计算机仿真论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 计算机仿真论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 计算机仿真论文:海事事故分析中的计算机仿真论文 1计算机仿真 1.1案例介绍 2009年9月18日晚22点左右,一艘渔船(下文称“船A”)在仰光河沉没,船上16人全部遇难.由于水面风平浪静,渔船在出港前进行过适航检查,所以排除因自身原因沉没的可能.为了查明事故原因,缅甸交通部成立事故调查委员会对当时位于出事水域附近的船舶展开调查.海事部门调查得知渔船沉没当时有5条船经过附近水域.对这5条船舶进行检查发现:4条船都无明显摩擦痕迹,其余1艘韩国籍货船(下文称“船B”)吃水线附近有摩擦痕迹,船首右舷方向有一0.5m×1m的凹陷,并重新上了船用漆.据此,“船A”的船东认为“船A”的沉没是由“船B”碰撞而致,要求“船B”的船东赔偿损失.然而碰撞事故发生在晚上,出事海域还有其他船舶,并没有人直接观察到哪条船为碰撞船舶.而且仰光河上经常有原木等漂浮物,无法辨别摩擦和凹陷是与船舶碰撞而导致的抑或与原木等碰撞而导致的.所以海事法庭裁决:仅凭“船B”有擦痕不足以断定“货船B”就是撞击船舶.因缺乏有力证据,一审判决“船A”败诉.“船A”的船东对判决不服,委托保险公司找研究人员,希望找到新的证据.本文即是在此背景下进行的仿真研究,通过计算机仿真驳斥和补充了一审中的一些证据.在新证据的支持下最终在2013年9月份的二审中,“船A”胜诉,获得赔偿. 1.2仿真建模 从缅甸海事局公布的材料模型的质量是影响仿真分析精确度的重要因素之一.虽然仿真建模技术在不断发展,但是目前精确建立一整条船仍是件很费时费力的工作.而且实际经验表明,绝对精细的模型难以进行网格剖分和有限元计算.准确建立出总体轮廓和主要承力部件,忽略非承重结构对仿真精度和精细模型相差不大.本文以实船的横剖面型线进行放样,中纵剖面型线进行拉伸切除,采用这种自上而下的建模方法得到的模型与实船轮廓=几乎一致. 1.3数值计算 船舶碰撞是短时间内,在巨大碰撞载荷作用下的一种复杂的非线性动态响应过程,碰撞中存在着大量的非线性问题,如几何的非线性、材料的非线性、接触非线性和运动的非线性等.所有这些特点使船舶碰撞问题的研究变得相当复杂.当前的研究方法主要有:经验公式法、实船试验方法和有限元仿真分析法.经验公式法计算粗糙,多用于研究船舶在水平面内的二维运动;实船试验方法虽然可以得到可靠的数据,但“破坏性”试验的代价极其极昂贵.相比之下,有限元仿真分析法运算能力强,成本低廉,结合计算机对图像的后处理功能,可直观的再现碰撞过程,顾永宁、崔维成等开始利用有限元法对船舶碰撞进行深入的研究.计算时中心差分法对系统刚度矩阵要求不高,但对时间步长要求挺严格.通常,时间步长越小,计算越准确,但可能导致运算量太大而无法计算;而较大的时间步长容易导致计算不收敛,所以在用中心差分法计算时合理的确定时间步长是十分重要的一步.本文中各单元的时间步长Δt按如下计算方法确定. 2仿真实验 2.1实验一 事故发生在晚上,无人看到碰撞过程,若是“船A—船B”相撞,那么2船碰撞的过程是什么样的?据海事部门对2船的检查:“船A”有2处凹陷,一处位于水线附近,另外一处位于驾驶台左侧;“船B”有3处擦痕,2处位于水线附近,一处位于船首外板的右侧.但并不能据此来证明“船A”与“船B”碰撞,还需验证2船的损伤位置是否能够对应起来. 2.1.1仿真设置 利用前面建好的船舶仿真模型,根据“船A”和“船B”的变形位置、吨位、吃水确定碰撞实验的相对高度。模拟2船碰撞局面,还需知道边界条件和初始条件.主要是明确2船碰撞位置、碰撞角度,以及碰撞速度.参考船舶航行记录仪的数据,以及船员的描述可得到:“船A”航速为2kn,“船B”航速为14kn,两者的航向接近垂直,当时海面风平浪静,故无需考虑风浪对船舶碰撞的影响.计算时“船A”现对静止,根据速度的矢量合成,设置“船B”以14.14kn航速,85°方位角向“船A”左舷船中偏后位置撞去。 2.1.2仿真结果 通过仿真碰撞的平面视图,直观的再现碰撞过程.仿真实验得到的船舶碰撞全过程的二维。通过划分的6个重要阶段能够直观再现碰撞过程:(左边)“船B”以8kn航速、正横的角度向(右边)“船A”撞去.受到“船B”的撞击,“船A”会被推向X轴一段距离,即横移.同时,在撞击力与水阻力的共同作用下,“船A”还会向右侧倾斜.“船B”横向速度较大,向右航行会再次撞上“船A”,造成“船A”继续右倾.最终“船A”右舷入水,水进入船体,稳性降低,加速倾覆. 2.1.3仿真结果与实测结果对比 缅甸海事局公布的“船B”损伤资料,具有法律效应和可信度. 1)由图5a),b)可知,“船B”的船首外板从吃水线上方1m开始由下至上向前延伸使得“船B”接近正横撞向“船A”尾部左舷区时,“船B”上方的船首右侧外板要先于水线附件的首柱外板与“船A”发生接触碰撞.这正对应的是图6标示的“1号损伤”. 2)由图5c),d)可知,第一次碰撞后,“船A”会发生右移和右倾,(“船B”质量和动能比“船A”大很多)“船B”状态几乎不变.“船A”的右移速度受水阻力影响不断下降,“船B”向右航行会第二次撞上渔船.由于“船A”的右倾,“船B”上方的船首右侧外板不再与“船A”发生接触,水线附件的首柱外板与“船A”发生第二次接触碰撞.这对应的正是图6所标示的“2号损伤”和“3号损伤”处.3)图5e),f)显示球鼻首吃水线附近的上端碰撞点距吃水线大约0.9m,下端碰撞点距吃水线大约1.7m;小船吃水线附近的上端碰撞点距设计水线大约0.9m,下端距设计水线大约1.4m,撞深为0.43m(注意:小船已经右倾,在测量小船时不能再以水线(WL)来算距离,而应以设计水线(DWL)来算距离).仿真结果中2船碰撞点位置和图6中所标的2船损伤部位基本吻合. 2.2实验二 事故当时在附近航行的船舶共有5艘.其中3艘为椭圆形球鼻首,2艘(包括“船B”)为柱形球鼻首.不同形状的球鼻首撞击它船后的损伤特点是否相同?“船A”的损伤变形到底是被哪种形状的球鼻首撞击所致? 2.2.1实验设置 首先确定了2种球鼻首———椭圆形球鼻首、柱形球鼻首,二者形状不同,但是为了比较的准确性,两者的质量、速度、角度都须设置相同.因为怀疑“船B”为撞击船,本文以“船B”为基准,通过调节密度使2种球鼻首的质量都为42195t.并以85°碰撞 2.2.2仿真结果 在ExplictDynamics中进行求解,碰撞时间设为0.11s,输出“船A”在2种不同形状船首撞击下的损伤变形云图,受柱型球鼻首撞击,船体在碰撞区域有垂向的长条状变形,有2处变形较大,位于长条上端和下端区域,最大总变形为0.4344m;受椭圆形球鼻首撞击,船体在碰撞区域明显体现出水平方向变形,区域中间的变形较大,最大总变形为1.1159m. 2.2.3仿真结果与实测的对比 缅甸海事部门提供的“船A”实船。真实变形为从甲板边线到舭龙骨间的垂向的狭长状变形,而且据缅甸海事局勘测,实船的最大撞深为0.48m.实验和实测值的对比。将仿真实验得到的变形形状、最大变形与实船测量结果对比分析可得: 1)从碰撞后“船A”的变形形状上比较,很明显受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合,均为垂向狭长状变形. 2)实测“船A”的最大总变形为0.48m.受柱型球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为0.4344m,与实际损伤变形误差为9.5%;受圆形球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为1.1159m,相对误差达到63.59%.显然,从“船A”的变形程度上比较,也是受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合. 2.3结论 通过仿真实验,知道了“船A”、“船B”的多处损伤变形是由2次碰撞所致;两船的损伤位置可以一一对应;“船A”吃水线附件的狭长状凹陷,是被柱形球鼻首撞击所致,“船B”以航海日志中记录的吨位、航向、航速为参数撞击“船A”,“船A”最大总变形为0.4344m,与海事局实测数据0.48m较吻合.这为执法部门对碰撞事故的责任认定提供了一份客观、科学的材料. 3结束语 本文将计算机仿真技术用在船舶碰撞中,再现了碰撞过程,计算了碰撞后船舶的变形.实际上运用计算机仿真技术还能解决很多海事问题:反推碰撞角度和碰撞速度;计算、校核碰撞后船舶的稳性和强度等.目前计算机仿真技术在事故分析中的运用还不广泛,仿真模型的建立、网格的剖分、边界的约束,时间步长的设定,每个环节都会对结果的精度有较大影响;耗时较长的计算也让很多人对计算机仿真望而止步.但随着海事现代化、数字化的发展,事故数据的收集已不再是难题,对数据的深入研究将逐渐成为提高海事事故分析水平的关键.根据事故数据运用仿真技术可以直观的模拟事故经过,结合有限元计算对事故做定量分析,达到许多传统分析手段无法达到的研究深度. 作者:刘超 李范春 李翔 单位:大连海事大学轮机学院 大连海事大学交通运输装备和海洋工程学院 计算机仿真论文:汽车电子悬挂系统计算机仿真论文 1电子控制悬挂系统的原理与主要结构 悬架系统是影响汽车驾驶及乘坐舒适性和操纵稳定性的主要部件,是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器构成的整个支撑系统。悬挂系统应有支撑车身的功能,改善乘坐的颠簸感觉,不同的悬挂系统设计会使驾驶者有不同的乘坐感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。常见的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别系统则还有缓冲块、横向稳定杆等。计算机仿真系统的电控单元控制悬挂系统可根据车载重量、路况条件、行驶速度等来调节悬挂系统的刚度、减振器阻尼力以及车身高度。从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的行驶平稳性和操纵协调性。有多种不同类型的电子控制悬挂系统,以大众汽车的电子控制空气弹簧悬挂系统为例,电子控制悬挂系统主要由空气压缩机、干燥器、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关、悬挂用电控单元等组成。在汽车行驶过程中,电控单元不停地接收车身高度传感器、加速度传感器(即油门动作传感器)、制动传感器、转向传感器以及车速传感器输出的信号并进行运算、分析和判断,最终向执行器输出控制信号,控制车身高度和悬挂刚度。 2计算机仿真技术在汽车悬挂系统的应用特点 电控单元中计算机仿真控制悬挂系统的主要优点有:为提高汽车正常行驶时乘坐的舒适性,可以将弹簧刚度设计得较小,以使车身的自然振动频率尽可能的低。为提高汽车的操纵稳定性,使汽车的行驶安全性明显提高,可以将汽车悬挂抗侧倾,抗纵摆的刚度设计得比较大。将车轮快速提起,避开障碍物,可以在车轮碰到障碍物(如砖、石等)时,提高汽车的通过性。电控单元可以在汽车载荷变化,在不平路面上行驶时自动保持车身高度不变。仿真技术可以防止汽车制动时车头的下冲。提高汽车转弯时的操纵稳定性,可以避免汽车转弯时车身向外倾斜。为提高车轮与地面间的附着力,可以减小轮跳离地面的倾向。 3总结 计算机仿真技术是研究和分析系统运行行为、展现系统动态过程和运动规律的一种重要形式手段和方法。计算机仿真新技术的快速发展和计算机仿真技术所表现的实用性和前景效益是相当大的。特别近年来在仿真方法、技术研究、机械系统仿真应用等方面都取得了显著的成就。因此,计算机仿真技术在多方领域有广泛的应用。 作者:王来丽 田雪萍 王海峰 单位:黑龙江农业职业技术学院 计算机仿真论文:3A21铝合金矩形管变形计算机仿真论文 1简化模型与截面变形 通常采用截面变化率δh表示弯曲后矩形管在截面处的变形程度,其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示,其中h、h1分别表示矩形管变形前后截面处的高度。 2建立有限元模型 2.1模型建立 矩形管坯尺寸为b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm,材料为3A21铝合金。采用Abaqus软件建立有限元模型。步骤如下:建立部件的几何模型、部件进行装配、设置接触条件、划分网格等。 2.2可靠性验证 采用试验方法对有限元仿真结果进行验证,判断有限元仿真的可靠性,进而对芯模参数影响矩形管截面变形规律进行研究。试验与模拟中工艺参数设置一致,即:弯曲角度θ=90°,弯曲半径R=40mm,弯曲速度w=1.567rad/s,芯棒、夹块及其他模块与管坯之间的摩擦系数分别为0.01、0.50、0.17,管坯与模具间隙ΔC=0.1mm,芯头参数为,H=10mm,B=22.88mm,D=3mm,A=60°,n=3,同时要求芯棒无伸出量。对有限元方法与实验方法得到的截面变化率δh进行对比。可以看出:靠近弯曲两端部分(0°、90°)时截面变化率比较小,处于弯曲中间部分(40°~80°)时截面变化率较大,且随着截面位置的增大而增加。对比两条曲线,发现曲线变化趋势相同,通过计算可知模拟结果与实验结果的最大误差为2.9%。充分说明本文采用的模型可有效的模拟3A21铝合金矩形管在绕弯成形中的截面变化。 3模拟结果分析 3.1芯头个数n影响截面变化 以2.2节中设定的工艺参数为基础,保证其他参数不变,改变芯头个数n,分别设置为1、2、3、4,采用文中建立的模型进行仿真模拟,研究芯头个数n对截面变化的影响。不同时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,n=1或者n=2时截面变化率δh较大,且在弯曲中间位置(45°左右)取得最大值,分别为37%、34.5%。当n=3时,截面变化率迅速减小,最大截面变化率为6.9%。继续增大芯头个数n,当n=4时,截面变化率变化不大,可以判断当n大于3时,增大芯头个数对矩形管绕弯成形中截面变化无太大影响,故应选取n=3,矩形弯曲管质量较好。同时,截面变化率在弯曲两端较小,而在弯曲中间位置较大。由于压块、弯曲模与防皱模对矩形管的外壁进行限制,同时芯头和芯棒对内壁起到支撑作用。在弯曲中间部分,内壁失去了芯头的支撑作用,外壁没有压块进行限制,故处于悬空状态,此时截面变形率会较高。矩形管的末端受到夹块及弯曲模作用,即使没有了芯头的支撑作用,其截面的变化也不会很大。 3.2芯头间距D影响截面变化 保证其他参数不变,改变芯头间距D,分别设置为3mm、4mm、5mm和6mm,研究芯头间距D对截面变化的影响。不同芯头间距D下截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,芯头间距D为3~5mm时,弯曲始端的δh比末端的明显小,而D=6mm时两端的δh相近。截面变化率δh随着芯头间距D的增加而逐渐减小。这是由于芯头间距D增加,芯头支撑矩形管内壁的角度增大,故δh减小。 3.3芯头厚度T影响截面变化 改变芯头厚度T,分别设置为3mm、5mm、7mm和9mm,保证其他参数不变。不同芯头厚度T时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,截面变化率δh随着芯头厚度T的增加而逐渐减小。T≤7mm,截面变化率δh在矩形管的起始端与末端比中间部分小。T=3mm时,当绕弯角度大于40°时,δh迅速上升,角度在60°时δh达到最大值,随后逐渐减小。随着芯头厚度T逐渐增加,δh随截面位置变化趋势也较为平缓。这是由于芯头厚度较大时,在绕弯过程中芯头对矩形管的支撑范围比较大,所以使得截面变化程度较小,综上选择T=9mm时矩形管绕弯效果好。3.4芯头圆弧角度A影响截面变化改变芯头圆弧角度A,分别设置为60°、90°、120°、180°,保证其他参数不变。不同芯头圆弧角度A时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,在弯曲过程中矩形管始端与末端δh较小,在中间位置δh较大。截面变化率δh随着芯头圆弧角度A的增加而逐渐增加。这是由于随着芯头圆弧角度A的减小,圆弧上的顶点U与末点C之间的高度差Δh减小,芯头对矩形管的支撑效果越明显,故截面变化程度越小。但是当圆弧角度A过小时,一套芯模不适合在不同弯曲半径的多种弯曲模中使用,而A=60°时,芯头中心与圆弧中心位置一致,方便芯头的加工。综合考虑选择芯头圆弧角度A为60°。 4结论 (1)在矩形管的始末端截面变形程度较小,中间位置(40°~80°)截面变形程度较大;增大芯头数目、芯头间距、芯头厚度及减小芯头圆弧角度,均使得绕弯过程中矩形管截面变化程度降低。 (2)选择3个芯头,芯头间距、厚度和圆弧角度分别为6mm、9mm、60°时,可以生产质量较高的矩形弯管。 作者:赵秀梅 单位:长春工业大学 吉林司法警官职业学院 计算机仿真论文:电弧传感焊缝偏差计算机仿真论文 1电弧电流信号的数据检测 该高速旋转电弧传感器的频率0~30Hz,扫描区域半径0~3.5mm。本次实验选用25r/s的固定频率进行数据采集。实验表明,如果焊接工艺参数一定,设定水平偏差为变量,则在一个旋转电弧圆周运动的周期内,电流的波形具有一定的规律性,通过电流波形的变化特点可以得到焊点的水平偏差的参数。但是在实际操作中,焊接作业很容易受到外界因素的影响,如熔池的震荡、飞溅等,这样获得的电流信号就有了干扰因素,即使在偏差一定的情况下,检测到的电流也不相同。所以为了减小这些因素的影响,将采集到的数据通过小波滤波后进行归一化处理。将采集到的不同周期内的同一点的电流信号进行纵向的平均值处理,取该均值为这点的电流信号,这样便减小了外界因素的影响。设定采样频率为104Hz,旋转频率为25r/s,则每个周期内可以采集到416个点的信息,然后将各个点的电流信息进行小波滤波、归一化、均值处理后得到样本波形保证结构风险最小化原则要求,采用不敏感损失函数ε,加入惩罚参数C和松弛变量ξ(*),ξ(*)=(ξ1,ξ1(*),ξ2,ξ2(*),…,ξb,ξb(*)),得到原始最优化问题minτ(W,ξ*)=12W2+C1l1i=1Σ(ξ1+ξ1*)(1)s.t.(Woxi+b)-yi≤ε+ξi,i=1,2,…,lyi-(Woxi+b)≤ε+ξi,i=1,2,…,lξi*≥0,i=1,2,…,l构造拉格朗日函数进行求解,最优问题以Wolfe对偶原则化作凸二次规划问题min121i,j=1Σ(αi*-αi)(αj*-αj)•K(xi,xj)+ε1i=1Σ(αi*+αi)-1i=1Σyi(αi*-αi)1i=1Σ(αi-αi*)=0αi≥0αi≤Cn变为标准形式,得到最优解α=(α1,α1*,…,αl,αl*)T根据α构造出决策函数为(fx)=1i=1Σ(αi*-αi)K(xi,x)+b(3)式(3)为决策函数式,其支持向量为非零解所对应的矢量。不敏感损失函数ε的选取可以用来调整回归逼近的精确度。根据式(3)选取新的输入参数便可得到一个精确的输出参数。 2支持向量回归机的实现 2.1支持向量回归机的计算原理 设定输入的训练样本集为D={(xin,yk),k=1,2,3,…,l}式中xin∈Rn,yk∈R。通过训练样本可以得到一个决策函数,这样通过训练样本集之外的输入参数x可以较为精确的计算到相应的输出参数y。际工程中可操作。提高焊缝跟踪精度前(下)后(上)的焊缝形貌。 2.2构造核函数运用 支持向量回归机解决实际问题时必须构建一个合适的核函数,类型不同的核函数与之相对应的支持相对应的向量回归机类型也不相同,一个合适的核函数直接决定了所构造的支持向量回归机的运算性能。通过采集的数据信息的包角映射建立SVR核函数,然后修正函数,以提高核函数的回归精度。构造核函数:设定一个标量函数式F(x),F(x)≥0。令F(x)的最大值在支持向量处取得,最小值在支持向量以外点处取得,得到修正后的核函数K(x,x')=F(x)F(x')K(x,x')(4)令其标量函数F(x)的最小值在支持向量处取得,最大值在其他以外点处取得。这样修正后的核函数对支持向量回归的精度有所提高。由于实际操作中支持向量一般都是不知道的,所以通常的初始核函数选为GAUSS核函数K(x,x')=exp(-x-x'22σ2)(5)式中σ为归一化参数。通过式(5)可以得到初始的支持向量,将其带入函数F(x)实现支持向量邻域内黎曼度规的减小。修正后的GAUSS核函数大大提高了回归精度。在Matlab中编写函数式M文件,其逻辑流程为:(1)读取样本数据集;(2)建立数据集矩阵;(3)构建矩阵f,LB,UB;(4)计算初始核矩阵;(5)计算初始α值;(6)计算修正函数;(7)计算各个最优解α,将最后求的各个α值和变量值保存到MAD文件,然后编写决策函数编码通过调用MAD文件里的参数得出偏差值。 3仿真模拟 3.1水平偏差值 计算通过调用MATLAB中已经编写的M文件,得到的变量与函数值采用小波滤波、归一化、均值化处理后得到一个周期内的数据点参数集,使用已经编写好的决策函数文件计算出各个点的水平偏差,将其转化为水平偏差值。 3.2高度偏差值 计算焊炬的高度与电弧的电流值具有一定的规律性。选取焊炬在某一不变的位置高度,得到该位置的电流值,将该电流值与电流均值做差值,则该差值和高度偏差值具有线性规律,在LABVIEW中通过函数公式的各节点可以推算出高度偏差值。 3.3焊缝跟踪将LABVIEW 与机器人纠偏系统相联结,将水平偏差值与高度偏差值的实时参数传送给机器人纠偏系统,焊接机器人实时调整焊缝的路径,这样就实现焊缝焊接的实时跟踪。 3.4实验结果 选取旋转电弧传感器的扫描半径为3mm,V型坡口,角度45°,取样频率104Hz,电弧旋转频率25r/s。在水平偏差不相同的条件下分别选取两组数据,第一组取采集试验结果12个数据训练支持向量回归机,第二组作为参考组,进行偏差识别对比测试。使用该算法系统具有较小的偏差识别误差,提高了系统的识别精度,在实{st(2)α(*)∈R2lW∈R,ξ(*)∈R2I,b∈R。通过图像能够清楚地看到,进行处理后的数据提高了系统的精度和实时性。 4结论 在一定工艺参数下,焊炬的水平偏差和焊接电弧的电流大小在一个旋转周期内具有一定的规律性。通过采集LABVIEW焊接过程中的电弧电流信号,将原始信号进行小波滤波减少外界因素干扰,然后信号进行归一化、均值滤波处理,提高了数据精度。将处理后的数据在MATLAB中进行支持向量回归机的计算,通过修正核函数与决策函数的运算处理最终得到偏差值。试验结果证明,采用这种算法进行电弧传感焊缝的偏差识别是可行的,提高焊缝识别精度约20%,完全满足实际工程的需要。 作者:王霞 单位:江苏师范大学 江苏省泰州职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真和建模临床医学论文 1引言 研究团队、制药产业及医疗服务业已经认可生命科学仿真系统的作用。在化学工程师和计算机辅助过程工程专家的帮助下,生物工程师可以运用这些手段解决诸多生理学和医学问题。 2仿真技术的研究进展 系统生物学要使用定量分析来研究生命系统。起因于处理大量数据的需要。学者通过计算机仿真技术,利用定量分析来处理临床问题,产生了名叫系统医药学的新学科。化学工程师长期参与生物学和生物医学的定量分析。Peppas和Langer认为在20世纪60年代早期化学工程师就参与生物医药工程。Bailey和同事研究出一种控制新陈代谢的手段,这种手段不仅可用于生物制造技术,也可用于其他生物问题。2005年,Solis和Stephanopoulos指出了纳米级的系统工程需要解决的问题。2006年,Doyle和Stelling回顾了用计算机仿真技术去分析代谢网络的一些重要的成果。2009年,Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型来分析细胞死亡。近年来,有许多论文概述了计算机工程师和化学工程师在医疗系统中的作用。对化学工程师,尤其是工艺系统工程师来说,免疫系统是一个采用仿真技术的复杂系统,化学工程师能够研究免疫系统和病毒之间的相互作用。2004-2005年,Deem开发了一种运用计算机仿真技术研究了病毒和疫苗造成的免疫反应的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技术研究了免疫系统的细胞间的通信,以及免疫反应。2006年,Joly和Pinto认为HIV-1发病机理的数学模型优化了药物治疗的方法。这种方法会导致药物设计和配方设计的改进。Yin在2007年提议把病毒当作一种产品,研究病毒生长和传播时需要考虑时空的影响。可以预见,将来人们会用生理学模型和计算机技术设计出最佳药物配方。为了有效地进行仿真,需要根据生物具体的特性建立多种生理学计算模型。几年前,学者启动生理组计划(PhysiomeProject),旨在寻找人和其他真核生物的计算模型。迄今为止,该计划主要关注使用CellML标准的细胞电生理学的数学模型。CellML标准是一种使用细胞进程模型的生物物理学模型标准。另外SBML标准是一种能够辨识生物进程的计算机可读标准。最近,一个名为虚拟生理人的项目进一步促进了欧洲学者研究生物医学的建模和仿真。学者开发了一些数据库去存储生物模型。细胞模型系统和生物模型数据库是其中两个重要的数据库,两个数据库都建议使用CellML标准和SBML标准。学者可使用这两个数据库来探索复杂的生命系统。生物模型在药物的使用方面有重要作用,这不仅是一个通用手段,而且对癌症治疗和眼病治疗也有特殊的贡献。2002年,Cstete和Doyle提出一种生物反馈系统的逆向工程分析原理。2003年,Tyson、Chen和Novak回顾一些生物控制模块的设计原则。 3简单系统的建模 2001年,Hangos和Cameron强调明确建立模型的目的,模型是在对现象总结的基础上,用计算机能够接受的方式反映规律,建模是下一步仿真计算的基础。对复杂系统来说建模十分必要。复杂系统不可能设计出含所有现象的实验,因为部分量不可测量,并且几个现象间很难找到相互关系。尽管学者已经在测量基因与代谢领域取得巨大进展,但仍有许多生物量无法测量,即便能够测量出一些,测量的准确性也不够高。下面的例子是伦敦大学研究得到的一种模型,该模型模拟了血流改变时动脉壁内皮细胞的反应。血流改变刺激细胞产生化学信号,而这些化学信号拉长了内皮细胞,在某些条件下,巨噬细胞在动脉壁上增加了,最后导致动脉粥样硬化。动脉粥样硬化斑块的位置与血流改变的区域息息相关。并造成影响。学者研究出两个模型来探索这种影响。模型一是细胞表面的血液模型,首先把细胞表面分解成许多不同的小三角形区域(0.4um),这个模型可以看成一个斯托克斯公式的边界积分表达式,通过该模型可以研究在血流作用下细胞的受力情况。模型二研究了力对细胞骨架的影响,细胞骨架保持细胞形状,可以使用开尔文体模型研究这个问题,它是由1个缓冲器和2个平行的弹簧构成的黏性弹性系统,开尔文体代表一种将机械力转化成生化信号的细胞成分,这种生化信号会导致Src激酶的活化,Src激酶会调节Rho激酶和GTP酶(Rac和Rho),而Rho激酶和GTP酶可以控制细胞结构和形态。简单的展示了该过程。此模型可以解释很多现象,但仍然有一些问题解释不了,例如当涉及体内细胞间的通信时,该模型不适用。研究人员建立复杂的仿真模型,这些模型涉及化学和机械领域,可以使用这些模型来进一步研究各种生理学和临床医学现象。 4复杂系统的建模 生命系统具有很强的鲁棒性,生命系统和多反馈的鲁棒性系统相似。建模时要识别模型中的薄弱区域,在该薄弱区域模型可能不够准确,需要用模型进行预测,这要求修改模型。在复杂模型中,特别要注意内部参数不能测量的区域,当处理涉及复杂生理问题时,这些区域变得很重要。原料中包括必要成分A,A和其它成分一起加到反应器。在该反应器上,一些原料反应生成副产物B。在这个过程中,在一定范围内控制成分A的数量很重要。在反应器上,A在催化剂C的催化下生成B,B在催化剂D的催化下生成A。A的数量决定CSTR产生C或者D的数量。如果A加入很多,将会产生C催化正反应。如果A加入的很少,将产生D催化逆反应。与此同时,膜反应器过滤掉废物。这个简单的工艺流程初步反映了血液中葡萄糖调节机制。葡萄糖由肠道进入血液,并供给其它所有的器官。葡萄糖维持在一定浓度很重要,因为维持在一定浓度可以确保人类各种机能的良好反应,这种调节过程称为葡萄糖稳态。如果葡萄糖糖浓度高,胰腺产生胰岛素,指示肝脏把葡萄糖转化成糖原,如果血液中的葡萄糖浓度低,胰腺产生胰高血糖素,将糖原转化回葡萄糖。肝细胞还将血液中废品送入胆汁,并通过胆管过滤并排泄。这是一个涉及多个器官的复杂系统,探索该系统需要考虑许多器官间的联系,葡萄糖稳态系统可以用7个模型表示。 1).胰高血糖素受体模型 通过胰高血糖素模拟肝细胞表面受体的活化,受体活化产生三磷酸肌醇。该模型由5个微分方程构成,分别描述受体的各种状态、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的产生。 2).钙模型 模拟由三磷酸肌醇活化产生的钙信号通路。该模型由2个微分方程构成,分别涉及细胞质和内质网中钙浓度。钙模型的前提是Hill方程。 3).环磷酸腺苷模型 模拟受体的活化和环磷酸腺苷的产生。该模型由5个微分方程构成,分别关于环磷酸腺苷的浓度、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的浓度、受体的比例、不活动的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。 4).胰岛素模型 模拟肝脏对于胰岛素的反应,该模型由1个描述糖原合成酶激酶(GSK)活化的微分方程构成。 5).血液模型 模拟葡萄糖在血液、肝脏和胰腺之间的运输,该模型由1个描述血液中葡萄糖浓度的微分方程构成。 6).糖原分解模型 模拟控制糖原分解与合成的4个因素,葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、钙离子的控制、环磷酸腺苷的控制、胰岛素的控制。该模型是一个模糊逻辑模型,该模型描述糖原合成酶(Sta,控制糖原合成速率)及糖原磷酸化酶(Pho,控制糖原分解速率)的活性水平。该模型由4个微分方程构成,分别关于糖原磷酸化酶(Pho)、糖原合成酶(Sta)、糖原和细胞内的葡萄糖。 7).胰腺模型 模拟胰高血糖素或胰岛素的释放。该模型由2个微分方程构成,分别关于胰岛素和胰高血糖素的血液浓度。每一个微分方程都要遵循Hill方程。上述7个模型共同构成葡萄糖的调控模型,需要软件管理系统来协调它们。Saffrey等人在2007年描述一种模型管理系统。该管理系统用来存储模型和数据。在该系统中,上述的7个模型互相联系,共同模拟出葡萄糖稳态系统。Hetherington等人详细描述这个葡萄糖稳态系统的模型。 5完善和应用模型 建立模型以后,需要进一步完善。可以选择各种不同的实验者,将实验者分成多个小组,分别观察和记录他们的数据,根据这些数据完善和调整模型,甚至改变模型,最终确定适合不同人的具体的模型。通过这些具体的模型可以预测未来的变化情况,为了达到某些目的也可以设计一些干预措施。在其他领域中,学者已经充分研究了基于模型工程的设计方法,利用这些设计方法可以达到一些想要的结果,虽然这些设计方法还不成熟,需要进一步完善,但值得借鉴。在生命科学中,要特别注意干预措施也可能会导致一些危害。这些干预措施包括环境干预、药理学干预或基因干预。环境干预通过物理或化学因素,药理学干预主要通过临床干预。在上一部分描述的复合模型中,广泛的使用了计算机辅助过程工程技术,和优化技术寻找最佳解决方案,如糖尿病患者的最佳胰岛素剂量;使用随机技术寻找高敏感度模型的解决方案;使用区间方法确定能够接受的最坏情况。上述方法和模型已经被用来预防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝(NAFLD),利用上述方法可以提出一些措施,有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝(NAFLD)。基于模型的方法(例如优化、随机分析、间隔方法)将促进生物学和医学的发展,并且随着生物学和医学的发展,这些方法将更完善。要在生物学和医学领域中很好地使用这些方法和模型,必须要掌握生命科学的知识和计算机的知识,单个的研究者常常不具有这两个领域的知识,因此合作很重要。那些希望从事相关研究工作的学者必须合作,例如通过短期或长期项目,建立一个促进合作的机制。 6结论 本文展示了生理学和临床医学中一些可以用计算机辅助技术解决的问题。这些问题涉及化工厂(或者身体内)的化学和物理变化,并且常常涉及到复杂多尺度系统。虽然生命科学发展很成熟,但是在不能测量的领域,我们仍需使用计算机仿真和建模技术去解决问题。只有通过使用系统模型,某些复杂问题才可能解决,最终才有可能设计出合适的干预措施。最大难题是如何建立出好的模型,只有使用足够精确的模型才可以预测生理学系统的行为。在医疗领域的模型只有到很高的精确度时才可以用。模型的临床推广仍然有很长一段路要走。通过新的系统生物学和系统医药学手段,将会使用于临床的这种方法加速运用。 作者:蔺玉柱 邱晓磊 沈平冰 单位:安徽师范大学物理与电子信息学院 计算机仿真论文:冰壶运动轨迹计算机仿真论文 1冰壶运动简介 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。投掷的冰壶为圆壶状,周长约为91.44厘米,高(壶的底部与顶部)11.43厘米,重量(包括壶柄和壶栓)最大为19.96公斤,冰壶底部和冰面相接触的部分是一个半径约为12.8至13.1厘米的圆环。冰壶所用场地是一个长44.5米、宽4.32米的冰道。场地冰面浇过平整的冰面后,还需要用喷头像冰面喷洒热水滴,保证冰面出现表面圆滑的凸起的小冰点,使冰壶的底面不能完全接触到冰面,并且冰面更粗糙,对冰壶的阻力更大。冰道的一端画有一个直径为1.83米的圆圈作为球员的发球区,被称作本垒。冰道的另一端也画有一圆圈,被称为营垒。在场地两端各装有一个斜面橡胶起蹬器。在冰壶场地前后两端各有一条蓝色的实线称为“前卫线”和“后卫线”。球员掷壶时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起蹬器上用力前蹬,使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒圆心推球向前,至前卫线时,放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心或者将对方冰壶击打出得分区域。最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。 2运动学方程的建立 冰壶在冰面上滑行可以视为刚体的平面运动,可以将其分解为质心的平动和绕过质心轴的定轴旋转。以前卫线的中心为O,前卫线中线为x轴,垂直于x轴的是y轴,垂直与冰面的为z轴建立坐标系。 2.1旋转 冰壶的质量为m,开始时的角速度为,冰壶与冰面间的摩擦系数为μ,μ的大小与温度T有关,可表示成假设摩擦力是均匀分在整个低面圆盘上,故计算摩擦力矩时,应将圆盘分解为许多的以转轴为圆心的同心环来考虑。 3仿真系统结构 为了实现冰壶运动轨迹的仿真,根据前面所述的运动方程模型,需要先确定冰壶运动轨迹的一些参数。为此将冰壶运动轨迹仿真系统分成两部分,即基础参数设置和动态模拟。基础参数设置中分别输入初速度、初始角速度和温度。冰壶场地两营垒之间的距离近30米,所以在没有任何干扰的情况下,冰壶应可以自由滑行20米才是有可能到达营垒。 4结论 根据机械能量守恒理论建立的冰壶运动方程,从主观上验证了它的正确性,可以帮助运动员分析投掷冰壶时应以怎样的初速度和角速度投壶,才能有效的进入营垒。 作者:田雨 单位:沈阳体育学院 计算机仿真论文:飞机模型设计计算机仿真论文 1综合保障效能评估与质量控制 飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上,利用适宜的保障效能评估方法和技术,在飞机研制过程中持续开展综合效能评估,评价出研制过程各阶段的综合保障效能,提出优化、改进建议,实现对新机研制过程综合保障的有效监控;在部署/使用阶段开展保障效能评估,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的,是在飞机研制过程中设计,逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求,飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能,而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述,综合保障和质量控制具有共同的目标,综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段,对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。 2评价指标选择 由于综合保障和质量控制具有共同的目标,反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决于飞机的设计性能,同时也取决于飞机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响,这关系到飞机的设计、研制,并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则:(1)以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。(2)参考国内、外同类飞机的有关指标,相似装备的战备完好性水平,以及本国的国防工业科技水平等。(3)环境条件的约束,包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。(4)预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。(5)现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。(6)费用、进度等约束条件。(7)其他约束条件,如充分考虑各指标之间的协调性(不可互替代性、全面性)和各指标的阶段性等。根据以上原则,结合相关标准,选用使用可用度(固有可用度)、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响,其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况,主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响;能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平;出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响;再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平;寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响,涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素(包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障)和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准,可以实现飞机设计质量全面控制。 3评估方法和模型构建 3.1评估方法 可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标,但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述;仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性,但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。 3.1.1计算机仿真 仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节:(1)根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果,模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况,模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动。优秀业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。(2)故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样,确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM()函数生成的0~1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下:下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔(2) 3.1.2数据统计 对于已经研制的飞机及其保障系统,数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统,这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标,仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。 3.1.3解析法 解析法主要用于各评估指标的计算,飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解,一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数,也利于模型数据的收集。 3.2评估模型构建 任务周期从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动,直到当天任务结束。而在这一任务周期中,将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程,并将其量化,进而构建数学模型,最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标,是飞机设计质量控制需要突破的优秀技术。 3.2.1模型组成 建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性,它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此,飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。(1)任务模型:描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务,子任务又可分为若干个次级子任务,各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程,其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。(2)飞机模型:描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。(3)资源模型:描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种,例如:维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等,但是在作战单元执行任务的过程中,由于任务的持续时间一般比较短,对保障效能影响最大的资源只有两种:备件和维修人员。因此,资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息(其中的备品备件即为飞机的最小保障单元)、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。(4)组织模型:描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元,存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。(5)过程模型:是保障系统的优秀模型,保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。 3.2.2系统输入 根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理,通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的,理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系,明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述,对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务;任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类;任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称;基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。 3.2.3业务流程 在大量调研的基础上,对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理,并对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况,对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中,需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程,梳理各任务和活动的执行流程,将5个子模型以及个输入参数关联起来,最终统计相关参数和计算结果。 4模型初步验证 为了易于验证模型和方法,对案例进行了以下简化:(1)飞机结构假定只有三个子系统(燃油系统、航电系统、火控系统)。(2)将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。(3)使用保障活动与任务暂时没有关联,作业时间是一个定值。(4)维修过程中备件的周转时间为定值。(5)预防性维修活动看作一个事件,作业时间为一个定值。(6)供应保障和训练保障暂时不考虑。模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比,计算的出动架次率分别为2.56架•次/天和2.5架•次/天,偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。 5模型特点和应用 5.1模型特点该模型具有以下特点: (1)系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行,而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律,而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。(2)阶段性。由于飞机研制具有明显的阶段性,每一阶段的设计参数逐步详细和准确,因此,该模型也具有阶段性。随着设计的深入,该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。 (3)动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序,是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程,其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。(4)客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性,其结果更加科学、合理、客观。(5)全面性。目前,美国工业界已开发出大量相关模型,如战备完好性试验用可用性原型的快速构建(RAPTOR)软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量,而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。(6)经济性。地面试验的成本高昂,而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用,地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。 5.2应用 由于飞机及其保障系统的研发具有明显的阶段性,本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。 (1)在项目的招标和投标阶段,利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书,确定其是否满足项目的指标要求,从而最终选定合适的供应商,从而确定最佳设计质量方案。 (2)在概念设计阶段,利用该模型评价设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (3)在详细设计阶段,利用该模型评价详细设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (4)在部署/使用阶段,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,找出设计中的模弱环节,提出优化和改进措施,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。 6结论 针对当前飞机设计和使用中存在的诸多问题,本文提出了一种基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制方法,确定了衡量飞机设计质量的评价参数,构建了计算机仿真模型,利用成熟的LSEM模型对模型的正确性、有效性和合理性进行了初步验证,但是仍需要经过大量的真实使用数据的验证。该模型具有系统性、阶段性、动态性、全面性、客观性和经济性等。在飞机研制的各个阶段,利用该模型对飞机平台及其保障系统的设计质量进行评价和控制,提出优化、改进措施,实现对飞机研制过程设计质量的有效监控。 作者:袁聪聪 张传超 单位:中航航空电子有限公司 中国人民大学 计算机仿真论文:自动化专业中的计算机仿真论文 一、计算机仿真理论教学内容改革 现代控制理论近年来发展迅速,使得我们对各类控制对象有了更好的理解,能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程,提出了离散事件系统,它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的,而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具,如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统,虽然也涉及离散事件系统,但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域,现代控制理论和控制工程都离不开计算机,对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构,提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此,在计算机仿真课程内容中,我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础,我们拟根据实际对象建模需要,结合Matlab中的stateflow工具箱,介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括: (1)离散事件系统概念; (2)自动机模型; (3)Petri网模型; (4)离散事件系统的自动机模型的建模方法; (5)离散事件系统Petri网模型的建模方法; (6)自动机的仿真模型的设计方法; (7)Petri网的仿真模型的设计方法。 另外,现实工程领域大多数系统是混杂系统[4],既有连续变化的特征,又有事件驱动的特征,而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代,学界就开始了混杂系统的研究,目前已经取得了丰富的成果,涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中,建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要,事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系,因此在计算机仿真课程中,我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍,并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括: (1)混杂系统概念; (2)混合自动机; (3)混合Petri网; (4)混杂系统的混合自动机建模方法; (5)混杂系统的混合Petri网建模方法; (6)混合自动机的仿真模型的设计方法; (7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。 二、计算机仿真实践教学内容改革 计算机仿真是一门实践性很强的课程,利用代码将实际对象虚拟到计算机中,这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念,还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理,可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法,而仿真是分析系统不可或缺的手段,仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要,围绕自动化专业课程体系,我们拟设定如下实验项目: (1)二阶电路的C程序仿真实验; (2)单容水箱的C程序仿真实验; (3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验; (4)一阶倒立摆的C程序仿真实验; (5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验; (6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验; (7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验; (8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。 三、结束语 本文探讨了自动化专业计算机仿真课程的教学改革问题,通过实践改革,使教学内容更加符合自动化专业的课程体系。从前期的教学效果看,上述改革能够激发学生的学习兴趣,巩固专业知识基础,并且有效地提高了学生解决工程实际问题的能力。 作者:罗继亮 邵 辉 晏来成 单位:华侨大学自动化系 计算机仿真论文:计算机仿真制造业论文 一、计算机仿真技术在制造业中的应用分类 (1)计算机仿真计算在产品模型为中心的应用:在产品模型引入计算机仿真技术可以对产品的静态及动态性能、可制造型、可装配性等情况进行分析。一个产品的研究与开发,需要考虑其实用功能、实际需求、产品外观、产品尺寸、产品的可制造型、产品的可批量生产性等方面的因素,计算机仿真技术很好的完成这些工作,在产品模型中发挥作用。 (2)计算机仿真技术在制造系统模型为中心的应用:制造业中的制造系统模型中包括了制造设备的高仿真智能运用。复杂制造系统的模拟等过程,计算机仿真系统在检测设备的运行能力、监控设备的实际运行状况中发挥着巨大的作用。 (3)计算机仿真技术在开发过程模型为中心的应用:在这个分类中,计算机仿真技术主要是在产品设计和制造中起到作用。产品的制造过程引入计算机仿真技术就是利用仿真技术将制造系统模型和产品模型进行有效的结合,进行多方位的模拟、全面的运算,以及全面的考虑生产批量、产品成本等问题,开发出合格并且满足需求的产品。 二、计算机仿真技术在制造业中的应用 计算机仿真技术作为一种高新的科学技术在制造业中具有广泛的应用,在工业、军事、医疗等汗液都有应用,特别是在航空行业、国防行业等大规模、复杂的系统研发中具有很高的应用价值。计算机仿真技术在制造行业中的应用可以减少不必要的损失、节约经费、缩短产品开发周期、提高产品质量。在制造行业中,计算机仿真技术涵盖了产品的设计、制造、测试运行的全过程,已经成为了制造业不可或缺的重要技术手段。 计算机仿真技术中的虚拟现实技术可以使用户通过电脑屏幕进入一个三维世界,其可以为产品提供一个可视化的三维环境,对物体进行交互操作,从而对质量和数量进行综合决策,这种可视化的解决策略可以对快速化及批量化生产的发展起到推动作用[2]。虚拟现实技术可以实现人机互动,对产品的性能和运行状况进行测试与监控,这种技术将计算机图文学、高仿真技术、计算机传感技术等多种技术手段进行了结合,这种技术对产品的各个阶段都可以进行支持,使用者通过操作可以检验产品的各个部件是否合格,检验产品的各个性能进的稳定性,检验产品功能的实用性。 计算机仿真技术中的虚拟制造技术将三维模型和虚拟仿真进行有有效的集成,从而可以对实际世界中的物体进行操作,是一种计算机辅助系统技术,是一种实现生产制造过程的应用技术[3]。虚拟制造技术在制造业中的引入可以实现实际生产线或车间中少人力、物力、财力并在短时间内进行产品的设计验证[4],为产品的生产奠定坚实的基础。 三、制造业中计算机仿真技术的研究展望 计算机仿真技术实现了企业的生产过程的信息化、数字化、以及网络化,为企业产品的设计与制造提供了包含生产源、工艺流程、管理等多种动态信息的分析方法。在传统的制造方法却无法对生产线进行快速化设计,无法进行小批量多品种的产品的生产,对于产品的设计、制造、控制都很难达到预期的效果,而计算机仿真技术的引入就可以很好地解决这些问题。 现阶段应用比较广发的物流仿真软件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等,这些软件都是面向对象的、图形化集成建模仿真软件,可以搭建系统仿真模型,通过参数输入而获得系统的参数输出,对制造企业的实际生产具有很高的参考性。随着仿真软件在制造业中的需求的不断增大,计算机仿真技术会不断的发展,三维建模软件与物流仿真软件会得到更好的结合,并以快速、简单的建模建立、工艺仿真以及优化算法等一步一步的集成,这将是制造业中计算机仿真技术的发展方向。 四、结论 计算机仿真技术在制造业中得到飞速的发展,最主要的原因是其对我国社会的发展和经济的提高具有重要的意义。现在段,在制造业中仿真技术是一种具备综合性、高科技的基本保障,并发挥着越来越重要的作用。,在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具。计算机仿真技术在制造业中的仿真规模在不断的扩大,仿真功能也在不断的强化,大力的推进计算机仿真技术在制造业中的应用,对提高我国产品的自主生产力,推动我国制造业的发展具有重要的意义。 作者:崔建亭 单位:上海交通大学 计算机仿真论文:高频电子线路教学改革计算机仿真论文 1教学方法改革 1.1情景教学 在高频电子线路教学内容中,概念多、难点多、数学推导多,同时还会涉及到非线性分析法,因此学生在学习过程中经常会觉得枯燥、难学。通过实验展示可以使教学中的难点得到化解。但在实际教学中,因为受到空间和时间条件的限制,在实际教学中实物演示受到了制约。在高频电子线路教学中要找到教学过程中的教学难点、抽象点,要准备例如振荡器平衡的调制系数、稳定条件等多个仿真实验,在课堂情境教学中应用,为学生在认识上提供更加便利的条件,提高教学效率。 1.2课程统筹教学 通常情况下,在高频电子线路教学中,理论课与实验课是分开的,两者相互独立,这样在实际教学过程中难免会出现理论与实践脱节情况,主要表现在时间和内容上脱节,教学过程中的验证性试验无法在及时的加深学生对教学内容的理解,导致了教学效果大大降低。在教学过程中为了完整性经常会对一些操作简单、结论明显的实验也安排相应的实验环节,这浪费了实验课程。在教学过程中应当对这一现象进行合理改革,对课堂教学和实验教学中的内容进行统筹,课堂教学结束后,应当安排相应的验证性实验;部分理论课程可以在实验课程上进行,可以一边做实验一边传授理论知识。针对每个验证性实验,设计相应的仿真预习,利用计算机仿真代替实验内容,通过预习报告的方式完成。通过实践证明,采用此种教学方式不仅解决了教学时间,而且提高了学生在自我学习中的管理能力。此外,计算机仿真通过计算机对实验条件和环境进行了模拟,学生可以进行多次实验,并且可以对实验过程中的参数进行自行修改,这样不仅缩短了实验时间,而且对实验设备也起到了一定保护作用,避免学生在实验过程中因为操作不当而给设备造成损伤。 2仿真教学应用实例 Multisim11是高频电子线路教学中经常被应用的一种软件,仿真分析具体步骤如下:依据设计和原理创建电路原理图,然后依据实验情况对电路图选项进行设置,开启仿真开关,使电路运行,再借助仿真仪器,获取理想的仿真结果。解调、调制电路是组成通信设备的重要部分,解调和调制方式对系统的性能有着巨大影响,同时也是在高频电子线路学习中的难点。 2.1普通AM(调幅)信号波形仿真 调幅是振幅调制的简称,调幅包括:抑制载波、普通调幅等,普通调幅是其中最基本的一种,其余调幅都是有普通调幅演变来的。依据调幅信号形成的基本原理,在Multisim11下创建普通调幅电路,开启仿真后可以可在双踪示波器上看到低频调制信号与普通调幅信号波形对比图。对直流电压V3进行调整,使电路调幅系数进行改变但V3与1V相等时,调幅系数将超过1,则为方正波形,发生调幅现象,已调波在经历检波后将无法恢复到原有的形态,属于严重失真,因此在实际教学中应当尽量避免此现象的发生。 2.2二极管包络检波器仿真波形 二极管构成的包络检波器性能强,结构简单,因此被广泛应用与检波电路教学中,经过解调后输出的信号能够对输入信号的包络进行合理反映,仿真电路如图4所示。开启仿真,对电路参数进行调整,便可得到获得调解后信号与输入信号两者的对比。但在对电路参数调整过程中,如果没有对电路参数进行正确选择,二级管包络检波器在实际工作中极有可能发生负峰切割失真和惰性失真。因此,在实际操作过程中要注重电路参数的调整。 3计算机仿真应用需要做好辅助工作 (1)整合教学内容对课堂、实验教学内容进行整合,在使用计算机仿真前,教师需要做大量工作。首先,教师要对教学中的内容进行详细统筹。例如,在教学过程中,哪些部分课堂讲解的内容需要利用计算机仿真代替,哪些教学内容应当通过计算机仿真演示,又有哪些内容使需要通过计算机仿真对学生进行指导。 (2)编制辅助教学手册对高频电子线路教学内容进行整合后,教学应当精细编制辅助教学手册,对进行过程进行指导。辅助教学手册中的内容应当通俗易懂,计算机仿真的思路、目的、步骤等内容要言简意赅,便于学生理解和运用。 (3)改革考核制度考核是检验教学成果的主要手段,既然在高频电子线路教学中引入了计算机仿真,那么在考核中也应当有所体现。在考核过程中不仅要涵盖大纲的教学要求,同时也要加入计算机仿真考核。在考核上应当做出合理的改革,主要体现在总成绩的构成上。通过实践应用表明,合理的考核结构,不仅能够使计算机仿真教学在高频电子线路教学中起到更好的作用,同时对学生的学习起到了一定督促作用。 4结语 将计算机仿真软件应用到高频电子线路教学中,可以将教学中抽象难懂的内容进行展示,通过改变参数获取不同波形,不仅可以提高学生的学习兴趣,同时也可以加深学生对知识的理解,是一种值得推广的方法。 作者:张晓军 陆兴华 单位:广东工业大学 计算机仿真论文:公铁联运物流系统计算机仿真论文 1计算机仿真技术概述 1.1宏观仿真(Macro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低,主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述,仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述,而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。 1.2中观仿真(Med-simulation) 能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述,以列车或者货车组成的队列为基本单元,在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时,能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。 1.3微观仿真(Micro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高,对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述,对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。 1.4次微观仿真(Submicroscopic-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如:次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时,还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。 2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究 2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立 采用先进的物联网及信息技术,以公铁联运物流业务流程管理为优秀,集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术,建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求,区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室,建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。 2.2不同运输环节的无缝连接 采用基于XML的EDI技术协调公铁联运的各个环节,完成两种不同运输环节的无缝衔接,深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输,进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。 2.3公铁联运的信息集成服务的研究 通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究,达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动,实现跨区域,跨行业,跨部门的信息共享,充分发挥信息集聚效应,达到降低成本提升效率的目的。 2.4公铁联运物流安全控制与研究 建立基于GIS的公铁联运物流安全监控系统,根据该系统采集的数据以及历史数据,建立预警数据库,对数据信息进行定性和定量分析,作出识别、诊断和决策。 3结束语 综上所述,我国由于基础设施落后,技术水平低及信息化程度不高等不足,迫切需要通过一种低成本、高效率的方式从多角度开展多式联运研究,因此通过计算机仿真技术,建立公铁联运工程设计仿真平台对于寻求最优解决方案具有重要的理论和实践意义。 作者:李晶 侯倩倩 田彬 单位:兰州交通大学机电技术研究所 兰州交通大学自动化学院 计算机仿真论文:计算机仿真自动化物流系统设计论文 1我国的物流运作现状分析 我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析,调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出,有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间,百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下,百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下,这就表明我国的企业产品库存时间太长,周转时间太慢,主要还是物流情况差劲导致的,在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善,从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看,在满意度方面差别很大,对于自理物流的评价主要是不完全满意,对第三方的物流评价就不是这么固定了,分布相对分散,满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中,对物流不完全满意的比例是最大的,这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析,企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力,对运作成有不满意的评价也占一小部分,这就说明我国的物流系统还是不够完善,物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出,我国现如今的物流运作水平还是比较落后的,所以说我们应该加大对物流系统的优化工作,提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低,只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去,才能让企业的竞争优势得以凸显。 2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计 2.1企业内部的生产物流系统 当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时,应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案,然后对这些方案进行分析比较,不论是对哪一套方案进行分析,都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外,我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术,这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言,计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用,主要在原材料的购买、运输以及储存,还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现,它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作,从而能够对生产环节的效率进行提升,还能够降低原材料等物质的运输成本,可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外,通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查,还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度,还有交通工具的有效利用,物流的运输方式和运输路线是否最优,生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来,物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验,能够极大的对物流系统进行完善,在促进其优化方面起着重要的作用。 2.2适用于港口的物流系统 在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术,主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现,即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上,另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题,最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现,包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等,我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析,能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判,对其整体的流程进行有一定的积极影响,此外,还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化,选择最优的改进方案,就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制,这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善,操作起来更加的方便,从而提高了企业的生产效率。 3结论 自动化的物流系统设计最前沿的手段以及现代的解决方案就是对计算机仿真技术的利用,那些基于计算机仿真技术的自动化物流系统的设计,能够对物流行业的操作自动化水平、智能化水平以及技术化水平有效地进行提高,此外,物流工程的直观性也可以通过计算机仿真技术来进行提高。本文主要分析了计算机仿真技术和物流系统的含义,然后分析了两种技术的相互融合起到的促进作用,之后对我国前几年的物流运作状况进行了统计性分析,最后是介绍了两种不同的应用了计算机仿真技术的物流系统,与相关的物流作业的基本功能和要求进行联系,认为我国的物流系统还需要进一步的进行完善,我们要致力于发展基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计。 作者:余小花 单位:陕西财经职业技术学院 计算机仿真论文:负控系统计算机仿真论文 1覆盖率算法在负控系统中的应用 负控系统在电力网络中有两个重要的应用,首先是数据采集节点,通过部署在各个电力网络节点的负控终端来实时的采集电力负荷的运行数据,并且通过中继站上传到负控中心。由于中继站的成本较高,因此在中继站的部署过程中也要通过仿真分析来确定一个优化的部署方案。在中继站的部署过程中要考虑到本区域的电力负荷、地形等因素,以便能够更好的规划部署,消除盲区。在负控系统的规划阶段,可以使用现有的智能算法来确定最优化的方案,在本节剩下的部分中将会根据人工鱼群基本算法提出一个适用于负控系统规划的人工鱼群算法模型。在负控系统中,为了避免负控终端的资源浪费,规划的目标应该是使目标函数达到最大值,因此也就是使人工鱼群向食物浓度较大的方向移动。 1.1参数设定 根据负控系统的特性对参数进行设定,根据指定区域中预先估计的负控中心的规模、中继站的数量负控终端的数量,结合该区域中的用户数量和电力负荷来确定人工鱼群的规模,根据负控系统需要覆盖的区域的大小来确定鱼群的移动范围,根据中继站的覆盖范围和负控终端的覆盖范围来确定鱼群的视野,最后根据指定中继站所管理的负控终端数来确定迭代参数和密度参数。 1.2初始化人工鱼群 根据指定区域中的用电负荷和用户数来生成n个数,为每条人工鱼的初始位置,人工鱼的初始位置要根据指定区域中电力负荷来确定。 1.3执行算法 根据预先设定的参数,使用人工鱼群基本算法对人工鱼群的追尾行为、聚群行为进行模拟,人工鱼根据自己的所在区域中鱼群密度较大而且食物浓度较高的区域移动。如果无法确定移动方向,则根据自己当前位置的食物浓度选择一个比当前浓度高的方向进行移动或者随机移动一步。如果达到最大迭代次数,输出鱼群密度最高的区域,即得到最佳的部署位置。 1.4方案分析 根据算法执行结果来设定负控终端和中继站的部署方案,根据地形等因素适当的进行调整。最后根据指定区域的实际用电数据对方案进行仿真测试,根据测试结果在进行方案的优化和修改。人工鱼群的基本算法提出后,学术界根据不同的需求对该算法模型进行了大量的优化,并且在电力系统中有很多的应用研究,例如齐志华将人工鱼群算法应用于电力控制系统,吴杰对人工鱼群算法在输电网络规划中的应用进行了分析。 2结语 随着社会经济的发展,必然会对电力负载控制提出更高的要求。负控系统将在监控电力网络中各节点的状态、动态控制各节点的运行等方面起着重要的作用。合理的部署负控系统能够最大化的节约电力网络的投入,更好的为用户服务。因此,在以后的发展中,基于人工智能算法的计算机仿真优化技术将会对负控系统的规划提供更好的决策依据。 作者:田博今 李源 刘亚敏 陈劲 单位:国网重庆信息通信分公司 计算机仿真论文:水轮机调节系统计算机仿真论文 1.水轮机调节系统仿真模型建立 1.1引水系统 由于水轮机是一个动态元件,在工作时,其内部结构的变化和运动相对于稳定时要复杂很多,所以在进行水力瞬变的计算中,工作人员通常采用水轮机在稳定情况下工作时的综合特性曲线去确定水轮机流和水轮机力矩特性,但是在水轮机稳定状态下的综合特性曲线不包括尾水管和蜗壳不称定工况时水流惯性对水轮机特性曲线的影响。在计算水轮机综合特性曲线时如果引水管道很长,其影响对于整体的综合特性曲线影响不大,所以可以忽略。反之,则要进行一些运算确定其特性曲线而不可忽略。在计算机对水轮机调节系统进行仿真建模时,由于实际的水力发电站中线路复杂,所以在建立模型是必须要对整个水力发电系统中的所有管道通路进行编号,这样可以有效地避免重复而出现的误差,也可以提高整体的工作效率。在对于系统管道进行编号后,由于整体管道过多,同时建立其仿真模型非常麻烦,工作人员通常需要把管道分成若干个网格,网格的边界点作为计算节点,然后在网格内部进行仿真,然后进行最后统一的计算,建立合理的引水系统。 1.2电液随动系统 现代水轮机调速是由电子调节控制器和电液随动系统两部分构成。对于前一部分我国研究的比较深入,技术比较成熟。但对于电液随动系统基本保持原有体制并在此基础上进行一部分优化微调。微调主要分为模拟电调和微处理器电调两种方法。但是这两种方法都是采用电液随动系统。电液随动系统作为水轮机调速的执行部分,是其中不可缺少的重要组成部分。但是由于在水轮机调速系统中工作油液量大,流动路径较长,并且与大气和压缩空气直接接触,使得工作油液内的金属微粒、油泥、纤维等机械杂质较多,并且由于酸碱、水分所引起的油质劣化十分严重,又由于电液随动系统可靠性差,综合所有因素,电液随动系统油孔容易被堵塞,多次工作后断线,强度低等缺点。但是通过电子计算机仿真系统对此进行仿真,可以满足不同情况下的水轮机调节系统,使效果达到最优值。 2.水轮机调节系统仿真算法 2.1引水系统仿真算法 在仿真编程时,引水系统特征线方程与水轮机联立作为一个部分,引水系统采用特征线法求解;水轮机的流盆和力矩可由模型特性曲线上查得。调速器和发电机等部分的徽分方程作为另一部分,并分为存在大扰动和小扰动两种情况考虑。由于存在大扰动时,水轮机参数变化很大,超出其线性范围,因此小扰动模型不适用。为此调速器和发电机采用差分方程的方式建模,采用特征线原理求解。将上述两部分交替求梁晨哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150040解,即为水轮调节系统动态仿真结果。 2.2电液随动系统的传递函数 将电液随动系统中的步进电机,主接力器作为积分环节,液压缸、主配压阀作为一阶惯性环节。同时记录导叶控制信号的限幅,步进电机输出限幅,步进电机输入信号死区以及液压缸、主配压阀死区等5个主要非线性。并且利用连续系统离散化非线性系统数字仿真,即可得电液随动系统传递函数。 3.仿真系统具备功能 3.1水轮机特性的计算 在求解非线性方程组时,如果没有水轮机流量特性和力矩特性的全特性,就只能在模型综合特性与逸速特性的基础上延长使用,所以在求解非线性方程组时,必须知道水轮机流量特性和力矩特性的全特性。同时将水轮机的特性参数用数组的方式在计算机中储存,需要储存的参数有:导叶开度,机组单位转速,机组单位流量和机组力矩。但是由于实际值与计算机所储存的理想数值存在误差,所以在实际计算出的数值与计算机储存的数值不相等,可以通过拉格朗日公式或者四点插值方法计算求得与单位流量个单位力矩所对应的计算值。 3.2仿真系统步长计算 由于理想情况下和现实情况存在误差,从而导致计算结果不准确,为了减小误差,使计算结果与实际情况更加符合,仿真计算时的步长必须取得足够小,分割的足够精密。步长的确定原则是:仿真系统计算步长的时间必须小于计算机微调调速器的采样时间,这样才能最小的减小误差,同时步长的计算必须在上述条件下同时也满足水击计算的特征方程曲线。当步长计算不能满足水击计算特征方程曲线时,应该在仿真系统中适当的调整波速使得步长满足其条件。 4.水轮调节系统仿真硬件设计 对于水轮机调节系统的仿真,应该从我们的真实情况出发,不能在理想情况下进行仿真实验,否则实验结果很难融入到真正的生产使用。在设计仿真系统的同时应该在实物中加入输入输出模块,以便系统中参数的输入。同时为了方便我们更容易的观察水轮机调节系统的实时性变化,仿真系统应该具备显示功能,并且为了方便我们对参数的调节,确定系统的优先级别,安装可控制的显示屏是最好的选择。结束语水轮机调节系统作为水电站中最为重要的环节,其控制性能和可靠性一直是人们十分关注并希望优化的问题。因此在计算机发展迅速的今天,很多学者利用计算机仿真技术研究。在当前看来,通过计算机仿真技术,分别建立模型,列写算法,并根据不同条件对模型算法进行微调,即可得到可靠,准确的结果,大大节省了人力物力,也使其可靠性增加。但随着科技的进步,越来越先进,精确的仿真也被提出来。由此可见,计算机仿真技术因为具有高效,优质,经济的特点,被越来越多的学者青睐,并且在水电能源理论研究和技术开发方面具有很好的前景。 作者:梁晨 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司
计算机小论文:计算机离散数学课程改革思考 摘要:“离散数学”是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用。本文分析了计算机专业开设“离散数学”课程中存在的一些问题,从教学目标、教学内容、教学方式等方面,建议在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,并采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。 关键词:离散数学;课程改革;问题驱动;编程实现;结合应用 一、引言 离散数学(DiscreteMathematics)是计算机科学与技术、软件工程、通信工程、网络空间安全、信息与计算科学等信息类本科专业的优秀基础课之一,在计算机科学与技术等专业课程体系结构中起到非常重要的理论支撑作用[1]。因此,离散数学早在1977年就已被美国电子电气工程师协会(IEEE)确定为计算机专业的优秀课程。2001年又被IEEE协会和美国计算机协会(ACM)联合认定为计算机专业的第一优秀主干课程[2]。由于电子计算机存储空间与计算能力的限制,计算机相关的很多领域都使用到了离散结构的概念。如计算机中的任何一个变量都是离散变量,计算机中的图片都是以离散像素的形式存在。所有的存储和通信的数据本质上都是0和1构成的。因此,“离散数学”的教学内容与计算机硬件和软件都有着密切的关系。“离散数学”采用严格形式化的数学语言来描述离散系统的状态、关系和变化过程,是进行定性定量分析和逻辑推理的工具,可以为计算机系统处理离散对象的状态及变换提供有效的描述[3]。离散数学不仅是计算机专业的优秀课程,更是“数据结构”、“算法设计与分析”、“数据库原理”、“数字逻辑(数字电路)”、“编译原理”、“信息安全”、“操作系统”、“并行计算”等一系列课程的先导课程。如图1所示,离散数学中优秀的六个部分:数理逻辑、关系集合论、代数系统、图论、初等数论和有限自动机,分别衍生出计算机的学科体系架构。通过离散数学的教学,使学生掌握课程的基本概念和基本原理,采用严格的数学方法,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,为从事计算机的科研与应用提供必要的描述工具和理论基础,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的能力。根据教育部“离散数学”教学指导委员会建议,目前国内离散数学的教学大致可以分为三个层次:科学型、工程型、应用型[4],对应的学时分别为108、90、72。科学型人才培养的目标要求学生有坚实的数学基础,较强的抽象思维能力,形式化描述能力和推理、分析能力;工程型人才的目标是要求学生有较好的数学基础,能综合运用离散数学中的理论和模型去分析问题和解决问题,兼顾计算机科学和计算机应用,内容较为宽广深入;应用型人才目标则要求学生能够运用典型的离散模型,进行系统建模与软件集成[5]。针对不同的教学内容与教学要求,需要采用“因材施教,分流培养”的教学理念与策略。然而,在实际的教学过程中,离散数学的教学课时量常常被压缩,一般正式授课时间约为48学时。如何在有限的时间里充分地把知识传授给学生,将能力传播给学生,给离散数学的教学提出了新的挑战。一些高校采用减少学时数量、降低考试难度,这样会造成学生无法认识到“离散数学”在计算机专业的课程架构中的重要地位,导致“离散数学”的教与学越来越边缘化[3]。为此,笔者在对“离散数学”多年的观察与教学的基础上,对本科阶段计算机专业的“离散数学”课程存在问题进行了深入剖析,并给出了一些初步的建议。 二、存在的问题 笔者在近几年的“离散数学”授课过程中,发现不少学生在课程学习与能力培养方面容易存在以下三个问题。 (一)课程学时少,理论难度大 绝大多数的高校开设“离散数学”的学时有限,往往比“教指委”给出的时间少,一般在48学时,难以完整地开展包括数理逻辑、集合论、代数结构、图论、初等数论和形式语言与自动机等内容的教学,往往仅对前四部分(甚至更少)的内容展开教学,初等数论和形式语言与自动机部分由于难度较大,将作为选学内容。 (二)课程辐射不够,相互割裂,学生畏难情绪严重 在实际教学中,很多高校把“离散数学”作为一门数学课,由数学系教师作为主讲教师,采用纯数学经典的“定义—定理—证明—习题”的教学模式[6],忽视了“离散数学”在计算机中的应用背景,让学生感到恐惧与反感,因其未能从“高等数学”与“线性代数”等课程的学习思路和模式中走出来,从而降低了学习兴趣,最终影响教学质量。 (三)理论学习与计算机实践相互割裂 对于计算机专业的学生,需要将所学的理论知识与计算机编程相互关联起来,不能将计算机工具与“离散数学”的知识点强行割裂,如果将理论学习与计算机实践相互割裂,只会使学生纸上谈兵,实际操作能力不能得到有效提高。 三、课程的建议 1.教学手段多样化,凝练重点知识。首先要讲清楚什么是离散的概念,为什么要引入离散的概念,重点介绍离散数学的思维方式和解题思路,消除学生反感、对立的情绪。针对大学生已普及手机等智能移动设备的现状,对于重要的知识点,建议采用微视频、微课的形式,供学生利用点滴课余时间,反复理解,对课堂知识的重、难点进行再现,充分互动,达到知识传递的效果,并及时采用微学堂、微试题等形式,对教学效果进行反馈。 2.以点带线,线面结合,增加课程关联度介绍,建议梳理计算机专业本科课程,与“离散数学”之间建立对应联系。比如在数字电路设计中,使用“与非”门和“或非”门设计逻辑线路,代替单一的“非”门、“与”门和“或”门的组合;利用等值演算,可大幅度优化逻辑线路。再如利用哈密顿图求解最短路径问题和旅行商周游问题,利用基于最优二叉树的哈夫曼算法来优化编码并提高通信效率;等等。 3.编程实现。离散数学作为计算机相关专业的一门基础课,必须与学生已有的基础课(如程序设计语言等)相互关联,使得学生学以致用。开展离散数学中常见算法的编程实现,如利用C/C++语言实现公式真值表的输出:对于给定的公式,判断其合法性之后,给出其真值表。类似的,结合离散数学课程,笔者推荐如下算法:集合的笛卡尔积计算,欧拉图的判定,关系的判定,自反、对称、传递闭包的计算。对于Dijkstra算法、Kruskal算法、Prim算法等,在后续的“数据结构与算法”课程中将有详细的算法描述,在离散数学课程中不必要求实现。 四、结语 “离散数学”既作为计算机大类专业的一门重要专业基础课,又在计算机领域具有广泛的应用。有人说:没有“离散数学”就没有计算机理论,也就没有计算机科学[7],足以证明它的重要性。本文针对计算机专业知识体系的结构特点,提出在教学时结合计算机相关领域中的实际例子,深入浅出地传授“离散数学”中的理论知识点,采用理论教学结合编程练习,激发学生的兴趣,提高教学质量。近几年,笔者通过实际教学的检验,该教学方法效果良好,值得借鉴与推广。 作者:魏立斐 王晓明 王春华 单位:上海海洋大学信息学院 计算机小论文:本科院校计算机基础课程改革思考 摘要:针对应用型本科院校计算机基础课程教学中出现的弊病,即在课程教学和学生能力培养间存在鸿沟,提出将计算思维引入教学,解决计算机基础课程的教学危机。通过介绍计算思维中的关键内容,分析计算思维的优秀方法,探讨融入计算思维的分层次分类别教学模式,提出以计算思维能力培养为优秀的计算机基础课程改革方案。 关键词:应用型本科院校;计算思维;计算机基础课程;课程改革 0引言 应用型本科院校是中国高等院校的重要组成部分,学校数目众多,办学特色明显。不同于传统研究型本科院校,应用型本科院校立足于地方,为本地经济和社会培养技术密集型产业的高技术应用型人才。大学计算机基础课程是高校学生入学后的第一门信息技术类课程,该课程旨在培养学生使用计算机科学知识和技术分析和解决实际问题的能力,提升学生创新意识,培养学生的信息素养,为学生学习后继课程打下坚实的信息技术基础。该课程的教学是保证人才培养质量的一项重要教学工作,对大学生毕业后是否能够迅速适应社会需要,并具有可持续发展的再学习能力,具有重要意义。 1应用型本科院校计算机基础课程教学现状 2012年全国共有普通本科高校1171所,其中:211工程高校116所,占9.9%,非“211”高校1055所,占90.1%,新建的本科院校是指1999年以来新晋升科学校,共有647所,约占全国普通本科高等学校数量的55.3%,占非“211”普通本科高校数量的61.3%[1]。这些地方本科院校在办学地位、人才培养模式、生源质量和课程教学上都与传统的重点院校有着明显区别。随着网络技术、多媒体技术和无线接入技术的迅速发展,计算机基础知识得到快速的普及,特别在应用型本科院校中,计算机基础课程进入蓬勃发展期,呈现出以下特点。1)大多数学校都十分重视计算机教育教学的重要性,并确立了计算机基础课程的基础性地位,计算机基础课程在各专业的培养方案中已成为不可缺少的一部分。2)随着计算机的发展和普及,计算机基础课程的教学转变为理论教学与实践教学高度融合,用理论指导实践,并在具体的实践案例中去深化理论。同时,以能力训练为优秀的实验教学理论已经渗透进课程中,“案例教学”、“任务驱动”等多种教学模式得到广泛运用。3)社会信息化进程不断加速,各种学科间不再局限于单纯的某一领域的研究,多学科交叉融合是信息技术发展的契机,计算机的辅助功能得以极大的发挥作用,各专业对学生的计算机应用能力的要求日趋强烈,计算机基础课程成为很多专业课程的前驱课。 虽然计算机基础课程在应用型本科院校里得到越来越多的关注,但受限于学校的历史沿革和生源质量,该课程存在以下方面的问题。1)课程体系不明确应用型本科院校大多是1999年以后晋升为本科院校的,以前大都是高职高专层次的学校,在课程体系的规划上缺乏系统性和规范性,部分学校还继续沿用专科阶段的课程体系,教学内容还停留在“计算机文化基础”或“计算机应用基础”阶段,体现不出计算机技术的先进性。2)学时少、内容多计算机基础课程的教学学时一般在32至70个学时之间,每一章的教学内容可能对应着计算机科学与技术专业的一门专业课程,造成每章的教学只能触及表面即止,不能深入系统的学习。特别是教育部对本科教学计划的总学时做出规定后,很多专业在指定教学计划时就首先减少公共基础课程的学时,计算机基础课程首当其冲,有些院校甚至将计算机基础课开设为选修课,不仅学时大幅缩减,其基础性地位也受到动摇。3)陷入“狭义工具论”误区“狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用[2]。教学内容的组织上以各种软件的使用为重点,教材中的一章就是某些软件的使用手册,如Windows操作系统、Office办公软件和网络软件等常见内容,教学过程以教会学生熟练使用常用软件为目的,让学生掌握软件工作环境的构成、具体的菜单命令和操作步骤等。“狭义工具论”误区使计算机基础教学丢失了灵魂,学生往往只会使用教会的软件,由于软件的升级换代非常频繁,很多学生又要重新学习新版本的或其他的软件,导致培养学生的创新能力成为空话。 2计算思维的关键内容 2.1计算思维的引入 针对高校计算机基础课程教学中出现的上述问题,2010年陈国良院士在第六届大学计算机课程报告论坛上所作的报告第一次正式提出将“计算思维能力培养”作为计算机基础课程教学改革切入点的开创性倡议。2006年,美国卡内基•梅隆大学的周以真教授显性的提出“计算思维”的定义:计算思维是运用计算机科学的基础概念去问题求解、设计系统和理解人类行为的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。计算思维是人类早已存在的思维活动,只是未被发掘提升到理论高度,它引领人类思考问题进行解决,推动人类科技进步。2010年,包括清华大学等高校在内的九校联盟在《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》中,确定了以计算思维为优秀的计算机基础课程教学改革。 2.2计算思维的地位 计算思维是一种科学思维,与理论思维、实验思维一起构成了人类的三大科学研究思维。计算思维并不是一种新的发明,而是早已存在的思维活动,是每一个人都具有的一种技能[4]。以其他思维方式相比,计算思维以抽象和自动化为本质,以设计和构造为特征,强调对问题进行自动化求解。计算机学科是计算思维的代表学科,思维的训练是一个长期的过程,在计算机基础教学中,不是仅仅通过几节课就要求学生了解计算思维的内涵,而要通过营造环境、设计案例让学生潜移默化的掌握。 2.3计算思维的优秀方法 计算思维方法是计算思维的优秀。计算思维是思维过程或功能的计算模拟方法论,其目的是为了提供适当的方法,使人们能借助现代和将来的计算机,逐步达到人工智能的较高目标,诸如模式识别、决策、优化、自控等的有关算法都可属于计算思维的范畴。计算思维方法很多,周以真教授将计算思维阐述成具体的七大类方法,有把一个困难的问题简化为如何求解的约简、转化等方法;有控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计的抽象和分解的方法;有对一个问题的相关方面选择合适的方式陈述或建模的方法;有对进行系统恢复的采用预防、保护等方式;有利用海量数据来加快计算,解决时间和空间之间矛盾的思维方法。这些方法中既有数学和工程的方法,也有如递归等公认的计算机科学方法。美国ACM前主席PeterJ.Denning教授将计算原理归为七类:计算、通信、协作、记忆、自动化、评估和设计,大多数的计算技术都使用这七类计算原理[5],它们是解决问题的有效方法。 3融入计算思维的计算机基础课程改革方案 3.1构建“分层次、分类别”教学模式 应用型本科院校是服务于地方经济社会发展需求的高校,计算机基础课程教学内容、方法和手段,必须与时俱进,才能适应学校办学定位和人才培养目标的要求。根据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》,采用了“1+X”的课程体系,“1”即“大学计算机基础”课程,推行“分层次、分类别”的课程教学模式[6]。1)分层次“分层次”是值新生入学以后进行计算机基础分级测试,根据测试成绩编入层次1班级(普通班)和层次2班级(高级班)。2)分级测试入学后新生参加分级考试,测试系统使用无纸化网络考试平台,测试题型包含理论题和实践操作题,测试题型和期末考一致,难度持平,以我校2015学年上学期的测试数据为例。以分级测试成绩作为分班依据,达到标准的学生编入层次2班级,没有达到标准的学生编入层次1班级。层次1的学生系统学习公共平台基础知识,层次2的学生通过强化公共平台知识的综合应用能力,快速提升后学习与专业后继课程对接的模块课程。3)分类别根据学科属性,将学科类别相近的院系学生划分为一类,全校分为4类,为每个类别的学生开设不同的模块课程。模块课程是在认真分析各院系人才培养方案的基础上确定的,原则是学习模块课程后对学生学习本专业的后继课程提供信息基础支持。通过分类别模块课程的学习,打牢了学生学习后继专业课程的信息基础,实现了计算机基础课与专业课的“无缝对接”,更好地满足了不同专业学生对信息技术的学习需求。“分层次、分类别”的教学模式很好地解决了计算机基础课程学时少与内容多的结构性矛盾,克服了讲授内容只能“点到为止”,学生学习效果只能是浅尝即止,更谈不上让学生掌握使用计算机进行问题求解的方法。 3.2融入计算思维的课程知识体系 针对所有学生利用2周的时间(8学时)开展计算思维基础知识专题教学,主要介绍三大科学思维、计算思维优秀概念和方法,结合生活化的例子引入计算思维的存在,激发学生学习计算思维的兴趣。通过讲授汉诺塔问题说明计算机和人类相比,各自的优势和局限性所在;讲解图灵机和停机问题让学生理解计算模型和可计算理论;讲解图灵模型让学生了解人工智能,引导学生主动探索人工智能领域的知识。对于层次2学生,理工类模块课程强调程序设计能力的培养,通过算法多样化训练计算思维;经管类模块课程强调数据库技术,讲授概念模型和数据模型,训练学生的建模思维;音体美类模块课程强调多媒体技术应用,通过制作多媒体体作品和网站设计训练学生的分析设计能力;文史类模块课程强调Office综合技术应用,通过对海量数据的统计分析挖掘出有效的知识。在不同类别的模块课程中以案例教学和任务驱动的方式,继续深入介绍计算思维的方法,培养学生的计算思维,让学生更加深刻的理解抽象和自动化这一计算思维的本质。 3.3考核方式改革 期末考试实施“教考分离”方式,在学校建设的“全自动网络考试平台”实现无纸化考试,该考试平台不但能够实现理论题型的自动评分,也能够对操作实践进行自动判分,操作实践题型包括Windows操作系统、Office软件、网络应用等。对于层次2的学生,增加了C程序设计、Access数据库和Dreamweaver题库的建设,以适应计算思维内容的考核。推行期末考试和社会认证的双重教学质量考核标准,在组织学生参加云南省级高校计算机等级考试的同时,积极引导和鼓励学生报考全国计算机等级考试及各类行业能力认证考试,如获得考试证书也能获得课程学分,有效追踪了课程教学效果,实现教学质量与能力认证间的有机结合。 4总结 计算思维的培养不仅仅是计算机技能的培养,而是思考方法和方式的培养,它的最终目标是培养大学生可持续学习和发展的能力,是一种受益终身的教育。将计算思维融入到计算机基础课程教学中,不仅让学生从“做中学”升华为从“思考中学”,而且能让教师真正做到“授人以鱼,不如授之以渔”。 作者:岳强 胡中玉 李玲 平大林 黄吉花 单位:昆明学院 计算机小论文:计算机网络工程信息化管理分析 摘要:本文通过对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与拥有的优势,对于实施环节的问题作出必要性分析,阐述建立管理系统的步骤与存在的功能模块,最后则是对于计算机网络工程全面信息化管理发展趋势作出进一步展望。 关键词:计算机;网络工程;全面信息化管理 1计算机网络技术工程项目全面信息化管理的相关概念与优势 1.1概念界定 所谓的立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理这就是通过将项目信息化管理软件当成平台做好运用,选取的传输介质则是计算机网络,全面的传递、整理、应用、储存、手机项目信息的一个过程,另外还能够让信息指导工程项目企事业。 1.2优势 往往根据对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理实施分析,那么其中最为明显的成效则是做好无纸化管理,除此之外,还凭借着计算机网络沟通拥有的比较低沟通成本,做好成本的节约,使得沟通效率得到有效提升。那么在立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统环节当中,信息在网络相互之间传输则是借助于信息流这样的形式,正是其所具备的高安全性与质量高的影响,那么管理者所具备的知情权限相同的话就会处于相同时间知晓信息,这样就能够对信息不对称信息避免,这就能够为顺利执行项目管理决策提供必要的保证。从立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理的角度进行分析,那么这就能够做到快捷而即使的处理传输大量复杂的信息,使得组织当中原先处理传输信息的中间层次极大的缩减,这也能够将有效的实现手段提供给运行扁平型组织。针对立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够将项目运行系统和外部环境两者之间建立起有效信息沟通渠道及时实施相应的沟通联络,这就能够为确保统一分权与集权和稳定临时性组织与经常性组织,从而能够做到性质的柔性化实现创造条件,导致项目能够充分利用各方面资源,对于变化着的环境保持着适应能力。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够让项目管理组织将以往所存在的空间界限予以打破,也能够将各个部门相互之间的界限打破,另外还能够按照各自资源优劣,做好和外部组织优势互补资源,以便做到根据市场机会去组织跨部门与团队与职能,随后做到虚拟化组织实现。通过立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理作用的发挥,这也就能够做到让经济部门与项目技术部门相互之间比较方便的按照数字化数据信息凭借计算机网络实施协调,以便能够实现协调技术和经济指标,做好综合优化项目进度、质量、成本。各种类型的统计数据处于传统工程项目管理模式下都是属于粗略统计与静态的,往往面临十分明显的时滞性。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统能够凭借工程日报子系统及时跟踪项目,凭借项目信息做好分组、管理、筛选项目编码、活动编码、资源编码,另外还能够标记工程各类核算与评估,卒子实现全方位控制项目人力、质量、采购、成本、进度管理。 2面临的困难 即便不管是政府层面还是企业都对于工程项目电子信息化管理高度重视,可是从发展历程上显得困难重重,普及的进度显得特别慢,通过建立立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理,如今主要面临以下困难:由于各个行业建设项目组织和地点所存在的临时性显得特别强,有些项目处在偏远地区,面临比较差的通信条件。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理如果保持高效性,这就应该存在计算机软件和良好计算机网络提供相应的支撑,这就会和如今运行工程项目条件存在一定的矛盾,比如有极个别的项目仅仅凭借拨号上网与项目信息化管理系统相连,这就会使得出现一定的困难实现网络化全面信息管理。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理要想做到定量投资回报分析特别难,这就使得管理决策者往往存在着观望质疑通过大量人力、物力、财力的运用实施开发信息化管理系统。即便从国家层面上已经通过立法将法律上电子文件的合法性进行认可,可是哥哥公司考虑法律的安全性,特别是部分牵涉其自身关键性利益问题,比如商业机密、变更单、合同等,觉得电子文件并不可靠,通常排斥电子文件。导致实际操作环节当中项目管理组织依然还是对之前信息管理模式偏好,这对于应用与普及电子信息化管理系统造成影响。从当前我国的情况进行分析,如今还没有形成信息化管理有序化环境,也并没有出台相应的统一性的各个领域信息化标准,这就使得各个企业开发出与自己特点相适应的信息化管理系统软件,各个软件相互之间交互性比较差,另外还面临着过高的成本,使得在运行环境下项目信息出现流通不畅的局面,将立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统功能降低。 3发展趋势 由于如今持续发展的网络技术背景下,这样也就会持续深化研究开发网络安全,相继也会持续加强工程项目信息管理系统数据安全性,从而可以保障安全高效的将其作用发挥出来。立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理系统会更进一步加强其所具备的使用功能,比如在系统当中不断加入在线视频会议、视频监控等功能,也可以实现远程管理控制。开发建设工程项目信息化管理系统逐步形成自己的行业标准,比如统一性的系统开发标准要求、数据库标准平台、网络标准平台定,这就会持续加强不同信息管理系统交换性,做到标准化共享信息的无边界。PM-ASP这是工程项目信息化管理的未来一个趋势,持续发展的网络经济与日益细化的社会分工,这就导致促成产生专业的工程项目信息管理服务供应商,使得工程项目信息管理的管理成本极大的降低,让信息的作用更好的发挥出来。如今由于持续性发展网络技术与电子信息技术,这样也就会持续性完善工程项目的电子信息化管理系统。处于网络经济时代背景下,信息这是仅次于人才的一个十分重要的战略性资源,立足于计算机网络技术工程项目全面信息化管理能够提供支持和保障有序高效运行整个项目。全面信息化管理可以对企业管理信息化进程起到有效的推动作用,还能够有效促成企业做好企业资源信息库的收集与监理,通过其自身管理水平的全面提升,积极应对国际竞争的挑战,真正做好准备迎接电子商务时代的到来。 作者:马昆 单位:贵州航天特种车有限责任公司 计算机小论文:计算机网络工程现状分析 摘要:目前,随着我国科学技术水平的不断提高,计算机网络技术日益完善,但是,由于计算机网络自身的缺陷以及外界的不良影响,致使计算机网络技术的发展受到限制,因此,了解计算机网络工程的现状,找出相应的解决对策,成为推动计算机网络工程快速发展的有效方式之一。本文通过分析计算机网络工程的现状,指出合理的解决对策,以期为计算机网络工程的健康发展提供参考。 关键词:计算机网络工程;现状;对策 近年来,由于我国经济的快速稳定增长,计算机网络技术也获得了巨大的发展空间,并且逐渐成为人们生活中必不可少的一部分,人们在享受计算机网络技术带来的便利的同时,也面临着诸多的问题,因此,在人们越来越依赖于计算机网络技术的情况下,分析计算机网络工程的现状,及时发现和解决计算机网络工程问题,保障用户的合法权益,是促进计算机网络技术进一步发展的前提。 1计算机网络工程的现状 1.1受到自然灾害的影响 由于计算机信息系统是一个系统的智能操作整体,由各种各样的机器设备组成其基础设施,因而,计算机网络工程必然会受到自然灾害的影响。另外,计算机网络工程所处的温度、噪音、湿度等外部环境,会影响计算机设施的正常运行,但是,许多计算机系统的硬件设施缺乏特殊的防护措施,不能很好的防火、抗震、防水、避雷等,再加上接地处理的不合理,自然灾害或者突发事故的破坏性大,给计算机网络工程的正常运转造成干扰。 1.2计算机系统存在漏洞 系统是计算机有效运行的基础,但是,由于设计人员或者编制人员自身的原因,致使计算机系统存在着一些漏洞,进而影响了计算机网络信息的安全。受到专业知识、工作经验、工作能力等的影响,设计人员或者编制人员没有合理的设计或编制计算机应用软件和操作系统软件,给黑客或者不法分子以可趁之机,从而造成计算机网络工程的安全隐患。 1.3计算机病毒的干扰 计算机病毒严重威胁着广大用户的利益,给用户带来巨大的损失,是用户在使用计算机网络时最常遇到一种情况。计算机病毒分为良性病毒和恶性病毒两种,其来源可能是编制或运行过程中出现的一些破坏性数据,它不仅影响计算机本身的数据存储,而且会影响计算机的正常运行甚至会使计算机丧失基本或者特定的功能,而且,许多计算机病毒传播速度较快,不能被轻易控制,致使用户面临着严重的信息安全的威胁。 1.4黑客等不法分子的威胁 拥有高超的计算机网络技术能力的黑客,是当前计算机网络安全所面临的最大的威胁。黑客可以不经用户的许可,随意的登录他人的网络服务器,甚至连接网络单机,给用户的信息安全造成威胁。一般来说,黑客的攻击具有较强的主动性和目的性,只能当危险发生之后,用户才能知晓和处理,因此,黑客攻击所造成的损失,补救的机会很小。通常,黑客常用网络攻击和网络侦察的手段攻击用户的计算机系统,破坏或者窃取用户的数据信息,给用户造成巨大的危害。 1.5计算机网络工程中的其他安全隐患 计算机病毒不仅是由计算机内部所引起,而且受到计算机外部条件的影响,计算机病毒有内部和外部两个方面引起,其中逻辑炸弹、系统漏洞、信息泄露等,都是用户在使用过程中所遇到的问题。逻辑炸弹虽然不具有传染性,但却具有很强的隐秘性,可以极大地破坏信息处理机器本身,给数据处理硬件带来不可挽救的损失,另外,在编制软件时造成的系统漏洞,给计算机病毒或者黑客等不法分子提供了可乘之机,严重威胁着计算机网络工程的安全。 2解决计算机网络工程问题的对策 2.1做好计算机网络系统的外部防护措施 自然灾害虽然不可以避免,但是可以通过有效的预防措施,来减轻其造成的损失,因此,建立安全的物理环境,做好计算机网络系统的外部防护措施,是计算机网络工程正常运行的前提。在选择建立计算机网络系统时,要注意外部环境、场地的抗震能力等,尽量避开噪声源和振动源,以提高计算机系统的防震、抗灾能力。 2.2安装防火墙 防火墙是网络安全的屏障,它通过在不同网络或网络安全域之内设置一系列的部件组合,来限制内部用户的外部访问,并且对限制用户访问外界网络的权限,以维护计算机运行环境的安全。作为信息进出的唯一通道,防火墙可以有效地控制信息的进出,增强计算机网络的安全性,对暴露的用户点进行保护,及时的监控和审计网络存取、访问行为,因此,安装防火墙,减少计算机病毒、黑客等的威胁,确保计算机网络运行环境的安全,可以有效地避免数据窜改、数据丢失情况的出现,进而保障用户的合法权益。 2.3安装漏洞补丁程序 黑客等不法分子可以利用系统漏洞和计算机病毒入侵用户的计算机网络系统,因此,需要安装漏洞补丁程序,通过控制网络访问,以保护计算机网络的安全。例如,用户可以利用路由器,设置系统文件的访问权限。同时,计算机管理者和用户需要不断更新知识,增加知识储备,减少安全风险,切实做好信息安全防范工作,以及时发现、解决计算机信息安全问题,从而减轻信息泄露所带来的损失。 2.4养成良好的上网习惯 虽然防火墙、漏洞补丁程序可以有效的控制病毒入侵,但是,不正当的操作行为可能会产生木马等病毒,因此,计算机用户需要养成良好的上网习惯,以减少病毒入侵情况的发生。用户要警惕陌生网页、陌生邮件,增强信息安全意识,防止泄露个人信息,以维护自身的数据信息安全。 3总结 总而言之,信息化是当今时代的显著特征,在科学技术水平不断提高的基础上,增强计算机网络过程的安全,保障用户的合法权益,是计算机技术发展的前提。因此,计算机系统设计者和编制者,应该积极学习新知识,提高工作能力,同时,计算机用户应该安装防火墙、漏洞补丁程序等,以确保计算机网络的正常运行,维护自身的信息安全。 作者:徐兴顺 单位:曲阜师范大学信息科学与工程学院 计算机小论文:网络工程计算机网络课程实验教学研究 摘要:计算机网络为网络工程专业重要基础专业课,它为学生后续课程的学习奠定坚实的基础.但是,计算机网络实验教学一直被人们所忽视.本文首先介绍了计算机网络课程的特点,提出了计算机网络实验教学存在的不足;在文章最后结合实际教学情况,从实验教学模式方法等多方面进行了有意的探索,提出了关于计算机网络实验教学的改革方法. 关键词:计算机网络;网络工程;教学方法;任务驱动;ICT 1引言 计算机网络是网络工程等相关专业的一门重要专业基础课,是网络工程专业很多后续课程的基础.计算机网络课程对整个知识体系的构建,网络工程能力的培养起到至关重要的作用.同时,计算机网络又是一门理论与实践联系紧密的课程,不仅需要扎实的理论基础,还需要大量的工程实验.计算机网络实验教学与其它课程相比,实践性和操作性要求较强,是该课程的关键环节[1].但原有的计算机网络实验课状况已不能适应当今计算机网络技术的发展需求,应对计算机网络实验进行改革,突破原有的课程界限,建立新的计算机网络实验教学体系. 2计算机网络课程特点 计算机网络技术涉及通信技术、计算机技术、信息技术等多个技术领域,是一门综合交叉性学科,是ICT领域典型的代表.随着计算机网络技术的迅速发展,新理论、新技术、新标准的不断更新变化,这就要求教师在讲授中,既要传授主流网络技术,又要让学生了解最新技术的发展前沿.在学习过程中树立创新意识,为今后的学习生活打下坚实的基础.计算机网络课程具有知识点多、内容新、“无联系”等特点.因此,计算机网络在教学过程中对学生来说非常枯燥,学习兴趣不高. 3计算机网络实验教学存在的问题 目前,计算机网络教学主要存在以下几个问题: 3.1教学模式陈旧,不能适应计算机网络教学的发展 目前,对于计算机网络实验,一般按照先理论,后实验的顺序.整个教学过程不能调动学生的积极性,不能提高学生的自主学习能力,特别是一些编程性实验,限制了学生的创新能力,同时不能够有效的提高学生的网络工程能力[2]. 3.2对计算机网络课程实验认识不足,实验课程设置不合理 目前,在计算机网络课程教学过程中大多采用以理论为主,实验为辅的教学模式,教师把重心放在理论教学上,忽略了实验的重要性.大部分实验多为验证性实验,缺少设计性、综合性实验,大部分实验主要通过Wireshark等工具抓包分析,整个实验过程对课程的理解和知识点的掌握帮助不大.学生实验积极性不高,从而影响计算机网络的教学. 3.3对实验室投入不足,实验条件不能够满足实验要求 计算机网络技术日新月异,对实验设备更新提出了更高的要求.很多高校由于经费投入问题,网络设备种类和数量不足,即使是“985”、“211”等高校也很难及时更新相关实验室,从而造成了大量实践性较强的实验无法开设,比如路由、交换和安全等试验.目前,好多高校采用虚拟仿真技术,但学生不能在真实网络实验平台操作实验,因此,就不能够真正锻炼其网络工程能力. 3.4实验老师缺乏工程背景,知识更新慢,教学水平有待提高 计算机网络为网络工程专业重要专业基础课,要求老师有一定的工程背景和项目管理能力,而现在大部分老师从高校毕业后直接从事计算机网络教学工作,没有从事网络工程的背景.很多老师缺乏网络配置和管理大型网络的经验,没有参与过大型网络组建和管理,导致实验中遇到的很多问题无法解决,影响了学生对做网络实验的信心.而且,计算机网络技术日新月异,对老师的知识更新也提出了更高的要求.在计算机网络实验教学过程中,也会存在一些其他问题,但上面几个问题,笔者认为直接影响了整个教学过程,阻碍了学生学习积极性. 4计算机网络实验教学改革探讨 4.1改革教学模式,选用合适教学方法,激发学习兴趣 爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”.任何一件事情,感兴趣主动完成一件事和被动的完成一件事情效果是不一样的.因此,首先要解决如何必须激发学生学习积极性和自主学习的能力.把“教师为主,学生为辅”课堂教学模式变成“以学生为中心”实验室教学模式,要彻底改变以教师和书本为中心的照本宣科的教学方式.在教学过程中,我们根据课程特点使用了启发式教学和任务驱动等多种教学方法.通过启发式教学,可以从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为优秀,调动学生学习的主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想.比如在分组交换实验中,我们通过学生淘宝购物的体验,思考现在物流体系运输货物的方式,最后引入到分组交换.通过上述过程,可以把抽象难懂的分组交换理论转换成现实生活中的物流体系,既简单,又贴近生活.整个过程,学生在不断的思考,激发了学生学习的兴趣.计算机网络实验在整个教学过程中,根据知识点和学生的能力,提供了几个比较重要的编程实验.对于该类实验,采用了项目驱动式教学法,组织学生通过参加实际的项目设计来完成实验任务.在项目式教学法中,以项目为主体,以行业或职业为引导,以提高学生综合能力为目的.通过实验,使学生理解计算机网络体系结构,提高学生网络设计、实施和管理的能力. 4.2改革实验内容,提高学生编程能力 计算机网络给人们的印象是昂贵的路由器和交换机等网络设备.但本质上计算机网络的优秀是协议,通俗的是说就是软件;因此,网络编程能力对网络工程的学生至关重要.我们提供了如表1所示的几个编程实验,学生根据自己实际情况选作其中的一部分实验.整个过程采用项目小组式的项目驱动教学方法,效果较好.通过编程实验,学生在掌握相关的基本原理的同时,提高了编程能力[4]. 4.3提高教师网络工程能力 在师资培养上,引进与培养结合,采取“请进来,走出去”策略.一方面,企业派驻资深工程师和专业技术人员进驻学校,以实际工程项目为依托,开展实践实训课程的教学,为学生提供工程实习、毕业设计与职业规划方面的指导.另一方面,定期邀请企业管理专家、职业导师在学校开展行业动态、最新技术等方面的讲座,并指导学生完成职业规划.企业协助学校完成具有实际工程能力的双师型教师培养.学校每年派驻2-3名教师进入企业,企业对教师进行通讯专业技术培训,并以企业讲师标准对教师进行考核,根据考核结果颁发企业资质证书.企业建立“教师工作站”,构建企业与教师之间沟通的桥梁,安排高学历教师进入企业,与企业联合开展工程应用项目研究[5]. 4.4加大专业实验室建设,提高学生解决问题能力 实验室是计算机网络实践教学的有效保障,如果没有相应的实验设备、实验场所,计算机网络实践教学根本无从谈起.通过专业实验室,可以让学生掌握从网络原理到网络实现的整个过程.近年来,我们新建了锐捷网络学院、华为云计算实验室、协议分析实验室、网络安全实验室和网络虚拟仿真等多个实验室. 5结束语 计算机网络实验教学在计算机网络教学过程中,其作用至关重要.实验教学直接影响到学生网络工程能力的培养,知识体系的构建.我们在实验教学过程中,重点培养学生的实际操作能力、解决实际问题能力、编程能力、以及创新能力.经过近几年,在计算机网络实验我们不断的进行探索,不断的完善,教学效果较好.在以后教学过程中,我们会根据计算机网络技术发展过程,不断完善,实验内容、教学方法等,以提高学生的计算机网络综合应用能力,培养适应社会所需的高素质人才. 作者:徐涛 李旭宏 潘雯雯 王冠 单位:枣庄学院信息科学与工程学院 计算机小论文:计算机网络工程项目管理实践分析 摘要:项目管理是现代管理科学的重要组成部分,日益在工程建设中得到了十分广泛的实践应用。作为网络技术和计算机技术的结合,计算机网络工程对于信息处理,起着十分重要的作用。因此,项目管理在计算机网络工程中的实践应用问题的研究是十分必要而且重要的。阐述了项目管理的基本内涵,计算机网络工程的应用,进而分析了项目管理在计算机网络工程中的实践应用,以期加深对这一问题的认识与理解。 关键词:项目管理;计算机;网络工程;应用 一、引言 随着经济社会的快速发展,信息化成为目前社会发展的主要趋势,信息化发展带动了我国政治、经济以及文化事业的改革,信息时代的来临给今天的社会生产和生活各个方面带来了巨大冲击。计算机网络工程具有非常广泛的实用性,具有十分庞大的生命力。随着经济社会的快速发展,网络工程是发展大潮中重要的成果,而且是在计算机发展信息化驱使下的必然产物。项目管理是最近几年提出的一种更加有效的管理模式,能够帮助提升项目工作效率,减少时间成本,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,将会对我国信息产业的完善和更进一步的发展有很大程度上的推动作用。 二、项目管理的内涵 为了阐述与理解的方便,对于项目管理的内涵我们主要就三个方面来进行分析。第一,通常所说的项目管理就是为了实现项目目标与过程高效率的优化与协调,以项目为讨论对象,通过某一个临时性的组织结构的编排,对项目进行组织与计划的一整套系统性的管理方式。第二,项目管理的特点有很多方面,项目管理是个人负责制并且基于团队管理的,项目管理的组织结构方面具有临时性的特点,项目管理所涉及到的方式和工具具有开放性的特色。第三,从项目管理的意义角度来讲,项目管理模式的应用非常重要,总的看来,项目管理能够降低时间成本,提高企业的运作效率、帮助促进管理项目目标的顺利实现,从而有助于推动事业创新机制和改革的有效发展,为进一步实现中国经济的国际化提供更有利的帮助。 三、计算机网络工程应用中的问题 我国的计算机网络技术经过很长一段时间的发展,正在逐渐不断缩小与发达国家之间的差距,已经取得了较为显著的成就。然而在看到发展成就的一面的同时,我们也必须明确的认识到一点,我国计算机网络工程的发展现状中仍然有很多方面的问题。从总体上来看,计算机网络工程应用现状主要表现在以下几个方面:首先,在网络工程设计方面,我国计算机网络工程存在较大问题。在设计方面存在的缺陷主要是受国外设计思想的影响较严重,我国计算机网络工程技术立法制度不完善等等。应该认识到的一点是,其设计的好坏对于计算机网络工程技术来说是非常重要的。对整个计算机网络工程技术的发展来讲,设计方面的问题将会将直接影响到其的进一步发展。其次,在工程技术问题方面,我国计算机网络工程技术还不够成熟,主要表现在没有将理论知识与实践相结合、业务不精致全备以及缺乏突破性创造等几个方面。我国在网络工程技术和计算机技术这两个方面的发展都很不成熟。而计算机网络工程技术是两者的结合体,从而导致计算机网络工程技术的不成熟。最后,在技术性人才方面,我国的计算机网络工程缺乏专门性人才。计算机网络工程包含多个方面的学科内容,所具有的较为复杂的学科特性,也就对其相应的技术人员的专业性也提出了较高的要求。简单的分析原因我们能够发现,我国的计算机发展水平不高,我国计算机网络工程人才短缺的最根本的原因就在于这一点,给计算机网络工程的专业化发展带来一定的限制。 四、项目管理在计算机网络工程中的实践应用 为了阐述与理解的方便,对于项目管理在计算机网络工程中的实践应用这一方面的问题,我们主要可以从项目管理在计算机网络工程中的实践应用的具体情况以及其实际情况下的应用效果两个方面来进行分析。一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体情况。目前,对于任何一个企业工厂来讲,其想要未来更好的建设与发展,第一步就是建设一流的计算机局域网,这一步骤占有十分重要的关键地位。然而总的来看,计算机局域网络一般是目标性不太明确,还有任务边界太过模糊的特征。这些因素都十分有可能导致工程项目的严重超支或者造成项目的延期。因此,通常在计算机网络工程的建设的过程中,需要不断的进行修改和完善。从这方面来看,非常有必要将项目管理方法应用于计算机网络工程中的建设。对于计算机网络工程建设来说,大体上分为四个阶段,即前期准备阶段、建设主干线路光缆、安装网络工程设备以及调试测试网络工程系统。整个计算机网络工程共涉及到了十九步工序。项目管理的实践应用涉及到的大致流程为:首先项目管理招投标管理阶段,之后分别是合同管理和计划管理阶段,再后涉及到了质量管理进度管理、成本管理以及信息管理等等多个方面,这好几个方面是同步安排同步进行下去的,然后是工程索赔阶段,技术管理和安全管理阶段,直至工程结束。另一方面,是计算机网络工程中的实践应用的具体应用效果。我们对于这一方面的分析,可以主要从费用、进度以及质量这三者之间的相互联系来进行。如果想要达到最优化的应用效果的话,需要费用、进度以及质量这三者之间的相互联系达到最优的程度。通过对项目管理的实践应用,对于计算机网络工程建设来说,最基本的是很好地保证了质量问题,与此同时降低了工程费用,缩短了工程建设周期。 五、结束语 计算机网络工程将计算机技术与网络技术结合起来,是形成的一种新型的工程技术,具有广阔的发展前景。项目管理相比传统的管理模式具有更多的优势,可以在更大程度上适应现代经济社会发展的要求。因此,从这个角度来讲,项目管理在计算机网络工程中的实践应用,具有非常重要的价值和意义。 作者:杨雨锋 单位:四川信息职业技术学院 计算机小论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析 摘要:进入新时期以来,得益于计算机技术不断进步,仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术,使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟,这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成,仿真技术在很大程度上依赖于其,因而可以说这二者有着极为密切联系。对此,本文将基于笔者多年计算机研究实践,对计算机仿真技术进行概述,并分析该技术,最后在探究其与信息处理的结合。 关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究 1计算机仿真技术概述 计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟,从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看,建模可以说是该技术的重要组成部分,通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟,随后再辅以相关技术,让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势,使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业,并逐渐成为行业中不可获取重要技术。 2计算机仿真技术分析 计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术,结合实践来看,其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知,该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤: 2.1对物体进行数据模型构建 实践中,计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中,主要使用归纳与演绎两种分析方法,有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建,有时则需要将这二者结合,这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例,首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集,随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析,将该物体数据模型构建起来。 2.2物体仿真模型实现 当物体数据模型构建起来后,技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说,就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理,从而使得该模型实现仿真。需要注意的是,在物体仿真模型实现时,所使用编程语言众多,技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析,随后准确地使用编程语言将其模型化,最后通过程序化管理,确保仿真模型实现。 2.3仿真模型验证 在上述工作完成后,为了确保所构建物体仿真模型有效性,技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证,随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断,从而确定该仿真模型是否达到要求。 3计算机仿真技术与信息处理结合探究 正如上文所述,计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理,将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果,同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言,则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下,有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此,加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此,下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。 3.1计算机仿真技术与光信息处理结合 光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点,是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势,将二者进行有效结合,可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。 3.2计算机仿真技术与软件信息处理结合 除了上述与光信息处理相结合外,计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式,而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一,不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面,同时还具有很高的灵活性。除此之外,该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点,因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看,技术人员在运用matlab软件时,首先将所要处理的信息输入到其中,随后该软件按照相关设定开展仿真模拟,然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理,如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。 4结束语 总而言之,计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术,并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说,大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中,将二者相互结合起来,不能呈现出巨大的优势,并且极具发展空间,具有极为广阔的研究价值。 作者:高晓星 单位:河北省石家庄经济学院 计算机小论文:汽车领域计算机仿真技术研究 【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点,研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状,以及相关技术思想的发展。 【关键词】计算机;仿真技术;轿车;发展 1前言 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2计算机仿真技术的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: 2.1模型试验 最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 2.2数字化仿真 采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 2.3图像化仿真 大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 2.4虚拟现实技术 不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 3计算机仿真技术的关键 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: 3.1面向对象的仿真 (object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 3.2分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 3.3智能仿真 (IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为优秀和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。 3.4人机和谐仿真 主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1] 4计算机仿真技术在汽车领域的应用 汽车产业是我国的支柱产业之一,具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距,入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击,迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势,学习和借鉴其中的新思想和新技术,使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨,争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上,即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低,出现了许多新的发展趋势,如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下,传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下,已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题,各种新的思想和技术纷纷出现,并被各大轿车生产厂家所采用,其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要,用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验,以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术,对待分析的系统进行数字建模,并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程,使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性,计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前,已经完成了全部仿真分析的95%以上,可以在工程开发阶段节省四千多万美元,在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术,使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计,并实现了较强的虚拟显示技术,可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。 4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用 方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义,包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在,设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型,以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗,但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果,并为进一步的设计提供决策依据。例如,轿车的技术经济评价就是在方案阶段,对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模,并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型,从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。 4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用 在轿车的设计阶段,各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用,具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的,甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入,即由CAD软件来完成仿真建模工作,实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的,常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时,由于各种软件对这些标准支持程度的差别,某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象,需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展,这些问题将会得到很好的解决。[3] 4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用 这里的制造主要是从技术角度出发,对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化,对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例,轿车中金属冲压件占到总重量的3/4,整个轿车的开发周期中,近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下,通过在计算机上建立数字化模型,用有限元方法进行成型模拟,可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布,预测成型缺陷,从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家,板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。 4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用 计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较;用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价,进而选择出最优方案;用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5] 4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用 在轿车的销售阶段,可以根据收集到的客户和对手的信息,通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案,进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6] 4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用 轿车的使用阶段,可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比,这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术,由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境,人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7] 4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用 在回收阶段,计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说,产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性,直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化,可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。 作者:孙斌 单位:沈阳理工大学汽车与交通学院 计算机小论文:电路原理教学中计算机仿真应用 摘要:电路原理是电子信息类专业的必修课,具有理论性和逻辑性强、推导严谨,公式繁杂的特点,所以在电路原理教学中教学的任务中,教学难度大,教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此,计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析,探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势,希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。 关键词:计算机仿真技术;电路原理教学;Multisin应用 在高校的电子信息类专业中,电路原理教学是一门基础课程,对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展,计算机也逐渐普及开来,计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大,有利于提高教学的效果和质量[2]。 一、传统电路原理教学中存在的问题 电路原理教学需要作图进行授课,抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求,教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉,比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想,将抽象的东西转化为具体的事物,所以整个课堂气氛沉闷,学生感到枯燥乏味,教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中,需要画大量的电路图,通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中,图形复杂导致画图不精确,另外也浪费了大量的课堂时间,整节课没有很好地利用,教学的效率不高。最后,传统的课堂教学实验中,难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况,影响实验的正常开展,不仅浪费了上课的时间,也造成了资金的浪费,打击了学生的动手积极性和参与性,制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下,加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中,计算机仿真技术的应用越来越广泛,教学的效果大幅度提高。 二、计算机仿真技术的特点 第一是更加生动直观,便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主,图形复杂,注重理性的分析,学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术,可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来,具备直观、生动的界面,学生也更容易接受,有利于学生的理解和记忆。 第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强,需要经过严谨的推导和大量的计算,学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术,可以把许多元件细致地描绘出来,而且更加的齐全,为学生的学习提供了便利。另外,计算机仿真技术功能强大,不但可以保存各种工作状态中的电路数据,还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时,计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。 第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中,实验是必不可少的一个环节,对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术,保证了成本的低投入,学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响,保证了实验过程的顺利开展和完成。另外,学生在实验过程中,不会造成原料和器材的损坏浪费,可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习,激发学生学习的兴趣,提高教学的效果。 三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用 一方面计算机是一种智能化的工具,在电路原理教学中,能够自动建立电路运算方程,并且进行计算,将结果通过图形的方式表达出来。因此,在电路原理教学中,引用Multisin(电路仿真软件)软件进行教学活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的参与能力和动手操作的能力,有利于帮助学生直观地了解掌握知识,提高教学的效果。 另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件,并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏,资金投入较少。另外,Multisin软件的功能齐全,可以进行各种类型的仿真电路实验活动,得到详细的数据报告和图形,并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合,在大屏幕上演示整个实验的过程,让学生更加直观地参与、了解电路的原理,掌握专业的知识和技能[4]。 再者,因为社会经济的发展和对人才的需求,Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势,对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件,随着科学技术的进步和多媒体技术的发展,Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛,已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。 四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势 第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性,因此在高校的教学活动中,通过将Multisin软件和PPT相结合的方式,制作一个教学用的多媒体课件,并在课件中标明重点和难点。在教学过程中,理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课;在实验部分,依赖于Multisin软件强大的仿真能力,利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示,将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像,实现理论和实践的良好配合。另外,在PPT幻灯片的制作过程中,可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中,使整个多媒体课件内容丰富,文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力,同时能够让学生直观地接受知识,提高学生的学习积极性和动手操作能力,保证教学活动的正常开展和完成,促使电路原理教学实现改革和完善。 第二是有利于学生自己分析解决问题,提高自主能力。在“电路原理教学”中,运算量大,公式的运用和推导复杂,造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥,难以集中学生的学习注意力。其次,教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输,用文字对电路工作的原理进行分析和讲授,学生往往是难以接受,教师的“教”和学生的“学”之间脱节,抑制了学生的学习积极性,教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体,抽象变得形象化,学生对知识有充分的兴趣,主动地参与课堂,才能够更好地学习和掌握电路原理,完成教学的任务和进度。因此,在教学中引入Multisin软件,利用Multisin软件独特的电路分析的能力,例如运算放大器对数据的放大性能分析等等,学生可以自主地发现并解决出现的问题,并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论,提高学生独自分析问题的能力,将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。 第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中,需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中,电路原理是通过黑板教学完成的,用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外,手绘图形的复杂导致学生难以辨认,无法集中学生的注意力,造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后,情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中,具备数量齐全的各种电子元件,在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到,而且元件的大小并不是固定的,可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高,并且还可以随时地增删。与黑板教学相比,Multisin软件仿真技术具有独特的优势,成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者,利用Multisin软件绘制完电路图之后,可以直接将电路图进行课堂的演示,在教学中对电路图进行仿真分析,帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用,集中学生的注意力,激发学生的学习积极性和能动性,提高教学的效果。 五、结束语 传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流,所以进行教学方式的改进和完善,应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强,学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大,因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像,并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合,制作内容丰富、生动的课件,帮助学生更好地进行学习,了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合,激发了学生的学习积极性,提高了教学的效果,促进了电子类专业的长远发展。 作者:刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位:1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司 计算机小论文:瓦斯抽采系统计算机仿真系统分析 摘要:采用可视化与计算机虚拟仿真技术对瓦斯抽采工艺系统开展研发,利用3DMAX和NURBS曲面技术实现了巷道系统及瓦斯抽采系统的仿真,结果表明:该仿真系统成功地展示钻孔布置,抽采范围以及瓦斯运移状况,具有直观、生动和易懂等特点,可用于煤矿安全培训,对现场施工和培训学习具有一定的指导意义。 关键词:虚拟仿真;瓦斯抽采;计算机;安全培训 1概述 矿井瓦斯是煤矿的主要灾害之一,预防突出的主要方法之一是预抽采瓦斯[1-3]。随着软件开发应用的高速发展,越来越多的计算机软件应用到了矿井设计和预测中。根据瓦斯抽采形态,采用计算机技术(3DMAX、NURBS曲面技术)建立三维巷道仿真模型和瓦斯抽采工艺系统等的虚拟仿真,将整个工艺过程用模型动作制成动画演示出来,直观地展示了抽采瓦斯的相关细节,可供人员学习和培训应用。 2瓦斯抽采仿真系统研发 本文借助计算机结合3DMAX软件,把井下瓦斯抽采工程中的岩层、钻场、巷道、瓦斯抽采管道等要素展现出来,在系统开发中,涉及的关键技术包括系统的智能化、三维要素的建模和显示等,运用控制插值算法的精度和视窗的消隐与裁剪等技术,实现了多角度观察、旋转、透明处理等可视化功能。 2.1巷道模型仿真 以拱形巷道为例,通过NURBS中CV曲线创建巷道轮廓,利用UV放样曲面生成巷道断面,进行UV放样时先画出CV曲线,当点击修改面,出现NURBS的工具面板,依次选择两条曲线即可生成巷道断面图形,将各条巷道用中心线条表示;利用创建“复合对象”中的放样工具,拾取已创建的巷道断面作为基本图形,放样得到立体巷道模型,辅以巷道内部管路、轨道等设施模型设计,抽排巷道的三维巷道模型。 2.2瓦斯抽采系统模型仿真 根据现场抽采工艺,基于抽采设备的3DMAX静态建模,模拟了抽采巷道、卸压煤层的空间位置关系,并实现了钻机,注浆泵、油泵等抽采设备的创建及配套。在3DMAX中设置模型透明度参数,使内部煤岩体变得透明可见,设置多个角度的摄像机路径进行分段渲染,设定摄像线性路径,摄像机在渲染时沿着指定路径运动。打开“修改”命令,设置摄像机镜头参数,达到较好的摄影效果,在渲染窗口设置视频的帧数,控制演示速度和时间。通过仿真,清晰展示了煤层与钻场、巷道层位的关系,具有较强的立体感,将钻杆钻进,注浆封孔及瓦斯流动真实地展现出来,实现了可视化,有利于工程技术人员对该工艺的了解。 3结论 本文建立的可视化瓦斯抽采计算机仿真系统在一定程度上反映了瓦斯抽采的主要工艺过程,清晰地显示钻孔布置,抽采范围,瓦斯运移状况。该仿真系统可直接应用在其他煤矿企业的安全培训中,能够将钻孔布置及参数设计模型准确形象地用于培训教学上,同时,可为煤矿瓦斯抽采及综合治理提供一定参考。 作者:史友升 单位:国投新集能源股份有限公司培训中心驻刘庄煤矿培训办 计算机小论文:计算机仿真技术创新发展 【摘要】随着现代化计算机技术的快速发展,计算机所模拟的结构、功能以及所使用的计算机系统,在涉及到的过程控制系统在动态行为上的模仿更为逼真。这属于一种描述性的技术,是通过定量分析来建立出相应的模型,或者是通过系统对一个过程或者系统进行描述,最终在一个集的条件之下,就能够获得定量的仿真指标或者是定量分析过程亦或是系统。文章从计算机仿真发展的全过程出发,分析其特点、仿真步骤与关键技术,然后基于应用领域,对其发展进行探讨。 【关键词】计算机;仿真;发展 1引言 自改革开放以来,计算机技术发展不断加快,信息处理技术也得到了进一步的提升,让仿真技术拥有更为广阔的应用控制。为了更好地做出全面的运行行为分析,需要做好计算机仿真的应用与研究,最终满足提高计算机仿真技术的目的,使其在各个领域的作用都可以得到良好发挥。 2计算机仿真的发展 随着图形图像技术与计算机技术的发展,计算机仿真技术也有所提高,纵观历史发展之河,计算机仿真主要发展分为几个阶段。第一,模型试验。这属于一种古老的方式,是基于物理模型的一种试验,不仅费时费力,还浪费材料。第二,数字化仿真。通过计算机技术做好相应的分析,但是计算机分析的结果却存在局限性,无法作辅导直观的表达。第三,图像化仿真。通过三维图形技术的利用,将计算结果表达出来,具备重复使用以及科学性的优势。第四,虚拟现实技术。不但可以利用图形图像技术来对仿真结果进行表达;另外,通过触摸仪器的利用,也可以为人们传递逼真的现实环境,让人们愿意沉浸其中。 3计算机仿真技术特点 第一,根据实际的需求,可以对模型参数进行调整、修改以及补充。人们可以获取想要的结果,改善研究计划。相比传统的物理实验,仿真技术操作成本更低,不存在风险,而且更加灵活。第二,计算机模拟结果是一个极短时间的仿真,可以及时地提供生产实践指导。第三,仿真结果不仅准确,而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系统模式是科学合理的,其结果就一定是准确的。传统的模拟技术属于迭代的过程,在一定程度上,一个真正系统的性能,抽象的模型,在通过假设与实验之后,受试者阅读输出与验证模型,根据相关的参数以及模型的变化进行判断,不仅效率偏低,而且还会受到环境、安全等因素的影响,很难让仿真结果符合人们的意愿。计算机仿真技术以及科学技术是基于系统仿真结果而建立起来的,在动力模型试验的条件之下,不会受到过大的环境影响,其效率更高、安全性更高,能够对时间规模进行改变,进而成为设计、运行、评估、培训系统,特别是复杂系统的关键工具。 4计算机仿真的步骤及关键技术 开展计算机仿真的步骤。第一,建立出数学模型。通过专家经验以及观测数据表达的分析,利用各种手段做出考虑,然后建立一个数学模型。第二,将数据模型程序化,利用先进的自动编程软件,通过交互式的操作,就可以将数据模型程序化完成。第三,仿真实验。在进行仿真实验之前,需要设计一套实验方案,并按照实际要求运行仿真模型,以满足实验需求。在计算机仿真的计算中,包含几个关键技术。第一,智能化仿真。通过科学技术,在整个仿真过程中植入人类的思维行为,并以知识作为其优秀,进行开发研究,通过仿真技术和人工智能的相互结合,就能够仿照出接近于现实的物体和景物,满足人们的实际需求。第二,仿真面向具体的对象。由于人们主观的意识,通过功能设计的研究与发展,对图片与动画进行整合,就能够实现对象对信息的获取,最终带动系统活动。第三,人机仿真和谐。站在多媒体、虚拟以及可视化的仿真角度,就可以将计算机仿真的实际作用反映出来。第四,分布交互仿真。通过现代化网络计算机技术的运用,可以实现仿真设备的互连,让空间与时间相互配合,这样就能够达到仿真环境的虚拟。 5计算机仿真技术的应用 5.1军事领域 在军事领域中运用计算机仿真技术,主要是贯穿武器装备的设计、研制、生产、使用和维护。设计阶段,需要针对设计的实物做好仿真模型的试验,这样可以将产品设计的风险降低;研制过程,通过仿真技术,可以完成项目的检测与调试,避免出现不必要的环节,同时,研制进度也能加快;生产阶段,通过仿真模型,可以实现武器装备的测试,以确定产品是否能够满足质量标准;维护阶段,通过仿真模型可以对产品性能进行综合化评估,并建立出预控方案。在军事领域中运用计算机仿真技术,就可以将研制武器装备的周期加快,这样也可以节约成本,降低风险,将产品的综合性能提高到新的高度。 5.2教育教学领域 在教育教学领域中运用计算机仿真技术,可以满足课堂教学质量与效率的要求。通过仿真模型的教学试验仿真与动态试验的相互结合,就可以将抽象化的内容实体化,如此就能让学生对仿真计算的方法以及网络模型有一个更深入的了解,最终满足教学所需。5.3工业领域随着工业的不断发展,工业领域涉及到的项目与系统等都具备一定的特殊性与复杂性,通过计算机仿真技术,就可以提高生产的经济性与安全性,也可以对工业项目生产的机理和规定有更进一步的了解,提供理论依据以支持工业产品的性能指标。一般来说,主要是在石油化工、设备仪器、电子产品和汽车等领域使用。 6计算机仿真技术未来的发展 随着计算机科学技术的发展,计算机仿真技术发展也在不断完善。在新的发展空间、发展条件之下,计算机仿真技术发展集中在两个方面。 6.1网络化计算机仿真技术 由于当前计算机仿真系统所开发出来的并不兼容,也不能实现相互之间的转移,导致共享存在一定的难度。由于开发成本过高,并且需要耗费大量的时间,所以一直无法满足物尽其用的功能。为了将这一部分问题解决,实现网络化的计算机仿真技术,就能够达到资源共享的目的。在未来,这一趋势必定会拥有极为广阔的发展前景,并且也可以避免因为二次开发所造成的投资成本费用的大幅度增加。另外,在这一过程中,还可以得到一定共享费用的回收,带来一定的经济效益。 6.2虚拟制造技术 随着虚拟制造技术不断端深入,使得计算机仿真技术也拥有另一个重要的发展方向。在20世纪的末期,虚拟制造技术得以发展。在计算机上运用虚拟制造技术,主要是实现从产品的设计阶段到产品的出厂阶段以及企业各个级过程的控制与管理,都需要通过计算机仿真技术才能够将其实现。另外,通过虚拟制造,也使得制造技术不必再对原本的生产经验过于依赖,可以实现多维度的制造预测,这样就能够促进机械制造领域更好、更快的发展下去,让其拥有更为广阔的前景。 7结束语 随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术发展已经成为计算机领域的一大趋势,并且在未来的发展道路上也可以获得提高与完善。所以,以计算机为基础的仿真技术,再配合上通信技术与计算机技术,就可以促进信息化以及社会现代化的发展,再以此为基础,就可以推动仿真技术的发展。因此,我们可以清楚地了解到,不断地扩大计算机仿真技术应用领域,才能够将其应用效果扩大,让其拥有更为广阔的发展空间。 作者:胡命杰 单位:广州航海学院 计算机小论文:工程教育认证下计算机专业人才培养 [摘要]工程教育专业认证可促进专业建设、提高教学质量。针对计算机专业的特点,结合工程教育专业的认证标准,明确专业定位、制定合理的人才培养方案,可为通过专业认证奠定基础,从而培养符合行业需求及国际标准的工程技术人才,提高专业竞争力。 [关键词]工程教育专业认证;计算机专业;培养模式 一、引言 随着全球经济的迅速发展,我国产业结构不断调整,社会对工程技术人才的要求越来越高,国际化人才竞争越来越激烈。中国是世界工程教育大国,培养符合国际标准的工程技术人才势在必行。如何结合院校自身发展特点,培养出符合国际标准、满足社会需求、具有人才市场竞争优势的IT类毕业生呢?国际工程教育专业认证为我国IT类人才培养改革提供了新的思路。借鉴国际工程教育专业认证的成熟经验,结合我国专业建设具体实践,通过全面开展专业认证建设工作,可以更加明确人才培养目标,关注专业培养与社会需求的接轨,并可以有效促进专业建设,优化课程体系和提高学生就业竞争力。[1]但工程教育专业认证是一项十分艰巨的任务,国内外众多学者对此进行了深入研究、探索与实践,并取得了丰硕成果。本文借鉴已有研究成果以及国内外工程教育专业认证实践经验,结合本校计算机专业发展特点,研究该专业工程教育专业认证下的人才培养改革问题。 二、问题描述 我院计算机专业创办时间不长,要通过专业认证还需不断探索实践、发展壮大。这主要因为工程教育专业认证是一项复杂的工程,与传统的本科教育评估不同,只有扎实进行工程教育专业建设才能顺利通过专业认证。[2]目前,我院计算机科学与技术专业通过专业认证存在的主要问题如下。 (一)培养目标、毕业要求及课程设置问题 专业认证要求培养目标准确合理,毕业要求具有足够的分辨率,并能够完整支撑培养目标,同时课程体系能够有效分解并合理承载各项毕业要求,三者须保持一致。[2]我院计算机科学与技术专业在培养目标、毕业要求及课程设置上还需完善。 (二)质量保障问题 专业认证要求应具备完善的教学管理规章制度及评估机制。[2]我院计算机科学与技术专业人才培养质量保障体系存在的问题有:在实际运行过程中过于重视学生理论知识的学习和考试成绩,不够重视对工程实践能力的培养;评估体系指标领域过窄,缺乏具有特色的评价指标,且由于评估的复杂性,通常以定性评价为主,定量分析计算所占比重较小;在现有人才培养质量评估体系中,基本没有行业参与人。 (三)持续改进问题 由于技术产业不断变化,专业必须具有不断改进的能力。[2]我院计算机科学与技术专业现有培养方案制订及修订过程中主观性成分所占比重较大,缺乏来自企业及毕业生的反馈信息,导致决策存在一定程度的盲目性。以上分析了我院计算机科学与技术专业人才培养的现状,通过对比该专业国内外专业认证标准,我们找出了专业认证存在的问题及差距。为保证该专业顺利通过专业认证,提升人才培养质量,提高专业竞争力,必须制定合理的人才培养方案及人才培养质量评估机制和保障体系。本文主要探讨人才培养方案的制订问题。 三、基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案 (一)明确专业定位 在制定具体的人才培养方案之前,必须根据工程教育专业认证标准,结合专业实际情况,明确专业定位。根据我院生源与师资的实际情况,确定本院计算机科学与技术专业的定位为培养应用型工程技术人才。[3] (二)合理制定培养方案 确定专业定位后,需根据工程教育专业认证标准,结合行业需求和专业特点制定具体的人才培养目标,然后根据人才培养目标确定毕业要求、调整课程体系等。 (三)培养目标 专业认证首先要关注人才培养目标是否准确合理。[4]本院计算机专业制定的培养目标为:培养德、智、体、美全面发展,掌握计算机科学与技术基础知识、基本理论,具有计算机软件设计、网络设计、移动终端程序设计及开发能力,具备良好的职业道德和团队合作精神,面向计算机应用领域,从事计算机软件设计、开发、维护以及网络部署、多媒体技术的应用技能型工程技术人才。 (四)毕业要求 专业认证主要关注毕业要求是否具有足够的分辨率支撑培养目标。因此,毕业要求必须具体定义毕业生应该具备哪些素质、知识和能力。不同的培养目标应该对应不同的毕业要求。根据专业认证标准中规定的关于学生毕业要求的十条准则,结合上述培养目标,确定本院计算机专业学生毕业要求如下。 1.素质要求 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规,具有较好的人文社会素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。(1)思想道德素质:热爱祖国,具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;能树立科学的世界观和人生观,具有敬业爱岗、团结协作的品质及良好的思想品德,遵纪守法,严谨务实,具有职业道德修养,具有诚信意识和团队合作精神。(2)文化素质:具有一定的文学艺术修养、交流和沟通能力。(3)专业素质:掌握科学的思维方法和工程设计方法,具有良好的工程素养,具备一定的创新意识和严谨的科学态度以及务实的工作作风。(4)身心素质:具有较好的身体素质和心理素质,掌握科学锻炼身体的方法和基本技能,心理健康,积极向上。 2.能力要求 (1)获取知识的能力:具有查阅文献、获得信息,了解本专业及相关领域科技动态、不断提高自身业务水平的能力。(2)应用知识的能力:具有运用基础知识、基本方法和工具的能力;具有选择和使用开发工具的能力;具有良好的工程素质和软件分析、设计、构造、测试、维护的能力。(3)组织合作能力:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力。(4)创新能力:在基础研发、工程设计和实践等方面具有一定的创新意识和能力。 3.知识要求 (1)工具性知识:具有外语、文献检索、科技写作的能力。(2)人文社会科学知识:具有基本的人文知识、政治思想品德、职业道德、艺术、军事和经济管理等方面的素养。(3)专业基础知识:具有数学、计算机科学与技术的基础知识,包括离散数学、数据结构与算法、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库系统原理等。(4)专业知识:具有基于Java或C进行软件开发的相关知识,具有网络工程规划、设计与实施的相关知识等。 (五)课程体系 课程体系是人才培养的主要部分,是承载各项毕业要求、实现培养目标的主体。因此,课程体系必须从培养目标出发,结合具体毕业要求以及本专业发展的特色和学生自身情况以及师资队伍优势进行设置。针对我院计算机专业学生的特点及上述培养目标和毕业要求,经过大量的教学研讨,将毕业要求全部分解到课程中,以保证毕业要求全面落实,为此构建了如下课程体系。[5][6] 1.课程设置 课程分为公共基础课、专业课和通识教育课,其中专业课包括专业基础课和专业课,专业课又分为必修课和选修课两种,学生可以根据兴趣分方向进行选修,例如Java、数据库应用、网络规划、软件测试等方向。 2.实践教学 专业认证特别关注学生实践能力的培养,为此我们设计了分层次的实践教学体系。这些实践教学环节既立足于课程,又与行业需求紧密结合,由基础到专业层层深入,不仅为学生提供了学习实践的机会,还可以让学生获取职业资格证书,提高了学生的就业竞争力。说明:(1)课程内实践主要针对课程知识点设置,以提高学生接受和使用基础理论知识的能力。(2)课程设计与综合实训则综合一门或几门课程知识解决实际问题,以提高学生综合应用理论知识的技能,并加强团队合作精神。(3)校企合作实习有助于培养学生的职业技能、职业素养。职业取向顶岗实习根据学生选修课程的方向有针对性地开展,目的是让学生了解行业生产过程、技术应用和发展前景;校企合作项目实战实习进行真实项目开发或模拟演练,这有助于学生尽早进入工作状态。(4)毕业设计是培养学生实践能力的重要环节。学生需综合应用四年所学的专业知识解决问题。为保证毕业设计质量,学院制定了详尽的毕业设计规范。 (六)课程体系与毕业要求 课程体系的设置必须完整支撑毕业要求,本方案课程体系设置与毕业要求中的素质要求、能力要求以及知识要求能完整对接。 四、结论 通过专业认证困难重重,任务十分艰巨。为此,必须制定合理的人才培养方案及质量保障体系,这样才能保证顺利通过专业认证。本文根据工程教育专业认证标准,结合本院计算机专业实际发展情况,针对学生具体情况描述了基于工程教育专业认证的计算机专业人才培养方案的制订思路、策略及具体内容。合理的人才培养方案是专业认证的基础,但距离专业认证标准尚存较大距离。我们希望以工程教育专业认证为契机,不断规范人才培养过程,从而培养出具有更高竞争力、符合国际标准的工程技术人才。 作者:孙宪丽 张欣 张楠 单位:沈阳工程学院信息学院 计算机小论文:计算机信息安全技术及防护策略 摘要:随着计算机的不断应用和发展,计算机已经被应用在各个领域之中,人们的生活中已经慢慢的离不开计算机的身影,对于计算机的依赖性也在逐渐加深,不同程度上的工作内容的都会让计算机加以利用和更新。在这样的广阔空间中,计算自己正在以飞速的脚步不断地向前迈进。但是不论它的发展有多么快速,这中间都会存在一定的问题。现在一直以来不断困扰的计算机信息安全问题已经渐渐凸现出来。本文将对计算机在信息安全技术方面的问题加以概述,并且提出一定的改善措施。 关键词:计算机;信息安全;技术防护 前言:社会的发展已经渐渐离不开计算机的技术革新,计算机的应用程度已经逐步扩散到社会中的方方面面:政治、经济、文化、军事、教育、科技等一系列的领域之中。它丰富了人们生活的同时也在不断地加快自身的步伐。但是发展的过程中都会出现各种各样的问题,我们首先考虑的就是现在网络下的计算机技术应经实现了联网化的能力,信息流的来源也越来越广泛。但是同时也暴露了一些问题——计算机的信息安全化问题就变得尤为重要[1]。 一、计算机信息技术所存在的问题 随着计算机技术的日益革新和不断发展,网络实现联网化的技术已经把计算机技术逐渐的推向了历史的顶峰。越来越丰富的资源可以在计算机世界的海洋中获取,但是同时也存在着一种逐渐凸显的隐患问题——计算机信息技术安全问题。这项问题的产生就严重影响了大部分人的正常生活,同时引起了社会上的广泛关注。近几年的发展来看,我国单位对计算机安全的管理工作也越来越重视,但是仍存在一些单位防护意识淡薄,负责人员素质偏低,计算机安全措施的不健全,还有一些企业对专业人员的培训力度不够深入,这都影响着我国目前的计算机信息技术安全问题的产生和加深还有防护水平上的严重缺陷。所以面对着这样的问题,我们的首要问题就是分析其产生的原因加以研究从而得到有效的解决方法。真正做到改善计算机信息技术的安全问题,加强其防护水平,而不是任其自由发展、蔓延恶化[2]。 二、计算机信息安全的偏向普通用户防范技术 (一)增强对计算机信息安全问题的重视 目前,我国的计算机安全防护技术仍处于发展的初级阶段,政府及相关部门并未重视计算机安全问题,甚至有些单位的计算机已处于长期不设防的状态,所以一旦有病毒或者而已软件侵入,就会使国家或企业遭受到严重的损失。所以,首先应当纠正的是我们思想中忽视计算机安全的错误理念,应当意识到计算机安全对于企业发展的重要性,为提高企业计算机信息数据安全指数做充足的准备。 (二)物理安全防护措施 虽然我国的计算机物理安全防护措施的种类有很多种,但是它的根本目的都是将计算机受人为及自然因素破坏的可能性降到最低,提高计算机网络链路的安全指数。使用计算机物理安全防护措施,不仅能够验证用户身份信息和使用权限,还能从根本上保障计算机网络的安全。 (三)设置防火墙 防火墙,又称防护墙,是一种位于内部网络与外部网络之间的网络安全系统。一项信息安全的防护系统,依照特定的规则,允许或是限制传输的数据通过。因为防火墙可以对任何一台计算机进行安全防护,确保计算机被的数据安全、防止不明身份的人非法侵犯计算机内患者隐私、保证安全运行用户交换信息系统,所以被认定为是确保计算机正常运行的基础。第一,数据包过滤。主要是在网络信息传递过程中,软件系统会科学的选择出相应数据,然后允许该数据通过;第二,应用网关。主要是对网络服务协议中的数据包进行科学的分析,并严格的管理、控制网络信息。第三,服务。是以代码形式存在的针对计算机防火墙的一种网络服务。她会根据用户的不同要求而显示出不同类型的功能。 (四)身份认证技术 身份认证通常指的是用户在进行身份确认后方能知道自己是否被赋予访问数据的资格。如果在系统中存有申根认证,那么当认证通过后,用户就可以自由的查询数据。但是如果在身份认证中存有安全隐患,那么在遭到非法侵害时数据信息就可能被盗用、破坏甚至是销毁,处于相当危险的境地。所以使用计算机系统对用户进行身份信息确认,在某种程度上来说可以确保计算机数据信息的完整性和安全性。 (五)选择有效的数据备份 在计算机信息中需要进行备份的数据有两种,即用户数据和系统数据,因此,对于信息的备份也分为两种,即备份用户数据和备份重要系统信息。前者是可以降低计算机内数据信息被破坏和丢失的可能性,确保用户信息的安全性。后者是可以确保计算机保障系统能够正常的运转。所以,在对网络数据信息进行备份时,应注意及时更新本地及异地备份。 (六)安装病毒、木马等防护软件 要想在企业内树立计算机信息安全的防范意识,应当设置计算机安全防范技术的专业人员,为计算机安装病毒、木马等防护软件,可养可以时时保护计算机安全。例如,可以安装较为普遍的360安全卫士或者金山杀毒等防护软件。这样就能够确保用户在安全合法的环境下进行计算机的使用,并能够确保计算机数据信息的安全[3]。 三、计算机信息安全的偏向技术用户防范技术 提示:(一)、(三)是针对现今技术状况提出建议。(二)、(四)、(五)是现有技术,我已经标明。其余蓝色部分均为语句不通修改。 (一)操作系统的安全保护措施 目前对我国计算机网络的研究证实,其依旧存在着相对较为严重的安全漏洞。通过对目前针对性解决办法的研究,需要对信息的管理进行重点的研究。通过对信息管理研究进而为计算机网络给与安全保障。同时通过对计算机病毒传播方式进行分析,操作系统存在的众多难以解决的漏洞等问题。需要肯定的是,黑客入侵开始不断的向深入化进行发展,让计算机系统各漏洞间联系加大。针对上述状况提出一定的解决建议:首先,在修复计算机漏洞方面,我们有必要采用安全企业提供的优质服务,获得真实效果的可靠保障。对个人计算机用户分析,需要对其进行系统的运行安全保证,如按照电脑管家等软件,并对不良风险网站进行监控处理,不主动的进行登录等等。并且,在修复计算机漏洞的时候,我们应该重点选择专业的技术人员,严格选取安全的厂商。目前很多的网站都具有自身专业素质和技术能力都齐备人员,进而在计算机系统的维护上也可以获得另一层面的安全保障。其次,在网站建设和维护角度方面,主要是对黑客入侵和非法的信息数据载入给与有效防御,检测工作人员需要考虑到各种现实状况,对没必要打开的端口进行及时关闭。在对系统进行日常维护中要依靠检测工作人员最为系统和专业的检测工具,通过科学完备的检查体系,用较为先进的技术针对性的对计算机系统给与维护,才能确保计算机操作系统的运行状况在周期性上获得持续的问题保障。 (二)充分利用防火墙技术和应急方案 防火墙技术是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲个人计算机用户的有效分析能够个人信息的安全起到一定的保障。目前通过对防火墙应用属性和自身属性的分析,得出防火墙是可以合理设置在服务器端口上,通过端口的合理设置让计算机网络的安全性以及可靠性获得完备的保障。对技术层面进行由浅入深的分析得出,防火墙主要是包括了滤信息处理、监测数据反馈、网络位置转化等技术。该种技术能够交换计算机内部网络数据,同时在此基础上起到安全控制的有效作用。当前,在监测数据的过程中,监测型防火墙作为一种较为先进的计算机网络安全技术具有一定的可操作性,它能够通过一定的方式,主动进行相关方面的工作。通过对计算机在威胁机制的研究证实,计算机网络外部不同属性的危险多来自其内源机制运作过程,主要是指计算机网络内部的各种威胁。进而通过选择分布式原理达到监测此类危险,并合理规避相应危险的作用。不管是计算机个人用户,还是服务器的提供商,为了能够更好地处理计算机病毒,要保持数据在可变度以及可控度范围内实现最大舒展性发挥,科学合理地安装相关方面的防火墙,降低从网络端口进行风险数据载入等情况的发生。 (三)防范计算机病毒 目前从计算机风险病毒袭击的内在表现可以得出,计算机网络中断之后会发生威胁问题。也就是说当计算机出现病毒破坏后,会对现有的生产生活造成一定程度的影响。通过对计算机病毒属性的分析可以的得出,计算机网络病毒在隐秘性和防阻碍性都有更为优越的更新表现。通过仅仅依靠单机防病毒产品,无法将计算机感染的相应病毒彻底清除干净。我们必须结合实际情况,选择更为科学、合理的计算机防病毒产品。实践表明,通过不断提高计算机操作水平,采取一些高效率的网络安全方式,能够更为准确地判断出计算机系统中有无存在病毒。随着现有科学技术的更新,软件产品也更新较快,因而对计算机病毒的实际防范提出了以下几点建议:其一,计算机检查。检测计算机的过程中,要对计算机防毒软件进行针对性的预防。其二,计算机识别。通过对计算机病毒按照其检测方法的研究获得标识的首先识别,为了彻底将其消除,正确使用的计算机防毒软件。其三,安全扫描。为了得到系统代码,获得相应的技术安全扫描,让其硬盘到系统多角度获得安全层面的保护。其四,有效运行。为了有效运行计算机程序,在按照分析、编译、运行,及时修复相应漏洞。除此之外,加大监管力度,通过监督机制的完善让计算机防毒获得时效性的体现。 (四)对IP地址实施有效的隐藏 黑客技术同样也是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲该种技术主要是通过网络探测实现对现有的IP地址获取,因而对问题的解决要集中在区分IP地址的位置方面。IP地址是计算机网络信息安全会形成完备的整体概念,黑客在对其目标进行确定后,进而建立IP地址攻击流程。若黑客无法得知IP地址,那么各种攻击行为就无法实行。因此现今对于IP地址实施有效的隐藏主要是指对通过利用服务器来实际隐藏IP地址。即黑客探测到IP地址属于服务器,使得用户在获得IP地址上获得安全的首要保护。让网络安全在技术层面和网络探测标识层面获得多效的安全保护。 (五)做好网络运行质量的设计 网络运行质量设计是我国现有技术之一,下面针对该种技术给与一定的详细分析。具体来讲,在人们对计算机网络防御系统升级的同时,黑客等对计算机网络攻击手段也在迅速升级,对计算机安全维护的传统技术已经无法满足网络信息安全防御的需要,因此要想提高计算机网络系统的安全性、依靠性、持续性、稳定性,就要从建设和完善网络系统本身做起。由于局域网层面不同节点间的数据可能被太网上其他节点所截取,因而就需要对不同节点给与研究并得出具体的整改和修缮意见。通过对不同规则的研究可以得出严格的质量体系检测模型,并对其数据得出相应的监听整改,进而认真完成网络运行质量的相关设计。因此,只需要对太网上某一节点实施监听,就可以获得太网上的数据包,从而获得所需的关键信息。总结来讲采用网络分段技术可以避免这种监听现象的发生,并且将非法用户与保密资源隔离开来,切断非法监听行为的实施途径,从而保证网络信息的安全。 四、结论 综上,计算机的飞速发展已经是这个时代的必然产物,而且今后的一段时间里,计算机的应用和发展也会是社会、国家关注的焦点。但是网络中的计算机存在着这样一些无法避免的难题——信息技术安全问题。这也是一直困扰着专家们的优秀话题。该问题不仅仅关系到计算机本身的发展,同时也影响到信息化社会化社会的发展。所以我们不仅要对计算机的信息技术安全问题起到一定的高度重视,还要积极分析形势找到有效解决问题的方法,避免意外的发生。 作者:石珣 单位:渤海大学 计算机小论文:计算机信息安全问题及解决策略 摘要:文章分析了计算机安全面临的问题,提出了解决策略。信息安全重在防范,首先要提高人们的信息安全的意识,认识到保护信息安全的重要性,其次要不断完成信息安全保护方法,努力营造一个安全健康的网络环境。 关键词:计算机;信息安全;问题策略 1计算机信息安全面临的问题 1.1自然环境的影响 计算机硬件芯片都是高精度电子器件,与生俱来对温度、湿度较为敏感。自然环境出现异常,如果温度过高、湿度过大或者雷雨天气造成的突然断电,都会对计算机硬件造成不可修复的损坏,从而造成存储信息的丢失,带来信息安全问题和无法挽回的损失。 1.2人为操作失误 用户在计算机的使用过程中,一些常常无意识的操作带来了信息安全,如硬盘格式化、镜像还原到分区错误,这些无意识的操作都会造成信息的损失。再者就是网络安全意识不强,网络安全设置的漏铜、用户密码的不慎和文件共享等等,都给信息的丢失提供了条件,给网络安全带来了威胁。 1.3人为恶意攻击 恶意的网络攻击主要分为2类: (1)显性型。它已各种方式破坏信息的完整性和有效性;(2)隐蔽型。它潜伏在用户的计算机中,不影响用户的正常使用,用截获、破译的手段窃取用户计算机中的有用信息[1]。这两种形式都给信息安全造成极大的威胁,造成信息的泄露。具体主要有以下几种途径[2]:(1)信息的截获。信息的获取是指在未授权的情况下,第三方非法获得了传输的信息,此时接收方虽然也获得了信息,但已经造成了信息的泄露。在信息的传输过程中,第三方可通过在信息的发送方或者接收方,亦或者在传输中途植入相应的病毒程序,既不影响信息的正常传输,又悄无声息的截获了有用信息。 (2)信息的伪造。信息的伪造是指第三方在未授权的情况下,将信息植入传输通道,使得接收方获得的是虚假信息,不是发送方的真实意愿。 (3)信息的中断。信息的中断时指信息传输通道被非法破坏,造成信息无法有效传输,破坏的信息的实时性、有效性。造成信息的中断一方面可能是软硬件故障使得信息无法传输、丢失或者无法接受;另一方面有可能是恶意攻击,计算机网络本身受到病毒的恶意攻击,造成无法有效的接受和发送信息。 (4)信息的篡改。信息的篡改是指在未经发送方许可的情况下,对发送方发送的信息进行了篡改,破坏了信息的真实性。尤其在商业活动中,信息的篡改非常常见,被篡改的信息造成的信息安全问题常常伴随着巨大的商业损失。 1.4网络软件的漏洞 网络软件不可能百分之百完美没有缺陷,或多或少会存在漏洞,而这些漏洞就是黑客攻击的首选目标,为网络非法犯罪提供了缺口。曾经出现的网络黑客攻击事件,无一不是网络安全措施不完善给犯罪份子造成了可乘之机。另外,软件“后门”通常是软件设计人员为了自身方便而设置的,一般非常隐蔽,但一旦“后门”被犯罪份子打开,比较给信息安全带来极大的威胁[3]。 2计算机信息安全解决策略 2.1改善计算机使用环境 通过改善计算机的使用环境,保证计算机在一个温度湿度适宜稳定的环境中工作,可以最大限度的降低计算机硬件损坏的风险,防止因硬件损坏造成的信息丢失。 2.2安装网络防火墙和杀毒软件 用户可通过安装网络防火墙和杀毒软件来保护网络,不受外界干扰,降低网络安全风险。安装网络防火墙和杀毒软件,一方面通过秘钥、口令限制外部用户的访问,将有毒信息拒之门外;另一方面对用户所在网络和计算机进行查杀,保证已有信息的安全,防止内部产生安全威胁。专业的网络防火墙和杀毒软件一把配合使用,大部分病毒都可以查杀,并且阻止外部入侵。在软件的使用中,要注意定期升级软件,更新病毒库,提高杀毒软件的有效性[4]。 2.3计算机用户的账号安全 计算机用户的账号涉及非常广,包括系统登录账号、网银账号和各种门户网站账号,一旦账号泄露,必将造成用户个人信息和机密信息的泄露。因此,在设置账号密码时,一方面可以通过再加密码的复杂程度,包括字符数或者加入各种符号;另一方面可以通过使用电子密码,如U盾等。账号的安全保护重在防范,首要要提高用户的防范意识,要认识到网络安全的复杂性。 2.4信息加密技术 信息加密技术是信息安全和网络保护的优秀技术。其原理是利用一种规定的算法,信息的发送方将明文变为密文,这个过程称为加密,信息的接收方将密文变为明文,这个过程称为解密,而加密和解密使用的算法就称为秘钥。这样,即时在信息的传输过程中,信息被截获或者破坏,第三方非法获得者也无法获得准确的信息,从而提高信息的保密性。根据算法和秘钥的不用,通常将加密技术分为对称加密技术和非对称加密技术。对称加密技术又称私钥加密技术,加密秘钥可以从解密秘钥推算出来,反之也可成立[5]。非对称加密技术又称公钥密码加密技术,这种加密技术要求密钥成对出现,一个为加密密钥,另一个为解密密钥。在这对密钥中,可以将任何一把都作为公开密钥(加密密钥)向他人公开,而将另一把秘钥作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于进行加密,私有密钥用于进行解密。 2.5引入网络监控技术 在计算机信息安全的保护中可以引入网络监控技术。这种监测技术已统计技术和规则方法为理论基础,能够监控网络现有运行状况,并且预测网络可能存在的风险,保证计算机的信息安全。这种技术从分析角度考虑,可分为签名分析方法与统计分析方法,其中根据系统弱点展开的攻击行为活动称为签名分析法,对这种行为的概括总结后得到其签名,最终将签名编写到计算机的系统代码中去。而统计分析方法的理论支撑是统计学,是指在计算机正常运行状况下,辨别并判断其中的正常动作与行为模式,从而确定动作的正确性。 3结语 如今计算机信息安全面临的问题概括起来主要是两方面:一方面是非人为的,比如用户的操作失误、网络和软件自身的缺陷;另一方面是人为的,主要是指犯罪份子截取或破坏用户计算机内存储的有用信息。计算机信息安全重在防范,首要要提高用户的信息安全意识,认识到信息安全保护的重要性。其次要完善各种信息安全保护方法,包括信息加密技术、防火墙技术、杀毒软件的不断更新换代等等。通过行之有效的努力,一定能够不断降低计算机信息安全的风险,为用户提供一个安全健康的网络环境。 作者:王钧丰 单位:辽宁省实验中学 计算机小论文:计算机信息管理及其应用实践 摘要:计算机信息管理技术涵盖多个方面,例如信息加密技术、防火墙技术、安全入侵检测技术等等,它们对信息管理都有极强的应用实践性,已经被广泛应用到了社会的各个领域层面,值得不断深入研究和推广。主要针对计算机信息管理技术中的一种———防火墙技术进行其应用实践的研究深入,分析了它的技术类型和具体应用实现,希望为提升计算机信息管理及应用实践研究带来一定的参考价值。 关键词:防火墙技术;计算机信息管理;技术应用;实现 防火墙技术是计算机信息管理技术中的一种,它确保了信息管理的安全可靠性和稳定性,在网络之间形成了持续稳定的执行控制策略系统,从而为网络通信监控建立桥梁,保障了计算机及其信息管理的安全。作为一种控制技术,它既可以以软件产品的形式出现,也可以作为嵌入硬件产品的基本组件。 1基于计算机信息管理的防火墙功能 防火墙技术是计算机信息在网络管理应用中的重要安全技术,“防火墙”也被业界领域视为是一个典型的通用术语。基于逻辑思维来看,防火墙能够起到分隔、限制和分析三大作用。但实际上,防火墙是由强化后的内部Internet网络与其相应组件所共同组合而成的,因此所有计算机所发送、接收、管理的Internet信息都要经过防火墙,所以防火墙就起到了保护文件传输、电子邮件、远程登录等等功能的作用,并且实现了信息之间的安全交换。防火墙可以被视为计算机信息管理及网络安全策略中最重要的有机组成部分。另外,防火墙也被视为是一种内网与外网之间的连接阻塞点,它专门负责那些被授权的、通过阻塞点的通信信息,进而达到防治非法入境或非法利用系统资源行为的出现。以下详细介绍3点针对于计算机信息安全管理技术的防火墙功能。 1.1网络安全的屏障。上文提到,防火墙是阻塞点,也是控制点,它能够最大限度的提升内部网络的安全性,并通过对不安全服务信息及协议的过滤而降低网络风险。理论上来说,防火墙是可以做到同时保护内部网络和内部协议免收来自于路由的外部攻击的,它甚至可以拒绝所有类型的攻击报文并及时通知防火墙管理员采取合理的安全防护措施。 1.2强化网络安全相关策略。以防火墙为中心进行相关的安全方案配置,不但可以实现如加密口令、身份认证、审计等安全软件配置,也能够通过网络安全策略将其分散到各台主机上,以达到防火墙对计算机信息安全管理的集中性和经济性。比如说在进行网络信息访问时,一次一密口令系统与其它身份认证系统就可以完全不用分散到每一台主机上,而是集中结合到防火墙一体上进行网络安全强化策略。 1.3VPN功能。防火墙技术除了具备安全防护功能,还可以支持具备Internet服务特性的企业计算机内部技术实现VPN功能,借助VPN来实现企业与地域间、甚至世界范围的LAN及专用子网有机联合。这种操作方法不但节省了搭建专用通信线路所消耗的人力及物力成本,也能为信息共享提供安全可靠的技术保障[1]。 2新一代防火墙技术的应用与实践 在21世纪的第一个10年中,防火墙技术越来越丰富和成熟,它不但能够强化数据的安全性传输及系统运行效率,也提升了对信息数据的过滤功能,增加了应用层服务,建立了传统中所不具备的过滤和透析,即从数据链路层到应用层实现了全方位的信息数据安全处理效用,这就是新一代防火墙技术。本文简单介绍3种防火墙技术,探讨它们的优点以及在计算机信息安全管理体系中的应用。 2.1嵌入式防火墙技术。嵌入式防火墙技术是嵌入到路由器及交换机的计算机信息管理技术,它作为某些路由器的标配,也被专业领域称为计算机信息过滤的阻塞点。它的工作位置是防火墙的IP层。从本质上来看,嵌入式防火墙技术没有常规的监控体系,因此在信息包传递过程中,它可能不会过多考虑防火墙与系统的连接状态。从优势上看,嵌入式防火墙可以弥补目前企业防火墙在防病毒程序、主机应用程序、入侵检测告警程序以及网络程序设计上的缺陷,确保企业内外部信息传输与管理的安全稳定性。而它可管理式的执行方式也能够为企业用户的非物理设施进行自定义,根据实际状况开展安全防护策略,保护信息安全。在实践应用方面,嵌入式防火墙主要针对那些需要通过访问企业局域网或需要远程办公处理业务的个体及企业集体,嵌入式防火墙会提供给他们相应的保护措施,确保企业信息管理体系中薄弱环节和未保护领域的安全性。比如可以实施以集中式管理为主的嵌入式客户机方案来实现跨企业边缘的防火墙网络连接功能,进一步强化对企业中数据信息的安防措施。 2.2分布式防火墙技术。分布式防火墙技术是对传统边界防火墙技术缺陷的弥补,广义上来看,分布式防火墙也可以被视为是一种全新的防火墙体系结构,它还可以被细分为网络防火墙、主机防火墙和中心管理部分。三个部分的组合相当于为计算机系统及网络添加了一层新的安全防护,它有效抵御了来自于计算机内部的攻击,同时也消除了存在于网络边界的单一故障点与通信瓶颈,另外它也支持带有认证与加密功能的网络应用程序。最后,它与拓扑体系是完全分开独立的,并支持移动计算功能。在应用方面,分布式防火墙一般应用于企业的网络与服务器主机上,它的任务就是封堵企业内部网络所存在的各种漏洞,避免来自于内部网络的各种攻击,对新一代网络应用的需求适应能力也相当强大[2]。 2.3混合型防火墙技术。通常情况下,传统防火墙被外部侵袭攻破后,企业的内部就会处于暴露状态,造成对企业网络系统及信息安全极大的威胁。所以以现代技术为基础,就基于常规防火墙的技术之上实施了创建了混合防火墙系统。混合防火墙系统不但能有针对性的解决计算机的信息安全管理问题,而且它所消耗的成本也相对较低。混合型防火墙技术由内外部防火墙、堡垒主机、基站主机、邮件、Web等服务器以及数据库组成。首先,堡垒主机服务器在运行应用过程中会过滤管理器模块,对到达壁垒主机的所有数据包,从最底层协议开始到最高层协议逐层分析,并相应提取数据、通信等安全信息,将所获取的信息再通过安全通道秘密传输至基站主机服务器上实施进一步分析。最后再发送到过滤管理器模块进行应用服务方面的过滤功能配置,以便于顺利完成所有过滤工作。如果用户正在使用网络服务,就会从混合防火墙所监控的某一个节点发送一个打过包的数据到网络当中,这个数据包中就应该包括该节点的IP地址与映射物理地址,如果IP地址与所映射的物理地址相符,网络通信就可在安全状态下顺利完成[3]。 3结论 如文中所述,计算机信息管理及应用实践技术是一个庞大的体系,防火墙安全技术只是其中一个微小的分支,但它却是其它计算机信息管理应用技术的基础。在计算机信息网络技术日益发达复杂的当今社会,只有保证网络信息的安全基础,才能更顺利的推动国家国民经济走上正确发展的高速轨道。 作者:崔雷1 王琪2 单位:1.吉林省科学技术协会学会服务中心 2.长春理工大学
中职院校应用“混合式学习”的教学模式,有效地结合了信息技术、数字化资源展开会计专业的教学活动,将线上学生的自学与线下课堂讲解、软件的仿真导训与账目的操作、理论知识与实践教学、互联网教学与课堂教学等几种教学方式有机地结合在一起,从而提升中职会计的信息化教学水平。 一、什么是混合式学习 混合式学习起初应用于国外的商业领域职工技能培训。随着科学技术的进步,逐渐得到广大教育人士的认同与应用。早在2010年,美国将这种教学模式称为是“面对面、非面对面学习相结合的活动”。可以在线异地开展,按照教学内容的安排、教学目标、资源的实际情况,诸如“面对面”、实时性地交流、非实时性的学习活动可以灵活安排,时间也很自由。我国相关学者理解为,将以往的学习方法与网络化的学习有机地结合。换句话说,不但发挥了老师的启发、引导、监督、管理的教学作用,而且将学生的主体地位、积极性、创造力充分激发。随着信息化的发展,混合式学习会成为职业教育的重要发展趋势。 二、“混合式学习”模式在中职会计教学中的应用 本文引进“混合式学习”的教学模式,结合了计算机技术与课堂教学讲课的优点,教学目标是让同学们现金支票的填制更加规范。时间设置:网上自学提前一个星期,教学课堂讲解两个学时,教学设计如下: (一)课前学生在线学习 根据“以学定教”的教学思想,课前由学生利用计算机技术与相关的教学资源对现金支票的知识进行自主学习,充分应用了碎片化的时间,为教学课堂讲解打下理论基础。同时,教师也可以按照学生具体的学习状况,对课堂教学进行精心地规划与设计。教师将相应的教学资源进行整合,学生借助智能手机app,或计算机上网查找相关的知识点,清楚了学习的主要任务。以学习的任务单为导向,有目的地观看微课内容、操作要点、技术分析、课件等,同时,学生要填写预习的任务单,并对预习的效果进行在线检测,系统会自动对其预习的情况进行评价。此外,学生也可以浏览网络中的操作案例,试图填制现金的支票。若碰到疑惑的地方,可以在讨论区域与其他学生进行交流,教师负责在线进行答疑解惑。 (二)课堂“面对面”教学 第一,设立情境,引入课题。教师先要向学生播放一段“某位出纳员去银行支出现金”的视频,在此期间,现金支票出现了填写的错误,而遭到退回,没有取到现金。让同学们意识到现金支票规范填写是多么重要。从而清楚了学习的主要任务,此时教师要导入课题。第二,纠查错误,温固知新。教师需要将上述视频里被退回的现金支票的样票发给学生,由学生与教师共同展开“查错改错”的活动,从而完成“纠错查错的跟踪表”的规范化填写。在这一环节里,学生自发地参与相关知识点的形成过程,加深了对理论知识的印象,有利于现金支票的填制要点的掌握。第三,梳理讲解,做出示范。充分应用会计仿真的软件与多媒体技术,由教师对“现金支票的填制流程”作出示范,并点明操作重点,让知识讲课更加流畅,加深了学生对理论与实际操作内容的巩固。而且,教师还要结合同学们课前预习与刚才“查错改错”过程中的表现,对操作的难点重新梳理,回答学生的问题。然后,通过仿真软件进进操作。学生关注教师的示范性动作,由师生一起梳理相关的操作环节,进一步巩固“现金支票的填制”流程。第四,会计知识的仿真训练。教师引导学生开启相关的仿真软件,在智能评价的指导下,对现金支票填制进行仿真训练。在此期间,师生可以展开充分的沟通与讨论,或者查找微课等教学资源,巩固规范操作的内容。操作中可以利用软件预设的真实单据,计算机系统自动分析学生的操作结果,同时告知错误,让学生规范填写。第五,操作真账,课堂检验。这一环节与学生的仿真训练形成了优势互补,帮助同学们切实地掌握了现金支票的填制本领。同时,也是对学生之前学习与训练的有效检验。由教师在线新的操作案例:现金支票的收款人依次为本单位与某个人,发给学生空白的样票,要求他们合作完成规范填写,同时,展开小组之间的比赛活动。教师再次描述一次操作要点。各小组纷纷填制各自的支票单据。在此期间,他们可以查找相关的资料。以微课教学资源为辅助,以求攻破学习的难点。这一环节与教师“一对多”的指导的力不从心形成互补。第六,解答解难,课堂总结。在仿真、实训的基础上,教师需要对本课的重点、难点内容进行概括,并且,归纳学习的技巧,通过演示相关的PPT课件,再现“现金支票填制”的流程,总结学习的事宜。学生可以彼此进行“答疑解惑”,充分地展开交流,分享学习体会,弥补自身在学习中理念知识或技能的模糊理解,提交任务单,巩固了学习内容。 (三)在线自学,课下延伸 面对面的教学以后,教师要引导学生规范地完成课前、课中的案例习题,从而达到“现金支票的规范填制”的目的。对于充分掌握本课学习要点的学生,可以完成部分的迁移习题。例如,分析现金支票、转账支票填制的关系,并且,试图规范填制转账类的支票。然后,由教师分层式地安排作业,分为基础作业、开放式的作业两种。前者可以帮助学生巩固当前学习的知识与技能;后者可以培养他们发散思维、应用多种方式获得想要了解的信息以及整合信息的能力。此外,同学们还可以充分利用较为零散的时间,展开泛在、移动式的学习,利用网络教学资源,进行“补习”,作为课堂教学的补充。或者登录相关的仿真实训平台,加强练习。 三、教学反思 第一,在“混合式学习”的教学思想下,教师在充分发挥了教学活动的引导、启发、监管的作用。因为很多中职学生自控力较差,在计算机教室中比较兴奋,容易忘记学习目的,这时,教师要预先规划相关的任务单,引导学生在线完成预习。第二,学生通过自主学习、查阅资料,通过网络系统对学习表现进行了解,既增强了学习的成就感,又了解了学习现状。这样,通过反馈信息,也可以对其他学生的学习情况进行了解,并主动自我调节,查漏补缺,不断完善自我,展开有效率地学习。第三,为了增强教学效果,教师除了加强与学生的交流与指导,还可以设立相关的激励机制,例如:任务驱动,分组知识、技能的竞赛等,激发学生的积极性。 四、结束语 总之,应用“混合式学习”的方式可以有效地激发学生的学习热情,提升了学生的学习效率与质量。伴随科学技术的发展,混合式学习的方法还会呈现更多的优点,为此,中职教师应当加强探索创新教学方式,帮助学生养成主动思考与学习的良好习惯,加强理论知识与实践训练的有机结合,充分展现信息技术与教师讲课的优越性,从而提升中职会计信息化教学水平。 参考文献: [1]张嘉敏.信息技术环境下中职会计案例教学的组织及实施[J].财会学习,2017,(22):218. [2]沈金芳.信息化背景下对中职会计教学质量提升的探讨[J].职教通讯,2017,(21):39. [3]邹瑜.中职财务会计专业信息一体化教学系统研究[J].财经界,2017,(05):127. [4]葛涛.信息化教学大赛视角下中职会计专业教师信息化教学能力培养探析[J].职教通讯,2014,(36):43. 作者:王心雨 单位:秦皇岛市中等专业学校
变电站论文:变电站电力安全论文 1严格执行“两票三制” 强化安全管理“两票三制”中的“两票”是指操作票、工作票“,三制”即交接班制度、巡回检查制度、设备试验及轮换制度。严格执行“两票三制”是确保安全生产行之有效的安全制度“,两票”是我们运行人日常接触最多的工作之一,比如:办理一张工作票,如果运行值班员在设备停电后做安全措施时,由于自己马虎大意,将带电设备围入检修人员工作的遮栏内,那后果就不堪设想了。“两票”的填写是最需要细致、认真、较真的工作,不能有半点错误,稍有疏忽将会给单位和个人造成不可弥补的损失。设备的管理要求严格执行好“三制”,设备巡视是运行工作重点工作之一,值班人员应按规定认真巡视检查设备,努力提高设备巡视的质量,在巡视检查中如发现设备缺陷,应及时上报,并在最短时间内消缺;设备应按规定定期进行试验轮换,保证设备的安全经济运行;交接班工作要严肃认真,做到交班内容清晰明了,使接班者接的明明白白,交接班人员对现场设备运行方式、设备遗留缺陷、现场布置的安全措施及两票实施情况要做到心知肚明,严禁因两班草率交接造成的各种恶性事故;因此在“两票三制”的执行上要严字当头,任何生产人员,对各类规章制度都要严格执行,对违反规定的即使没有造成任何后果的也要严肃处理。这样才能起到警示作用,防止下次再犯同类错误。 2积极探索变电站技术培训的新途径和新方法 值班人员的责任意识、专业技术水平的高低,遵循各类规程规定的自觉程度和突发事故的处理能力与其文化层次的高低密不可分。值班人员专业素质和业务能力的高低,是站内安全运行的重要条件之一。依据这些年的工作实践,我认为变电站技术培训工作首先应具有实用性和目的性;应首先对变电站运行人员的硬件条件予以掌握和了解,比如学历、工作经验等,针对运行各种岗位特点与人员素质不同“对号入座”,安排其全方位的岗位学习,通过严格的考核方可上岗,以做到有的放矢。运行人员根据岗位要求参加职业技能鉴定考试,一方面能激发大家学习的积极性,还可以进一步提高值班人员的业务技能,使大家都能达到“一岗多能”的运行值班能力,以适应变电站运行维护的不同需要。变电站技术培训工作应突出实践性,遵循理论与实际相结合的原则,既要掌握一定的专业知识,又要熟悉一定的实际操作,因此在培训过程中穿插技术讲课,技术问答等方面的培训内容,每月由变电站各种岗位的人员给大家讲解与运行工作相关的理论知识,指引大家将理论知识与实践相结合,比如:学习主变风冷,首先让学员看懂主变风冷系统图,然后下现场,对图内的标示进行现场辨认,系统讲解如果发生风冷故障应该从哪着手检查处理。引导其进行更高层次的学习,使整个变电站人员的总体专业技术水平能得到有效提升,为站内的安全生产提供技术保障。变电站技术培训工作应具有长期性与持久性。由于培训工作不是短期就能完成的事情,不能急功近利,对员工进行阶段性培训,高质量的完成所有培训内容,比如:一季度份重点培训安全规程,二季度着重培训主变,以此类推,不断地循环往复的进行,使得整个培训工作井井有条、思路清晰,让大家从本站的技术培训工作中真正掌握所学的知识。 3杜绝习惯性违章保障电力系统安全运行 变电站安全管理的重要任务就是杜绝习惯性违章,在电力施工中,人们将不良习惯违章(通常称为习惯性违章)分为“违章指挥、违章作业、违反劳动纪律”三大类,反“三违”的实质就是反习惯性违章。违章作业是发生误操作的根本原因,我们应该把这些原因定为我们变电站安全生产的头号大敌,倡导运行人员与“违章、麻痹、不负责任”三大安全敌人作斗争。遗憾的是,在各类规程制度的执行过程中,由于人员的违章行为背离了规章制度的规定,造成的各类恶性事故。比如,验电前,经常没有在带电设备上验电的习惯,如果验电器是坏的,很有可能发生带电挂地线的事故,对人身和设备会造成伤害。违章是由于运行人员的思想麻痹大意造成的,思想麻痹归根结底是我们没有责任心,工作态度涣散。因此,在日常工作中,运行人员应严格规范自己的行为,防范各类人员责任事故的发生,有的习惯性违章非常隐蔽,往往被工作人员忽视,更不易被别人发现和加以纠正,从而造成工作人员思想麻痹和判断失误,其危害巨大,比如,有接地故障,运行人员未穿绝缘靴就进入现场进行设备的检查,很有可能发生人身触电事故。所以,杜绝习惯性违章是电力企业的一项长期艰巨任务,也是安全生产管理的重要工作。 4加强班组建设,努力营造和谐温馨 变电站在安全生产条件方面,应该严格按照国家或行业规定配备安全工器具、安全设施,并按变电站标准化规定摆放。同时,在不对安全生产造成威胁和隐患的前提下,对变电站的绿化、布局进行完善,达到环境优美,从视觉上消除运行人员的乏味感、枯燥感,从感觉上增加运行人员的舒服感,降低运行人员长时间呆在固定地点产生的烦躁。在精神氛围方面,积极营造员工间的团结友爱、和睦相处,互相帮助、互相照顾等和谐、温馨氛围。运行人员在和谐温馨的工作环境中,才能真正感受到存在的价值,享受工作的乐趣,产生充足的工作动力,进而从多角度消除安全工作的压力,发挥出自己最大的潜能。综上所述,对于变电站安全管理,不仅要“管”还要“理”,凡事都要有理有据地抓好全面管理,认真落实以人为本的管理观念,充分调动员工的主观能动性,以管理保安全,以安全保生产。通过各种途径提高运行人员的自我保护意识,努力培养一批具有优秀品质、诚实守信、技术精湛的运行队伍,为变电站的安全生产保驾护航。 作者:樊爱君李丽霞单位:内蒙古超高压供电局鄂尔多斯电业局 变电站论文:绿色变电站给排水系统优化设计论文 1绿色变电站给排水系统的优化设计要点 1.1给水系统优化设计 对变电站给水系统进行优化设计时,必须要严格遵照给水设计规范中相关技术指标。事实上,给水系统中的主要流量类型包括居民生活运水、工业企业生产用水、消防用水、绿化用水、公共设施用水和未预见水量等,用水来源是市政给水管网或地下水加压所提供的清洁水资源。为实现绿色智能变电站供水方案,我们可以根据节水性优化设计原则,对生活污水、生产污水进行物理和化学净化处理,将其用作绿化用水,从根本上降低变电站区情节水资源的综合使用量。比如本人曾参与某220kV户外GIS变电站给水系统优化设计工作,其设计用水量主要包括生活用水、绿化用水、未预见用水量等,工业用水、公共设施用水相对较小,此处不作考虑,而消防用水为一次性用水,可不计入设计用水量中,变电站内绿化用水量最大,占总用水量64.39%。为有效减少该变电站区清洁水使用量,经讨论决定尽可能降低绿化用水量,除了变电站区内绿化尽可能选择养护少、耐气候性的植物,还应釆取合理工艺对生活污水进行处理,经处理后的水用作绿化用水,有效减少清洁水源的使用量。经长时间分析统计可知,站区清洁水使用量已减少到常规用水量的84.3%,在户内GIS布置变电站,由于站区面积较小、站内绿化面积较小,清洁水使用量还望减少到常规用水量的72%以下。由此可知,对变电站给水系统的优化和实现中水回用对变电站的经济效益、环境保护来说具有十分重要的意义。 1.2排水系嬈优化设计 变电站排放的废水主要是含油废水和生活污水,含油废水常产生于重大事故中,如主变电站发生火灾等,但由于变电站重大事故较少发生,且我国目前许多变电站都会设有事故油地实现油水分离,尽可能减少对环境的污染,因此含油废水对变电站区环境污染影响较小。目前,变电站排放出的废水主要是生活废水,生活污水的排水方向主要有2处,即城市污水管网和变电站外附近自然水体,一般变电站会选择近期排至站外自然水体、远期排至城市污水管网的排水方式。变电站在选址时,为尽量少占经济效益较高的地段,常常会选择设置城市周边或偏远地区,这些地方一般欠缺完善的市政污水管网,因此,变电站内污水一般是与雨水合流排至附近自然水体,在一定程度上污染了周边环境。立足于节能减排理念,绿色变电站排水工程设计可以摒弃传统的污水外排形式,对站内生活污水进行合理净化,使之在变电站内实现有效循环。由于生活污水中含有大量有机物,具有较好可生活性,我们可以对其进行生物降解,以净化水质。除此以外,为实现绿色智能变电站的排水系统优化设计,设计变电站排水系统时应尽量占用较少空间、提高水处理质量、注重养护管理方便,若选用传统的传统钢筋混凝土构筑物进行污水处理,必然无法满足处理要求。因此,在设计该变电站排水系统时采用技术成熟的地埋式一体化生活污水处理工艺处理生活污水。该一体化生活污水处理设备能将氧化池、沉淀池、污泥消化池、消毒池集于一身,只需在实际工程中配套设计相应的污水调节池、集水井和控制系统则可实现生活污水在变电站内的有效循环。经地埋式一体化生活污水处理设备处理后的水质能达到生活杂用水水质标准,可用作绿化用水’这样一来,不仅可以有效减少清洁水使用量,还可以尽量避免生活污水排至变电站外对环境造成污染,真正实现绿色智能变电站的节能减排目的。 1.3管材合理性优化选择 绿色变电站给排水系统管道管材必须遵循合理性、适宜性原则,我国当前对变电站给排水系统管材的选择欠缺统一的标准,给排水设计人员在选择管道管材时随意性较大,像铸铁管、混凝土管等耐腐蚀性差、自重大的管道仍被广泛应用于设计中。对此,绿色智能变电站给排水系统对管道管材提出更髙要求,不仅要求给排水系统管材要符合安全卫生标准,还必须考虑管道管材是否安装使用方便、是否环保经济。近年来,人们的环保意识不断增强,已研制出环保经济、安装方便的环保型管材,如硬聚氯乙烯管材、交联聚乙烯管材、铝塑复合管材、无规共聚聚丙烯管材等新型环保型管材,因此,我们在设计绿色智能变电站给排水系统时应根据工程实际状况合理选择管道管材,实现变电站的节能降耗、绿色环保,为我国社会经济提供可靠保障》另一方面,我们要不断探索绿色智能变电站给排水系统优化设计方案,在给排水系统设计中积极引入先进的科学技术、机械设备和设计理念,探索更多节能降耗、绿色环保、经济可靠的给排水系统设计方案,促进绿色智能变电站给排水系统设计朝着可持续方向蓬勃发展,保证工程建设项目能顺利保质保量地完成,确保我国今后能安全稳定地发展。 1.4合理选择卫生器具 绿色变电站以节能环保、高效和谐为管理目标,所以给排水系统要体现节水节能,不仅要做到给排水系统的合理规划,还应合理选择节水节能器具,如节水型冲洗水箱、太阳能热水器等,真正实现绿色变电站的节能降耗。 2结束语 在社会经济发展的大力推动下,绿色智能变电站必定具有更大的发展潜力,其耐久性、安全性、稳定性、实用性和经济合理性也会得到有效提高。作为一名优秀的给排水设计工程师,在今后绿色智能变电站给排水系统优化设计过程中,我们必须积极引进国内外先进的科学技术、机械设备、施工材料和设计理念,多采用新型的绿色环保、节能降耗设计方案,全面推动绿色智能变电站的长远发展。 作者:朱日烂 单位:广东辰誉电力设计咨询有限公司 变电站论文:智能变电站二次系统设计论文 1智能变电站二次系统配置方案 1.1保护配置 保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响,通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能,可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息,利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线,将主保护功能由原集控室下放到设备单元内,使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。 1.2通信配置 在通信配置这一方面,智能变电站与传统变电站的差别不大,但是就其发展而言,数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块,进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势,促进变电站与大用户之间的互动,进行信息采集与资源的优化配置,促进各个智能化电网环节的协调运行。 2智能变电站二次系统设计方案及应用 2.1系统构成 过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力,能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控,由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作,由合并单元、互感器、智能终端构成。 2.2网络结构 过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站,特别是高电压等级、联网运行的变电站,在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。 2.3二次系统网络设计原则 本文以220KV变电站为例,分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置,无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集,无需独立配置。 1)网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求,端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用,为保证智能变电站的安全运行,交换机必须保证安全稳定,避免故障的发生。 2)应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置,采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置,采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致,220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置,统一配置110KV及以下变电站,单独配置主变压器。 3)过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端,对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。 4)合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置,双重化保护的主变各侧冗余配置,同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。 3结束语 综上所述,智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则,其应用发展道路一定会更广阔。 作者:黄兰芝 单位:国网菏泽供电公司 变电站论文:变电站工业节能论文 1.应用效果 技改项目完成,对其中1个变电站无功自动补偿器投切前后的数据进行现场测试采用无功功率补偿后,主要技术经济效益如下。 (1)减少了线路电压降,使线路稳态电压升高,提高了供电质量。测试数据见表2,补偿后,终端电压提高,设备效率和功因数均得到提高,共节约有功功率81.4kW。1年工作时间按8000h、负载率按0.7计算,全年节电455840kW•h,公司采用峰谷电价,平均电价为1元/kW•h,全年节省电费455840元。 (2)降低变压器铜损耗。降低的变压器铜损耗由10kV/0.4kV变压器和110kV/10kV变压器减少的铜损耗组成。由于110kV/10kV变压器受高压测量设备的限制,无法测量,故仅计算10kV/0.4kV变压器节约的铜损耗,相关测试数据见表3。合计降低变压器铜损耗1764W,全年电9878kW•h,全年节省电费9878元 (3)减少线损。减少线损主要组成: ①从补偿器到10kV/0.4kV变压器供电线路减少的线损; ②从10kV/0.4kV变压器到110kV/10kV变压器供电线路减少的线损。为衡量无功功率补偿的经济效益,在无功功率补偿领域引入“无功功率经济当量”概念,其含义是指每补偿1kvar无功功率在整个电力系统中减少的有功功率损耗,用符号k表示,单位kW/kvar。k值与负荷点到电源的“电气距离”、电能成本和负荷运行状况等因素有关。为简化计算,国家标准GB/T12497—2006《三相异步电动机经济运行》规定了不同供电方式的无功功率经济当量估算值。前文已测算了从两台补偿器向下到终端设备及10kV/0.4kV变压器节能情况,对于高压变压器110kV/10kV节约的铜损及输电线路减少的线损,因受高压测量设备制约,故采用无功功率经济当量估算的方法。从补偿器向上节能情况,无功功率经济当量按最保守的0.03kW/kvar计算,两台补偿器无功功率合计减少318.1kvar,则可折算节省有功功率9.54kW,全年节电76320kW•h,全年节省电费76320元。 (4)增加电功率(扩容)。增加的电功率见表5,合计增加视在功率80kV•A。 (5)其他效益。可减轻电器、开关和供电线路负荷,减少维修量,延长使用寿命,提高安全可靠性。 2.结束语 低压变电站采用DGB动态跟踪式无功功率自动补偿装置进行节能改造,效果显著。功率因数平均提高到0.96以上,增加了输配电设备供电能力。设备使用过程中未因投入补偿装置而引起某次谐波的谐振过电压、过电流。在线实时跟踪,随着负载变化,补偿装置实时跟踪系统功率因数并快速等量补偿。DGB快速投入与退出,不会引起过补和欠补,投入运行后,系统稳定,对电网无干扰。通过运行测试,DGB可完全替代同类国外进口无功补偿设备,特别适合功率因数低的场合。 作者:罗勇锋 单位:中国南方航空工业(集团)有限公司 变电站论文:变电站自动化系统通信技术论文 1以太网技术在综合自动化系统的应用 1.1以太网技术概述 我们现在所说的以太网通常是指在IEEE802.3标准下构建的局域网。1975年,美国施乐公司(Xe-rox)成功将其公司的电脑、打印机等组建成一个局域网络,后来施乐公司(Xerox)、数字装备公司(Dig-ital)、英特尔公司(Intel)三家公司为了推广这项技术而合作,并起草了DIXEthernetV2标准,这就是IEEE802.3标准的前身。以太网通信具有系统组网方便、信息共享性好、易于互操作等优点,所以在变电站综合自动化系统中得到了很好的推广与应用。与前述总线类通信技术相比而言,以太网最突出的优点就是它的通信传输速率高。 1.2以太网构建的变电站综合自动化系统的网络拓扑 用以太网组网构建的变电站综合自动化系统,由于将全站一次设备保测装置的信号均接在了交换机上,当地监控后台、远动机、工作站如需知道某一断路器、刀闸、变压器的遥信或者遥测信息,直接访问交换机即可,这样,数据的共享性显然优于现场总线。 1.3变电站综合自动化系统采用以太网组网的系统原理 区别于现场总线,在采用以太网组网的综合自动化系统中,介质采用的是网线而非485线。在图二中,保测装置1~n负责采集变电站一次设备的遥信、遥测信息,然后通过网线接至交换机。变电站主控室的当地监控后台通过交换机了解全站设备运行情况,并根据需要在监控机上,或者在现场对一次设备进行操作。另外,交换机采集到的信息通过远动机上送给调度中心,调度中心根据全网的负荷情况,如果有需要将对这个站实现负荷切换的话,将会发送命令给远动机,远动机再经由交换机发送至保测装置,这叫“遥控选择”;保测装置接收到遥控命令后,会回复调度中心一个报文,这就是“遥控返校”;当调度中心接收到保测装置返回的信息后,再对该变电站的一次设备进行操作,这就是“遥控执行”。 2综合自动化系统中两种通信技术应用的比较 每一项基础性技术的诞生,都会推动相关产业的快速发展,变电站综合自动化系统也不例外。就变电站综合自动化系统而言,衡量其系统好坏的几个性能指标很重要,那就是快速性、实时性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道传输信息速率的一个指标。变电站的断路器有变位信息时,该变位信息要能在现有技术水平的前提下,在最短时间内上传至当地监控后台或者调度中心。实时性与快速性相关,它是指在监控画面上,监控机上的图(或者报文)要能及时反映断路器或刀闸的变位信息。现在中国南方电网的规范要求实时性要控制在ms级别内。由于以太网模式将所有保测装置的信息都挂在了交换机上,当地监控后台、远动、工作站如需访问数据,直接在交换机上读取即可,比起现场总线要方便许多,这就是它的共享性。当雷雨天气时,上送的报文量非常大,由于现场总线传输速率有限,所以能上传的信息量有限,有的信息不能上送,导致值班人员不能判断变电站所有设备的运行工况。具体优劣比较如表一所示。表一现场总线与以太网通信质量比较 3结束语 现在,由于以太网通信比起现场总线通信来说更具备通信质量优势,所以,各家供电局也在尽量将采用现场总线通信的常规变电站改造为采用以太网进行通信。但是考虑到技术经济因素,作为供电局(电力公司)方面,又想将设备的利用率达到最大化,所以就不采取立即淘汰和一刀切的方式进行改造,往往采取循序渐进的改造方式,故而变电站通信就出现了现场总线和以太网混合使用的一种复合组网形式。可以预见的是,这种通信组网方式将会逐步被以太网组网模式取代。现在的数字化变电站,也采用的是以太网的组网方式,现场总线这种组网模型将会逐步退出变电站综合自动化的舞台。 作者:沈立胜 潘盛贵 王文华 单位:贵州电网公司六盘水供电局 变电站论文:智能化变电站建设技术管理论文 1智能化变电站建设中的技术管理 1.1构建功能应急系统 为了保证变电站能够正常运作,在建设过程中,需要构建功能应急系统,还需要定期检测该系统,以保证其能够稳定运行。在构建功能应急系统时,需要应用面向间隔准则,正确分配通信网络和一、二次智能设备,隔离主保护与备用保护。此外,还可以构建双重保护屏障,以便更加清晰地分界屏幕,并且还可以合理地隔离软、硬件,更好地保护设备,从而更加顺利地开展变电站维护工作。 1.2保证智能化一次设备的正常运行 在智能化变电站中,一次设备是非常重要的组成部分,它的运行状况会直接影响变电站的整体运行。在智能化变电站的建设过程中,需要保证一次设备能够稳定运行。一次设备的自动化特征较为明显,不需要人工传输信息和全程监控信息,可确保变电功效,还可以合理、快速地修复存在问题的输电线路,从而保证变电站运行的安全性和高效性。在建设智能化变电站的建设过程中,需要有效整合一次设备、CPU与光电感应,并保证有效执行各种命令。此外,传统继电器的回路结构中需要应用无线传送和光纤技术,从而降低能耗和发热。总之,在建设智能化变电站的过程中,需要控制一次设备的在线监测功能。只有这样,才能确保变电站可稳定、安全运行。 1.3保证变电站的信号稳定 智能化变电站涉及较多的科技设备,且通信较为复杂。如果不具备科学的管理,则信号会受到影响,甚至部分信号失真,进而对变电站的稳定运行造成影响。为了有效解决上述问题,需要应用单元化的管理方式,实施隔离管理,具体指应用隔离网络层和物理层。同时,还需要点对点地控制有着较多传感器和光缆的元器件,且在储存和管理信息的过程中,需要应用特定的代码。在此过程中,可运用GPS定位或SIM卡,从而实现单元化管理。此外,还需要立刻修复和跟踪存在问题的元件,从而提高管理效率。 1.4完善智能化变电站的信息集成 集成信息是智能化变电站的建设方向,它可实现应用功能的一体化,以便有效整合整个变电站的数据信息,有效解决数据的重复收集问题。但要想建造信息集成平台,就需要统一收集和建模全部数据。这是因为在实现了安全分区后,安全一区的信息平台无法直接获取安全三区的信息。目前,在安全二区完善了智能化变电站等在线监测体系,可有效解决数据集成问题。但发生了新问题——因主站在线监测系统处于安全三区,导致无法合理访问子站数据。因此,需要充分重视信息集成化中的安全认证和安全分析等问题,且有效解决这些问题,做到无缝连接调度系统,有效协调常规变电站。智能化变电站可完善信息一体化,将安全设施应用到每一个安全分区的保护界限中,并设置正、反向隔离和防火墙。此外,还可以使用单向数据同步、E语言文本传送等软件,可集成监控系统功能视图,从而在不同的安全分区有效访问、控制不同的操作和数据。 2结束语 综上所述,智能化变电站的建设是一项复杂的系统工程,涉及较多的技术和因素,需要综合考虑。因此,在具体实践中,需要深入研究和探讨智能化变电站建设的技术管理工作,建设完善、高效的智能化变电站,从而提高变电站的自动化水平。 作者:尤龙 单位:国网福建宁德市供电公司 变电站论文:变电站仿真系统设计论文 1仿真范围 1.1变电站综合自动化系统仿真模拟 模拟变电站的综合自动化系统包括正常时的显示和操作现象。模拟做到监控机和测控柜画面布置与现场一致;监控机和测控柜显示点与现场一致;监控机、测控柜操作点、操作步骤与现场一致;监控机上运行人员必需的告警信息与现场一致。 1.2变电站继电保护和自动装置仿真模拟 模拟变电站微机保护装置和自动装置的操作、显示、动作逻辑,以及装置发生故障后对系统的影响。实现继电保护和自动装置的仿真与实际系统一致,由测量、逻辑和动作三个环节组成,能正确模拟保护的启动特性、复归特性和时间特性。继电保护和自动装置的显示点、操作点与实际设备一致,能够正确反映设备的可操作元件(例如:压板、盘后空开、重合闸把手)变位后对系统的影响;能够正确反映CT、PT断线对继电保护装置的影响。保护屏液晶事件报告与现场一致,故或异常状态下,继电保护动作现象应符合设计要求,与实际一致。 1.3其他仿真模拟 模拟变电站内设备的五防闭锁逻辑以及倒闸操作流程。能够自然反映学员正常操作或者误操作引起的响应,防误逻辑正确;模拟低压交流系统和直流系统正常操作、参数指示、故障;模拟户外配电装置设备操作、状态及参数指示、故障。 2仿真系统硬件构成 仿真系统硬件主要是计算机、网络设备、音响。硬件构成如图1所示,其中: (1)计算机2~3台(建议),部分计算机可由多个功能集成,采用画面切换方式。主要用来运行教练员台、监控系统、五防系统、保护小室和就地系统。 (2)网络设备1套,为保证仿真系统数据传输的实时性。 (3)音响系统1套,模拟主控室报警、事故等音响效果。 3软件系统 (1)计算机操作系统软件。所有计算机操作系统都采用中文操作系统WindowXP专业版,是计算机自带的操作系统,由计算机供应商提供。 (2)仿真开发支撑系统。仿真支撑软件是衡量仿真系统技术水平的重要标志,一个先进的仿真支撑软件除了提供模型开发手段外,还应对整个仿真系统的资源进行管理和协调。该系统开发了完全建立在Windows平台上的仿真支撑软件,它是本仿真培训系统的控制、管理中枢,集仿真管理、仿真开发、仿真培训功能于一体。 (3)教练员台。设置丰富的培训管理功能,实现培训过程的组织、管理、控制,人机界面友好,易于使用。 (4)电气模型软件。模型软件是为了仿真电网和变电站的物理过程而开发的软件,具体分为:电力系统分析计算软件、继电保护和自动装置仿真软件、测控模型软件、所用电模型软件。 (5)保护屏软件。保护屏软件以虚拟盘的形式再现变电站保护小室的微机保护装置、测控装置,模拟装置上操作元件、液晶事件报告。 (6)监控软件。监控软件模拟变电站主控室内监控后台机上的所有显示和操作:开关、刀闸的操作及状态显示,电气参数的显示,母线电压棒图,简报信息,光字牌报警等。 (7)五防软件。五防软件模拟主控室中的五防机,实现与现场实际一致的倒闸操作流程。 (8)就地系统软件。模拟户外配电装置,实现户外设备的就地操作、检查。 4系统功能 变电仿真系统通过一对一的全仿真,应具备以下功能。 (1)监视功能:具备现场监控系统的各种监视画面,可监视变电站设备运行状态、各电气量、事件告警信息、继电保护和自动装置的动作信息。 (2)设备操作:模拟变电站可操作设备的操作,包括分、合断路器,分、合隔离开关,设备停运、投入等各种实际情况,操作过程和结果在监控系统和微机保护装置上实时正确反映。对于违反现场规程的误操作,例如:带负荷拉合刀闸、带地刀合开关、带电合地刀等,仿真系统自然产生相应的后果。 (3)异常仿真:模拟电网异常、设备异常发生后,支持学员进行处理、隔离异常设备,恢复电网到正常运行状态。 (4)故障仿真:模拟电网事故、设备事故发生后,发生电网潮流变化和继电保护连锁动作,支持学员进行处理、切除或隔离故障点,恢复送电,将事故的影响降到最低。仿真系统具备完整的故障类型,可任意设置简单或一二次组合故障。故障发生后的动态响应应与实际基本一致。 (5)实现培训功能:模拟变电站运行或故障状况对电网的影响,使得运行人员掌握基本运行操作,规范流程,了解事故发生的现象、原因、变化过程,总结积累事故处理的经验,可作为日常培训和学习之用。 作者:刘世安 胡俊华 李显鹏 单位:国网浙江省电力公司检修分公司 变电站论文:变电站全寿命周期工程造价论文 1变电站全寿命周期各个环节上的成本经管分析 1.1成本经管在投资决策环节中的分析 对于110kV变电站工程成本经管在决策环节深受许多因素的影响,例如项目建设规模的大小、建设物的方位、设备的采买、生产工艺流程、资金由来等等。对110kV变电站工程成本经管工作开展的基础在于合理方案的制定,对于方案内容要严格的遵守,对于投入的资金要可以为建设项目提供全面的保障。如果想要使得电力工程的建设项目得到准确的投资,进而完成技术和经济指标,这就需要将投资决策环节的成本管理工作做好,以下我们从几方面进行详细分析: (1)对于工程造价计算的方法要进行合理的选取,进而使得电力工程造价的精确度得到保障; (2)要注重投资估算工作的开展; (3)对于决策环节的工程成本的控制过程要严格的把握好。 1.2成本经管在设计环节中的相关事宜分析 技术与经济之间既是矛盾的,也是统一的,在设计工程建设项目的时候也就是凸显其矛盾与统一的环节。在工程项目整体成本管理之中其设计是主要部分。所示是关于设计环节成本管理的注意事项。针对成本管理以往许多学者都进行了研究,一般在研究的过程当中对于工程项目初期的成本管理比较轻视,几乎把所有的重心都投入到项目的建设期,这种做法是不合理的。因此对于设计这个环节我们要把握好,只有这样才会使得工程建设的成本得到合理的控制,如此效果才会实现最佳。所以,成本经管在设计环节中我们应该把握好以下几方面: (1)优化设计方案,将工程造价进行有效的控制; (2)将价值工程与工程设计有机的融合在一起; (3)努力推广限额设计; (4)注重设计变更的经管工作的开展。 1.3成本经管在建设环节上的相关事宜分析 变电站工程项目的动工环节是构成实体工程的主要阶段,此环节的特点是,具有复杂性,深受工程数量、动工环境、政策、使用材料、设备价格、动工周期等的影响,这样在实际动工中所需要的费用会超出拟定计划。工程造价人员要树立全寿命周期造价经管理念,这样可有助于对动工环节造价成本管理进行实时分析,有利于成本的有效控制的实现。因为变电站工程建立人员的职能范围比较小,仅简单的负责施工质量的检查,这样就应强化监理人员的职权,使其不仅仅监督工程施工质量,同时更要参与到投资控制和分析中,将工程造价成本管理的监督与控制工作做好。对于工程施工图的预算、设计工作要把握好,工作人员要亲临施工现场,将施工的相关资料进行收集,把施工材料和设备的投入成本有效的控制好,此外还要综合工程索赔问题和工程价款的结算控制,进而实现工程成本的合理控制。 1.4成本经管在竣工验收环节中的相关事宜分析 承包双方对工程项目成本经管的能力主要体现在竣工决算的工程实际价格中。当前中国不少工程项目在实施工程竣工决算的时候都存在一些不足,比方说承包双方互相扯皮,这样不仅影响了工程结算的时间,还使得工程成本的最终确认和项目的交付使用期受到制约。因此,工程成本管理在竣工验收环节中我们应该从以下几点把握: (1)要走进现场,对于工程的相关信息和动态进行实时掌握; (2)仔细审核工程相关资料,一定要结合竣工图和变更通知,看看工程是不是在正常运行; (3)对于结算质量要掌握好,以确保工程造价实现其经效益。 1.5工程成本经管在运营维护环节的相关事宜分析 工程完工开始可以使用就已经进入运营维护环节,工程运营维护环节的成本控制在整体工程的总造价管理中意义重大,此环节的工程造价是在确保变电站工程可靠性的基础上实现的,使得运营维护成本得到有效的降低。大部分工程在开展成本管理工作中,都过分的关注工程的施工环节和竣工结算环节的成本管理,对于投资决策环节、设计环节、运营维护环节的成本经管重视程度不够。因此要想使得工程造价管理有更好的发展,就要将项目建设初期到项目竣工,以及工程使用期的运行、维护成本管理把握好,这样才会使得变电站工程项目的投资效益有所提升,所以,工程项目之中使用全寿命周期的方法对造价实施全方位的控制,这样才会使得变电站电力工程造价成本管理的总体水平得到提升。 2结语 综上所述,当前中国对于工程造价经管在110kV变电站工程项目全过程的运用越来越重视,这就需要造价管理人员一定要注重管理观念的更新,把握好管理方式的创新,使用合理的管理策略,使得资产的全寿命周期管理更好的发展,进而促进工程建设的经济效益与社会效益的提升。 作者:叶志军 单位:中山市电力工程有限公司 变电站论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 变电站论文:变电站变电设备运行安全管理论文 1安全问题分析 1.1相关规章制度得不到落实 从当前情况看,很多变电运行中的相关规章制度还不太完善,同时,对其进行贯彻执行的相关力度也不够,说得多做得少这一现象还是普遍存在,只是对管理制度进行传达,没有对其执行状况进行重视。这样就使得安全管理工作开展的时候,相关管理负责人和工作人员没有充足的安全意识,管理能力太差,责任心也比较差,在对变电运行进行安全管理时容易有管理事故发生,对变电站运行造成严重影响。 1.2变电设备中有故障隐患存在 随着时间的增加,电气设备不可避免地会出现老化磨损等现象,必须要工作人员定期对其加以检修,确保变电站运行的正常,对变电设备故障进行控制,确保其在最小范围以内。可是,从当前情况看,我国很多电气企业中的变电设备都属于超服役状态,设备已经无法满足当前变电运行的相关要求,在运行中存在很多隐患。一些变电站虽然投入运行时间比较短,可是在对电气设备进行安装和施工以前没有对其质量进行检测,也没有进行调试,这就使得设备质量无法满足规定要求。 1.3操作失误也会导致安全问题 在变电运行中,工作人员会在很长时间里对统一行为进行重复,容易导致精神不集中这一现象,使得操作失误现象发生。在安全管理过程中,工作人员具体操作行为会直接影响到变电运行安全,所以,如果操作人员出现操作失误,就会使得变电运行过程中有严重经济损失发生,甚至还会对电力系统整体安全性造成影响。 1.4安全管理工作存在问题 从变电运行过程中产生的各种故障看,主要的原因是安全管理工作得不到落实,缺少合理管理机制这一依据,使得安全管理工作缺少科学性,容易导致管理故障的发生。另外,工作人员没有对变电运行过程中一些管理工作进行重视,使得变电运行中的管理水平下降,没有按相关工作章程以及工作监护制进行操作。与此同时,在变电运行中的现场没有做好安全措施,且没有相关监督制度当做依据。 2具体措施和注意要点 2.1操作人员要提升自身技能水平 在安全管理过程之中,要利用各种方法使操作人员专业水平得以提升,使其在操作过程中有一定的主动性,及时将变电运行过程中的各种异常状况找出来,并利用有效措施对其进行解决,针对变电运行中以前存在的各种故障加以总结,这样才能给变电运行的相关安全管理工作提供一定的支持。对于变电运行来说,各种管理制度一般都是在长期的故障之中进行总结的,这样使工作人员安全管理的相关水平得以提升,同时还使其具有了对电气设备故障进行处理的相关能力,另外,还能减少处理故障的时间,给变电设备运行提供有效保障,对故障加以控制,减少了故障发生数量。 2.2将安全生产的相关责任制度制定出来 对工作人员培训的时候,除了对其专业水平进行培养,还要重视其思想上的培训,利用老带新等培训形式,使工作人员自身安全意识得到提升。在变电运行中,要将安全生产的相关责任制度制定出来,提升相关工作人员自身责任心,并将相应的奖惩制度制定出来,使每一个操作实现有章可循以及有据可依。 2.3对变电设备的相关管理工作加以重视 变电站一定要对各种变电设备进行建设与管理。西方发达国家已经在安全管理方面达到了全自动化程度,我国目前还无法达到这一程度,可是,在安全管理工作中,要对基础设施加强建设,比如,要加快建设计算机网络,建设具有更大空间的仓储设施,使电力企业运作效率得以提升,确保物流业的发展。另外,对于变电设备一定要采取安全管理的相关措施,在采购期间以及使用期间还有淘汰期间等三个期间对其加以管理。在对电气设备进行采购的时候,一定要对设备质量安全加以重视,若是发现了安全问题就要对其进行更换。在使用的时候一定要对设备进行保养与维护,不可以到设备出现问题才去维修。在设备被淘汰的时候,一定要做好检查工作,将安全隐患消除掉。 2.4做好设备点巡检和设备缺陷管理等工作 这是确保电网运行安全性以及稳定性的重要基础工作,做好了设备点巡检和设备缺陷管理相关工作,才能够对设备具体状况加以了解,做到防患于未然。在平常工作中,要对设备点做好巡检工作,对运行设备做好巡视以及检查还有维护工作。在变电运行过程中,做好监督检查工作,对于表计以及信号各种监控设备中的异常状况做好分析。如果在巡视检查的过程中,电气设备出现了异常,就要对设备体现出来的颜色以及振动还有气味和温度等状况进行分析和判断。与此同时,还要针对设备的状况进行系统的点检,并对水测温记录以及设备劣化趋势还有设备缺陷隐患和设备检修预试等做好台账记录。针对电气设备,将特殊巡视以及正常巡视之间的间隔时间进行合理安排,对于有缺陷的电气设备,要提升巡视的数量。另外,要结合设备具体运行状况将修试计划制定出来,定期将设备存在的隐患消除掉,与此同时,还要在设备修试之后,做好质量验收工作,对操作机构以及保护接线还有压板位置和整定值等进行检查,避免因为修试中存在的问题导致设备事故。对比较重要的原始资料以及数据要做好保存工作并对其加以整理,同时还要结合设备平时的状况,将设备定修计划拟定出来,对依据其对设备进行定修,防止由于事故问题造成的停电检修,使企业将与方式检修管理模式当做设备管理的重点工作,给电网运行的安全性以及稳定性打下良好基础。 3结语 总之,对于变电运行来说,最为重要的工作就是对变电设备进行正确操作和维护,确保变电运行保持正常,如果在变电运行过程中发生故障,就会对电力系统造成严重经济损失,甚至还会对电力系统整体运行造成影响。所以,在变电运行相关过程之中,一定要按照相关规章制度进行操作,组织相关工作人员做好培训工作,提升其专业技能水平,提升其对故障进行处理的能力,尽可能防止故障问题的出现。 作者:郑国金 李永春 单位:国网四川省电力公司宜宾供电公司安全监察质量部 中船重工第七二二研究所 变电站论文:35kV变电站安全管理论文 1农村电网35kV变电站的安全管理 1.1基础管理工作的加强 农村电网35kV变电站的安全运行要求各项基础的管理工作得到一定的加强,即对各项安全规程做到贯彻落实并对管理制度作进一步的完善。具体来说,其一,严格遵守有关安全生产的工作规程以及“设备定期轮换试验制度”、“交接班制度”、“设备巡回检查制度”、“操作票制度”、“工作票制度”等,这些最基本的指导标准是实现安全生产的一大保障。其二,关于“调度规程”和“变电站现场运行规程”等要尽快制定并加以完善,通过相关的规程对“标准化操作”和“标准化下令”进行规范,因为这些对现场的工作有着一定的指导意义,可以有效避免出现管理脱节问题。其三,设备缺陷的管理制度与缺陷的处理记录需要尽快建立,使闭环管理得到进一步的实行。这是因为“无人值守”的变电站自身具有一定的特殊性,需要防范于未然,即通过定期进行一些反事故演习和事故预想,使值班人员和维护人员能够准确而又迅速地处理问题。其四,建立档案管理体系和制度并严格实行,其内容包括全部施工图纸、出厂试验报告、合格证、使用说明书、设备技术说明书、各种记录、各种规程等。 1.2日常维护工作的落实 农村电网35kV变电站的安全管理的重要环节之一就是日常维护工作,要使其正常而有效地进行,就需要建立严格的考核、管理体制来明确职责,使得凡事都有人监督和负责。就变电站日常维护工作的基本内容而言,一般包括以下几点: (1)日检。通过建立变电站的运行日志和调度运行记录,详细记录每日设备运行的实际情况,涉及到的内容包括拒动的次数、事故时误动的次数、设备运行中断的原因以及设备运行中断的时间等。此外还要依据每日记录对设备运行指标进行统计,内容包括设备的日报表合格率、运行可靠率、动作正确率等。 (2)定期巡检。就目前来说,定期巡查还没有具体的国家标准和要求,而供电企业应依据实际的情况制定相关的制度,并做到每月至少巡检一次,此外还要做好巡检记录,且其内容应覆盖通讯通道、主要设备以及所有的变电站等。 (3)定期试验。定期试验的实验周期在通常情况下是一年左右,而各种设备进行定期试验时可以参照相关的行业标准或者国家标准,此外定期试验需要有设备试验记录和试验报告以及存档备份,供日后检查和参考。除了以上几点,还有一些日常维护工作总是容易被人忽略,包括防尘、防潮、防寒、防雷以及除草等。简要来说,因为35kV变电站一般采用的是“户外式”,导致灰尘较多,需要定期对相关设备进行清灰;针对每年的雨季尤其是四月至九月间要打开加热器进行驱潮工作;一些室外设备在低温下会受到影响,需要在十二月至二月期间打开加热器进行升温防寒;某些设备需要增加防雷措施;因草丛容易有老鼠和毒蛇的藏匿,可能出现老鼠咬断电缆或者毒蛇伤害操作人员的情况,所以要定期除草,做好预防工作。 1.3维护人力资源的充实 农村电网35kV变电站对电网的安全运行和供电企业的经济效益有着一定的保障作用,其运行维护的岗位职责重大需要不断加强和充实。而随着变电站自动化技术的不断发展与“无人值守”运行模式的进一步推广,变电站运行的维护人员的素质也需要上升到一个全新的高度,即选派人员必须拥有较强的责任心并对变电站的业务较为熟悉。运行维护人员必须定期进行相关专业知识的培训和考核,在必要的时候可以选派人员到一些厂家进行实地学习。变电站想要发挥应有作用,不仅需要有基础的设备和管理的保障,最关键的是人才,只有培养出全面型的人才,才能不断提高变电站的管理水平。 2结语 农村电网35kV变电站不断增多,其运行存在的一些问题对农村电网运行的安全造成了严重影响。因此,需要对农村电网35kV变电站安全管理的模式作深入的探讨,以提高农村电网运行的安全性、可靠性以及经济性。尽管建设和管理农村电网35kV变电站在目前缺乏统一的标准进行约束,但是如果立足于实际并对相关的经验进行总结,在找到其规律性的同时勇于创新,势必能让农村的电力管理工作上升到一个新的层次。 作者:张焕霞 张铁军 李辉 单位:开封县供电有限责任公司 变电站论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 变电站论文:全户内变电站方案设计论文 1两栋配电楼220kV全户内变电站方案 1)变电站建设规模 变电站为220kV、110kV、10kV三级电压,本期/终期设计规模如下:主变压器:2/3台240MVA变压器;220kV出线:3/6回,全部为电缆出线;110kV出线:7/14回,全部为电缆出线;10kV出线:20/30回,全部为电缆出线;无功补偿:远期每台240MVA主变10kV侧共设置5组8MVar并联电容器组和1组8MVar并联电抗器,各组主变低压侧无功补偿装置随主变同期安装。 2)变电站的布置 站区总体为两栋一字形配电楼平行布置,主要建筑物采用各功能房间模块组合而成,两栋配电楼0.0m层、5.0m层和11.0m层布置图。配电楼布置在站区南侧。主变压器和220kVGIS上下垂直布置,分别位于配电楼0m层和11m层,其中主变压器散热器布置于配电楼外;10kV并联电容器布置于配电楼东端,在0m、5.5m和11m三层垂直布置。#2配电楼布置在站区北侧。0m层主要布置10kV设备,包括并联电抗器、开关柜、接地变成套装置及所用电配电盘;5m层布置110kVGIS和继电器室。两栋配电楼下均不设电缆层,按照电压等级分别设置220kV、110kV和10kV电缆隧道。站区内设置两条南北方向的隧道,将两栋配电楼下方三条电缆隧道相互贯通。本方案具有布置清晰,层次分明,运行维护方便,施工检修方便等特点,显著节约了建筑面积和占地面积,符合我国“节约用地”的基本国策。 2结论 通过以上方案可以看出,户内站比户外站空间节省很多,二两栋户内站比一栋的建筑面积又有进一步的节省,而且便于操作,便于维护。 作者:白思敬 徐荥 李勇泉 单位:河南省电力勘测设计院 河南工业大学土木建筑学院 变电站论文:变电站工程造价论文 1变电站工程造价的管理特点 变电站工程项目一般都含有多个单项工程:如监控室、各电压等级小室、员工办公室等等。一个单项工程按专业又分为多个单位工程,如土建工程、电气安装工程等等。因此变电站工程造价管理具有多层次性,要分别进行总造价、单位工程造价、单项工程造价的管理。 2变电站工程造价的主要内容 变电站工程造价是指变电站工程建设所花费的全部费用,其主要内容是要进行投资估算、设计概算、施工图预算、工程结算、竣工决算等等。其主要任务是:根据图纸、定额以及清单规范,计算出工程中所包含的直接费、间接费、规费及税金等。其主要过程包括:在项目可行性研究阶段编制投资估算,在设计阶段编制设计概算,在施工图阶段编制施工预算,在招投标阶段编制合同价,在工程实施阶段编制结算价,在竣工验收阶段编制实际造价。即运用全生命周期的管理方法对变电站工程造价进行控制,制定各阶段的控制目标,进而实现对变电站工程整体造价的控制。 3变电站工程造价的主要影响因素 3.1设计对变电站工程造价的影响 变电站工程造价的关键影响因素之一是设计,好的设计可以节约材料,缩短工程建设时间,减少不必要的变更,从而大大降低变电站工程的造价。相反,差的设计往往造成建设项目造价失控,超预算、超概算、超决算,也往往导致后期施工阶段的设计变更,甚至施工方案的变更,从而影响工程建设进度,增加索赔几率,最终大大增加工程的建设费用。 3.2施工对变电站工程造价的影响 施工阶段的主要内容与工程造价的编制紧密相关,此阶段是工程主体的形成阶段,涉及的工程量较大,影响因素众多,施工周期较长。不同的施工方案会导致工程造价的巨大差异。另外,此阶段经常会涉及工程变更,工程变更往往带来工程索赔的问题,进而增加工程造价。因而此阶段要严格控制不必要的工程变更。 3.3其他因素对变电站工程造价的影响 影响工程造价的其他因素还有以下方面,如:自然条件、国家法律法规、税收政策等等。 4变电站工程造价的控制措施 4.1决策阶段对变电站工程造价的控制 项目决策阶段的各项经济技术决策,对项目的投资有着直接的影响,特别是工艺的选择、材料及设备选用等直接关系到工程造价的高低。此阶段要做好以下几方面工作: (1)依据市场需求及项目发展前景,认真进行项目可行性研究工作,从而确定工程的规模及标准。 (2)合理确定项目投资估算,建立科学的决策体系,明确决策责任制,编制高质量的估算指标。 4.2设计阶段对变电站工程造价的控制 工程设计阶段是整个建设过程中的一个重要阶段,包括可行性研究设计、初步设计、施工图设计各环节,是确定和控制项目投资的重要依据。此阶段要做好以下几方面工作: (1)设计阶段采用招投标方式,选择业务能力较强的设计单位,设计合理的方案,降低工程造价。 (2)推行限额设计。所谓限额设计就是要按照预先批准的设计任务书和投资估算控制初步设计,按照批准的设计概算控制施工图设计。将设计审定的投资额和工程量分解到各专业,然后再分解到各单位工程。各个专业在保证使用功能的前提下,根据限定的额度进行方案设计,并且严格控制施工图设计的不合理变更,以保证工程总投资不超过投资限额。 (3)设计方案优化,利用价值工程进行设计优化,综合各方面因素,选择技术先进、价格合理的最优设计方案,从而使人力、物力、财力达到最优配置,有效地控制工程造价,提高工程的经济效益。 (4)加强设计变更管理,若有重大变更应将变更控制在设计初期,因为设计初期若有变更对工程造价的影响较小。另外,设计初期尽量多优化设计方案,防止今后出现不必要的变更,增加工程造价。 4.3施工阶段对变电站工程造价的控制 变电站工程实施阶段要加强工程建设的管理和监督,用全过程的项目管理方法对进度、质量、费用、合同、信息和组织协调进行管理,从而降低工程造价。此阶段要做好以下几方面工作: (1)施工组织设计的优化及施工方案的技术经济比选,应先确定并建立科学的经济分析指标体系,对照体系对各个施工方案进行评价,选择人、机、材配置合理的最优方案,进而有效控制工程造价。 (2)控制变电站工程设计变更和现场签证。在项目建设中,工程设计变更和现场签证时有发生。因而在施工前,要组织专业的工作人员到现场仔细勘探,并进行详细的图纸会审和技术交流,避免施工中出现不必要的返工。同时在工程施工过程中要做好施工资料、施工日志的收集,从而为办理工程索赔提供重要依据。此外还要制定合理、严格的索赔程序,准确及时地处理工程索赔,整理并存档理赔协议记录。 4.4竣工决算阶段对变电站工程造价的控制 工程竣工结算决定工程成本,最终确定工程造价。承包人提交的工程竣工结算中可能存在着多算工程量、材料价差不按规定调整、签证不合理、不规范、高套定额或与招标文件和施工合同条款不符等现象,从而增加该工程的造价,此阶段要做好以下几方面工作: (1)在确定工程最终造价时,要坚持以现行正规的计价规范为依据,按照招标文件和工程施工合同的相关规定,并依据工程竣工图,同时结合现场签证和设计变更单进行审核,从而确定最终的实际工程造价。 (2)可以选择业务精、责任心强的造价审计机构进行造价审核,减少不合理及虚假报价。 5结语 变电站工程造价控制,在变电站工程管理中起着举足轻重的作用,它贯穿于变电站工程建设的投资决策、招标投标、工程设计、建设施工和竣工验收各阶段,要做好变电站工程造价控制这项工作,各有关主体就必须积极合作,同时应建立起一支业务精、素质高的工程造价队伍,为合理确定和有效控制变电站工程造价做出贡献。 作者:凌海燕 单位:国电南瑞科技股份有限公司 变电站论文:35KV变电站经营管理论文 一、落实变电站运行管理工作制度 在变电站日常运行管理中必须严格落实变电站运行管理工作制度,靠制度管理人,靠制度约束人,只有这样才能使变电站的各项管理工作落到实处。 (一)落实值班工作制度。 变电站运行人员,必须按有关规定进行培训、学习,经考试合格以后方能上岗值班。[1]值班期间,应穿戴统一的值班工作服和值班岗位标志,非工作人员一律不得进入主控室及其它生产区域,未经许可的工作人员也不得擅自进入生产区域。值班人员在值班期间,不得在主控室睡觉以及进行与工作无关的其它活动。应保证通讯畅通,不得因非工作原因占用值班电话。值班人员在值班期间,要服从指挥,尽职尽责,完成当班的运行、维护、倒闸操作和管理工作。值班期间进行的各项工作,都要填写到相关记录中。若自动化设备可以自动记录并在数据种类、精度和记录时段上达到要求时,可以代替人工记录,但自动记录数据应有专人每月进行备份和分析。值班人员必须严格按规定的值班方式值班,严禁擅自替班、换班、冒名顶班,因故不能按时上班,必须提前向站长请假。 (二)落实交接班制度 值班人员应按照现场交接班制度的规定进行交接,未办完交接手续之前,不得擅离职守。[2]交接班内容应包括运行方式及负荷分配情况;继电保护、自动装置动作和投退变更情况;设备异常、事故处理、缺陷处理情况;设备检修、试验情况、安全措施的布置、接地线组数、编号及位置和工作票使用的情况。交接班应做到全面交接、对口检查,交接班时卫生要清洁。在下列情况下不准交接班:倒闸操作及许可工作未告一段落时;交接班时发生事故或遇有重大操作时。出现以上情况时应停止交接班,并由交班人员处理,接班人员在交班人员的指挥下协助工作,待事故处理,倒闸操作结束或告一段落后方可继续进行交接班。同时交接人员在未完成交接班手续,不得离开工作岗位。 (三)落实设备巡视检查制度 巡视检查按规定时间、路线进行,一般包括:交接班时,由交接人员共同检查;高峰负荷时,由当值人员检查;每班在值班期间应在晚上负荷高峰时间对室外高压设备熄灯检查一次;每月由站长、安全员和主值班员对全站一次设备检查一次。遇到特殊情况时应特殊巡视,如设备经过检修、改造或长期停用后重新投入系统运行,新安装设备加入系统运行,应增加巡检次数;遇有结冰、下雪、大风、大雾等恶劣天气时,值班员应认真巡视室外设备一次;对35KV主设备,如存在严重漏油、声音异常等或威胁安全的重大缺陷,值班员应缩短巡视周期,加强巡视检查。 二、加强设备巡视检查维护 加强设备巡视检查与维护是变电站安全运行的重要保证。变电站运行管理中应重点加强变压器、开关、互感器等设备的巡视检查与维护。如加在变压器各分头上的电压不得大于相应电压的10.5%。变压器上层油温不应超过85℃,若上层油温达到85℃时,应手动或自动启动冷却风扇。变压器可以在正常过负荷和事故过负荷情况下运行,正常过负荷可以经常使用,事故过负荷只允许在事故情况下使用。新安装或大修后的主变压器投入运行后,重瓦斯保护只动作于信号;待瓦斯继电器连续运行48小时,若其内部再没有空气出现,并测量重瓦斯保护跳闸压板两端确无电压后,方可投入跳闸压板(微机保护除外)。当变压器停运时,轻瓦斯保护信号压板应仍在接通位置,其目的是便于发现变压器的油面下降,并可及时加油。 在对设备巡视检查维护时要注意安全作业,如单独巡视高压设备时,不得移开或越过遮栏,不得进行其它工作。未经书面批准的人员不得单独巡视高压设备。雷雨天气需要巡视室外高压设备时,应穿绝缘靴,不得靠近避雷针和避雷器.高压设备发生接地时,室内不得接近故障点,4米以内,室外不得接近故障点8米以内,进入上述范围内需穿绝缘靴,接触设备外壳和架构时,应戴绝缘手套。
摘要:文章介绍了数控编程课程教学改革实践,其包括:以典型零件作为学习载体,设计了包括探究新知、工艺编制、仿真加工以及机床加工四个环节并形成外循环,每个环节内均通过发现问题、分析问题、解决问题三个步骤形成内循环;融合了线上线下混合式教学模式;建立了学生分组合作、讨论和四个维度相结合的多元评价方式机制等。教学效果表明,通过内外循环模型不断迭代,知识的裂变最终带来技能的聚变,提高了学生的实践能力,提升了教学团队的业务水平,培养了其团队协作、精益求精的工匠精神。 关键词:课程改革;数控编程;混合式教学 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》指出,培养工程实践能力和创新能力强的工程技术人才是高校创新实践教学的重要任务[1]。《中国教育现代化2035》指出利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合[2]。《江苏省“十四五”教育发展规划》指出完善德技并修、工学结合的育人模式,弘扬劳模精神和工匠精神,强化实验、实训、实习等实践教学体系的质量管理。适应生源多样化特点,深入推进课堂教学改革,实施行动导向教学,推广线上线下混合式教学、理实一体教学等新型教学模式[3]。数控编程是面向高职数控技术专业开设的一门专业核心课程,是理论与实践一体化的课程。通过对课程的教学改革,旨在通过培养学生综合分析和可持续发展能力,为其将来从事数控设备操作员、质量检验员以及加工工艺编制员等岗位工作打下基础,同时,也培养其团队协作、精益求精的工匠精神。 1教学设计 本课程在专业课程体系中处于承前启后的地位。课程开设在第三学期,在本课程之前,学生们已学习了机械图样的识读与绘制、普车技能实训、数控机床原理课程,具备了初步的识读零件图纸、普通车床操作等能力。本课程将进一步提升学生在轴类零件图纸方面的识读能力,强化工卡量具的使用能力,同时培养手工编程与机床调试校验的能力,并逐步践行精益求精的理念。同期开课的课程有数控加工工艺,与本课内容都有相关性,课程之间可以相互补充,相互促进。本课程的学习还将为后续学习数控车床加工技能训练课程及完成毕业设计、顶岗实习奠定基础。本课程响应《国家职业教育改革实施方案》的号召,基于“中国制造”向“优质制造”“精品制造”转型的背景,面对服务企业转型升级对数控技术人才的需求,紧密贴合地方经济发展,对接校企合作企业,对标“1+X”数控车铣加工职业技能等级要求,将教学内容整合并融入三大模块中。以企业典型工作任务为载体组织教学内容,以实现学生的全面、自由、个性化发展为目标,渗入“德技并修、立德树人”的教育理念,最终实现培养高素质、高技能复合型人才的目标。 1.1教学内容处理 课程按照零件常见加工类型分为轴、盘、套三个模块,每个模块根据零件加工的难易程度划分为“简单零件加工”和“复杂零件加工”两个项目。加工难度与要求从模块、项目到任务,皆遵循由简单到复杂的原则,模块知识呈并列关系分布。每个任务均采用企业真实或典型的零件为教学载体,逐步渗入数控手工编程的相关知识,并通过引入自动编程和技能大赛任务工艺分析,实现岗、课、赛、证综合育人的同时,满足当前行业发展对高技能技术人才的需求,有利于学生构建复合型的职业能力[4]。每个项目由四个任务构成,选用典型零件图作为学习载体,综合考核项目四个任务所涉及指令,由浅入深构建教学情景,完成零件加工的学习。将职业素养的养成和岗位技能贯穿始终,每个任务由“探究新知”“工艺编制”“仿真加工”“机床加工”四大环节构成,紧扣企业生产加工流程,通过问题牵引的方式将任务难度分解,实现理论知识与能力技能的自然过渡。在虚实结合的情境中帮助学生顺利完成知识迁移、应用等问题,推进“三全育人”,践行知行合一。 1.2教学策略分析 通过对机械制造企业工作岗位的调研以及日常教学反思总结可知,本课程主要的教学重难点是编程代码格式、走刀轨迹路线理解以及程序的编程思路。坚持以学生为本,以典型工作任务为载体,以工作过程为导向,采用混合式教学模式,多维互动化解教学重难点;将课堂教学与真实任务和真实问题相联系,在虚实结合的情境中引导学生小组协作、自主探究;以复合循环指令应用为主线,贯穿课堂始终,突出教学重点;采用看(观看视频)、论(小组讨论)、练(学生练习)、评(环节点评)化解教学难点。课前学生在丰富的自录微课资源的协助下通过“职教云”平台参与在线讨论,在线测试等方式完成课前预习,教师根据学生预习情况及时调整教学策略。课中通过职业情景的创设,由质疑旧知引入新知,以问题牵引新知探究,引导学生主动思考探索,完成理论知识储备。活学活用,尝试编制零件加工工艺,并通过斯沃仿真软件校验程序编制正确与否,在此过程中不断发现问题,解决问题,修改完善任务加工程序,学会经验共享,借助团队力量完成任务,最终完成零件的真实加工。 1.3教学资源 课程教材主要采用课题组教师团队自主开发的校本教材,贴切师生实际教学需求,该教材为新型的立体化教材,具备以下两个主要特点:⑴教学内容新颖。紧跟机械行业发展方向,与企业合作开发建设,提供了最新的零件加工工艺案例。⑵教学资源丰富。有配套的课件、视频、动画、微课、仿真软件及信息化教材等,丰富的信息化资源可以对课程的实施起到很好的支撑作用,常用的资源主要有四个:——国家职业教育专业教学资源库标准化课程,对本课程的实施起到很好的补充和支撑;——校级特色在线开放课程数控编程与仿真加工,可有益地拓展本课程的知识领域;——在“职教云”平台中构建属于自己的在线教学环境,为自己的学生开设专属在线课程,方便开展线上线下混合教学;——教师自己录制丰富的微课资源,在纵向延伸知识点深度的基础上,解决教师工作量大且重复的问题,便于实施分层次教学。 1.4教学评价 结合技能大赛、技能鉴定和企业评价标准,采取“自评+互评、企业+教师、线上+线下、过程+结果”四个维度相结合的多元评价方式,侧重于对学生学习态度、学习能力、职业素养、劳动意识及安全环保意识方面的考核。教师提前将学生自评、小组互评的考核内容录入“问卷星”考试平台并生成二维码,课上学生用手机扫码进行评价,教师用Pad在线打分,方便快捷。学生在“职教云”平台的课前自学、在线测试成绩、课堂学习轨迹记录等均由平台自动记录,生成过程性评价;同学之间相互对学习态度和协作能力等进行主观性评价;教师对学生在线提交的任务仿真过程报告、模型实物加工给出总结性评价;课后线上联系企业技术员,进行产品验收,从而形成多元化的动态考评体系。多元化的评价手段改善学习习惯,优化学习方法。 2教学实施 为了清楚地描述教学实施过程,以工艺品葫芦模型为加工对象,采用线上线下混合的教学模式,利用网络课程资源实现翻转课堂,让学生在课前时间完成自主学习,课堂上教师与学生之间充分互动,解答疑惑、汇报讨论,课后线上交流,从而达到更好的教学效果。 2.1课前预习 课前学生通过职教云平台观看视频,参与在线讨论,在线测试等方式完成课前预习。教师根据学生预习情况及时调整教学策略。 2.2课中探究 遵循学生的认知规律,以工作任务为载体,将思政教育贯穿始终,教学活动依次设计为新知探究、工艺编制、仿真加工和机床加工四个环节。 2.2.1新知探究环节 课堂导入,播放《葫芦娃》视频,激发学生兴趣的同时,使学生明白“福禄万代”的寓意,讲解彝族史诗《梅葛》汉、傣、彝、藏、白、回等九个民族,都是从一个葫芦里走出来的亲兄弟。在明确本次教学任务的同时,润无声色地进行中国传统文化教育。⑴下发任务,任务分析提问:能否利用旧知G71,完成该图程序编程?如果不行?什么原因?通过对两组刀轨进行演示对比,唤起旧知,引出新知指令,提高学习积极性。⑵新知探究播放G73指令轨迹动画,提问该画中所包含哪些要素?直观形象地将三个问题呈现给学生。学生根据课前预习新知掌握情况,小组代表利用仿真软件进行操作演示,观看走刀轨迹,学生代表举手发言,教师布置测试题。学生分享对三个问题的掌握情况,说出各个参数的含义,通过逐步深化,为工艺编制奠定基础。 2.2.2工艺编制 ⑴情境引入,明确任务在理解G73指令之后,完成工艺卡片编制,组织各小组工艺方案汇报。小组代表阐述组内方案后,点评,确定最终工艺方案。⑵任务实施圆弧加工注意什么?对圆弧的加工,如何避免刀具干涉?引导学生去想象,教师采用软件仿真呈现干涉现象。教师巡回指导答疑,观看学生编程进度,回答学生疑惑。⑶阶段评价对工艺分析这一环节中出现的问题进行点评,集中讲授学生出现共性的问题。在总结点评的基础上,加深对G73指令的理解以及如何选择不同刀片的应用场合。最后,评选葫芦工艺编制最快学生。 2.2.3仿真加工 ⑴情境引入,明确任务播放三秦工匠李晓佳事迹,对学生进行教育,学习主人公追求卓越的精神,执念细节的态度。使学生明白工匠精神应成为人生的价值标高,成为人才质检的衡量标尺,零件加工务必精益求精[5]。任何一把刀尖都不可能绝对锋利,在刀尖处都存在一个圆弧半径,进而导致过切或少切,从而引出新知指令刀尖圆弧半径。⑵任务实施如何保证圆弧的精度?即将原来控制刀尖的轨迹转化为控制刀尖圆弧圆心的运动轨迹。通过教师的讲解,学生掌握刀补和刀沿方位号的判别方法,以及如何对刀的方法。教师演示操作,以R2圆弧刀为例,采用G42,刀沿号为8,R2,X轴正常对刀,Z轴对刀为2。学生观看仿真演示操作过程,掌握刀补的方法。教师巡回指导,收集问题,学生通过微课自学+组内讨论+教师答疑,解决葫芦模型仿真加工出现的各种报警信息,记录问题。完成葫芦模型加工后,网上提交作品。⑶阶段评价对该环节中出现共性的问题进行点评,特别强调国产数控系统的指令和FANUC系统的不同之处。各组代表汇报本组出现的问题,其他同学查漏补缺,在教师点评的基础上,固化新知,最终化解难点。最后,提交斯沃仿真轨迹过程成绩,参与仿真之星评选。 2.2.4机床加工 ⑴情境引入,明确任务实施播放国产数控设备加工视频,虽然国产数控机床产业确实取得很大发展,但距离工业强国的数控机床水平还远远不够。通过教师的教育,激发学生爱国热情,好好学习,报效祖国。⑵任务实施师生一起整理服装,确保领口,拉链,袖口扎紧,养成文明生产习惯。巡回指导,适度点拨,引导学生找出原因及解决措施。注意加工过程中对刀是否正确,退刀是否合理,工件是否装夹牢靠等安全问题,安全第一,做好督察工作。学生装夹工件、刀具,对刀操作,编程人员将仿真校验后的程序输入到数控机床,校验程序。观看粗加工走刀轨迹,注意安全,检测加工余量,调整刀补,进行精加工。加工完毕,取下工件,工具收纳,场地清洁按照6S标准,规范放置工卡量具,整理现场。经过程序编程、软件仿真以及机床加工三个环节的不断迭代,自然而然地化解教学难点。⑶阶段评价监督学生进行零件质量检验,提醒规范使用量具,正确测量。各组学生按照葫芦评分标准完成自检与互检检测。组织并听取各小组代表的总结及学习心得,点评补充,并对本任务进行总体评价。通过评价学会反思,培养学生独立思考的能力,提升学生的学习自信心和挫折耐受力,促进学生知识学习和素质养成。 2.2.5课后拓展 在“职教云”平台课后任务,布置三个不同层次的拓展性问题供学生选择,让学有所成者、学有所思者、学有所创者都能充分发掘潜能。在线评阅,提交修改意见,总结归纳学生意见,优化教学。联系企业相关人员,沟通反馈,听取企业验收意见,完成网上评价。 3教学反思 3.1效果与特色 ⑴选题具有典型性在学习内容的选择上,本课题源自企业真实生产订单,工件轮廓具有代表性、所涉及的指令代码具有广泛性、加工过程具有完整性、课题类型具有趣味性、技能素养具有成长性。⑵打通内外循环,实现双效提升通过探究新知、工艺编制、仿真加工以及机床加工四个环节形成一个外循环,每个环节内均通过发现问题、分析问题、解决问题三个步骤形成一个内循环,通过多个内循环的不断驱动,推动外循环滚动,最终完成零件的加工,实现知识、技能的裂变和聚变。⑶思政教育与安全素养贯穿始终坚持显性教育和隐性教育相统一,通过视频、故事、案例将爱国敬业、工匠精神、精益求精、吃苦耐劳、安全素养与教学内容有机融合。 3.2问题与改进 ⑴学生创新能力有待提升今后应进一步研究探究性学习的组织和实施,激发创新思维,培养创新能力,让学生能够真正成为未来的主人。多与学生沟通,深入了解学生的主观学习态度,在以后的教学中更加耐心细心地给予学生指导,让学生在工作中得到成功的喜悦,获取更大的学习动力。⑵校企合作需要进一步加强教学设备还需要进一步加强,加强企业与本课程的深入、广泛合作,紧跟企业及专业的发展变化,教师需要紧跟专业技术发展。另外,注重差异化点拨,对学生个体差异投入更多的关注。持续关注学生的工匠精神及劳动教育的培养,为中国制造培养更多高素质技能人才。 参考文献 : [1]石端伟,廖冬梅,王忠华,等.综合性大学工程训练与创新实践教学体系研究与应用[J].实验技术与管理,2019,36(07):201-205. [2]中共中央,国务院.中国教育现代化2035[EB/OL].(2019-02-23)[2022-07-02]. [3]江苏省人民政府办公厅.省政府办公厅关于印发江苏省“十四五”教育发展规划的通知:苏政办发〔2021〕115号[EB/OL].(2021-12-31)[2022-07-02] [4]邢剑飞,王龙,郭文松,等.新工科背景下应用型高校数控技术课程改革研究[J].科技视界,2021(33):24-26. [5]李娟.课程思政视域下线上线下混合教学模式研究[J].计算机产品与流通,2020(03):190. 作者: 张南洋 侯园 单位:江苏安全技术职业学院 机械工程学院
计算机仿真技术在物流中的应用:计算机仿真技术在物流研究中的应用 摘要: 分析了仿真技术的发展及特点,介绍计算机仿真的类型和基本步骤,阐述了仿真技术对物流系统研究的影响,以及计算机仿真技术在我国物流行业中的应用领域和发展前景。 关键词: 物流;仿真;成本;库存 一、仿真技术的发展及特点 仿真就是通过对系统模型的实验去研究一个存在的或设计中的系统。计算机仿真则是借助于计算机对系统模型进行实验的一种方法,它是50年代初期随着计算机技术的应用而逐渐发展起来的。仿真技术发展到今天大致分为三个阶段,在20世纪50到60年代,仿真是在实体上进行,实时性强且精度较高,但实施难度和费用较大。在20世纪60到70年代,系统的一部分由计算机代替,另一些组合由实物充当,一定程度上保留着实时性。从20世纪70年代至今,是计算机仿真或数字仿真阶段。计算机仿真技术有以下一些显著的特点: 1. 可以替代许多难以实施或无法实现的实验。 2. 可以解决用理论分析或数学解析难以求解的大型系统问题。 3. 可以降低投资风险、节省研究和开发费用。 4. 可以避免实际实验的财产消耗。 5. 可以缩短实验时间,并不拘于时空限制。 二、仿真的类型和基本步骤 计算机仿真的类型有离散事件(系统)仿真(Discrete-Event Simulation)、连续系统仿真(Continuous Simulation)、混合系统仿真(Combined Discrete continuous Simulation)等。 物流系统的仿真是典型的离散事件系统仿真,其优秀是时钟推进和事件调度的机制。离散事件系统是指系统状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统。这种引起状态变化的行为称为“事件”,因而这类系统是由事件驱动的;而且,“事件”往往发生在随机时间点上,亦称为随机事件,因而离散事件系统一般都具有随机特性;系统的状态变量往往是离散变化的。 在计算机仿真中涉及的三个基本要素是系统、模型、计算机,联系着它们的三项基本活动是模型建立、仿真模型建立(一次建模)、仿真实验,这三要素和三项基本活动是所有计算机仿真的基础。计算机仿真的基本步骤归纳为: 1. 选择合适的计算机仿真软件 2. 建立仿真模型 3. 编写各种控制程序 4. 运行仿真系统 5. 仿真结果分析和优化 三、仿真技术对物流系统研究的影响 随着物流行业生产自动化水平的不断提高,生产节奏越来越快,物流系统越来越复杂并且内部关联性越来越强,生产管理者对生产改进的每一决策,都需谨慎考虑,措施不当,往往需要付出高昂的代价。而正是由于系统的复杂性,快节奏和柔性,要想预测每一个决策给系统带来的后果,己经是人的大脑无法胜任的了。计算机仿真技术正是弥补了这一不足,成为自动化物流系统管理者的有用工具,成为生产系统规划设计人员的得力助手,成为公司检验其物流系统及决策是否真的高效的唯一可用技术。在设计一个新的工厂或系统,对己有系统添加新设备或重新优化,仿真都是非常必要的。仿真技术近年来应用越来越广,其对物流系统研究的影响主要表现为以下几个方面: 1.有利于解决随机因素的影响 仿真模型的一个特点是它是一个随机模型,系统的参数受随机因素影响所发生的变化在模型中得到充分体现。这一点是其他方法所无法比拟的。 2.仿真帮助系统优化 仿真可以让人们依据对系统模型动态运行的效果,多次修改参数,反复仿真。仿真是一种间接的系统优化方法。现在,人们越来越认识到,对于多目标、多因素、多层次的系统来说,并不存在绝对意义上的最优解。优化只是相对而言的。即使是最优化方法,其本身由于若干的假设、抽象和简化所造成的误差,已经使“最”字打了折扣。 3.仿真对各种复杂的系统具有良好的适应性 仿真所建立的模型,完全是实际系统的映像。即它反映系统的物理特征、几何特征,又可以反映系统的逻辑特性。因此,对于各种复杂的物流系统,无论是线性的还是非线性的,无论是静态的还是动态的,都可以用仿真方法来研究。 4.符合人们的思维习惯,有助于系统分析 研究分析物流系统的方法,大体上可分为两种类型。一类是解析法,另一类是非解析法。解析法是把物流系统抽象成一种数学表达式,通过求解数学表达式找到最优解。这是一种完全通过逻辑推理来获得启发和借鉴的方法,如运筹学中的线性规划和动态规划等。解析法有比较悠久的发展历史,在实际中应用广泛,是比较成功的方法。但是,解析法过于拘泥于数学抽象。非解析法不依据抽象的假想,而是以现实为依据。仿真方法是一种非解析法。仿真所依据的,是对系统的实际观测所获得的数据建立起来的动态模型。这种方法所建立的模型,即表达了系统的物理特征,又有其逻辑特征。 四、仿真技术在物流研究中的应用领域及发展前景 计算机仿真技术在物流研究中主要应用于以下几方面: 1.物流系统规划及设计 在没有实际系统的情况下,把系统规划转换成仿真模型,通过运行模型,评价规划方案的优劣并修改方案,这是仿真经常用到的一方面。这可以在系统建成之前,对不合理的设计和投资进行修正,避免了资金、人力和时间的浪费。系统仿真运行准确地反映了未来物流系统在有选择的改变各种参数时的运行效果,从而使设计者对规划与方案的实际效果更加胸有成竹。 2.物料运输调度 复杂的物流系统经常包含若干运输车辆、多种运输路线。合理的调度运输工具,规划运输路线,保障运输路线的通畅和高效等都不是一件轻而易举的事。运输策略存在着多种可能性。如何评价各种策略的合理性?怎样才能选择一种较优的调度策略?运输调度是物流系统最复杂,动态变化最大的,很难用解析法描述运输的全过程。建立运输系统模型,动态运行此模型,再用动画将运行状态、道路堵塞情况、物料供应情况等生动地呈现出来。仿真结果还提供各种数据,包括车辆的运行时间、利用率等等。通过对运输调度过程仿真,调度人员对所执行的调度策略进行检验和评价,就可以采取比较合理的调度策略。 3.物流成本估算 物流过程是非常复杂的动态过程。物流成本包括运输成本、库存成本、装卸成本。成本的核算与所花费的时间直接有关。物流系统仿真是对物流整个过程的模拟。进程中每一个操作的时间,通过仿真推进被记录下来。因此,人们可以通过仿真,统一计物流时间的花费,进而计算物流的成本。这种计算物流成本的方法,比用其他数学方法计算,更简便、更直观。并且,可以建立起成本与物流系统规划、成本与物料库存控制、成本与物料运输调度策略之间的联系。从而用成本核算结果来评价物流系统的各种策略和方案,保证系统的经济性。实际仿真中,物流成本的估算可以与物流系统其他统计性能同时得到。 4.库存控制 通过对物料库存状态的仿真,可以动态地模拟入库、出库、库存的实际状况。根据需要正确地掌握入库、出库的时机和数量。 随着计算机的普及发展,计算机仿真方法在物流系统分析的应用越来越普遍,它在如下几方面有着广泛应用前景: (1)由于有些物流系统的复杂性,应用数学方法难以构造模型,提出解析解,此时可采用仿真的方法构造模型,以求得系统模型的解答。 (2)对于新设计的物流系统,在未能确定它的优劣情况之前,不必急于无根据地花费大量的投资来建立,可应用仿真对新的物流系统的可行性和效率提出明确的评价判断。 (3)仿真具有通过试验达到优化的目的。可应用这一手段,对控制与决策中的多方案进行多次运行,按既定的目标函数,对不同的决策方案进行分析比较,从中选择最优方案,进行辅助决策。 (4)对物流系统运行机制进行分析。在仿真模型运行过程中,可根据需要,记录有关数据和信息,从而为分析物流系统提供依据。 (5)对物流系统的发展战略进行研究,应用计算机模型可以对从过去到未来的国家、地区或者企业的物流系统的发展规律进行仿真运算,研究系统的因果关系,得出结论,以促进系统的改进和发展。通过建立物流系统的仿真模型,扩展了物流系统研究的边界,有助于描述物流系统的各种现象,加强直观感,从而能够更深刻地理解和分析物流系统。 作者单位:沈阳化工学院 计算机仿真技术在物流中的应用:计算机仿真生产物流系统中应用分析 摘要: Flexsim仿真软件是一种可视化的、面向对象的导向性模拟软件。根据Flexsim的特点,对物流系统进行仿真研究,建立模拟模型、编写控制程序, 然后对各种方案进行仿真分析、评估, 产生出管理者想要的资料报表, 为企业调整生产线平衡提供了科学的决策依据。 关键词:物流;系统仿真; FLEXSIM; 一 系统仿真与仿真软件 1.系统仿真技术 系统是相互联系又相互作用的有机组合。系统模型是反映系统内部要素的关系,反映系统某些方面本质特征,以及内部要素与外界环境关系的系统的抽象。建立系统模型,在模型上对系统进行试验研究称为系统仿真。系统仿真又分为连续系统和离散事件系统的仿真。生产物流系统大多是离散事件系统。 系统仿真技术是以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具,利用系统模型对真实或设想系统进行动态实验研究的一门多学科的综合性技术。 2. Flexsim 仿真软件 Flexsim仿真软件是一种可视化的、面向对象的导向性模拟软件。该软件可以帮助客户模拟物流过程,建立仿真模型,从而高效率低成本地寻求优化生产量和降低运行费用的途径。此外,该软件还拥有各种过程数据分析功能、瓶颈和产量分析功能,帮助用户方便地对仿真运行结果进行分析、评价和优化。 Flexsim仿真软件有如下几个特点:基于面向对象技术建模;突出的3D 图形显示功能;建模和调试简单方便;建模的扩展性强;开放性好。基于Flex2sim 以上特点,用此软件可对企业生产物流过程进行仿真。通过模型运行,能动画显示出结果,从而直观地检查模型,查看各部分是否运行正常。利用软件的统计功能,查看实体的统计数据,判断此模型问题所在。下面以某生产物流实验系统为实例,介绍Flexsim 仿真软件在企业生产物流中的应用。 二 、仿真模型的建立 本文采用FLEXSIM软件针对某生产物流实验系统建立仿真模型。FLEXSIM采用面向对象技术, 并具有3D 显示功能。该软件提供了原始数据拟合、输入建模、图形化的模型构建, 也提供了与其他工具软件的方便的接口。该生产物流实验系统共由4 个单元组成:①机械手装配搬运单元;②货料自动识别缓冲单元;③堆垛系统单元;④自动化仓库单元。 三 、编写仿真控制程序 1. 模型建立之后, 将各个模块按实际设施位置布置好, 然后将各个模块的输入/输出端口按实际物流过程连接起来, 使之符合实际的物流关系; 2. 设置各个模块的参数。按照实际系统运行速度及货物流量设置对应的各仿真模块的参数, 使之与实际相符; 3. 编写各模块的控制程序。如控制托盘按需求产生的程序、不同颜色缓冲库控制程序和其它颜色的缓冲库程序等等。 四 、仿真模型运行及结果分析 仿真模型的参数及控制程序设置好之后, 即可编译, 然后运行仿真程序, FLEXSIM可以实时显示仿真模型的运行状况, 如果参数和控制程序设置得当, 可以直接在模型运行过程中看出实际工作流程的瓶颈所在, 并可以直接修改相应设备的参数, 使系统的工作更加协调, 使各设备获得更高的利用率。也可根据设计需要, 分别模拟不同参数下系统的运行状况, 分析各主要设备的利用率。如下表2 分别对三种方案进行了模拟, 输出结果为不同状况下各主要设备的利用率。运行结束后, FLEXSIM可以直接将数据输入EXCEL 表, 以便进行分析。 由上表的结果可以看出, 在货物生产源头流量不是很大的情况下, 可以选用处理速度较慢的装配设备, 降低硬件设备的投资, 同时充分提高设备的利用率, 同时传送带速度也可降低, 以节约功耗, 节省运行费用, 同时宜选用速度较低, 价格适当的碓垛机, 使系统整体协调运行, 提高各相关设备的利用率。相反, 当货流量比较大时, 则应选用处理能力更强的设备, 或增加生产线。这样系统运行时才不会出现个别环节阻塞, 其它环节等待的状态。 五 、结束语 物流系统是一个离散的动态系统, 在系统设计阶段, 通过常规的计算、估计往往很难看到整个系统运行的协调性, 以及各设备的处理能力搭配是否得当。尤其是大型系统, 一经付诸实际, 如果设计不当, 会造成巨大的浪费, 或处理能力不足, 给以后的扩展增加难度。本文通过FLEXSIM来进行物流系统建模和仿真, 可以得到设计时和运行中不同要求的数据资料, 为生产的实际运行参数提供了理论依据, 使得实际系统的设计更好地满足设计者的要求。 作者单位:无锡商业职业技术学院 计算机仿真技术在物流中的应用:计算机仿真在物流系统管理中的应用 【摘要】:本文以下内容将对计算机仿真在物流系统管理中的应用进行研究和探讨,以供参考。 【关键词】:计算机仿真;物流系统;管理 1、前言 改革开放以来,随着经济全球化和电子商务的发展,企业面临的压力越来越大,物流作为价值链的主要组成部分,因其能带来成本的降低和客户服务水平的提升而受到前所未有的重视,我国物流大而不强,运作水平较低,决策支持能力缺乏,故研究将计算机仿真这一现代辅助决策工具应用于物流系统管理中具有较强的现实意义。本文以下内容将对计算机仿真在物流系统管理中的应用进行研究和探讨,以供参考。 2、计算机仿真概述 计算机仿真可以定义为:为了评价和提高系统的性能,使用计算机模型对系统进行模仿。它是以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础,以计算机为工具,利用模型对真实的或设想的系统进行动态研究的一门多学科的综合性技术。计算机仿真的三项基本要素是系统、模型和计算机,联系三项要素的三项基本活动是系统建模、仿真建模和仿真试验。计算机仿真可以分为静态仿真与动态仿真,或者确定性仿真与随机性仿真,或者连续系统仿真与离散系统仿真。 3、物流系统仿真 物流系统往往是相当复杂的,存在大量的效益背反的现象,系统的运行时一个动态过程,涉及许多随机因素。随着计算机技术的发展,用计算机仿真的方法评价各种策略对物流系统的影响,逐渐成为作出决策以前的重要步骤。 3.1、物流系统中应用计算机仿真的主要方面 当研究的物流系统不是十分复杂或者经过简化降低系统的复杂程度时,可以利用数学方法,如线性代数、微积分、运筹学、计算数学等方法去求解问题。但计算机仿真法在以下几个方面有广泛的应用前景:一是由于有些物流系统的复杂性,应用数学方法难以构造模型,提出解析解,此时可以采用计算机仿真的方法构造模型,以求得系统模型的解答;二是对于新设计的物流系统,在未能确定它的优劣情况之前,不必急于无根据地花费大量的投资区建立,可应用计算机仿真对新的物流系统的可行性和效率做出正确的评价判断;三是计算机仿真具有通过实验达到优化的目的,可运用这一手段,对决策中的多备选方案进行多次运行,按既定的目标函数,对不同的方案进行分析比较,从中选择最优方案,进行辅助决策;四是对物流系统的运行机制进行分析,在仿真模型运行过程中,人们可以根据需要,记录有关数据和信息,从而为分析物流系统提供依据;五是对物流系统的发展战略进行研究,应用计算机模型可以对从过去到未来的国家、地区或企业的物流系统的犯罪规律进行仿真运算,研究系统的因果关系,得出结论,以促进系统的改进和发展。 3.2、物流系统仿真的基本步骤 仿真的过程就是建立系统模型并通过模型在计算机上的运行来对模型进行检验和修正,使模型不断趋于完善的过程,物流系统仿真如同计算机应用软件开发一样,都需要分为若干阶段:一是在仿真项目的开始,问题必须定义好,仿真分析者要非常谨慎地确保已经清楚地理解了要解决的问题,如果问题描述是由仿真人员作出的,那么项目委托人应该确认描述是正确的,之后,应该设立目标,制定整体计划。二是构造模型,通过调查对真实系统进行抽象得到概念模型,与系统要素和结构相关的一系列数学和逻辑关系。三是一项物流管理决策一旦决定使用仿真,就要制定出一份数据需求表。经常,项目委托人以为有了足够的数据,然而,当数据交付时可能会发现数据不足或者与期望差距很大,因此,要给分析所获得的原始数据留些时间预算。四是校核和验证模型包括证实模型是否适当和正确,可能的程序错误应该排除,模型的逻辑关系应该检查,如果有一个现存的物流系统,验证模型的一个理想办法是将计算机输出与现存系统的输出进行比较。五是对于每一个备选方案,要考虑它的仿真运行时间,仿真次数和初始化。六是运行仿真和后续的分析是用来估计被仿真的备选方案的各个性能指标。当仿真运行后,分析者要决定是否运行更多的次数或者是否还要仿真额外的方案。由于系统仿真所运行的每一次模型,只是实际系统的一次随机抽样试验,其输出结果带有随机性,因此,必须运用统计学的方法,对仿真结果进行统计分析。七是建立完善的文档,如果相同的分析人员或不同的分析人员要再次运行仿真模型的话,理解模型是怎样运行的对他们来说是必要的,如果模型需要修改,足够的文档能够带来极大的便利。八是在执行阶段,仿真人员扮演的是一个报告者而不是一个倡导者。报告应该为委托人提供用作决策的辅助信息,如果委托人参与了整个研究过程,并且仿真人员严格执行了所有的步骤,那么就增加了执行成功的可能性。 4、结尾 仿真所建立的模型是实际系统的映像,能够处理不确定性和复杂的相互管理,为任意假设建立模型,所以对于各种复杂的物流系统,无论是线性还是非线性,无论是静态还是动态,都可以用系统仿真法研究,相信,计算机仿真以其独特的优越性,必将在物流系统管理中得到广泛的应用。 作者简介:瞿先嵘,女,现就职于鄂尔多斯职业技术学校. 计算机仿真技术在物流中的应用:基于计算机仿真技术的企业生产物流系统优化研究 摘 要:随着计算机的普及,网络对人们的影响日益深入。各种现代化智能设备大量涌入市场。对计算机技术的要求也越来越高。企业生产物流系统是企业的一个重要部分。企业想要获得良好发展,必须加强企业生产物流系统的管理。在智能化设备不断涌现的今天,传统的企业生产物流管理系统显现出了越来越多的弊端,已经不能完全适应企业的发展要求。因此,寻求新的企业生产物流管理系统显得尤为重要。本文,结合计算机技术,提出利用计算机仿真技术对企业的生产物流系统进行优化的方案。并对比了传统的企业生产物流系统和新的系统之间的差异,评价了新系统的优点。 关键词:计算机仿真;技术;企业;物流系统;优化;研究 一、引言 随着互联网技术和计算机技术的不断发展,各行各业之间的相互交叉发展,对计算机又提出了新的要求。同时,计算机技术的发展又促进了各行业的发展和良性竞争。众所周知,企业的发展离不开好的企业管理模式。随着人们生活水平的提高,以及经济的不断发展等。企业面临着前所未有的挑战,各企业间的竞争日益加剧。企业尤其是大型企业,一般包括物品生产,销售和物品运输等环节。而企业管理模式中,对企业生产物流系统的管理部分一直是比较薄弱的环节。因为,一般来说,企业会将管理重点放在产品销售阶段,往往忽视了物流系统。但是,由于企业生产物资或销售商品占到整个企业费用的30%-40%,可见企业生产物流系统的好坏往往会对企业的发展起到至关重要的影响。为了改善我国目前企业的生产物流系统,在原始物流管理系统的基础上,进行改进,降低成本,提高收益。提出利用计算机仿真技术,对企业生产物流系统进行优化管理,并进行总结。 二、我国企业生产物流系统现状 1.企业生产物流优化研究意义 企业的发展离不开管理,好的管理模式不仅可以降低企业成本,提高企业受益,还可以从根本上给企业创造新的发展机遇。从表面来看,我国企业处于不断发展中,并且发展速度逐年增加。但是,我国企业中任然存在一些不足。比如,生产物流设施布局不合理等。而这往往不利于企业的进一步发展。而利用计算机仿真技术对企业生产物流系统进行优化。对企业生产物流系统的优化的意义主要有:合理布局厂区位置,方便生产物资的运输,降低企业生产运输成本;稳固系统,提高系统管理力度,提高企业生产效益;优化企业生产物流系统,加强各子系统间的联系,使其分工合作,提高企业生产效率。 2.我国企业生产物流现状 企业的生产物流是企业物流的一个子模块,是企业物流的一个重要组成部分。生产环节是企业的最初环节,也是最为重要的环节,同时还是资金投入最多的环节。其中,在企业的生产过程中,生产物流占据着整个资金投入的绝大部分。因此,在企业生产物流是整个企业物流的重点。通过研究发现,我国企业生产物流总共经历了5个阶段,分别是: (1)人工物流阶段 此阶段是企业生产物流发展的最原始阶段,其特点是完全依赖人力资源,靠人的力量去解决问题。缺点是需要大量的劳动力,企业生产成本高,并且对操作人员的要求较高,出现误差的可能性较大。不利于企业的长久健康发展。 (2)机械物流阶段 机械物流阶段是在人工物流阶段发展到一定时期后发展起来的。在一定程度上减少了对人员的依赖性,提高了企业的生产效率。为后来自动化及智能化物流阶段提供依据。 (3)自动化物流阶段 自动化物流是现代智能物流的雏形。大规模的利用现代计算机技术和网络技术,建立自动化生产物流管理系统。通过计算机实时操控生产物流的运输情况。 (4)集成化物流阶段 集成化物流是指在集成思想的指导下,为了提高企业优秀竞争力,将企业生产物流的各个子系统,按照一定的模式构成集成系统进行管理。通过生产物流的集成化管理,大大提高了各子系统间的相互交流运作,提高了工作效率,为企业节省一大笔资金,是一种比较先进的生产物流管理系统。 (5)智能物流阶段 随着现代化各种技术的发展,我国企业的生产物流系统也随之不断更新。目前提出的最为先进的生产物流系统是智能物流管理系统。此阶段,生产物流系统的最主要特点是方便,高效。利用计算机网络系统,建立数据库,将信息通过数据库直接传递。降低了出错的可能,提高了企业的综合竞争力。 3.仿真技术在现代企业生产物流中的应用 仿真技术的出现和发展已经具有很长的历史。最初,人们通过手工仿真完成仿真工作,承担了大量的工作量。20世纪50年代开始,随着计算机的发展,人们开始尝试用计算机编程技术进行仿真。直到70年代后期,科学家们研发出专门做仿真的仿真计算机,大大提高了仿真效率。近年来,仿真技术越来越普及,得到人们的广泛认可。仿真技术在现代各行业的发展中也得到了广泛的应用。如今,由于经济的不断发展,企业间的竞争不断加剧。各企业为了在如此激烈的竞争中占据一席发展之地,必须想方设法的提高企业自身综合竞争力。众所周知,企业管理是企业获得良好发展的前提,是企业综合竞争力提高的必要条件。而企业的生产物流系统占据着整个企业资金的30%-40%,因此,管理好企业生产物流对提高整个企业的综合竞争力有着十分重要的帮助。仿真技术的出现正好解决了企业生产物流系统的优化问题。利用仿真技术优化企业生产物流系统,简化原本复杂的生产物流结构,优化生产物流处理方式等。 三、基于仿真技术的企业生产物流系统构建 1.仿真技术简介 仿真技术是一种利用多种交叉学科为基础进行模拟操作的现代化操作方法。具体来说,仿真技术利用系统理论、随机理论、数理统计、概率论以及优化理论等相关知识,对采集到的信息通过计算机分析,进行模拟,并估计系统性能和可行性的方法。近年来,仿真技术不断发展,市场上出现了很多仿真软件,其中,目前企业采用较多的软件是Arena软件。Arena软件是一款商业化仿真软件,具有强大的功能,并自带动画显示的优点。Arena软件主要可以用在公共服务领域、企业管理领域以及生产物流管理领域等。 计算机仿真技术在物流中的应用:计算机仿真技术在物流中的应用 【摘要】本文主要针对计算机仿真技术的发展进行研究,探讨了计算机仿真技术在物流服务中的应用。随着计算机技术与物流行业的发展,自动化物流系统中对计算机仿真技术的应用逐渐增多,在计算机仿真技术的支持下,物流行业也呈现出快速发展的趋势。而当前针对自动化物流系统的研究还不多,本文也针对自动化物流系统中对计算机仿真技术的应用进行实践与探索,为自动物流系统的发展提供支持。 【关键词】物流服务;计算机仿真技术;应用 随着科学技术的发展,自动化技术在物流行业中的应用增多,提高了工作效率的同时,自动化系统也越来越复杂。对于管理者而言,需要在生产过程中谨慎考虑每一个决策。在对B2B、C2C服务模式的特性与共性研究基础上,对物流服务评价指标体系进行设计,通过确定物流服务质量评价维度,在不同模式下,对电子商务物流服务质量评价指标体系进行构建。在这一背景下,计算机仿真技术的出现满足了物流服务的需求,管理者也将计算机仿真技术用于自动化物流系统中,提高了管理质量及服务质量。 1计算机仿真技术与自动化物流系统概述 计算机仿真技术在计算机技术的发展背景下也呈现出快速发展的趋势。计算机仿真技术是对研究对象应用数学模型进行模式,实现对研究对象了解的目的。对于计算机仿真技术而言,包含的学科内容比较多,如控制、多媒体及计算机技术等,属于多领域、跨专业的综合性学科。现阶段,人们也越来越多的会应用到计算机仿真技术,其发展潜力非常大。尤其是在一些研究对象对人体有危害或自身存在危险性中,通过计算机仿真技术都能解决。如核电站、宇宙飞船等研究。在物流行业的发展中,提高物流服务质量是行业发展的基础,而自动化物流系统的应用,能够促使物流服务质量的提升。自动化物流系统属于复杂的系统工程,在物流各个作业环节中集合了光、机、电等技术,实现了全过程自动化作业。该系统属于综合性计算机集成化物流管理系统,包含自动化高架立体库、自动引导车及往复式穿梭车、自动化输送、逻辑控制等系统。 2计算机仿真技术应用的步骤与方法 2.1仿真软件的选择 现阶段,市场中的计算机仿真软件种类非常多,适合物流系统仿真的软件数量也特别多,不同软件具有不同的特点、优势及局限。因此,在对物流系统仿真软件进行选择时候,要结合实际情况来选择。尽管仿真软件的种类较多,但其主要模块的功能都是一致的,主要包含以下模块:①Conveyer。仿真系统的速度、斜坡及宽度等参与均由该模块设置,由滚筒传输、非积放式传输及含积放式系统混合构成,其功能非常强大。②PathmOVer。在往复穿梭车、自动引导车及升降机等模型汽车中应用广泛且效果较好。③AS/RS。模块主要功能是自动存取,仿真系统自动仓的确定按照货架参数的选取实现。④Kine-matoc。对物流系统运行过程进行模拟是该模块的主要功能,对对象的自由度、运动方向等在仿真模型中定义,保证实体动作的详细模拟,如码盘动作、机械臂动作等。⑤BidgeCrane。机械臂的移动由该模块控制,实现对获取的拾起、下放等操作。⑥POWer Free。与Conveyer模块的功能基本类似,都是对目标对象进行控制,不同之处是该模块主要针对的是悬挂在空中的对象。⑦Tanks TIPes/Trains。主要针对气体、液体等物体进行处理,如配置、传输等。⑧AutOVie。用户可通过模型自定义相机的移动和场景,对高质量画面进行采集。同时,用户可对相机进行设置,实现采集画面的逼真,对图像可进行平移、缩放等处理。⑨Autostat。对仿真结果进行收集与分析,按照用户既定目标,给予参考方案,如降低成本、提高工作效率等方案。对仿真系统进行合理选择以后,就可以进行具体操作, 2.2建立仿真模型 按照系统工作流程与实际工作需求,对系统仿真模型进行构建,并对仿真系统相关运行参数进行确定。仿真模型建立以后,要进行逻辑控制程序的编写,依据自动化物流系统的工艺流程、物料流动过程及逻辑控制过程等仿真系统在对物料自动处理时需要的时间,对逻辑控制程序进行编写。 2.3仿真系统运行 在自动化物流系统中,应用计算机仿真技术,能够对物料出现的时间频率依据物流系统实际需求量进行计算,在物流自动化仿真系统中直接输入计算出的值,就能够对该仿真系统进行运行。根据物流系统生产班次,决定仿真系统的运行时间,二者的对应的关系,也可按照大物流系统来模拟。 2.4仿真结果优化分析 按照该仿真系统的运行结果来看,需要对无流量是否满足需求、流程是否畅通、系统是否存在问题等进行分析。对无流量是否满足要求按照数据统计结果能够直接判断。与传统的物流方式不同,商务物流整合了物流与电子商务的资源。商务物流在我国也经历了多年的发展,当前商务物流模式主要包含B2B、C2C两种。企业对企业的商务物流采用B2B模式,主要针对企业电子商务物流进行研究;消费者对消费者的商务物流采用C2C模式,主要以零售电子商务为研究内容。本文结合两种服务模式的特点与共性,设计电子商务物流评价指标体系,为物流方案的科学、合理建立提供依据。 3计算机仿真技术在物流行业中的应用前景 在通信、电力、生物、化工、交通等诸多行业和领域内,对计算机仿真技术已经普遍应用,并且随着技术的不断发展成熟,在更多的领域内必然会有更多的应用。在物流服务中应用计算机仿真技术,手下要对电子商务两种常用模式的特定与共性进行研究,B2B与C2C二者的共性主要表现为:在物流服务的内容方面二者是类似的;特性表现为:B2B是针对企业与企业之间的合作,而C2C是针对消费者对消费者之间的合作,将两种模式合作应用,能够使产业链更完整。在自动化物流仿真系统中,可对参数输入进行改变,实现对生产情况及波动进行仿真,模拟对系统带来的冲击,避免一些无法预料的因素出现,对系统堵塞可直观、形象的给出解决方案。能够在系统未投资建设前,就能够对自动化物流系统的生产信息及实际流程进行全面了解。现代物流产业在我国的起步时间较晚,因此在物流服务评价指标体系设计方面,还存在诸多不足,需要对电子商务物流服务从不同层面、不同角度来全面分析,对所涉及到的各类因素进行综合评估,并集合相关评价指标构成评价体系,实现不同模式下评价内容的不同。在实际工作开展中,要坚持遵循中心、重要、基本、关键及必要五大原则,确保评价指标体系的客观合理。本文对整体物流服务质量评价指标制度及物流服务质量评价量表进行参考,对评价的维度与模式从便利、可靠、响应及关怀四个方面确定,实现度电子商务物流服务的跟东与定位定价,促使我国物质服务质量的不断提升。 4结语 对自动化系统中应用计算机仿真技术的必要性进行分析,在此基础上对计算机仿真步骤和方法进行说明,讨论了物流行业中计算机仿真技术应用的前景。随着技术的不断成熟与发展,尤其是在物流领域内,对计算机仿真技术的应用必然会越来越多,加之在其它行业、领域内,也在不断对仿真技术进行应用,所以计算机仿真技术的发展前景非常广阔。本文同时也对电子商务物流模式进行研究,针对不同模式下服务质量评价指标体系的构建方法进行了简单介绍,为物流服务的客观、科学评价提供了依据。 作者:严小玲 单位:广西机电工程学校
电子测试论文:电子测试系统接口技术 摘 要 随着电子信息化时代地来临,电子产品数量逐渐增加,电子测试系统在电子产品生产和质量保障中都起着非常重要的作用,电子测试系统不仅推动我国信息化建设进程,并且逐渐扩大应用范围,渗透到人们日常生活的方方面面,提升人们使用电子产品质量和舒适感。在电子测试系统中,接口技术是关键,目前我国电子产品市场上接口技术包括S-100标准化接口、RS-232C串行标准化接口总线、IEEE-488标准接口总线、VXI接口总线以及PXI系统总线。 【关键词】电子测试系统 接口技术 发展趋势 在人们不断认识新鲜事物和创造新型事物之时,总是离不开测试,虽然我国科学技术在近些年取得大幅度进展,但是在电子产品生产过程中依然面临着测试任务,因为电子测试数据具有一定指标性和实用性,给电子产品调试提供实际依据,因此在生产环节中要不断完善测试系统功能。在电子系统发展过程中取得进步最大的就是接口技术,接口技术发展和研究给人们的生活带来很大便利性。 1 电子系统测试接口技术 1.1 S-100标准化接口 S-100标准化接口主要适用于处理微机电子测试系统,是由100条信号线与电源连接而成,其中75条线脚名称和功能都有统一规定,9条线脚规定名称但没有功能限制,其余16条线脚的使用功能和名称都交给用户自行定义。S-100标准化接口设计的最初目的是为配合8080型的CPU工作,但是由于其自身稳定性比较好,在其他方面的应用也非常广泛。 1.2 RS-232C串行标准化接口总线 RS-232C串行标准化接口总线主要用于串行连接CRT终端机及调制解调器,是由25个有明确规定使用功能和名称的线脚组成,总线长度控制在15m以下,该种接口总线技术自身具有一定缺陷,接口传播信号速度比较慢,优势在于信号传播过程中能够保证高度的安全性、能够传输到比较远的地方、传输需要的线缆盗勘冉仙佟 1.3 IEEE-488标准接口总线 IEEE-488接口总线共有16条用于传播信息的线路,其中8条线路用于双向信息传播与总信息命令,另外8条线路用于信息同步或异步交换并对交换信息进行缓冲。但是由于其传输速率不超过1M字节每秒,美国惠普公司在IEEE-488技术基础上进行研发,形成传输速度增加的IEEE-488标准接口总线,改善接口各项性能,有效解决接口与微型机之间的互通问题。 1.4 VXI接口总线 VXI(VEM bus Extensions for Instrumentation)接口总线集中了智能仪器、个人仪器以及自动测试系统的很多特点,包括测试仪器模块化、32位数据总线提高数据传输速率、系统可靠性高、具有可维修性、电磁兼容性好、通用性强、标准化程度高、灵活性强等。VXI接口总线技术的出现使得自动测试系统尺寸大大缩小,测试速度大幅度增加,能够满足目前自动测试系统向标准化、自动化、智能化、模块化以及便携性的方向发展。VXI接口包括GPIB接口、RS-232C接口、MXI bus接口、IEEE1394接口和VME bus接口,都是采用内嵌式主计算机,有效减少系统体积、增加工作质量和效率。VXI接口总线的接口电路比较复杂,采用双端口RAM将有利于器件内部的CPU与VXI总线间的数据传输,能够进一步扩大VXI接口总线的优势。 1.5 PXI系统总线 PXI系统总线是一种基于PC的测量和自动化平台,它结合了PCI的电气总线特性与Compact PCI的坚固性、模块化的特性,并在此基础上增加了专门的同步总线和主要软件特征。使之成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。PXI系统总线具有很多优点,包括传输数据速率快、适合大量数据交换和传输、测试时间短、性能可靠性大等。PXI系统拥有32位总线信号和64位总线信号两种类型,主要是由PXI背板提供支持的机箱构成,机箱具有一个系统插槽和一个或多个外设插槽,该种接口技术地使用使得测试系统逐渐完善和标准化。 2 发展趋势 2.1 强化基础研究、提高仪器质量和可靠性 我国在电子产品发展上步伐比较晚,相比较发达国家来说,电子产品发展水平远远没有达到发达国家标准。因此国内电子测试系统在改善运行环境和情况的同时,还要借鉴国外先进的运用概念、原理和方法,通过科学途径培养更多专业测试技术人才,为我国科学技术的发展和研究提供更大空间。注重强化发展基础研究,以提高仪器质量和可靠性,使得仪器整体和内部形成协调发展、技术稳定、可靠的模式,从而克服长期以来的技术局限。 2.2 迎难而上、突破技术难点 我国科学技术发展正处于技术攻坚阶段,应该注重借鉴国外优秀技术,集中力量克服技术中遇到的难题,打破国外技术封锁的窘境,依靠自身技术研发和创新,鼓励青少年用于创新创业,将科技产业作为重点产业发展,争取在最短的时间内赶上发达国家科技水平。 2.3 加大科技研发投资力度、积极研制新型仪器 电子产品的更新速度很快,电子测试系统也要跟上电子产品的更新速度,基于此国家应该加大科技研发投资力度,积极研制出新型仪器,实现大批量产品和技术更新,大规模生产新型测试仪器,全面提高测试系统接口技术的稳定性和可靠性。 3 结语 综上所述,随着电子产品种类和数量的逐渐增多,人们的生活和工作已经与电子测试密不可分,不仅给电子测试系统的接口技术发展提供了发展空间,同时也让人们在使用电子产品之时享受电子产品带来的便捷。电子测试系统的发展一直是我国电子产品发展的关键,本文在新时展的背景下,总结我国目前市场具备的几种电子测试系统的接口技术,是为了更好的促进电子产品的健康发展,是为了给接口技术研发提供理论参考依据,希望通过本文的研究能够给读者带来更多专业知识了解,对我国科学技术发展提供最大地支持和理解。 作者单位 商丘医学高等专科学校 河南省商丘市 476100 电子测试论文:电子计量测试的发展动向和趋势 【摘要】 随着我国经济的发展和科学技术的进步,企业对于计量测试的要求越来越高。如今,计量测试已经被普及到人们的日常生活当中,受到了人们的热切关注。文章主要研究了电子计量测试的未来发展动向以及其发展的主要趋势。笔者将从电子计量测试的概述角度出发,深入分析电子计量测试的主要发展趋势,期望能够使更多的人认识到电子计量测试的重要性。 【关键词】 电子计量测试 特点 发展趋势 前言: 我国的一些生物工程当中也采用了计量测试,并且对计量测试的精准度做出了特别的要求。为此,我国需要深入研究计量测试的技g,从而使计量测试的技术能更加符合社会发展的需求。电子计量测试的出现在一定的时间内满足了国家和企业的需求,并且获得了很多领域的认可。如今,电子计量测试的发展前景已经上升到了科技的层面,并且还在受到不断的追捧。在国际领域上,电子计量测试成为了国家发展的重要指标之一,其代表着国家科技的水平以及社会生产的进步。 一、电子计量测试概述 所谓的电子计量测试指的是在某些领域当中需要的测量工作,而电子计量测试能够为实际工作提供数据并且为工程的设计以及建设提供依据。国际上所规定的电子计量测试范围大概在10kHz―3000GHz左右,而一旦测量的数据达到了1MHz―300MHz,将被称为高频,当数据频率达到了300MHz―30GHz则被称为微波,当频率达到30GHz―300GHz,就会被称为毫米波,再往下则被称为亚毫米波。人们通常会用到的波段主要从以上几个段位中作为主要的参数。 事实上,电子计量测试时一种参与比较复杂的工作。电子计量测试中的电磁波主要从传输线等途径中传输出来[1]。而当工作人员采用传输线的形式来传输数据时,其将参考当时的电压以及功率等多方面的信息。 当工作人员以自由空间的方式进行数据的测量和传输时,将考虑到磁场的强弱等。因此,电子计量测试的主要特点就是以电磁作为主要的参量。该项技术如今已经具有了覆盖面比较广的特点,并在统一的参量当中,其能够进行不同阶段的测试。 二、电子计量测试发展趋势 电子计量测试已经获得了很广阔的发展空间,并且将在未来被运用在多个领域当中。 2.1电子计量测试在生物工程领域的应用 我国的生物工程当中经常会出现关于生物磁场方面的测试,在该工作当中,就会运用到电子计量测试。工作人员在生物工程的研究当中主要是为了研究人类的大脑活动,从而了解人类的触觉以及视觉等感官,并且能够研究出人类大脑的神经活动。电子计量测试将进军到生物工程的研究当中,对脑神经的活动频率进行探索[2]。该项工作中,电子计量测试能够按照其测试的频率分析出人类脑神经的活动原理。如今,很多发达国家都已经对电子计量测试进行研究和分析,并从其性质角度和传播途径等方面说明了电子计量测试的优点,从而将现代的信息技术与电子计量测试融合在一起,环节生物工程研究人员所面临的数据分析问题,并能够解决人工智能软件开发中的问题。 2.2电子计量测试在环保工程领域的应用 我国所研究的一些环保工程当中也运用了电子计量测试,其将通过技术的转变而为环保工程提供支持。电子计量测试被运用到电磁污染的测量当中。当今社会,我国人们的生活水平越来越高,其对电气的使用也越来越多。但事实上,电气设备中所散发出来的电磁会对人体健康造成影响,严重的情况下会使人类生病。 国际上的很多国家都已经对电磁的发射波段进行了规定,我国也出台了明确的文件规定了电气设备所发出的电磁。为此,电子计量测试将会被运用到日常生活当中,并对电磁进行测量,从而使噪声污染减少。电子计量测试也将被运用到大气的测量当中。地球上的大气受到了严重的污染,促使雾霾现象以及温室效应的发生[3]。电子计量测试的发展注定其将被运用在对大气层的测量当中,从而使人们能够及时得到预警。研究人员将根据电子计量测试所提供的数据来分析大气的具体状况,并制定出相应的政策,以此来改善环境,帮助人类更好的生活在地球上。 三、结论 如今,电子计量测试已经获得了全面发展的机会,其工作技术也正处于革新和研发的阶段。相信在未来的时间里,电子计量测试能够向着更为合理的方向发展,从而实现技术上的全面革新,并且能够使测量工作的服务质量更加优化。电子计量测试中的产品质量也能够获得人们的认可,其会创造出更多的社会价值。 总而言之,只要人们能够更加重视电子计量测试,就能够使电子计量测试融入到实际生活当中。 电子测试论文:微电子电路的校准技术和自动测试探索 摘 要 本文接下来简要分析了微电子电路自动测试技术与自动校准技术,同时从四个方面的研究探索了微电子电路的校准技术与自动测试技术。 关键词 微电子电路;校准技术;自动测试探索 随着电子电路技术在各种电器产品之中的深入应用,对人们日常生活产生了很大的影响。为了确保运用了微电子电路技术的产品质量能够达标,研究微电子电路的校准技术与自动测试也就显得尤其重要。 1 微电子电路的自动测试技术与校准技术 1.1 自动测试技术 对微电子电路按照相关要求严格进行测试,是保证其余商家产品影响不到自身产品的重要途径。为了确保运用微电子电路技术的产品质量能够达标,必须根据其具体情况进行测试。若是保证测试设备级别达到产品测试需要的水平之上,软件本身质量情况则是能够对测试质量产生较大影响的重要因素。而软件本身的质量情况却取决于检测依据以及检测过程中选择使用的方式、测试复盖率和、测试验证的有效性这几个方面,并且这也一直是近年来关于自动测试技术研究方面的一个重要课题。 1.2校准技术 在测试设备满足相关要求的前提下,测试软件的质量对检测数据的准确性、可靠性有着很直接的影响。若是测试设自身的准确性达不到相关要求,则测试软件即便质量很好也无法保证测试结果的准确性。通常情况下,对质量要求比较高的生厂商对校准测试系统量值的准确性相对而言也就比较高,这些生产商有的还在使用三家比对和一票否决制。从而在一定程度上增高了管理环节与生产的成本,进一步对产品的生产速度造成影响。 2 微电子电路自动测试与校准技术探索 2.1 微电子电路校准依据与方法研究 现阶段国内还没有形成比较系统的电路检测标准,微电子电路的校准的依旧包含了GB3443-82、GB437784、GB6796-86等与“xx电路测试方法的基本原理”,在这之中的“xx”是微电子电路型号分类。根据目前暂定的分类情况有30种左右。 现阶段关于这方面的标准还没有形成系统性,微电子电路的检测校准不仅需要测试方法的基本原理,还需要与之对应的程序设计规则。不然若使用相同的标准,能够编织出质量不同的程序。这样也就会使测试与校准的完整性、一致性得不到有效保障。把测试方法基本原理当作检测依旧还不够完善,还需要加强相关程序设计规则的规定。并进一步编制出比较完善的与之对应的微电子电路校准规章。微电子电路校准并非使用一般的仪表器作为设校准设备,而是选择使用自动检测系统。这也检测校准过程中就可以由程序控制,有效降低了人工操作带来的影响。所以,对校准过程的研究已经转变为对校准程序设计规则的研究。一般而言校准过程中的控制文本被成为规程,检测过程中的控制文本被成为规则,而其规程与规则都将以程序设计形式实现。 2.2设备校准依据与方法研究 生产制造厂设计指标也就是设备校准的依据,一般而言有基准以及输出通道量值、范围与不确定度这两种。单独针对一个测试系统的话,其对校准量值要求比较多。若选择手工方法进行校准,若该测试系统包含60个通道,所花费时间大约10~20天,而表格的话需要耗费大概300页。如此大的工作量也就需要自动方式完成更佳。现阶段主要有基准参量分别溯源法与标准物质法这两类设备校准方式。基本上大多数的微电设备都是综合测量的类型,因此一般而言均具有好几个类型的参量要进行校准。比如说时间频率、电阻以及电压,这些的量值实际上各有不同。若是在对其进行校准的时候选择了参量分别溯源法,通常情况都是先针对其基准量施行溯源。在这之后再选择出溯源达到相关标准的基准,并用此检验设备之中其余参量与全部输入或者是输出参量。最终也就对整个系统完成校准。只是选这种方式进行校准是有一定难度的,其系统基本上是从西方发达国家引入进来的,仅配带了这些系统各自的使用手册,并不附带校准资料。因此想熟知这些系统的校准程序比较难以实现。比方说想要了解测试系统的基础位置、标称值等,这均是难度系数比较高的方面。若是对这些测试系统没有一定程度的了解,基本也就难以使用此方式进行校准。而所谓的标准物质法则选择的标准样片其不确定度实际上是已知的。这种方式是用不确定度已知的标准样片,以此利用这些样片对设备施行测量校准。若是测量的参数类型的范围相对完整,则此为校准。反之,也就称之为核查或者是比对。标准物质法一般情况比较不符合使用在国家最高微电子测试设备的校准。但如果是通过国际协作,让其用于更高设备上制作的标准样片也就适用。 2.3 检测复盖率与校准完整性研究 这方面是其检测校准过程的重要追求目标。通常情况其故障复盖率若越大是更符合其需要的。最佳的便是可以用最少的代码获取最高的故障覆盖率。在以前那些测试码生成算法这方面的研究之中,已经有多种比较适用的算法。只是这些算法之中也就穷举对于复杂电路差不到能达到100%的故障复盖率。其实早些年,计算机这方面的技术不是很高,资源也就相对比较匮乏,而且其硬件所需要的成本也不低,相对而言速度也是比较慢等等方面给测试码的大小造成了技术方面的限制。而如今因其在计算机复制测试系统上,测试速度已经大幅度提高,内存也有很大的扩大,使得大部分微电子电路使用穷举或者是状态穷举都不会在存在较大的问题。校准的完整性与测试故障覆盖率是不相同的,其并不在乎测试码的大小,更多的是在乎检测参量是否完全测验,因此也就与校准方式、过程挂钩。比如,选择基准参数分别溯源法,这里用的代码、测试量并大,但检测却完整。若选择基准物质法尤其需要看第一个通道的输入或输出参量、范围是否测完。也是因其本身自带验证程序,自校时会以第一通道作为基础进行校准,可以校准测试系统所有通道的一致性。也才能使其余通道的准确性得以有效保障。 2.4 量值溯源 所谓的量值溯源,在国内或者是国际上均是其量值通过一条不间断链持续追溯到最高标准。对微电测试所使用的设备关于校准量值溯源这方面而言,溯源与校准这两方面使用的方法是有着一定联系的。因此实际上还存在着参量分别溯源法或者是标准物质法。只是在使用标准物质法的时候是存在一些限制条件。 3 结论 微电子电路检测设备需要根据计量原理与被测电路电子特征的具体情况编写出相应的检测程序,以此被我国众多行业引用并推广。因此,需要加强微电子电路自动测试与校准技术的研究力度,使更多产品质量得以有效控制。 电子测试论文:变电站在线监测智能电子设备的自动化测试 摘 要:通过一定的通信方式采集并上传变电站在线检测智能电子设备的状态信息,在监测分析整个变电站的运行时发挥着重要的作用。对此,文章通过下文对相关方面的内容进行了论述。 关键词:变电站;在线监测;智能电子设备;自动化测试 作为一体化监控系统,在线监测智能电子设备为其中非常重要的组成部分。现阶段,随着技术的发展,出现了种类多样的在线监测电子设备,需要我们在工作中有甄别性地进行理解与应用。 1 测试方法的分析 应该根据实际情况出发,设置相应的在线监测IED装置设备。通过客户终端机DUI终端完成通信与交流。在分析完响应报文之后,对其功能的具体性能进行辨别。通常测试人员需要加入到常规的测试方法中,这样闭环就难以形成。文章在研究时,将在线监测IED的功能测试用例提供了出来。测试用例会被自动化测试系统解析成测试脚本,这样客户端通信模拟器就是通过测试脚本进行控制的,从而同DUT完成通信。对响应报文给出的一些测试结果进行着重的研究与分析,这样就有效的完成了选择测试用例再到生成测试结果的闭环处理。此外,测试过程的记录也被测试用例所提供了出来,便于一些测试人员认识到测试的重要性。 将测试过程文件应用到变电站在线监测IED自动化测试中,当作测试的提交文件,对其各项功能的测试通过文字的形式描述出来。在线监测IED的所有功能都被包含于自动化测试系统所给出的预定义用例中。将用例从测试用例数据库中选择出来,自动化测试脚本是测试平台转化测试用例后所得到的。此外,对所要输入的测试数据进行选择,然后,向着自动化测试引擎中一同输入测试脚本。 2 测试的重要技术分析 2.1 将自动化脚本根据实际情况设计出来 在线监测IED的各项功能的预期结果与测试步骤都是通过功能测试用例进行描述的,人工的测试形式一般通过测试者按照测试用例中的程序,分部进行测试,并对比分析预期结果和实际结果。 在扩展标记语言的基础上,专门将有一种脚本描述语言为在线监控测试IED功能测试设计了出来。为了防止工作的重复发生,通信测试的具体运作、审核测试结果及所在的测试环境等,都充分的应用了模块化测量思想。根据具体情况入手,将相同的操作方案抽象的制定出来,之后,在自动化测试语言脚本元素的基础上,完成相应的定义与分析。将不一样的脚本信息在不同空间的基础上定义出来,各不相同的试用例工程,然后合理的选择和采用其中的脚本元素,然后积极的制造出自动化测试脚本。 2.2 生成测试脚本 2.2.1 储存测试用例 数据库内部的在线监测IED功能测试用例通常利用自动化测试系统进行读取分析,按照用户给出的测试输入数据及对应的测试序列将测试脚本生成出来。 并且,需要通过调用多个通信服务来完成在线监测IED的各个功能,将测试序列表构建起来,对相应通信服务命令进行存储。 2.2.2 生成测试脚本 在分析时,以在线监测IED的上传数据功能为例展开,对测试用例生成测试脚本的基本过程进行分析。图1是它的基本流程图: 首先,将测试用例表中的记录读取出来,将相应的变量通过脚本中的输入参数定义出来,并且,按照测试者给出的数据初始变化量进行测试,如图中①环节所示。 其次,将对应的测试的序列在测试用例中查找出来。在排列时,按照执行顺序去做。按照这样的测试序列检测数据上传功能:联系控制模块、将报告出发装置设置出来、对报告控制模块的书写、执行报告、报告暂停。图中的②和③就是最好的诠释。在测试序列表中定义测试序列的通信服务参数。并且,在参数名称的基础上,将脚本内部的定义变量查找出来,对其值进行设置与应用。因为一些测试序列已经将执行时间定义了出来,所以,在定义的过程中,可以将timer元素应用到脚本完成该项操作。 再次,将预期结果通过测试用例定义,在执行了测试序列后,对对应结果的脚本描述进行定义、收集。如图中④所描述的。 2.3 设置自动化引擎 整个测试流程的控制是由在线监测IED自动化测试引擎进行控制的,分别由接入的逐渐完成各个测试步骤。有测试引擎为自动化测试脚本将一致性的入口输入提供出来,对全部组件的行为进行集中式控制,进而展开自动化测试。 通过开放式的接口对测试引擎进行设计,但是,只对测试流流程控制给予了完成,利用接口方式,对客户端通信、结果分析组件和脚本解析等进行调用。这种设计,对测试引擎的独立性给予了保持,此外,能够互相替换符合开发接口的组件,大大的提升了其扩展性。 对IED发出的响应报文,由测试引擎收集,然后通过具体的测试结果,分析相应的组件,分析响应报文,将测试报告制作出来。通过分析相应的结果,测试结果分析组件对响应报文中的内容逐一的进行对比,如果对全部规则全部可以满足,这样就表明通过了测试,利用反射机制,测试结果分析组件将报告控制块与相应报告中的变量分别获取出来,然后将测试报告生成出来。 3 结束语 在线ID自动化测试法是一种先进的技术措施,文章通过下文对该测试系统的相关内容进行了着重的分析与论述。通过在实际操作与测量中应用该技术,将测试效率有效的提升了上来,并且在测试结果的基础上改进了在线监测IED,为有关行业的工作人员在具体工作中提供了极大的帮助作用。 电子测试论文:基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 摘 要: 由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试时存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。供电模块为电子监控模块供电,检测模块将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后的数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明所设计系统拥有较高的准确性和稳定性。 0 引 言 近十年来,汽车电子ECU以其舒适性、经济性和娱乐性作为诱惑因素,其全国装载率[1?4]已高达80%。为保证汽车行驶的安全稳定,庞大的汽车电子ECU市场对其产品的功能测试提出了较高的要求[5?6]。由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试中存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,构建准确性和稳定性较高的汽车电子ECU功能测试系统,已成为目前国际汽车组织协会研究的重要项目。 以往研究的汽车电子ECU功能测试系统均存在一定的缺陷,如文献[7]提出虚拟汽车电子ECU功能测试系统,利用计算机模拟汽车行驶过程中的各种障碍,进而对汽车电子ECU进行测试和故障排除,但这种测试系统无法应用于特定环境,且准确度和故障排除率较低。文献[8]提出DSPACE汽车电子ECU仿真测试系统,其拥有性能优越的硬件以及完善的仿真软件,可对汽车电子ECU进行完美测试,但这种测试系统价格昂贵,且在实际运用中汽车电子ECU无需进行如此复杂的测试,因此推广率较低。文献[9]提出基于N1硬件平台的汽车电子ECU功能测试系统,该系统以HIL作为理论依据进行汽车电子ECU的网络和功能测试,但这种系统的检测流程较为复杂,效率低下。 为了解决以上问题,提出了基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,在PXI总线上添加适合的测试电路和设备,构建功能完善的汽车电子ECU功能测试系统。实验结果表明,所设计的汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 1 基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 1.1 系统总体结构设计 PXI汽车电子ECU功能测试系统由PXI总线模块、电子监控测试模块、万用表和计算机组成,其结构图如图1所示。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输于电子监控测试模块。电子监控测试模块将采集数据进行筛选和信号放大,并管控着电路的转换和切断操作。万用表可对筛选出的数据信号电压进行放大,并将数据信号电压传递至计算机进行分析和控制。 1.2 PXI总线模块设计 PXI总线模块是PXI汽车电子ECU功能测试系统的优秀模块,其主要功能是对汽车电子ECU系统进行数据的采集、测试与传输。PXI总线模块由扩展卡、数控二极管、转换卡和PXI拓展器组成,图2为PXI总线电路原理图。 由图2可知,PXI总线模块工作流程为:将需要进行测试的汽车电子ECU与PXI总线模块中的扩展卡相连,利用扩展卡进行汽车电子ECU的数据采集与存储。因扩展卡所需数据类型较为特殊,故二者在进行数据的传输前需要进行数据的协议转换。采用某公司设计的MXI?4转换芯片,无需进行复杂的算法编制便可实现数据的协议转换。 扩展卡拥有极高的存储容量和防丢失性能,可进行数据协议的大量存储。数控二极管是一种拥有两个电极的电路元件,其在工作状态下只允许电流从单一方向通过,并且能够进行电流值的显示。通过将扩展卡与数控二极管相连接,可防止系统在不稳定的情况下电流逆流形成的数据乱码,也能够实时监测电路中的电流值,防止电路元件损伤。 由于经由MXI?4转换芯片转换后的协议数据不能被PXI汽车电子ECU功能测试系统的其他模块所识别,故在PXI总线模块中安置转换卡。转换卡能够将协议数据转换为标准的电气规范数据,并将其传输于PXI拓展器。由于汽车电子ECU在故障状态下工作时的数据波动较大,且标准范围并不惟一,故PXI拓展器会对传输来的数据进行初始化测试,将符合规定范围附近的数据全部留用,再将测试数据传输于电子监控测试模块进行进一步的分析。 1.3 电子监控测试模块设计 电子监控测试模块能够实现数据的传输、汽车电子ECU故障的判定与锁定以及监控单元的自我检修等功能,可对电源故障、信号故障、转速故障和存储故障等进行实时监测。该模块可以对温度范围为[-45 ℃,90 ℃]、用电电压范围为[DC 13 V,DC 15 V]的汽车电子ECU进行功能测试,测量范围较大,可完美满足市场需求,图3是电子监控测试模块基础结构图。 由图3可知,电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。 控制器是电子监控测试模块的优秀组成部分,管控着模块中供电系统、检测系统和信号收发器的运行流程,一旦发现以上运行流程出现本末倒置或不正常停止的情况,控制器会对电子监控模块进行初始化操作,以保证PXI汽车电子ECU功能测试系统的正常运行及其所测数据的准确性。 供电模块可自动为电子监控模块供给能量,其中包含2个直流电源与2个交流电源,能够满足绝大部分汽车电子ECU的检测用电需求。 检测模块不仅能够快速检测出数据中蕴含的汽车电子ECU故障,也能够及时发现电路中电源和接点产生的故障,为PXI汽车电子ECU功能测试系统的持续工作提供了保障,检测模块将检测到的故障信息数据传递给信号收发器。 信号收发器能够将故障信息数据转变成各种类型的可视化数据信号(包括正弦信号、三角信号、脉冲信号等),方便开关控制器进行数据的解析。由于不同数据呈现出的可视化类型不同,而不同可视化类型所需转换的电路也不同,当解析电路出现故障时,也需要进行电路的切断操作,故加入开关控制器这一元件进行控制。开关控制器接收到信号收发器传输过来的数据后,需要对数据进行分类解析,并给出是否关闭、开启电路开关的指令,以进行PXI汽车电子ECU功能测试系统电路的准确转换。采用某公司生产的4P?600M开关控制器,该开关控制器能够识别出的信号范围较广,最大开关电流为8 A,最大开关电压为250 V和DC 40 V,短路电阻值为15 Ω。4P?600M开关控制器内部拥有一个双向型电源,通过对该电源的隔离或者正负极的对调,进而实现电路的转换和切断。由于信号收发器无法进行数据的输出操作,故电路转换或切断工作运行完毕后,信号收发器会自动开始搜寻开关控制器数据,并将数据传递给控制器。最后,控制器将电子监控测试模块筛选后的数据传输给万用表。 1.4 万用表设计 由于电子监控测试模块输出数据的信号电压范围是[-10 V,10 V],而汽车电子ECU供电电压一般为15 V,需要将输出数据的信号电压进行放大才能够被PXI汽车电子ECU功能测试系统所使用,因此在系统电路中引入万用表这一元件。选用某公司设计的KEW1019R万用表,该万用表具有自动充放电能力,可在电源故障的情况下连续正常工作180 h,且准确度高、显示清晰、过载能力强,图4是KEW1019R万用表连接电路图。 分析图4可知,万用表不仅可以对数据的信号电压进行放大,也可检测PXI汽车电子ECU功能测试系统中各电路元件(包括电阻、电容、电感等)的工作性能,便于第一时间对损坏或不符合系统电路需求的元件进行更换,令所获取到的汽车电子EUC测量数据更加精准。在电路中加入了缓冲器,这是为了防止万用表突然输出过大的放大电压损坏电路其他元件。放大后的电压被传输于计算机进行进一步处理。 2 系统软件设计 利用LabVIEW软件对PXI汽车电子ECU功能测试系统进行编程。LabVIEW软件拥有巨大的编程数据库,包含数据采集、数据分析、通用接口总线、设置断点、单步执行、数据显示和数据存储等,为程序的调试提供了便利。系统的测试流程为:首先读取PXI汽车电子ECU功能测试系统的配置文件,为整个系统的初始化工作做好准备。配置文件主要有:统计过程控制、系统配件类型、极限文件和主机配置类型等。系统初始化后便可以开始数据的采集与筛选工作,测试流程启动后,当采集的数据不符合事先设定的电气规范标准值时,系统将进行不间断的数据采集,采集和筛选工作同时进行,采集的数据量达到一定数值后,测试工作开始。当检测出汽车电子ECU具有某项故障时,则自动将此故障输出并保存至计算机中。循环进行数据的采集、筛选和检测工作,直至将所有故障数据存储完毕。图5为系统测试流程图。 %循环测试并存储结果 3 实验分析 为验证所设计的PIX汽车电子ECU功能测试系统的准确性和稳定性,实验在装有某汽车电子ECU的汽车上分别进行虚拟汽车电子ECU功能测试和PIX汽车电子ECU功能测试,现假设两辆汽车的行驶初始速率和加速度均相同,分别记录两辆汽车的位移、实时速度和系统给出指令的时间,经分析后绘制出曲线图。 图6、图7分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确性和本文功能测试系统准确性。 可以看出,虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确度曲线较为杂乱,且平均准确度仅为55%,无法对汽车电子ECU进行准确测试,对汽车的行驶安全造成了一定影响;而本文测试系统的准确度曲线较为平稳,平均测试准确度较高,为80%,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的准确性。 图8、图9分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统故障排除曲线和本文功能测试系统故障排除曲线。通过分析两个功能测试系统的故障排除率即可确定二者稳定性能的优劣情况。 由图8、图9可知,虚拟汽车电子ECU功能测试系统在下达指令的初期故障排除率较高,但曲线整体呈大幅度下降趋势,即系统稳定性较低;而本文测试系统的故障排除曲线较为稳定,故障排除率的最大值和最小值分别为99%和83%,故障排除率整体较高且波动较小,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的稳定性。 4 结 论 本文提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电系统、检测系统、信号收发器和开关控制器组成。供电系统为电子监控模块供电,检测系统将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出了PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明,所设计的PXI汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 电子测试论文:电子信息产品中限流电路的测试方法研究 摘 要随着现代经济水平与信息科技的发展,电子信息产品的使用率较高,在我们高中学生群体中,电子信息产品已经成为我们学习和生活中必不可少一部分。但是在越来越多的电子信息产品出现在市场中后,电子信息产品的安全事故发生的频率较高,其中包括电子产品发生触电、自燃、电磁辐射等问题,对使用者也造成了一定的危害。从技术角度分析这些安全隐患,其关键因素在于限流电路存在安全问题,在本文中将着重以电子信息产品中限流电路的测试方法为优秀,分析如何提升电子信息产品的应用安全性,望此次的研究能有效的提升电子产品自身的安全性能。 【关键词】电子信息产品 限流电路 测试方法 针对电子信息产品,虽然用户对智能化、功能的相关需求较高,但是为保障电子信息产品的稳定的发展,其安全性也具有重要的作用。我们在应用电子信息产品过程中,多重视产品的应用效果,而忽视了对应用安全性方面考量,但随着越来越多的电子信息产品不良事件的发生,逐渐引起了社会公众的关注。保证电子产品的应用安全,从技术角度出发必然是主要方向,而就技术方向来讲,电路安全是最主要的研究方向,我们所使用的电子产品,例如手机或者电脑,限流电路均属于影响安全的因素,为保障其安全性,对其电路进行有效的测试最为关键,以上问题将在下文中予以阐述。 1 限流电路对电气设备属性的限值 1.1 对电路电流的限值 电路电流是保障电子产品能够正常运行的主要技术,而同时电子电流也是引发不良事件发生的主要影响因素。因此,电路电流的限制对提升产品安全性来讲具有重要意义。限流电路限制规定频率不能够超过1kHz时,在限流电路中的任何两个零件之间或零件与地面之间,应连接一个2kΩ±10%的无感电阻器,经过该电阻器的稳态电流不能够超过0.7mA峰值或2mA直流值。在频率高于1kHz时,0.7mA的限制需要乘以kHz为单位的频率值,但是不能够超过70mA的峰值。之所以会有以上的限制,主要是因为人体在电路中的电阻与一个2kΩ的无感电阻器相似。 1.2 对电容量的限值 处于稳态环境下的电压电路,将电流控制在限流电路的规定范围内,此电路就算是安全的电路。但是针对具有电容器的电路而言,由于电容器在放点的过程中具有瞬时性的特点,为避免电容器放电对人体造成电击风险,需要对电容量进行必要的控制。限流电路的控制范围是:电压不能够超过450v峰值的电流值的零部件,在此环境下的电容量不应该超过0.1μF。在电压U值超过峰值或者电流值的环境下,电路内的电容量不能够超过45/U(nF)。在电压超过15kV峰值或直流值的零部件,电路内的电容量需要控制在700.U2(nF)。也就是说根据相关标准所要求的GB4943.1-2011的要求下,在限流电路中,在电压没有超过15kV时,电路内电容器的储存电荷量需要控制在45μC之内;在电压超过15kV时,电路内的电容器储存能量需要控制在350mJ之内。 2 限流电路的监测方法 2.1 测试使用的设备分析 限流电路的监测所使用到的设备主要包括HP54501A数字示波器,2000Ω±10%无感电阻器,HP4284LCR综合测试仪。其中HP54501A数字示波器是显示电压随时间变化的测试设备,属于电子测试中相对基础但也是最主要的一个设备。将其应用于限流电路的监测中主要是监测电阻器两端的电压和频率。2000Ω±10%无感电阻器是一种电阻上的抵抗值非常小的设备,多被使用在负载的组织中,收集相关产品在使用中的不需要的电量,做到缓冲的作用大于制动的作用。HP4284LCR综合测试仪的用处是检测多通道无源光器件的损耗性能,将它使用在限流电路的监测中主要是测试电容量和电阻值。 2.2 测试电路 在本次研究中,主要选用的测试电路的对象有一定的要求,选择的测试电路需要确保其在有桥接电容或者桥接电阻的限流电路。 2.3 测试方法 测试的方法主要包括以下几个方面: (1)把需要测试的设备连接到电压为额定电压0.901.1倍之间的电压电源环境中。 (2)先需要做的是测试桥接电容与桥接电阻之间的等效电容连,以及工作电压值。利用HP54501A数字示波器对电阻器两端的电压和频率进行监测,核算无感电阻器的电流值,在其频率超过1kHz时,将测出的频率核算出电流的限值。将测量值和限值进行对比,分析电路电流是不是符合相关规定的标准。 (3)结合所测试出的工作电压对电路的电容量进行评估,分析其是否有超过规定范围,进而评估此电路电容器的电容量是不是符合相关安全应用标准。 (4)查出在故障环境下有可能造成被测点电压上升或频率变化的零部件,把这些零部件进行短路或者开路处理,然后在重复上面所说的步骤测量。在监测过程中所我们需要考虑一下几个方面的接地零部件: (1)保护接地端子; (2)需要与保护接地链接的所有其他导电零部件; (3)设备内部为功能目的为接地的所有导电零部件。 2.4 测试结果 为了明确该种测试方法的准确性,使用常规检测方法和本文介绍测试方法进行对比。此次试验中,将45件电子设备的限流电路的相关属性进行检测,其中有8件电子产品的限流电路已经确定为不合格的产品。通过使用两种测试方法,常规的测试方法只检测出5件电子产品不合格,而本文介绍的测试方法则检测出有八件电子产品限流电路存在问题。 3 结论 信息化时代的背景下,电子信息相关产业得到了快速的发展,而其中电子信息设备就是其中比较具有代表性的一个领域,无论在生活中还是工作中,包括我们参与教学活动过程中,电子信息设备都得到了广泛的应用。在电子信息设备的广泛应用下,用户对相关设备的需求均在不断的提升,其中包括设备功能、设备储电量、设备安全性能,其中电子信息设备的安全性则是上文中所主要分析的方向。综合上文所述,电子信息设备的安全与电路电流存在着一定的关系,只有保障电电路电流在规定的安全范围内,才能够保证电子信息设备的安全。通过对试验测试结果的分析,本文研究的测试方法,能在一定程度上提升限流电路测试的准确性。 作者简介 高嘉诚(1999-),男,河南省洛阳市人。就读于郑州市第一中学,对电子信息、通信工程等学科有浓厚的学习兴趣,多次到相关企业、实验室实习,参加有关交流考察活动。 作者单位 郑州市第一中学 河南省郑州市 450000 电子测试论文:基于FCC15.247无线电子产品的EMC测试 [摘要]现代社会,无线电子产品设备在人们的生活中应用广泛,电磁干扰与兼容EMC测试的问题变得非常突出。针对电子产品,研究了FCC15.247无线电子产品的EMC测试和方法,目的在于提高电子产品的使用性能。 [关键字]FCC15.247 无线电子产品 一、FCC15.247的概念 FCC(Federal CommunicationsCommission),是美国政府中的一个独立型的机构,它直接负责国会的所有系统检测。FCC15.247只是FCC中的一种型号设定,它的型号有很多种,比如:FCC15.209、FCC15.207等等的型号分类。利用无线电广播、卫星、电视和电缆,负责调解国内与国际的通信系统设备,这个任务涉及到美国五十多个州以及哥伦比亚等地区。依照美国联邦机构的通讯类的相关法律法规的制度,除了一些相关法律特别规定的产品不需要EMC认证,凡是要进军美国市场的电子类的产品都要有EMC的认证,相对于FCC无线电子产品存在着特殊的规定要求,用EMC的测试方法去测试,则测试的主要有三个项目,分别是:辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽。下面分别对这几个项目进行的EMC测试方法进行研究。 二、FCC15.247无线电子产品的EMC测试和方法 2.1辐射发射 在检测辐射发射数据时,FCC进行EMC测试需要在3米测试距离,通常利用3米的暗室电波,并且以30MHz-1GHz的准峰值检测,但是在1G偏上的频率需要以平均值检测。检测数据的仪器值的设定需要根据国家无线电干扰,特别是委员第十六号的规定设定,让测试设备(EUT)正常工作,这两种测试数据方法得出的结果要符合B类所限定的值,这样才能让消费者放心使用。 2.2传导发射 采用传导发射的EMC检测数据时,(EUT)受试仪器要以CISPR所限定的方式检测,阻抗稳定网络(LISN)跟电源端子的结合,它的检测频率需要在0.15-30MHZ之间,接收机要以准峰值及采用峰值这二种测试波形的方法测试。 2.3无线产品带宽的要求 1、数字调制系统(DTS)。 采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC的具体要求如下:所受测式设备(EUT)必须在500kHz以上及6dB带宽以上。在检测过程中,所受检测仪器(EUT)需要将仪器的天线接口连接到频率分析仪器上,中心频率则需要采用频带载波所在频率,然后再来分析500kHz是不是小于6dB带宽的宽度。在检测过程中要分别测试高频、中频和低频这三个频段的数据。 2、跳频系统(FHS)。 在跳频系统(FHS)测试方式中,FCC具体要求如下:所受测试设备(EUT)的跳频载波频率相隔必须在跳频频道20dB带宽及25kHz以上。在跳频系统测试中,跳频系统随意选取跳频频率时,所受测试设备(EUT)应当精确跳频到所相应的频率。在此过程中频率应被平均分配,传输器上的跳频频道应当跟系统所收到的输入带宽所相配对,所传输的信号应当跟频率的跳动所同步,检测步骤跟以上所提数字调制系统一致。如下表2-1所展示,FCC15.247(a)(i)(ii)(iii)分别描述了跳频系统中20dB带宽的要求。 除去跳频系统中20dB带宽的要求,则还要测试跳频系统中的频道数目和频道所占用的时间要求,如下表2-2中所展示。 2.4最大峰值输出功率的要求 2.4.1数字调制系统(DTS) 在采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC需要所受测试仪器(EUT)最大输出功率的最高值应小于1W(30dBm),在测试过程中,将所受测试仪器(EUT)的天线接口与衰弱器连接到功率计上,根据电缆绳及衰弱器以及功率计显示的数据相加得出所测数据值,测试过程要以高中低三个频段进行测试,这样才更加精准有效。 2.4.2跳频系统(FHS) 相对来说跳频系统(FHS),FCC要求受试设备(EUT)跳频载波频率分开至少25kHz,或跳频系统中至少20dB带宽要求,如表2-1所示。所测试的内容和上述所涉及的数字调制系统是一样的步骤。FCC15.247(b)(1)和(2)都具体描述了最大峰值输出功率的要求,如下表2-4所示。 三、结论 本文探讨并研究了FCC 15.247无线电子产品中的EMC测试和方法。采用辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽三种测试方法来进行分析和介绍,产品最初会呈现出下降的趋势,其原因主要是因为提高了EMC设计考量意识和减少了EMC软件的使用等等因素。将这两种原因结合起来,可以更好地提高产品的EMC测试的成功率。 电子测试论文:汽车电子电器系统中半实物仿真测试的应用 [摘 要]随着社会的快速发展,科学技术和经济水平的不断提高,汽车在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,为人类的出行提供方便快捷的服务。特别是汽车电子电器的广泛应用使得现代的汽车更加安全、节能和环保,但另一方面汽车电子电器系统的开发和测试更加复杂。所需的开发周期更长,成本更高。半实物仿真测试法就是将大量的实车测试工作变为半实物仿真测试,大大节约了开发成本,缩短了开发周期,并且在汽车安全性能上还有所保障。 [关键词]汽车电子电器系统;半实物仿真;测试应用。 日新月异的现代化技术使得汽车为人们提供的服务越来越人性化,电子电器系统在这一方面的作用更为突出,它的便捷体现在方方面面。另一方面,汽车电子电器系统日趋复杂,出于对消费者安全的考虑,电子电器系统集成设计和测试是至关重要的。为了确保电子电器系统设计的可靠度,增加测试的难度和周期在所难免,但新车上市的紧迫感又使得设计周期变得越来越短。目前,这个矛盾得以解决的最有效办法,就是采取半实物仿真测试法将更多的道路实验和实车测试工作放到实验室进行,既解决了对汽车测试周期长的问题又节约了一定的成本。 一、半实物仿真系统测试概述 半实物仿真测试就是在汽车电子电器系统研发期间,利用计算机和测试台架用来模拟汽车实际情况,实时监控和测试汽车的各种数据和信号,以及考察其在极限条件下的应用情况。分析和仿真各种动态系统的交互环境,很适合数值计算、数据分析,它为汽车动力系统仿真提供了可靠稳定的基础。 电子电器系统复杂度的提高使得全面而高效的汽车电子集成测试变得比以往任何时候都更加重要。测试可以发现并改正缺陷,将各个子系统集成起来进行测试更能暴露出系统的设计缺陷,这种方法既可以缩短开发测试周期,缩短新车上市的时间,又能大大节约成本,更重要的是增强系统设计的安全性,可靠性。 半实物仿真测试系统通常由软件和硬件两部分组成。 实际的汽车执行器和传感器信号都由其硬件产生和接受,同时可以连接车辆的仿真环境和真实环境,汽车电子电器系统的实时环境也由它构成。汽车各动力系统的运行状况就是由软件来进行模拟的。软件所具备的图形化的用户界面,使得有关模型测试和定义,都很方便。硬件,软件双管齐下,提高了半实物仿真测试法的科学技术性,为汽车电子电器系统的开发测试提供了有效的保障。 此外,大量的测试工作会被转移到微机上进行,原有的实验操作方法和操作环境保持不变,系统的开放性和真实性保证了测试效果接近或等价于真实效果,这就是半实物仿真测试的最大优势。 二、汽车电子电器系统测试内容 半实物仿真测试所需要的平台就是除了发动机和变速箱本体以外的其余所有汽车电子电器零件的所有集合体,共同置于铝合金车架上。半实物仿真测试就是在这个平台上所进行的。电子电器系统集成测试包括功能测试、性能测试、网络测试、故障回放测试、诊断测试和电磁兼容测试五大块。 功能测试持续时间最长,从试制造车前一直持续到车辆上市阶段。主要包括整车级集成功能测试、系统级集成功能测试、借口测试、误用测试、用户感知测试等,功能测试中所包含的各项测试最为丰富,复杂,也最为重要。在汽车电子电器系统中占据着很大的比重。 性能测试包含整车静态电流测试、整车待命状态电流测试、电气回路电流及电压降测试、整车接地性能测试及接地点移除造成电气功能紊乱确认测试、保险丝熔断性能测试及保险丝缺失造成电气功能失效确认测试和整车电压相关的功能测试。 网络测试可与功能测试同步进行,包括物理层测试、通信层测试和网络管理测试,从而认证整车网络。 故障回放测试对车辆试验中遇到的一些电子电器系统故障,在集成测试平台的实时仿真的汽车虚拟环境下,可以很方便地进行模拟,通过故障回放来寻找问题的根本原因,寻找解决方案。诊断测试包括系统参数配置、软件刷新、传输层测试、服务层测试、IO控制测试和DTC测试。电磁兼容测试是在试制造车阶段对工程车进行实车测试。 三、详解半实物仿真测试法 现在汽车市场竞争激烈为吸引消费者的关注,某些车的开发者都利用电子电器系统的设计来刺激消费。汽车最为重要的是安全性能,缩短新车上市的准备时间,增加汽车测试的周期以及节约汽车研发成本的一系列需求,促进了半实物仿真测试法的发展。电子电器系统半实物仿真模型主要包括环境模型和变速箱模型。由于汽油发动机的工作点由节气门开度、喷油时间和点火正时时刻所决定,因此由试验所得的转速、扭距和效率特性就组成汽车发动机模型。 按照油门开度、车速和当前档位等参数进行计算,由此可建立换挡变速箱模型。通过计算当前的行驶阻力和车速,可给出车辆动力学模型。建立起车型的仿真模型,再建立起电子电器系统仿真测试界面,在微机上就可以进行该车型的电子电器系统仿真测试。目前越来越多的汽车设计师,工程师所采用的就是这种方法,这种方法可以最大程度的模仿汽车电子电器系统在实际中所出现的状况,可以最大程度的提高汽车的安全性能,保障消费者的安全。半实物仿真测试法的出现大大降低了汽车开发者的成本,缩短了对汽车电子电器系统的测试周期,更是对汽车的安全性能有所保障,越来越受到各工程师,设计师的青睐。 四、总结 汽车电子电器系统半实物仿真测试最显著的优点是可以对实际的汽车环境进行模拟,而不用对汽车进行实际检测,这样做既能保障安全不会使其产生危险,又可以模拟在真实世界中不能实现的特殊情形。汽车电子电器系统可以模拟在极端条件下的运行情况,不伦是酷暑还是严冬,不伦下雨,下雪天湿滑的路面,还是结冰的湖面都可以模拟。通过模拟这些极端情况可以帮助找出汽车电子电器系统中的不足,即使它们不会在正常情况下,只会在特定情况下发生。这样未雨绸缪,就可以把危险降到最低。 运用半实物仿真测试法可以在汽车电子电器系统未准备好的条件下对单个子系统进行测试,使得测试成为开发流程的一个有效组成部分。该方法还可以帮助在有充分证据的条件下对特殊的汽车电子电器系统设计替代方案做出早期决策,这样汽车电子电器系统在将来客户的应用环境中就能有效运行。 综上所述,汽车电子电器系统半实物仿真测试功能强大,不仅能通过缩短开发周期加快了整车上市时间,减少了汽车工人以及技术人员的人数,还由于测试期间无需使用实际硬件而降低了设备成本以及相关的维护成本,省时省力,是目前汽车电子电器系统最为适合的测试方法。 电子测试论文:电子设备热仿真及热测试技术研究 [摘 要]在科学技术水平不断提高的今天,电子产品和设备的数量也在随之不断的增加。热仿真和热测试这两项技术作为电子设备中包含的两个关键技术,其技术水平的高低将会对设备本身的使用效率产生直接影响。对此,本文以电子设备为立足点,分别对其热测试和热仿真两项技术进行细致研究。 [关键词]电子设备;热仿真;热测技术;研究 引言:就目前来看,热控制技术正处于一个方兴未艾的发展阶段,国际上有很多的国家和地区都将热控制技术作为各个军工行业电子研究机构必须要研究的一项复杂的电子系统中的一种优秀技术。但由于电子设备以往的研发过程相对较为落后,设计师对以往设计经验的依赖性较高,这使得其相关热技术无法得到哟小发展。因此,对热仿真和测试技术进行细致研究势在必行。 1. 电子系统中的热仿真与可靠性 就目前来看,电子系统正在逐渐向着紧凑型和小型化的方向不断发展,这也使得其应用范围在不断的扩大。但在不同的行业领域之中,其应用电子系统的环境存在着一定的差异性,特别是在国防军工和航空航天这两个行业的电子系统中。由于其外部环境温度变化的范围相对较大,常常会出现超出电子系统常会使用温度极限的情况出现,所以其使用环境也更加的严峻,这就在一定程度上对电子设备本身的热设计工作提出了更高层次的要求。 在电子设备中,热仿真技术的存在主要是为了确保设备内部包含的所有元器件其本身的工作温度可以一直处于安全范围之内,一旦在施工的过程中超出了这一范围,元器件本身的工作性能就会降低,设备的使用寿命就会减少,从而使得电子设备本身的可靠性无法得到有效的保障。因此,为了确保热仿真技术的准确性,相关人员一定要对流体力学、热力学、不同介质环境中的热传递规律等有充分的了解,从而做出精准的电子设备工作环境预期,进而为热设计工作的进一步进行提供充分的设计依据[1]。此外,伴随以CFD为优秀技术的专业性热仿真软件发展进度的逐步成熟和一些先进仿真工具的出现,也为电子设备内任意点温度、流体速度和压力等设计变量的准确性提供了有效的保障,从而进一步优化调整了热设计技术,提升了整个电子设备的可靠性与热性能。 2. 热仿真技术的优势和具体应用 对于所有的电子设备来讲,做好设备本身热性能的设计是十分必要的。而就热仿真软件本身来看,其存在的最大的优势就在于,其能够通过虚拟样机的构造,对设备的热设计工作进行优化,通过借助计算机本身具有的强大仿真和后期处理能力,将电子设备内部的空气或者是液冷板内部液体的流动情况进行直观和形象的揭示,及时发现其流动的不合理性可能会造成的问题,以便从根本上找出根源问题,并给予解决[2]。 在军工行业的电子系统中应用电子设备时,因为设备的工作空间容易受限制、工作环境较为恶劣,要想确保设别可以这一会处于正常、可靠的工作状态,该行业电子设备的操作人员一般会使用相对较为专业的热仿真软件来对热设计进行进一步的优化。与此同时,电子设备的应用,可以有效解决传统热学理论在计算过程中存在的耗时长、程序繁琐、结果误差较大等缺陷问题的存在。 3. 热测试装置和测试验证 在热测试装置之中,高压氮气是该装置中的压力源所在,电子设备在运行的过程中可以通过减轻和精确的调节阀门压力这两种方式对液体容器本身的压力进行有效的控制。一般情况下,这种热测试采用的都是试验的方式。由于连接管内部的截面积要远远的大于其试验时使用的模块的内界面剂,而冷却过的水在流过来看试验模块之后,会被直接排放到同大气压力相等的收集容器之中。因此,在试验系统中,大部分的压力差都会在试验模块上被消耗。与此同时,试验中使用的储液容器内包含的液体温度主要是由设备中的温度控制单元通过了精细的调节和控制单元来完成温度开工至工作的,其控制的精确度可以被控制在零点五摄氏度这一范围之内[3]。在试验模块之外,覆盖着带有绝热保温性能的材料,在热测试验证的过程中,试验人员可以通过单向流动所处的加热条件下,对热平衡进行有效的计算,通过这种计算获得的热测试技术结果,可以使电子设备在恶劣的运行环境之中,其本身的散热损失能够被控制在百分之五以内。此外,这样一来,电子设备本身的加热热量基本可以完全被处于流动状态的冷却水吸收。 结束语: 总而言之,高热流和高密度的热控制技术一直以来都是电子系统中的关键和难点技术。对此,本文以热冷却模块作为主要的论述点,通过对其整体研究过程的细致分析,从而对热仿真和测试这两项技术对整个电子系统和其内部包含的电子设备的重要性进行了分析。此外,还通过相互定量对比验证的方式进一步阐述了这两项技术对相关行业未来发展具有的重要作用。 作者简介 1袁涛,男,陕西宝鸡,陕西烽火电子股份有限公司。 电子测试论文:车身电子测试系统设计 摘 要:随着汽车电子技术的不断发展,各种汽车类电子装置越来越多,其装置之间的线路连接也越来越复杂,这对汽车的布线系统提出了更高的要求,汽车控制局域网CAN总线应运而生。本文简要介绍了CAN总线的特性,设计了基于总线技术的车身电子控制系统,从而简化了线束,降低了生产成本,也方便了维修。 关键词:车身;电子测试;系统;设计 1前言 随着汽车电子技术的不断发展和性能的不断提高,整车逐渐形成了一个庞大的系统。传统的线束不能够满足汽车行业的不断发展,而CAN总线技术的应用让各种信号数据在电子单元之间得以共享,节约成本的同时也增加了汽车的智能化,并提高了汽车的安全性、舒适性和稳定性,降低了诊断与维修难度。目前CAN总线技术的发展很快,会逐渐成为车体控制和管理的主流,本文基于SAEJ1939协议和CAN总线协议对汽车的电子控制系统进行了结构分析,并总点阐述了CAN节点硬件和系统软件设计。 2CAN总线特性 CAN总线(ControllerAreaNetwork),即控制器局域网。CAN总线是一种支持分布式实时控制的串行通讯网络,具有很高的安全性。CAN总先技术极大的简化了传统系统布线的繁琐和技术含量低的问题,使其控制单元和系统检测分布更加合理,其通讯介质分为三种:同轴电缆、双绞线和光纤。CAN总线技术是一种成本合理的远程网络通讯控制方式。如下为CAN总线的主要特性: (1)总线利用率极高; (2)现场总线成本低; (3)数据传输速率快; (4)数据传输距离长; (5)可自动重发被破坏数据; (6)在节点发生严重错误的情况下可以自动退出总线功能; (7)可以根据报文的ID来决定是否接收报文; (8)报文仅使用标志符来识别优先级信息、功能信息。 3车身电子控制系统的总体设计 车身电子控制系统的控制功能主要包括:中央门锁和防盗遥控、玻璃车窗的电动升降、电动座椅、空调等。随着汽车电子技术的发展,集成了上述功能的车身电子控制系统逐渐应用于高档汽车,提高了汽车的控制性能,其结构主要包括:中央控制模块、四组车灯模块、四组车窗与车锁模块、空调控制模块、座椅调整模块等,各模块之间采用bps的低速双线CAN总线通讯。车内采用六个控制单元组成车身的CAN总线控制网络,分为左右门节点、车身前后节点、仪表节点和主节点。车身电子控制系统使用六个CAN通讯节点来代替繁杂的线束,很容易的实现了数据共享,使汽车成为了一个智能化的整体,具备自我调节调控功能。 4车身电子控制系统硬件设计 单片机片内集成了可达1 024KB的闪速存储器Flash。近年来,随着nash在单片机片内的应用走向成熟.单片机的开发和应用又迎来了一次新的飞跃。Flash是一种非易失性存储介质。读取它的内容同RAM的读取一样方便,而对它的写操作却比EEPROM还要快。在系统掉电后,nash中的内容仍能可靠保持不变。nash的主要优点是结构简单、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除,且写入、擦除次数可达数万次以上,从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。 简单的背景开发模式(BDM):PC主机_+BDM调试器_目标板,使得开发成本进一步降低,也使得现场开发和系统升级变得比较方便。 应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中,晶振电路由于其工作频率比较高(通常为几兆赫兹至几十兆赫兹)而成为一个很大的干扰源,这一问题给系统设计、线路板布局带来了很多不便。MC9S12XE系列单片机在时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术,因而可在几兆赫兹的外部晶振情况下,通过软件编程产生上百兆的系统时钟。从而降低了对外辐射干扰,提高了系统的稳定性。 5车身电子控制系统软件设计 该系统软件设计采用模块化思想,分别为:主程序模块、数据帧接收模块、数据帧发送模块、CAN控制器初始化模块等多个独立的模块。SJA1000兼容CAN2.0B技术规范,具有标准帧和扩展帧两种格式。主控节点作为网关主要实现CAN总线网络数据帧的透明传输,以及数据信息的交互。网关转发包括CAN总线网络的转发。实际应用中,CAN节点一直向网关发送信息,只有当网关发出查询命令时,CAN节点才向网关发送信息。该系统采用验收双滤波方式,这样可以使广播下发、上传到各个模块,从而实现数据信息的共享。在两个滤波器分别设置为一个广播消息ID标识码和一个模块自身ID标识码。采用这种双滤波方式,可以非常有效地提高通讯的灵活性。 CAN节点都采用查询的工作方式,优先级别高的节点可以向CAN总线广播,地址正确的CAN节点可以接受数据处理转入数据处理程序。对于特殊数据的发送请求,可以采用远程帧申请的方式,这种数据处理方法有利于程序对多个任务的结构化管理。 5.1通信控制环节设计 本系统的通信控制环节中,远程配置及监控依靠网口通信完成,近程控制通过USB通信实现。为了保证系统通信时的可靠性和实时性,对本系统植入μC/OS-Ⅱ操作系统提供任务调度机制。同时考虑到嵌入式系统资源相当宝贵,选用LwIP(LightWeightIP)作为TCP/IP协议栈移植到该系统中。 LwIP实现的重点是在保持了TCP/IP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,是一种轻量级IP协议,适合在一般的嵌入式系统中使用。本系统的通信控制环节设计分为两个主要部分:远程参数配置和数据转发机制。 5.1.1远程参数配置 为实现客户端对系统参数的远程配置,需采用动态网页技术。目前,能实现动态网页技术的有CGI(CommonGatewayInterface)、ASP、PHP和JSP等。由于ASP、PHP、JSP等技术需要依赖相应的语言支持,而CGI程序可用任何语言编写,且没有和任何特定的服务器结构联系在一起。考虑到本系统编程语言限制、资源有限等因素,选用CGI技术[本文采用HttpdServer作为嵌入式WebServer,在μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统中移植LwIP的基础上,添加HttpdServer的源代码,CGI工作流程如图1所示。 5.1.2数据转发机制 本系统参考了静态路由表的工作机制,并基于Modbus总线协议规定消息帧中包含目标设备的地址,将这些地址位分配给各个串口,配置串口号对应地址位的路由表。 为保证数据的正确性和完整性,消息帧的末位校验采用循环冗余码校验(CyclicR,CRC)方式,根据生成的CRC-16校验码多项式可以计算得到一个16位的二进制数作为校验码附在帧结尾处。发送方在发送了带有校验码的指令后,接收方会通过该多项式来验证收到的CRC-16校验码,当接收到的校验位与计算得到的校验位不一致时表明数据错误,需要提醒主机重发,提高了数据的安全性和识别错误的可靠性。 6结束语 随着汽车技术的不断发展,对安全、舒适、方便性的要求越来越高。本文结合CAN总线技术,主要研究了基于总线技术的车身电子控制系统,设计了采用“ECU(AT89C51)+CAN总线(SJA1000)+CAN收发器(PCA82C250)”模式的电子控制系统。该系统充分应用了先进的汽车电子技术和CAN总线技术,适应了汽车智能化和人性化的发展趋势,使汽车的性价比得到了不断提高。 电子测试论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测试论文:电子战数字测试系统的设计方法 摘要:本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有网络接口关系的相关系统(设备)数据信息进行模拟,可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息,可检测电子战系统的反应时间以及信息处理、综合显示、数据融合等功能,解决了电子战系统因网络接口多、接口数据复杂导致的接口测试困难、系统检验缺乏手段等问题。 关键词:电子战系统 数字测试系统 模块化设计 电子战系统功能复杂,接口众多,技战术指标要求高,在系统设计过程中往往碰到接口调试困难,系统功能检验缺乏工具和手段的问题。 本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有接口关系的网络节点的数据信息进行模拟。可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息来检验电子战系统的信息处理、综合显示、目标分配等战术功能;可应用于电子战接口调试、测试、系统功能检验等不同场合,满足不同的需求;可检测电子战系统在各种威胁环境下的反应时间;构建模拟作战环境,用于测试电子战系统的数据融合等功能。 1 数字测试系统的体系结构 数字测试系统采用了灵活的模块化设计方法。把每个相关网络节点设计为一个基本模块,包括侦察模块、干扰模块、指挥控制模块等;基本模块之间相互独立,每个基本模块各自与被检系统相连,能够独立完成网络报文的收发、处理、显示、解析和应答功能。在基本模块基础上设计高层模块,包括反应时间检测、多目标处理能力检测、目标库管理、战情设置与演练等。高层模块调用基本模块提供的接口函数,实现对被检系统各项战术功能的检测。这种设计方法使测试系统具有良好的开放性和可扩充性。 数字测试系统的体系结构见图1。 图1中,基本模块基于UDP协议/TCP协议与被检系统进行网络通信。UDP是一个面向数据报的传输层协议,UDP协议的优点是提供了两种特有的传送数据的方式:广播与组播。通常情况下,一个数据报仅发往单个目的主机,也就是点对点(Unicast)报文。当需要将报文同时送到网上所有其它主机时,可使用广播(Broadcast),而不必同一条报文连续发送若干次,从而有效降低了网络负荷。当需要把报文送往某些节点,而不是全部节点,则可以使用组播(Multicast),以最大限度降低对该报文不感兴趣的节点的处理负荷。基于UDP协议通信,通过应用层的超时重发机制来保证报文收发的可靠性。 与UDP协议对应的是,TCP协议提供一种面向连接的可靠的字节流服务,并通过下列机制来保证传输的可靠性:在传输层实现应答超时重发;在TCP报文头包含“校验和”信息,若收方检测后发现“校验和”有误,则丢弃该报文段而要求重发;TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲区,接收端只允许另一端发送其缓冲区所能接纳的数据。 2 基本模块的设计 基本模块实现某一相关网络节点数据信息的模拟。 每个基本模块提供相应的人机界面,示意图见图2。用户首先对需要发出信息的参数进行设置,然后点击“发出报文”菜单,弹出一个子菜单,其中列出该模块所有可发报文的名称。点击子菜单,完成发出信息的操作。 报文参数的设置方式大致有3种类型。参数比较多、比较复杂的报文,用表格方式,比如报文1,在一个表格中列出若干批目标的参数,用户可根据需要用鼠标选中1批或多批目标,作为发出信息(表中的数据来源于相关联的目标数据库)。比较简单的报文,比如报文2和报文4,用户直接在文本框中输入数据,或直接选择复选框中的1个或多个状态即可。还有一种特殊的报文需要用简单的态势图来表示,比如报文3,给两个9管发射架装填弹种,设置炮管为不同颜色来表示相应弹种。 基本模块的工作流程见图3。 基本模块的输入包括用户命令、高层模块调用和网络报文接收三类。 对于用户命令,根据用户操作类型调用各自的流程进行处理:1、针对“开关机”命令,进行节点状态初始化,包括人机界面初始化、通信控件初始化等;2、针对“发出报文”命令,根据用户选择的报文名称和输入的参数进行报文编辑、发出,并记录发出时戳,最后显示报文。 对于高层模块调用,根据函数调用中的参数设置,选择报文进行编辑、发出、显示,并把报文发出时戳返回给高层模块。 对于网络报文接收,记录下收到报文的时戳,然后根据报文命令码进行识别。非法报文予以剔除,合法报文则判断数字测试系统的应答方式:若是自动应答方式,则组织报文进行应答。最后对接收的报文进行解析、显示。 3 高层模块的设计 3.1 目标库管理模块 目标库管理模块是一个重要的辅助模块,用于实现对系统中各种目标库的数据管理功能。 数字测试系统建有多个目标库,分别为各基本模块提供目标数据(例如图2中的报文1)。各目标库中预生成若干批目标参数。当基本模块开机时,对应目标库中的数据就被载入模块的目标表中。 目标库管理模块提供了查看和修改库中数据的功能,使目标参数符合用户的需求。 3.2 多目标处理能力检测模块 多目标处理能力检测模块通过下发命令到侦察模块,控制侦察模块在瞬间发出大批量的侦察目标信息。侦察模块根据此命令,从目标表中提取相应数量的目标参数,组成ESM侦察信息,发送给被检系统。在被检系统上观察信息处理结果,同时在数字测试系统的干扰模块观察目标引导结果,可检测被检系统多目标处理的能力。 3.3 反应时间检测模块 反应时间检测模块通过控制侦察模块向被检系统发出一批ESM侦察信息,并提取发出报文的时戳;当干扰模块收到来自被检系统的目标引导,则提取收到报文的时戳;通过比对时戳,实现检测反应时间的功能。 3.4 战情设置与演练模块 战情设置与演练模块可用于检测电子战系统的数据融合等功能。 该模块的设计思路是:构建模拟战区,设置作战区域,设置我方平台和目标平台的初始位置(经度、纬度)、运动轨迹、速度等;目标平台所携带的辐射源类型包括ESM信息等。把这些辐射源信息按一定的数据格式和数据频率发送,目标方位信息随运动时间而变化。考虑目标与我方平台的距离:当目标进入我方侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送ESM信息;当目标飞出侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送目标消失信息。把上述设置的战情态势数据保存到预案库中。战情演练时,从库中调用预案,在模拟时钟的控制下,执行预案并控制各模块发送相应信息。 战情设置与演练模块中,战情演练是其中的优秀部分。战情演练的过程由模拟时钟控制。时钟在战情演练命令下发时即初始化归零,此后按照模拟步长周期性触发,统一各平台的解算步骤。平台位置解算是后续参数解算的基础。根据预案中对敌我双方平台的运动轨迹设置,依据时钟计算当前时刻各运动平台的位置,进而解算目标平台至我方平台的方位和距离。下一步进行侦收与探测判别。判断侦察系统对敌方辐射源的侦收情况,对辐射源信号中不可接收到的部分进行过滤,降低处理密度。主要通过频率判别和距离判别进行处理。根据侦收判别的结果,控制侦察模块发出ESM信息或目标消失信息,指挥控制模块发出目标航迹信息,等。 此时,在被检系统观察对各种数据进行融合处理的结果,并与战情设置与演练模块设置的数据进行比对,完成对被检系统数据融合功能的评估。 4 结语 电子战数字测试系统采用模块化设计思路,分两个层次进行软件模块设计,具有较好的开放性和可扩充性。该数字测试系统成功解决了电子战系统接口测试困难、检验缺乏手段等问题。 作者简介:许坤(1972―),男,江苏泰州人,硕士学位,高级工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术、电子战数字仿真技术;陈林(1984―),男,江苏扬州人,硕士学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术;闵啸(1988―),男,江苏江阴人,本科学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术。 电子测试论文:探讨电子衡器中计量测试技术应用探讨 [摘 要]在科技发展的今天,电子衡器运用在各行各业之中,特别在生产经营方面具有无法忽视的位置。计量测试技术对于电子衡器的生产具有重要的意义。为了较好的展现其作用,则需确保其计量的准确度以及可靠性。并且,良好的可靠性以及计量准确度无法脱离测量技术。 [关键词]电子衡器;计量测试技术;质量 引 言:当前,我国电子衡器的生产厂家已经具有数百家,大多以非自动衡器为主。电子衡器已经由以往的引进技术发展为自行研发及设计阶段。特别对于非自动衡器在称重显示控制器的研发方面更为迅猛。可是,随着近些年计量器具产品品质的抽查状况可以发现,大部分主要计量器具在产品质量方面普遍提升,在电子计价秤品质方面并未显著提升。 一、电子衡器中计量测试技术的重要性 对于电子衡器而言,计量测试技术尤为关键。其能够为各个企业给予更加准确的数据资料,且能够为生产的产品给予良好的质量保障,保障市场内交易的产品可以顺利进行。由于人们物质文化水平的提高,生活的节奏逐渐加快。企业为了紧随时代步伐,如果依旧沿用传统经营方式,则无法真正满足百姓的所需。所以,企业只要获得精确的数据材料,才能够发展、生存的更加壮大。企业只有将各种资料信息进行统一,才能够生产出优质的产品。假如具有丝毫误差,则会对消费者的权益产生危害。通过电子衡器,科学采用计量测试技术,则能提高企业经营生产效率,显著节约原材料,减少投入成本,以此为企业的良好发展提供应有的效果[1]。 并且,在市场中进行产品交易时,有时会发生缺斤短两的现象,令消费者权益受到影响。这一状况均因计量测试存在问题,令不符合标准的产品进入了市场,且对市场交易的正常秩序造成影响。因此,只有不断完善电子衡器计量测试技术,加强运用的精准度,才可以预防这类不良状况的产生,扩大电子衡器的运用范围,调动计量测试技术的内在价值,真正打造出秩序井然的市场氛围。 二、存在的质量问题 1、测试温度时不符合标准 制造电子计价秤时,通常会对温度进行试验,透过将其摆放在高温及低温不同状况中,观看在环境中的变化。我国对电子计价秤使用温度规定为-10到40℃之间,储藏温度为-30至80℃之间,以此确保指标的准确度。假如电子计价秤不符合标准,那么运用过程中一旦环境较为炎热或较为寒冷,则会出现较大的误差,对测试结果影响较大。 2、在抗电脉冲串及抗静电放电测试中不符合标准 测试电子计价秤时,电子线路会由于周遭环境状况以及周遭存在的电磁干扰而出现状况,透过检测可以看出,处于使用当中的电子计价秤,如果我们在此时接打电话,则会对其造成影响,令测量结果不准,以此令结果产生错误。 3、测试湿热时不符合标准 在电子计价秤是否符合标准的检查中,想要了解电子计价秤是否会被潮湿环境所影响,其绝缘状况如何,则需执行湿热试验,也就是把电子计价秤摆放于高温及较为潮湿之处,查看其是否能够在这样的环境当中正常使用。对于销售海鲜或者货品众多的综合市场而言,如果货物水分含量较高,则必须进行湿热测试,一旦电子称不符合标准,则会在称重时出现较大出入[2]。 三、电子衡器在制造时不合格的原因 1、设计器具时未考虑全面 有的生产厂家在设计器具过程中,并未对周遭的环境乃至设施进行考量,并未提出良好的预防措施,所以令制造的器具预防干扰的能力过差。 2、制造电子衡器选择廉价材料及设施进行制作 有些制造电子衡器的企业一味希望通过最低的投入获取最大的收益,所以在制造器具方面,仅选择了廉价的材料与设备进行制造。例如,制造电子计价秤时,称重传感器是其中最为关键的零件,有的企业则使用一些价格较低且质量不过关的传感器,令制造出的电子计价秤质量过差,测量数据失准。 3、监测制造器具时未严格执行相应标准 组装电子秤时,工人为了能够用最快的时间组装完毕,在工作环节中不够严谨,令电子衡器在质量方面无法过关,造成资源、物力、财力的浪费。 四、具有的故障 电子衡器的故障大致有两类:常见故障及特殊故障。酿成这些问题的主要原因在于设计安装不够合理,产品运用不够合理并且自然磨损等原因。产品设计安装不合理,会令电子衡器的出数两侧不一致或出数缺失。运用在恶劣环境当中的电子衡器,在运用过程里,较易在称底端或旁边缝隙内渗入沙粒,这会令计量出数不够稳定。这是因为称体内的传感器被遮蔽,受到外界压力的影响,令计量数据产生较大的偏差,此时仅需将称中的杂物去除便可。另一原因则为在安装电子衡器时操作不够规范。比如有些化工厂在检测电子衡器时,在重量低于30t时,承重结果较为精准,可是在重量大于30t时,则会出现明显的误差,检查后未发现称体内有异物,测量传感器的电压及电阻也十分正常,更换称重仪表也未发现问题,最终透过加设砝码发现,在重量达到32t时,误差则会加大,降低1t,误差则随之下降,所以检查称底时发觉,垫传感器使用的铁块阻挡了称台的槽钢,空称状态时有一条空缝,这就使得在测量小吨位时较为准确,而测量大吨位时则会出现误差。 元器件本身的不足也会令电子衡器出数不够稳定,这一故障会透过补接补偿线到激励线的方式进行处理。把四线结构加成六线能够具有加强信号、清除故障的效果。令数值不稳定的另一方面是接线盒进水,这一状况只要通风干燥则能够处理。判断这些故障的方式则为测试技术。比如通过万用表测量补偿线、激励线信号线以及屏蔽线相互间的电阻值,假如测量的屏蔽线以及信号线相互间的电阻为30欧,信号线表面压裂后短路,这一问题则能够经由更改主线进行处理。 五、计量测试技术 计量测试技术作为电子衡器维修的根本,相同的故障也会由不同原因所引发。比如在监测当中,传感器数值产生变化,排除掉电阻与传感器的原因,通过检测发觉为接线板中的压线螺丝松动而导致问题的发生,因此,这一状况仅需拧紧螺丝。在电子衡器维护阶段,传感器的零线状况较为困难。传感器的零漂会令数值失稳,但这个问题较为少见。仅通过简单的测量工具并不能判断为哪一传感器的故障,此时可以透过将分度值变小的方式进行处理[3]。将所有传感器的数值进行记录,间隔一段时间后再次进行记录,假如数值出现变化则划分到检测当中,之后测量电压及电阻,透过检测可以发现,是传感器的零漂问题,因此只要将其更换则能够解决问题。 结束语:综上所述,对于计量测试技术而言,需要不断明确电子衡器发展的趋势,不断运用先进的计量测试技术,良好处理电子计价秤计量测试的质量问题。并且,需结合时代特点,彻底更新设计理念,更新系统结构模式,才可以真正提高电子衡器产品综合质量水准,建立显著的经济效益与社会效益,真正完成可持续化的发展。 电子测试论文:电子产品包装材料的性能分析与测试 【摘 要】电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,抵抗堆码和运输颠簸带来的压力;内包装由气泡膜和防潮袋共同构成,在发挥缓冲效果的同时,提供阻隔水蒸气的效用。本文通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 【关键词】电子产品包装 纸箱 气泡膜 防潮袋 引言 在信息化极为发达的现代社会,电子产品作为其重要标志发展迅速,尤其是凝聚着最新科技的智能电子产品,如智能手机、电脑、电视遍布生活的各个角落。作为其主要构成,电子元器件在越加精密复杂的同时向着大规模集成电路发展。因此,碰撞、挤压、潮湿和静电成为电子产品贮存和运输中的安全隐患,相应的,包装的保护性能愈发重要。 包装是电子产品保护和存储介质,首要功能就是保护电子产品。因此,在电子产品的流通和贮藏过程中,包装设计应考虑以下几点:(1)需承担一定外力的碰撞冲击,防止产品外壳或芯片受损;(2)需抵抗堆码和运输颠簸带来的相互挤压,防止内容物的变形;(3)具有抵御雾、露、雨、水蒸气渗入的能力,减缓电子产品的氧化、生锈、短路等问题。 包装材料是构成产品包装的基本因素,其选择的合理与否直接关系到包装所呈现的性能。因此,科学的选材对电子产品包装具有重要意义。 电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,内包装由气泡膜和防潮袋共同构成。 1 纸箱 在大型电子产品的包装中,由瓦楞纸板制成的纸箱是最为常见的外包装容器。瓦楞纸板经至少一层的瓦楞纸和一层箱板纸粘合而成,具有较好的弹性和延展性。 瓦楞纸板的楞形一般为近三角形,并列成一排,相互支撑,从而使瓦楞纸板形成一定的机械强度和抗压能力,为内容物提供保护和缓冲作用。根据楞形的设计差异,共有ABCEK五种,前四种应用最为广泛。 A型楞是最先发明的一种瓦楞形状,具有最大的瓦楞间距和高度,单位长度内瓦楞数量最少,这种形状富有一定的弹性,能发挥良好的缓冲性能,承载较大的冲击力。 B型楞与A型楞截然相反,瓦楞高度最低,单位长度瓦楞密度大,纸板表面平整,具有较高的平压强度,在外界压力下不易变形,稳定性好。 C型楞的楞高和单位长度内的瓦楞数均介于A型与B型之间,性能也介于二者之间。 E型楞的瓦楞楞薄而密,其刚性和强度、手感硬度较好。 综合以上各种楞形的特点,成箱后的抗压强度从高到低依次为A、C、B、E。在实际应用中,为了获得更高的抗压强度,通常采用两种或者三种楞形结合的方式构成三层、五层或七层的瓦楞纸板。 除此之外,瓦楞纸箱的抗压能力还与瓦楞原纸自身的特性,如原纸的定量、紧度、水分和施胶度有着紧密联系。定量即克重,克重越大、紧度越高、厚度越均匀、水分(9%~12%)和施胶量控制合理,越有利于保障成品纸箱的抗压强度。与此同时,瓦楞纸箱采用的是吸水性很强的纤维材料,即使原材料水分控制合理,但生产环境、存放环境、使用环境的高湿状态会促使瓦楞纸箱材料迅速吸湿,从而降低其整体的抗压强度。 综上所述,瓦楞纸箱的抗压性能受到多重因素的影响,对于现代企业来说,应加强该性能日常检测,通过把握力值与变形量的变化曲线,结合各影响因素,进一步完善瓦楞纸箱的质量。实际操作时可参照GB/T 4857.4-2003《包装 运输包装件基本试验》提供的方法,借助XYD-15K纸箱抗压机进行测试(图1)。 2 气泡薄膜 气泡膜是以高压聚乙烯为主要原料,生产过程中添加增白剂、开口剂等辅料,经过高温230℃挤出吸塑成型气泡的一种产品。由于气泡中充满空气,所以质轻,富于弹性,具有良好的防震、抗压、缓冲、防潮之效。 气泡膜在使用中,若包装物为电子元器件等带有尖锐边角的物品时,运输颠簸和外力装卸都可能导致气泡膜被内容物的边角戳破,从而使气泡膜的保护作用大打折扣。此种情况反映了气泡膜的耐穿刺性不甚理想,可以通过XLW电子拉力机检测材料的穿刺强度来衡量该性能优劣,为气泡膜的工艺改进提供量化数据参考。具体方法可参考GB/T 10004进行。 测定所需的穿刺强度测试装置分为两部分:钢针固定装置和样膜固定夹环,如图2。将直径为100mm的气泡膜安装在样膜固定夹环上,然后用直径为1.0mm、球形顶端半径为0.5mm的钢针,以(50±5)mm/min的速度去顶刺,读取钢针穿透试片的最大负荷。测试试片应5个以上,取其算术平均值。 3 防潮袋 对于电子产品来说,水蒸气是导致电子产品失效,无法正常运转的最重要因素。当周围相对湿度超过65%时,水蒸气会在金属表面形成一层厚度不足0.01微米的水膜,空气湿度越高,水膜的厚度越厚。空气中的CO2、SO2、NO2、H2S等气体会溶解在水膜中形成电解液,使绝缘介质的绝缘性显著下降,在金属材料表面产生化学腐蚀或电化学腐蚀。之后,由于电子产品内外存在一定的水蒸气压力差,水蒸气发生扩散,逐渐渗入电子产品的内部零件中,导致电磁性器件的绝缘率下降,发生短路,腐蚀金属材料和接触性原件的表面,影响电子器件的性能和机械强度等。因此,防潮成为电子产品包装的首要解决的问题。 防潮袋的出现有效解决了这个问题。防潮袋采用了具有一定水蒸气阻隔性能的材料对电子产品进行包装,以减缓外界水蒸气的渗入,降低湿度变化对电子产品的影响。可见,袋体的水蒸气透过性能的优劣直接关系到防潮效果能否达到预期。 影响包材透湿性的因素很多,例如环境湿度、材料亲水性与否、化学结构、结晶度、厚度、密度、添加剂、增塑剂等等。因此,在多重因素的影响下,最佳的判断方式是利用试验法直接测定防潮袋材料的水蒸气透过率,测试方法以称重法和传感器法应用最多。 称重法指的是在规定的温度条件下,在试样两侧保持一定的水蒸气压差,然后利用称重传感器或分析天平把透湿杯的重量变化“称”出来,再根据试样的面积、厚度、称量间隔时间以及试样两侧的湿度差计算出材料的透湿性能参数。称重法的应用可以追溯到1953年制定的ASTM E96,这是最早的称重法透湿性测试标准。经过数十年的不断应用与完善,称重法已经成为当今国际透湿性测试的仲裁方法。 与称重法并列而论的是传感器法,根据使用的传感器类型不同,包括动态相对湿度检定法、红外检定法和电解法。该类方法的试验环境与称重法较为一致,测试速度快,测试过程稳定,分辨率高,影响因素少,因此这类测试方法更适用于快速测定高阻隔性塑料薄膜、薄片以及含有塑料的多层结构材料的水蒸气透过性能。对于防潮袋来说,建议采用电解传感器法更为合适,仪器可选用W3/330水蒸气透过率测试系统。 电解传感器法使用电解池作为湿度传感器,设备的渗透腔被防潮袋材料试样分成一个干腔和一个湿度可控的湿腔,水蒸气从湿腔渗透通过试样进入干腔后会被载气气流携带至电解池中,由电解池测量载气的湿度并输出电信号,然后计算可得试样的水蒸气透过率。测试过程如图3、图4、图5、图6所示。 结语 随着电子产品经历新一轮的销售热潮,商品质量状态越来越多的引起人们的关注。其包装的基础性能无论对商品保质还是流通贮藏都有着十分重要的现实意义。通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 电子测试论文:信息化电子测试技术发展综述 摘要:当前世界各个国家均非常重视本国科技的发展,把科技创新作为第一生产力,其中信息化技术的创新发展进展神速,计算机等信息化技术的发展大踏步前进。全球信息化日新月异,尤其我国信息化技术突飞猛进。电子测试技术在电子国际市场的巨大需求下具有广阔应用前景。为了适应不断发展的电子测试技术,本文对电子测试技术不断翻新的发展进行探索和综述,指出了电子测试技术的前景和发展趋势。 关键词:电子测试技术 信息化 智能化 为了保证全球信息化技术的正常运行和迅猛发展,自然要求电子测试技术也水涨船高,能够不断适应新情况的出现。除了计算机等信息化产品外,电子测试技术是保证上述电子产品安全使用的重要保证,是信息化领域正常运转的保护神,它能够渗透到几乎所有电子产品生产和使用的所有环节,其主要是通过测试电子产品的性能参数来实现其作用。伴随着新的电子产品不断涌现,对电子测试技术的要求持续提高,因此需要与时俱进的升级电子测试技术,才能保证电子产品的生产和使用。 1 市场需求分析 电子测试技术的市场需求,主要取决于当前技术水平及消费者要求。当前消费者对电子产品的需求向小体积,多功能,电池续航长等方向发展。电子产品企业为了适应当前消费者需要,将远距离无线传输,高能电池,精密小型化元件等最新技术融合到电子产品中。持续更新的技术使得电子产品功能不断强大,每一代电子产品更新需要的集成技术愈加复杂,这都将对电子测试技术的提出新的适应变化和挑战。自然,这也是电子测试技术更新的目标和动力。同样,电子产品需要更低的成本才能吸引消费者的注意,自然电子测试的成本也不能太高,电子产品和电子测试技术已融为一体,不可或缺。 2 现状分析 当前的电子测试技术为计算机集成新技术,模块化形式更为人们所接受。例如电力行业测试技术以往以多种电磁和电动式指针式仪表,铁丝和铜线互感器,单功能电子管为基础建立的测试技术。这些测试技术体积庞大,灵敏度低,精确度差,已不能适应当前社会的要求。而如今的集成化电子测试技术精准度更高,灵敏度更强以及对测试范围更加宽泛等。在信息化的大背景下,电子测试技术趋向于智能化、信息化、网络化等方向发展,可从以下方面展开讨论。 2.1 高性能智能化 电子测试技术的智能化,不仅兼顾传统感知功能,还能处理分析数据,和预测电子元件健康状态等功能,智能化系统突出的革新表现在彻底抛弃传统算法和测试模式,通过现场分析数据对电子产品进行在线、准确测试,从而达到及时对电子产品建筑状况进行测试的目的。目前测量仪器可分两种,通用仪器和专用仪器。通用仪器中,电子全测仪和水准仪逐步替代传统水准仪和测距仪;计算机辅以应用软件变得更加智能化和多功能化;多种信号发生器、分析仪及高性能光通讯设备,采用新的测试技术原理,测量准确度、时效性更为突出,现在已形成产品系列;值得一提还有全站型仪器,它将宽带矢量网络分析仪、电子侧距仪和经纬仪结合在一起,使得测试仪器功能更加全面化;仪器多功能化依赖多种仪器的结合,结合的形式有两种:一种是简单积木式,另一种是集成化。 2.2 网络化 目前我国信息化水平不断提高,多种信息的获得依赖于网络,这使得我们的工作和生活环境离不开周围的网络环境。电子测试技术的网络化就是电子测试仪器对电子产品进行测试和分析需要基于网络平台,并可有效克服带宽等障碍性因素的干扰,现正向低成本、良好操作性和强兼容性方向发展。这在传统电子测试技术是不可想象的。一个常见例证可很好解释这一特点,当前智能手机使用率可占半壁江山,其智能化加速提高,手机用户只要能够连接上网,即可通过网络登录官方网站对手机终端进行更新升级,抑或是检查本手机系统是否存在问题,存在哪些问题,手机用户在家即可完成对手机的电子性能测试。而且,在APP持续研发的良好背景下,许多手机获得自我检测功能和更新升级机会。手机用户只需在可联网的环境下就可保障电子测试技术的顺利开展,所以电子测试技术逐步具有网络化的特征。 2.3综合化 与传统电子测试方式相比,现在的电子测试技术功能更加全面,更加综合,不再局限于原来的单一功能;测试系统的能力与传统的方式相比,有了大幅度的提升;另外,对于电子产品的测试不再仅限于合格验收方面,可以从电子产品的前期预期,规划设计,生产预售,合格验收,使用维护以及报修等多个方面做到全方位的测试,这是电子测试技术测试功能综合化和测试方面全面化的体现。 3 结语 全球电子测试技术正向高性能智能化、网络化和综合化方向发展,越来越具备强大的功能,表明电子测试技术前景广阔,必将带来新的技术革命。 作者简介:李丽苹(1971―),女,河南洛阳人,本科,工程师,研究方向:关于CPU 电子测试论文:电子衡器中计量测试技术的应用分析 【摘要】电子衡器里面的计量测试技术的测量精度是极其高的,并且能够使用在很多的地方,其达到的效果也是不可估量的。因此我们在很多的地方都会使用到电子衡器的测试技术,从而使其能够发挥到它最大的用处,使计量测试得到的结果更加准确,更加可靠有效。针对这一点,本方对电子衡器中计量测试技术的应用进行了分析。 【关键词】电子衡器;计量测试;应用分析 最近几年的时间,我们国家进行电子衡器的制造的公司越来越多,他们制造的电子衡器大多都是非自动的。最开始的时候我们国家是通过借鉴其他国家的技术制造电子衡器,如今随着国家的发展富强,科技水平也在不断提高,制造电子衡器的时候已经不是单纯的采用其他国家的技术,而是自己不断研究、设计,从而发现新的、先进的制造方法,也使得其用途更加广泛,其中最具代表性的一项成果就是制造的称重显示控制器已经在世界上处于先进的地位。最近这段时间我们国家有关的一些监督管理机构对计量器具的质量进行检查的时候发现主要的一些计量器已经发展的尤为先进,其用途也是特别的广泛,测量的结果更是准确无误,当然有好就有坏,我们国家在进行电子计价秤的制造过程中,其技术水平一直难以得到提升,一批货品制造出来,其中合格的器具只占有40%-65%的比例。 1.电子计价秤存在的质量问题 1.1 对温度进行试验时不符合要求 制造抽烟电子计价秤的时候,一般会对温度进行测试,通过将其放置于高温和低温等不同的温度条件下,观察其适应环境的情况如何。我们国家规定的电子计价秤的使用温度应该在(-10~40)℃范围内和(-30~80)℃的贮藏温度内保证准确度指标,要是制造的电子计价秤不合格,那么使用的时候如果在较为炎热的夏天或是在较为严寒的冬天得到的测量结果会有很大的误差,严重影响测试结果,进而对后续的工作造成不良影响。 1.2 进行抗电脉冲串试验和抗静电放电试验时不符合要求 在通过电子计价秤进行测试的时候,电子线路会因为周边的环境情况和周围具有的电磁干扰导致发生问题,通过检验发现正在使用中的电子计价秤在我们使用的接打电话的时候,就会对其产生干扰,影响测试结果的准确度,从而造成结果的错误。 1.3 进行湿热试验时不符合要求 检查电子计价秤是否符合使用要求的过程中,要想确定电子计价秤会不会受潮湿环境的影响,它绝缘情况是怎么样的,我们就需要进行湿热试验,即将电子计价秤放置在高温度和较为潮湿的地方,观察它在这种条件下的测试其示值是否准确,从而确定它能否适应该环境条件。那些主要销售产品是海鲜的地方或者货物繁多的综合市场以及货物水分含量高的环境来讲,进行湿热试验是必不可少的,如果试验不符合要求的电子称被使用在这些场所,其货物的重量就会有很大的不同。 2.制造的电子衡器不合格的缘由所在 (1)对器具进行设计的时候没有考虑周全 比如有一些生产厂家对器具进行设计的时候,没有考虑到周边的环境以及设施等会对器具造成的影响,没有指定有效的防止干扰的方法,从而导致制造的器具的预防干扰能力较差。 (2)部分制造电子衡器的公司只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造 部分制造电子衡器的公司只想着怎样减少投资,获取更大利益,因此在制造器具的时候,只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造。比如:制造电子计价秤的时候,要选择其中最主要的零件“称重传感器”的过程中,一些公司就将采用那些便宜但质量不过关的传感器,从而导致制造出来的电子计价秤的质量也不过关,测量的数据不精准。 (3)对制造的器具进行检测的时候没有严格的执行有效的标准 比如:在电子秤的组装的过程中工人的为追求最快的组装速度,而出现工作不严谨,以致制造的电子衡器质量也不能过关,浪费资源,浪费财力、物力。还有一些人将不合格的电子称使用在现实生活中,导致出现更大的问题。 3.使用电子衡器过程中发现的故障问题 通常情况电子衡器的故障主要表现在两个方面:常见故障、特殊故障。引起电子衡器发生问题的因素如下: (1)进行器具的设计的时候没有考虑周全、将器具应用在实际的时候中操作有误、周边环境的变化等。 比如:设计电子汽车衡,以及在安装使用电子汽车衡的时候,将其使用在煤场、料场等,有可能会把煤块、砂石等坚硬物抵在在称底,以至于测量的时候数据不精准。 (2)制造电子汽车衡过程中操作错误。 对化工厂选用的电子汽车衡进行称量时我们知道,小于30t的物品的称量数据误差非常小,但是称量物品多于30t时,就会出现(1~5)t的误差,测量时称台下没有其他干扰物,传感器正常,更换掉称重显示装置,问题依旧存在,仔细查找之后发现称台下面垫传感器的地方有一厚约10cm的铁块,顶在槽钢内缘,空称的时候有间隙存在,以至重量小的物件能够准确测量,较重的就会有误差。 综上所述,要想使电子衡器能够准确可靠的长时间使用,则应该确保周边环境的良好,操作必须认真执行使用说明,做好电子衡器的日常维护保养工作。 4.解决电子衡器的一些问题过程中采取的计量测试技术 计量测试是发现电子衡器的一些问题的最简单的的方法,影响因素不一样,但也可以造成一样的问题,因而在这里作者进行了简单的介绍: (1)由于传感器接线线制的不合适(4线制改维6线制即可)、接线盒受潮或进水会引起电子秤示值不稳。 (2)对称重站用到的电子汽车衡进行检查发现,检查快完成的时候,两个传感器的示值不同,对其进行仔细检查发现不是传感器、电阻等造成的问题,而是因为在接线板处出现虚接,所以测量开始前必须先检查连接情况是否良好,只有基础工作做好了,后边的工作才能更好地顺利进行,问题也就更容易解决,也就会减少许多不必要的工作量的出现。 (3)对电子汽车衡进行检查的时候,传感器出现零漂问题是最为麻烦的事情,在用的电子汽车衡进行检查的过程中,我们可以知道是由于传感器出现零漂会导致测量结果的错误,但是零漂不会经常出现,它是随机发生的,不确定的,因而仅仅通过测试工具做检查的工作是不够的,是不能检查出实际的问题到底在哪里,为此应该选取变小分度值来进行测量,观察各个传感器的数据并进行记录,通过一段时间统一标准砝码的测量记录发现哪一个传感器数据不同,那么就应该把该传感器当作重点检查对象,之后对它们的电阻以及电压变化进行检查,经过长时间的检查排除,我们知道了出现问题的传感器,然后换了新的传感器,最后发现不在发生零漂的问题,整个器具也能够正常准确的进行工作。 5.总结 不管怎么说,这些年来,我们国家的电子衡器的制造水平有了质的发展,在世界上也占有一定的地位,所以,在制造过程中我们更应该高度重视各方面的影响,提高测量的准确度,减小误差,同时也应该注意进行工作人员是否敬业,进行严格的监控,制定一系列合理的工作制度,按照要求进行,同时也要加强工作人员专业知识的学习,从而使他们在进行检查工作的时候减小错误率,当我们对各方面的因素进行管理改善之后,我想我国制造的电子衡器会更加优良,测量结果会更加准确,外界因素对其的影响也将会降到最小,如此其他后续的工作也将能够更加顺利地开展,从而使我们国家电子衡器的制造水平更加先进,处于引领地位。
化工原理实验论文:改进化工原理精馏和过滤实验过程中若干常见问题 摘 要:化工原理是化工类专业体系中的优秀课程,其在基础课和专业课之间起着承前启后的作用,而且对其他专业课程的学习具有重要意义。本文对化工原理实验教学过程中出现的问题进行了思考和分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,并考察了改进后的设备及实验过程的效果。 关键词:化工原理;过程改进;精馏;过滤; 一、引言 化工原理实验教学是学生验证理论知识、加深对化学工程有关知识的理解、掌握课程基础概念、强化工程实践能力和建立工程概念必不可少的组成部分。特别是化工类、应用化学类、生物工程、食品工程等专业学生将来要从事工程技术方面的有关工作,因此具备良好的动手能力和分析解决实际问题能力、创新与实践能力是必不可少的。故学生掌握化工原理单元操作的实践能力,建立良好的工程观念,进而提高解决实际问题的综合实践能力是化工原理实验教学的一项重要课题。 针对化工原理实验过程中常出现的如精馏实验过程中出现气液接触效果不理想、操作不稳定,过滤实验过程中单位滤浆体积所需时间过长等问题,本文对这些问题进行分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,取得良好效果。满足了基本的教学和提高学生对实际工程问题的分析能力,并加深对工程概念的理解。 二、精馏实验过程改进 精馏实验是传质操作单元的重要内容之一,如何在实验过程中使设备处于最佳状态,使实验操作的效果符合实验要求,给予学生更感性的认识,是值得我们讨论的。目前,学校化工原理实验中心有四套筛板精馏实验装置,所用的连续精馏塔是天津大学化工基础实验中心制造的连续精馏过程控制实验装置。该装置主体是一座由直径57mm、筛孔直径10mm的筛孔塔板(共7块,每块塔板的开孔率6.6 )所组成的不锈钢筛板精馏塔。塔内径为50mm,板间距为100mm,塔高1.5m,铜质降液管外径8mm,塔体部分上下端各装有一玻璃视盅,用以观察塔板上的气液鼓泡接触情况和回流情况。该装置主要用途为分离正丙醇和乙醇混合物,具有连续进料、出料,回流比可调等性能。精馏塔维持最佳状态是通过电加热控制、控制塔内压力、进料的量(组分、温度)、冷凝剂量、回流比等方法实现。但在目前的实验设备中存在如下问题:气液接触效果不理想;操作不稳定,操作弹性差,常出现爆沸现象。为提高教学质量.我们分析了原因,并采取一些相应措施,使实验效果有了明显的改善。 (一)原料体系的改进 塔在使用一定时间后,各块塔板上的传质效果逐步变差,出现气泡大而且不均匀的现象,有的塔板上鼓泡层很高,有的塔板上鼓泡层很低,学生在玻璃塔节中看不到比较正常的气液接触现象。因此,我们分析原因,认为低级醇类之间表面张力相互接近,而低级醇类和水的表面张力相差两倍以上,是导致塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的原因之一。此外,由于学校位处南方,气候潮湿且空气湿度大(空气湿度经常达90%以上),所以估测体系在空气中吸入一定量的水分。而在原料体系中采样做气相色谱分析时发现,分析结果表明原料体系含水量均在10%左右。从维护费用方面考虑,我们选用干燥剂对原料体系进行了干燥,干燥剂选择原则是要操作简单,不污染原料体系,同时可重复使用。我们尝试使用了氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜、分子筛等,这些干燥剂的特点都是吸水能力强、干燥速度快、可烘干再生。通过试验,由于氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜等干燥剂本身具弱酸碱性或成型性差,均给原料体系带来少许污染,易于染色,腐蚀设备,因此,我们选用分子筛,分子筛成型性好,吸水能力强,呈中性,对原料体系不污染、不染色,便于干燥操作,所以我们定期用分子筛对原料体系进行干燥,并取得良好效果。 (二)保温层方面的改进 用于教学的实验设备一般希望从启动到正常运转之间的开车时间越短越好。精馏实验设备是利用热能的设备,保温的好坏不仅关系到能量的节约与否,而且还涉及到开车时间的长短,涉及到操作的稳定性。原先的保温措施是在塔柱体缠上低密度石棉,然后在外面包不锈钢铁皮,但使用后发现外层的温度仍较高,约有70℃左右,散热量较大。往往塔的下段已产生了液泛现象,而塔的上部温度仍低于正常值,且持续时间较长,要达到稳定,开车时间很长。我们分析后认为,产生上述现象的主要原因是保温效果不好,使塔下部的热量过多地散入环境;而塔内上升蒸气过多、过早地冷凝是引起塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的另一原因。因此,根据实验体系和设备的具体情况,选用既有较小的导热系数、又能耐受设备所要求最高温度的聚氨酯泡沫塑料作保温内层,外包加厚高密度石棉毡。通过对精馏塔操作系统的上述改进,收到了比较好的实验效果,改进后实验准备时间缩短,塔内各板上鼓泡小而均匀。操作范围变宽,学生易于操作,在有限的实验时间内,学生可增加操作参数的变化次数,观察精馏实验的结果和现象,加深理解精馏原理;同时也获得了比较准确的实验数据,提高了实验数据的重显性。利用作图法求得在一定分离效果时的理论塔板数及全塔效率。实验结果及数据整理如下,本实验中实际塔板数N=7,实验中一定回流量下对应的塔底轻组分浓度为0.15,塔顶轻组分浓度为0.80,求得的理论塔板数为5~6,全塔效率为71.5%~85% 。y,x分别为气液两相中乙醇摩尔百分数。重复上述实验,其数据的重显性很好。 三、恒压过滤实验过程改进 恒压过滤实验装置的悬浮滤浆液为水、碳酸钙,以纺织状物为过滤介质,采用真空吸滤方式进行过滤,过滤推动力恒定。在外力的作用下,悬浮液的液相通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。目前的实验设备中存在如下问题,即使在大压差和低浓度滤浆的条件下,过滤速率依然小,获得单位滤液体积所需要的时间长。在使用实验装置一段时间后,在不更换浆液的条件下,在同样的压差、搅拌速度、滤浆浓度操作条件下,单位滤浆体积所需时间过长,就会影响实验教学质量。分析原因,影响过滤速度的主要因素是压强差、滤饼厚度、滤饼和悬浮液的特性、悬浮液温度、过滤介质的阻力等。由于实验条件(如压差、滤浆浓度、搅拌速度、温度等)不改变,同时每次实验都要求学生清洗滤饼,依然解决不了单位滤浆体积所需时间过长的问题,因此我们认为随着实验操作次数增加,学生反复清洗滤饼的次数也多,其接触悬浮液的次数越来越多。而在正常教学过程中,多数学生用完餐后就急急忙忙来到实验室,或多或少会带进一些生物成分(如淀粉、细菌、食用油等),这些成分会包覆在碳酸钙颗粒表面,使颗粒表面被改性,颗粒被乳化而形成胶体,从而改变滤饼的特性,影响过滤速率。为了节约费用,降低工作强度,减少碳酸钙悬浮滤浆液更换次数,我们加入一定量的防止滤渣堆积过于密实且能使过滤顺利进行的细碎程度不同的不溶性惰性材料助滤剂,加入助滤剂后,在过滤同样浓度的浆液和一定操作压力下,获得100ml体积的滤液所需时间,由原来的5分钟缩短为2分钟。通过对过滤实验过程的改进和实际使用证明,改进后学生易于实验操作,在有限的实验时间内,更好完成实验数据。 四、结语 化工原理日常实验教学中涉及的设备较多,且使用频率较高,善于发现设备中存在的问题并及时改进为教学任务的顺利完成提供了保障。通过对精馏和过滤实验过程的改进,能够使实验快速准确完成的同时,达到使学生掌握并运用化工原理课程教学中的基本理论的目的,互动效果较好。 化工原理实验论文:化工原理实验教学中的几个问题 【摘要】本文主要集中分析了化工原理实验教学过程中的几个关键性问题,分析了化工原理实验教学的一些比较可行的建议和措施,以期可以为化工原理实验教学提供参考。 【关键词】化工原理;实验教学;问题 一、前言 目前,化工原理实验教学过程中,还有部分问题注意不够,导致了化工原理教学质量不高,教学效果不佳,所以,分析化工原理试验教学非常有必要,这是提高教学效果的必要途径。 二、化工原理实验教学概述 《化工原理》课程是化学工程、应用化学、过程装备与控制、生物工程、环境工程、高分子等专业的技术基础课。化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程 为背景,按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。化工原理属于工 程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。《化工原理实验》是配合化工原理课堂理论教学 设置的实验课,运用课堂学过的化工基本理论,通过实验从实践中进一步学习、掌握和运用基本理论,分析实验过程中的各种现象和问题,培养学生实际动手操作实 验设备的能力,分析、归纳、整理实验结果及撰写实验报告的能力,以及严肃认真、实事求是的工作作风。《化工原理实验》是培养学生工程设计能力、工程实践能 力以及创新能力的重要教学环节,与理论课具有同等重要的教学地位。 三、化工原理实验教学的问题 长期以来,传统的实验教学被固定的模式所束缚,总结起来存在以下三个方面的问题: 第一,实验内容单一、陈旧。所开设的实验项目大多是长期开设的经典实验、依附于课堂理论的验证性实验,而反映学科前沿的、有利于学生创新性思 维的研究性、设计性实验少。学生缺乏对实验的积极性和兴趣,故在实验中只是机械地重复老师刚演示过的步骤,不重视实验的细节和过程,也不注意操作是 否规范。 第二,教学模式单一、陈旧。以往的物理化学实验教学主要是采用传统的实验教学模式,即由教师组织安排,学生进入实验室先听完老师介绍实验目 的、实验原理、仪器设备、实验步骤以及实验中的注意事项,接着学生按教师讲解的步骤重复实验,完成规定的实验内容,记录数据,然后按规定的格式完成实验报 告。总的说来就是在统一规定的实验时间内,在相同的地点,学生听相同的讲解,做相同的实验,这样导致学生积极性不高,厌学心理加重;且对于基础较好的同学 实验设计过于简单,而对于基础薄弱的同学则略显复杂。 第三,实验人数多,硬件设备缺乏。由于近几年的教育扩招,使得学生人数增多,原本富足的实验设备在目前看来显得有些“捉襟见肘”,这样做实验时就要轮流等待,使得一组实验做下来所消耗的时间增长,学生和教师都有怨言。 四、化工原理实验教学措施 1、重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师,可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力,并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。因此在进入实验中,学生就能很快能理解实验目的,完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习,使学生进入实验时心中有数,得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意,即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验?一般认为,相对的集中便于实验室的安排与管理,理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为,在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多,不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2、实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习等方面,确实发挥了不可替代的作用。近年来,一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件,它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然,实验仿真不可能完全替代实际操作,正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为,在实验操作前让学生进行实验仿真,既可以加深他们对理论知识的理解,也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握,以改善实验操作效果。同时,对于有特别要求的学生,也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是,现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的,普适性不够,同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能,这样不仅有碍软件本身的推广,而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3、改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑,多数内容可以照抄实验讲义。报告要真实反映我们要作什么?怎么作?作的结果?以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性;要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力;体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/的形式来写,但不强求一律,给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时,根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下,可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点,自拟题目。同一实验,学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的,增加了实验的主动性和兴趣,实验报告质量由此得到明显提高,抄袭实验报告的现象则可明显减少。 五、实验创新 创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着 做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加 大实验教学改革力度,进行实验创新。 1.严格实验教学管理,实行结构成绩制 教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。 2.将计算机引入实验教学 开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果, 学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精 力撰写实验报告,提高实验报告质量。 运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实 质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工 程上的应用有进一步的认识。 六、结束语 综上所述,化工原理实验教学教学过程中,必须要关注一些比较关键的问题,进而提出一些可行的措施来提高化工原理教学的水平,确保化工原理实验教学质量得到提高。 化工原理实验论文:开放式化工原理实验教学模式 化工原理实验属于一种工程性质的实验,应用于高校轻工化工课课堂教学,所涉及的领域主要为化学工程学以及建立其基础之上的技工领域。实验过程中,对学生的操作能力和分析解析问题的能力会有一定的考验。因此,化工原理实验教学模式的优劣将会直接对学生能力的培养造成影响。目前,我国各技工院校中仍有不少学校化工原理实验教学采取的是传统的教学模式,传统教学模式过于强调同学合作和教师主导,对提高实验教学效果造成阻碍,给学生生产实习带来不便。 一、开放式化工原理实验教学模式概述 时间开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,时间开放针对的不仅仅是教学课堂,还包含着课堂之外的时间。也就是说,实验室开放的时间与学校图书馆无异,由此,每个学生都可以在实验室开放时进行试验操作和观察,并没有严格的时间限制和约束。这对于任何类型的学生都很适用。对于那些热爱学习,热衷于工科实验和车间作业实验的学生来说,他们可以根据自己的课程安排来安排自己的实验;而那对于些实验能力欠佳的学生而言,为了保证课前的预习质量和课后知识的巩固,也可以根据自己的时间来安排实验,直至达到自己的理想状态。 内容开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,实验内容即实验项目的开放是保障开放式教学的基础。学生的实验能力有强弱,知识吸收速度有快慢,另外,学校学生的专业、兴趣和能力都会有所差别,因而,实验室在实验内容上的开放性正好符合了学生们的需要。教师可以将实验项目进行分组,如:基础性实验、设计性实验、综合性实验等。学生们可以根据自己的实际情况来安排实验,进行实验。这不仅有益于培养学生对于化工原理实验和车间实验操作的兴趣,还有助于学生的个性化发展。我们知道,很多的发明创造及天才般的灵感大多数都来源于自由实验的过程中,大多技术工人车间技术操作的精炼来源平时的努力和积累。因此,实验内容的开放实际上是为学生们提供了一个自由发挥想象力和创新能力的平台,而对于学校来说,它可以借此平台来培养更多多样化、个性化的专业人才。 资源开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,资源开放是对开放式实验教学的进一步完善。化工原理实验范围广且过程复杂,对于仪器设备和资料教材方面的要求颇多,因此,先进的实验仪器和全面的资料教材是保证实验进行下去的关键。开放实验资源,不仅有助于构建良好的实验环境,还有助于学生自学能力的提高。 二、开放式化工原理实验教学模式方案的探讨 做好实验相关的准备工作。开放式化工原理实验教学的实验装置为实验顺利进行提供了基础。因此,学生在开放式化工原理实验教学前,就应当对实验装置有一定的了解。了解实验装置,不论是对于授课老师还是学生都有一定的好处。首先,了解实验装置的结构,知晓它的操作方法,可以读取仪表类设备的数值,这有利于学生理解教师讲解的实验过程;再次,对于实验装置的了解可以增强学生参与实验的积极性。 在讲解实验装置时,可以让学生猜想这些仪器设备各自的功用和效能,或者安排学生进行小组讨论,发表对接下来实验的看法,调动学生的积极性,为接下来的实验做好准备。 让学生成为课堂的主导者。学生的求知欲往往会引导他们积极的探索新事物。传统的实验教学课堂上,教师处于主导地位,课程内容由教师策划设计,实验进程由教师决定。由此,学生往往会在实验过程中听任老师的指挥和指导,实验原理、步骤和结果以及注意事项并没有用心的去思考和体会,最终导致他们完成实验的目的只是为了取得一个合格成绩。因此,在开放式实验教学中,教师应当注意区别于传统教学,让学生作为实验课堂的主导者,来掌控实验课堂。 让学生成为课堂的主导者,有利于充分调动学生学习的积极性。而且,每个学生的能力水平不一致,教师对实验课堂的控制并不利于学生对实验过程的理解和思考,学生的自主控制正好解决了这一问题。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》总第539期2014年第07期-----转载须注名来源如:设备制冷维修技术的课堂上,教师提出“为什么目前的一些化工行业会应用到制冷设备,如何保证这些化工原料的一直处于常态,不发生化学反应?”对此,传统的教学模式是教师指名学生回答,或者是老师直接解释。这并不利于学生想象力和分析解析问题能力的提高。因此,教师只需要引导学生“思考――讨论――综合意见――说明理由”即可,如果学生讲解不全面,教师可以适时来补充。这不仅有利于学生对实验课堂产生兴趣,还有利于培养学生自主思考问题和解决问题的能力。 完善教学方式。传统的化工原理实验教学主要是通过教师讲解,辅助资料不外乎课本和参考资料。开放式化工原理实验教学,可以应用现代技术手段来丰富、完善教学方法避免这一现状。如今信息技术在教育教学中应用普遍,同样,也可以将实验教学与信息技术结合起来。目前较为常用的辅助教学设备主要有:幻灯片、实验录像、CAI、计算机网络。信息技术的应用有助于增强学生对实验的兴趣,同时也能从多方面来加深学生对实验的理解,从而拓宽知识面。 改变传统的评价方式。在化工原理实验教学中,传统的实验课成绩评定标准主要参考目标为学生的实验报告。实际上,学生为了追求高分数,往往会制作虚假的实验报告。究其原因,还是由于传统的评价方法较为关注学生实验报告的整体质量和报告内容的完整性,由此,更改数据或者是编写实验数据成为了学生为获取高分而长用的手段。这种结果的分数并不能呈现学生的学习状态,反映学生的学习能力和操作能力,因此,改变传统的评价方式势在必行。 可以参照学校其他科目成绩的评定方法,对其完善。首先,将实验课的成绩分成平时的出勤率、实验操作能力、实验报告的完整性、笔试测试成绩,小组评定成绩这几大板块;再次,根据每大板块所能真实反映学生综合能力的程度,来分配比例,如:平时的出勤率为15%的计分值。这之中,所要注意的是,学生实验报告数据的真实性,上文提到,学生为了获得高分数,可能会编写数据。这种全新的评分机制就是为了评分公平,因此,为了保障公平,实验报告完整性的比例数值可以稍稍降低;最后,成绩的评定应当脱离全部由教师评定的方式,学生自己也可以参与到分数评定中来。具体操作时,可以由实验小组成员来评定其他成员的成绩,而这个成绩所占的比率可以控制在10%左右。 化工原理实验开放式教学模式在技工院校中应用过程中,其优势明显,不论是对于教师还是学生而言,都具有明显的便利性和辅助功能。因此,解决好化工原理实验开放式教学模式运行实践过程中的问题,便显得尤为重要了。在运行实践过程中,想要做好开放式实验教学,教师们应当注意以下几点:做好实验相关的准备工作、让学生成为课堂的主导者、完善教学方式和改变传统的评价方式,只有这样,才能真正的实现开放式实验教学。 (作者单位:冷水江市高级技工学校) 化工原理实验论文:仿真实验应用于化工原理教学的思索 【摘 要】仿真实验教学是一种现代化的教学手段,本文分析了仿真实验的优缺点,同时指出仿真实验与实验实训相结合,更有利于提高教学效果和学生能力的培养。 【关键词】仿真实验;化工原理;实验实训 化工原理是我校药物制剂专业及相关专业的一门专业基础课程,该课程以化工传递过程的基本理论和工程方法论为两条主线,系统地讲授了化工生产过程中常见单元操作的工作原理、相关设备的工艺结构和具体的操作过程,在整个教学体系中起着承上启下的重要作用[1-2]。随着时代的发展、科学技术的进步和教育理念的革新,尤其是计算机技术的飞速发展,对教学思想、教学方法和教学手段提出了全新的要求和挑战。在这样的形势下,化工原理课程传统的教学方法和教学手段也在进行着新的尝试与改革,把计算机仿真实验运用于化工原理课程的教学将成为一种趋势[3]。 化工仿真实验利用现代计算机建模与仿真技术,对生产过程系统进行数字仿真,建立虚拟的操作环境 ,同时营造类似于工厂控制室的教学环境,训练学生分析问题 、解决问题和故障处理的能力,是一种先进的教学手段。 1 仿真实验的优点 1.1 直观性 仿真实验可以模拟实验实训全过程,形象逼真生动、简明易懂,既有科学性又富有趣味性,便于学生在较短的时间内了解实验单元的操作方法和操作技巧[4]。通过模拟开车、停车、正常运行以及发生事故时所涉及的参数及数据的变化,明白正常状态、事故发生状态以及事故处理的规律和方法,加深学生对化工生产装置操作过程的了解和对其功能把握,巩固所学知识。 1.2 可操作性 由于实验室的设备的规模及内容有限,同时受教学时数的限制,很多情况下一些实验被简化、调整甚至放弃。有时某些实验采取教师演示操作学生观看或者几个学生一组的合作实验,每个学生得到单独操作练习的机会很少,这样会造成学生对知识点的理解不够透彻,动手能力得不到应有的锻炼,甚至所学内容与实际应用相脱节,教学效果会受到一定程度的影响。利用仿真实验,学生可以在仿真软件上反复进行设备的开、停车及事故处理训练,直到操作技能达到要求,这在实际生产过程中和实验室中是难以实现的。 1.3 安全性 对于化工原理课的一些实验,学生由于之前预习不充分或者课堂上开小差,经常会出现由实验操作失误现象,轻则影响整个实验教学进度,重则还会危害教师和学生的身体健康,造成严重的教学事故。例如:离心泵的启动或关停的误操作会引起离心泵电机的烧毁;吸收塔操作失误则会引起氨气泄露等安全事故。在教学的过程中使用仿真实验,即使学生在仿真计算机上进行误操作时也不会发生人身危险,同时也不会造成仪器设备、仪表、元件破坏和环境污染等经济损失。 1.4 经济性 化工原理实验设备一般价格高、体积大,而仿真实验只需将软件安装在电脑上即可运行,且在使用过程中,仿真实验没有实验设备的日常维护和实验药品的消耗,在达到了实验教学效果的同时,还能减少教学投资,节约实验场地。 2 仿真实验的不足 任何事物具有双面性,仿真实验应用于教学有利也有弊,在教学过程中我们发现了仿真实验有以下三个不足之处。 2.1 真实生产与仿真实验存在较大差别 仿真实验操作的模拟性和程序化与生产现场操作的灵活性、不可预见性还有相当的距离。以仿真实验过程的离心泵操作实验为例,仿真软件可以模拟离心泵的操作顺序,在操作顺序出错时,软件会报警提示,而在实际生产过程中,泵在启动前要盘泵,检查密封装置及润滑油的液位等,而仿真系统中这些操作步骤是没有的。同时真实生产过程中存在大量的不可预见性的问题,需要操作人员凭借丰富的经验和技术迅速反应并及时果断处理,而仿真实验只是实际生产装置的简单化处理。 2.2 减少学生应对突发事件的机会 而在实验实训中遇到仪器故障、突发问题等,会使学生增加克服困难的训练机会,提高学生解决问题的能力。而仿真实验室的条件相对理想,减少了学生应对突发事件、排除故障及对实验仪器的常规检修的机会,又由于仿真实验所得到的数据也是程序设置好的,也减少了使学生通过实验数据进行误差分析这一环节体验,同时也减少了对整个实验过程的反思及寻找可用的经验和过失机会。 2.3 不利于学生安全生产观念的培养 仿真实验带有游戏色彩,学生在电脑面前通过鼠标和键盘来操纵生产过程时没有压力,完全可以处于轻松的心理状态,操作失误时可以通过重新再做来弥补前次操作的过失,很难体会现场实际操作的紧张及工作压力,不利于增强学生安全生产的高度责任感、紧迫感。因此,要让学生真正掌握化工生产操作技能,了解化工生产安全问题的重要性,提高分析判断和处理的问题的能力,还必须与实训实验相结合。 3 结论 化工仿真和实验实训相结合,既可以在仿真中理解所学的理论知识,又可提高学生对化工操作的感性认识。通过仿真训练与真实操练有机结合,扬长避短,既节省成本,又提升学生实际操作能力训练的有效性,更加提高了教学效果。 化工原理实验论文:基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学模式 摘 要:依靠校园内网络,利用计算机建模和仿真技术,实现网络版的实验结构和动态表现。既能够提供教学信息资源,使学生在很大程度上对学习的时间、过程和空间具有更多的支配权,而且能够将静态教材转变为图、文、声、像并茂的动态教材,甚至对因设备、场地等原因无法开设的实验能够“身历其境”地感受实验过程中的生动性和丰富性。 关键词:化工原理实验 虚拟教学 实验教学 自从2002年美国麻省理工大学(MIT)通过互联网全部课程的教学信息而成为全球共享资源以来,其普遍、快速、交互的特点引起了对知识传播模式的全新探讨,极大地改变了基础教育领域内教与学的方式、手段和过程。采用基于网络(WEB)的虚拟教学模式来完善、甚至是部分替代传统的教学模式,必将成为未来教育的主渠道。从技术角度看,当前的网络技术已相当成熟,图像、动画、视频、音频等多媒体信号的制作及传输方式也是多样化的。系统运行于校园网上,既可用于计划性较强的日常教学,也适用于灵活的培训、辅导讲座及师生间交流。近年来,对这一模式在英语课程、计算机课程及思政课程教学中应用的研究不断地深入,但目前应用于工程实验课程的实践则相对寥寥。 《化工原理实验》课程是一门以培养学生的工程能力、创新思维为目标,以实验研究方法处理化学工程问题为特色的实践性课程,是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。实验教学过程担负着从理论到工程、从基础到专业的桥梁作用,必然要求适应时代的教学模式与之匹配。目前高校所采用的实验教学模式多为传统的、验证性的模式:即实验中采用分组实验的形式,教师讲解实验要点后由学生采集实验数据,经课后整理后上交实验报告。这种实验教学模式导致学生机械地循序操作,而且由于受到场地和实验装置的限制,很难实现学生个人独立完成实验的目的。另外《化工原理实验》中,介质在密闭的管道或塔器内进行传质传热过程,无法观察到实际的过程变化或产生故障的情况,这些因素都不可避免地剥夺了学生思考的权利。除此之外,作为工程实验,要花大量的时间在准备实验上,但如果碰到设备出现问题,将直接影响实验的进展;作为对实践环节的总结,实验报告是实验课程的重要组成部分,也是评判学生实验结果的依据。但在实际的教学当中,学生的实验报告单纯是数据的整理,且容易抄袭。对于报告中体现的较大误差甚至是失败的实验,学生得到的只是一个成绩,而没有修正或改进的实践机会。为建立《化工原理实验》教学的基础性、综合性、自主性、创新性相结合的实验教学模式,鼓励学生选择、自学、尝试、乃至允许失败并总结经验,巩固课堂教学知识点,弥补课堂教学的盲点,基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学的探讨势在必行。 1 《化工原理实验》开放式虚拟教学模式的主题模块 顺应科技教育的趋势,我们提出了以《化工原理实验》教学过程的设计及学习资源的利用为特征,以信息库的建立及实验CAI的网络化作为整个虚拟实验教学优秀的模式,组建包括资源创作、视频教学、多媒体课件的教学信息库,实现《化工原理CAI》仿真的网络化,开发综合学习、资源、评估及信息交流的教学平台体系。通过网络联通的PC机,学生不仅可使用模拟软件搭建的虚拟实验环境,根据实训的要求,任意时段、任意次数地进行实验练习,而且能够利用多媒体通讯技术构造的学习环境,进行实时视频点播教学、多媒体个别化交互式网络学习等教学活动。以此为主旨的主体模块为: 1.1 网络化仿真实验平台 基于WEB的实验仿真系统的开发。东华大学的《化工原理实验》现为上海市精品课程,自主研制的《化工原理CAI》以其三维立体界面、逼真的动态效果、切合教材的操作流程,以及方便的操作界面等优点已经在《化工实验原理》课堂教学中使用,教学效果良好。但由于其必需以软件的形式单独安装在每台电脑中,无法进行使用者个体间的交流,也无法在没有购买或安装此软件的学生个人电脑中使用,限制了在实验室外的使用条件。因此,将流程仿真、动态实验过程通过计算机技术、多媒体技术、数字压缩技术、网络通信技术的融合交叉,制作成适用于网络传输的实验仿真系统是迫切的需求,是虚拟实验系统的关键组成部分。在虚拟的教学实验中,学生们可以再现和模拟实验发生和发展的条件、现象,直观清晰生动地为学生提供大量的感性材料来验证课堂理论讲授的内容。对于难做的实验,学生可以重复进行实验,而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。实验报告可以用小论文的形式,运用课堂教学的理论知识、学生自身实践的数据成果,允许学生在仿真实验中模拟错误实验条件及操作下的异常现象和可能出现的实验事故,鼓励他们勇于实践、不怕失败、善于从成功与失败中吸取经验,培养和促进学生的语言知识、逻辑思维能力和概括能力。不仅能够最大限度地利用各种教学资源;能够实现任何学生、在任何时间、任何地点、从任何实验章节开始实践;而且可以使教师与学生、学生与学生之间,通过网络进行全方位的交流,最大范围的教学资源共享,大大地提高实验教学的质量和效率。 1.2 虚拟实验教学管理 打破许多实验内容的设置还停留在把书本上的文字直接上传到网上的方式,建立和完善“数据库”服务体系。不仅局限于教学大纲,教学日历,教案等文字资料,还应以流媒体信息模式以在线播放或下载播放提供教室讲课录像、声音、图像等,丰富教材内容。将录制好的视讯影片剪辑安排,结合Flash动画等形式,针对教学内容,以不同的教学策略提出问题来启发、促进与引导讨论。数据库的建设是一个长期的过程,需要该实验课程的专业教师和技术人员共同开发,结合传统的网页资源及预录的视频播放,充分调动人的多种感官,以达到良好的教学效果。 2 基于WEB的开放式虚拟教学模式应用于《化工原理实验》的教学体会 无论对学生还是老师来说,虚拟实验教学都是新体验,不仅在形式上,也将是在思想上的一次创新。建立网络交互体系,将教学过程中教师与学生的交流形式网络化,延伸课堂教学的空间和时间,密切师生之间的交流也是本项目的关键之处,可以通过BBS主题讨论和与师生间的电子邮件在线非实时答疑,构建民主平等的新型师生关系与和谐愉快的心理氛围。在此两项基础之上,建立讨论答疑及考试系统。提供练习、作业、考试等多种试卷类型,以满足不同用户考试、学习、培训、竞赛的应用需要。学生可以查看自己的成绩和答卷,参照设定的正确答案和答案要点说明,了解自己的知识盲区,有效地提高在教学上的应用效果。同时,教师的角色不再单纯地作为知识的传播者,而是从“教”到“导”。引导学生高效率地学习,掌握学习策略,培养学生自我调节、自我监控等能力,形成良好的学习习惯。只要在有网络的地方,就能够成为真实意义上的开放实验室.虚拟实验室的优势是硬件设备无法可比的,但也不可忽视它的局限性,毕竟是一个模拟的环境,对那些在处理硬件设备是还有很多细节问题上要同学们反复练习、熟练操作;在教学过程中应该要灵活运用虚拟实验室和教学实验室之间的互补,虚实结合、取长补短,为学生们进行更高层次的学习提供良好的学习和实验的环境。 化工原理实验论文:关于化工原理实验教学的一些思考 【摘 要】为了提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解, 列举了化工原理实验教学存在的几个问题,提出了一些解决方法 【关键词】化工原理;实验;教学;方法 素质教育是高校21世纪人才培养的方向, 教育的重点向能力素质培养转化。只有具有较强实际工作能力和创新能力的人才, 才能适应社会的需求, 化解社会就业的竞争压力。陕西科技大学是工科院校, 培养的是应用型人才, 大部分的毕业生将直接面向生产一线, 从事现场的生产、技术、管理工作。 作为化工类及其相近专业的技术基础课, 化工原理课程的建设和改革一向受到各相关学校及院系的高度重视。从见诸公开发表的教学研究论文到各地各院校的精品课程名单上, 都可以看出化工原理课程的重要地位和建设水平。在构成化工原理课程的三大教学环节中, 化工原理实验起着验证理论、结合科学研究和生产实际、培养学生动手能力和创新能力的重要作用。实验课与理论课是相辅相成的,是提高学生动手能力的一重要环节,是对课堂知识的一种巩固与加深。在教学过程中,教师应该把实验内容、理论课教学和工业实际生产紧密结合起来,要使学生所学的理论知识能够通过实验加以检验,而且要让学生能够学到化工生产过程中一些常用单元操作的操作过程,掌握一些常用设备的使用方法,使其动手能力得到初步的训练,养成良好的实验操作习惯,以适应化工企业中的基本生产过程,为学生今后的发展打下一定的基础。 因此我们在重视理论教学的同时, 需进一步加强实验课程教学工作的改革[ 1] , 用科学态度对待和重视实验教学, 提高实验课程的地位。从目前我校化工原理实验教学实践来看, 学生虽能在老师的指导下完成实验课程的基本操作及对实验数据的处理, 但仍存在以下不足: 1 实验课的内容和操作主要靠教师在实验室讲解和演示, 多数学生仅照葫芦画瓢, 简单动手,基本不动脑, 有些学生做完后仍是茫然,更不要奢谈创新; 2 部分实验内容枯燥乏味,学生对实验目的性不明确和不感兴趣, 做实验表现为缺乏积极性、主动性; 3 实验报告撰写流于形式。 针对以上不足, 为提高实验课的教学质量,笔者对以下几方面进行了一些思考。 1 重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师, 可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力, 并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。 因此在进入实验中, 学生就能很快能理解实验目的, 完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习, 使学生进入实验时心中有数, 得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意, 即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验? 一般认为, 相对的集中便于实验室的安排与管理, 理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为, 在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多, 不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2 实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习[ 2] 等方面, 确实发挥了不可替代的作用。近年来, 一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件, 它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然, 实验仿真不可能完全替代实际操作, 正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为, 在实验操作前让学生进行实验仿真, 既可以加深他们对理论知识的理解, 也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握, 以改善实验操作效果。同时, 对于有特别要求的学生, 也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是, 现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的, 普适性不够, 同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能, 这样不仅有碍软件本身的推广, 而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3 改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结, 是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑, 多数内容可以照抄实验讲义。 报告要真实反映我们要作什么? 怎么作? 作的结果? 以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性; 要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力; 体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/ 的形式来写, 但不强求一律, 给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时, 根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下, 可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点, 自拟题目。同一实验, 学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的, 增加了实验的主动性和兴趣, 实验报告质量由此得到明显提高, 抄袭实验报告的现象则可明显减少[3-5]。 4 结论: 本文就常见于化工原理实验教学的几个问题提出了我自己的看法。实际上, 类似的问题也存在于其他专业基础实验课及其实验室中。提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解,提高教学质量, 培养高素质人才, 是非常重要的。 化工原理实验论文:实验装置在《化工原理》教学中的应用 摘 要:化工原理是化工专业学生的一门重要基础课程,而化工原理实验室化工原理课程中的一个版块。教授化工原理实验,学生能够更加有效地掌握化工原理知识,培养自己的创新、思考和实践能力。在化工原理教学的过程中,使用实验装置能够把课程变得更加生动形象,学生也更加容易理解知识,有利于学生形成工程观念。 关键词:化工原理 实验装置 应用 化工原理实验是化工专业学生必修的一门课程,这门课程和其它的实验课不一样。化工原理实验室化工原理课程中的一个版块,它较为注重实践和工程观念的培养。化工原理实验的工程性质明显,学科综合性较强。它是对课程上理论教学的补充,而且还能够培养学生的工程观,拓展知识面。 为了适应新时代下人才培养的要求,这些年学校一直积极开展教学改革,探索学生能力培养和提升的途径。实验教学部能够只巩固学习过的理论知识,还需要培养学生分析和解决问题的能力。这就要求我们进行工程化教育,也就是把人才培养的目标安排到教学中,在教学过程中体现出工程的特色。 化工原理实验装置体积大,投资资金多,而且很多会受到场地等因素的限制,学校一般会开设化工原理仿真实验课程,通过计算机模拟真实的化工原理实验。学生能够了解实验步骤等,显著提高了学生分析问题和解决问题的能力。但是计算机仿真存在一定的缺陷,比如说无法进行手动操作,学生的实践能力无法得到实训。因此学校研究设计了小型的实验装置,实验装置结合仿真软件使用,学生对实验的理解变得清晰透彻[1]。 一、化工原理教学实验装置现状 学校在早些年前就开设了化工原理,其中也包括化工原理实验。实验装置制造的时间较早,大部分装置已经老化。学校扩大招生,实验人数和课时增加,原先的实验装置已经无法承受长时间运转。学生的实验能力一般,实验设备经常出故障,如果不及时更换,设备维修的费用大幅度增加。学生进行化工原理实验的时候,只是简单地完成预先设定的流程,记录实验数据,最终完成实验报告。完成报告的时候,如果得到与书本不一致的结论,学生一般会把问题归结到实验仪器老化。在实验过程中,学生观察、分析和解决问题的能力无法得到锻炼,自然学生的创新意识也无法得到增强。化工原理教学模式陈旧固定,一般都是一些演示及验证性质的实验,无法锻炼学生的能力,学生的工程观念也无法得到培养,背离了化工原理教学的目标。因此我们需要进行“以化工原理基础知识为基础,培养学生的创新意识和工程观念为目的”的教学改革。 二、化工原理实验装置的创新 实验装置能够检验学生的操作能力,丰富他们的知识体系。每一套实验装置都是工业化生产设备、流程的缩小版,应该结合化工、自动化、计算机等专业知识,不能够简单作为化工现象的演示。学校要把培养学生的工程观念和创新能力作为要求,设计制造有代表性的实验装置。学校在建设典型实验装置,应该注重实验装置的综合性和先进性。实验装置也需要与工业生产设备相一致,在传统的实验装置基础上运用数字化技术,使用计算机控制实验装置的工作。这样学生不仅能够通过实验学会基本操作,而且还能够掌握处理工程问题的方法。学生使用计算机处理实验数据,这样就能够把实验过程和工业生产联系起来[2]。 目前化工原理实验教学在技术和测试方法上都存在很大的问题,特别是使用计算机采集实验数据和控制,所以我们需要加大改革的力度,对实验进行创新。 首先,老师需要制定严格的教学管理考核制度。提醒学生在进行实验课程之前做好预习工作,做实验的过程中进行提问,最后还需要提交实验报告。其次,把计算机引入实验教学中。开发一套和学校实验装置匹配的仿真软件,通过仿真实验软件进行实验的再现。学生可以在计算机上进行预习,这样可以大大提高实验的效率。学生也能够通过计算机处理实验数据,这样就能够节约大幅度计算时间,学生就能够把精力集中在报告撰写上。把计算机用到实验数据采集和实验控制。现代的化工生产的特点是大型化和自动化,化工生产的实质是使用计算机控制实验过程, 这样不仅能够让学生真实地感受工业中的化工生产过程,而且还能够了解计算机在工程中的使用[3]。 三、综合性实验装置的应用 在化工生产中,离心泵一直被用来进行液体的传输。离心泵的操作也被视为化工生产中的基本操作。在化工原理教学中,液体的传输是典型的传递过程,它是化工原理课程中最为基础的部分,主要研究的是单元操作。科学技术在不断进步,各行各业都已经开始使用计算机,化工过程中也得到大幅度使用计算机。在设计开发流体流动阻力及离心泵的联合实验过程中,需要引入计算机过程模拟、再现数据采集及传输和控制技术,使用信号传感器来传输信号。 原先测定阻力的装置只能够简单地测定直管的阻力,一根光滑,一根粗糙。离心泵测定泵的特定曲线也只能测定一台定时的离心泵,测量的数据误差比较大。以前通过温度计测定温度,压力表和真空表测定压力真空度。而新的阻力和泵联合使用装置,能够测定一台泵的特性曲线,也能够测定两台泵的特定曲线。 测定液体阻力的时候,可以通过这套装置在线采集数据,比如压力、温度等。设计的实验装置流程清楚,设备减小而又具有代表性,能够大幅度减轻人力消耗,实验室的装置也能够变得功能更加全面,性能完全优于单一的实验装置。在化工原理教学中使用实验装置,这不仅能够丰富教学的内容,而且还能够让学生掌握书本之外的知识。学生在学习过程中容易形成工程观念,视野得到开拓[4]。 四、结束语 化工原理的工程性质很强,实验环节能够很好地培养学生的工程观念。使用综合性的实验装置进行教学,能够加深学生对课本知识的理解,进一步拓宽知识面。借助综合性的实验装置教学,实验的效率得到提高,学生的学习兴趣也得到激发。装置设计过程中大幅度采用信息化和数字化装置,这样测定的数据更为准确。教师在教授化工原理实验时,保证效率的同时变得更为轻松。综合实验装置的使用,课堂质量和效率得到改善,也进一步促进了化工原理教学改革的深入[5]。 作者简介:南京化工技师学院 江苏省南京市 姓名林瑜(出生年-月)1966年9月;,性别男 ,民族汉,籍贯福建福清 ,学历本科 ,职称 讲师 ,研究方向 化工工艺专业化工原理课程。 化工原理实验论文:基于VB的化工原理传热实验CAI课件开发 摘要:采用Visual Basic开发了基于Windows平台下的化工原理传热实验仿真CAI课件,该课件具有简单的人机对话窗口,仿真过程中的关键操作步骤会自动提示学生操作;实践证明该系统能够让学生更加深刻地了解传热实验,缩短了实际操作时间,具有推广应用价值。 关键词:化工原理;实验仿真;对流传热 化工原理实验是化工原理课程教学中的重要一环,属于工程实验范畴,它采用自然科学的原理和工程实验方法来解决化工及相关领域的工程实际问题。因理论研究跟不上生产发展的速度,有些重要数据的获得依赖实验手段,如求热量传递中的传热系数等。随着高校的扩招,部分院校在实验教学上存在实验设备、场地或经费不足等问题,使学生动手的机会少不利于加深学生对所学知识的理解和动手能力的提高。为此我们开发了对流给热系数测定实验仿真,以便学生对实验过程获得直接的感性体验,尤其对实验步骤和操作程序产生深刻的印象。 一、仿真系统开发环境的选择 早期的仿真软件大多是基于DOS操作系统,由于开发工具复杂、计算机软硬件技术不完善,致使某些化工原理实验教学软件存在容易死机,界面不友好等缺点[1]。目前,仿真软件的开发通常有2种方式[2-4]:一是应用可视化开发语言工具如:Microsoft公司的Visual C++和Visual Basic以及Borland公司的C++Builder和Delphi等。二是应用多媒体合成平台,如Macromedia公司的Authorware[5]等。VB采用面向对象的程序设计方法(OOP),在整个应用程序设计完成之后,还可编译生成可执行文件(.EXE)脱离VB环境,因此本课件选用VB作为化工原理实验仿真系统软件的开发环境。 二、仿真系统的制作过程 对流给热系数测定实验是用蒸汽和空气在套管换热器中逆流换热,蒸汽压力和空气流量均可调节,空气进出口温度、空气流量、蒸汽压力、蒸汽进口温度、换热器壁面温度为测量值。 三、结论 1.选择Visual Basic开发的基于Windows操作系统的化工原理对流给热系数测定实验仿真软件,作为化工原理实验教学的辅助教学手段,可以直观地展示对流给热系数测定实验的进行过程,有助于学生加深对传热实验的理解。 2.在软件的开发过程中,充分利用Visual Basic中的Timer计时器通过编程来控制画圆、画线等来解决设计中的动画效果,也达到了令人满意的效果。 3.该软件具有实验仿真系统必备的基本功能,应用实践表明:该仿真软件能够满足辅助教学的要求,具有一定的推广价值。 化工原理实验论文:浅谈化工原理实验创新与课程改革 【摘要】目前化工原理课程存在内容陈旧、教学方法单一、手段落后等问题。为符合劳动力市场对人才的要求,在化工原理教学中应精选教材内容、因材施教;加强实践教学经验,培养能够适应现代化化工技术要求的专门人才。 【关键词】化工原理 实验创新 课程改革 为深化教学改革,加强课程建设,适应我国社会主义市场经济和现代化建设对职业技术人才的需求,全面提高教学质量,是我们每位教师所面临的一项重要课题。 化工原理(又称单元操作)是实践性很强的技术基础课,也是一门主干课程,是用自然科学的基本原理来分析和处理化工生产中的物理过程。化工原理既包括理论教学又包括实验和课程设计两个实践性教学环节,在化工及相关专业人才培养中起着举足轻重的作用。笔者认为,要培养高素质的职业技术人才,应从这类实践性很强的课程作为教学改革的突破口。化工原理实验创新,主要应从以下几方面着手: 一、实验创新 创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加大实验教学改革力度,进行实验创新。 1.严格实验教学管理,实行结构成绩制 教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。 2.将计算机引入实验教学 开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果,学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精力撰写实验报告,提高实验报告质量。 运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工程上的应用有进一步的认识。 二、教学内容改革 对于中职学校学生,本门课教学内容多,教师要精选授课内容,加强对单元操作和基础理论共性的分析。同时要注重理论联系实际,这样有利于提高学生分析问题、解决问题的能力;对于教材中散、乱、杂的内容,教师要仔细归纳, 为学生理清思路,突出主线;另外教学内容要更新,教师可利用讲座或其它形式向学生介绍当代化工最新进展,如膜分离技术、热板换热器、静态混合等内容,使学生有机会接触更多技术发展的新成果,扩大学生的知识面。 三、教学方法改革 1.因材施教、分层教学 学生的学习基础、学习成绩有差异,学习兴趣也有所不同,教师应根据学生的这些差异因材施教,对学习成绩较差的学生,教师应个别辅导,帮助他们掌握已学内容。对学习成绩优秀的学生,有条件的可举办加强班,该班的授课主要以多媒体课件为主,增加课容量,增加新的知识点,采用启发式教学,加强教师与学生教学中的研讨,积极引导学生自学,注意学生综合能力、创新能力、工程能力的培养。分层次教学,对于成绩差的学生把教学内容做的简单些,容易理解,使学生在学习中能体会到快乐。对学习能力强、动手能力强的学生,可利用第二课堂,教师帮助他们选择题目或学生根据自己兴趣选题,可利用学校实验室的仪器、设备,在教师指导下完成一些实验研究、产品开发或设计一些综合实验项目,增进学生对本专业的热爱,培养学生独立的工作能力。 2.习题课与作业布置 对每章的重点内容,教师通过习题课及布置适当的作业,可强化教学效果。对本门课中讲解的各种单元操作的计算方法以及一些工程实际问题,主要以习题形式出现,这样可以帮助学生复习、理解、巩固和运用所学知识,独立解决工程问题。对典型的单元操作过程,教师还可布置1-2个综合性强、结合工程实际的独立课外作业,使学生从查找数据、确定计算方法、过程计算、对计算结果进行分析等方面得到锻炼,提高学生的综合能力和工程能力。 3.加强认识实习环节 认识实习教学环节对化工原理课程的学习有一定的促进作用,是对课堂教学的一种补充。为提高认识实习教学效果,避免学生到工厂去走过场,教师可在实习前,利用多媒体课件进行演示教学,将单元操作过程在课堂上先演示,让学生到生产现场后进行比较,加深学生对单元操作过程的理解和认识,使本门课的教学不再抽象。 四、教学手段的改革 传统的化工原理教学,教师仅用粉笔、黑板和教师的语言表达教学内容,教学方式抽象、静止、平面,费时费事,这对于实践性很强的课程,教学效果不理想。运用现代教学手段,采用多媒体技术的活动视频、图像、动画等手段进行教学,可以形象逼真地重现设备内部结构和设备操作现象,使得抽象概念简单化,复杂结构直观化,在课堂上就可以给学生一种很强的实物感,课堂内容既生动又丰富。同时通过采用多媒体技术辅助教学,促进了教学内容的更新和发展,增大了课堂信息量,使学生有机会接触更多技术发展的新成果,扩大了学生的知识面。 总之,提高教学质量的一个关键方面是建设好课程,本文就化工原理课程建设从内容的改革、教材体系的更新、教学方法和实验教学等方面进行了探讨,并采取相应措施,取得了一定的成效。 化工原理实验论文:化工原理实验教学改革的初步探索 [摘要]文章分析了现有化工原理实验课程存在的问题,通过对明确实验目的、加强实验师资建设、改进实验设备和引进仿真软件、增设综合性创新实验等方面的改革提出一些建议,希望能够提高化工原理实验课程的教学效果和教学水平。 [关键词]化工原理实验 教学改革 应用能力 创新能力 《高等教育法》明确指出:高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。化工专业的主干课程——化工原理,主要任务是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算及选型。化工原理实验是理论与实践相结合的重要环节,是培养化工专业大学生应用基础理论知识分析研究生产实际问题的能力,进行工程师基本训练的基础课程。如何使学生在有限的学时中,培养创造性思维和工程实践的能力,是化工原理实验教学改革的重点。笔者根据自己的教学经验,对化工原理实验教学改革进行了一些探索。 一、传统化工原理实验教学的不足之处 传统的化工原理实验教学模式已经沿用数十年,不能很好的适应现代化工教学要求,它的主要不足之处主要包括以下几点: (一)教学目的主要是验证经典理论。传统的化工原理实验教学内容取决于化工原理理论课所学内容,实验项目的设定及实验结果的评定固定而死板。教师对学生成绩评定时,主要依据最终实验报告的内容是否充实,特别注重测量结果的准确度,往往忽视实验的操作过程。这样做的结果就是容易导致学生认为只要写好实验报告就行,不亲自动手做实验,只是更改或抄袭他人数据,应付了事。 (二)教师实践能力有待提高。很多化工实验课程的授课教师都是学校毕业后即从事化工实验教学,对化工生产实践缺乏了解,而化工恰恰是以实践为基础的学科。这就导致了许多教师对化工实验本身理解不深,每次讲课都是照本宣科,对培养学生创造性思维和工程实践的能力有很大的限制作用。 (三)教学方式陈旧,实验效果差。传统的实验教学方式是教师预先调试好实验设备,学生实验前预习实验,然后教师讲解实验原理、步骤、注意事项,介绍实验室仪器设备及使用方法,最后由学生分组进行实验,教师全程指导学生完成整个实验过程。在这种实验过程中,学生处于被动地位,学生的主动性和创造性思维无法调动,导致学生对指导教师的依赖性大。 (四)实验设备老旧,导致运行成本高,困难大。随着科技的发展及计算机应用的日益广泛,化工生产的设备和条件发生了根本性变化,但很多化工原理实验室沿用几十年前的设备,自动化水平很低,操作的工作量大且危险,导致学生对参加化工生产产生抵触情绪。同时由于实验班级和课时的增加,原有实验设备所需实验时间较长,长时间满负荷运转,再加上学生实验技能的欠缺,使设备不能保证正常工作。 二、化工原理实验教学的改革措施 (一)分析课程状况,明确实验目的。化工原理实验课程的主要目的是:以培养和提高学生的工程概念及综合素质为目标,在教学内容、教学方法和教学手段的改革中,引入现代化的教学理念和教学手段[4]。在实验教学的内容上注重学生的实际动手能力,教师对学生成绩评定要从实验的全过程入手,全面合理设置学生的评分标准。真正培养学生的创新精神和实践能力。 (二)加强实验教学师资队伍的建设。化工原理实验室涉及化工、计算机系统、仪表自动化等多方面的专业知识。这就要求实验教师在具有较强理论知识的同时有较强的动手能力,对仪器设备、仪表设备等能够熟练的操作,进而确保实验教学的顺利进行。这就要求教师必须经常下到工厂(或者参与学生的生产实习和毕业实习),以及尽量从事化工类课题的研究和开发,不断提高自身的工程水平。在讲授实验时,教师就可以实际工程为例,将理论知识融合到工程实际当中,在实验过程中遇到问题及时解决,有利于学生综合能力的提高。 (三)改变陈旧教学方式,增加综合性创新实验。将一些实验设计成综合性创新实验,以激发学生强烈的学习兴趣和创造意识。比如,传热过程被广泛应用于化工生产过程中,因此,换热器的计算及传热系数的测定就成了化工原理实验的重点实验项目。传统实验教学的目的,只是让学生了解换热器的结构、选型,学会测定总的传热系数,由于与生活实践没有联系,学生印象不深。为了加强对学生思维能力的培养,将实验目的改为“某换热器的设计、选型及参数计算”。教师应引导学生考虑影响传热的因素,在给定要求的前提下要求学生自己查阅相关资料、拟定实验方案,测定和分析数据,归纳总结实验结果,形成实验报告。在整个实验过程中,教师要严格把关,严谨分析实验方案的可行性,之后方可开始实验。 (四)改进设备和引入仿真实验。根据实验的要求对原有设备进行改进和引进高水平实验设备。当代化工产业的特点是以科技为先导的技术密集型产业[3]。随着化工技术不断更新,整个生产过程的自动化程度很高。这就要求在实验教学中对原有设备的进行改进,一般主要侧重于引进先进的检测仪表和手段,特别是可运用计算机进行远程控制并可在线数据采集的设备,提高实验数据的准确性,实验过程的自动化程度。 为更好的完成实验教学任务,可引进“化工原理”实验仿真软件。在实验室新的设备中引进实验仿真软件,通过仿真技术,在计算机上全面形象表现实验装置、实验过程、实验结果和实验规律,从而把复杂、抽象的教学信息转化为学生易于接受的信号。对于调动学生的学习主动性、加强学生理论知识的掌握和运用、提高学生工程应用能力有较大的促进作用。 三、总结 社会的进步和发展需要大批的应用型人才,所以应用性较强的化工原理实验课程的教学改革势在必行。通过以上改革措施,提高学生学习兴趣及综合应用水平,培养学生创新能力,为当今化工企业输送兼具应用与创新能力的化工工程师类人才打下良好的基础。 化工原理实验论文:计算机仿真在化工原理实验中的应用 摘要:在Windows操作系统下,联合应用功能强大的C#语言和Flash软件,开发化工原理实验仿真和数据模拟处理系统,具有快速、简单、人机交互,真实模拟实验步骤等特点。本文论述了开发仿真系统的方法及其应用于化工原理实验教学的优势,指出在化工原理实验教学中开展仿真实验将成为教学改革的新方向。 关键词:仿真系统;化工原理;编程;实验教学 化工原理课程的实践教学涉及化工生产中的单元操作,由于实验室仪器设备和教学时数的限制,难以做到以学生为主体,学生动手能力训练效果不佳。将实验原理、实验现象、实验过程及数据处理与计算机技术相结合,通过计算机模拟实验装置的仿真操作软件是一个很好的教学辅助手段,能够很好地弥补实践教学中的不足。Flash动画具有体积小、表现力强、支持音频、交互性强等优点,广泛应用于实验演示或多媒体光盘的制作。Flash使用ActionScript语句,增强了对于交互事件的动作控制,使用户可以更精确、更容易地控制动画的播放。Flash软件倾向于简洁漂亮的动画过程,可以实现许多人机交互特效,但进行复杂的模拟过程和数据处理就力不从心了。以C#语言结合动画软件Flash,可开发出一种形象逼真、操作简洁的化工原理仿真软件。 一、化工原理仿真系统的制作 化工原理实验包括流体流动阻力测定、离心泵性能测定、传热、精馏、吸收与解吸、干燥、萃取等基本单元操作,分别由不同的仪器仪表和管道组合而成。在仿真软件中,把各种设备和管道用flash画出,再根据每一套装置流程图的要求,以真实、立体的效果来实现。 1.整体结构。实验仿真系统的开发过程分为三个阶段:实验前的准备、实验过程及数据记录和数据处理。前两个阶段在Flash动画制作软件上完成,第三阶段在Visual Studio 2005软件开发工具上完成,并且使用Access数据库进行数据的存储与交换。 2.仿真系统的实现。在计算机模拟化工原理实验时,需要通过动态数学模型来模拟真实的实验操作,该模型主要包括实验指导、素材演示、仿真操作、数据处理、考题测试、帮助功能等内容。下面以离心泵性能测定为例详细说明仿真系统的制作过程。在实验准备阶段与实验开始阶段的Flash动画的制作过程中,考虑到实验步骤有先后,以及更好地做到人机交互,必须使用专门为Flash脚本开发的ActionScript语言。如点击水泵开启按钮必须在阀门开启以后才能启动,直至水灌满后,才可以点击关闭水泵按钮。为了使实验更具有真实性,需设置阀门的流量控制,分为10个级别,可以逐渐增大或减小。运用Visual Studio. Net开发环境编写C#程序,可以通过拖动添加组件,并自动生成组件需要的代码。在制作化工原理实验模拟课件时,可通过Visual Studio 属性窗口设置各种开发元素属性如外观、名称等,且属性窗口中显示的内容,随着选择开发元素的不同而动态改变。利用Visual Studio“工具箱”,可以向应用程序添加标准控件。在设置好窗体和控件后,利用Visual Studio的代码编辑器编写程序代码。在命令窗口中,可以直接输入并执行各种命令,调试应用程序,并通过在即时窗口的命令行中输入表达式或变量名,可以得到它们的值。编写程序过程中,难免会遇到一些错误,开发人员需要对应用程序进行调试,查找错误的根源,以期达到设计要求。离心泵性能测定实验涉及到流体流动、水泵运转、仪表变化、阀门打开或关闭等动作,在仿真系统中通过Flash动画来实现这些动作的动态效果,使整个实验过程表现得更加真实。用Flash中的按钮实现动画交互效果,控制整个实验的操作并对数据进行采集,同时将数据传入C#,由C#对数据库进行读写操作,然后作出离心泵特性曲线图。 3.实验数据产生及处理。化工原理实验过程中往往要测定温度、压强、浓度、流速等数据,同时必须对这些参数进行整理和分析,并运用相关的理论公式进行计算,才能达到实验预期目的。化工原理实验实测数据多,绘图耗时费力,计算公式复杂,有时甚至需要进行迭代计算,借助计算机辅助程序可圆满解决这些问题。在仿真软件中,通过C#语言设计数据处理程序。根据各化工单元操作理论建立数学模型,使仿真数据在实际操作的数据范围内随机产生,以保证每个学生在进行仿真实验时即使初始条件相同,也不会得到完全相同的实验结果,更接近真实操作状况。试验完成后,点击“记录数据”按钮,计算机会自动记录数据,并在后台进行数据传递,然后根据预先输入的计算公式进行数据处理。数据处理后被保存到Access数据库中,再通过调用,将数据输出在DataGridView进行显示,或据此数据绘制实验曲线。 二、操作过程及功能概述 主界面使用Visual Studio C#中的窗体,通过添加菜单栏来控制试验的选择。其特点是方便、简单易用,更重要的是为今后仿真系统的逐步完善提供了空间。首先水泵的开关按钮是不可用的,必须在打开阀门以后,才能启动水泵。当水泵与阀门同时启动后,便开始灌水,在这期间禁用系统中所有的按钮。待灌水过程结束,先关阀门再关水泵。点击“开始实验”按钮,可以开启下一个界面继续实验。先打开水泵,然后打开阀门,通过阀门调节流量级别,仪表数值会随之变化。点击“记录数据”按钮,将仪表的数值记录在数据库中。当数据记录完毕,点击“查看数据”按钮,屏幕上显示10组数据以及由公式计算得出的“扬程”、“有效功率”、“效率”数值。点击“绘图”按钮,可直接绘制出H-Q、P-Q及η-Q三条特性曲线。无论是实验结束还是中途关闭实验窗体,都将出现一个对话框以提示实验者“是否保存当前数据?”操作者可根据提示对实验数据进行取舍。 集合Flash动画和C#语言优点开发的化工原理实验仿真系统,具有界面直观、操作简单、支持人机交互、占用空间小等特点,能显著提高化工原理实验教学的效果,减少实验设备投资和损坏,降低实验投入成本,避免实验事故的发生。计算机辅助教学,特别是计算机仿真实验在化工教学过程中的应用,使学生接触了一种全新的实验手段,激发了学生学习的积极性和主动性,使学生创新意识得到培养,从而提高了整体教学质量。 作者简介:臧红霞(1970-),女,邢台学院生物·化学系,讲师,工程师,毕业于同济大学化学系应用化学专业。 化工原理实验论文:浅谈化工原理实验教学的点滴体会 摘要:化工原理实验属于专业基础实验课,它是化工原理理论的重要补充、辅助、验证和深化;它是实践性教学环节中的重要组成部分;它是将理论与实践相结合,培养学生动手操作能力,通过实验现象的观摩、分析、讨论来培养学生独立思考问题和解决问题的能力。笔者结合实验教学中存在的问题,从“课堂教学方法改革、学生参与实验教学、规范实验报告”三个方面浅谈了自己的看法,以提高化工原理实验教学质量,培养高素质的技能型、实用型人才。 关键词:化工原理;教学体会;实验 一、课堂教学方法改革,学生画、学生做、学生讲、互相问答 在我们传统的教学中,总是老师先讲,讲完后,学生按照老师讲解的实验目的、实验原理、工艺流程、操作步骤来获取数据、处理数据,学生简单、重复、机械化的操作着。笔者初步的探索是将本校石油化工系10级煤化工班分成两组,第一组采用传统的教学方式,第二组采用笔者提出的“学生画、学生做、学生讲、互相问答”的教学方式。 1.学生画。学生到实验室,我可以先让学生将实验装置的构造、设备结构、工艺流程、物料走向等用纸画出来。通过画图使学生对装置有个短暂的熟悉过程,有一定的感性认识,然后再来认识、了解设备的名称和结构,设备的型号、位号、检测控制点、工艺参数等。画完后,老师在课堂及时做讲评并将成绩纳入到现场操作成绩中。 2.学生做。放开手、大胆让学生带着问题去操作。在实验教学中,先不要讲解、做演示,否则学生就会不思考、不观察,完全是老师牵着他们的鼻子走,这样也调动不起他们的主动性、积极性和对学习的兴趣。但是实验老师放手不能放眼,放手不是放纵,要勤于观察,允许失误、失败,发现学生操作有误及时去纠正,并理论解释。在学生操作中,我们可以在他们操作到不正常的现象或后果时,先让学生在装置上直接观察错误操作的现象或后果,然后解释为什么会有这种现象和后果,让学生在纠正错误中学习正确的操作步骤。在操作中,我们也可以故意设置障碍来锻炼他们分析问题、解决问题的能力。比如在板式精馏塔的操作及其性能的评定实验中,我们想知道什么是泡沫夹带,老师可以将装置的正常状态调为泡沫夹带不正常的现象,然后让学生来观察现象、分析原因,再让学生将不正常的现象调成正常现象。通过这样,学生就知道哪种现象是泡沫夹带,为什么会有这种现象,如何解决此现象了。只有这样才能加强学生对理论知识的理解,对正确操作的记忆,同时也加强了他们的动手操作能力。 3.学生讲。通常在课堂上是老师讲、学生听,这在一定程度上限制了学生的个性发展。我们为什么不尝试让学生来讲,老师来听,让学生当一当老师(尤其实验课)呢。同学在讲解的过程中既锻炼了他们的口头表达能力,又熟悉了装置的结构、工艺流程、操作步骤等。所以在职业技能资格考试中或实验成绩中我们完全可以加上口试成绩。不论是在同学们的操作中,还是在讲解的过程中,我们一定要多鼓励、多肯定他们,激发他们对实验课的兴趣,对学习的兴趣。 4.互相问答。实验老师可以提一些如何改进装置的工艺、装置设备在设计中有什么弊端等相关知识的问题,从而提高他们的想象力和创新力。当然老师也可以询问学生老师在教学内容、教学方法中存在哪些问题和不足,以便老师改正,提高教学质量与效果。学生也可以提一些问题让老师或学生来答,互相提问,互相回答。师生共同总结、归纳,得出正确解答,师生彼此都有了进步和提高。 通过两种教学模式,最后发现前一组学生在实验中不积极、不主动,缺乏学习兴趣和创新思想,动手能力弱。实验结束后,在操作方面还不规范、不熟悉,理论知识的理解程度不深等。而第二组采用“学生画、学生做、学生讲、互相问答”融为一体的教学模式后,实验效果、学生综合素质有了明显的提高和改善。 二、规范实验报告 实验报告本是实验过程的总结,但是在批改的过程中,我发现有一些学生不假思考地将实验讲义的内容抄一遍,记录的数据都是自己编的,更严重的是相互抄袭,实验报告内容一模一样,这纯属于应付、走形式,导致老师批改时也没有心劲。针对这种情况,我认为首先要提高实验报告在实验成绩和化工原理整个课程成绩中的比例。实验报告也可以纳入到职业技能考试中,也可以定期举行实验报告展评等方法来让学生在思想上重视实验报告。实验报告中的操作步骤,我们让学生用自己的话将实验操作过程做一总结、概括。对于数据处理方面,我们在上课期间,将学生记录完的原始数据及时核对并签字,同时指定某同学分开处理数据(实验一组中有3~4个人,记录的数据一样),学生上交实验报告时必须将原始数据一并上交。实验报告中,我们鼓励学生写一些老师在教学内容、教学方法、装置工艺流程、设计等存在的问题,自己有什么好的意见和建议及心得体会。只有这样学生才会对实验报告重视、认真,才能达到编写实验报告的重要性和必要性,只有这样老师才能更有利于反省自己、提高自己、完善自己。 三、学生辅助教学 我校实验老师在承担大量的实验教学任务时,还要负责分管教室的卫生,设备的维护与保养,有机、无机、分析实验还要提前做准备实验,这无形中占用了老师大量的时间,一天下来老师筋疲力,也影响备课、讲课。针对这种情况,我们可以鼓励和选拔在校品学兼优、素质比较高的学生来辅助教学,让学生来负责教室的卫生、设备的清洗与日常保养,对于一些简单的设备故障、磨损,也完全让学生去修理,准备实验也可以让学生提前帮老师去准备,如配溶液、清洗试管等。这样不仅丰富了学生的知识,提高了他们的动手能力及综合素质,也给老师挤出来了不少时间,老师可以利用这些时间认真的去备课、讲课、搞科研。当然为了能让这些学生更有积极心、责任心,学校在这些学生入党、就业、评优等方面应优先考虑。 四、结束语 以上就是针对多年来我在化工原理实验教学中存在的问题提出了自己的几点体会。希望高等院校加强化工原理实验教学的改革,不断改进教学方法,树立学生在实验教学中的主体地位,充分调动学生的积极性和主动性,提高学生的综合素质,从而提高化工原理实验教学的质量,培养合格的高等技术应用型、技能型人才。 作者简介:朱对虎(1983-),男,陕西米脂人,银川科技职业学院石油化工系助教,主要从事化工原理实验教学工作。 化工原理实验论文:民办院校化工原理实验改革与实践 摘要:为了实现民办院校的人才培养目标,以化工原理实验为例,从实验室管理、实验教学团队建设、实验教学理念、实验内容与拓展、实验要求等方面进行创新教学改革与实践。 关键词:民办院校;化工原理实验;教学改革;人才培养 民办院校近几年实现了快速发展,它的出现为我国实现大众高等教育做出了贡献。民办高校作为后劲力量要想缩短与老资历公办院校的差距,要想提高其竞争力,在人才培养方面一定要有自己的鲜明特色,更应该以社会和市场的需求为导向,在注重基础理论的同时,以培养实践能力和创新精神的应用型人才为目标。化工原理是化工类相关专业的基础必修课程,是一门以单元操作为主要内容的工程技术课,课程重视实验课的教学,强调学生用实验方法和手段将书本知识实现应用。本文探讨以人才培养目标为方向标,对化工原理实验进行改革与实践探索。 一、采用先进的实验室管理方式,辅助教改的进行 实验室的管理必须要有严格的规章制度,它是协调各方面工作的依据,也是保证实验顺利进行的条件。如确定“仪器设备损坏、丢失赔偿制度”,“设备定期维护制度”等,学校专门配备仪器设备维修人员,以免请外面专家维修耽误教学时间等等。实验室印发实验室安全手册(其中注明仪器设备的保养和维护常识),发放到每个实验教师和学生手中,加强教师和学生对仪器的全面认识。 二、加强实验教学团队建设,完善实验教学 改变以往教师沟通较少的局面,调动实验课老师的积极性,加强团队建设,集体做预备实验,集体讨论,有条件的话可以集体校外进修或参观实习。鼓励实验技术人员上实验课,提高实验课质量。让理论课老师来上实验课,虽然理论上了解比较透彻,但有时因上理论课课时过多,投入实验课精力有限;再加上若一个人全部讲完整个学期的实验,面对众多仪器的操作与维护势必有点力不从心,而实验技术人员长期在实验室工作,对化工仪器设备了解较多,对实验教学存在的问题了解比较全面,所以不妨大量鼓励实验技术人员上实验课。这样无论从人员层次、结构梯队,还是研究领域上都得到了互补,创造了一个全新且又有潜力的实验教学团队。 三、结合实际情况,选择实验内容并拓展 为了提高学生的动手能力,为了今后从事研发或生产操作打下良好的基础,需要开设仿真实验、综合型实验和设计型实验。若按教育部文件的要求,以上“三型”实验应在学科基础上占到70%以上,这势必要求改革,从以往化工原理实验为课内实验,改为单独设课,且学时数也应该相应增加。实验内容方面,增设实验课题,同时将传统实验内容进行拓展,例如,以往离心泵实验只是进行离心泵特性曲线的测定等,拓展后要求学生进行离心泵工作点的确定与流量调节机理的研究,同时进行离心泵性能与转速关系的比例定律对离心泵效率的研究。通过这一系列操作,让学生了解了企业主要的生产流程,锻炼了他们的动手能力。结合学生的兴趣与要求,在课余时间开放实验室[1]。实验室可以购置一些演示仪,例如雷诺演示仪、伯努利演示仪等;可以购买一些化工原理教学模型,这样学生就可以较灵活的利用自己的课余时间选择学习;还可以将教师的科研课题分为子课题同实验相结合,提高学生的科研能力。实验教学为了突出理论教学与实际工程和社会应用相结合,鼓励学生暑期参与社会实践,联系对口企业让学生实地参观与实际上岗操作,让学生真正的长见识、增才干。 四、改进实验教师的教学理念,与时俱进 1.PBL教学法。PBL(Problem-Based Learning)教学法,打破教师传统的教学方法,强调以学生为主的“提出问题―查找资料―讨论研究―总结反思”探究式教学模型[2]。以往授课大部分时间都是教师在主讲,学生则盲目地听,机械地操作一遍,收不到很好的效果。改革后,授课教师于下课前提出下节课实验的相关问题,学生课后查阅相关文献,教师在下节课做实验前请学生回答,督促了学生自主学习;做实验时,对学生容易忽视的地方教师适当进行针对性的引导;等做完实验后,组织学生分组进行交流、讨论,然后教师带着同学们一起小结。 2.绿色化学理念。绿色化学优秀是从源头上防止污染[3],所以在实验教学中,从实验内容、实验手段、实验方法等方面考虑对环境减少污染。我校推广使用微型化学实验仪器,节约药品减少对环境污染;降低药品的浓度并注意尾气的吸收,妥善处理实验的废弃物。例如做完吸收实验后,滴定分析用到的试剂带来的Ba+,以免重金属污染,实验操作完后立刻处理。 五、强化对学生的要求,提高实验成效 1.实验预习。化工原理实验具有工艺性和工程性,学生接触到这种工程装置的实验,如果不预习,往往不知如何下手,面对实验现象无从分析,所以教师一定要严格检查学生的预习报告,强调不预习就不上岗操作。并且要求学生在预习时拟定详细完整的实验方案,不能只停留于以往的简单抄写实验目的、实验原理、实验报告等,而是通过拟定实验方案,理顺实验思路,懂得实验顺序,以免做实验时盲目得不知所措。 2.实验分工和操作。改变以往3~4人一组的状况,采取循环式进行实验,即将学生分成A、B两个组交替循环做实验,每组两人成立实验小分队,二人操作相互配合,不再是以往众人旁观的场景。课后分工查阅文献,进行讨论式分析实验数据和现象,然后共同完成实验报告,此法避免了相互抄实验报告的现象,同时节约时间查文献。小组分工做实验既提高了学生实验操作技能,加强了学生的主动性与合作精神,又提高了仪器的利用率。 3.实验报告。实验报告不能仅限于对实验仪器的列举、实验步骤的记录、数据的采集、思考题的解答等,一定要严格要求学生详细记录实验步骤及实验现象,提醒学生写实验报告跟预习报告不一样,不是简单的抄书,而是做实验的一种回忆。另外还要举例详细描述数据的处理过程,并且引导学生以小论文的形式分析和处理实验数据。 4.合理公正地进行实验考评。我校化工原理实验成绩是平时实验操作占70%,期末成绩占30%,其中平时成绩由预习报告、实验操作、实验报告三部分决定,这种措施加大了对学生平时的考核力度,督促了学生平时主动的参与操作。另外期末成绩用实验设计报告和大作业代替以往的试卷考核,避免了学生机械记忆的缺点,加强了学生实践综合应用的能力。 通过对我校化工原理实验教学的改革与实践,促进了学生主动探索分析和解决实际问题的能力,提高了学生动手操作和团队合作能力,学生的就业竞争力明显加强,为他们今后更快更好适应社会奠定了好的基础。 基金项目:武汉市教学研究项目(2009K117);武汉生物工程学院校级教学研究项目(2009J19) 化工原理实验论文:化工原理实验教学中存在问题的探讨 摘要:化工原理实验是《化工原理》理论课程的实践课,是学生将课堂掌握的工程方法付诸于动手、思考的不可缺少的良好的平台。随着化学工业的迅猛发展,化工原理实验课程体系、教学方法及教学内容需不断进行更新、改进、创新。.职业院校化工专业不仅要培养能生产、懂生产人才,更要注重培养具有科研能力的复合型人才。致力于发展好化工原理实验是有利于贯穿化工专业各门基础,更有助于培养学生工程思维及科研能力。以下就目前职业院校化工原理实验教学存在的问题,提出若干观点并进行探索. 关键词:化工原理实验;化学工业;工程思维;教学改革 伴随着21世纪工业化的进程,化工类企业的数量也逐渐增多,这样就更好为化工类专业毕业生的就业提供了更多更好的平台。《化工原理》是一门化工类专业综合性的课程,涉及到的实验原理也是极为丰富,化学工业的发展离不开实验的研究,实验在工程领域具有举足轻重的作用,为了适应化学工业的发展,学生不仅要在实验中掌握基本简单的操作,更要学习设备的原理。为了培养知识广且具有科研创新能力的化学专业人才,化工原理实验课程体系和教学方法及教学内容需得到适应工业发展的同步创新.而对于工科职业院校来说,形势较更为紧迫。改革创新后的课程体系应适应学生的学习与掌握,具有开放性和包容性,这对于实验课程的改革是一个不小的“任务”。只有做到这些,化工原理实验的学习才能不局限与培养学生的操作技能,更可以提高学生创新科研能力,拓宽学生的知识结构,从而有利于化工专业学生的就业,促进化学工业的发展。以下总结在化工原理实验教学中的一些经验,对这一课程教学问题进行一些简单的探讨。 一、化工原理实验现有教学问题 1.1学生积极性不高。 部分学生认为学习化工原理实验仅仅满足生产中的一些简单操作技能,不必要更深层次去了解实验的设备和实验原理;化工原理实验的教学内容均为配合理论教学的单元操作来进行实验,大大限制在满足课堂教学、了解单元操作原理、熟悉操作技术等方面,学生学习的积极性不但不能得到提高而且偏离了实验所要培养复合型人才的目标。 1.2教学方法、内容相对滞后。 基本上所有的化工专业各门课程的实验教学方法如出一辙,采用一直以往的实验教学模式,即教师在实验室中先将需要进行实验的设备和相关仪器摆放整齐,学生不加思考地进入实验室后,将从未进行过本次实验且未见过实验设备的情况下写下预习报告上交,再接着学生按照教师在黑板上书写好的实验步骤和方法进行实验,很明显,在整个实验过程中,学生该想的要做的,大部分已经被教师给“扼杀”了,只能被动地接受,这样下来,学生连最基本的操作技能都无法掌握,更谈不上要培养科研和创新的能力了,很大程度上束缚了学生对新事物新知识解读和吸收的能力。 二、化工原理实验教学改革的思路 2.1改变按部就班的传统教学模式,明确培养目标 。 化工原理实验属于工科化学工程领域的实验,而工程涉及的都是实际生产的情况,因生产中往往出现的问题都是复杂多样的,需要有清晰的工程观点才能迎刃而解,所以在培养目标上与其他基础化学课程有很大不同,着重于培养学生在实际生产中的工程思维、创新和改造的能力及深刻的安全观点和经济观点,是其他课程实验所不及的,所以在教学过程中要明确学生的培养目标,切切实实地训练学生在实际生产操作时解决方方面面问题的能力。所以,在教学方法上要及时创新,例如,教师在实验课开始时,应以学生为主体,利用现有的先进的多媒体投影,先联系现有的实验设备和实际生产中对应的设备对学生进行图例讲解,用让学生对工业生产的设备有了感性的认识后再安排学生进行实验,开拓了学生视野,学生通过相互讨论来完成实验,实验结束后让每位学生写下总结要点、经验,在理论课堂上再进行一轮讨论,相互分享所学,相互促进,完成化工原理实验课培养人才的目标。 2.2改进化工原理实验装置。 化工原理实验原有的都是实体设备,实验设备占地面积大,每个单元操作实验往往仅配套1―3套实验装置,实验室面积很有限,每次只能安排1―3组学生进行实验,若要安排完全部学生都完成实验,就明显增大了实验的周期性,也无法保证集体讨论的效果,实验的效果很显然不够直观和充分。如果引进dcs(集散控制系统)仿真软件,教师在实验教学过程中定能收到事半功倍的效果,这样一名学生就可面对一台计算机进行实验操作,这样就大大缩短了实验周期,同时可以解决试验装置占地大的问题,同时可以让更多的学生参与到实验中来,学生在试验中能更加直观更加清晰地感受生产工艺的设备,更有效率地完成实验,理解并掌握在课堂理论学习中得到知识,增强学生联系实际的能力,大大提高了学生实验课上学习的主动性和学习兴趣,收到立竿见影的效果。 引进新设备,学生理解、分析、解决问题的能力得到了释放,开拓了学生在理论联系实际的思维,培养了学生的学习兴趣,也拓宽了知识视野。 2.3拓宽化工原理实验内容,注重工程观点的培养。 化工原理实验内容不能再由教师去主导,这样会严重削弱学生的积极性,学生工程观点的培养是对化工过程工艺体系的培养,要豪不放松地对学生进行严格要求。教师课堂教学讲解并开展课堂实验过程演示,演示不能过于具体,学生到达实验室后凭借回忆―分析―判断自行设计实验步骤,设计实验步骤是为了提高学生对实验把控的综合能力;实验过程中培养学生自行贯穿整个实验内容,独立建立实验流程,实验步骤如果错误,有时会严重影响和干扰实验过程,最终影响实验结果,学生在分析实验步骤利弊后,再去施行先做什么后做什么,这样,充分调动学生学习的积极性,学生思考能力、创新能力以及解决实验问题的能力培养就显而易见了。 三、化工原理实验应加大实验投资和实验管理 为了适应职业院校发展及学生就业的工作适应性,化工原理实验设施的不断完善是关键因素,这关系到本门实验能否实现持续教学成功。学生思考、创新、联系实际、科研的保障都依赖于实验室,因此实验室的建设应放置到更高的发展战略地位,且应努力建设成一个学生展示实验成果的平台,这样的平台使得学生能更好地发挥创造力,在竞争中增加学习动力,学生在大胆实践、团队合作、分享成果的过程中各方面的能力都得到了发挥和锻炼,因此,实验室的持续打造也是打造学生持续进步保证。持续的投资不是要一步到位,即使实验室的投资不大,获得设备的资源也很有限,只要科学管理,优化资源配置,也能收到理想的效果。 总而言之,化工原理实验室的教育设施不能停留在“不变”的局限中,应尽力完善,设施投入与管理体系的完善要做到同步,使得实验室建设做到投入少,效益大的效果。 总而言之,化工原理实验室存在问题将随着课程发展体系的需要、实验室设施更新需要、科研发展的需要而不断出现,这些问题都等待着教育者去研究和解决,我们将继续深入地研究,努力为学生学习创早更优越的条件。 化工原理实验论文:上好《化工原理》实验课的途径 摘 要: 本文作者阐述了化工原理实验的重要性,介绍了在教学过程采用注重预习、规范操作、书写实验报告三步进行实验教学的方法。在此基础上本文作者指出:将仿真试验引入课堂,可以提高教学教学效果,改革实验教学的方法。 关键词: 职业教育 《化工原理》实验课 教学方法 职业教育的宗旨是为就业服务,职业技术教育的目标是为就业市场输送合格的劳动力,职业教育训练的课程内容都应该围绕着人才市场的供求信息来制定。我校是以化工专业为示范专业的一所职业技术学校,学生毕业后的就业方向主要是我市工业园区的各类化工企业。现代化工企业需要的是具有技术性人才,职业学校是培养技能型人才的重要场所。作为职业学校,我们必须为企业培养出不但具有理论和一定的专业知识,而且具有一定的实际操作技能的学生。《化工原理》是化工类专业的主干课程之一,该课程是一门以典型的单元操作为主要内容,以传递过程和研究方法论为主线的工程技术基础课,在整个教学体系中起着由理及工的桥梁作用。 可以毫不夸张地说,化工技术工作者无论是从事化工过程的开发、设计还是生产,都必然而且经常会遇到各种单元操作问题,因此必须熟练掌握化工原理的基本概念、基本知识和基本方法。《化工原理》要求学生必须熟练了解各种单元操作及其设备的原理,而化工原理实验是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。化工原理实验是一门实践性很强的技术基础课,与课堂教学相互衔接,构成一个有机整体。化工原理实验不同于基础课实验之处在于所面对实际问题的错综复杂性:物料千变万化,设备形式大小各异,等等。所以化工原理实验属于工程实验范畴,担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。由于化工原理实验教学的目的着重于培养学生的实践能力和解决实际问题能力,因此对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养也起着至关重要的作用。 如何上好《化工原理》实验课,让学生能通过实验,将理论知识融汇贯通并与实践结合起来,锻炼他们的分析和解决问题能力,成为摆在化工专业课教师的难题。在此,我结合多年来《化工原理》实验课的教学经验,特将实验课的教学方法总结如下,希望能起到抛砖引玉的作用,得到同行的指正。 一、注重预习,把好实验第一关 预习是实验教学的关键环节。以往《化工原理》实验教学基本上是“被动式”,将学生“抱着走”,学生的主体地位没能得到充分发挥,动手能力不强。针对这种情况,在教学中我加强了预习环节的考核,包括现场和仿真预习,主要是考查学生围绕实验任务,掌握实验原理、实验流程、操作方法;明确实验中应测取哪些数据,预估实验数据变化规律(趋势)或范围等情况。预习不合格者,不准正式操作实验。 预习途径有多种,如通过阅读实验讲义,利用多媒体课件网上预习,现场观察设备流程,等等,学生可根据自己的情况自行选择。在布置预习的作业中,要求学生写出预习报告,如实验目的、原理、装置流程示意图、实验步骤与注意事项等,拟好实验原始数据表格。 二、规范实验操作,注重实验细节 在化工原理实验中,教师应注重培养科学的实验态度和严谨的实验作风。教师要提醒学生根据不同的实验,做到以下几点。 1.实验中应密切注意仪表示数的变动,随时调节,以保证过程的稳定。我们一定要在过程稳定后方可取样或读取数据,所以实验条件改变后,要等一段时间才能取样或读数,时间的长短视实验是“热模”还是“冷模”、仪表的滞后等情况而定。 2.凡是影响实验结果或与实验相关的数据均应测取,如大气压、室温、水温、设备有关尺寸、物料性质等,不应遗漏。注意:并非所有数据都能直接测取,如水的粘度、密度等可通过测定水温得到。 3.同一条件下,至少应该读取两套数据,如果重复性较好,方可改变条件,继续实验。 4.实验过程中不要只顾埋头操作和读数,忽略了对过程现象的观察。须知,实验现象往往与过程的内在机理、规律密切相关。如塔板上两相接触状态与效率的关系。 5.实验中若出现异常现象,或者数据有明显误差时,应在记录中如实注明。小组成员应与教师一起进行认真讨论,研究异常现象的原因,及时发现问题、解决问题,或者对现象作出合理的分析、解释。 6.用事先拟好的原始数据表格认真进行记录,不得随便拿一张纸记录。要保证数据清楚、准确,记录后应及时复核,避免读错、写错,注明所测物理量的名称、符号、单位。 7.实验记录需交教师检查、签字后方可书写实验报告。 8.实验结束后,按操作规程关闭仪器设备;检查水、电、气是否关闭,仪器设备的复原情况,将场地打扫干净方可离开。 三、书写实验报告,提高综合能力 实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分,实验报告要表达简洁、准确,条理清楚。正确书写实验报告,可以培养使得学生的分析能力、语言表达能力、解决问题能力等综合能力得到锻炼。报告一般包括如下几项:1.实验目的;2.实验原理;3.实验装置流程(包括流程示意图和主要设备、仪表型号规格);4.实验步骤:根据实际记录,操作要领;5.实验数据及处理;6.实验现象分析及结果讨论;7.回答思考题、总结、收获。实验报告中以数据处理、现象分析和结果讨论两项最为重,实验数据表格要一目了然,表头上各物理量的符号、单位要标清楚;注意记录的是原始数据,将结果数据整理成曲线或拟合成经验公式时,要根据数据间的关系或预测的函数形式,来选择曲线是画在直角坐标上还是对数坐标上,使图形线性化。实验现象分析、数据评价、结果讨论等应有自己独到的见解和分析,切忌不动脑子,人云亦云。 在批改化工原理实验报告过程中,我发现大多数学生写实验报告流于形式,抄袭现象严重。为此,我在学生中进行了一些调查,绝大部分学生认为化工原理实验报告内容太多、太长,撰写实验报告耗时多、收效小,建议改革。因此,我对实验报告的写作进行了改革,要求学生的实验报告以小论文形式的写作,使学生的知识和能力进一步升华。学生要撰写一份符合规范的小论文形式的实验报告,首先要应用的是语言知识;要使报告严谨、完整,需要严密的逻辑思维能力和推理;在数据处理时,要运用函数、曲线图、数学模型等数学知识;在分析、讨论问题中,要用到有关化学、化工、自动化、制图、机械等相关知识;结论要求学生用几句话来概括,可以培养学生的逻辑思维能力和概括能力。 四、引入仿真试验,改革实验模式 化工原理实验课大都采用传统的分组实验的形式,由于受到场地和实验装置的限制,很难实现学生个人独立完成实验的目的。引入仿真实验教学则在很大程度上解决了这个问题。仿真实验是对真实实验的模拟,它是真实实验的一种有效的补充。虽然与真实的实验操作环境还存在一定的差距,但仿真实验引入到化工原理实验课中,对于提高整体教学效果的作用是非常明显的。在实验教学中,利用仿真实验,可以保证每个学生都能自己动手做实验,观察实验现象,验证公式、原理定理,提高学生实际动手能力。同时,对于难做的实验,学生可以重复进行实验,而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。所以在化工原理实验教学中开展仿真实验已经成为化工原理实验教学改革的新方向。 随着社会的发展和科学技术的进步,社会对人才的需求正在发生着深刻的变化,作为一名职教专业课教师,我将继续努力探索适合专业课的教法,为社会培养出更多适应新形势的高素质劳动者和实用性人才。 化工原理实验论文:材料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力,分析和观察实验现象的能力,针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状,通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性,提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。 化工原理实验论文:化工原理实验数据处理方法探究 摘要:化工原理实验中的数据处理是化工原理实验及有关类似实验的一个重要环节,在实际数据处理时,往往存在有较大的误差,如何更有效的进行数据处理,是值得我们探究的重要问题,本文就化工原理实验当中的数据处理进行简单的分析。 关键词: 化工原理;实验;数据处理 0引言 化工原理实验是理论与实践结合紧密的一门课程,在化工原理系统理论的指导下,通过进行过滤、吸收、传热、吸收、精馏、干燥等单元操作训练,一方面强化单元操作基本能力,另一方面,提高学生数据处理能力,为从事化工生产工作奠定良好基础。化工原理实验的特点是测量数据多、计算量大、计算步骤复杂、试算难度相对大、查表次数较多,仅仅依靠手工计算进行数据处理,不仅浪费时间,而且准确度较低。因此需要寻找既有效而且准确度相对较高的处理方法。 1EXCEL数据处理法 EXCEL是常见的Office应用软件,一般常用于表格的制作及数据的快速处理,将其应于化工原理实验数据处理,可提高数据处理效果,同时还可以对实验数据进行有效性监管。运用EXCEL软件系统,可替代以前用单片机制作的软件,提高数据录入速度。另外,表格中还有足够的文字提示,而且可以把相应的量纲也输入到表格当中,不仅提高了化工原理实验速度,也增加了实验数据的准确性,而且有利于培养学生的计算机应用能力,提高了实验教学效果。 在使用软件过程当中,教师可使用教师机进行文件下传,把数据、模版文件等资料发送给学生,学生以此文件资料为模版,用学生机进行录入和实验数据处理。方便、快捷、使用速度快,准确率高。 2Origin软件数据处理法 Origin软件是应用于科研领域的数据分析和制图软件,不仅具有强大的数据绘图功能,并且还提供了多种曲线的拟合方法,是一种非常好的数据处理工具,将其应用于化工原理实验数据处理,可进行线性拟合和非线性拟合处理。 2.1 非线性拟合Origin软件在指数增长函数、指数衰减函数、对数函数、S函数、Gaussiaan函数中描述了众多拟合函数及图形,同时还可以使用自定义函数进行数据拟合。 2.2 线性拟合法Origin软件可进行简单线性拟合和多项式拟合,还可用变量替换的方法进行转换函数拟合。可指定使用数据点数、多项式阶数计算法和X取值范围,进行多项式拟合。 3作图法 作图法是化工原理实验重要的数据处理方法,现以化工原理实验中比较重要的测定传热实验为例。传热测定实验是化工原理实验中的一个典型实验,当空气在圆形的直管中流动时,对流传热准数关联式的一般表现形式为 Nu=ARemPrnGrp,式中,N为努塞尔特准数,Pr为普兰特准数, Re为雷诺准数,Gr为格拉斯霍夫准数。A、m、n、p 对应的是不同的系数和指数。对于强制湍流气体来说,Gr准数我们可以忽略不计,Pr准数是一个常数,并且不随温度和压力的变化而变化。因此,Nu=ARem。 我们使用作图法计算Nu=ARem中的系数A和指数m。得到直线方程式lnNu=lnA+mlnRe。在双对数坐标上作图,以Re为横坐标,以Nu为纵坐标,直线斜率即为方程的指数m。在直线上任选一点,将函数值代入方程Nu=ARem,得到系数A。(图1) 4最小二乘法 作图法具有简便、直观的特点,但由于在坐标上进行标点时会有些许误差,有一定的人为因素存在,因此,作图法确定实验结果往往误差较大,最小二乘法可以较好的克服这些问题。 我们可将Nu=ARem进行对数转换,即lnNu=lnA+mlnRe,得到y=a+bx的关系,从而得到A、m值。通过测得的一组数据Xi,以yi=(l,2,…n),可以确定系数a及b。其中,y表示lnNu,x表示lnRe,a表示InA,b表示m。根据最小二乘法 由此求得截距为m、斜率为b的直线方程,从而得到关联各实验点的最佳直线。 5结束语 EXCEL数据处理法具有简便易行、软件易得的特点,Origin软件具有功能强大、适应于大量数据处理的特点,这些方法在化工原理实验数据处理过程中,都发挥着越来越多地作用。作图法具有简单直观的特点,在取平均值的时候,还可以发现测量中的错误。但作图法人为因素较多,有效数字容易受图纸限制,不易估算测量结果的误差。最小二乘法有统计方法严密,数据处理严谨,误差相对较小的特点,但缺点是计算起来相对比较复杂,手工处理数据往往会花费时间比较长,可借助计算机软件进行数据与图形处理,可大大提高工作效率,并且还能够培养学生计算机的使用能力。这些方法的应用,既可以提高了数据处理的准确性,同时也增强了数据处原理的时效性,增强了实验教学效果,提高了教学质量。
电子设计技术论文:EDA技术下的电子设计论文 1EDA技术的概念 EDA技术的提出给整个电子设计行业带来了巨大的冲击,除了为行业的发展提供了技术和标准的依靠,更成为电子设计的巨大潮流。当前世界电子设计发达的国家和地区对于EDA技术的应用越来越普遍,EDA技术的应用方式和领域正得到不断地开发和扩展,在电子设计行业方兴未艾的我国更应该将EDA技术作为一个突破口,通过对EDA技术的应用研究和功能拓展来提升电子设计的水平和质量,使电子设计工作找到更为系统和科学的技术体系支撑,在普及和推广EDA技术的基础上,实现电子设计向更深的层次和更广的范围发展。 2EDA技术的优势 2.1EDA技术的应用范围广 当前电子设计中比较流行的编程方式是无线编程和在线编程,EDA技术可以很好地适应电子设计发展的潮流,实现无障碍编程,同时也会使编程具有更高的保密性。 2.2EDA技术的可靠性高 EDA技术可以有效克服电子设计中复位障碍和跑飞缺陷,并可以通过集成和压缩将电子产品的各系统集成在同一个芯片之中,便于在电子设计中进行管理,有利于实现电子设计中对风险的有效控制,大大提升了电子设计的可靠性。 2.3EDA技术的普适性好 EDA技术可以在电子设计的升级和创新环节中得到有效应用,并能发挥出EDA技术独有的容量大、速度快、效率高的特点,这对于设计通信类电子产品来讲无疑是具有根本性的优势。 2.4EDA技术的效率高 EDA技术可以实现多任务并行,通过多种模块的功能化EDA技术可以加快电子设计中速度和效率的提升,实现了对传统电子设计的超越,达到了电子设计工作对信息化和市场化的适应。 3EDA技术的流程 3.1EDA技术的源程序 EDA技术通过EDA工具对需要编辑的图形或文本加以编译,形成规范的VHDL格式文件,这有利于逻辑综合过程之前对编辑的控制,在形成源程序的同时将其送入到仿真器中进行处理,一般检验图形或文字编辑的错漏。 3.2EDA技术的逻辑综合 通过综合器把电路设计的高级语言描绘转化成为低级的语言描绘,该过程就是逻辑综合。在进行逻辑综合之后能够将VHDL网表文件送到仿真器中进行仿真操作,其结果与功能基本保持一致。 3.3EDA技术的目标器件 逻辑适配是指对生成的网表文件针对某个具体的目标器件进行映射操作。这个过程包括器件配置、布线操作等,在指定的目标器件中进行配置,产生下载文件,之后可以进行时序仿真操作。VHDL仿真器在运行的过程中已经对EDA器件的属性特征进行了全面充分的考虑,因此能够保证时序结果的精确性。 4EDA技术的应用 本研究以EDA技术在8255A芯片的设计工作为例,来阐述EDA技术应用的要点。 4.18255A端口及构造体说明 该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚,定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚,其端口是相互对应的在芯片端口的构造体内部,都是通过EDA技术的bus-in和bus-out总线来实现。 4.2构造体进程 构造体进程主要包括如下两个:一是,读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时,从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。二是,写进程工作就是在片选信号和写信号有效时,将总线上的数据信息写入到bus-out总线上,便于以后对使用方式的判别。在这两项进程中需要EDA技术作为系统支撑。 5结语 EDA技术的发展是电子设计工作的前提,在电子市场发展的大潮下,必须在电子设计中更加全面地运用EDA技术,使电子设计的效率和质量得到提升,这样才能确保电子设计系统性、集成性目标的实现,为电子设计工作的发展找到基础和出发点。 作者:魏娜王慧莹单位:东北农业大学成栋学院 电子设计技术论文:电子设计技术在电子系统设计中的应用 摘要:随着信息技术的不断发展,科研能力的不断提高,电子设计技术进入了一个快速发展的全新阶段,发展效果较好,发展势头较强,实现了软件设计与硬件设计的有机融合,具有广泛的应用性,在电子系统设计中具有重要的作用,研究现代电子技术设计的发展历程以及应用,有助于对电子设计技术产生更深层次的认识,促进电子设计技术的发展。 关键词:电子设计技术;电子系统设计;应用 电子设计技术是一种新兴技术,通过电子设备进行设计不仅能够提高设计的准确性与便捷性,提高设计效果,还能够节约设计制图的时间,并将平面的图形立体化形象化,方便设计人员进行再次修改,因此,电子设计技术在生产生活中具有重要作用,研究电子设计技术在生产生活中的应用至关重要。 1.现代电子设计技术概述 现代电子设计技术的发展速度较快,受到信息技术发展与市场需求的影响,市场需求量大,对技术的发展要求较高,资金与科研力量投入较大,现代电子设计技术的发展也就越迅速,电子设计技术也就进入了一个快速发展的阶段,并获得了一定成效。现代电子设计技术中发展最为迅速的是EDA电子设计自动化技术,下面主要围绕电子设计自动化设计进行简要概述。电子设计自动化技术为电子系统设计带来了革命性的变化,在各个领域都有广泛的应用,电子设计自动化技术经历了三个发展阶段,从计算机辅助设计到计算机辅助工程设计再发展到电子设计自动化技术,经过不断的发展变革,已经逐渐完善,在电子系统中的多个领域,尤其是微波领域以及模拟领域等发挥着无可替代的作用[1]。电子设计自动化技术的功能主要为以下几点,第一,进行电子系统设计仿真测试,第二,进行电子系统的布局布线,第三,完成电路的功能设计与逻辑分析,第四,实现印刷电路板的自动化设计。电子设计自动化技术的工作平台只需要计算机硬件以及系统软件,在具备电脑以及电子设计自动化软件的情况下,就可以进行工作,方便、快捷,投入小,回报高,具有重要的应用价值,在电路性能分析与设计方面具有重要作用。由于电子设计自动化技术的发展带动了电子产品以及通讯事业的发展,对社会的发展起到了较大的促进作用。 2.现代电子设计的发展历程与趋势 电子设计的发展经过了多次重大变革与进步,其发展历程如下,电子设计技术的原型是应用分离元件,经过不断研究,转变为SSI,SSI是电子芯片所构成的电子系统,不过当前,此电子芯片构成的电子系统已经不再使用,成为历史,在此之后,研发了微控制器MCU,微控制器MCU在电子系统设计过程中发挥了重要作用,克服了数字电路系统中存在的许多难题,实现了复杂的逻辑功能,使电子系统的智能化水平发生了质的飞跃,因此,微控制器MCU是电子系统设计的里程碑,在现代电子设计技术发展历程上具有重要价值[2]。现代电子设计技术的发展趋势还是较为乐观,随着信息技术的革新发展,为电子设计技术创造了发展的条件,提供了辅助,使电子信息技术的发展进步具有强大的动力,不仅如此,随着人们对电子产品需求的增大,电子产品市场前景越来越好,现代电子设计技术具有广阔的发展空间,科研人员的研发动力较强,相关企业部门也投入了大量的资金与技术,促进了现代电子设计技术的发展。 3.现代电子设计技术在电子系统设计中的应用 3.1系统功能仿真 系统功能仿真是验证系统设计逻辑功能的有效途径,设计人员可以通过运用电子设计技术工具与测试平台的方法进行验证,通过波形输出、文件记录输出等方式进行对比研究,将输入信号与输出矢量进行比较,验证真伪,实现系统设计模块逻辑功能的验证[3]。系统功能仿真的实施步骤如下,首先,在本系统输入EN、CP、CLR等信号,在信号输入之后,等待一段时间,得到功能仿真系统输出的波形,其次,对波形进行验证,将输出波形与输入信号测试矢量进行比较,最后,对二者结果进行对比分析,验证系统逻辑功能是否正确。 3.2报警电路工作原理 报警电路是电子系统中常用的系统,常与检测数据处理系统同步,在电子系统中具有重要作用,电子设计信息技术能够提高报警电路性能,增强报警线路的有效性与灵敏性,改变传统报警线路的实现方法,发挥着重要作用。传统报警电路多是由数字系统设计方法设计而成,不仅规模小、灵活性差,逻辑能力差,调试过程还较为繁杂,无法使报警电路有效工作,而运用电子设计技术研发的新型报警电路,则能够解决上述问题,提高报警电路的性能,具有重要的作用。报警电路的工作原理如下,首先,将首级电路信号输入到扫描电路中,并为扫描电路制定标准,标准规则如下,在10次连续超过标准值的情况下瞬间报警,在其他情况下,安装定时器,累计到一定次数后,发生警报。其次,严密观察规定时间内的信号变化,30分钟、8小时是较为特殊的观察点,需要做好观察研究工作,最后,安装定时控制器,以8小时为间隔,每8小时,发出一次自检信号,此自检信号的作用是对计数器进行复位。 3.3逻辑优化综合 逻辑优化综合是电子设计技术在电子系统中应用的主要方式之一,通过逻辑功能的综合优化,能够提升电子系统的应用性与实用性,使电子系统的智能化得到进一步发展,增强电子系统的各种性能,促进电子系统的进一步发展。逻辑综合是指将较高抽象层次的描述转化为较低抽象层次描述的方式,当前,电子设计技术能够利用综合器对源代码进行优化综合处理,达到理想的处理效果,还能够将逻辑电路图转化为门级电路,生成网络表文件,提升电路的性能,增强逻辑的综合性,有效进行逻辑优化,发挥重要作用。 4.总结 综上所述,电子设计技术在电子系统设计中具有较好的应用效果,不仅能够实现逻辑的优化综合,提高电子系统的逻辑性与应用性,还能够设置报警电路,实现系统功能的优化,保证电子系统的安全性与实用性,因此,研究现代电子设计技术在电子系统设计中的应用.具有重要价值。 作者:李永鸿 单位:广东省电信工程有限公司 电子设计技术论文:浅析电子设计中EDA技术的应用 【摘要】伴随着信息化社会的高速发展,EDA技术逐步发展起来,并越来越广泛地被应用到电子设计的各个领域中去,与传统的电子方法相比较,电子设计自动化具有更加强大优势与特点。 【关键词】电子设计;EDA技术;技术应用 引言 电子技术在信息化时代得到了高速发展,各类电子产品成为了人们生活中不可或缺的一部分,随着电子产品附带的功能逐渐增多以及性能方面的拓展,人们对电子技术提出了更高的要求。集成电路制造技术和电子设计是推动电子产品发展的主要动力,其中电子设计更是以前沿尖端的EDA技术为优秀,在电子技术不断取得突破的今天,CPLD、FPGA可编程逻辑器件也越来越多的应用于电子设计,为电子设计带来了广阔发展空间和适应各项需求的灵活性。 1.EDA技术的特点与应用 (1)FPGA/CPLD的编程方式较易实现无线编程、红外编程、超声编程,或通过电话线远程在线编程,并且具有良好的加密功能。 (2)不存在MCU所特有的复位不可靠和PC跑飞等固有缺陷,还可将整个系统下载于同一芯片中,缩小了体积,易于管理与屏蔽,从而具有高可靠性。 (3)对于复杂多变的通信协议来说,利用VHDL进行FPGA编程高效、灵活,并且能够快速适应标准的升级,实际上FPGA的大容量、高速、高性能的发展趋势正是为了迎合通信领域应用的需要。 (4)器件的功能块可以同时工作,能够实现指令级、比特级、流水线级甚至是任务级的并行执行,加快了运算速度,由FPGA实现的运算系统可以达到现有通用处理器的数百甚至上千倍。将EDA技术应用于电子系统设计,能减小设备体积,降低功耗,提高电路的可靠性,减少上市时间,将设计风险降至最小,是数字系统设计的发展方向。在数字信号处理领域,传统的设计方法有2种: a.采用DSP处理器,如TMS320系列微处理器;b.采用固定功能的DSP器件或ASIC器件。随着DSP系统复杂程度和功能要求的提高,这些DSP解决方案暴露出缺陷:DSP处理器方案成本低,但软件处理数据不可能有很强的实时性能,限制了在高速和实时系统中的应用;固定功能的DSP器件或ASIC器件可以提供很好的实时性能,但灵活性太差。相对DSP处理器,FPGA可以由设计者根据算法的内在并行结构设计合适的处理阵列,避免前者串行执行指令的低效;相对ASIC,FPGA可避免初期巨大的开发投资,并且拥有如微处理器的通用性和灵活性。加之FPGA内部大都提供了RAM、双口RAM和FIFO-RAM等存储体结构,所以FPGA可以完全取代通用DSP芯片或作为通用DSP芯片的协处理器进行工作。如果将通用DSP和FPGA融合在一起,把需要多个时钟周期的运算交给FPGA完成,DSP芯片主要完成单时钟的运算并控制FPGA的“可再配置计算”功能,可更好地把二者的优势发挥出来。 2.电子设计中EDA技术应用需注意的问题 在电子设计中应用EDA技术需要注意以下几点: ①在电子电路设计的时候,延时时间具有不确定性的特征,以及自动编译的部分电路可能会成为赘余,所以电子设计中采用EDA时,反向器的个数不易为偶数并联连接;②输入引脚要保持接地,不能处于悬空的状态,驱动的时候要保证是有源信号;③各个器件的电源要保持接地状态,需要的时候要对各个连接进行滤波和解耦处理;④设计的过程中,逻辑单元和引脚都要留出多余的部分,便于后期的扩展设计或者是设计修改;⑤需要采取一定的冷却处理,避免各个器件使用的时候过热。 3.EDA技术设计流程解析 一项工程的设计首先需利用EDA工具的文本编辑器或图形编辑器将它用文本方式(VHDL程序方式)或图形方式(流程图方式和状态图方式)表示出来。这两种表达方式必须首先通过EDA工具进行排错编译,变成VHDL文件格式,为进一步的逻辑综合作准备。在逻辑综合以前可以先对VHDL所描述的内容进行行为仿真,即将VHDL设计源程序直接送到VHDL仿真器中仿真。 3.2 目标器件 逻辑透配就是将由综合器产生的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,其中包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、布线与操作等,配置于指定的目标器件中,产生最终的下载文件。随后,可进行时序仿真。时序仿真是将布线器/适配器所产生的VHDL网表文件送到VHDL仿真器中所进行的仿真。该仿真已将器件特性考虑进去了,因此可以得到精确的时序仿真结果。如果编译、综合、布线/适配和行为仿真、功能仿真、时序仿真等过程都没有发现问题,即满足原设计的要求,就可以将由CPLD/FPGA布线/适配器产生的配置/下载文件通过编程器或下载电缆载入目标芯片CPLD或FPGA中。 3.3 硬件仿真与测试 在电子设计当中,经常会通过FPGA来完成对电子系统设计的功能检测,检测完成之后通过VHDL进行设计,最后呈现结果。这是硬件的仿真过程。而硬件的测试过程是指针对于CPLD以及FPGA直接应用到设计的过程当中,将文件下载之后,对电子设计过程进行功能检测。在对EDA技术进行的功能及时序仿真阶段,如果在仿真过程中没有发现任何问题,就可以将生成的文件下载到目标芯片当中。在这个过程中,应当注意以下几个重要事项: ①不可以采取反相器串联法来构成“延时电路”。 ②在输入引脚时不可以悬空,必须通过有源信号进行驱动,将不使用的引脚进行接地。 ③器件电源和接地的地线引脚应当要可靠连接。 ④为了方便EDA技术应用的扩展和设计,在对要使用的器件进行选择时,要使得逻辑单元以及引脚要有一定的数量余量。 ⑤要注意把握好环境的变化,防止对器件造成过热引起故障。 4.8255A芯片设计中EDA技术的应用分析 4.1 8255A端口及构造体说明 该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚,定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚,其端口是相互对应的。在芯片端口的构造体内部,都是通过bus-in和bus-out总线来实现。 4.2 构造体进程说明 PPI的构造体包括5个进程,主要是读进程、写进程以及形成pa、pb、pc三态输出进程。其中pa、pb和pc进程比较简单,不需要做详细说明,在这里主要分析读、写两个进程。 (1)读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时,从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。此外读进程对数据线总线的信息数据进行描述并且通过三态缓冲器进行实现。 (2)写进程工作就是在片选信号和写信号有效时,将总线上的数据信息写入到bus-out总线上,与此同时,将总线上的最高数据位进行寄存器保存,便于以后对使用方式的判别。因为在写进程中,VHDL语言编程方法与读进程中的十分相似,再加上源程序比较长,所以本文没有给出详细的源程序。 5.结语 可以说EDA技术的应用为电子设计行业带来了一次技术上的革新,这就要求电子设计工程师要熟练掌握好EDA技术,在提高效率的同时,开发出更多具有高性能的电子产品。使得EDA技术更好地适应社会发展,增强自身竞争实力,并推动电子系统不断向集成化、大规模化的方向快速发展。 电子设计技术论文:EDA技术在现代电子设计中的应用研究 摘 要:EDA技术在现代电子设计中的应用作用凸显,与EDA技术特征优势有着密切的联系。EDA技术大多是通过由上而下开展设计的,如此便能够有效消除以往设计中存在的不足,并显著提升设计效率。文章通过介绍EDA技术,分析EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义,对EDA技术的要点内容、EDA技术电子设计流程及EDA技术的应用展开探讨,旨在为如何促进电子技术设计有序发展研究适用提供一些思路。 关键词:EDA技术;现代电子设计;应用 引言 EDA技术是上世纪90年代飞速发展起来的一项新型技术,是现代电子设计新的发展潮流,其是基于计算机工作平台,综合了计算机技术、电子技术、智能化技能等一系列技术达成电子产品的自动化设计。同时,EDA技术是当今信息化时展的必然趋势,其应用日趋广泛,涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业,是现代电子设计的优秀,在现代电子设计中发挥着至关重要的作用[1]。由此可见,对EDA技术在现代电子设计中的应用开展研究,有着十分重要的现实意义。 1 EDA技术概述 1.1 EDA技术 EDA(Electronics Design Automation),即电子设计自动化,EDA技术是现代电子技术的主要发展趋势,在电子技术、仿真模拟工作中扮演着十分重要的角色。在电子设计技术中,将可编程逻辑器件应用于系统中可很大程度提高电子设计工作灵活性,可编程逻辑期间在软件编程过程中重构器件的结构、运行方式,进一步使设计硬件灵活性得到显著改善。可编程逻辑器件应用结构原理、运行方式等的不断发展,使以往的数字系统设计理念、方法、过程等均实现了转变,一定水平上促进了现代电子技术的革新。在可编程逻辑器件相关技术越来越成熟及计算机技术飞速发展背景下,EDA技术逐渐在电子设计领域中得到广泛推广。EDA技术基于计算机上的EDA工具软件平台实现设计文件过程中依托硬件描述语言开展系统逻辑描述。EDA技术帮助设计人员通过硬件描述语言、电子设计自动化等实现对系统硬件功能的设计工作,其可自动实现逻辑分割、逻辑编译、布局布线等功能,进一步促进电子线路系统功能的全面达成[2]。 1.2 EDA技术发展 伴随计算机技术、电子系统设计技术以及集成电路技术的不断进步,为EDA技术发展创造了良好契机,EDA技术的发展、推广,不仅显著缩短了产品的开发周期,还极大水平改善了产品的性能及价格比。EDA技术发展,具体可划分成四个阶段: (1)上世纪70年代――计算机辅助设计阶段,这一发展阶段主要体现于CAD技术方面,计算机辅助设计得到了一定的推广。人们逐步以计算机作为辅助开展IC版图编辑、PCB布局布线等工作,取代了过去的手工作业方式。于此阶段手工绘图方式得到了一定优化,进而在计算机辅助设计发展作用上得到了有效凸显。 (2)80年代――计算机辅助工程阶段,该阶段是在上一阶段基础上引入一系列新型应用功能,在具备图形绘制功能的同时,还增添了电路功能设计及结构设计,并且通过电气连接网络表实现了两者的有效结合。计算机辅助工程主要功能包括:原理图输入、逻辑仿真、自动布局布线以及电路分析等。在这一系列功能应用上,通过将原理图、逻辑图等用以重要应用内容,实现了设计功能的进一步丰富。 (3)90年代――电子系统设计自动化阶段,该阶段电子设计自动化目标得以实现,可经由高级描述语言及系统识别仿真等优势开展应用,极大水平改善了设计的效率。 (4)现代EAD技术即为将计算机作为工具,基于EDA软件平台,结合硬件描述语言实现的设计文件,可自动实现用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑仿真、布局布线、逻辑综合等,进而实现对相关目标芯片逻辑映射、适配编译等操作[3]。 2 EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义 2.1 EDA技术在现代电子设计中的应用作用 凭借EDA技术广泛的应用范围,将其应用于现代电子设计中,可起到一系列的作用。对于现代电子设计而言,相对流行的编程方式即为无线编程、在线编程,而EDA技术不仅能够充分适应电子设计的发展,还可促进达成无障碍编程,在编程过程中的保密性还能够得到有效保障。EDA技术还有着十分显著的可靠性,可有效解决电子设计中复位障碍、跑飞等问题。还可于集成、压缩功能应用情况下,完成对电子产品系统向某一芯片中的有效集成,如此可为设计管理实践带来极为便利,促进对电子设计风险控制工作的开展,还可使电子设计可靠性得到有效保障。除此之外,EDA技术在现代电子设计中的应用,还可收获极高的效率,可达成多任务同时运行的目的。在EDA技术应用实践中,可于多模块功能应用情况下,有效加快电子设计速度及改善子设计效率水平,推动电子设计工作进一步朝信息市场化方向发展。另外,EDA技术还具备一定的适应性,通过对其高速、高效及大容量等特点的有效成效,积极促进电子设计的创新升级。EDA技术的一系列特征优势的凸显可积极促进现代电子设计的有序发展。 2.2 EDA技术在现代电子设计中的应用意义 电子技术是一项有着极强专业性的技术,现阶段用于电子技术设计中的软件多种多样,经由选取适用的应用软件,便可有效改善电子技术设计效率。EDA技术在现代电子设计中的应用有着十分重要的意义,EDA技术是将计算机用以主要平台,然后将一系列相关技术开展综合应用。对于现代电子设计而言,EDA技术是发展的新潮流,具备各式各样优势作用发挥,将其应用于现代电子设计中可收获诸多便利。伴随EDA技术的逐步发展进步,无不为现代电子设计带来新的转变,可有效改善全面电子技术设计效率水平,因此将EDA技术应用于电子技术设计中十分重要。 3 EDA技术的要点内容 ESDA可算得上是现代电子设计的最新发展方向,可将其理解为:设计人员依据自顶向下设计方法,对全面电子系统开展方案规划及功能划分,系统的关键电路通过一片或者几片特定集成电路(ASIC)达成,然后依托硬件描述语言开展系统行为级设计,最后经由适配器、综合其得到最终目标器件。该种设计方法可称之为高层次电子设计方法。 3.1 自顶向下设计方法 对于自顶向下设计方法而言,第一步要从系统设计展开,于顶层开展功能方框图划分及结构制定。于方框图一级开展仿真、纠错,同时选取硬件描述语言对高层次系统行为开展描述,于系统一级开展验证。紧接着选取综合优化工具得出对应门电路网表,网表相关的物理实现级既可以是印刷电路板,又可以是专用集成电路。设计的主要仿真、调试过程是于高层次上实现的,如此不仅可为尽早觉察结构设计中的错误提供便利,提高设计工作效率,还可减轻逻辑功能仿真的工作量,提升系统设计一次成功率[4]。 3.2 硬件描述语言 硬件描述语言指的是一类开展电子系统硬件设计的计算机语言,其借助软件编程来对电子系统中各项内容开展有效描述,诸如电子系统的连接形式、电路结合以及逻辑功能等。近年来,在大型电子系统设计中硬件描述语言得到广泛应用。上世纪80年代美国国防部研发出高速集成电路硬件描述语言,以作用于对EDA产品不兼容问题进行解决,此外还可作用于开展多层次设计。IEEE利用高速集成电路硬件描述语言对过去硬件描述语言一系列功能予以了覆盖。IEEE作为一类全方位的硬件描述语言,其涵盖了多个设计层次,诸如逻辑门级、系统行为级以及寄存器传输等,并且还支持多种不同形式对全面项目开展混合描述。高速集成电路硬件描述语言一方面具备极佳的移植性,一方面其的设计还为工艺间转换提供了极大便利,同时高速集成电路硬件描述语言使得设计人员主要工作转变为开展实现与调试系统功能。 3.3 ASIC设计 面对电子系统集成电路中存在的各式各样问题,包括可靠性不足、功耗大以及体积大等,可于集成电路设计过程中引入ASIC芯片开展解决。伴随现代电子产品市场需求的逐步严苛,ASIC芯片可划分成全定制ASIC、半定制ASIC以及可编程ASIC。在对全定制ASIC芯片进行设计过程中,设计人员要对芯片上全面晶体管几何图形、工艺规则予以界定,然后把设计成果转交给IC生产商掩膜制造,如此可最大限度的确保ASIC芯片获取最理想的性能,进一步实现高效、高利用率以及低能耗的目的。 4 EDA技术电子设计流程 EDA技术是一项系统级的设计技术,是一类层次比较高的电子设计手段,该项应用技术基于概念驱动,确保电子设计工作人员在设计过程中无需对门级原理图开展利用,工作人员在确立设计目标后便可应用EDA技术对电路予以描述,如此一方面可有效缩减电路西决的制约,一方面可有效强化设计人员设计创造水平[5]。EDA系统支持设计人员把概念构思、高层次描述输入进计算机后,基于系统规则实现对电子产品的设计。就EDA技术电子设计流程而言,主要可划分为系y划分、图形或者VHDL输入、代码级功能仿真、适配前时序仿真及ASIC实现等,具体而言:(1)电子设计通过文本或图形编辑器对设计描述予以呈现,即为实现设计表述;(2)电子设计通过编译器对设计开展错排编译,也就是输入硬件描述语言程序;(3)设计人员对硬件、软件开展沟通,为达成功能仿真提供便利,也就是综合;(4)在仿真设计检测满意后,借助FPGA开展逻辑映射操作,即为编程下载,由此系统级设计便宣告结束。EDA技术电子设计流程,如图1所示。 5 EDA技术的应用 近年来,EDA技术得到飞速发展,在诸多领域的电子系统设计工作得到广泛推广,包括通讯、教学、医学、航天、国家计算机应用、工业生产等等,并发挥着十分重要的作用。 5.1 EDA技术在通讯中的应用 EDA技术在科研研究中的应用,主要借助电路仿真工具开展电路设计、仿真;借助虚拟设备开展产品调节试用;在仪器设备中应用FPGA器件开发。对于CDMA无线通信系统而言,全面无线基站、移动手机均于同一频谱下运行,为了对各种呼叫进行区分,各部手机均有着一个特有的码序列,CDMA基站唯有对多种观点码序列进行有效判定,方可对不同传呼进程开展分辨,而此处的判定是经由匹配滤波器输出呈现于输入数据流中探测到的特定码序列。FPGA可提供适用的滤波器设计,同时还具备DSP高级数据处理功能,所以FPGA在现代通讯领域中得到广泛推广。 5.2 EDA技术在生物医学工程中的应用 EDA技术是电子设计的重要工具,不管是芯片设计,还是系统设计,倘若未有得到EDA工具的支持,均将无法实现。近年来,生物医学工程领域对EDA技术进行了引入,该项技术一方面可促进对人体血压、心率等生理信号展开更为准确的检测,一方面可经由相关设计达成对生理信号的滤波、医学图像检测等处理,使得生理信号更具临床使用价值。所以,EDA技术在生物医学工程领域有着十分可观的发展前景。 5.3 EDA技术在产品设计、生产中的应用 无论是数字信号处理器、性能极佳的微处理器,还是电子电路、冰箱、电视机等,EDA技术不仅应用于前期计算机模拟仿真、产品调试,还应用于电子设备的研发、制造,电路板焊接等一系列环节,并在其中发挥着至关重要的作用。某种意义上而言,EDA技术已然转变成电子工业领域中必不可少的一部分。 6 结束语 总而言之,EDA技术是当今信息化时展的必然趋势,其应用日趋广泛,涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业,是现代电子设计的优秀,在现代电子设计中发挥着至关重要的作用。伴随EDA技术的日趋成熟,其将进一步推进电子产业及电子设计领域的技术变革,将进一步提升电子设计水平。鉴于此,相关人员务必要清楚认识EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义,强化EDA技术在现代电子设计中的科学合理应用,不断钻研研究、总结经验,积极促进电子技术设计有序发展。 电子设计技术论文:浅析电子设计中EDA技术的应用 摘 要:EDA技术是电子设计中的重要发展趋势,在现代社会科学技术飞速发展的大环境下,EDA技术为电子设计领域内带来了新的理念,并有效的提高了电子设计工作的效率和质量。本文基于EDA技术在电子设计中的实际应用情况进行简要分析,仅供相关人员参考。 关键词:EDA技术;电子设计;应用 随着现代社会数字技术和信息技术的不断发展进度,我国数字化电子信息产品也得到一定发展,电子技术自动化逐渐成为电子设计的重要基础,在推进电子设计系统稳定持续发展方面也发挥着重要的作用。因此积极探讨EDA技术在电子设计领域内的实际应用情况,对于提高电子设计水平以及促进电子系统规模化发展方面,都具有重要的意义。 1 EDA技术概述 1.1 简介 电子设计自动化技术简称EDA技术,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,通过可编程逻辑器件在数字系统中的有效应用,切实提高了电子设计的灵活性和可控性,并且通过可编程逻辑器件的结构及工作方式的重构,有效的提高了电子设计硬件的效率。尤其是PLD应用的进度,促使其下载方式以及集成规模等都发生了一定程度的变化,有效的推动了现代电子技术的发展,EDA技术基于EDA工具软件平台,通过对硬件描述语言进行有效应用,以实现系统逻辑描述,从而完成设计文件。EDA技术也具有自动完成逻辑翻译、逻辑分割等功能,为保障电子线路系统功能的实现提供可靠的基础。 1.2 现状 就EDA技术的发展情况来看,半导体工艺技术的进步,推进了EDA技术的发展,当前IC设计产业在高度发展的同时也面临着产品上市周期缩短、成本降低等挑战,这就需要相关设计人员积极选用高效的EDA技术,全面衡量设计过程中硬件的物理特性对设计时序及功能的潜在影响,并积极选用合适的设计术语以及抽象形式等数据来进行描述设计,以保证电子设计的合理性和可靠性。EDA技术在电子设计中对测试深验证亚微米技术的物理效应能力以及抽象设计能力都有着严格的要求。 EDA技术的发展,与计算机技术、电子系统设计等都存在着密切的联系,总的来看,EDA技术的发展主要分为三个阶段,一是计算机辅助阶段,主要是在计算机的辅助下对电路原理图进行编辑和处理,转变传统的绘图工作方式,以规范的PCB布线布局方式来提高电子设计效果。二是计算机辅助工程设计阶段,通过逻辑模拟、故障仿真以及定时分析功能,对产品的相关性能及功能进行提前预知,从而促进电路设计中各项问题的有效解决。三是电子设计自动化阶段,通过对高级描述语言及综合技术的有效应用,完成设计前期的高层次设计,促进电力设计质量和效果的提升。 2 EDA技术要点 2.1 硬件描述语言 硬件描述语言主要是通过软件百年城来对电子系统中的电路结合以及逻辑功能等进行具体描述,为保证EDA技术在电子设计中的实际应用效果,应当对硬件描述语言进行合理运用,确保其最大程度上满足的大规模的电子系统。IE EE是一种全方位的硬件描述语言,以VHDL为硬件描述语言的各种功能,包含多个设计层次,促进系统行为级、逻辑焖鸡等设计的实现,在实际应用中可以通过数据流、结构及行为等三种方式实现对整个项目的混合描述。VHDL硬件描述语言在实际应用中具有良好的移植性,便于工艺之间相互转换,促进系统功能得以实现。 2.2 ASIC技术 就EDA技术得总体情况来看,将ASIC芯片合理应用到集成电路设计中,能够有效的解决电子系统集成电路中存在的可靠性差、体积大等主要问题,促进电子设计的总体效果的提升。在现代社会科学技术不断发展的大环境下,电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片也日趋复杂,主要分为全定制或半定制ASIC及可编程。为保证EDA技术在电子设计中的实际应用效果,应当尽可能保持所涉及的ASIC芯片获得最优性能,以最大程度上降低技术耗能、促进EDA技术的利用率得以有效提升。 3 EDA技术电子设计流程及应用 3.1 EDA技术电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。 EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 3.2 EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 3.3 以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的弓}脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的弓}脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之问可以进行滤波及去祸。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语 当前社会发展形势下,EDA技术逐渐成为电子设计过程中的优秀技术,并发展为电子产品研制的源动力,通过EDA技术的有效应用,一定程度上提高了电子设计的整体水平,推进电子系统向集成化与规模化方向发展,为高性能电子产品的开发奠定了坚实的基础。 电子设计技术论文:电子设计竞赛与“电力电子技术”课程教学改革 摘 要: 本文结合全国大学生电子设计竞赛,提出培养学生创新、团队精神、工程实践能力的教学改革探索,介绍在“电力电子技术”课程教学中进行教学改革的主要方法和手段及要实现的教学改革目标。 关键词: 电子设计竞赛 电力电子技术 教学改革 教育部、信息产业部等联合组织的全国大学生电子设计竞赛自1994年以来已经成功举办了11届,从历届竞赛题目来看,主要有以下几种方向题目:电源设计、信号源、处理类和控制类等。其中和“电力电子技术”课程最密切的是电源设计类题目,几乎每一届都会出现电源设计方向的题目,因此全国大学生电子设计竞赛题目应结合“电力电子技术”课程教学目标,不但可以丰富教学内容,明确教学任务,而且可以提高学生实践能力。 电气工程及其自动化专业为广东石油化工学院(以下简称我校)卓越工程试点专业,可以为教学研究提供优秀的平台。通过全国大学生电子设计竞赛把对人才素质的检验反馈到教学改革中,调整和改革电气类专业人才培养机制,体现大学生创新精神和实践能力。结合我校“卓越工程师”培养目标,探索建立具有地方性普通高校特色的电气类专业人才培养机制。针对不同层次学生教学目标和教学要求,设计更好的教学方法,注重理论知识与实践教学相结合,让学生在做中学,以电子设计竞赛题目和任务导学和驱动教学。 1.教学改革目标 电力电子技术课程的任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能;熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标,提高学生专业素质。专业素质主要体现为运用所学专业知识、理论和技能进行专业实践,解决社会实践问题(如技术创新、技术改造、产品开发、设备维护、生产管理等)的能力。构建符合应用型人才成长的课程体系,厚基础、重实践、结合单片机应用系统设计方面形成突破,使学生有丰富的系统设计经验。注重培养学生专业意识,激发专业兴趣。结合单片机C语言等课程,课内教学以理论为主,课外教学以实践为主,使学生得以全面发展。确定课程教学目标,结合全国大学生电子设计竞赛历届题目,分阶段构建课程知识培养架构;以学生为主体,以能力培养为优秀,引入多种教学方法和教学手段,改变课程考核方式,全面对课程教学进行改革,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。 2.教学方法改革 为了完成以上教学任务,对课程教学方法进行改革,在不同阶段的教学过程中采用不同的教学方法,激发学生学习热情,培养学生相应能力,同时鼓励学生参加各种电子设计竞赛。 2.1学科基本内容教学改革 首先利用多媒体教学环境进行课堂教学,充分利用多媒体教学,进行电子课件、电路仿真、教学素材资源库及视频展示等,将抽象问题形象化,这样教学更生动具体,提高学生的学习兴趣,更好地掌握教学内容,同时提高教学效率和教学质量,获得较好的教学改革效果。 其次,根据教学内容安排一定课堂时间给学生自学和实践,有利于巩固和深化教学内容,提高学生实践能力。自学指导法的关键在于学生课外自学过程中,教师必须布置学习要点让学生自学,要求学生组成兴趣小组,利用网络或图书馆查阅资料,结合课堂所学知识开展专题自主学习,然后由小组负责人在课堂上进行汇报,不同小组学生先互评,然后老师进行适当点评。引入自学指导法有助于提高学生学习主动性,给学生课外自学提供适当引导,提高学习效率,对提高学生自学能力和分析问题、解决问题的能力等有很大帮助,使学生感受到团队的重要性和自主学习的乐趣。 2.2实验教学改革 在理论教学和实践教学过程中引入电子设计竞赛题目与设计要求,采用任务驱动教学,使理论和实践结合起来。一个电力电子项目应用项目需要很多电路,如PWM电路、测量放大、输出控制等,涉及电路分析、模拟电路、数字电路、C语言、单片机、等方面知识,以电力电子技术课程开发带动其他课程学习,起到以点带面的作用。教师给出设计方案,让学生分析方案,或设计满足性能指标的电力电子系统,最后指导老师对每个小组设计的方案进行讲评,分析设计方案的优缺点,并提出改进意见。使学生理论联系实际,加深对电力电子技术课程课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。在实验室完成课程教学过程,边讲边练,讲练结合,分组实践,共同讨论。教学过程中,坚持学生电子设计竞赛相关设计能力培养原则,打破班级整体概念,以电气工程及自动化专业实验室的目前的教学条件,一般将学生分为4~6人的学习小组,以单片机开发板、驱动电路、电力电子变流电路等硬件,配合从低到高的不同性能要求的电子设计竞赛题目,从独立分项的拓扑电路技术实践向综合性工程实践逐步完成教学任务。 2.3电子设计竞赛培训与选拔 以全国大学生电子设计竞赛为目标,鼓励学生参加各种电子设计竞赛,选拔优秀学生进行专门培训,提出相应的学习目标和要求,促进优秀创新人才成长。目标是拔高创新人才培养带动整体水平提高。教学过程中引入“因材施教”教学策略,针对不同层次、不同兴趣的学生提出不同要求,以满足不同需求,在满足基本教学要求的前提下,提出和达到更高的教学目的。一方面,对于经典理论和基本知识点,必须让学生掌握。另一方面,让学生不断吸收新知识。电力电子技术发展速度相对较快,为了使培养的学生适应市场需求,教学过程中必须时刻把握和跟踪新技术和方向。 3.教学手段改革 理论必须联系实际,电力电子技术有很强的实践性,实验是培养动手能力、严谨科学态度和科学研究方法的重要手段,是必不可少的一个教学环节。电力电子技术实验环节学时一般为8学时,课内安排3个基础性实验和1个综合实验设计,课外安排1个创新性选修课题设计。为了弥补实验课时较少及实验室在硬件建设上的不足,充分利用现有电路仿真软件建立虚拟实验室,软硬结合,提高实验教学质量。此外,还可以利用Flash等多媒体软件、制作波形分析等动画教学课件,通过这种互动式直观教学,解决电力电子电路中电压、电流波形分析难的问题,形象生动地完成课程教学内容,加深对教学重点和难点的理解,增强教学效果。 4.结语 结合全国大学生电子设计竞赛教学改革,学生对本课程学习基础扎实,思维和视野扩大,除掌握课程知识本身外,还掌握获得知识的方法,自学能力得到增强,培养创新意识,以点带面,对其他课程和专业知识学习有显著的帮助和促进作用,使学生真正掌握由元件到系统、由强电到弱电、由硬件到软件等多方面系统化专业知识,实践能力得到训练和提高,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要优秀为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具优秀之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展,电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中,EDA技术得到了广泛的应用,基于此,本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计;EDA技术;应用 前 言:EDA又称电子设计自动化,它是电子技术的发展潮流,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,因此,在电子设计中,EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性,可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式,从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展,它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展,EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作,EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展,EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战,产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题,不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响,同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等,EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑,用PCB进行布线布局,从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题,CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为优秀,从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言,它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等,硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路(VHDL)硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题,同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次,同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好,同时它的设计也方便了工艺间的转换,而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程,因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能,从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,它的作用体现在不同的方面。首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的引脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之间可以进行滤波及去耦。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语: 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展,从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中,EDA技术是电子设计过程中的优秀技术,是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展,EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革,EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展,电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术,以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展,对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件,具有高容量、高性能、低成本等优点,在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的,作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,解决了定制电路的不足,克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列(LCA)来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块(IOB)、可配置逻辑模块CLB、内部连线(Interconnect)构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展,FPGA的容量和性能也不断提高,FPGA内部集成的片内外设也越来越多,可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面: 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前,首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分;然后根据任务要求,如系统的功能和复杂度,对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡,选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog,其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多,常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证,主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。仿真前,要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件,仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形,从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误,则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。目前,各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现(适配) 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射,配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现(适配)结束后,可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真,同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解,通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中,可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真,时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真,是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟,可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险,从而确定设计的实际工作性能,将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上,将实现(适配)后的设计文件,通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试,验证FPGA设计在整个在电路中工作情况,以排除错误,改进设计,有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率,提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展,FPGA的复杂程度也逐渐提高,所具有的功能也越来越完善,芯片体积也逐渐缩小,正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中,FPGA技术主要在下面几个方面应用:(1)通过对FPGA内部资源进行利用,来达到一些芯片的功能,从而减少系统中的芯片,节约系统的成本。(2)作为系统芯片的驱动。(3)可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等,同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性,降低工作量,对很多的数字信号进行处理。(4)在时序上对数据流进行综合管理,尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前,国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快,在汽车信息娱乐系统使用非常广泛,比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感,并且在连入数字系统后,精准度降低。为了解决这个问题,可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且,A/D采样的噪音也降低了很多,数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成:(1)ADC采样数据暂存区域;(2)ADC收集控制模块;(3)ADC数据存储区域;(4)ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的,利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升,达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号,主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器,数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器,在输出脉冲不断的增加下,分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯,使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址,总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定,而且通过在FPGA中进行逻辑切换,更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯,将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中,使用FFT(快速傅立叶变换)对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的,主要由IP核和接口两个部分构成,接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块,然后利用FFT对信号进行分析处理,将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的,另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下,浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中,存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高,可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中,要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升,对系统的性能进行改善,对外界的干扰进行抑制,确保设计的合理性。在设计的过程中,主要需要注意下面几个方面的问题:(1)消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中,毛刺的出现概率,降低逻辑错误,提高电路的稳定性,要对设计进行改变,对毛刺出现的原因进行控制,从而降低毛刺的出现概率,使结构更加的科学合理。(2)时序设计的注意事项。在设计时序的过程中,要对设计的时钟速率进行考虑,尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制,使用一个时钟来对数据进行寄存,不使用全局网络的时候,要将约束条件加入到设计中。(3)由于代码推断即不可靠,又很麻烦,要多使用自带的Core genrate。(4)仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中,要对调试工具进行充分使用,在进行功能仿真的过程中,要重点考虑功能的稳定性和可靠性,对各方面的初始情况进行考。(5)对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计,然后对底层的功能块进行设计,通过对设计功能进行层次化,可以使得设计调试起来更加容易,可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术,在设计完成前,通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑,不仅有效的提升了产品的性能,而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大,集成度越来越高,价格不断降低,FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言:在汽车技术开发迅速的背景下,逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中,可以有效的缩短汽车总体开发周期,同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术,通过专业仿真技术的应用,结合汽车电子设计特点以及要求,利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善,提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点,在设计管理上存在一定的难度,传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证,周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率,可以将仿真技术应用到其中,选择合适的仿真软件等,来对汽车系统进行建模与分析,可以节约大量的试验设备与试验时间,达到缩短设计周期,降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中,主要是利用计算机为工具,设计人员通过EDA软件平台,用硬件描述语言VHDL进行文件设计,最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等,最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中,可以有效提高电路设计的可操作性,降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析,主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等,交由比较高的仿真分析能力。第一,直观的图形界面。在软件操作界面,绘制电路所需要的元器件,以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上,通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二,较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核,通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化,如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三,丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改,并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能,来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中,可以有效减少资源的浪费,缩短系统设计周期。并且,通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点,设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验,对于存在的错误可以及时更改,最后将完善的设计方案落实到硬件上,提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来,一般情况下为微分方程或者差分方程,最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前,应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下,为满足系统计算机仿真要求,应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究,针对不同物理器件来建模,存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系,应合理设置各模型的参数属性,并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下,从系统一定初始状态出发,所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程,通过对系统、输入与输出之间的动态关系,就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中,通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型,并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后,可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化,包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化,通过对各类波形与试验结果的对比,即可确定设计中存在的问题,最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统,需要将用电设备分成两各部分,即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电,如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备;大功率负由42V电压供电,如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等,主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件,即DC/DC变换器以及启动发电机,其中对于DC/DC变化器,主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压;而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间,通过半导体整流-逆变功率变化器,实现交流发电机的功能,发出42V高电压,同时也可以在发动机启动时实现启动作用,在启作用实现时,其直接作用于启动发动机,启动时间仅为0.5s,设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计,一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差,为达到电子设计结果,就需要对初步结果进行研究分析,通过与试验结果进行全面对比,完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作,如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等,在进行分析时,应在模型参数值浮动的范围内随机取样,然后完成所取数值的分析,测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响,进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中,并且取得了一定的成果,尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果,必须要不断加强对此方面的研究,选择合适的仿真软件进行设计,争取进一步缩短汽车开发的周期,提高设计的综合效益。 (作者单位:西华大学) 作者简介 张珂(1990-),男,四川眉山,学历:本科,研究方向:汽车电子。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代,不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子,随着对高级控制的需求,将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确,同时还能极大的缩小设备体积,是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍,了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展,自动化控制也不断更新,由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年,自动化技术不断进步,微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中,直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术,就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合,只要合理的设计控制电路,不仅可以大量的解放人力,还能更加的环保,并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展,不仅体积小,而且具有极低的功耗,目前最先进的微电子技术产品是SOC系统,它将所需要的功能和电路集成在一个非常小的芯片上,只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中,这也是自动化控制中的“大脑”,控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步,微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来,下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式,不仅大量节约了硬件资源,还是得控制系统更加灵活,需要增加或更改控制方式时,只要重新编写控制代码即可,不需要更改硬件,节约了成本,提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合,更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展,可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上,不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比,它不需要额外的硬件开销,针对不同的控制,只需要改变控制代码即可。无论是从调试上,还是从成本上,甚至是效率上,采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展,决定了今后的电子线路越来越小,在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路,减少了系统体积,而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降,无疑这是控制系统中不可忽略的优势,将这种集成控制系统应用在工业控制上,会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中,控制的对象不可能相同,而且就算是同一个对象,随着工业系统的升级,控制功能也需要随之升级。前面提到,微电子自动化技术是基于计算机编程控制的,需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外,采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞,对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真,是微电子自动化技术的一大特点,在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集,也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真,将微电子技术应用到自动化控制当中,可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题,只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成:微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分,整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端,所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计,采用计算机语言对输入的命令进行定义,进行解析,对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率,所以设计时要做到最简化,执行速度最大化,不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息,如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的,这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度,数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映,模拟实际的运行条件,及早的发现系统缺陷,即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块,是在系统运行过程中,对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先,微电子技术的进步促使自动化的飞速发展,可以说是推动了工业社会的前进,在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如,汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化,解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3],所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制,并且可以认为的干预和升级,给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术,这是技术发展的总趋势,之前的单纯的机械控制已经淘汰,高校的教学设备也必须跟上时代的步伐,对学生进行微电子设计自动化技术的教学,使他们满足社会的需求,提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展,微电子自动化技术的使用会越来越广泛,逐渐渗入到人们生活的方方面面,为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要:为契合我院开展模块化教学改革的需求,培养社会所需要的应用型人才,我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题,以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词:现代电子设计技术 模块化 实验教学 1 引言 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天,如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题,正是在这样的形势和背景下,合肥学院(以下简称我院)提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路,并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为优秀和主线开展了系列教学改革,模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知,课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景,合肥学院电子信息与工程系(以下简称我系)现代电子设计技术课程模块应运而生,经过近几年的探索与实践,现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系,在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果,但与此同时,与之相配套的实验教学尚未同步跟上,依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排,注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会,从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向,面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程,无论从外延和内涵上都很丰富。首先,从内涵来讲,模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴;第二,从外延的角度来讲,现代电子设计技术应用的范围极为广泛,DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知,就相当不容易的事情。此外,身处信息社会,知识的更新速度越来越快,电子行业更是如此,知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言,从各高校实践的情况来看,现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材,这样一来,就可能存在这样的问题:教材缺乏更新显然就不能及时更新,缺少最新鲜的一线现代电子技术信息;从教材本身来讲,偏重于理论基础部分,实践部分得不到应有的重视;教材的趣味性和可操作性不够,缺乏针对性,对学生的吸引力不够;部分教材虽然加入了新内容和新元素,但是介绍得不够详细,往往一带而过;就选题而言,其范围往往有所侧重而失之全面,体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多,无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言,都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言,先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言,由于实验设备使用周期长,电子设备更新速度快,在硬件设备的配套方面,难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言,基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与,动手实验的基础之上,迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外,各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来,学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加,远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低,电子信息专业作为一门工科专业,要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识,同时,同时对其实验、实践操作要求亦很高,需要教师能够双肩挑。但是,从目前的现状来看,教师队伍的现状还不尽如意,主要表现在:年龄层次结构不合理,一般而言,年龄结构过老化,要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言,从业经验和专业实践经验上的缺乏,造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势,而走向“传统依赖”路径,习惯性地依从传统的教学模式,过于依赖书本知识,实践、实验教学指导力不够;同样的道理,年龄结构中青年成分不够,对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言,如果单纯地依托传统的授课方式,恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值,而是因为,现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介,具体而言表现在:第一,现代电子设计技术本身就是信息革命的产物,体现了信息化社会的最新成果,具有先进性、前瞻性和复杂性;第二,现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点,虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的,但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话,是不利于学生的理解和接受的。然而,现实的情况是,很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容,若教材和教法不能同步跟进,想要有良好的教学效果几乎可能性不大,这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业,对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上;而对于一些有创意,想要拔高的学生,若脱离了实验教学这一环节,单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息,取得原本可以的进步的,尤其是电子设计技术这样的课程,若脱离实验教学,无异于无源之水无本之木。然而,现实的情况是,在相当一部分高校,实验教学环节未能得到应有的重视,具体体现在:与理论课课时相比,实验课课时偏低;实验课内容陈旧,多为验证性实验;实验教师师资薄弱;学校重视程度不够,经费投入偏低,导致仪器设备陈旧,不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧,利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面,信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快,电子行业仪器设备更新换代的速度在加快,高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验;与此同时,很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因,导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪,学生是不是掌握了正确的试验方法,有没有掌握正确的操作步骤,操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来,最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础,与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲,从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言,普遍存在以下问题:第一,题材范围求全,求广,百科全书的倾向严重,但缺乏针对性,深度不够,也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候,我们的教材不能提供所需要的支持;第二,重基础,轻应用,往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解,但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸;第三,各章节内容分立,连贯性和一致性不够,教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚,这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑,如果缺乏指导教师深入地指导的话,学生往往学到的是一些零散的,随机的知识,而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业,学生必须在实际操作,实际动手,必须在实验教学的过程中,所习得的理论知识才可能为学生所掌握;再好的理论教学如果没有实验教学的支撑,也会因此而大打折扣。第二,从实验类型来说,验证性实验居多,而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者,从学生毕业设计的角度而言,毕业论文设计是主体,然后才是学生的设计制作。以上种种,导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离,而不是统一,不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一,与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一,即多为验证性实验。所谓验证性实验,是在对书本知识有一定了解的基础上,提出一种假说,验证假说的正确性,往往有一套较完整和程序化的步骤和方法,因而,它更加强调实验的结果,而不是实验过程。换言之,是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式,这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的,因而,要论及真正提高学生的主动性,积极性,提高学生的动手能力,显然是不够的。 3.5实验环节成摆设,实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业,现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会,然后现实的情况是,在相当部分高校,实验实践教学虽然也有开设课程,但是总体处于依附状态,形同摆设,其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半;实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行,具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍,方如此,才能保证实验实践教学落到实处,进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识,基础不牢,学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁,纸上谈兵了。一方面,在部分院校,实践教学被编排在电子相关课程的实验中,课时严重不足;另一方面,师资力量的匮乏是其硬伤,在实验过程中,一名教师需要同时指导几十名学生,除去教师讲解、示范的时间,剩余的时间学生才能用于模仿,求证,其实验效果让人质疑。再者,由于实验实践场地的限制,加上实验室管理未能同步跟上等多因素,师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来,实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新,促进创新人才成长,提高人才培养质量,并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式,我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试: 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到,对于电子设计技术这样的工科专业,面临着双重困境:电子设计知识和设备的更新速度越来越快;学院对于实验设备的投入资金总是有限的,不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来,如何最大化地使用已购设备,同时将资金花在“刀刃”上,及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题,我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨,最终提出“少台套、大循环”的基本理念,一方面,充分发挥仪器、设备的利用率,另一方面,通过加强管理,逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系,整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源,倡导学生亲自动手,学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是,我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果,如充分利用计算机网络和多媒体的优势,借助仿真软件,为学生购置机器人等模型,为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境,让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手,养成基本的实验素养,这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限,依据一定的目的和标准,对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化,形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召,积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设,具体而言,就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合,打破了过去学科间固有的界限,按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排,重新组合,按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合,将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节,内化到师生的教学过程当中,以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看,我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话,那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来,我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛,取得了丰硕的成果,学生多次获得部级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野,竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液,及时为师生呈现电子设计技术的最新信息,增强和提高学生的动手能力,这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系,各有侧重 对于工科专业而言,如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学,忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的,但是,我们也不能走入非此即彼的另一个误区,即重视实验教学,忽视理论教学的重要性。我们以为,理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分,学生需要具备扎实的电子设计基础知识,在这个基础上,学生的实验教学会进行的比较顺利,同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实,那么,在实验教学的过程当中,当学生头脑中更好的创意的时候,才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程,采用的正是基于理论教学与实验教学并重,两者互为基础这样一种理念,比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式,当理论知识要验证、强化、延伸的时候,实验教学及时地跟上,什么时候需要上理论,什么时候需要上实验,能够实现比较灵活的切换,学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化,往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富,层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系,接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助,依附于理论教学,数量上验证性实验居多,类型上比较单一,加上实验室管理未必到位,导致学生参与实验教学的积极性有限,实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此,在现代电子设计技术模块在设计实验教学中,充分发挥了“即学即用”的原则,为学生提供丰富多样的实验体系,满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下,积极建立相对独立的实验教学体系,有计划有步骤地调整实验教学内容,逐步减少验证性实验的比例,增加综合设计型实验和创新型实验的比例,建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中,通过创设宽松的氛围,引导学生积极探索,鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想,从而培养学生自主学习,主动探究,分析问题和解决问题的能力,为将来的职业生涯奠定良好的基础,比如在综合设计型实验中,我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题,在为学生提供的实验指导书中,只为学生提供一些基本的资料题,留白部分就需要学生独立完成了,这就需要学生自己依据所学知识,多方查阅相关资料,最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑,在学生选择可行的实验方案,制定详细的实验步骤,完成实验计划的过程中,学生的动手能力,自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校,要培养面向市场面向社会的电子技术人才,这就意味这,相对研究型高校而言,需要更加重视实验和实践教学,唯有如此,才能促进学生动手能力,实践能力等综合素养的提升,为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例,我系在领导班子的部署下,采取了一系列积极的举措,如自2007年下半年,成立专门的实验技术教研室:实验室成员主要由中青年博士和硕士担任,由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作,确保实践教学的教师班子基础扎实;又如积极鼓励并组织中青年教师(特别是实验教师)担任学生的第二课堂指导教师,这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养,另一方面也能积极调动一线教职工的积极性,为他们走在电子信息技术的最前沿,立足课堂教学实践,不断总结反思搭建了一个崭新的平台,八年来,我系取得了丰硕的成果,搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言,具有举足轻重的作用,所有物的因素,包括先进的理念,方式方法等要起作用,都必须依托教师这一能动要素才能起作用,这是因为:再好的理念,若不能被教师所理解,领会并实践到起教学科研的过程当中去,也会是海市蜃楼,不能成为现实的美景;再好的设备,若没有得到合理的组织和管理,也会丧失起先进的理由和价值,不能物尽其用;再好的模块化教学,内容设置得再合理再精巧,若没有好的教师团体去实现它,也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此,我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先,积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛,切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养,具体到实践教学这一块时,我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二,组织青年教师单人第二课堂指导教师,去企业挂职锻炼。一般而言,系统化的学科知识总是滞后于生产一线的,这在瞬息万变的信息化社会更是如此,因 (上接49页) 而,为加强我系实验教师培养,丰富他们的社会实践经验,切实提高他们的业务能力和教学水平,及时更新观念和知识体系,提升我系“双师型”教师的综合素质,组织青年教师去企业挂职锻炼,使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三,以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托,积极鼓励中青年教师,特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情,挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力,提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响,充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之,我系紧跟学院模块化教学改革的步伐,围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著,为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路,这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 作者简介:周泽华(1982-),男,安徽宿松人,实验师,硕士,主要研究领域为信号与信息处理。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要:随着电子信息技术的快速发展,新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求,结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词:电子设计竞赛;实践性教学 近年来,我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力,我们取得了可喜的成绩。通过比赛,我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平,同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求,应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生,在早期的教学过程中,我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要,对教学计划进行适当的微调。2006年,我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业,我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨,以培养综合能力为目标,以强化职业技能为优秀,以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想,适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如:2008年,对电子课程设计课程进行了重订,由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学,使学生要通过本课程的学习,对电子系统的设计过程有个系统的了解,即:理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看,学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识,激发了学生的学习积极性,提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来,使枯燥的理论知识变得易于接受和理解,大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课,利用实物教学、网络教学,力争教学方案的最佳化,从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中,随讲随做,对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性,提高了课堂教学的效益,吸引了更多学生的主动参与,活跃课堂气氛,取得了较好的教学效果,显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能,取得了良好的教学效果。除此之外,我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生,提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革,学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高,毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生,他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生,在实践性环节上发生诸多的问题,比如:单元电路正确却无法实现系统联调;理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计,而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节(基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计)。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 (1)基本技能训练:重点培养学生读图能力,电子元器件的识别、检测技能,仪器仪表的使用技能,电子元器件的焊接与拆卸技能。 (2)专业技能实训:通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训,培养学生按原理图组装功能电路的能力,选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能,进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 (3)专业综合实训:安排一个月的专业综合实训,主要培训学生分析和解决系统问题的能力,整机电路的组装和调试技能,维护、维修技能。 (4)顶岗实习:本专业安排了10个月的顶岗实习,重点培养学生职业综合能力。 (5)毕业设计(论文):要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目,独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计,培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时,理论授课学时数为1158学时,占学时总数的46%;实践教学(实验、实训、实习、毕业设计等)多达1405学时,占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性,为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知,现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础,计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力,二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学,我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程;同时,尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用,大大开阔了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛,积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中,引入电子设计大赛的赛题,电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点;所涉及的电类专业的课程有:模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等; 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛,我们取得了可喜的成绩,2011年,获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个,获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个,三等奖1个;2012年,获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖,获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名;从获奖情况不难看出,专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验,切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求,从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者简介:蒋海涛(1978-),男,河南焦作人,硕士,讲师职称,主要从事应用电子技术专业的教学工作。 作者单位:焦作师范高等专科学校物理与电子工程系,河南焦作 454001 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要:在现今电气化的时代,电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注,并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词:微电子;自动化 随着自动化技术的不断深入发展,电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中,在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且,随着生活水平的提高,人们对于微电子技术的要求也日益提高,因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程,需要构建合适的功能模块,尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展,微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时,将微电子技术与自动化技术结合起来,更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]: (一)基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术,通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比,误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块,优化了整个自动化系统的性能。 (二)芯片集成度较高 电子系统的整体设计,在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路,减小了电子线路的占用面积,使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装,与此同时,这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 (三)软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的,利用计算机软件进行升级和维护,具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护,可以做到实时在线工作,使系统的性能升级便捷,漏洞修补及时。 (四)具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色,可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时,利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析,方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用,推动了系统设计的发展,使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程,为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台,使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 (一)输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先,要对输入内容用程序语言的方式进行定义,这样便于系统程序的优化处理。进而,还需要对程序语言进行合理的数据转化,从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之,输入版块设计就是程序语言设计过程。 (二)数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中,会产生大量的过程数据和结果数据等,调用数据的过程变得很是复杂。因此,设计一个数据模块,对系统各阶段的数据进行存储和调用,便于系统的生成和在线维护。另外,数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能,推动自动化的革新[3]。 (三)仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程,方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 (四)检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中,需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行,避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 (五)各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上,是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先,基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示,可以使抽象的知识具体化,同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力,提高学生的整体素质。 其次,微电子自动化技术的发展,推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段,为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时,微电子技术的集成特性,使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后,软件编程技术方便了各个应用软件的开发,在电气设备设计过程中统一编程,实现各软件的兼容,从而便于各功能模块的集成,推动电气设备的统一化,同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展,为电子自动化研究越来越深入,基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性,逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要:FPGA(现场可编程门阵)在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词:现场可编程门阵列(FPGA);电子设计;可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵,是一种半定制专用集成电路(ASIC),这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值,所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨,得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的,从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性,这一点运用到电子设计中,可以灵活地进行控制,缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念,与传统的编辑电路和门列阵相对比而言,FPGA具有不同的结构,它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑,每一个表对应一个D触发器,而这个触发器正好驱动相匹配的I/O,这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能,这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据,实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点:(1)FPGA特有的可编程片上的特点,就是指设计专用的集成电路的时候,用户不需要投片生产,可直接合成芯片;(2)FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片;(3)就其特殊的结构而言,其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚;(4)设计周期短,开发费用低,风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术,在和传统的ASIC的相对比而言,电子设计的性质更加偏向于自动化,所以它具备了几个很突出的特点:(1)设计时是全过程的设计,在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成;(2)与传统的设计不同,电子设计主要担任了两方面的角色,一个是主动的设计者一个是被动的使用者,二者结合就可以直接运用于客户了;(3)实现的途径相对而言更加具有选择性,除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中,但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程,并且实现了自动化,在用户体现上的优势,所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈,在相应的集成电路的设计中,要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件,这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 (一)符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件,其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统,这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器,以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求,再加上其独有的可编程片上系统,可以直接装入一个芯片,不需要投片生产,即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口,在FPGA中的一些开发的型号器件,这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计,一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的,在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合,创造出的性价比极高的FPGA,适用于电子设计上是十分有利的,针对于自动化的专门集成电路的设计,这样一来可以避免很多不必要的缺点,包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之,FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知,FPGA的研发,结合了传统的各类可编程器件的优势和作用,真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统,可以就复杂或者简单的芯片的使用,其能耗低可以节省运行的成本,其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 (二)植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的,来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件,但是在运用于电子设计领域之中,主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求,如果直接就将二者结合,那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题,一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入,和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合,代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中,就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来,相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 (三)以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的,但是在过去的电子设计行业中,大多都是利用DSP应用系统,但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现,比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足,配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序,这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置,以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的,在仿真测试上,利用了Matlab提供的IP核来完成,接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的,将设计的模型转化成了RTL,在此基础上进行时序的仿真,实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统,是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的,并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应,对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进,很有市场利用价值。 (四)在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的,将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的,利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑,就会形成超级电脑的概念,由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器,所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段,形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如,此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况,下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险,然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入,但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术,即现场可编程门阵,在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述,其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点,基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用,主要体现在器件的革新,嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合,还有DSP系统的革新,以及电子设计处理器的运用等,这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。
摘要:为提高物联网时代计算机硬件课程的教学质量,文章分析了当前高校计算机硬件相关课程教学存在教材、课程体系、实验条件和“双师型”教师等方面的不足,以计算机硬件课程建设为基础,以实现高质量就业为目标,提出了物联网时代计算机硬件课程系统结构调整、优化和改进计算机硬件的教学环境、教学方法等举措,不断提高学生创新意识和实践能力,努力培养出社会需要的高素质计算机硬件人才。 关键词:物联网;计算机硬件;课程建设 硬件(Hardware)是计算机硬件的简称,是指计算机系统中由电子,机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。计算机硬件业主要包括从材料、芯片、板卡、显示、存储到整机产品等各方面的研发、生产和制造。物联网(InternetofThings)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术[1],将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化感知、识别、定位、监管等功能[2]。随着物联网发展的产业化、标准化时代的到来,物联网广泛应用于各行各业。近几年,智能硬件(智能可穿戴、智能家居、智能医疗、智能交通等)市场规模逐年递增,2021年中国智能硬件终端产品出货量达8.8亿台[3]。以计算机硬件为基础的电子产品越来越被广泛应用于各行各业,支撑着电子产品软件的正常运行。因此,需要有更多的计算机硬件人才负责产品的硬件设计和维护维修。然而,计算机硬件人才不仅仅在社会上缺乏专业培训和教育,即使在一些高校对计算机硬件教学的重视程度明显落后于软件。 1计算机硬件课程教学存在的主要问题 1.1教材知识相对落后,跟不上计算机硬件技术的发展步伐计算机硬件技术发展迅速,到目前为止,计算机硬件的发展符合摩尔定律。然而,高校所使用的计算机硬件系列课程更新太慢、教材案例无法跟上计算机硬件技术的高速发展,有关最新计算机技术的教材内容变得过时和落后。例如:随着微电子技术的迅速发展,数字设计的规模也越来越大,而目前数字逻辑大多数教材的核心内容极少涉及大型集成电路,通常局限在中、小型集成电路,仅介绍成熟和传统的技术方法显然不符合时展的需求[4]。 1.2课程缺乏课程体系,课程内容衔接不足,教学效率不高计算机是一个由硬件和软件组成的复杂系统,课程的系统性很强。但在目前的教学中,课程知识缺乏足够的交叉和互补,学生无法理解计算机的基本工作原理和软件系统的影响,而在硬件系列课程教学中,教师通常在授课过程中一般更强调每门课程内容的完整性和独立性,比较容易忽视课程与课程之间的衔接和整体优化,部分课程内容易出现重复,部分知识点易出现缺失,导致教学效率不高、学生知识体系结构不全的现象。1.3教师教学过程和学生学习过程中存在着“重软件轻硬件”现象计算机软件教学相对简单,实用性较强,需要的设备资金投入较小,普通计算机可以选择大多数软件课程;硬件课程教学难度较大,需要投入大量设备资金,通常每门课程都需要配备特殊的实验设备,价格较贵,实验室人员指导和监督的要求相对较高。由于许多方面的影响,大多数高校在硬件实验室建设方面存在不足,这对计算机硬件课程的教学效果有着直接的影响。此外,计算机硬件知识不直观、抽象、乏味,不容易学习,导致学生普遍存在“重软件轻硬件”的现象。 1.4实验条件和设施缺乏,实践能力薄弱计算机科学是一门实践学科,实践教学是计算机硬件教学的重要组成部分。然而,在一些课程实践教学过程中,教师和学生对课堂教学的重视程度都大于对计算机实验实践,大部分的实验优先进行验证实验,综合实验较少,缺乏独立的实验课程,课程理论教学和实验实践的联系并不十分紧密,只是停留在巩固理论知识的边缘阶段。另一方面,学校没有建立固定的实习教学基地,企业提供给实习学生的岗位较少;有的高校对学生实习认识不足,造成松懈管理,导致实习敷衍,走形式;课程设计东抄西拼应付教师,其结果一定是毕业生缺乏解决实际问题的经验和分析解决问题的能力。 1.5有企业工作经验的“双师”型教师不足“双师”型教师是提高教学质量的重要环节,目前,大部分高校从事理论教学的专业教师比例较大,特别是职业院校、应用型本科高校,教师招聘时学历要求是首位的,大多数硕士、博士是应届毕业生,实践技能基础比较单薄,很少有企业、实际工程项目的经验,但为了提升学校师资学历层次总体水平,聘任后会安排进入教学队伍主要负责理论教学,因此,会出现“黑板上开机器,PPT上讲工艺”的现象。 2计算机硬件课程建设的思考 2.1计算机硬件工程师的基本技能 计算机硬件工程师主要是负责整个产品的硬件设计(包括:硬件电路设计、硬件设计开发流程)。按照工作能力计算机硬件工程师分为初级硬件工程师、普通硬件工程师、资深硬件工程师、专家级硬件工程师[5]。作为高校主要是培养具备初级硬件工程师能力的大学生,可以在别人的指导下完成硬件详细设计说明书、原理图绘制评审、协助指导PCBLAYOUT并制作BOM、硬件调试记录、参与相关测试、获取测试报告、缺席修复并输出相关案例等工作。具体的来说,计算机硬件工程师应掌握以下基本技能,一是由需求分析到总体方案、详细设计的创造能力;二是熟练运用设计工具,设计原理图、EPLD、FPGA调试程序的能力;三是运用仿真设备、示波器、逻辑分析仪调测硬件的能力;四是掌握常用的标准电路的设计能力,如ID电路、WDT电路、高速信号传输线的匹配电路等;五是故障定位、解决问题的能力。 2.2计算机硬件课程组的建设 课程组建设的基本思想是将课程建设为一个具有紧密关联、逻辑性强、属于同一范畴的课程组,打破了课程内容的归属。课程小组建设对于培养学生严谨的科学态度、严谨的逻辑思维能力和科学的世界观起着不可替代的作用,对提高学生的判断能力、分析问题能力和决策能力有很大的帮助。计算机硬件系列课程包括模拟电路、数字电路、微机原理、电路系统、单片机技术、汇编语言、集成电路设计导论、计算机接口技术、计算机架构、嵌入式系统及应用等课程。这些知识模块描述了从芯片到系统、从独立系统到多机系统,使学生可以从物理结构和系统结构建立计算机系统的完整性概念,并具有先进的应用能力。但在物联网时代,掌握计算机硬件基础技术还不够,还需要添加一些课程到突出的网络功能作为补充。针对物联网时代对计算机硬件技术的需求,本文提出了以下计算机硬件课程体系结构。课程架构由专业基础课程、专业课程、专业选修课和综合训练分四个部分组成,如表1所示。专业基础课程中,“计算机组成原理”介绍计算机的基本组成和原理,解决计算机的整体概念;“操作系统”、“嵌入式系统和接口技术”和“通信原则”是上下联系的纽带,是基本应用和系统课程。为了突出物联网的特点,在专业选修课程中,通过增加“Matlab仿真设计”、“嵌入式操作系统”、“PCB设计”、“信号完整性分析”和“M2M数据算法模型”以及一些实用的、高度集成的课程作选修课,拓宽了学生硬件设计的实践能力。每个课程都配有相应的实验环节,并通过最终的“物联网应用系统集成设计”综合实验,加强学生对基础知识和综合应用的掌握[6]。 2.3改进计算机硬件的教学环境和教学方法 2.3.1合理规划课程体系,建立课程教学大纲原来的硬件系列课程虽然都是独立的,但在某些内容上是交叉重叠的,但不同的教师往往有不同的教学计划和教学大纲。在有限的上课时间内,每门课程都无法讲得详细和透彻。为此,应该规划教学内容,课程组应该共同建立课程教学大纲,将课程知识点分到每门课程中,针对同一课程,教学计划和课时应该规范统一。在此基础上,还应选择最权威、最新版的教材,建立测试数据库和自动测试系统,实现教学与考试的分离,制定一套统一考试的实施规则[7]。 2.3.2积极建设网络课程数字化学习资源和线上仿真实验平台数字化学习资源平台的建设包括教学网站、APP的建设、网络教学资源的建设,教学网站,APP应该具有基本功能,还应该具有课堂讨论、课后作业、考试等功能,线上仿真实验平台建设需实现在线编程、综合仿真、仿真波形等实验功能。为了保证师生之间必要的课外交流,加强学生与教师的互动,提高学习效率,教师还可以开设微博课程、B站课程、微课直播课程,作为教学辅助的支持。教师和学生可以利用网络平台的留言、弹幕等方式进行互动交流,教师可以及时帮助解决学生提出的问题,并及时获得学生反馈的信息,及时调整和改进教学环节。 2.3.3注重实践过程,复习考试方法,加强课程设计实验课程是计算机硬件教学的重要组成部分。学生将掌握实验探索中的规律模式,在思维和实际应用过程中进行创新。实验教学质量直接影响着学生的理论学习课程和未来的工作表现。教师应加强线下实验课程和线上仿真实验的全程管理[8],将实验的分数比例提高至50%,以激励学生更加注重实验过程,从而提高自己的实践能力,使学生真正了解计算机系统的结构,拥有扎实的实践能力。 2.3.4深化校企合作,提升人才培养质量校企合作是当前学校和企业双方共同参与培养人才,以市场和社会需求为导向,培养企业所需人才的办学模式[9]。高校应与物联网企业建立合作,利用企业的设备优势和企业技术人才优势,开展学生实践教学和“双师”型教师培训。从设备优势上,比如:射频识别(RFID)的核心组件成本过高,大部分的高校在引进这些设备方面都遇到了资金困难,目前只有清华大学、上海交通大学等为数不多的大学拥有RFID的核心组件。因此,学校可以利用合作企业设施设备优势,解决高校在RFID原理及应用、嵌入式系统与接口技术课程的实践过程中存在的问题,教学效果令人满意。因此,深化学校与企业的合作,充分利用企业先进的设备、技术资源,把理论学习放在课堂上,实践放在企业,可以为学生掌握最新硬件知识能力起到至关重要的作用,同时为教师提供学习、实践的机会,使教师有机会不断提升实践技能,达到校企合作的互惠双赢。 3结束语 根据中华人民共和国人力资源和社会保障部的信息,计算机硬件人才供需比为1∶5,意味着计算机硬件人才十分短缺,每年嵌入式人才缺口达50万人左右[10]。随着互联网的迅速发展,物联网已经成为势不可当的浪潮,物联网相关企业对人才有着极大的需求,预计2022年物联网产业规模将接近72376亿元,人才需求将进一步扩大。高校在培养专业人才时一定要熟悉企业、社会对人才需求的现状,适时调整相关课程体系,努力培养学生的自身学习能力、动手能力和团队协作能力,进一步提升学生的竞争力,促进实现学生高质量的就业。 参考文献: [1]陈伟,曹海军,刘晓光,等.基于物联网思维框架下新型粮情测温系统研究[J].现代食品,2019(20):10-15. [2]戴春平.新一代信息技术赋能高职专业人才培养实施路径研究———以物联网技术导论课程为例[J].工程技术研究,2021,6(11):225-227. [3]李东波.可穿戴计算机硬件技术的应用研究[J].电子测试,2022,36(10):18-20. [4]聂跃光,户晓玲.基于物联网的实验室管理系统设计[J].物联网技术,2020,10(6):98-101,105. [5]刘曾辉.井下无线物联网与智能终端的有效应用[J].长江信息通信,2022,35(4):60-62. 作者:傅勇 单位:江西开放大学
摘要:随着经济的不断发展,社会对人才的要求也愈发严格。为适应社会发展对人才的新要求,提升学生在就业过程中的竞争力,高职院校在教学内容及教学方式上必须紧跟形势做出调整。有限元仿真是工科学生所必备的一项技能,在高职院校中开展有限元仿真课程是十分必要的。基于课程特点、课程可行性、教学改革等几方面探讨高职院校开展相关教学内容的必要性。 关键词:高职院校;有限元仿真;教学改革 引言:当今社会的发展速度远超预期,飞速发展的社会科技、经济对未来社会参与主体的高校学生提出了更高的要求。作为高素质技能工人主要来源渠道的广大高职院校,教学往往偏重传统的基本理论与实操技能。随着社会不断变化的发展趋势,越来越卷的就业形式迫使高职学生必须不断为自己在将来的就业市场添砖加瓦。广大高职学生除了具备扎实的实操技能外,若还具备一定的分析解决问题能力,相比本科层次学生无疑将具备差异化的竞争能力。未来的就业市场中,高职层次学生除了可以应聘传统的一线操作岗位外还可以应聘研发等岗位[1]。对于具备分析解决问题能力的高职层次学生,若继续从事一线操作岗位工作,未来的职业发展也必将会更顺利。四川建筑职业技术学院作为中西部建筑类头部高等职业院校,近年来随着社会大环境的发展,学生在就业时也遇到了诸多问题。面对现实的问题,更要本着为学生负责的态度使其在未来的就业市场具备足够的竞争力。优化教学内容、调整培养目标成为高职院校必须采取的有效措施。有限元仿真分析作为大多数工科学生解决问题所必备的技能,在机械工程、电气工程领域分析问题都有广泛应用,掌握有限元仿真技术,能够切实夯实新形势下高职学生的就业竞争力[2]。因此,在高职层次院校中开展有限元分析的相关课程十分必要。 1有限元仿真分析技术 1.1有限元仿真分析技术简介 计算机技术和数值方法的迅速发展,为有限元技术的推广及应用提供了极为便利的条件。有限元分析技术已成为工业界解决机械结构、电磁场仿真计算等问题的必备方法和手段。法国达索公司推出的Abaqus是典型的商用有限元分析软件,具备强大的求解线性及非线性问题的能力。针对结构、电磁、热、多物理场耦合等问题,借助有限元分析软件得到的求解结果往往是精确和可靠的。1.2有限元仿真分析课程特点1.2.1学生参与性强高等教育的大众化导致学生质量下降,学生缺乏足够的自我约束能力及自我学习能力,这两种能力的缺失对教学效果会产生直接的影响。有限元仿真是把实际问题抽象为计算机能够分析处理的熟悉模型,建模过程中学生们的学习兴趣能够最大程度地得到调动。与传统教学内容相比,将有限元仿真分析技术加入高职类院校的教学内容就显得十分必要。 1.2.2建设费用低 技能类课程的教学一般均需借助相应的实验实训配套设备。虽然近年来国家对教育的经费支持力度逐年攀升,但是高校用于设备采购及维保的经费仍旧有限,想要开展顺应行业最新发展要求的技能类课程仍然存在很多困难。有限元仿真能够根据当前行业最新发展方向开展与时俱进的教学,相关课程的建设费用低且设备维护压力不大[3]。 1.2.3教学效果好 传统技能类课程往往只能在课堂开展相关教学内容,教师受制有限的课时也仅能进行基本的内容指导。有限元仿真分析课程则不存在上述问题,课程的开展不受时间及空间影响,课后学生在寝室也可以自主学习,有利于学生动手能力及创新能力的培养,课程教学效果得到显著提高。 2有限元仿真分析课程开设的可行性 有限元仿真分析课程要求学生具备一定的专业基础知识,比如进行结构分析就需要有一定的材料力学、弹性力学基础;进行电学、电磁学分析就需要一定的电路知识、电磁学知识作为依托。高职院校除培养学生的实践技能外,往往还开设大量的基础理论课。因此,学生应具备开展有限元分析课程所要求的理论基础。此外,有限元仿真分析课程相比传统教学课程,在开放性、参与性、教学广泛性等方面都具有无可比拟的优势。有限元仿真分析课程的建设也符合国家对高职教育的规划[4]。教师对所授课程的合理性及必要性是最有发言权的。相关调查表明:将近90%的教师认为现存多数实验实训内容过于单一且陈旧,无法结合行业最新特点对学生开展有针对性地教学[5]。接近80%的教师认为,有限元仿真分析技术能够有效提升课堂教学效果[5]。50%左右的教师认为在高等教育阶段特别是高职教育阶段,毕业设计是否包含了CAE(ComputerAidedEngineering)的相关内容应作为学生毕业设计的相关考核标准[5]。有限元仿真技术应用领域广泛并可关联行业动态对最新问题进行建模分析,把有限元仿真作为高职院校的课程开展是有必要的。 2.1教学安全绿色 高校尤其是高职院校中传统技能类课程的讲授多基于大型的实验实训设备,教学过程中学生往往要独立操作这些大型的实训设备。以铁道供电专业的学生为例,实训课程往往涉及一些高压设备的操作,稍有不当就可能发生安全事故,教学过程中存在安全风险。随着社会的发展进步,各行各业的新方法新技术都在随时出现,为培养能够紧跟行业发展趋势的技术人员,实验实训设备就要及时升级,这使本就紧张的经费更加捉襟见肘。有限元仿真分析是建立在计算机虚拟环境之上的,可根据需要变换不同的工况条件或工作场景开展相关的教学内容。虚拟仿真教学能够省去设备升级更换的费用,又可紧跟行业发展对教学内容适时做出调整,满足人才培养的要求[6]。此外,部分专业教学涉及的实验实训设备能耗较大,若使用有限元仿真分析代替相关实验实训环节则可节省可观的能源消耗并实现绿色教学的目标。 2.2因材施教 近年来,国家进一步明确了高校包括高职院校的教学培养目标。高校特别是高职院校学生来源复杂,高考、单招、“3+2”等渠道的学生分布在同一个学院同一个专业中,学生的个人素质参差不齐,教学过程中如何把握教学目标变得复杂起来[7]。使不同层次的学生都能够学有所得,更好地因材施教是所有高校都不得不面对的问题。有限元仿真分析技术的本质是基于计算机强大的计算处理能力综合考虑分析对象的结构尺寸、材料特点、工作环境、所受荷载等因素把一个实际问题转化为计算机能够处理的数字模型。在数字建模这一过程中,模型的复杂程度完全取决于建模的学生。不管是复杂问题还是简单问题,有限元仿真分析的流程都是一致的,都由具体学生来决定。学生能力强,引导学生分析解决复杂的问题;学生基础薄弱,引导学生对基本问题开展分析。总之,有限元仿真分析技术能够做到因材施教因人而异,不同层次的学生在学习过程中都能够有的放矢,有所收获。 2.3教学主动性强 随着国家高等教育政策的调整,高等教育越来越大众化,学生的数量虽有所增长,但质量有所下降却是不争的事实。针对这一情况,及时恰当地调整教学内容教学方法以保障教学效果是所有高校特别是高职类院校应当充分考虑的问题。高职类学生在学习兴趣及学习主动性方面不如其他层次学生,积极调动学生兴趣发挥学习主观能动性就成为保障教学效果的一个有效措施。当代大学生对互联网及计算机有与生俱来的亲切感,若一门课程与计算机密切相关,那么学生对这门课程的兴趣就会更浓厚。若把学习的过程变为游戏中的搭建“基地”及布置“阵型”,那么学生的主动性及学习兴趣将会到达峰值,完成既定学习目标就不再困难。有限元仿真分析课程满足上述所有特点,有传统实操课程不具备的优势。学生可以在学习过程中天马行空地探究感兴趣的领域,把现有实训设备无法处理的工况或极端条件下的问题通过数字化建模交给计算机分析处理。学生在学习过程中不再简单被动地接收,学生在教学过程中的主观能动性得到积极调动,学习的好奇心最大限度地得到满足,高校学生特别是高职院校学生学习主动性不强学习效果差的问题可从根本上得以缓解。 2.4教学不受时间、空间制约 传统的素质技能类课程往往要依靠实验实训设备才能开展,教学活动必须在相应的实训教室进行。学生每学期技能类课程的学时数编排受教学设备及实训场地数量制约,强调动手实操的课程往往并不能保证每个学生都充分得到实践操作的机会,教学内容往往流于形式,教学效果不尽人意[8]。有限元仿真分析这门课程就不存在上述问题,学生使用一台具备基本算力的计算机就能跟随教师进行有限元技术的学习。得益于计算机制造技术的飞速发展及配套元器件成本的下降,计算机已成为大多数学生学习的基本工具,各高校也配置了一定数量的公共计算机供学生日常学习使用。随着学生学习积极性及学习兴趣的提升,学时外的时间学生也能独自开展学习行为。宿舍、图书馆、自习室都可以成为学生继续探索有限元仿真分析技术的场地,学习不再受场地及设备要求的限制。 3教学改革的思考 高校特别是高职院校的主要目标,就是要培养动手能力突出且服务生产一线的技术人才。高校技能类课程及实训环节设置的初衷就是为了实现这一目标。如何能够让学生学好课程、学以致用是广大高职类院校教育工作者应当思考的问题。虽然实践实训环节在各高职院校中都得到了重视,但仍旧存在本文中所阐述的问题,导致教学效果难以达到预期。如何针对问题做出有效变革,较好地落实既定政策计划,圆满达成教学目标,是当代高等教育者必须解决的问题。引入新的教学内容并大胆尝试新的教学方法,将有限元仿真分析课程引入高职院校的教学内容就是解决问题的一种改革思路[9]。 4结论 有限元仿真分析课程引入高职院校的教学内容,是提高教学效果适应行业发展的重要教学方式。通过开展有限元仿真课程,学生能够提高学习兴趣并提升个人就业竞争力,缩短学校所学与企业所需之间的距离,使学生今后的职业发展能够更顺利。在高职院校推广有限元仿真分析课程的教学,使院校、学生、企业多方受益,院校的教学效果得到提升、学生的学习兴趣得以激发、企业用人需求得以满足,因此,在高校特别是高职院校开展有限元仿真分析课程是十分必要的。 参考文献 [1]王友,张海波,陈雷,等.基于OBE理念的“有限元分析”课程教学改革探索[J].南方农机,2022,53(12):156-159. [2]屠毅,王良,刘奇元.新工科背景下电工电子技术理论与实践深度融合教学探讨[J].教育现代化,2020,7(32):177-180. [3]周鹏,潘燕.虚拟仿真技术在高职教学中的应用[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2015,14(5):43-45. [4]苏欣.高职院校虚拟仿真教学应用初探[J].工业和信息化教育,2015(2):56-58. [5]施蕙.高职高专计算机专业课程教学改革思路与方法初探[J].江苏技术师范学院学报,2003(3):62-65. [6]杨洋,朱彩莲.虚拟仿真技术在高职学院教学中的应用[J].中国现代教育装备,2007(7):36-37. [7]施祝斌.虚拟仿真技术在高职教学中的应用[J].中国职业技术教育,2013(20):78-80. [8]张明,李良荣.计算机仿真技术在实验教学中的应用[J].长春师范大学学报,2010,29(12):117-119. [9]黄元亮.仿真技术在高等教育中的应用[J].计算机仿真,2007(12):291-294,299. 作者:杨阳 魏晨 李欣
通信系统原理论文:CDMA通信系统中同步原理及算法实现 摘 要:本论文介绍CDMA扩频通信系统中采用的PN码同步技术,然后结合WCDMA上行链路的特点,提出适合CDMA的扩频码同步方案, 利用扩频码的自相关特性,可以使用RAKE接收对接收信号进行处理,从而有效分离可分辨多径。这需要采用扩频系统中扩频码同步技术,即:多径搜索粗略地估计PN码相位,同步跟踪精确确定PN码相位。 关键词:CDMA 扩频通信 同步 PN码 一、前 言: 移动通信是现代通信系统中不可缺少的组成部分。移动通信不但集中了无线通信和有线通信的最新技术成就,而且集中了网络和计算机技术的许多成果。在第三代移动通信的主要技术体制中,WCDMA-FDD/TDD(现称为高码片速率TDD)和TD-SCDMA(融和后现称为低码片速率TDD)都是由1998年12月成立的3GPP(第三代伙伴项目)进行开发和维护的规范,这些技术都是以CDMA技术为优秀的。CDMA技术作为第三代数字蜂窝移动通信系统的主要技术,以及在它基础之上发展起来的WCDMA和TD-SCDMA移动通信系统将会更广泛的应用于我们的生活之中,为我们带来更多方便。 二、理论基础及算法分析: 1、大步进快速捕获方法的基本原理: 在这里我选用“大步进快速捕获方法”来实现PN码的同步,在扩频通信系统中接收端的己调信号一般可以表示为:式中 是高斯白信道噪声,T是相对发射机的时延,A是输入信号载波幅度, 是伪噪声码, 是数据信息码, 是载波角频率, 是载波初始相位。 大步进搜索实现PN码快速捕获的实质就是将要搜索的q相位单元分为q/m段,每段m /q个相位单元,用步进电路使本地PN码逐段移动,即每次步进m个相位单元。每移动一段,做一次m路并列相关判决。由于大步进搜索每次相关判决同时对m个相位进行,而单步进搜索每次相关判决只对一个相位进行,故而大步进的捕获时间较单步进可以缩短1/m实现快捕。 使用大步进搜索方法的快速捕获系统的实现机理见图3.1。图3.1中S(t)为接收信号,它与m路本地PN码相乘,每一路代表了一个PN码相位,再经窄带滤波得到(1)~(m)这m路相关运算结果。将其送入多路比较判决电路,与门限 比较,当m路相关运算结果都小于判决门限 时,无相关输出,代表这m个PN码的相位都没有与发端PN码对齐,此时由判决输出端控制步进电路,使本地PN码大步进m位进入下一段相关处理,如果m路相关运算结果中有一路超过门限 有相关输出说明该路(设为第i路),代表的PN码相位已经与发端PN码对齐,此时由判决输出端控制步进电路停止步进,进入跟踪阶段。 2、大步进PN码捕获方法的算法分析 在本节分析中将采用状态转移图对捕获过程建立数学模型,计算大步进快速捕获方法的平均捕获时间、捕获时间方差。 对快速捕获系统的捕获性能分析,主要指平均捕获时间和捕获时间方差计算。运用状态转移图的思想来建立数学模型,使分析系统化、简明化是由J.K.霍姆斯JACK.K.HOLEMS提出来的。概括地说,该方法对离散的时不变马尔柯夫过程建立状态转移图,在状态转移图的基础上得到生成函数流程图,运用信号流图理论于生成函数流程图求得生成函数,利用捕获时间平均值及其方差与生成函数的一阶导数和二阶导数之间的关系,推导计算平均捕获时间和捕获时间方差。该方法适用于不同的捕获方案分析,且分析直观、简明,易于理解,所以我们采用该方法来分析大步进快速捕获系统的捕获过程。为简单起见本论文就大步进快速捕获延迟锁定环捕获过程建立圆形状态流程图,对该图作计算,对计算结果作分析。首先就研究的系统作一定的说明。 在实际系统中,捕获过程具有不确定性,该不确定性由诸多因素造成。例: A、两PN码起始相位相对位置是不确定的。 B、信道畸变,如衰减信道和外来干扰、人为或非人为。 C、载波频率漂移(多普勒频移)。 D、接收端加性白高斯噪声的作用。 因此,捕获时间也是不确定的,虽然捕获时间的分布函数原则上能得到。 但在实践中得到它是非常困难的,至少在精确形式上是困难的,因此只限于研究捕获时间的平均值及其方差。 三、快速捕获系统在MATLAB上的仿真: 1、使用系统仿真软件MATLAB创建用户代码库: MATLAB最受人们欢迎的特点之一是其具有开放性,任何用户可以通过对工具包源文件的修改或加入自己编写的文件去构成新的用户专用工具包。这里我利用MATLAB来进行仿真。为了修改和编写源文件,必须熟悉掌握SIMULINK的优秀――S-FUNCTION 。 S-FUNCTION具有三种表现形式: (1)框图形式 (2)M文件形式 (3)MEX文件形式(C语言或FORTRAN语言子程序)。 本课题中采用第一种形式和第二种形式。 S-FUNCTION仿真工作原理如下:S-FUNCTION与SIMULINK非线性库中的S-函数模块配合使用。将S-函数模块从非线性库中拷贝到用户自己的模块框图中,然后在模块的对话框中定义调用的S-函数的名称,则该模块完成的功能由调用的S-函数决定。每个SIMULINK模块都有三个基本参数:输入矢量u,输出矢量Y和状态矢量x。三者的连接关系如图3.1。 输入矢量,输出矢量和状态矢量的数学关系式如下: 式中: ,状态矢量可以为连续状态,离散状态或两者的混合状态。在调用了M文件的S-函数模块中,SIMULINK将状态分为连续状态和离散状态两部分,连续矢量放在状态矢量的前半部分,离散矢量放在状态矢量的后半部分。在仿真的特定阶段,SIMULINK反复调用模型文件中的每一个模块,控制它们完成特定的功能,如:计算输出,更新离散状态或计算状态导数等。为了执行初始化过程或中止仿真任务,在仿真开始部分和结束部分还要调用一些附加过程。图3.3给出了SIMULINK进行一次仿真的完整流程。 SIMULINK首先对模型中包含S-函数模块在内的每个模块进行初始化,然后进入仿真环。仿真环每运行一个周期称为一个仿真步长。仿真的每一个步骤都要调用S-函数,直至仿真结束 创建一个用户自定义的SIMULINK模块的步骤为: ① 根据算法和公式编写优秀部分的S-函数。 ② S-函数经过通用S-函数模块处理后,转化为用户自创建的模块。 ③ 根据要求的功能构造用户子系统(subsystem),包括输入端口,输出端口,S-函数模块和其它一些附加模块。 ④ 利用SIMULINK中的封装功能将子系统封装起来,生成用户自定义的封装对话框和图标,为整个子系统提供统一的设置。具体设置包括模块名称,模块类型,仿真参数,图标符绘图指令,模块功能描述信息和模块帮助信息。 这样最终能得到一个用户自定义的SIMULINK模块,该模块能完成所要求的功能。在本课题所要仿真的锁相环中,很多模块都采用调用S-函数的方式实现其功能,如信号产生模块,逻辑控制模块,扩频码产生模块等。 2、系统模块构建设计: (1)、信号模型: 该模块的功能是产生二相相移键控(BPSK)调制的直扩码序列。设一个chip内有10个载波,一个chip采样100次。 (2)、PN码产生模块: 模块的功能是产生伪随机序列,包括两部分:一是模拟BPSK调制信号时用作调制码,二是在接收后的本地伪随机序列。可将捕获后的结果与发射前的随机码相比较,检验捕获结果。 3、系统仿真模型的构建仿真: 单系统的仿真框,系统论证的宽带滤波器和窄带滤波器已经合并入模块中,参数选择如上所述。 4、仿真结果: 按照系统仿真模型,最终得到的捕获结果如图所示 当捕获成功时发端码(上)与本地码(下)的比较(单位:秒) 由上图的结果是在m=5时得到的结果,可以清楚的看到,当捕获成功时,接收端的随机码与本地伪码的相位相差半个码元,达到要求,实现PN码的同步。此仿真实现了利用“大步进快速捕获方法”对PN码的同步。 四、结束语: 同步是CDMA通信系统中一个重要的实际问题。在通信系统中,同步具有相当重要的地位。通信系统能否有效地、可靠地土作,很大程度上依赖于有无良好的同步系统。通信系统中的同步又可分为载波同步、位同步、帧同步、网同步几大类。 因此,对于相干扩频通信系统而言,必须保证接收端与发送端实现信息码元同步、PN码码元和序列同步和射频载频同步。只有实现了这些同步,直扩系统才能正常工作,可以说,没有同步就没有扩频通信系统。扩频通信中,主要关注的是PN码的同步。 扩频通信系统中的同步问题可分为三个方面,即伪随机序列的捕获,伪随机序列的跟踪和载波的同步。其中,伪随机序列的捕获是扩频通信系统得以工作的基础,而伪随机序列的跟踪和载波同步是保证系统性能的最关键因素。 本文围绕CDMA扩频通信系统中PN码同步进行了研究,并实现了CDMA通信系统中的PN码同步算法。 通信系统原理论文:高速公路通信系统的应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps ( G . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收 费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/ 4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:论高速公路通信系统的应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps ( G . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/ 4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:浅论高速公路通信系统的应用原理 摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 关键词:高速公路;通信;原理 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式ic卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的onu设备提供必要的2mbps ( g . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个e1(g.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800mhz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台modem,将数据传到就近通信站的onu,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的onu设备业务通道中提供足够的2/ 4wvf接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供mo-dem进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:论高速公路通信系统的应用原理 论文 关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷, 计算 通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式ic卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的onu设备提供必要的2mbps ( g . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个e1(g.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现 现代 通信网设计的目的,还关系到工程投资的 经济 性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级 交通 中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800mhz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心 计算 机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、 网络 服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台modem,将数据传到就近通信站的onu,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的onu设备业务通道中提供足够的2/ 4wvf接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供mo-dem进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断 发展 建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:高速公路通信系统应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种通行卷。 1.1计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps(G.703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2通信系统 2.1通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应 变能力的强有力手段。 3监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。新晨 通信系统原理论文:课题讨论法在“光纤通信系统与原理”教改中的创新与实践 摘 要 基于“兴趣是最好的老师”这一原理,本文提出将课题讨论法运用于课堂,激发学生对课程的学习兴趣。按照分阶段、递进式的教学改革思路,构建光纤通信系统课程的一系列子课题,创新课程的教学和实践方案。实践表明:课题讨论法在课程中的灵活运用,有利于培养学生的综合素质、探索精神和自学能力,提高教学效率。 关键词 课题讨论法 光纤通信原理与系统 教学改革 1960年梅曼发明了世界上第一台激光器,随后科学家高锟提出光纤,伴随两者发展促进了光纤通信的不断进步。目前部级的电信网骨干大部分采用光纤通信系统,相关技术也已深入社会各层面,是现代社会基础设施中的关键。近年来,“光纤通信原理与系统”课程作为国内外高校电子信息、通信工程、光电子等专业的重要课程,具有较强的实用性、前沿性和探索性,在整个学科建设中占有重要地位。 “光纤通信原理与系统”课程的特点是理论部分难度较大、知识点更新快、具有一定的工程性,还涉及若干现代通信设备。现实状况是教材更新慢、实验设备落后行业发展,课时不断减少。因此,如何高效利用有限课时,将课程的理论知识、光纤通信系统的最新技术以及相关光器件介绍给学生,是教师面临的巨大挑战。基于此,我们提出将课题讨论法运用于课堂,改变过去单一的课堂讲授方法,激发学生的主体性,提高学生对课程的学习兴趣。 1 课题讨论法的定义 课题讨论法是指教师在课堂教学活动中,利用师生以及学生间平等、民主、和谐的时空环境,就与课堂教学内容有关的某一子课题,以小组或者班级为单位开展积极的讨论、争论甚至辩论,拓宽思路,各抒己见,交换看法,互相启发,取长补短,从而理解知识、掌握真理、受到教育、培养素质与能力的一种教学方法与教学模式。①② 2 课题讨论法的运用 课题讨论法的实施需要按照两步走:(1)基础层次:子课题相关的理论教学,以教师讲授为主,辅以相关的教学方法的创新和教学内容的优化;(2)提高层次:子课题相关的拓宽及应用,以学生为主,进行汇报和讨论。 2.1 基础层次 2.1.1 教学方法创新 摒弃传统教学方法的某些弊端,在课程教授过程中基于不同教学内容,采用不同的教学方法。例如:(1)可以充分发挥多媒体技术在现代教学中的作用,播放与知识点相关的图片、动画以及视频,增强学生的感官印象,使其更容易接受。(2)为了加深学生对光纤器件的理解,掌握器件的类型、特性、参数及用途,尽可能给学生展示器件实物。(3)在课堂中穿插一些合适的例题和随堂练习,提高学生参与学习的积极性,提高听课效率。 2.1.2 优化教学内容 本课程中,有些内容在先修课程中已经学过,例如第三章《光发送机》,其中关于光源的物理基础、半导体激光器和LED 的介绍,以及第四章《光接收机》中的检测器的介绍,均是对之前课程(“光电子学”和“激光原理”)中知识点的重复。进行教学内容的改革,可以削减已学知识点的学习课时,适当增加光纤通信领域最新的技术和器件的讲解。 教材的选用对提高教学质量和学生动手能力有着重要作用,故而应该尽量选择和教学大纲一致的教材。然而,现实情况是找到这样教材的机会不多,教学时总要增加或者删除部分内容,不能达到最佳的教学效果。一方面,在教学中尽量采用新教材,注重新技术和新理论的介绍。另一方面,补充和修订现有教材,希望能够通过团队的努力,编写出合适的教材。 2.2 提高层次 通过基础层次的训练,学生已经掌握了与子课题相关的知识点的理论基础。提高层次中,要求学生带着教师设计的子课题任务,进行文献的查阅、资料的概括、方案制定、可行性分析、设计、仿真以及某些元器件的采购等工作。这个阶段应该充分发挥学生的积极性和主动性,分析解决实际问题,培养创新意识和能力。具体实施如下: 2.2.1 学生分组 分组之前,需要教师做好功课。各组学生由学习好、一般和基础较差的同学搭配组合。课程内容,除绪论部分,其余章节都会安排子课题任务,任务会提前下达到各组。每组需要自己选举组长,在组长的组织安排下进行资料的搜集和概括、任务的分解和执行等工作。课堂会安排时间,让各组汇报、讨论各个子课题,老师和各组选派的代表进行打分,分数最终记入期末成绩中。在这个过程中,也有一些需要注意的地方:(1)各组的汇报,教师可以要求每次选举不同的代表上台进行陈述,这样就可以使得每个同学都参与其中,每个个体都能得到锻炼。(2)各组汇报完毕,安排自由讨论。在讨论过程中,教师要注意把握现场,适当引导,切忌部分讨论慢慢偏离主题,或者个别讨论太过激烈。有时如果问题较少,需要教师适当提示,将讨论进一步深化、细化。(3)各组汇报和讨论结束后,教师进行总结。教师应该提前对子课题进行最新前沿的资料调研总结,如果学生在课堂涉及、讨论过的部分可以简略,部分学生未能查阅的内容,可以进行详细的补充。这样,经过师生合力,可以将每个子课题讨论充分、将其发展了解清楚。(4)各组汇报时,教师和各组代表进行打分,教师可以提前制定打分标准,其中包括:汇报内容的准备情况、PPT的制作精美程度、代表上台发言的表现(声音是否洪亮、表达是否清晰、思路是否敏捷等)、各组参与讨论的积极程度等,尽量划分全面细致,有所偏重,体现公平公正。 其次,各个分组也是相应的学习小组,大家除去共同准备完成子课题任务,还增加了相互接触的机会。利用这样的机会,小组中基础差的同学可在学习能力较强的学生帮助下,克服学习中遇到的困难。大家一起学习,一起进步。 此外,多人共同完成一个任务有助于发挥团队协作精神。这个过程可以培养学生与人相处的能力、遇到问题如何有效沟通、接到任务如何利用团队的力量完成、学会进行任务的分解和落实到个人以及体验到集体的荣誉感等。这些能力和品质的培养,比在这过程中学会的一些书本知识更为重要。 2.2.2 设计子课题 课程内容涉及到光纤光缆、光源与光发送机、光检测器与光接收机、光放大器、光无源器件和光波通信系统的设计。教师需要在子课题任务的设计方面花费心思,下达既有新意又有实际意义的任务。 由于整个课程的授课顺序是先介绍构成光纤通信系统的各个部分,后讲解系统设计。可以在各构成部件的讲解章节中,下达查阅最新光器件发展的任务,例如:新型光纤光缆结构、光源(LD和LED)的发展情况、检测器件的性能、最新光器件的种类。原本这些知识点,如果采用教师查阅课堂讲授的方式,一是无法查阅全面,其次讲解只能蜻蜓点水,学生听得稀里糊涂。现在通过子课题任务的方式,学生在上课之前,已经利用课余时间学习了最新的技术和器件,对其已经有所了解,课堂的汇报讨论又将这一子课题的内容扩充完善,印象加深。另外,进行这类光器件的介绍与讨论时,可从实验室借来一些真实的器件,并在子课题中设置一些器件使用方面的任务;也可以采购若干常用的光器件分发到各组,布置与其相关的小任务。这能够在一定程度上解决理论和实践脱节的问题,加强学生实际动手能力,帮助其学以致用。最后一章光波系统设计的讲解时,受到实际条件的限制,也许无法搭建一个真实的系统,但是此处可以巧用仿真软件来实现系统的设计。此时子课题就可以布置用软件仿真进行系统设计的模拟,该任务需要占用较长的课后时间,在具体考核时可以适当增加这部分内容的分数。 2.3 建立全面的评价体系 借助提高层次中课题分组讨论环节,打破以往单一的期末闭卷考试方式。建立起既重理论,又重实践;既重结果,也重过程的考核方式。此外,为了提高学生积极性,减轻学生的负担,适当提高分组讨论环节得分在期末总成绩中占的比例。通过这样的方式,可以增加学生课后学习的积极性,接触到更多该领域的前沿知识。 3 总结 “光纤通信原理与系统”是一门非常重要的专业课,通过本课程的学习,学生能够了解光纤通信发展的历史;知道光纤通信技术及光器件的最新发展动态;掌握光纤、光源、光发送机、光接收机、光放大器等的工作原理和特性;理解光纤通信系统设计的思路、方法及检验标准。为学生进行毕业前的职业准备,使学生在毕业后能够顺利地、独立地从事光纤通信方面的工作。 通过本项目的开展,一方面有利于提高教学水平、促进课程建设;另一方面可以有效提高学生的学习兴趣,更好地掌握光纤通信方面的专业知识,为人才培养提供有力的支持。同时可供我校其他院系及国内普通工科高校开设和建设“光纤通信原理与系统”课程的同行们作一个参考。 通信系统原理论文:《通信系统原理实验》课程的教学改革与探索 摘要:针对当前社会对信息科学技术人才的创新能力需求及社会经济发展的需要,在教学实践中对通信系统原理实验课程的教学方法做了大的改进,实验不再采用实验箱来完成,而是采用软件仿真来实现,不仅可以使学生在较短的时间内掌握该课程的理论知识,而且通过实验的操作提高他们的动手能力和创新能力。 关键词:计算机仿真;教学改革;通信系统原理;创新能力 随着计算机的广泛应用和通信技术的不断发展和更新,通信系统的复杂度迅速增长,这就要求掌握现代通信理论和技术的高级技术人才日益增多。因此,如何让本科学生更好地掌握现代数字通信中以调制解调技术和通信信道的性能分析为代表的新技术及其应用能力,适应市场需要,拓宽就业渠道,是电子信息工程专业实践教学面临的紧迫任务。因此,在普通高校我们的教育目标就是要培养具有扎实的专业理论基础、有较宽领域的工程技术基础和有一定专业知识的高级工程技术人才,尤其是作为电子信息工程专业的学生,他们将来是国家信息科学技术行业的中流砥柱,因此,他们不仅要掌握好电子专业方面的基础知识和实用技术,还必须要掌握一些有关通信技术方面的基础知识和实用技术。考虑到通信技术的发展和更新速度,采取以往购买硬件实验设备来提高学生实践能力的方式,一方面购买设备需要申报的时间相对较长,往往难以跟得上学生的实际需求;另一方面购入的设备淘汰较快,容易造成浪费。如某大学在进行本科教学评估时购入了价值400万的通信原理教学实验设备,不到4年这批设备已面临淘汰的困境。因此,解决上述问题的一个有效方法是采用虚拟技术来实现,即采用计算机仿真实验技术来实现。也就是通过建立器件、部件乃至系统的模型,并用模型在计算机上进行仿真,利用计算机的高速运算处理能力,完成对通信设备与系统的分析、设计以及性能优化与评估测试。更为重要的是由于采用软件技术仿真实现实验项目,实验项目的更新更容易。有专家指出利用计算机进行建模理论和方法是推动仿真技术进步发展的重点研究方向。美国等发达国家在仿真领域一直是将建模理论和方法的研究工作列为重中之重。计算机仿真实验技术的优良特性,将成为今后人们特别重视和大力发展的综合技术。 一、教学中存在的问题 目前在大多数开设通信原理实验课的高校,所有的通信原理实验仍然全部采用实验箱来完成,但是由于实验设备的性能问题,在实验操作过程中会导致某些实验无法得出正确的结果,而且学生也无法对实验原理框图进行逐点的波形分析,实验效果并不理想。而且综合性创新性实验项目很少,无法给学生提供更大的实验平台,更谈不上创新能力的培养。采用实验箱做实验属于传统实验,实验的正确与否依靠实验箱的性能,而实验箱设备由于操作的学生较多,出现损坏的情况比较严重,而厂家来维修的时间有限,所以会导致上实验课能用的实验箱的数目大大减少,极大地影响了实验课的教学质量。而如果采用虚拟实验来做这些实验项目,它与传统实验相比,虚拟实验除了在性能、易用性、用户可定制性等方面具有更多优点外,在工程应用和社会经济效益方面也具有突出优势。此外,传统的通信原理实验主要通过硬件电路实现各功能模块,由信号发生器产生信号,用示波器观察各点波形。由于实验条件的限制,往往得不到准确的实验结果,而且学生面对复杂的电路板难以从系统的观点去分析各点波形关系。因此,设计出一套与传统实验相配合的虚拟实验软件,采用软件模拟的方法,通过灵活调节各个实验参数,灵活控制实验进程,便可很好地弥补传统通信原理实验的不足,同时可降低实验设备成本和节省经费,实现在没有购买新模块的情况下完成实验项目。 二、教学改革探索 1.教学内容的改革。《通信系统原理实验》课所包含的内容很广,里面涉及有基础性实验内容和综合性创新性实验内容,实验学时又短,如何在学时有限的情况下,掌握如此多的实验内容,如果采用传统的实验箱来做,是全部完成不了的,只有选取有代表性的实验来完成,而如果采用计算机仿真来实现的话,就有大量的时间来完成,而且即使上课时间完成不了,学生还可以回家继续来完成。这样对掌握基础理论知识提供了强有力的实验支持。目前,虽然传统通信实验中有部分实验采用计算机仿真来实现,但只是采用软件编译出结果,看不到原理框图,无法进行全面分析。为了让教学内容更丰富多彩,在实验教学内容中将所有的实验内容采用统一软件仿真平台,全部实验内容采用计算机仿真的方法在同一个平台下进行调用来完成。学生在该软件平台下完成课程大纲所要求的基础性实验项目,而且能根据教师要求完成综合性创新性实验项目的仿真,并能根据不断出现的新技术如3G等,及时实现计算机仿真,让学生真正掌握通信原理技术。软件平台界面如图1所示。 基本实验有眼图实验、AMI/HDB3编译码过程实验、抽样定理与PAM调制解调实验、PCM编译码实验、?荪M实验、FSK实验、BPSK实验等。针对现代调制解调新技术实验项目仿真,包括GSM蜂窝移动通信使用的GMSK技术,CDMA使用的QPSK和扩频技术,无线局域网用到的QAM等。综合性实验项目有计算机数据传输通信系统综合实验,使学生适应不断发展的通信技术,帮助通信专业的学生在通信系统领域建立一个较为完整的框架体系,有利于对其所学的知识进行综合和提高。创新性实验项目要求学生根据教师要求自动建模,提高学生的创新能力和动手能力。 2.教学手段的改革。采用软件仿真的实验手段突破了传统的实验教学模式,由于将通信原理实验课程大纲所要求的实验项目采用计算机仿真来实现,提高了学生应用计算机仿真软件的能力,而且它与实验箱配合起来使用可以使学生更好地掌握通信系统的构成及原理。①教学方式的改革:在教学实验过程中,教师在上课前指导学生先进行理论知识的复习,在每个实验的软件仿真界面中都有理论的内容;教师根据实验内容让学生进行框图的搭建,让学生可以从系统的观点去分析原理框图中各点的波形图及各点之间关系,而且还可以灵活设置各个实验参数,进而分析不同参数为何会有不同的结果,最后写出分析报告。②增加通信新技术的虚拟仿真,使学生适应现代通信技术的发展,满足社会对这方面人才的需求。③利用计算机网络的优势,虚拟实验可以实现实验项目的远程操作,弥补了实验场地和实验时间的不足。使学生上实验课不再受时间、地点及实验设备的限制,从而提高了学生学习的主动性,提高教师的教学效率。④考核方式:采用上课提问和分析报告两项来给成绩,而不是采用以前那种实验报告的方式,杜绝了学生抄袭的行为,真正做到公平公正,从而促进学生真正动手动脑去做实验。 随着科学技术的不断发展和社会竞争的日益激烈,我们教学的总目标就是要让学生能够真正学到知识,并在今后的工作中能学以致用,成为国家所需的高级工程技术人才,因此在教学过程中教师要不断地根据实际情况对教学内容和教学方法作一些改进,培养学生综合应用能力,增强分析问题、解决问题和动手的能力。通过自己在任教实践过程中对《通信系统原理实验》课进行的一些改革探索,在教学中也取得了一定的效果,但是,课程教学改革是一项长期而艰巨的任务,目前还只处于探讨和实践阶段,并不完善,需要在今后的工作实践中不断地加以总结和完善。 作者简介:李丽(1973-),女,讲师,主要从事计算机应用和通信工程方面的研究。 通信系统原理论文:高职院校通信类专业数字通信系统原理课程教学改革与探索 摘 要 数字通信系统原理课程是电子信息和通信类专业的基础课程。结合高职学生特点,从教学方式、考核方法、实践教学等不同环节进行改革探索,激发学生学习的主动性、创造性,培养学生的创新意识。 关键词 高职;数字通信系统原理;教学改革 数字通信系统原理作为电子通信的一门入门课程,是重庆电讯职业学院移动通信专业的一门主干课。本课程主要介绍通信系统的基本结构、信源编码、信道编码、数字基带信号传输、数字信号的调制和解调及信道编码的原理与方法。通过该课程,可使得学生掌握基础的数字通信知识,熟悉当前通信技术的特点和发展的趋势。同时有效培养学生在通信知识方面的素养,为后续做准备。 本课程的先修课程有高等数学、线性代数、概率论、信号与系统、通信电子电路等,后续课程有移动通信、光纤通信、卫星通信、程控交换等。综合来讲,该课程为衔接专业与基础的课程,同时也为通信专业的主要课程。该课程典型的特点为直观性比较差、内容比较抽象,同时理论性的东西非常强,需要较强的数学分析能力,对原本基础比较薄弱的高职学生的学习而言,存在很大的难度。因此,如何做好对该门课程的教学成为当前思考的重点,也是本课程改革的重点。 1 注重教学理念,改革教学内窖 当代职业教育的特点是培养具有职业性和应用能力的专门型人才。因此,在教育中通常采用就业作为培养的导向。对此,在课程内容的选择上,首先非常注意教材的选取,主要原因在于教材作为教学的根本,将对教学起着最为直接的影响,也会对激发学生学习积极性起到很大的作用。 当前,数字通信系统原理课程的教材比较丰富,研究的理论也比较深,但是实践方面的内容比较少,使得教材对高职学生来讲存在一定的差距。经过对比,重庆电讯职业学院移动通信专业选用人民邮电出版社出版的21世纪高职高专通信教材《数字通信系统原理》。该教材的特点是以现代数字通信系统为背景,从共性出发,系统介绍数字通信系统的基本概念、基本原理和相关技术。通过本书学习,能对数字通信系统建立起总体上的概念。本书侧重于系统,不强调电路细节和数学分析,在内容的处理上强调物理概念,用直观的方法解释问题;对于重难点问题,均给出应用示例,通过示例说明原理与实际应用的关系,并通过应用加深对基本概念和基本原理的理解,理论知识紧密联系实际。该教材对于高职学生易学易懂,适合高职院校数字通信系统原理课程教学。 其次,本着在教学中应有所建树的思想,突出以人为本的教学理念和注重应用的教学。在教学中一方面着手对基础内容、方法等的引导;另一方面突出重点,对学习中的难点和要点进行解决。对此,在教学中提出通过“以线带点”的方式,实现点线的关联,从容实现课程内容体系的改革。 确定课程教学的主线 如何结合高职院校的特定教学内容进行选择性的教学,成为改革的第一步。对此,删除教材中理论性比较强的内容,尽量回避其中比较繁琐的公式。同时结合应用的实际,对通信系统的模型进行选择性学习。强调通信系统整体概念的建立,根据信号的产生、传输、接收和恢复过程,用一个典型数字通信系统的组成框图作为学习的总路线图,将各功能框图称为“节点”,各功能框图的有向线段称为“线”。以路线图中的节点涉及的典型技术理论分析为重点,以信号流程为主线,以线带点,培养学生通信系统的宏观分析和微观分析方法。 在教学过程中,首先通过精心制作教学课件,对教学内容中的“点”和“线”进行详细的讲解,以此查看其中的内在联系,从而使得学生充分理解通信的本质――就是将大量的信息进行高效和无失真的传输,并在传输中实现信息安全。从微观上精选典型技术,重点分析基本理论模块。其次,对各个不同的知识点进行均匀分配,明确重点,对不同知识点进行不同教学,强调各个知识点的联系,从而深化“点线关联”的思维。 注重典型技术和基本理论 从微观的角度选择实用的、典型的技术和基础的理论模块;从宏观上来讲则是以数字信号传输作为主线,通过逐步开展典型技术的学习从而实现对具体的技术的分析。在教学活动中,针对高职学生的特点,对通信技术的实现不贪多求全,而是精选典型技术进行微观分析,注意激发学生学习的兴趣,关键是引导学生掌握数字通信的基本结构体系。具体的做法是将全课程分为通信系统概论、信号与通信信道、信源编码、数字信号的基带传输、信道编码、差错控制编码、信道复用与多址技术及数字信号的调制传输、定时与同步八个优秀模块。对其中不同的模块进行不同的分析,并对其中实用性的技术进行讲解。 2 更新教学方法,培养学生自主学习能力 在进行通信学原理教学时,一定要采取有效的教学方法在课堂上吸引学生的注意力,增强教学效果,从而激发学生的创新思维能力。选择教学方式时要避免采用“灌输式”等让学生处于被动地位的教学方法,课堂上要以学生为主体,采用提问的方式积极引导学生进行思考,从而引起他们的学习兴趣,让他们主动去思考,激发他们的创造性思维。让学生在掌握知识的同时,还能探索适合自己的学习方法,使他们由“学会”转向“会学”。 “启发式”教学 教师作为课堂教学的媒介,采用启发式的教学方式,并通过循序渐进的方式引导学生进行思考和讨论,最后再通过教师进行总结和分析。通过采用启发式教学可以有效地避免概念出现混淆,明白知识点的具体应用和通过分析归纳出相应的原理等,以此来提高学生学习的主动性和积极性,此外还可以使学生分析、解决问题的能力得到培养和提高。启发式教学是一种互动、讨论式的教学方法,这种方式的教学不仅有助于提高学生学习的积极性、主动性及分析问题、解决问题的能力,更可有效提高学生团队合作、表达能力等。 “研讨式”教学模式 “研讨式”教学是一种新的教学模式。它以解决问题为主题思想,教师设立相关的课题或者是创造相关的问题情境,学生进行集体讨论、查找相关资料,并且进行实践、探索,然后提出解决问题的方法策略。教师在这个过程中不直接参与,只是给予一定的指导。在这个过程中,学生既掌握了知识,还锻炼了自己的思维能力和解决问题的能力,从“学会”的层面迈向“会学”的层面。比如随着通信网络技术的发展,人们的生活与其联系越来越紧密,我国已经进入第三代移动通信全面运行的阶段,形成了移动、联通、电信三大运营商三足鼎立的局面。随着网络通信技术的发展,目前三大运营商为了追求更高的信息承载能力,已经纷纷由3G网络向4G网络发展,并且不断争相占领市场份额。教师可以在现代移动技术发展的基础上,引导学生对其中的课题进行研究。 结合当前移动通信的发展情况,引导学生选择相关的课题进行研究,如“移动通信新技术研究”“3G在中国”“3G之后物联网”等。通过这些课题的研究,让学生利用知网下载相关文献,在图书馆查阅相关资料,上网搜集相关技术的最新信息,给学生提供思考及讨论问题的机会。这样的学习方式可以开阔学生视野、拓宽知识面,利于提高他们的综合能力,最重要的是吸引他们主动学习,培养创新型人才。 学生主导式教学模式 对通信课程来说,它拥有相对完整的理论体系,前后内容联系紧密,理论性非常强,抽象度高,并且涉及很多数学知识,对于学生来说学习难度非常大。因此,在对学生进行教学的时候,应首先注重对学生各项基础理论知识的灵活应用,并将其进行融会贯通。学生主导式教学法提倡学生主动学习,采用灵活的学习方法,使学生灵活运用已经掌握的基本知识体系,从而在整体上对通信系统理论体系进行把握。 任务驱动式教学模式 “任务驱动式教学”也是近年兴起的全新教学模式。采用这种方式进行教学,可以给学生安排一些相对具体的任务,在任务完成的过程中了解基础的技能、知识。以该课程为例进行论述,课程的学习任务以工作任务为目标进行设计,设计好之后,以工作任务和情景描述为开端具体引入。在对课程的学习中,以实际的系统作为教学样板,先对系统的特征、功能、工作方式等引导学生进行学习,再采用项目分解的方式,将相关的知识体系传递给他们。 3 对教学手段和考核方法进行改进,提高学生学习积极性 结合多媒体技术手段 通信课程在一定的程度上非常抽象,且具有很强的理论性。因此,在教学中,简单的口述等方式不能将知识完全表达出来。在教学中必须借助现代多媒体的方式,通过电脑制作的课件、录制教学录像和短片等,直观表述一些抽象、不易理解的内容。此外,利用多媒体进行教学,尤其是播放一些动画效果,可以吸引学生的注意力,提高教学效率。 加强实践教学,培养学生创新意识 学生在课堂上学习的理论知识可以通过实验实践教学进行巩固,同时通过实验还能提高学生的分析能力和创新能力。由于数字通信系统原理课程具有抽象性和理论性强等特点,所以最好安排随堂实验巩固该课时所学的知识。尤其是PAM、FSK等验证性的实验,更要和课堂内容紧密结合。可以凭借仿真软件如MATLAB仿真相关的知识点,使这些抽象原理更加形象,并能在课堂上直观地展现在学生面前,帮助他们进行理解。 充分利用数字通信系统原理课程网络教学资源 数字通信系统原理课程教学网站上有丰富的学习资源,并为教师和学生提供了学习讨论的平台。该教学网站包括课程介绍模块、授课PPT模块、课后练习模块、师生互动模块等,学生可以随时下载学习资源,还可以和教师进行在线交流。 改革考核形式,发挥学生主观能动性 传统的数字通信系统原理课程的考核方式为期末笔试,这种考核方式能全面地考查学生对知识体系的掌握程度,但是不能全面评价学生的学习情况。因此,要对考核形式进行改革,采取笔试、面试和实践三者结合的考核方式,分别考核学生的理论知识掌握情况、利用知识分析和解决问题的能力、所学知识在实践中的运用能力。 4 结束语 随着现代科学技术的不断发展,出现了很多新的教学手段和教学方法。因此,如何利用这些新的教学手段和教学方法达到课程培养目标是高职教育面临的新问题。为了保证高职院校培养的人才适应社会需求,数字通信系统原理课程教学要进行改革,采用新的教学方法手段,提高学生学习兴趣,从而促进学生的全方面发展。 通信系统原理论文:GSM―R通信系统的工作原理与状态维护 摘 要 本文从GSM-R系统本身的结构出发,对工作流程和特征做出了必要说明,而后从日常运营角度,对该通信系统的维护和分析手段进行了讨论。 关键词 GSM-R;通信;原理;维护 铁路移动通讯系统(GSM-R,Global System of Mobile communication for Railways),从本质上看是GSM技术在铁路工作环境中的应用。GSM-R技术的这种独特的应用环境,决定了它在铁路工作过程中的重要地位,也因此必须承担起铁路工作环境所赋予它的相应职能。以安全需求为首的通信职能,对于GSM-R网络的稳定性而言提出了相比常规GSM网络更高的要求,也正因为如此,GSM-R的维护工作才更需要得到重视。 1 GSM-R系统工作特征 想要针对GSM-R通信系统做出有效的维护工作,首先应当对其自身的结构做出必要了解。对于一个典型的GSM-R通信系统而言,基本上由网络子系统(NSS,Network Sub-System)、基站子系统(BSS,Base Station Sub-system)、运行与支持子系统(OSS,Operation-Support System)和终端设备(MS,Mobile Station)四个部分构成,其典型的结构以及互联状况参见图1。 在GSM-R系统中,BSS部分包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS,负责将MS传输上来的信号经由BTS实现无线通信中继,并交由BSC处理和实现区域内的无线电资源管理与移动性管理等相关职能。NSS部分的主要职责则在于面向用户数据、移动性以及网络连接等方面实现管理,而OSS则需要实现整个GSM-R系统与工作人员之间的交流和沟通,负责实现通信系统的可控性和易用性等目标。 2 GSM-R通信系统的维护手段 为了确保GSM-R系统在实际工作的过程中能过稳定的发挥其作用,实现应有职责,就必须切实依据GSM-R系统的工作原理和结构特征,以及其在实际工作中的具体表现,提出相应的维护对策,确保能够在故障发生之前对其实现有效排除,提升系统的健康水平。 对于GSM-R系统优秀网络而言,常见的几种主要维护测试手段主要包括信息追踪、异常呼叫记录、话务分析以及告警分析四种。 信息追踪是GSM-R系统优秀网络最为常用的维护手段,其本质在于通过发送专门用于测试的信令,来实现对于网络中故障可能存在的位置进行定位的一种维护方法。这种测试手段不仅仅可以用于GSM-R系统健康状况的深入检查,对于故障情况下的故障定位也有所帮助。此种方式可以用于GSM-R系统中任何业务流程各个层面的测试,相对而言具有良好的普适特征,并且可以依据多种信令进行跟踪,包括链路、链路集、用户MSISDN号码、用户IMSI、以及各种网元间接口等,都可以作为已知条件进行追踪。 异常呼叫记录在GSM-R通信系统中,主要用于针对异常结束的数据呼叫展开记录和分析,重点工作是对出现异常状况的标准接口消息执行流程操作。这种维护方式并不能直接用于故障的排除,因为它更多是倾向于对于系统异常状况的一种记录,通过这种工作方式所获得的记录虽然对于GSM-R系统分析的深入展开有着极大的推动作用,但是对于故障的排除和定位并没有直接作用。虽然如此,异常呼叫记录的维护方式,对于深入发现存在系统中的“亚健康”状态仍然有着积极意义,对于小概率重现或者不重现事件的记录,在一个相对较长的时间阈中必然有着实践意义。 话务分析的本质在于对GSM-R优秀系统中各项业务流和数据状况进行统计并且加以分析。和异常呼叫记录一样,都不能直接用于故障的定位和排除,但是能够更好的了解到整个系统的工作状况,对于数据潮汐等方面的需求也会有一个较好的掌握。这一方面的分析结构,可以广泛用于GSM-R系统健康状况分析和通信资源优化等方面。并且对于潜藏在系统内不合理的网络优化问题以及信息基站和移动端以及自然环境之间的不契合问题都能够有效发现。 最后,告警分析的关键职能在于针对GSM-R系统中的告警进行记录和反映,同时还需要对触发告警的故障进行深入的分析,并且对故障排除状况和过程进行跟踪。在形成了一定容量的告警数据库的基础上,进一步反作用于GSM-R系统,能够帮助GSM-R从管理层面实现更快的故障判断,并且对于触发自动保护以及故障隔离等方面的系统自动行为优化有着积极意义。 这样的几种维护分析手法,对于大多数存在于GSM-R系统中的故障和不足等问题都能够有效发现。但是除此以外也必须认识到,GSM-R系统所面对的铁路工作环境,与常规的GSM系统所面对的社区环境不同,铁路环境横跨地域广大并且面对的自然环境更为复杂,与此同时GSM-R系统与GSM以及CDMA系统也会在边界上存在一定的干扰,这些都会成为GSM-R通信网络服务质量下降的主要原因。针对于此类问题还应当重点展开有针对性的分析和监测,而不仅仅依赖于常规的维护分析手法,有的放矢才能获得最优效果。 3 结论 GSM-R维护管理体系相对繁杂,必然会包括多方面的内容,在实际工作过程中,随着GSM-R系统的深入运用以及GSM-R业务的广泛开展,对其维护管理体系还需不断深入探索,以达到对网络运行状况实时监控、网络运行数据及时分析、网络及业务故障迅速发现,将网络维护逐步实现预防修的目标。 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就是在发送端首先要把传送的信息(如话音) 变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率) 变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 光纤通信系统的主要工作流程如图2- 1 图2-1 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 光发信机 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于PCM 电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。 2.3.4 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。 2.3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:浅谈津滨轻轨TWC车地通信系统原理及应用 【摘要】结合轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统,对TWC车地通信设备的原理、应用和维护进行介绍。 【关键词】轻轨;信号;TWC 1.系统简介 TWC车地通信设备是轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统的一部分,用于车载设备MicrocabⅡ和轨旁设备之间的数据通信。洛杉矶绿线就是应用此系统。USSI的TWC2000单元为现地轨旁和经过列车间提供了无线、带有多种数据的移频键控通信。TWC可以实现以下系统功能:(1)ATO模式下,列车计划精确站台停车(2)非安全数据交换。 每列车上都装有车载TWC系统,轨旁装有轨旁TWC系统。轨旁TWC系统链接在整个通信网络一部分的中央处理器上。车载TWC系统链接在包括车载ATC、ATO和TCMS(列车监控系统)在内的车载系统上。车载ATC、ATO和TCMS通过车载和轨旁的TWC系统与轨旁CPU形成数据链接。 在运营车内TWC信号传送入TWC环线中,TWC系统从轨旁向列车传送非安全控制职责,包括车次号、检车等;从列车向轨旁传送数据状态,包括车次号、检车、列车长度等。本文介绍的是轨旁TWC的功能。TWC系统能够在车载和轨旁之间进行非故障安全的双向通信。 TWC车地通信设备组成如图1所示: 2.轨旁TWC系统组成及原理 轨旁TWC机笼可以放置在标准的19英寸机柜内。每套机笼包括A、B两组电路板,分别与轨旁两组环线单独连接。按作用分为四种不同类型:负责电源控制的开关电路板(共用),负责信息处理和FSK解调功能的TX/RX电路板和串行通信控制电路板(SCC PCB),最后还有一块电源电路板。机笼内还有四个起屏蔽作用的板,间隔插入它们用来防止PCB间的互相干扰。 在轨旁设备站与通行列车之间,车对地通信系统提供无线、串行数据和FSK的通信。每个轨旁设备站都有一个轨旁TWC系统,它与轨旁CPU连接,这个CPU又是列车控制系统的一部分,每列车上还装有车载TWC设备与ATC和ATO连接,车载ATC和ATO系统通过车载和轨旁TWC系统与轨旁CPU数据链接。 如图2所示,车载TWC系统由车载TWC机笼和安装在底部的TWC天线组成。轨旁TWC系统由轨旁的TWC机笼、TWC环线和耦合单元的PCB。一条长1.1英里(约合1.7Km)的传输线将耦合单元与机笼连接,耦合单元传输线与TWC环线连接提供合适的阻抗,当列车通过时,TWC环线与TWC天线间进行电磁耦合,实现无线的数据传输。 车载TWC机笼可以与ATC和ATO系统进行信息交换,也可以通过TWC天线与轨旁TWC机笼交换信息。轨旁TWC系统可以与轨旁CPU PCB进行信息交换,也可以通过TWC环线和车载TWC设备通信。为实现车载系统(ATO、ATC)和轨旁CPU间的半双工数据通信,所有的TWC PCB提供FSK调制和信息处理的功能。TWCW可以设为CTM,这样使得机车容易检测到交叉点位置,来实现精确的计划停车。 3.故障处理 通常的,TWC通信由机笼内的PCB完成,包括(PS PCB,SCC PCB,RX/TX PCB)。如果任一块板子发生故障后,就必须将它更换以恢复操作。表1列出了典型的故障查找及解决步骤。表中列出最常见的问题,可能的造成原理和有效的处理办法。技术人员最好按照给出的处理办法步骤操作,除非遇到比较特殊的故障原因。 4.结束语 经过津滨轻轨近6年的运营,TWC车地通信充分展示了它的稳定性能和便于维修的特点,是信号系统不可或缺的重要部分。有理由相信,将来它还会在日益发展的轨道交通中扮演着重要的角色。 作者简介:张大鹏,天津滨海快速交通发展有限公司中级工程师。 通信系统原理论文:第三代移动通信系统的网络结构及技术原理 摘要:本文先对这一网络结构作一个总体上的技术原理的描述,然后再对三种主流技术作一个各自的分析,通过对这些技术的学习使我们对未来的通信方向有一个基本上的了解。 关键词:第三代移动通信;网络结构;技术原理 1. 3G基本的网络结构和功能 跟我们以前所认识的GSM网络一样,在3G的网络里,也有交换,传输和用户终端,根据IMT-2000系统的基本标准,第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成,它们是优秀网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM),且基本对应于GSM系统的交换子系统(SSS)、基站子系统(BBS)、移动台(MS)和SIM卡。 如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统,包括:CN(优秀网)、UTRAN(无线接入网)、UE(用户装置)。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器,而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说,控制其的RNC称为控制RNC(CRNC)。 CN优秀网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体,支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理,移动性管理,呼叫控制,基本电信业务和补充业务等功能。 RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口,管理和控制Node-B与CN信息传递,实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。 Node-B基站系统通过IUb接口,接收来自RNC无线资源控制命令,完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道,其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处,那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢?其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进:UMTS无线接入部分RAN,采用UTRAN作为基站侧,以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入;3G的演进主要的是优秀网部分的演进,UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段,第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络,第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进,因此有了区别于2G(GSM)网络的3G的一个基本特征: (1)具有全球范围设计的,与固定网络业务及用户互连,无线接口的类型尽可能少和高度兼容性; (2)具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性; (3)具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能; (4)具有在2GHz左右的高效频谱利用率,且能最大程度地利用有限带宽; (5)移动终端可连接地面网和卫星网,可移动使用和固定使用,可与卫星业务共存和互连; (6)能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务; (7)支持分层小区结构,也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接; (8)语音只占移动通信业务的一部分,大部分业务是非话数据和视频信息; (9)一个共用的基础设施,可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司; (10)手机体积小、重量轻,具有真正的全球漫游能力; (11)具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数,而不是以距离为收费参数的新收费机制。 2.3G的技术原理 2.1 双工方式 频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行,时延小技术成熟 时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率,收发使用不同时隙:只占用一段频率;上下行信道对称,利于智能天线:设备简单,成本低;不对称FDD工作,数据传输使用时效率高。 WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式,只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上,系统进行接收和发送,用频段来分离接收和传送信道;采用包交换等技术,可突破第二展的瓶颈,实现高速数据业务,并可提高频谱利用率,增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率,即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低,在这点上,TDD模式有着FDD无法比拟的优势。 2.2 多址方式 通信的多址方式:码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。 2.3 CDMA在无线信道中传输的优势 采用RAKE接收机,有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应;宽带传输系统,利用了信道的频率分集效果;码字的多址传输,利用了多用户分集的效果;信号在信道中传输功率低,降低了干扰,提高了保密性;扩频因子灵活变换,有助于多媒体等多速率并发业务的传输;频谱效率高,优于以往的AMPS和GSM,频率复用系统WCDMA为1,GSM为1~~18;支持软切换和更软切换;支持新技术的应用,如多用户检测;WCDMA有下行发射分集,而GSM没有。 2.4 智能天线 智能天线是基于自适应天线阵原理,利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束,并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户,达到提高信号干扰噪声比SINR,增加系统容量的目的。采用智能天线技术,实际上就是通过数字信号处理,使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形,相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线,从而既可以进行全方位通信,又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。在3G系统中,其他新的功能技术如多用户检测技术、联合检测、空时码、HDR等等,在这里就不多做阐述了。下面对这些技术基础的三种主流标准作介绍,还有一种新标准的简单介绍。 2.5 CDMA2000技术标准 CDMA2000是国际电信联盟(ITU)规定的第三代移动通信无线传输技术之一,是从窄频CDMA one数字标准衍生出来的,CDMA2000是美国ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议,是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案,是一种宽带CDMA技术。前反向同时采用导频辅助相干解调;在扩频码选择采用相同M序列,通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测,提高系统容量;在下行信道传输中,定义直扩和多载波传输两种方式,码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps,多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH,可延长手机待机时间;优秀网络给予ANSI-41网络的演进,并保持与ANSI-41网络的兼容性;支持软切换和更软切换;设计了两类码复用业务信道,基本信道用于传送语音、信令和低速数据,是一个可变速率信道,补充信道用以传送高速率数据,在分组数据传送上应用了ALOHA技术,改善传输性能;在同步方式上cdma2000与IS-95相同,基站间同步采用GPS方式。CDMA2000标准是一个体系结构,按照使用的带宽来区分,CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。其中1x系统使用1.25MHz的带宽,提供的数据业务速率最高只能达到307kbit/s。在1x系统以后,国际上比较公认的发展方向是1x EV-DO和1x EV-DV系统。其中1x EV-DO系统重点提高了数据业务的性能,将用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1x EV-DV系统在将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时,又进一步提高了语音业务的容量。 3.结语 综述所述,随着经济的发展,各种技术发展, 第三代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第三代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,第三代移动通信系统将产生一个容量更大、利润更丰厚的市场。 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就是在发送端首先要把传送的信息(如话音) 变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率) 变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 光发信机 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于PCM 电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。 2.3.4 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。 2.3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:高职院校“通信系统原理”课程教学改革问题探析 随着信息化社会的到来,信息与通信日益广泛地渗入到各行各业和各个学科,“通信系统原理”不仅成为通信工程专业的一门重要专业基础课程,而且也成为信息工程、电子工程、计算机应用、自动化以及其他相近专业的必修课程。高职院校由于受传统教育和教学方法的影响,基本沿用过去强调学科本位的本科教学模式,未对课程内容进行有效整合,照搬本科教材及内容,或只是对某些部分内容进行删减,没有结合学生实际情况传授基本的且适合于高职学生发展的知识,而是将超越高职学生理解范围的繁、难、偏的知识点填鸭式地教授给学生,导致学生学得累、学不懂、学不会、厌学直至放弃本课程的学习。为了满足培养工程高层次应用型技术人才的目标,突出操作技能培养,广东轻工职业技术学院对“通信系统原理”课程进行了一次教学改革与实践。 一、教学进程的改革 “通信系统原理”课程的内容是介绍通信系统的基本理论、基本分析方法和各项性能指标。该课程的特点是内容抽象、理论性强,需要较强的数学基础,其先修课程有“高等数学”、“线性代数”、“信号与系统”、“概率论”、“高频电子线路”等。后续课程有“移动通信”、“程控交换机”、“光纤通信”、“移动终端设备原理”等。因此,该课程是一门承前启后的课程,也是通信专业最重要的课程之一,其教学质量的好坏对通信工程、信息工程专业的学生有着重大的影响。传统的强调学科本位的本科教学模式是严格按照完整的“先修课程通信系统原理后续课程”的教学模式进行,在开展本课程之前,必须把前面的所有先修课程全部讲授完毕。其教学进程如表1所示: 表1所示的教学进程在该院进行的时候遇到了以下问题: 第一,第三学期进行的“概率论”、“信号与系统”课程内容过于抽象、深奥,高职院校学生基础较差存在厌学情绪,教学效果不理想。 第二,随着高职院校的改革和发展,“工学结合”、“顶岗实习”已经成为教学活动中最重要的一个环节。为了保证“工学结合”、“顶岗实习”活动的正常开展,必须要大力对过于抽象的理论教学时间进行压缩,而且为了实现高职院校的教学与就业的“零过渡”,越来越多的高职院校从第五学期开始就安排学生到企业实习了。因此,将通信工程的优秀专业课程设计在第五学期,是不能满足高职院校教学改革发展的需要的。 鉴于此,学院进行了教学进程方面的改革尝试,将专业优秀课程提前一个学期,删掉“概率论”、“信号与系统”课程,重新调整了教学计划,如表2所示: “高频电子线路”课程的先修课有“模拟电路”等。“通信系统原理”的内容里面在模拟调制系统这一章节与“高频电子线路”有较强的相关性,如果学生先学习“高频电子线路”,再学习“通信系统原理”,那么学生理解这一章节也许会好一些。不过由于时间紧凑,因此,只能将“模拟电路”安排在第二学期开展,而将“高频电子线路”与“通信系统原理”课程同时在第三学期开展。结果发现,学生在学习“通信系统原理”课程关于模拟调制系统原理的时候,感觉到需要掌握对应的高频电子线路的知识,而在学习具体电子线路时,也能加深对通信系统的理解,从而取得相辅相承、互相促进的效果。 二、教学内容的改革 把“概率论”、“信号与系统”课程全部删除,不利于学生对通信系统原理课程的理解。不讲授“信号与系统”的基本内容,学生无法理解通信系统课程中关于频谱和传递函数等方面的基本概念;不讲授“概率论”的基本内容,学生无法理解课程中关于信道与噪声以及误码率方面的推导过程。因此,在讲授本课程之前,需要适当地补充相关的基本内容,将“概率论”、“信号与系统”的主要内容作扼要的介绍,将其精髓浓缩出来,并无缝地插入到通信原理的相应内容中去,力求对于那些没有接触过这些先修课程的对象也能够没有困难地理解其中的内容。 通信系统原理课程本来基本学时数为64学时(4学时/周),我们的尝试是将其学时数增加到96学时(6学时/周),增加了32学时。其中约24学时用于讲授“信号与系统”的基本知识,8学时讲授“概率论”的基本知识。课程教学的顺序是先讲授“信号与系统”,继而讲授“通信系统原理”,然后在讲授中遇到与“概率论”有关的知识时补充必要的基本内容。将三门先修课程的内容高度浓缩,不遗留必要的知识点,同时凡是与“通信系统原理”无关的章节一概跳过,达到“少而精”的目的。 三、教材的选择与编写 教材乃授课之本,好的教材对教、学活动都产生良好的促进作用。高职院校要根据学生的特点及其培养目标选择适合于高职学生定位的教材,最好采用高职高专规划教材。在本次实践中,我们选择张会生主编的《现代通信系统原理》作为教材,至于“信号与系统”和“概率论”方面则参考以上的教材中相关章节内容,将需要补充的知识点抽取出来,然后采用电子教案和印发补充资料的形式发放给学生,既达到教学目的,也节约教材成本。 高等职业教育的发展是日新月异的,“通信系统原理”课程教学改革是时代赋予我们的重任,意义深远。课程改革创新的路还有很长,要做的事还很多,应遵循教学规律,不断改革创新,为培养掌握通信技能的高等职业技术人才做出新的努力。 (作者单位:广东轻工职业技术学院电子通信工程系)
数字电子技术论文:数字电子技术论文 1.放大整形电路 在数字频率计中,放大整形电路的功能主要是将被测信号变为计数电路所要求的频率与被测信号频率相同的脉冲信号,由晶体管和触发器等组成,晶体管组成的为放大电路,可放大输入信号的正弦波、方波等周期信号,触发器对经放大电路放大后的输出信号进行整形,使其成为符合计数电路要求且与输入信号同频率的矩形脉冲。在Multisim9.0环境下创建放大整形电路,由信号发生器供给输入信号,设置输入信号为7Hz、1VPP的正弦波,采用两通道示波器,A通道对输入信号的波形进行测量,输入信号经放大整形电路放大整形后由B通道输出,波形被测信号经放大整形后后成为矩形脉冲,且频率与被测信号相同。 2.时基控制电路 时基电路由定时器555构成进的多谐振荡器产生,在数字计频器中,555时基电路主要作定时及时间延迟等控制,由分压器、电压比较器、锁存器、缓冲输出器、集电极开路的放电三极管组成。控制电路产生计数清零信号和锁存信号,在标准时间信号Clock结束时产生锁存信号CLK,锁存信号CLK结束是产生清零信号RD。在Multisim9.0环境下,创建电路,锁存信号和清零信号的脉宽由电路时间常数决定,且二者脉宽之和不得超过标准时间信号Clock的低电平持续时间。进行仿真分析后,四通道信号示波器显示标准时间信号Clock、锁存好好CLK、清零信号RD和计数电路的计数脉冲信号CP等信号间的时序关系。 3.计数、锁存、译码显示电路 计数电路用于在闸门电路到时计数被测信号中脉冲波形上升沿的个数,在1s内计得的上升沿的个数即是该波形的频率,在1s结束时,锁存信号CLK正跳变来到,将计数电路的输出信号送入锁存电路输出端,经锁存电路数据进入译码显示电路,在计数期间,计数电路输不送入译码显示电路,在计数完成后,译码显示电路显示计数完成后的数字。利用Multisim9.0软件进行计数、锁存及译码显示电路的设计仿真时,采用总线设计方法,以使电路图更加规范。 4.结束语 在数字电子技术领域,进行电子实验时,按照传统模式配置仪器,存在仪器种类多、投资大等问题。运用Multisim9.0软件在计算机上进行电路设计和仿真,可有效地节约投资成本,保证电路设计的正确性,为电路设计的全面验证和优化提供便捷的测试手段,在电路设计中有着重要的应用价值。 作者:崔大鹏 单位:山西师范大学临汾学院 数字电子技术论文:数字电子技术计算机网络论文 1数字电子技术对计算机网络的重要性 1.1可为网络交流提供便利 在计算机网络技术的实际应用过程中,数字电子技术使网络体系得以完善,极大地缩短了人与人之间的距离。数字电子技术在网络环境的实际运行过程中,将网络应用与网络交流紧密地联系在一起,在很大程度上改变了人们传统的生活方式,人们通过网络可以实现远程的联系和交流,为人们的生活和工作提供了便利。数字电子技术的高效性更为计算机网络增添了魅力。 1.2可为网络集成电路的形成提供便利 在计算机网络中实际应用数字电子技术时,该技术具有抗干扰的特点,且能有效确保客户信息在长距离运输中保持高质量水平,从而为网络集成电路的形成提供有力保障。数字电子技术在实际运行过程中具有合理的数字逻辑运算能力,人们可通过数字电子技术实现对加密信息的解密、提高信息数据的保密性,从而为用户提供信息安全保障。数字电子技术在计算机网络中的实际应用可降低网络电路的使用功率,缩小网络电路的体积,从而为网络集成电路的形成提供有效帮助。 2在计算机网络中的应用情况 2.1实现了数字电子技术网络教学 随着我国数字电子技术的不断发展和完善,在我国教育行业的发展过程中,人们开始逐步利用网络优势,设计了丰富的网络学习资源,将数字电子技术与网络教学结合起来。数字电子技术在实际教学过程中,通过设置网络课程功能模块可实现网络同步教学,模块分为课程首页、课程教学、动画资源、测试园地、课程信息、教学指导和常用软件等部分。这些部分共同构成了完整、统一的应用系统,在相互依存的情况下为我国教育行业的发展注入了新鲜血液,为学生提供了更好的教学环境,更成为我国数字电子技术实践应用的优秀案例,为我国数字电子技术今后的发展提供了新的方向。 2.2实现了网络信息的快捷处理和传输 网络信息的处理和传输是我国网络技术发展过程中的重点,高效、快捷的信息处理和传输可更好地帮助人们处理工作中的问题,有效实现计算机网络技术的快速发展。数字电子技术在实际被应用于计算机网络的过程中,可对网络中的信息进行正确处理,并能有效提高网络信息的处理效率,实现网络信息的高速传输。数字电子技术在实际运行的过程中,可将网络信息有效地转变为数字信号,为人们快捷地处理网络信息提供了帮助。对于数字电子技术而言,该技术在计算机网络中的实际运用充分展现了数字电路的性能优势,在实际运行的过程中通过对模拟信号进行转变和传输,能有效帮助计算机网络实现网络信息的数字化,为数字信息的传输提供了快捷通道,极为有效地促进了我国电子网络技术的发展。 2.3实现了数字化处理过程 数字电子技术在应用过程中可对信号进行数字化处理,通过抽样、量化和编码等操作环节,有效实现了计算机网络的信号数字化处理。抽样是数字电子技术应用过程中重要的操作环节,即在实际操作中对模拟信号进行分离操作。量化指的是在实际操作过程中对信号进行连续性取值的离散取值活动。编码指的是对信号对象进行再次编码,将成功转化后的正确数据翻译为数字信号流的过程。这一过程需要事先编排设计方案,并对方案中的数字和对象进行确认和整理。 3结束语 综上所述,数字电子技术在计算机网络应用的过程中发挥出了极其重要的实际作用,充分体现了数字电子技术的高效和快捷,为人们提供了更加优质、合理的网络服务。在今后计算机网络发展的过程中,数字电子技术的前景广阔,值得大力推广。 作者:李美陶 单位:兴安盟劳动和社会保障信息网络中心 数字电子技术论文:网络应用下数字电子技术论文 1数字电子技术在网络中的基本特征 1.1网络搜索与查找具有时间性 网络在产生之初,人们将其作用定义为搜索与查找等基础功能,对其时间性的要求相对宽松,但随着网络在生产生活中的实际应用,人们愈发要求网络具备一定的时效性,可以满足人们当下的实际需求。网络的时间性可以通过其他方面的特性来体现出来,网络的内容具有很强的对应性,通过网络人们可以准确的查找出自己想要的内容,也可以通过网络对应性的特征来实现某种方面的需求。另外网络内容还具有开放性,人们通过运用网络不仅可以查找到自身信息,还可以实现对相关信息的搜索与查找,网络的开放性使得在内容的呈现上具有关联性和整体性的特征,更加方便人们对信息的查找,获取信息也更加便利快捷。 1.2信息的多种形式呈现 网络中的信息浩瀚如大海,信息的呈现方式也多种多样,文字、音视频等。人们在运用网络的时候,可以根据自己的喜好或者实际需要,获取所需要的信息形式。由于网络信息具有多样性的特征,这使得人们在获取信息的过程中,更加具有主观性,既可以获取音频类资料,还可以获取视频类资料,还可以通过网络搜索文字、图片等资料,当然这些网络中的信息除了单独地呈现形式外,还可以实现综合形式的呈现。比如在文字的后面配有视频,更加形象直观地让用户阅览信息。 2数字电子技术在网络中的重要程度 随着经济水平的不断发展,随着网络技术的不断发展,人们与网络之间的联系也愈加紧密,数字网络技术的产生和发展,可以说极大地推动了网络的发展,也提升了网络与用户之间的关系。 2.1数字电子技术可以使信号处理更加方便 数字信号是运用数字电子技术的载体来实现的,与其他信号相比,数字信号具有很多优势,它能够抵制其他干扰性的信号,信号的传输没有其他杂音出现,还能通过一些手段实现信号的加密处理,同时数字信号不容易丢失,在传输的过程中可以实现存储,数字电子技术产生的数字信号,还可以使的数字信号的接收装置变得更加细小,甚至可以仅仅通过一个比手指甲盖还小的装置就可以实现数字信号的存储和转换。二进制代码是数字通信和计算机网络共同采用的代码,这种一致性使得计算机和数字信号能够很顺利地进行联网。 2.2数字电子技术推动了集成电路的形成 随着数字电子技术在网络中的不断应用,数字信号应运而生。与传统信号相比,数字信号的安全性能更加强大,外界信号对数字信号的扰动能力较差,在数字信号的传输过程中,可以有效地保障数字信号的质量,还能实现超长距离的信号传输。另外由于数字电子技术的应用和发展,数字信号在传输的过程中,为了强化其安全性,还可以通过加密的方式来保障数字信号的安全性能。数字电子技术在网络中的应用,还可以推动集成电路的形成,使信号的传输和存贮、转换更加微型化。 3数字电子技术在网络中的应用 数字信号的产生和应用,可以看成是数字电子技术在网络中应用的起源。数字信号超强的信息处理能力和传输能力,也在一定程度上推动了网络的发展。 3.1数字电子技术可以使网络中的信号数字化 信号的数字化需要进行抽样、量化和编码等关键步骤。信号的抽样就是指将以前连续的模拟信号进行分离处理,然后通过随机选择的方式,通常是遵循一定的时间规律来将抽取出来的信号进行序列化处理,进而代替原先连续的模拟信号。信号的量化是指将数字信号中幅度相似的值来取代原先连续性的模拟信号,与信号的抽样相比,信号的量化也是将连续性的模拟信号进行分离处理。信号的编码,是将模拟信号数字化的最后一个环节,信号的编码是建立在信号的抽样和量化的基础上,将量化后的模拟信号通过编码步骤,进而转换成二进制的数字信号。将模拟信号转换成数字信号,是数字电子技术在网络中的关键应用,极大的提升了网络信息的传输速度,也扩张了网络信息的传输途径,推动了网络的发展与应用。 3.2网络应用数字电子技术可以实现信号处理的能力 数字电子技术在网络中的应用,可以加大网络对信息的处理能力。网络借助数字电子技术可以有效的对数字信号的处理。将模拟信号进行编码处理后,将会变成离散的数字信号,数字信号具有传输快,受干扰性较低,信号失真少等特点,而且经过转换后的数字信号,在传输过程中还具有一定的安全性能,有助于网络对这些数字信号的处理能力,同时也加快了信号的传输效率,提升网络的运行速度,网络的运行速度提高了,不仅加快了网络的发展,也紧密了网络与用户之间的关系。 3.3数字电子技术有助于对网络信息的高效处理和传输 数字电子技术在网络中的应用,能够加速网络信息的处理能力和传输效率,网络信息在处理的过程中,应用数字电子技术能够加大信息的处理,实现对数字信息的规模化、集成化、快速化的处理。在信息传输过程中,应用数字电子技术可以提升信息传输的效率,数字信号具有抗干扰性和传输快等特征,特别是运用数字电子技术将模拟信号转换成数字信号后,更加有助于信号的传输。在信号检索方面,数字电子技术将模拟信号转换成数字信号后,一旦将信息处理完毕,还可以再次通过信号转换,从而实现将数字信号转换成模拟信号。信息通过数字信号的方式,或者信息运用数字信号的媒介,可以提升信息传输效率,还能有助于数字通信的发展。 4总结 随着科学技术的进步与发展,网络已经走进了人们的生产生活,成为人们处理信息,传输信息等的首要选择,网络的时效性、共享性、开放性等特征,使得人们与网络之间的联系愈加紧密,人们可以通过网络便利地进行信息收索,而数字电子技术的产生,特别是数字电子技术在网络中的应用,极大地提升了网络对信号的处理能力和传输效率,不可否认,数字电子技术将成为网络应用的一个重要的发展方向,数字电子技术也将成为网络快速发展的保障。 作者:陈金庭单位:广东省中山市三乡镇广播电视站 数字电子技术论文:数字课程教学电子技术论文 1.优化理论教学内容,改进授课方式 近年来,数字电子技术的发展日新月异,器件更新的周期越来越短。故在讲解了基本理论的基础上,还需要强调课程体系和教学内容的更新,保证教学内容的先进性,紧随电子技术发展的前沿。在教学内容方面可以利用EDA设计仿真Multisim软件增加模拟仿真的演示环节,由此可丰富课堂内容,从而达到提高教学质量的目的。数字电子技术是门逻辑性较强的课程,内容大多数都抽象难懂。授课过程如果单纯按照传统的板书讲授模式,此种方式思路清晰较容易被学生接受,但也存在明显的缺点。板书讲授过程中,学生兴趣不高从而注意力不集中,学生在被动接受知识的情形下,往往教学效果不理想。而多媒体可以将课件与声音图像动画等媒体元素相结合,能够使枯燥的课程变得更为形象,从而增强学生的兴趣。但是多媒体授课方式也存在着一定的局限性,比如授课过程中出现幻灯片播放过快,容易造成前后衔接不好的问题,导致学生对相应知识点的理解不透彻。因此在教学中我们应该将这两种授课方式结合起来,对重点内容的演算推理可以采用板书授课,思路清晰。电路图较多时,以及对器件介绍等相关内容则可以用多媒体方式授课。结合两者授课方式的优点,扬长避短,采用以多媒体讲授为主板书讲授为辅助手段的教学方法,能够充分发挥这两种教学手段的优势,从而提高教学质量。 2.采用问题式教学增强学生主观能动性 传统的课堂教学基本上以知识传授灌输的方式为主导,对学生的引导启发不够。学生的自主思考机会太少,对其创造性的培养跟不上,这都极大地限制了学生的创造性的自我培养,与素质教育的目标是背道而驰的。另外,传统教学过程中把学生做为被动的接受者,这使得学生没有机会参与教学,只会人云亦云,缺乏独立思考。这样机械的教学模式一方面限制会教师教学风格的发挥,另一方面更限制了学生个性的培养和发挥。兴趣是最好的老师,我们需要通过培养学生的兴趣才能有效地提高教学质量,这就对我们进行传统教学模式的改革提出了要求。可以通过提问产生课堂互动,从而启发引导学生,营造出一种愉快的课堂氛围。使师生之间充分的互动起来,可以使教师由传统的传道授业形式转化为教学过程的组织者,从而调动学生的自主学习积极性,使学生能够主动思考,有利于改善教学效果。对于问题式教学,我们应该有针对性地结合学校的自身特点和具体情况采用这种教学方法,把传统的知识点讲解型转变为问题导向型,以提高学生的主观积极性。比如在讲授时序逻辑电路之前,提出由触发器构成加法计数器的问题,在讲授过程中,让学生带着问题有所侧重的学习各知识点,并参与问题的讨论。 3.加大实验环节提高学生实践能力 数字电子技术课程是一门实践性很强的课程,该课程不能仅仅只局限于为学生后续的专业课学习打好基础,还应培养学生理论联系实际,分析完整系统,掌握系统设计的能力。在教学过程中实验是一个非常重要的环节,通过实验环节的设置和进行,目的是培养学生的解决实际问题的能力和动手能力。在教学过程中,要使培养学生理论联系实际能力的最直接途径便是加大实验环节。现有条件下,在实践性教学过程中安排的实验大多都是基础性实验,能提高学生动手能力和创新能力的设计性实验尤为缺乏。学生仅仅通过基础性的实验不能涉及到知识与技术的前沿,如此一来将不能适应现在新技术发展的需求。另外,做实验时只要求学生按步骤机械地操作,将会减弱学生的学习兴趣,制约其创造力的培养,也不能很好地锻炼学生查找资料、安装调试等方面的能力。设计性实验应该考核学生综合应用所学知识的能力。可以选取一些应用性的课题,例如十字路通灯控制电路等。要求学生查阅资料、综合所学,完成实验方案的自主设计,选取合适元器件实现电路的功能。另外,EDA技术的Multisim模拟仿真软件,提供了多种数字电子技术元器件模型,通过实验环节的设置能够让学生很方便地在电脑上完成电路的设计和调试,有利于激发学生的探究和思维能力。 4.结束语 数字电子技术的发展日新月异,对该课程的教学手段和方法都带来了全新的挑战。如何在已有的条件下,既能保证教学内容的完整性,又能激发学生的学习兴趣并增强学生的动手能力,使学生能够很好将所学和所用结合起来,是我们每一个教师需要思考的问题。 作者:魏雪云王敏单位:江苏科技大学电子信息学院 数字电子技术论文:新课改下实践数字电子技术论文 一、现代电子技术的发展趋势 现代科学技术的不断发展,使得电子技术的广泛应用和快速发展成为了可能,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视,电子技术在以后的日子,有其广泛的发展前景。 1.1模块化电子系统集成系统,包含有电子子系统和电子应用系统两个部分,研制和开发具有统一标准的电子技术产品单元是一项十分复杂且成本高但又非常重要的任务,电子技术集成产品主要包括三个方面:现代技术的集成、加工技术的集成和企业管理的集成。电子系统的集成在于建立一系列的标准芯片或者是模块,是信息、智力、知识密集型技术,其耗能低,污染少,从电子产品的标准化、系列化带来的好处也可以肯定,这要通过电子技术的集成来满足用户需要的智能化应用系统,规模化将给电子技术企业带来美好的前程,从而更好地开拓新电子技术领域,使得电子技术产品结构优化,性能达到最大化。 1.2智能化电子技术的智能化,是电子技术具有类似人的智能,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,并要引入了计算机系统,智能化装备的基础是计算机智能技术,可以依据一定的程序,进行有效的判断并能做出决定。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,自控技术、计算技术和精密机械的紧密结合又使电子产品具有更全面的功能,以求得到更高的控制目标。 1.3网络化随着网络成为人们日常生活中非常普及的一种工具,给人类社会的发展和生活的进步都带来了巨大的变革,远程控制和监控技术也得到迅速发展,远程控制的终端设备本身就是电子技术产品。由于网络的普及,电子技术顺应了网络化的发展趋势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,网络化特性更加的明显,人们只要在家里就可以分享各种高技术带来的便利与快乐,电子技术产品无疑朝着网络化方向发展。 1.4人性化人性化是电子技术的一个特性,未来的电子技术更加注重产品与人的关系,人是电子技术产品的使用者,电子技术产品的最终使用对象是人,它们之间的紧密结合使电子设备的精度和自动化程度必须达到相当高的水平,赋予了电子技术需要来满足人性化的需求,要具有更高级的人类思维能力,只有想不到没有做不到的。电子技术产品不仅要具有最优性能,人的智能、情感、人性也显得越来越重要,特别是对家用机器人,要进行色彩、造型、舒适度等方面的研究,电子技术产品都是受人类活动的启发研制出来的,因此,必须要满足人们对电子技术产品人性化需求。 1.5绿色化工业化给人们带来高效率的工作和生活环境,同时又使得地球家园受到污染,危害人类未来的环境与健康。欧盟和我国相继了《关于在电子电器设备中限制使用某些有害物质指令》和《电子信息产品污染控制管理办法》,从而提高了产品进入市场的准入门槛,对设计绿色的电子技术产品,具有远大的发展前途,绿色化是电子技术未来发展的必然趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,都要符合特定的环境保护和人类健康的要求,报废电子电气设备必须合乎环境要求,对生态环境无害或危害极小,资源利用率极高,才能使科技和环保实现可持续发展。 二、现代电子技术的广泛应用 2.1电子技术在电力系统中的应用电子技术是电工技术中的一个新兴技术,将电子技术引入电力系统,并获得广泛应用,对于未来输电系统的性能也有显著的影响。应用首推应是同步发电机励磁系统,作为电压调节系统具有优越的性能;另一领域是交流电动机的变频调速,它的应用,节约了可观的电能。电子技术在电力系统中的应用已经涉及到诸多方面,比如发电环节、配电系统、储能系统等。在电力系统的综合管理中,主要是将电子技术运用在抽水蓄电站运用中,通过对水泵水轮机的效率提升,可以有效的促进整个电力应用系统在发电、输电以及配电运用过程中的综合效果,在具体的系统环节中,每一个系统都不能离开供电技术的提升,这样,就需要采用电子电器与电子电力技术的突破。从电力系统与配电系统的运行状态来看,最需要解决的实际问题,就是要加强供电的可靠性,以此提高整个电能的质量。其中,电子装备主要是用于防止电网的瞬间断电,因此,在加强可靠性的运用中,最主要局势突出电能质量的控制,改善整个输电系统的综合智能,在电力系统的发电环节中,针对发电机组的设备运行方式,将电子技术的应用与整个设备的改善融合在一起,这样,可以改善整个电气设备的运行特征。同时,电子技术还可以运用到各个变电所,结合变电所的操作系统模式,全面改善系统的可操作性,在蓄电池充电过程中也可以使用电子装置。现代电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,对电力系统起到了非凡重要的作用 2.2电子技术在一般工业中的应用在传统的工业领域中,大量应用交直流电动机进行电力拖动,直流电动机具有较强的调速功能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。伴随着科学技术的不断进步,电力电子变频技术迅速发展并成熟,使交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,使得交流电机的调速性能得到了很大的提升,交流调速技术大量应用,并且逐步取代直流电机占据市场的主要地位。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源,冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等也广泛使用电力电子技术。电子技术还应用于制造工业,比如在不同载荷的轧钢机和数控机床上的电子开关电路,总而言之,电子技术的在一般工业的使用范围和规模在日益扩大。 2.3电子技术在家用电器中的应用电子技术在家用电器中占有十分突出的地位,空调、冰箱、微波炉、以及全自动洗衣机等家用电器都离不开电子技术,电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术,即使是指针式的石英电子表也有电子无器件存在,这些产品的主要特征,就是使用的机构都为电子装置设备。LED的广泛应用是电子技术的典型例子之一,LED照明光源通常被称为“节能灯”,由于电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,所以LED还应用在显示屏、交通讯号显示光源、汽车工业制造上,由此可以看出电子技术和我们的生活密切相关,变得十分贴近。 作者:王玥单位:广西科技大学鹿山学院 数字电子技术论文:研究数字电子技术论文 一、数字电子技术的广泛应用 (一)USB总线微波功率计中数字电子技术的应用 USB总线微波功率计主要包括USB通信接口、微信号接收检测电路等内容组成,该仪器充分借助数字电子技术开发相应软件系统,从而使得该虚拟仪器有效实现微波功率采集、测量和传输功能。USB总线微波功率计中探测器采集到目标微波功率信号后,该设备中微信号检测电路芯片就会对目标信号进行去噪、累加、求差值等等处理,并调整修改信号数据固定程度,最后通过USB通信接口将处理完毕信息传送到上位机,该上位机程序系统就会对该数据进行分析处理。鉴于该总线微波功率计充分应用了数字电子技术中强大信号处理传输技术,使得该功率计不仅小巧易携带,操作简单,PC机适用匹配性强,还具备高精度的测量效果,因此饱受专业人员喜爱。 (二)雷达接收机上数字电子技术的应用 雷达是军民两用的,具备高要求和高标准的高精度电子设备,而日趋成熟完善的数字电子技术也在精密的雷达生产制造过程中起到其中的作用。作为雷达,其主要就是搜寻捕捉目标信号,因此其必须具备强烈的抗干扰性,也就是说雷达信号接收设备就必须具备灵敏性强、频段高性能,而数字接收机就基于这一点顺利成功取代了现代雷达中模拟接收器的地位。雷达接受机中数字接收机高指标的数字变频滤波技术和I/Q解调技术充分使得雷达接收器的实用性和精确性得到提高,也充分展现出数字电子技术应用的优越性。有此可以看出数字电子技术突出的抗干扰、无噪声、易交换储存及处理、能够将设备集成化、微型化的特性在网络信息时代,也会在计算机信号和计算机数字联网方面得到充分应用,从促使网络通信管理实现智能化和自动化,这都需要数字电子技术和网络信息技术的综合支持和发展。 二、数字电子技术未来发展方向和趋势 当前网络信息技术加快了全球信息化时代的到来,社会市场发展需求直接推动了电子技术行业的发展进程,而其中数字电子技术更是成为信息时代技术行业市场的生力军,不断促使经济行业产业的更新升级,还使得数字电子技术和信息技术向着更高层次平台前进,可以说数字电子技术是随着市场需求而不断发展进步的,电子技术数字化和信息化已经成为电子技术领域发展主流,也是当前相关行业的普遍共识。现在我国电子技术行业研究专家还在不断努力研究开发,进行多角度、多层面的项目实验和探索,使得我国电子技术数字化发展事业因为持续技术变革和电子产品的大步伐迈进,其发展速度之快更是空前,现在数字电子技术主要研究大规模可编程逻辑器件的应用实践,尤其是模板半导体工艺已经达到了深亚微米阶段,而集成芯片也实现了千兆位。除此之外,数字电子技术其他内容器件和系统也得到了前所未有的发展进步,如其系统数据传输可以达到每秒几十亿次,其时钟频率也向着千兆赫兹以上进步,这都使得未来集成电路技术SystemOhaCh5p片上系统化发展成为必然。在电子设计方面也面临着基于电子设计自动化基础上的5PGA技术的应用和实践,这些技术的进步和突破必将为信息时代创造更多的奇迹。此外,电子技术领域数字电子技术也会逐步将模拟电子技术特点优势加以引进融合,并开发研究新型的、性能更好的电子器件,从而提高数字电子技术机械零器件的使用效能和寿命,也会间接扩大提高其数字电子技术应用范围和效能。例如传统电位器不仅寿命短,其可靠性和噪声污染也不尽人意,而数字电位器集成了电子开关、线性电阻技术以及EEROM强烈改善了传统电位器机械结构,克服了其不利缺陷,有效提高了其性能需求。当前各类已经得到广泛使用的融合数字、模拟电子技术的新型电子器件有D类音频功率放大器、开关电压调节器等等已经取得了较好的实用效果,而且当前网络信息系统也会新型电子器件的研究开发提供了一定的助力,相信科学在发展,人类不断在进步,数字电子技术领域也同样如此,不论是其机械器件还是其系统技术都在大幅度前进突破从而更好的为社会经济市场服务。 三、结束语 总而言之,随着人类对数字电子技术和科学信息技术的进一步钻研探究,数字电子技术也必将在其当前发展基础上提升到另一个层面高度,不仅仅会提高其传统电子器件、电位器等等相关电子产品和电子器件的性能,还会突破当前技术理念束缚,充分融合新时代新技术新理论,使得数字电子技术能够应用到社会生产生活中,并为未来科学技术的发展保驾护航,这都需要相关技术人员坚持不懈的努力和奋斗。 作者:刘建南 单位:仰恩大学 数字电子技术论文:数字教学电子技术论文 一、教学内容突出“两个重点、三个基础” 1、两个重点 任何一种逻辑功能都可以设计出一种相应的逻辑电路,从这个意义上讲,数字电路是不可胜数的。教学的重点是教会学生学习方法,而不是死记硬背书本内容。就本课程而言,只要能够根据需要设计出符合要求的逻辑电路,也能分析出任何一种给定逻辑电路所具有的逻辑功能即可。因此,组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法是本课程的优秀内容。 2、三个基础 为更好地学习后续专业课程和从事工程技术工作,数字电子技术在教学实践中必须强化理解和掌握数制和码制、逻辑代数基础、半导体数字集成电路的工作原理和特性、组合逻辑电路和时序逻辑电路分析方法和设计方法等基本原理、基本理论和基础知识。 二、教学方法实现“三个基于” 2.1基于问题的教学 美国教育家苏娜丹戴克曾说过:“告诉我,我会忘记,做给我看,我会记住,让我参加,我就会完全理解。”在教学实践中,就要打破“以知识为本位,以灌输为特征”的传统教学模式,采取以学生为中心的问题导向型教学方法。教师通过实例、设疑、示错等方法导入需要讲解的问题,而分析问题和解决问题两个关键环节则由教师引导学生来完成。学生通过思考、查阅资料、讨论等方式寻求解决问题的方案,教师最后结合问题系统讲授知识点,使学生对相关知识点有更加深入地理解。同时,学生的成就感、自信心倍增,学习主动性更强,从而达到良性循环的效果。通过引导、启发,学生自己搭建出具有记忆功能的电路—触发器。 2.2基于项目的教学 基于项目的教学强调的是以学生为中心,强调小组合作学习,教师引导发现。实施步骤分为选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个基本步骤。结合本课程,就是在课程开始阶段,以任务书的形式给学生下发一些与课程内容结合紧密的、适合学生研究的课题,如电子抢答器、数字电子钟、交通灯控制器、出组车计价器等,学生自由选题、自主组合,通过课程的学习、查阅相关资料以及与教师的交流讨论,利用软件仿真或硬件焊接制作出课题作品,期末提交研究成果和设计报告,并进行专题汇报,研究成果作为评定平时成绩的重要依据。 2.3基于资源的教学 基于资源的教学是以学习者的学习活动为中心的教育教学模式,其主要特征是灵活性和自主性。此模式的教学目标是以教会学生学习为主,而不是以传授知识为主。也就是说,通过基于资源的教学,学生应该学会确定学习目标,学会查找的资源的手段和方法,学会如何做读书笔记,学会评价信息,学会与他人合作交流,学会评价自己的学习进展,学会反映学习过程和成果。目前,校园网、互联网上数字电子技术课程资源较多。通过基于资源的教学,学会查找资源、利用资源,不仅可以克服课堂教学的时空限制,更为开展研究性学习提供了广阔的平台。 三、结束语 为进一步提高数字电子技术课程的教学质量,本文介绍了数字电子技术课程的“一条主线、两个重点、三个基础”,探讨了基于问题的教学、基于项目的教学、基于资源的教学等教学方法。教学实践表明,理清教学思路,采取“三个基于”的教学方法,有助于提高数字电子技术课程的教学质量。 作者:高倩 张福金 谢鑫刚 单位:琼州学院电子信息工程学院 数字电子技术论文:课程教学改革下数字电子技术论文 1我国现阶段数字电子技术应用课程的发展现状 1.1教学内容相对滞后 笔者认为,同样是数字电子技术应用课程,在教学内容上要有区分,对于职高的学生而言,学校更应注重其实际操作能力的培养和提高。 1.2教学模式有待创新 我国传统的教学模式是以教师为主、学生为辅,通常是教师讲什么,学生就学什么,学生处于较为被动的地位。同时又由于《数字电子技术应用》这门课本身理论性较强、难度较大从而导致学生缺乏兴趣,不愿意自主学习和探索,这样就很难取得突破。 1.3教学理念急需转变 “应试教育”这一理念在我国的学校教育中可谓根深蒂固,虽然高职、本科生的教育强调学生要自主学习,给学生更多的自由时间,尽可能地让学生自己去探索和实践,但仍没有取得满意的效果。 1.4理论与实践相脱节 目前在我国高校教学中,对实验教学这一部分的重视程度并不高,主要表现在实验器材配置较落后、学生参与实验的积极性不高,多是为了应付考试、教师没有严谨地对实验过程和结果进行跟进和评估。而受我国传统教育的影响,教师偏重课堂上的理论教育,学生则多以看书学习为主,理论教学与实践教学的课时比例分配不合理。从而导致理论与实际相偏离。 1.5考核方式比较单一 大部分高校在进行学生学习效果评估的时候还是以考试为主,将笔试成绩、出勤率、实验课表现三个方面按不同的比例来分配,期末总成绩则由三项成绩加总而成。显然由于考核因素太少,这种考核方式存在很大的局限性,因此可以通过增加更多的考核因素来完善考核制度。 2数字电子技术应用课程的改革与实践之策 2.1传统教学模式与现代化模式相结合 现代化的多媒体教学则可以通过制作生动的课件将理论以视频、动画、图片等方式呈现出来,不仅可以活跃课堂气氛,同时还能让学生更好的理解教学中的难点、重点,将传统教学模式与现代教学模式相结合,学生对知识点理解会相对轻松有效。 2.2项目式教学模式的引入 项目教学法是教师带领学生在开展一个项目的基础上,通过实际操作将理论知识传授给学生的教学模式。该模式主要包括项目的选取、项目模块化、自主发挥部分、项目实施及总结评估几个部分。 2.3推行校企联合教学的模式 学校应加强与企业的联系,可以与相关企业签订实习协议,安排学生去实习,以提高学生的实践能力,此外也可聘请企业高级技术人才进校开展主题讲座,以给学生更多的机会去了解行业的最新动态,适当调整自己的学习方向,逐渐去适应企业的发展要求。 2.4调整考核方式 通过引进更多的考核因素,如学生参加科技竞赛获奖、自主做实验次数、实习期表现情况等方面,增强考试的公平性、合理性。 2.5多元化学习模式 同一专业同学可以根据自身的优势成立学习小组,团队成员间互相监督和帮助,提高学习的积极性。此外还可以通过成立课余兴趣小组、举办高校科技竞赛等方式来营造多元化的学习环境。 2.6实验室管理 更加人性化完善实验室管理,延长实验室的开放时间,并配备值班教师在必要时指导课余时间自主做实验的同学。 3结语 数字电子技术应用这门课程作为电子信息技术类专业的优秀基础课,从专业人才的培养的长远发展来看,课程改革势在必行。教育改革一直是社会的热点问题,要取得改革的成功必须要有破釜沉舟的决心,如果相关政府部门、高校、企业等能够有效配合,我想教育创新改革的成功必将指日可待。 作者:吴志伟 单位:江西环境工程职业学院 数字电子技术论文:项目教学法的数字电子技术论文 1.模块化设计,团队合作。 基本设计思路确定以后,进入项目的实施阶段。在对学生进行分组时,应从多个方面考虑团队成员的组合,如知识结构、特长、性格等。确定了小组成员后,明确每位同学职责。项目负责人将项目任务模块化,负责项目的整体组织和协调,确保项目有条不紊地开展;成员两人一组完成子模块的设计与调试;最后以小组为单位,梳理项目,由项目负责人组织编写和完善所有项目文档和报告。在项目的设计过程中,学生参考他人的设计及实现方法时,主要是学习他人的设计方法,如编码、接口和电路的工作原理,而不是原封不动地使用他人的电路。在项目的方案论证过程中,鼓励学生开展讨论。学生可以通过提方案、相互补充和正反对比等多种探讨思路,对所拟定的方案进行仿真或试验验证。教师在这一环节中力求全面把握学生动向,主动获取学生设计过程中的认知错误,加以指导。最后学生可以得出电子钟每一子模块的设计内容。数字电子钟的第一部分是时间基准,即时钟。学生通过查阅资料发现,为了获得可能的最高精度,时钟电路选择比较常见的32.768kHz的晶振,而32768是2的15次方,所以对这种晶振进行15次分频的话,就可以得到准确稳定的1Hz的标准时钟信号。数字电子钟的第二部分是秒计数器。秒计数器的工作原理为:给其装载一个初始值并执行减计数至零。当计数到达零时,产生一个时钟脉冲并将其传递给分计数器。在这里,装载的初始值根据需要设定的时间和时钟基准信号来计算,若时钟基准信号为1Hz,则60s的设定时间所需的初始值为60,若时钟基准信号为2Hz,则60s的设定时间所需的初始值为120。也就是说,装载的初始值等于需要设定的时间乘以时钟基准信号。数字电子钟的第三部分是分计数器,它实现分的计数和显示,且进行小时比较。每当秒计数器减至零时,分计数器加1。电路需包含一个比较电路的8位计数器,以实现分的复位并使小时计数器加1。通过仿真,学生发现,为了保证LED显示的正确性,当复位为零时,设置显示值为59。数字电子钟的第四部分是时计数器,当分计数器计数到60时,小时计数器加1。在计数器的设计过程中,学生最容易忽略计数器的工作特性,在仿真时就会出现问题。例如,在电子钟设计中计数器选用74LS193时,就要考虑其工作特性,在分计数器的值小于而不是等于60的那一个时刻加1。这样做可以避免使用额外的逻辑运算,来使比较器的输出转化为小时计数器的输入时钟脉冲。小时计数器电路中也应该包含一个比较器,用以检测当前值是否为12(电子钟小时显示为12进制),如果是,立即将小时计数器复位[3]。 2.总结问题,共同研讨。 在项目教学实施的过程中,教师在做到整体掌握、全程引导的同时,还要尊重学生的设计,协助学生解决遇到的难题。如学生在校时电路的设计中遇到了如下问题:校时电路的开关在接通和断开时均存在抖动问题,使电路无法正常工作。这时学生在教师的鼓励、引导下查阅资料,了解到常用的消除抖动的方法:软实现(编程实现)、硬件实现。软实现即处理器查询或者监视开关的状态,当开关在规定时间内没有改变状态时,即认为开关已经不再抖动。常用的硬件去抖动的方法有:(1)使用施密特触发器电路;(2)使用CMOS555定时器;(3)基本RS锁存器电路。利用施密特触发器电路消除抖动时,应确保施密特触发器的门限电压尽可能小,以保证能被电容上的电压触发;当开关存在很多抖动时,最好的方法是采用CMOS555定时器构建单稳态电路来消除抖动。当开关按下时,555定时器可以输出一个稳定的脉冲信号,代替开关来触发实际;利用基本RS锁存器电路,将锁存器的S端接开关输入,R端接应用电路,将开关的状态锁存,当操作完成后取消锁存。学生可以分组,应用不同的方法消除抖动,比较去抖动的效果,确定最佳方案。学生通过查阅资料,不仅解决了设计中遇到的问题,同时也发散了思维,扩展了知识面。 3.时序仿真,实现目标。 学生通过原理图设计,得到了秒脉冲信号、二十四进制计数器、六十进制计数器,通过仿真可以得到其时序图,引导学生总结利用集成计数器芯片实现其他进制计数器的方法,最后通过级联实现数字钟的设计和仿真。每个小组实现项目设计后,教师应对学生作品进行评价,项目组负责人应向全班汇报并展示本组设计的作品,列举在项目实施过程中遇到的问题及解决方案。 4.拓展项目,鼓励创新。 在学生实现了项目任务时,教师可以引导学生进行项目的拓展,增强学生的灵活应用能力和创新能力。鼓励学生进行讨论,如现在市场上的电子钟定时有何特点,学生自身对定时功能有何要求等。学生可以通过提方案、互相补充、多方面对比等探讨过程,实现电子钟个性化定时的设计。在这一过程中,学生不仅学会思维探索,而且提高了对知识的理解记忆,为课程学习打下了坚实基础。不要局限于一套设计方案。在系统设计前,将学生分组,要求每组同学采用不同的方法达到设计目的。例如用数字电路设计一个闪烁式LED时序电路,在设计时序发生器时可以采用以下几种方法:(1)555定时器;(2)慢时钟;(3)快时钟,通过计数器来分频。 5.结语 在“数字电子技术”课程教学改革中,采用项目教学法获得了显著的实际成效。采用基于项目的教学方法,通过创设情境、教师适时引导、学生团队合作及互动交流、项目拓展等,不仅能够全面提高学生分析问题及解决问题的能力,还能够充分调动学生学习的主动性和积极性。教学实践证明,基于项目教学法的“数字电子技术”课程教学改革与实践,对培养应用型、技能型电气信息类专业人才是有效的。 作者:郭会娟姚素芬只德瑞侯淑萍单位:天津商业大学信息工程学院 数字电子技术论文:数字电子技术论文 1Proteus相关设计实例 文章从计算机辅助教学出发,讨论如何利用Proteus软件提高数字电子技术教学与实践效果。通过Proteus软件构建一些形象、直观的数字电路,演示仿真结果,“虚实”结合,让学生在有限的时间内,对数字电路中的组合、时序逻辑电路分析与设计有充分的理解和掌握。学生能够在很短实践掌握有关功能器件的特别和典型应用,以及注意事项,激发学生的学习热情、提高学生的实践动手能力、工程设计思想等。 1.1555组成的秒时基电路仿真 秒时基电路是时序逻辑电路中经常使用的单元块电路,可以通过555组成的多谐振荡器构成秒时基电路,只需要选择合适的电阻和电容值就实现。秒时基电路应用非常广泛,交通灯电路系统、LED数字显示的电子表电路等,均需要产生秒时基脉冲电路单元。在Proteus选择大小合适的图纸,建立图形输入仿真文件,根据理论计算确定有关电阻电容数值,选取器件,修改电路参数,连接元器件组成电路。通过波形可以很直观的看出设计是否满足要求为1秒的时基电路,同时修改有关电阻值可以在周期为1秒的前题下改变脉冲的占空比。使学生充分理解多谐振荡电路,并可以根据实际需要产生不同周期和占空比的脉冲,激发学生对555电路的深层次的学习,从真正意义上认识555电路特性,验证其组成设计单谐、多谐振荡电路以及有实际应用的触发报警、脉冲产生等电路。 1.2译码显示电路仿真 显示器件是数字电路一个重要部分,其中LED数码管应用尤为广泛。本例通过译码芯片74LS47和共阳极数码管来完成译码电路和显示电路的内容。输入数字为013(采用2进制000000010011)通过译码器件,译出相应7段ABCDEFG的高低电平,译码芯片与共阳极数码管连接,最终正确的输出相关显示内容。同学还可以利用其它译码芯片CD4511、74LS48和共阴极数码连接,在此基础上还可以加入计数器,脉冲电路,这样就能实现脉冲的自动计数及显示,效果直观。进行完一整套设计学生很有成就感,能进一步激发学生的学习兴趣。 2结束语 利用Proteus仿真软件,在数字电子技术的教学中有着广阔的应用天地,不仅可以利用基本门电路、触发器设计相关电路,还可以利用功能芯片,进行单元电路,数字系统电路仿真,进一步结合单片机构成软硬件相结合的系统。由于篇幅有限,文章不能列举很多实例,这里仅仅起抛砖引玉的作用。此种教学方式能很大的激励学生学习主动性,改善填鸭式教学模式,让学生作为学习的主导着,真正使学生把所学的理论知识,转化为实践能力,由被动学习变为主动学习,由接受式学习,变为开创式学习。 作者:冀勇钢张鹏单位:辽宁铁道职业技术学院 数字电子技术论文:“数字电子技术”课程教学论文 近年来,数字电子技术取得了飞速发展,并以其独特的优越性科技领域占有举足轻重的地位。《数字电子技术》是电气工程、电子信息工程、自动化、计算机等专业的重要专业基础课,在相关专业的学习中起到承上启下的作用,其教学效果将直接影响学生后续课程的学习,要想把学生培养成动手能力强、创新能力强的新型人才,就必须在教学理念和教学方法上进行不断改进。 一、教学体系改革 修改教学大纲和授课计划,缩减“数字电子技术”课程的授课学时,由64学时改为48学时。在教学内容上要紧跟科技发展,结合实际工作需求调整教学内容,保证基础知识讲透彻,减少冗余知识点,摒弃陈旧内容,增加前沿科技,深入浅出的引导学生学习。对本科生教学要注重基本电路原理分析,将简单器件的原理解释清楚。将该课程分解为“数字电子技术”和“数字电子技术实验”两门课,增加实验课时,增加对实验室的建设投入,开放实验室,建立大学生创新实验室,鼓励学生利用实验室自主学习。 二、教学方法改革 1.探究式教学 在理论教学中,注意引导学生主动提出问题、思考问题、解决问题,以增强其对理论知识的理解。首先由老师提出问题,启发学生采用新方法解决问题。例如,由具有逻辑相邻性的最小项相加可以合并为一项,并消去一个不同因子,启发学生是否可以利用图形的方式,使逻辑相邻的最小项在几何位置上也相邻,由此引出卡诺图化简。在CMOS门电路讲解中,可以由普通CMOS反相器输出端直接连接引起的短路问题,引出OD门来解决输出端线与的功能。 2.计算机辅助教学 多媒体辅助教学(CAI)已经成为一种广泛应用的教学方式,在教学中如果能够充分利用多媒体技术,将大大丰富课程的内容、增强其理解性。因此在教学改革中,对PPT进行全面改进,增加电路板、集成芯片等实物照片,对复杂的工作原理和物理现象增加动画演示。在传统PPT教学的基础上,充分利用电路仿真软件Multisim对电路工作过程进行模拟仿真。该软件提供了一个丰富强大的元件库及虚拟仪器,可对复杂的电路原理图进行仿真分析。例如,教学过程中,理论分析之后,用该软件对CMOS和TTL门电路进行仿真,通过仿真软件可以测量出门电路各部分原件的电压、电流值,与理论分析相结合,使学生更容易理解CMOS和TTL门电路的基本原理。受到实验设备、经费、课时等条件的影响,理论知识有很大一部分不能在实验课当中得到验证,因此借助Multisim软件对数字电路进行仿真,可以提高学生的学习兴趣,增加学生理论与实践相结合的能力。 三、实践教学改革 1.实验教学 实验是工科类专业中非常重要的一个环节,通过亲自动手实验,可以增强学生对理论知识的理解,适当增加实验的趣味性,更容易激发学生的学习兴趣。但在实验教学中发现,很大一部分学生对理论知识掌握不牢固,其实验过程只是机械的按照实验指导书中的步骤进行操作,而并不思考其原理,也不会通过理论分析来判断实验结果的正误。针对这种情况,进行了如下改进:首先要求进行实验预习,提前复习相关理论课程,并通过分析得出实验内容的理论数据。其次在实验之前对实验原理进行讲解,强调实验注意事项。最后在实验结束后进行总结,将理论分析结果与实验结果相对比并分析误差原因。 2课程设计 数字电子技术课程设计是在学生完成《数字电子技术》、《Multisim仿真分析》《DXP电路设计》等课程之后,独立完成一个电路系统的设计,例如多路抢答器、电子闹钟的设计等。以往的选题由教师决定,导致部分学生对指定选题没有兴趣,设计积极性不高。我们做了如下改进,由教师对已有固定选题进行难易评估,学生可根据自身能力选择不同难易程度的题目,对于创新性思维活跃、动手能力强的学生,可自主选择题目,由教师对其复杂程度进行控制。选题完成之后,要求学生自主查阅资料,确定设计方案,并通过Multisim对电路进行仿真,仿真实现之后,通过DXP绘制电路PCB,完成电路板的制作,最后对电路进行安装和调试,以达到设计要求。 四、考核方式改革 将课程总考核成绩分为三部分:平时成绩占30%、期中考试占10%、期末考试占60%。其中平时成绩分为到课率、作业、课堂提问、课堂笔记几部分。增加平时成绩比重,并细化平时成绩考核内容,更有利用督促学生重视日常学习。传统闭卷考试形式,学生需要识记内容较多、负担较大,很多学生通过死记硬背应付考点,而开卷考试又不适合主干课程的考试。因此我们创新式的改变传统期末考试形式,采用半开卷考试方式。提前要求学生在复习时对重点知识进行归纳,并总结在一张A4纸上,期末考试时允许且仅允许携带该一张A4纸。通过自己完整的归纳总结一遍,学生可以更好地理解所学知识,并在不知不加深了记忆。这种方式在近几次的期末考试中取得较为满意的效果,既可以检查学生掌握知识的水平,也反映出教学中存在的问题,以便在以后的教学中改进。 五、结束语 科技发展越来越需要具有工程技术和创新能力的人才,在课程改革中要紧跟时代的步伐,注重对学生动手能力和创新能力的培养,教师也要不断学习提高自身水平,才能使教学质量不断提高。在教学中逐步引入双语教学,引导学生查阅外文文献资料,与国际接轨。此外,对电子技术兴趣较为浓厚的学生,要组织他们积极参加全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛等。总之,只有不断的改进教学方法,更新教学内容,注重创新能力培养,加强实践教学,才能提高教学质量,培养出社会需要的有用人才。 作者:郑丽媛 李如 单位:河南科技学院机电学院 河南科技学院高等职业技术学院 数字电子技术论文:数字电子技术课程教学模式论文 一、引言 我国于2005年开始进行CDIO模式的高校工程教育改革,改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,吸收世界先进的工程教育理念,建立符合国际工程教育共识的课程体系。目前,CDIO教育理念已应用于人才教育模式和课程体系建设等方面的教育或教学改革,而这些改革都是以使学生具有较强的设计和建造的能力、创新能力、较强的团队精神和领导能力为目标。“数字电子技术”是电类专业一门优秀主干基础课程,其教学内容抽象、理论性强、实践要求高。而本课程的教学效果不甚理想,体现在以下方面:学生普遍感觉比较枯燥,学习兴趣很难持久;学生了解逻辑门电路的功能和原理,却不清楚在现实生活中如何应用;学完课程后只会设计几个功能简单的数字逻辑电路,缺乏实际运用能力,无法完成一个完整实际电路的分析和设计。为了摆脱目前教与学的困境,本文借鉴CDIO教育理念,重构“数字电子技术”课程的教学模式。 二、基于CDIO教育理念的“数字电子技术”课程教学模式重构 1.课堂授课策略的重构 目前,在多数高校中“数字电子技术”课程普遍采用的是“教师讲授+多媒体教学”的传统教学形式,主要以教师讲解为主,以帮助学生熟练掌握基础知识为指导思想,一般是先利用幻灯片向学生介绍本章节涉及的逻辑单元的内部结构、工作原理和逻辑功能等,然后通过例题给学生讲解组合逻辑电路或时序逻辑电路的工作原理及其实现过程。在整个课堂教学过程中,学生更多的是充当“听众”的角色,跟着教师的思路去理解、记忆相关的知识点,学生的“学”完全围绕教师的“教”来进行,这种传统的教师主动“教”的模式,只能带来学生被动“学”的困境。不可否认,这种教学方法对学生快速掌握课程知识点具有显著的效果,但是,也会导致学生在未来工作中面对实际的工程项目束手无策的尴尬局面。根据CDIO“做中学,学中做”的理念,教师要改变原有的教学方法,采取能培养学生的自主学习能力和创新能力的基于问题的教学方法(Prob-lembasedLearning,PBL)。PBL教学方式是先由教师在课前提出根据教学目标精心设计的具有启发性的问题,再由学生通过查阅相关资料学习解决问题的“教与学”紧密结合的过程。在这个教学过程中,作为课堂教学主体之一的教师是学习方法的引导者、基础知识的讲授者、创新教学模式的整体设计者、学习过程的监控者、学习质量的评价者和师生互动之间的协助者;而作为教学过程中心的学生,需要自己解决学习问题,承担自主学习的责任,成为学习过程的真正主体。“数字电路技术”课程中组合逻辑电路这部分教学内容,教师可以立足于生活引出“数字显示抢答器”的设计问题,由学生分组讨论并各抒己见,让学生的自主权得到尊重,让学生的学习兴趣得以激发,在学生完成设计后,教师在现场用电子电气设计自动化(ElectronicDesignAutomation,EDA)软件Multisim搭接电路并仿真实效,对学生的设计做出评价,EDA软件具体可参考文献。这样的教学模式,不仅能让学生在解决问题的过程中掌握相关的知识技术和学习策略,也有利于学生更好地适应未来职场上创新性的开发工作,而于教师本身而言,也是一个教学相长的过程,对教学水平的提高和职业技能的开拓都大有裨益。 2.教学内容的重构 “数字电子技术”原有课程教学内容以数字逻辑电路的基础知识和原理为主线,教学目标主要是让学生了解或验证相关的知识点。在现有教学内容和目标的框架下,学生虽然能够掌握单一的知识点及其应用技巧,但不清楚如何在整个项目中合理地使用各类技术,形成“只见树木,不见森林”的认知习惯,造成学生知识结构的单一性和浅薄性。笔者在教学过程中,经常遇到学生反映教学内容枯燥难懂,在未来工作中又没有实际意义,由此形成了教学主客体的双重尴尬局面。在CDIO特色的教学内容体系下,通过项目设计将整个课程体系有机、系统地融合起来,所有的教学内容都围绕该项目展开;符合CDIO模式思想的“数字电子技术”教学内容,需要教师能从较高层次把握这些内容各自的地位和作用,帮助学生理清课程中各种内容之间的关系,从而凸显设计和应用,改变过去重视原理、忽视设计、忽视应用的状况。“数字电子技术”课程教学内容以原理、设计和应用为主线,将课程教学内容划分成与之对应的三个部分:(1)数字电子技术原理部分,涉及逻辑门电路和触发器等;(2)数字逻辑电子电路设计部分,涉及组合逻辑电路和有记忆功能的时序逻辑电路等;(3)数字电子技术应用部分,涉及硬件描述语言、EDA电子仿真实验和硬件电路调试实验等。笔者拟建立基于CDIO特色的“数字电子技术”教学内容体系,如图1所示,虚线框的内容代表教学内容,实线框的内容代表教学内容相应教学的作用。 3.教学评价模式的重构 在传统教学评价模式中,理论考试和实践考试分离,课程考核基本采用单一笔试的考评方式,像大部分课程仍采用“期末成绩(70%)+平时成绩(30%,包括出勤和作业两个部分)”的评价模式,该模式简单公正,但注重的是理论知识的考核。这种考核方式仅仅反映出学生对理论知识的掌握程度,很难体现学生的实践能力和工作态度;此外,这种只关注结果的考核评价具有较浓的功利色彩,学生也仅仅为考试而学习,没有主动参与学习过程的热情,根本体会不到学习的乐趣,更谈不到创新能力的提高。CDIO创新教学模式的愿景是要为工科学生提供一种强调工程基础、建立在实际工程上产品的C—D—I—O过程的环境基础上的工程教育;而基于CDIO的教育理念构建的课程考核评价方式,应将培养符合产业界的工程师需要具备的各种能力和素质变为学生考核的主要目标。因此,我们拟建立以教师、实验师和学生三方为主体,结合学习过程、项目结果和考试三方面的综合评价模式,在这种评价模式下课程的成绩评定,采用“结果性”考核与关注学生在学习过程中体现出的态度、素养、人际团队能力和工程系统能力等“过程性”考核相结合的模式来决定。减少“结果性”期末理论考核在总评中所占比例,设定比例为35%,重点考查学生的知识和技术。加强“过程性”考核的力度,提高平时考核所占比例,学习过程和项目结果占的比例为65%,重点考查学生的能力和态度。学习过程考核主要由课堂表现16分和协作成绩14分组成,教师评课堂表现,学生互评协作成绩;项目结果考核中项目质量和创新占20分,项目答辩占10分,这两部分成绩是教师和实验师针对项目团队打出的,互评成绩5分是根据项目组内根据对项目的贡献程度由学生互评得出,既能使成绩总体上取决于团队成绩,使学生重视团队协作,又能衡量在一个项目组内各学生对项目贡献的大小。然而,项目设计的结果往往不是唯一答案,因此,要重点关注有特点、亮点的设计方案,并给予大力鼓励与表扬。总之,“结果性”和“过程性”课程的考核评价不仅注重知识和技术的评价,而且要注重能力和态度的评价。 三、结语 “数字电子技术”是一门非常重要的电类专业技术基础课程,是研究数字逻辑电路及其应用的重要学科,本课程的教学目的是培养高素质的电子类学科的应用性复合型人才。CDIO教学理念是工程教育领域的系统化教育模式,它将专业基础知识、个人能力、团队协作能力及系统构建能力“四位一体”的能力培养整合在同一课程体系。在“数字电子技术”课程的教学中,引入CDIO工程教育模式,旨在激发学生学习的积极性和主动性,使学生在工程思维方式的指导下,逐步掌握数字逻辑电路设计的思想和基本方法,同时通过CDIO教学理念的实施过程,充分发挥学生团队协作的精神,调动学习的积极性和主动性,培养学生的学习策略和自主学习能力,是为社会培养合格的创新型工程人才的一种有益尝试。 作者:王荣杰陈美谦周海峰单位:集美大学 数字电子技术论文:数字电子技术分析论文 一、“板书式”多媒体课件的研制 多媒体技术的发展为教学中的视听结合提供了可能,将多媒体适时地、合理地引入课堂教学,利用其对视觉、听觉等多渠道、多感官的综合刺激,不仅有利于激发学生的学习兴趣、营造和谐互动的课堂气氛,而且有利于提高教学效率和学生学习效果。 在充分分析课程内容的基础上,我们设计了一套“板书式”的多媒体教学课件,实现了多媒体与教学思路的同步、与传统板书的有机结合。 所谓“板书式”的多媒体课件,是指根据教学思路,将复杂的器件内部结构、电路原理图以及时序图等,按照其内在的逻辑关系、时序关系,以动画的形式分层、逐步的出现。这样,一方面节省了大量板书画图表的时间,提高了教学效率;另一方面,利用了多媒体形象、动态、多彩的特点,弥补了传统板书的不足,使现实中原本动态的、立体的内容重现其动态本质,使教学生动、直观,活跃课堂气氛。通过动画的剖析,充分展示了教师分析问题、解决问题的思维过程,有助于培养学生的学习和思维能力。 三、EDA技术的引入 数字电子技术基础主要包括数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等。这些内容理论难以掌握,但通过一些与实际生活联系紧密的实例,用实验的方式可以直观形象地展示电路的功能及特性。如555定时器可构成门铃电路、监控电路;触发器可组成抢答器;计数器可以组成数字电子钟等。 在理论课教学中,由于无法接触到实物直接用于实验实现,我们引入了EDA技术用于搭建虚拟电子工作平台,主要是用到EWB软件。 EWB(E1ectronlcsWorkbench)又称虚拟电子工作平台,目前EWB已经成为在我国高校电子技术课程教学中应用最为广泛的一种软件,被誉为“计算机里的电子实验室”。教师在理论教学过程中可随时利用EWB对所讲授元器件或电路进行仿真和分析,增加学生对所学知识的感性认识,提高理论教学效果。学生也可利用业余时间自己动手使用EWB分析设计各种在实验教学中无法实现的电路,开展各种探索性、研究性实验,培养创新能力。这一切仅需要一台计算机和一部EWB软件,不再受场地、实验学时、设备等各种客观条件的限制。 四、EWB在课堂教学中的应用 在课程讲授中,我们结合多媒体课件,首先提出问题引导学生思考,例如,在讲授触发器章节内容时,先引入了基本RS触发器的电路图,如图1所示,要求同学们分析这个电路的真值表,因为通过组合逻辑电路章节的学习,这个分析工作他们是能够胜任的。通过课堂讨论,同学们纷纷表示,这个电路真神奇,用的还是基本的逻辑门电路,但是输出不仅仅跟当时的输入有关,还跟电路以前的输出有关。 引起了同学们的兴趣后,我们又在EWB平台上进行仿真实验,验证了我们分析得到的真值表。通过预分析和仿真实验,学生们对触发器这类电路很感兴趣,接下来的内容就很容易被大家接受了。如图2所示。 在讲授优先编码器内容时,根据优先编码器的原理,我们设计了一个8线-3线优先编码器,它具有8个低电平输入有效的编码输入端和1个低电平有效的编码器片选信号。输出为3位二进制反码。电路设计出来我们需要了解其效果,以验证电路是符合我们的真值表的。在EWB的库中,74148是一个根据我们的设计思路实现的8线-3线优编码器,其功能表与我们的真值表完全一致,所以用74148代替我们设计的电路,连线后利用高电平有效的红色探测器演示输出信号的高低电平情况,发现当片选信号为低电平并且所有的输入编码请求都无效时,显示输出编码结果三盏灯全亮,说明输出编码结果为“111”,如图3所示;当片选信号为低电平并且输入编码端7有效时,不论其它输入编码端是否有效,显示输出编码结果的三盏灯全灭,说明输出编码结果均为“000”,如图4所示,与真值表一致。 通过EWB的仿真演示,学生们不仅掌握了优先编码器的功能,还了解了其使用方法,促进了他们对组合逻辑电路设计方法的信任,对自己设计结果的信心。 五、结语 教学手段的不断进步是课程教学模式改革的基础。从教学方式上,我们将单一的课堂讲授,转变为课堂教学、实验教学等多种形式交叉并用的新型教学方式。注重“教师主导、学生主学”的教育思想,在改革教学方法的同时,将传统教学手段与先进的教学手段相结合,通过把电子教案、多媒体课件等多种教学手段引入教学过程中,极大地丰富了教学内容。 而通过课堂上的仿真实例,不仅让学生了解EDA技术,而且也帮助学生加深对抽象概念的理解,增加授课的生动性和灵活性,激发学生的学习兴趣,大大提高教与学的效率,达到了事半功倍的效果。 数字电子技术论文:ISEC项目下数字电子技术论文 1准备充分完善的教学资料 教学资料包括教学大纲、教案、教学辅助材料、教材、参考书目等。任课教师在学期开始前要将教学大纲分发到学生手中,确保学生在学期初就对本课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。教师在每次课前要准备完善的教案和教学辅助材料,例如视频、图片等。其中,尤其要注重根据教学内容和学生水平设置合理有效的教学手段,用以引起学生对本门课程的学习兴趣,引导学生主动学习,激励学生参与课堂教学,提出有意义的问题。每一门课程采用统一的教学大纲,有助于相同课程任课教师互相交流、监督,使教学要求标准化,统一化。同时,不同的教案又能够体现不同任课教师的教学特色,使得教学过程灵活多样。教材和参考书目的选取也很重要。ISEC项目要求必须选择国外原版教材,并且要近两年出版的新版教材。对于计算机专业,知识的更新速度非常快,新版的教材更能帮助学生获得位于前沿的知识,不会脱离现实。参考书目可以帮助学生加深对所学知识的理解,拓宽知识面,同时提高学生的阅读能力。当然,国外的原版教材也存在很多问题。比如,原版教材价格较高,内容体系和国内教材差距也比较大,阅读中存在语言障碍等问题。因此,ISEC教师的其中一个长期目标就是把国外原版教材与国内中文教材有机结合起来,重新调整、组合教学内容,发挥、兼容中西方教材的特点和优势。编写适合我们学生实际需求的优质双语教材,实现教学资源本土化。 2教学模式和教学策略的改革 2.1转变教学理念 在数字电子技术的传统教学中,采用的是“教-学-练”的教学模式。而现如今,信息大爆炸和独生子女教育的负面问题,使得学生的自我约束能力降低,学习主观能动性降低,传统教学模式不再合适,转变教学模式势在必行。ISEC项目中,教学模式为“引导-问答-探究-发现”,如图1所示。教师不再是教学活动中的主体和灵魂,而是要形成以学生为中心,教师为主导的教育理念,真正成为高等教育中的“导师”而是“教书匠”。引导不仅仅是对教学内容的引导,还有对学生的能力训练的引导,精神追求的引导。因此,任课教师首先要对本门课程的历史沿革、理论体系和前沿发展具有深入的了解,在教学中能够为学生传授更加贴近实际,更加符合专业培养目标的理论知识。课堂教学模式需要从单一向学生传授教科书上的现成知识,转为以提高学生的能力为主要目标的教学活动。学生不再只是被动的接受和记忆,而是要在主动思考和提出问题的过程中,将听到的、看到的内容转化为自己的。通过小组合作讨论的形式,探究更深层的知识,既提高学习的兴趣和效率,又能在讨论中学会与他人合作、分享,而最终具有将理论知识应用到实际中的能力。 2.2互动式教学 受传统文化的影响,我国的教师更喜欢站在讲台上讲课,而国外的很多教师,更偏向于走到学生中间。课堂实践证明,站在学生中间更容易引起学生的共鸣、认同和学习兴趣。消除了空间上的距离感,同时也会减轻学生心目中的隔阂感,更容易对自己的老师产生认同感,而对任课教师的认同是影响学生学习的一个很大的因素。在课堂中,还可以采用其他很多种互动的方式。例如,(1)可以将简单的授课内容分配给学生来讲。这类内容大多零散、连贯性差、偏重概念理论,如果由教师讲,很容易使得学生在听讲中感觉枯燥乏味,而由他们自己来讲解,就可以解决这一问题,同时又可以锻炼学生的总结和语言表达能力。(2)可以将人们喜闻乐见的娱乐节目中的竞赛形式引入课堂中,将枯燥的知识点融入到竞赛题目中去,同时制定合理的奖励政策,这将大大提高学生的学习兴趣和学习积极性,并能促进学生利用课余时间去学习,为课堂学习做准备,提高课堂学习效率。 2.3任务教学法 任务教学法是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在任务教学法中,教师只是起到组织和协调的作用,真正是以学生为中心。教师需要选取合适的任务,既要包含基本的教学知识点,又能调动学生解决问题的积极性。例如在数字电子技术课程中,可以选择数字电子钟的设计作为一个任务,它既包含数字电子技术课程的主要内容,既有组合电路的部分,又包含时序电路的设计,同时又是生活中常见的实物,难度也在可控的范围内。学生需要独立地制定设计方案、选择设计元件、评估设计成果。通过一个任务的完成,使学生在获得基本知识的同时,又锻炼了多方面的能力,一举多得。 3过程性考核形式改革 课程的考核评价是教学过程的一个重要组成部分,当前考核方式的弊端已经制约了良好学风的形成和教学质量的提高,不利于学生创造性思维的培养,不利于调动学生学习的主动性和积极性,考试失去了它所具有的评估、反馈功能。过程性考核要求闭卷考试的成绩不得超过总成绩的40%,增加例如小论文、研究报告、市场调研、案例分析、答辩、口述、面试等其他多种考试形式。同时,学生的出勤和课堂参与情况也是一个考核的方面。采用多元化、过程性的考核方式,既可以避免学生只在考试前一周突击学习和抄袭的不良风气,又能够促进教学互动,同时还可以锻炼学生应对多种挑战的能力,对新世纪能力型人才的培养具有重要意义。 4结论 在数字电子技术的教学过程中,逐步引入ISEC教育理念,改变教学方法,已经显现了积极的效果。学生对课程的学习积极性相对往届学生有了明显提高。但是,由于实践的时间较短,一些具体的、细节的掌握还不够灵活,相信通过不断总结和改进,教师和学生都将会受益匪浅。 作者:尹淑娟 单位:包头师范学院信息科学与技术学院 数字电子技术论文:ISEC项目下数字电子技术论文 1准备充分完善的教学资料 教学资料包括教学大纲、教案、教学辅助材料、教材、参考书目等。任课教师在学期开始前要将教学大纲分发到学生手中,确保学生在学期初就对本课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。教师在每次课前要准备完善的教案和教学辅助材料,例如视频、图片等。其中,尤其要注重根据教学内容和学生水平设置合理有效的教学手段,用以引起学生对本门课程的学习兴趣,引导学生主动学习,激励学生参与课堂教学,提出有意义的问题。每一门课程采用统一的教学大纲,有助于相同课程任课教师互相交流、监督,使教学要求标准化,统一化。同时,不同的教案又能够体现不同任课教师的教学特色,使得教学过程灵活多样。教材和参考书目的选取也很重要。ISEC项目要求必须选择国外原版教材,并且要近两年出版的新版教材。对于计算机专业,知识的更新速度非常快,新版的教材更能帮助学生获得位于前沿的知识,不会脱离现实。参考书目可以帮助学生加深对所学知识的理解,拓宽知识面,同时提高学生的阅读能力。当然,国外的原版教材也存在很多问题。比如,原版教材价格较高,内容体系和国内教材差距也比较大,阅读中存在语言障碍等问题。因此,ISEC教师的其中一个长期目标就是把国外原版教材与国内中文教材有机结合起来,重新调整、组合教学内容,发挥、兼容中西方教材的特点和优势。编写适合我们学生实际需求的优质双语教材,实现教学资源本土化。 2教学模式和教学策略的改革 2.1转变教学理念 在数字电子技术的传统教学中,采用的是“教-学-练”的教学模式。而现如今,信息大爆炸和独生子女教育的负面问题,使得学生的自我约束能力降低,学习主观能动性降低,传统教学模式不再合适,转变教学模式势在必行。ISEC项目中,教学模式为“引导-问答-探究-发现”。教师不再是教学活动中的主体和灵魂,而是要形成以学生为中心,教师为主导的教育理念,真正成为高等教育中的“导师”而是“教书匠”。引导不仅仅是对教学内容的引导,还有对学生的能力训练的引导,精神追求的引导。因此,任课教师首先要对本门课程的历史沿革、理论体系和前沿发展具有深入的了解,在教学中能够为学生传授更加贴近实际,更加符合专业培养目标的理论知识。课堂教学模式需要从单一向学生传授教科书上的现成知识,转为以提高学生的能力为主要目标的教学活动。学生不再只是被动的接受和记忆,而是要在主动思考和提出问题的过程中,将听到的、看到的内容转化为自己的。通过小组合作讨论的形式,探究更深层的知识,既提高学习的兴趣和效率,又能在讨论中学会与他人合作、分享,而最终具有将理论知识应用到实际中的能力。 2.2互动式教学 受传统文化的影响,我国的教师更喜欢站在讲台上讲课,而国外的很多教师,更偏向于走到学生中间。课堂实践证明,站在学生中间更容易引起学生的共鸣、认同和学习兴趣。消除了空间上的距离感,同时也会减轻学生心目中的隔阂感,更容易对自己的老师产生认同感,而对任课教师的认同是影响学生学习的一个很大的因素。在课堂中,还可以采用其他很多种互动的方式。例如, (1)可以将简单的授课内容分配给学生来讲。这类内容大多零散、连贯性差、偏重概念理论,如果由教师讲,很容易使得学生在听讲中感觉枯燥乏味,而由他们自己来讲解,就可以解决这一问题,同时又可以锻炼学生的总结和语言表达能力。 (2)可以将人们喜闻乐见的娱乐节目中的竞赛形式引入课堂中,将枯燥的知识点融入到竞赛题目中去,同时制定合理的奖励政策,这将大大提高学生的学习兴趣和学习积极性,并能促进学生利用课余时间去学习,为课堂学习做准备,提高课堂学习效率。 2.3任务教学法 在任务教学法中,教师只是起到组织和协调的作用,真正是以学生为中心。教师需要选取合适的任务,既要包含基本的教学知识点,又能调动学生解决问题的积极性。例如在数字电子技术课程中,可以选择数字电子钟的设计作为一个任务,它既包含数字电子技术课程的主要内容,既有组合电路的部分,又包含时序电路的设计,同时又是生活中常见的实物,难度也在可控的范围内。学生需要独立地制定设计方案、选择设计元件、评估设计成果。通过一个任务的完成,使学生在获得基本知识的同时,又锻炼了多方面的能力,一举多得。 3过程性考核形式改革 课程的考核评价是教学过程的一个重要组成部分,当前考核方式的弊端已经制约了良好学风的形成和教学质量的提高,不利于学生创造性思维的培养,不利于调动学生学习的主动性和积极性,考试失去了它所具有的评估、反馈功能。过程性考核要求闭卷考试的成绩不得超过总成绩的40%,增加例如小论文、研究报告、市场调研、案例分析、答辩、口述、面试等其他多种考试形式。同时,学生的出勤和课堂参与情况也是一个考核的方面。采用多元化、过程性的考核方式,既可以避免学生只在考试前一周突击学习和抄袭的不良风气,又能够促进教学互动,同时还可以锻炼学生应对多种挑战的能力,对新世纪能力型人才的培养具有重要意义。 4结论 在数字电子技术的教学过程中,逐步引入ISEC教育理念,改变教学方法,已经显现了积极的效果。学生对课程的学习积极性相对往届学生有了明显提高。但是,由于实践的时间较短,一些具体的、细节的掌握还不够灵活,相信通过不断总结和改进,教师和学生都将会受益匪浅。 作者:尹淑娟 单位:包头师范学院信息科学与技术学院 数字电子技术论文:ISEC项目下的数字电子技术论文 1准备充分完善的教学资料 教学资料包括教学大纲、教案、教学辅助材料、教材、参考书目等。任课教师在学期开始前要将教学大纲分发到学生手中,确保学生在学期初就对本课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。教师在每次课前要准备完善的教案和教学辅助材料,例如视频、图片等。其中,尤其要注重根据教学内容和学生水平设置合理有效的教学手段,用以引起学生对本门课程的学习兴趣,引导学生主动学习,激励学生参与课堂教学,提出有意义的问题。每一门课程采用统一的教学大纲,有助于相同课程任课教师互相交流、监督,使教学要求标准化,统一化。同时,不同的教案又能够体现不同任课教师的教学特色,使得教学过程灵活多样。教材和参考书目的选取也很重要。ISEC项目要求必须选择国外原版教材,并且要近两年出版的新版教材。对于计算机专业,知识的更新速度非常快,新版的教材更能帮助学生获得位于前沿的知识,不会脱离现实。参考书目可以帮助学生加深对所学知识的理解,拓宽知识面,同时提高学生的阅读能力。当然,国外的原版教材也存在很多问题。比如,原版教材价格较高,内容体系和国内教材差距也比较大,阅读中存在语言障碍等问题。因此,ISEC教师的其中一个长期目标就是把国外原版教材与国内中文教材有机结合起来,重新调整、组合教学内容,发挥、兼容中西方教材的特点和优势。编写适合我们学生实际需求的优质双语教材,实现教学资源本土化。 2教学模式和教学策略的改革 2.1转变教学理念 在数字电子技术的传统教学中,采用的是“教-学-练”的教学模式。而现如今,信息大爆炸和独生子女教育的负面问题,使得学生的自我约束能力降低,学习主观能动性降低,传统教学模式不再合适,转变教学模式势在必行。ISEC项目中,教学模式为“引导-问答-探究-发现”。教师不再是教学活动中的主体和灵魂,而是要形成以学生为中心,教师为主导的教育理念,真正成为高等教育中的“导师”而是“教书匠”。引导不仅仅是对教学内容的引导,还有对学生的能力训练的引导,精神追求的引导。因此,任课教师首先要对本门课程的历史沿革、理论体系和前沿发展具有深入的了解,在教学中能够为学生传授更加贴近实际,更加符合专业培养目标的理论知识。课堂教学模式需要从单一向学生传授教科书上的现成知识,转为以提高学生的能力为主要目标的教学活动。学生不再只是被动的接受和记忆,而是要在主动思考和提出问题的过程中,将听到的、看到的内容转化为自己的。通过小组合作讨论的形式,探究更深层的知识,既提高学习的兴趣和效率,又能在讨论中学会与他人合作、分享,而最终具有将理论知识应用到实际中的能力。 2.2互动式教学 受传统文化的影响,我国的教师更喜欢站在讲台上讲课,而国外的很多教师,更偏向于走到学生中间。课堂实践证明,站在学生中间更容易引起学生的共鸣、认同和学习兴趣。消除了空间上的距离感,同时也会减轻学生心目中的隔阂感,更容易对自己的老师产生认同感,而对任课教师的认同是影响学生学习的一个很大的因素。在课堂中,还可以采用其他很多种互动的方式。例如,(1)可以将简单的授课内容分配给学生来讲。这类内容大多零散、连贯性差、偏重概念理论,如果由教师讲,很容易使得学生在听讲中感觉枯燥乏味,而由他们自己来讲解,就可以解决这一问题,同时又可以锻炼学生的总结和语言表达能力。(2)可以将人们喜闻乐见的娱乐节目中的竞赛形式引入课堂中,将枯燥的知识点融入到竞赛题目中去,同时制定合理的奖励政策,这将大大提高学生的学习兴趣和学习积极性,并能促进学生利用课余时间去学习,为课堂学习做准备,提高课堂学习效率。 2.3任务教学法 在数字电子技术课程中,可以选择数字电子钟的设计作为一个任务,它既包含数字电子技术课程的主要内容,既有组合电路的部分,又包含时序电路的设计,同时又是生活中常见的实物,难度也在可控的范围内。学生需要独立地制定设计方案、选择设计元件、评估设计成果。通过一个任务的完成,使学生在获得基本知识的同时,又锻炼了多方面的能力,一举多得。 3过程性考核形式改革 课程的考核评价是教学过程的一个重要组成部分,当前考核方式的弊端已经制约了良好学风的形成和教学质量的提高,不利于学生创造性思维的培养,不利于调动学生学习的主动性和积极性,考试失去了它所具有的评估、反馈功能。过程性考核要求闭卷考试的成绩不得超过总成绩的40%,增加例如小论文、研究报告、市场调研、案例分析、答辩、口述、面试等其他多种考试形式。同时,学生的出勤和课堂参与情况也是一个考核的方面。采用多元化、过程性的考核方式,既可以避免学生只在考试前一周突击学习和抄袭的不良风气,又能够促进教学互动,同时还可以锻炼学生应对多种挑战的能力,对新世纪能力型人才的培养具有重要意义。 4结论 在数字电子技术的教学过程中,逐步引入ISEC教育理念,改变教学方法,已经显现了积极的效果。学生对课程的学习积极性相对往届学生有了明显提高。但是,由于实践的时间较短,一些具体的、细节的掌握还不够灵活,相信通过不断总结和改进,教师和学生都将会受益匪浅。 作者:尹淑娟 单位:包头师范学院信息科学与技术学院
设计论文范文:加强商品包装设计知识产权的法律保护论文 商品包装设计,是商品整体形象的重要组成部分,在商品形象中占有突出地位。采用外观设计专利、版权以及反不正当竞争行为对商品包装进行知识产权的综合保护,有利于弥补单一法律手段保护之不足,可增强保护的力度。 随着商品经济的日益发达,知识产权保护已经成为商业交易和流通领域中最为重要的问题之一。而商品包装设计,是商品整体形象的重要组成部分,在商品形象中占有突出地位,它与商品的交易流通等各个环节紧密相连。随着市场竞争的日益激烈,假冒和仿冒商品包装设计的行为屡见不鲜,其危害性是显而易见的。基于商品包装和装潢的属性,采用外观设计专利、版权以及反不正当竞争行为对商品包装进行知识产权的综合保护,有利于弥补单一法律手段保护之不足,可增强保护的力度。 1.商品以及商品包装设计 马克思主义政治经济学这样定义商品:“商品是用来交换的劳动产品”。本文所指的商品仅指被生产出来后进入流通领域并能够满足人们的某种需要的商业产品。虽然商品包装也可以包含某些特定服务领域的vi系统,但在本文中不再做此方面的详细论述。 我国在《包装通用术语》国家标准中注明包装为“在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售、按一定技术方法而采用的容器、材料和辅助物等的总体名称”。可见商品包装的概念就是:可以在运输、展示等各种流通过程中保护商品,并进一步提高商品附加价值的各种容器和辅助物等材料以及相关商品化技术手段的总称。简单理解的话商品包装就是保护商品并提升商品附加价值的材料和手段。 商品包装设计是为实现上述目的而开展的一系列设计活动的总称,是产品特性的直接和主要传递者,也是产品个性和流通过程中最敏感和最大的影响因素。商品包装设计的最终目的是为了辅助商品更好的完成销售、使用等流通过程。 2.国内外商品包装知识产权保护状况 知识产权(intelectual property)是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动中的经验、知识而依法享有的权利。把来自知识活动的权利概括为“知识产权”最早见之于17世纪中叶的法国学者卡普佐夫,后为比利时学者皮卡第所发展。他认为知识产权是一种特殊的权利,不同于物的所有权。19世纪末期,国际商品包装知识产权保护领域,出现了世界上历史最悠久的、最具权威性的国际公约——1883年保护工业产权《巴黎公约》(pcpip)和1886年保护文艺作品版权《伯尔尼公约》;以及最近的wto的《trips协定》、《wipo公约》等等国际公约。当今世界上,保护包装商品最全面、最权威的国际公约是1994年wto的《与贸易有关的知识产权协定(trips协定)》。 经过近30来年的努力,我国已经形成比较完备的知识产权法律制度,相继颁布实施了《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》、《中华人民共和国著作权法》等近10部知识产权领域法律以及30多部相关法律法规,并根据国内国际的形势变化,分别于1992年和对专利法和著作权法进行了两次修正。又分别对《中华人民共和国著作权法》和《中华人民共和国商标法》进行了修改,进一步完善了知识产权对商品包装设计的保护作用。 3.商品包装设计的知识产权保护 目前我国已颁布的涉及商品包装设计知识产权保护的相关法律包括《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》、《中华人民共和国著作权法》、《中华人民共和国反不正当竞争法》等近10部知识产权保护法律以及30多部相关法律法规。商品包装设计的知识产权保护具体途径包括: 3.1运用反不正当竞争法保护包装设计的独特性 商品包装设计的目的是装饰、宣传商品。它作为包装设计的重要组成部分,经常与商标同时出现在商品本身或包装上。《中华人民共和国反不正当竞争法》第5条第2项规定:擅自使用知名商品特有的名称、包装、装潢,或者使用与知名商品近似的名称、包装、装潢,造成和他人的知名商品相混淆,使购买者误认为是该知名商品的,属于不正当竞争行为。 3.2运用商标法保护商业品牌标志设计的专用权 商标设计是不同商品具有的特殊的法定视觉标志,在商品的流通过程中和商品包装的其他视觉识别元素共同起到了利于识别、促进销售的作用。我国商标法将商标定义为:任何能够将自然人、法人或者其他组织的商品与他人的商品区别开的可视性标志,包括文字、图形、字母、数字、三维标志和颜色组合,以及上述要素的组合。这里所说的三维标志即所谓的立体商标,主要是指以商品的外形或包装作为商标。商标法修改后,将立体商标纳入保护范围,从立法层面为包装设计注册立体商标提供了基础。 3.3运用专利法保护商品包装的外观设计专利权 外观设计又称工业产品外观设计,是指对产品的形状、图案或者其结合以及色彩与形状、图案相结合所作出的富有美感并适于工业上应用的新设计。商品包装设计是将美术与技术结合,运用于产品的包装保护和美化的设计,包括造型设计、结构设计、装潢设计等。我国授予外观设计专利权的条件是新颖性、实用性、富有美感,并不得与他人在先取得的合法权利相冲突。如果包装设计符合外观设计专利的授权条件,可以申请外观设计专利保护。 3.4运用著作权法保护商品包装画面的著作权 对于一些构思独特、创意新颖的包装装潢设计,可以通过著作权方式来保护。平面设计以及人体工学设计,包括色彩、图形、文字、商品品牌、条码、包装外形、受力分布、持握舒适程度等要素构成了商品包装设计内容,而具有独创性和可复制性的包装装潢画面即平面设计部分做为消费者的直观视觉体验部分,是其中的重要构成。著作权法保护的对象是文学、艺术和科学领域内具有独创性并能以某会既有照相艺术、浮雕艺术、临摹艺术和色彩艺术,因此,具有独创性和可复制性的包装装潢画面从其完成之日起就可以受到我国著作权法的保护,享有著作权。我国著作权法采取自动保护原则,即作品一经产生就自动取得著作权。所以,采取著作权方式保护装潢设计的,与运用《反不正当竞争法》的保护方式类似,一般都是在作品遭遇侵权后,通过诉讼的方式维护权利。 设计论文范文:电子信息类红外线控小车设计论文 论文关键字:单片机89C51 脉宽调制 直流电机 LED显示 论文摘要:本课题组设计制作了一款具有智能功能的小车,功能强大。小车具有以下几个功能:可遥控小车的车速,方向,可按喇叭,小车的状态用LED和数码管显示。 而小车的车速和转的方向则是通过直流控制电机的正转反转和转速来控制,以及PWM的占空比通过转换成二进制显示在数码管上以显示小车的车速。而本文即是设计了用89C51和74HC138等控制的直流电机实现脉宽调制(PWM)调速系统,硬件电路实现了小车正转,反转,加速,减速的功能,给出了程序流程图程序及仿真结果。 1实习目的及意义 大学毕业实习是完整大学生活的一部分,是本科学生毕业前的一个重要的实践教学环节,是成长为一名高级专门技术人才所得到专门实践训练的重要手段。通过毕业实习可以使学生在毕业前有一定的职业意识、职业素养、职业经验,可以使学生能较深入地了解本专业的生产技术、生产过程和管理知识,进一步加深对所学专业理论知识的理解,进一步熟悉实际电子产品研发的方法与过程,培养学生分析问题、解决问题的能力以及工程实际能力,为实际工作打下良好基础。 (1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识; (2)提高运用所学知识来解决实际问题的能力; (3)初步掌握专业设计工作的流程和方法; (4)学习体会典型电子产品项目开发团队的角色构成及团队角色协同工作技巧; (5)学习典型的电子产品开发技术; (6)学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验; (7)感受电子产品研发对学生知识结构、技术技能、综合素质的要求; (8)加速由学生向员工的身份转变,增强同学的就业能力和信心; (9)学习体会电子产品企业规范化、专业化、标准化、规模化的电子产品设计、开发流程、典型开发团队中人员角色设置。 2实习任务及要求 实习题目:红外遥控小车 实习具体要求: (1) 可遥控小车的车速、方向、可按喇叭,同时小车的状态用LED灯和数码管显示。 (2) 独立查资料,同时订立方案,然后画出原理图及其相应的PCB板,并且相关的程序并进行仿真。 (3) 焊接电路板,下载源程序进行调试。 3实习时间及地点 实习时间:2010年3月2日~2010年3月19日(3周) 实习地点:西华大学电气信息学院专业实验中心 4实习情况及完成情况 4.1主要芯片介绍 MCS—51系列单片机及其特点 (1)可靠性高: 因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如:程序指令,常数,表格)固化在ROM中,不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时系统稳定可靠。 (2)便于扩展: 片内具有计算机正常运行所必需的部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。 (3)控制功能 具有丰富的控制指令:如:条件分支转移指令,I/O口的逻辑操作指令,未处理指令。 (4) 使用性好 体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化。 单片机的发展历史简介 (1)第一阶段(1971年到1978年),以MCS-48系列为代表,称4位单片机。在片内:CPU有四位或8位,ROM有4KB或8KB,RAM有64B或128B,只有并行接口,无串行接口,只有一个8位的定时/计数器,中断源只有两个。在片外,寻址范围只有4K,芯片引脚只有40个。 (2)第2阶段(1978年到1983年),以MCS-51系列为代表的成为8为单片机:在片内:CPU有8位,ROM有4KB或8KB,RAM有256B或128B,只有并行接口,有串/并行接口,有2个或3个16位的定时/计数器,中断源有5个至7个。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有40个。 (3)第3阶段(1983以后),以MCS-96系列为代表,称16位单片机。在片内:CPU有16位,ROM有8KB,RAM有232B,有串/并行接口,有4个16位的定时器,中断源有8个,增加了D/A和A/D转换电路。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有48个或68个。 以上MCS-51系列以及优良的性价比,在我过得到了广泛的应用。 4.2硬件模块的设计 在本次的设计中,我们涉及的硬件模块主要包括电源电路、串口电路、晶振电路、复位电路、显示电路以及红外收发电路组成。整体的组成框图如图4.1所示: SHAPE \* MERGEFORMAT 图4.1 硬件组成框图 4.2.1电源电路的设计 这次的设计我们选择用USB接口供电的电路图,是因为用USB接口供电比较方便,并且在此次的设计中,USB仅作供电用,不参与与PC机的数据传输。 在电路设计中,用LED灯来显示电路是否通电,用一个开关制电源的通与断。电源电路如图4.2所示: 4.2.2串口电路 RS-232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总路线标准,是DCE(数据通信设备,如微机)和DTE(数据终端设备,如CRT)间传输串行数据的接口总线。RS-232C最大传输距离为15m,最高传输速率约20kbps,信号的逻辑0电平为+3V~+15V。逻辑1电平为-3V~-15V。RS-232信号线和DB-9引脚关系如表4.1所示。 4.2.4复位电路的设计 复位电路可以在单片机不正常工作时,让其复位,使其跳出错误的循环,重新开始进行新的运行。本次设计采用了如图4.5的设计。 4.2.5显示电路的设计 此次设计我们要用到数码管显示电路和LED灯的显示电路用以显示小车状态。数码管显示电路采用74LS138译码器来选择控制数码管的显示,通过PNP三极管对输出信号进行放大来驱动数码管的显示。数码管采用共阳极,显示数据信息通过P2口传输给数码管,这样就能完成数码管对小车状态的显示功能,其电路图如图4.6所示: 图4.6 数码管显示电路 此次电路设计的显示小车状态的电路还有LED显示电路,LED显示电路采用74HC573锁存器将P0口传来的数据用以控制LED灯的亮灭,其电路图如图4.7所示: 图4.7 LED显示电路 4.2.6红外收发电路的设计 该模块使用一体化红外接收头,其电路如图4.8所示。瓷片电容为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.7口相连。有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 4.3软件的设计 要对然间进行设计,首先我们应该考虑到红外接收的波形,在熟悉了红外接收的波形的基础上,才好更进一步的对然间进行设计。图4.9是这次设计所用的遥控板的红外接收信号的波形图: 在搞清楚了红外接收波形的原理以后,下面我们就可以开始设计本设计的程序了,图4.10是本次设计的软件流程图: 该流程图设计了P3.7口是否接收到低电平的判断程序,解码程序,遥控执行程序等主要的软件模块。 4.4系统调试 系统调试包括硬件调试和软件调试两部分。 4.4.1硬件调试 在完成了电路板的焊接之后,我们首先要做的是硬件的调试。我们将电路板通过USB接上电源后,电源的显示灯亮了,这表示此电路板已通上电了,把电源处的开关按下之后,指示灯熄灭,这表示此时可以通过电源处的开关来给电路板供电。 然后分别按下与单片机相连的八个开关,对应的LED灯也都亮了,除了第四个灯没亮之外。因此我么就用万用表分别挨着侧了一下与这个LED相关的器件,发现是LED接反了,将其接正了之后,此LED就能正常显示了。由于这个电路比较简单,在加上我们焊接板子的时候比较仔细,因此在硬件调试的时候没有发现电路板有什么大的错误。 4.4.2软件调试 Keil C是重要的软件仿真软件,对软件的编写有着重要的作用。 Keil C51 µVision2集成开发环境是Keil Software,Inc/Keil Elektronik GmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,内嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平,而且可以附加灵活的控制选项,在开发大型项目时非常理想。Keil C51集成开发环境的主要功能有以下几点: µVision2 for Windows:是一个集成开发环境,它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中; C51国际际准化C交叉编译器:从C源代码产生可重定位的目标模块; A51宏汇编器:从80C51汇编源代码产生可重定位的目标模块; BL51链接器/定位器:组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块,生成绝对目标模块; LIB51库管理器:从目标模块生成连接器可以使用的库文件; OH51目标文件至HEX格式的转换器,从绝对目标模块生成Intel Hex文件; RTX-51实时操作系统:简化了复杂的实时应用软件项目的设计。 这个工具套件是为专业软件开发人员设计的,但任何层次的编程人员都可以使用,并获得80C51单片机的绝大部分应用。 Keil Software提供了一流的80C51系列开发工具软件,下面描述每个套件及其内容: ⑴PK51专业开发套件。PK51专业开发套件提供了所有工具,适合专业开发人员建立和调试80C51系列微控制器的复杂嵌入式应用程序。专业开发套件可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑵DK51开发套件。DK51开发套件是PK51的精简版,它不包括RTX51 Tiny实时操作系统。开发套件可针对80C51及其所以派生系列进行配置使用。 ⑶CA51编译器套件。如果开发者只需要一个C编译器而不需要调试系统,则CA51编译器套件就是最好的选择。CA51编译器套件只包含µVision2 IDE集成开发环境,CA51不提供µVision2调试器的功能。这个套件包括了要建立嵌入式应用的所有工具软件,可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑷A51汇编器套件。A51汇编器套件包括一个汇编器和创建嵌入式应用所需要的所有工具。它可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑸RTX51实时操作系统(FR51)。RTX51实时操作系统是80C51系列微控制器的一个实时内核。RTX51 Full提供RTX51 Tiny的所以功能和一些扩展功能,并且包括CAN通信协议接口子程序。 一下是用KEIL C 运行本实验程序的结果如图4.11所示: 图4.11 软件调试图 将用KEILC仿真程序所生成的HEX文件通过串行通信下载到单片机上之后,通过遥控板的控制,就可以实现此次设计的功能:按方向键的时候,相应的LED亮,按档位键的时候,数码管分别显示1、2、3,同时led还要闪烁。 5实习产品的功能及指标参数 本次实习产品是红外遥控小车,小车的功能: (1)显示小车的方向,车速,分别用LED灯和数码管显示了其状态; (2)当遥控板按下方向键时,相应的LED灯会亮,以此表示小车的前行方向; (3)当按下遥控板的档位键时,数码管会分别显示相应的车速1、2、3,同时伴随着LED灯的闪烁,以此表示小车在变速。 6总结与体会 通过三周的努力我们设计出了红外遥控小车的设计、制作和调试的任务。虽然没有真正的小车实物,但我们用了数码管和LED灯来代替了小车的状态,通过遥控板对其进行了控制。 在设计的过程中用到了单片机,用到了Protel 99se。在Protel的界面中找到单片机芯片,画出电源电路,复位电路,晶体振荡电路,LED接口电路连线后实现PCB的转换。做课程设计是为了让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合,在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高,学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力。在做课程设计的过程中,我深深地感受到了自己所学到知识的有限,明白了只学好课本上的知识是不够的,要通过图书馆和互联网等各种渠道来扩充自己的知识。同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,只有在充分的分工合作中才可以事半功倍做到最好,所以必须发扬团结协作的精神。 此次任务中主要做了下面几点较突出的工作: (1)通过查阅大量的相关资料,详细了解了红外遥控系统的原理,明确了研究目标。 (2)通过本次毕业实习进一步加深了对专业软件的了解,并能够灵活运用Protel 99se。 (3)通过此次毕业实习重新复习并进一步学习了单片机;熟练掌握了WORD软件的使用。 同时此次实习中也存在很多的问题,特别是软件方面对程序的编写还比薄弱,编写出的程序还不能完全实现预期的目标。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。有了这次的设计经验,相信在以后的学习设计实践过程中,我们可以做到更好。 设计论文范文:基于PHP技术的网站设计毕业论文 摘 要 随着Internet在中国的迅速发展,人们日常生活中越来越多地使用这项新的技术来为自己的工作和学习服务.由于WEB页面能把文本、图像、声音、动画、视像等多种媒体信息集于一体,不但使信息的显示更加生动,而且使信息的浏览更为方便,同时WEB页能实现网上交易平台、客户信息反馈方便了企业与客户之间信息交流,因此许多企业纷纷建设网站以增强企业知名度. 柳州华力网站主要介绍柳州华力的有关信息,并用PHP+MYSQL架设用户登陆以及客户信息反馈,使客户信息第一时间反馈给企业,拉近企业与客户之间的距离。本篇论文是对我设计的网站的一点论述,主要论述了柳州华力网站建设规划的主体思想、利用PHP+MYSQL数据库实现用户登录和信息反馈,以及在设计过程中所遇到的要点、难点等。 关键字:网站规划、PHP+MYSQL数据库 目 录 1 . 绪论 1.1 . 互联网现状 互联网的快速发展使企业可以实现快捷的信息传送以及直接的客户介入,但企业中各个系统的相对独立性使信息渠道比较混乱。企业系统中各类人员的信息渠道多种多样,互不兼容,没有一个统一的应用界面让系统使用者可以根据自己的需要获得想要的信息,这不利于电子商务应用模式的建立和开展。如何通过建立一个单独的界面给企业遍布全球的现实客户、潜在客户、供应商、雇员和合作伙伴提供全面的企业信息和应用呢?于是企业门户(Enterprise Portal)诞生了,并成为一个新的热点。 1.2 . 如何定义企业门户 目前,尚不能准确地对企业门户下一个完整的定义,企业门户与IT业有些名词一样,不同的专业人士和机构对之有不同的理解,并有很多术语用于描述企业为其客户、合作伙伴和员工的方便而采用的"门户",如企业门户、社团门户、员工门户等。同时根据应用的具体功能不同又把企业门户细分为信息门户、知识门户和应用门户等,并且这种划分方法已逐渐得到认可。下面介绍一下这3类门户。 1.2.1 . 企业信息门户 企业信息门户(Enterprise Information Portal,EIP)的基本作用是为人们提供企业信息。企业信息门户提供了一个了解企业的访问入口,所有访问者都可以通过这个入口获得个性化的信息和服务。对企业来说,信息门户既是一个展示企业的窗口,又可以无缝地集成企业的内容、商务活动及社区等,动态地存储在企业内部和外部的各种信息,同时还可以支持网上的虚拟社区。企业信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成,这类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能,企业员工、合作伙伴、客户及供应商都可以通过企业信息门户方便地获取自己所需的信息。 1.2.2 . 企业知识门户 企业知识门户(Enterprise Knowledge Portal,EKP)是一个平台,该平台是知识加工平台、决策平台、知识与获取平台的集成,它使企业各部门职员之间的信息共享和交流更加流畅。这里的"知识"不仅包括数据库、文档、企业政策方针和过程手续等,甚至包括存在于员工头脑中的工作经验与专业技能等非具体化的信息资源。 企业知识门户是企业信息门户的延伸与发展。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输,有效利用企业已有的信息、知识和公共关系,并能收集、分析、增值、共享信息和知识。企业知识门户的重点是企业信息的加工与处理。企业知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识,企业信息门户主要通过数据挖掘、数据加工技术使零散的信息成为知识,供决策支持服务。 1.2.3 . 企业应用门户 企业应用门户(Enterprise Application Portal,EAP)实际上是对企业业务流程的集成。它以商业流程和企业应用为优秀,把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。从某种意义上说,我们可以把企业应用门户看成是企业信息系统的集成界面,企业员工和合作伙伴可以通过企业应用门户访问相应的应用系统,实现移动办公,进行网上交易等。 以上3类门户虽然在侧重点有所不同,但随着企业信息系统复杂程度的增加,越来越多的企业需要能够将以上3类门户有机地整合在一起的通用型企业门户,这已是一种趋势,我们在这里把它们统一称为企业门户。 最后,让我们试图通过企业门户的作用来帮助读者理解企业门户的定义。维持客户的最基本战略因素是企业整体强大、互利关系网,包括客户、供应商、合作伙伴和员工本身。这些关系的培养主要通过各方之间的相互沟通和信任感--即各方及时收到相关信息、信息准确并且服务最优。企业门户被认为能够满足这种需要,通过使用户利用方便、可靠的工具接入实现有效的信息交换。或者说,企业门户能为用户提供建设信息型企业网站的应用,包括网站生成、信息、信息管理、信息反馈、网站管理等系统,实现企业网上形象展示及对外沟通的需求。 1.3 . 有无必要建立企业门户 在国外,特别是在美国,实施企业门户战略已经被列入了许多大企业的日程表中。与国外相比,国内了解企业门户概念的企业十分少,而计划建立企业门户的企业就更加微乎其微。但是,互联网在国内的发展速度相当迅速,中国企业建立自己的门户网站,为自己的客户、员工和商提供综合性服务的重要性不言而喻。 从网络经济的特点来看,速度和知识是网络经济的两大支柱。首先,企业只有借助于网络才能获得发展的先机,这就要看谁能够以最迅捷的动作联系客户、供应商和商,组织生产和销售。毫无疑问,企业门户是实现上述目标最有力的手段。 从资源利用的角度来看,企业门户是以最小可能成本,实现最大程度开发利用现有资源目标的可行途径。首先,企业门户将本需要占用多台不同硬件系统的应用集成到较少的系统设备上,从而节约硬件的投入。其次,减少了多种未经集成的应用软件的总体维护成本。除了新设立的企业,其他实施企业门户的企业都已有多种应用系统和以数据库、文档等形式存储的信息资源。这些资源往往条块分割,分散维护成本高昂。新的企业门户将现有的资源加以整合,并经过一定的处理,最后集成到企业门户这样一个统一的平台上,提供给更多的用户。由于它的继承和集成,企业可以实现集中维护,从而降低维护成本。第三,企业门户采用高效的互联网作为信息传输的工具,相比建设或租用线路价格低廉,同时减少了人力投入。第四,企业门户的实施可以改进企业的供应链管理,企业门户能够帮助企业实现真正意义上的零库存。 由此看来,企业尤其是大中型企业,不论是从节约成本角度还是从提高竞争力角度考虑,建立企业门户都是有效的方法。 1.4 . 如何建立企业门户 既然企业门户功效如此之大,那么企业要想建立企业门户应该如何去操作?一般来说,企业要成功地部署企业门户可按照如下几方面进行。 1.4.1 . 前期准备工作 企业在建立企业门户之前,要进行大量的信息调查工作,弄清楚企业的商业信息是如何使用的。对于大多数企业而言,这意味着要进行商业信息应用的调查和研究。调查的目的是了解谁使用信息,信息是如何使用,以及信息如何流入和流出。 1.4.2 . 产品与技术的选择 在进行完信息的使用调查之后,企业就要选择门户产品和技术。门户软件不仅要满足商业信息和应用访问的需要,还要满足事先定义的技术层面(如协议)的要求。目前,由于有相当数量的公司推出了企业门户解决方案,这为企业提供了较大的选择余地。但不可否认,目前企业门户的产品良莠不齐,功能和所采用的技术差别较大,如何正确选择适合自身企业需要的企业门户产品是一门学问,本栏目下期对此进行讨论。 1.4.3 . 企业门户的建设 选好技术和产品,接下来就是建设了。这方面需要注意的是企业信息要集成到门户有关目录之下,或安排在某个主题里,以便用户可以容易地找到所需要的信息。信息的组织及个性化,应用和服务以能够满足用户的需求为目的。 1.4.4 . 推广使用企业门户 企业门户建好了,并不意味着工作就完成了,因为建企业门户的目的是让其发挥作用。接下来就是让更多相关的用户群体来了解和使用它。在这个阶段,个性化是举足轻重的。个性化的目的是针对合适的用户群,如营销分析、财务分析、经理或商业伙伴,合理地将门户信息、应用和工具进行有针对性的设计。 2 . 网站规划设计要点 因特网正在改变世界,它促成了网络经济雏形的形成,特别是电子商务正由新概念走向实用化。由于因特网具有传播信息容量极大、形态多样、迅速方便、全球覆盖、自由和交互的特点,已经发展成为新的传播媒体,所以全球几乎各个企业、机构纷纷建立自己的Web站点。 Web站点是向用户或潜在客户提供信息(包括产品和服务)的一种方式。其文档所包含的内容是由被称为超文本(HyperText)的文本、图形图象、声音,甚至电影等组成。使这些超文本能够有机地关联并可使浏览器识别,是通过HTML语言(HyperText Markup Language超文本标记语言)实现的。同时CGI(Common Gateway Interface公共网关接口)能使Web具有交互功能。Web站点指引用户浏览该站点或其他站点上的分页信息,可以通过表格和电子邮件的连接提供双向交互方式。站点建立后,你的企业就在国内、甚至在国际上有了一席之地,有了每周7天、每天24小时的“虚拟门市部”。网站是未来企业开展电子商务的基础设施和信息平台,它是“知识经济”的制高点,企业的网址犹如企业的商标和品牌一样,是反映企业形象和文化的巨大的无形资产。 因此企业网站规划必须注意以下八个方面: 2.1 . 目标明确、定位正确 Web站点的设计是企业或机构发展战略的重要组成部分。要将企业站点作为在因特网--这个新媒体上展示企业形象、企业文化的信息空间,领导一定要给予足够的重视,明确设计站点的目的和用户需求,从而作出切实可行的计划。 挑选与锤炼企业的关键信息,利用一个逻辑结构有序地组织起来,开发一个页面设计原型,选择用户代表来进行测试,并逐步精炼这个原型,形成创意。 分析有些网站的效果不如预想的好,主要原因是对用户的需求理解有偏差,缺少用户的检验造成的。设计者常常将企业的市场营销和商业目标放在首位,而对用户和潜在的用户的真正需求了解不多。所以,企业或机构应清楚地了解本网站的受众群体的基本情况,如受教育程度、收入水平、需要信息的范围及深度等,从而能够有的放矢。 2.2 . 主题鲜明、富有特色 在目标明确的基础上,完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。 Web站点应针对所服务对象(机构或人)不同而具有不同的形式。有些站点只提供简洁文本信息;有些则采用多媒体表现手法,提供华丽的图像、闪烁的灯光、复杂的页面布置,甚至可以下载声音和录像片段。最好的Web站点将把图形图像表现手法与有效的组织与通信结合起来。 要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关的人员也能留下一定的印象。对于一些行业标志和公司的标志应充分加以利用。 调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出网站的特色。 设计论文范文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 参考文献:应引用作者近年来所阅读的正式发表的期刊或书籍内容,勿引用内部刊物或资料,并应遵原著立意不得改动。基础、临床及实验研究引用不超过10篇,综述以不超过20篇为宜。同时应按各期刊对参考文献的要求撰写。 设计论文范文:关于高校毕业设计(论文)教学影响因素与对策研究 论文关键词:毕业设计 毕业论文 教学质量 论文摘要:毕业设计(论文)是实现本科教学目标的综合性实践环节,本文结合天津城市建设学院实际情况、专业特点,分析了影响毕业设计(论文)工作的因素,从多个方面对全面提高毕业设计(论文)的教学质量进行了论述。 毕业设计(论文)是本科人才培养计划的重要组成部分,是对学生综合运用多学科的理论、知识与方法的全面检验,是集中训练学生科研能力和创新能力的必要教学环节,也是检验学生的学习状况、知识活化程度、学识水平和创新思维的主要标尺,对培养学生的实践能力、创新能力,全面提高教育质量具有重要意义。天津城市建设学院(以下简称“我校”)在毕业设计(论文)工作中科学地组织各项工作,形成领导高度重视、教学单位严密组织、指导教师认真负责、评阅答辩严格标准的教学氛围,做到加强“三个突出”、落实“五项检查”,关注薄弱点,制定激励措施,保证毕业设计(论文)质量的提高。 一、提高思想认识是毕业设计(论文)工作的重要前提 提高毕业设计(论文)质量,首先要从思想上高度认识毕业设计(论文)的重要性。毕业设计(论文)是实现专业培养目标的一个综合性实践教学环节,它与其他教学环节相辅相成,构成一个完整的本科教学体系,是毕业前的综合训练,是对所学知识的深化和升华,也是学生走向社会的必要准备。川学校各级领导充分认识到此项工作的必要性和重要性,制定了完善.的管理办法和切实有效的实施措施,从制度保障、时间安排、场地设备、资金支持等方面切实加强毕业设计(论文)工作环节,并重视实习基地的建设,充实与加强校内外毕业实习基地,有效保障毕Zi9,:计(论文)的各项需求。各教学单位在毕业设计(论文)工作开展前成立由院系主管领导牵头的毕业设计工作领导小组,根据专业特点与自身特色,制定本院系提高毕业设计(论文)质量的措施;审定毕业设计(论文)题目和指导教师;定期检查各专业毕业设计(论文)工作的进度和质量,组织毕业设计(论文)的答辩和成绩评。 二、针对毕业设计(论文)的影响因素。加强“三个突出” 笔者认为主要有三个方面的因素影响毕业设计(论文)的质量和水平:一是毕业设计(论文)题目缺乏吸引力。毕业设计(论文)选题中常规、经典、虚拟题目偏多,部分课题仅仅是名称、数据等内容发生变化,研究过程模式化、程序化。题目与生产实际结合不紧密,内容和学生将要就业的单位实际生产状况脱钩,难以激发学生的热情和调动学生的积极性。二是师资不足。招生规模连续多年扩大,一线教师绝对数下降,导致每位教师指导的学生数上升,加上教师必须承担的教学,科研工作,指导教师的精力投入难以保证,工作负荷较重;同时应对扩招需求,教师队伍扩大较快,年轻的新教师直接进入毕业设计(论文)教学中,在指导能力、方法和经验方面的欠缺导致指导质量下降。三是质量监控体系难以实施。毕业设计(论文)是一项环节多、耗时长的教学工作,为加强管理,需要制定相应的质量监控体系,但实际实施过程中,存在制度多、要求多、可操作性差、落实不到位的问题,致使很多监控环节流于形式。针对以上影响因素,我校在工作中加强“三个突出”。 1.突出毕业设计题目与教师科研、生产实践相结合 根据我校以工科专业为主的特点,强调毕业设计的实践性,注重工程实践和设计能力的培养。2008年,我校工学类的毕业设计(论文)课题比例为科学研究l5.5%、生产实践64.2%、教师及学生申报的自拟题目20.3%。毕业设计(论文)题目与教师科研、学生实习及拟就业单位生产’科研等相结合,尽量采用科学、技术、生产等领域能体现专业特点的实际问题,题目的内容具有实践性,学生参与热情高,实践能力、工程能力得到训练和大幅度提高,为就业打下坚实的基础。 2.突出学科特色,校内指导教师与外聘指导教师相结合 教师比例下降和年轻教师增多是无法回避的事实,为解决这一问题,结合学校以建筑类为主的工科特点,我校采取了聘请校外指导教师的方式,既有效解决了师资不足的问题,又充实了具有丰富实践经验的指导教师,提高了指导教师队伍的整体水平和指导质量。在进入毕业设计阶段时,学校通过与实习单位签订委托协议书的方式,规定双方的职责与义务,对实习单位资质、指导教师资格严格要求,实行校内校外双师制。外单位指导教师必须是总工或正高工,每位指导教师指导一名学生,一对一指导;校内配备年轻教师作为助理指导教师,加强沟通与规范管理,弥补校外指导教师在校内规章制度和规范方面的不足;助理指导教师负责最多不超过六名学生,实行全程跟踪负责制,同时向校外指导教师学习实践指导经验。校外指导教师的引入,与校内指导教师的传统指导方式和方法也形成了对比,促进了毕业设计(论文)教学的不断改革。几年的毕业设(论文)检查情况表明学生的毕业设计(论文)质量实践能力和设计都有了大幅度的提升,教师队伍也得到了加强和锻炼。 5.突出检查关键点,由关键点控制实现全过程监控 理想的质量监控是指在毕业设计(论文)的质量管理过程中,详细了解每名学生、每个环节的实施进度,能够及时对出现的问题做出适当的反应。但毕业设计(论文)涉及的学生数量众多,耗费的时间在3个月左右,很难将所有的监控落实到位,从而使很多监控环节流于应付制度、填写表格的形式。因此,对质量监控不能全盘一手抓,要分环节,重点查找各环节监控的关键点。环节进行过程中,是否达到了教学的目标与管理要求能够直接反映到关键点上,因此可以通过集中精力对关键点进行监督、检查,实现对毕业设计(论文)质量切实、有效的监控。 三.落实“五项检查”,开展基于监控点的多环节毕业设计(论文)的监控 我校制定监控体系过程中,将毕业设计(论文)分为毕业设计(论文)选题、初期准备与开题、中期进度监控、后期答辩与归档、学期末专项检查五项检查工作,根据监控的关键点,详细制定了检查要求和检查内容,明确教务处、各院系、指导教师的职责和对学生的要求。各院系根据检查内容和时间安排自查,及时解决存在的问题,并对检查情况进行书面总结和提交检查记录。学校组织专家组对毕业工作进展进行专项检查和抽查,加强监督和管理。 1.监控选题源头,严把指导教师资格关 选题是毕业设计工作的基础,更是完成高质量论文的关键,题目选择直接影响到学生毕业设计(论文)、实习等后续工作的进行,因此是监控的重要环节。选题环节包括两个监控关键点,一是题目的类型,二是指导教师资格。对题目的监控,要求改变目前由指导教师选定题目的状况,按照题目申报、审查公布、学生选题(学生申报题目)、选题确认流程进行,实行双向选择,严格实行一题的原则。各院系按专业对题目进行类型统计,由教务处进行检查,加强工程实践、教师科研等题目的开设。严把指导教师资格关,要求指导教师必须全部具有中级以上职称,具有高级职称的教师必须参与毕业设计(论文)的指导工作。严格控制每位指导教师指导的学生人数,最多不超过8人,平均指导学生数小于6人。教师资格、指导人数的监控促使各院系必须吸引校外工程专家,组建校内外指导教师相结合的指导教师队伍。 2.强化初期、中期检查力度,确保设计进程 初期检查主要从组织管理工作、教学文件、师资力量的配备、设计选题、物质条件及学生的开题情况等几个关键点进行检查。重点包括课题符合教学培养目标的情况、课题名称、内容、工作量及要求,课题结合工程或科研的实际情况,任务书下达完成情况等。 中期检查主要检查毕业设计进度、教师工作状况、学生设计状况、教研室组织管理等方面。重点包括指导教师、学生到位情况,指导教师对学生课题的了解情况,存在的问题;外聘指导教师的管理、质量保证等措施落实情况等;题目展开情况,是否与进度计划相符,存在的问题及解决方法等。 通过毕业设计(论文)初期、中期检查,实现对毕业设计过程的有效监控,确保了指导教师和学生的到位情况和设计进度的执行情况,能够及时了解毕业设计进展并解决存在的问题。 5.后期检查严把教学最后关 后期检点包括课题完成时间、写作规范、论文评阅、答辩安排、成绩评定等情况。严格审查毕业生的答辩资格,达不到要求的学生不予安排参加答辩。各院系成立由学术带头人、优秀教师等组成的答辩委员会,全面负责毕业设计(论文)答辩工作,下设若干个答辩小组,各答辩小组成员不少于5人。所有答辩成员于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,严格答辩程序和纪律,明确评分标准,统一答辩要求,加强毕业设计(论文)答辩资格审查,严格控制优秀率和优良率。答辩完成后,各院系对年度毕业设计(论文)工作认真总结,并形成书面材料,完成对毕业设计(论文)资料的归档、保存工作。 4.强力度专项检查,促进工作不断改进与提高 我校连续几年来,在学期结束后,由主管校长带队,聘请由校内外一线教学和管理的专家进行毕业设计(论文)工作专项检查。根据院系数量成立9个检查小组,每个小组设组长1名,由3~5名校内外专家组成,分别深入各院系,按照文件规范和检查指标对工作完成情况进行专项检查。检查日期设在周末,各院系所有领导、指导教师必须到岗,全程陪同,逐项进行。这有利于及时和专家沟通,听取专家意见,学习经验,改进工作。我校已经聘请了多所高校的主管校长、教务处处长、知名教授作为检查组组长人校检查指导,既加强了学校的工作,也学习到了其他高校的宝贵经验,发现改进了工作中存在的不足,促进了毕业设计(论文)质量的不断提高。 四、查找薄弱点,解决实际问题 1.开展指导教师培训工作 随着学校的发展,学生数量增多和教师队伍的充实,指导教师中新增教师逐年增多,为使指导教师充分了解与掌握学校的毕业设计(论文)相关管理制度和规范,抓住学校的发展定位与培养特色,更好地完成毕业设计(论文)的指导工作,学校每年在毕业设计(论文)工作开展前,都组织指导教师集中学习与培训。内容主要包括相关管理制度文件、毕业设计(论文)规范指导技巧、注意事项等内容,并要求各院系进一步根据专业特点和规范要求,对指导教师组织多主题的培训和学习。同时,教师通过集中的学习,能够交流经验,群策群力解决指导工作中发现的问题。 2.加强对新专业的指导与管理 新专业开设的逐年增多是许多高校共同的特征。我校将新专业作为毕业设计(论文)工作的重点对象,加强对新专业的管理和审查,提前与相关院系研究毕业设计(论文)工作,编写指导手册、制度规范,制定从选题至最后答辩的工作流程,挑选优秀教师,积极调动优势教学资源,确保新专业学生的毕业设计(论文)高质量开展。 五、制定激励措施,提高教师学生积极性 1.开展校级优秀毕业设计(论文)评选 为提高学生的积极性,组织开展校级优秀毕业设计(论文)评选活动。以专业为单位按当届毕业生数3%~5%的比例,由指导教师在毕业设计(论文)成绩优秀的学生中提出推荐名单,并由学生本人写出3000~5000字的毕业设计(论文)摘要,经所在院系审核,报学校评审小组评审。对评审通过的学生颁发校优秀毕业设计(论文)证书。 2.开展校级优秀指导教师评选 学生毕业设计(论文)质量的提高,离不开指导教师的悉心指导,校级优秀指导教师的评选是对教师工作的肯定。校级优秀指导教师评选的首要条件就是指导的学生中必须有优秀成绩,要求指导教师对学生严格要求,指导工作量饱满,指导效果优良,、学生评价高。评选活动增强了毕业设计(论文)指导教师的事业心和责任心,是对优秀指导教师指导经验的总结、交流与宣传过程,有助于全校教师的学习、借鉴,对提高指导水平,促进教学改革与发展,起到良陛循环的推动作用。 5将毕业设计(论文)与校外竞赛相结合 仅仅是校内的评选,不能认清学校自身教学水平处于何种地位,因此,学校鼓励各专业积极参加全国性质的各类毕业设计(论文)相关竞赛。如我校艺术系将毕业设计坚持与“中国高校环境艺术专业毕业设计主题年竞赛”活动紧密结合,组织学生毕业设计作品展,由学生和教师投票筛选出参加竞赛的作品。此项活动不但激发了学生的学习兴夔,也增强了学生的竞争意识,使毕业设计整体水平得以大幅度提高,增进了各高校之间艺术设计专业的教学实践及学术交流,找出了与全国同行教学水平的差距,并能及时总结经验,调整教学内容,加强专业设置和学科建设。 六结语 从近几年来毕业设计(论文)工作的情况看,采取的各项措施收到了良好效果,指导教师责任心进一步加强,学生选题质量得到保证,真题真做比冽逐年上升,毕业设计(论文)的质量明显提升,尤其是在毕业设计说明书、毕业论文规范方面效果明显。但应该认识到毕业设计(论文)的质量建设是一项长期的任务,必须全方位考虑,学校要从实际出发,敢于改革与创新,制定完善的制度化、科学化管理模式,成熟的质量监控机制,构建切实可行的管理平台,以保证毕业设计(论文)的质量不断提高。 设计论文范文:通信工程毕业设计论文 1 引言 超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。 超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。 目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。 关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制 2 概述 2.1 总述 近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。 2.2 UWB基本原理 发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2.2.1 脉冲信号 从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。 冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为: (2-1) (2-2) 单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。 2.2.2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: 其中,w ( t) 表示发送的单周期脉冲, dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。 a PAM- UWB PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8] 采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4] (2-4) 其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种: (1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ; (2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ; (3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。 对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。 b PPM- UWB 脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下: (2-5) 其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。 图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。 除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。 图2-2 不同调制方式的信号波形[4] 2.3 UWB 技术特点 由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]: (1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。 (2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。 (3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。 (4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。 (5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。 (6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。 (7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。 2.4 UWB发射机和接收机组成框图 2.4.1 UWB发射机组成框图 UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。 图2-3 UWB发射机组成框图 调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。 2.4.2 UWB接收机组成框图 TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。 接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。 图2-4 UWB接收机组成框图 2.5 UWB 技术的应用前景 UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。 2.6 结束语 无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。 3 MATLAB 软件工具介绍 3.1 MATLAB语言的概述 MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 3.2 MATLAB的历史 在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。 为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。 3.3 MATLAB语言的特点 MATLAB语言有以下特点。 (1) 起点高 每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。 (2) 人机界面适合科技人员 MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。 (3) 强大而简易的做图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。 (4) 智能化程度高 绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。 (5) 功能丰富,可扩展性强 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。 扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。 MATLAB的优秀内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。 3.4 MATLAB仿真 通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。 对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。 根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。 根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。 仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。 根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。 对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。 4 超宽带无线的调制技术 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。 对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。 本文主要讨论TH-UWB、DS-UWB和OFDM调制方式。 5 性能分析及应用前景 5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 5.2 OFDM调制 OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。 5.3 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。 设计论文范文:住宅室内储物空间设计论文 摘要: 通过对住宅室内设计实例中物品储存空间的分析,强调住宅室内设计应以居住者的生活内容为设计依据,表现人的活动,感受真挚的生活情感,在解决使用功能的基础上进行设计,营造良好的、个性化的家居氛围。 关键词: 生活 居室 物品 储物空间 在报纸上曾看到这样一篇文章:作者喜迁新居,宴宾送客返家,却走错了家门,一样的住宅楼,一样的崭新,一样淡淡的油漆味,一样的室内装饰,一样的家具摆设,不一样的是家人熟悉的脸容换成了陌生的客套,待内室中走出的女主人疑惑地询问时,作者尴尬地落荒而逃。在作者“何处是我家?”的结语中,我读到了一个设计师的责任。 一、 设计观念: 工业经济时代,产品生产的高度机械化、规模化,解决了社会需求量的问题,产品的雷同也就不可避免了。而在跨越世纪的今天,物质生产已相当丰富,产品的同质化程度日趋提高,人们的生活需求已从单纯的物质转向兼顾精神,这一点也可从马斯洛的“需求理论”中得到证实。在住宅室内设计中讲求个性,为居住者创造良好的生活环境,是对每个设计师的基本职业要求。 个性化的室内设计,不是选择不同的装饰材料,也不是单纯追求造型的变化,而是针对居住者的人口结构、文化水平、职业特点和经济状况等等背景条件差异性而言的。设计者面对的是不同的委托者,以业主的独特生活习惯和生活内容作为入点来进行设计,才能使业主满意,也不致于出现上述质疑。 “以人为本”的设计理念,成为了一个口号,在各种报章媒体中频频出现,有时也成为一个时髦的标签,贴在了某个设计作品上。对于从事住宅室内设计的设计师来说,第一重要的是真正地从生活需求出发,认认真真地观察生活,感受生活;第二重要的是真诚地与业主沟通,了解其职业特点、生活习惯和生活方式,用心来做设计。我们可以没有理论,但是我们不能没有思考。 花大钱追求豪华奢侈生活的业主毕竟数量有限,广大百姓对居住环境的要求只是舒适?整洁?温情,体现居住者的生活情趣,良好的空间感受?完善整齐的居家设施是首要的,对居住者生活习惯?生活方式的关切,将其生活内容体现在设计中远胜于那些抽象莫名的理论,更无需用高档的饰材铺贴去误导业主,千万不要让自己仓促的设计造成人们日常生活的麻烦。 二?设计起由 认识教授夫妇纯属偶然,他们的睿智和豁达吸引了我,分享他们的快乐与烦恼,所幸我的专业知识似乎能帮上一点忙,便自告奋勇。事情是这样的:原本79改良式的住房,正好在扩建,增建厨房?餐厅和小卧室。增加了面积,也增加了对美好生活环境的憧憬,决定借此机会将居室装饰一番。随之而来的烦恼是:多年的生活积累了许多旧物品,因而浓缩着往昔岁月的情感回忆而不忍舍弃,新世纪的丰富物质也随着铺天盖地地广告不断涌进家门,物品零零碎碎?各种各样,却是生活中不可缺少的,该怎样来安排呢? 三?储物空间设计原则 为了不被这些愁绪塞满脑袋,首先将生活中所有的用品一一清理,然后分门别类,根据要求设置储藏空间,理顺关系,让新生活付诸实施。 储物空间设计原则就是: 第一、 精简物品,家具设置适宜,不让室内空间因家具过多而给人压抑的感觉。第二、 就近原则,尽量将各个功能房间中所需使用的物品储存于相应的房间中,便于日常取用,大体积?大重量的物品集中放在储藏室。 第三、 储物空间根据物品尺寸合理分割,常用物品放在中?低各层,换季或取用频率较低物品设于顶层。第四、 关于人体尺度:在室内设计的各种教科书中,都有人体尺度这一章,在各种规范?标准图集上也有平均人体尺度的示意图,而具体进行室内装饰设计时,以主人的尺度为依据进行设计较为合适,虽然在设计制图时带来了一些麻烦,但会为居住者日常生活提供良多便利。 第五、 因小外孙的时常来访,须在儿童用品的储存设计中考虑到增进培养孩子的动手能力和生活自理能力,以便减轻家长的负担;另外,安全因素是不能忽视的,儿童不宜接触的诸如刀剪药品洗涤剂工具等物品应隐蔽或就高放置。 四? 居家新生活 4.1进门处 现代生活带来的全新观念在居家中的体现,从进门时就能看到──外面的忙碌与风尘犹如进行曲在进门处写上了休止符,大门关上了外界的烦杂与喧闹,坚硬的皮鞋换成了柔软的拖鞋,笔挺的外套换成了宽松的家居服。 原有住宅入户处较为狭小,带灰沾尘的外套?皮鞋,皮包?手套?雨伞都要有藏身之处,在不破坏建筑结构的前提下,对进户墙面稍加处理,做一个壁柜,下面部分作为鞋柜,中间的小抽屉可放手套钥匙等零星物品,上面部分则为挂衣服?放皮包用。 4.2 书房 进得门来,原来的客厅作了书房。虽没有直接采光,白天透自厨房的光线已能满足采光;看报读书时,暖黄的白帜灯光却给人真切的家的温馨感:紧靠侧墙面是一排从下到上的书橱,总算给积累了半辈子的书籍安了个家;跟了多年──传自曾祖一代的写字台,还得留着,红色的花梨木质,时光并未抹去昔日的风采──精致的抽屉拉手,透着灵秀之气的线脚和雕花;在其正面白色乳胶漆墙面上,挂着一幅齐白石的兰花,尽管不是珍品,但镶在红木镜框中,仍使小小斗室弥漫着花香与书卷气。 偶有朋友来访,在此也是探讨学术的佳处。 4.3储藏室 原来的储藏室,还是发挥其作用,稍事整理,便是全家大件物品的集散地了。趁装修之便,在其内部做柜子,分层分格,尺寸按照所需放置物品的规格。 老式的樟木箱是女主人的嫁妆,随主人辗转了几个城市,仍然完好无损,而且家中的羊毛?羊绒制品全靠它的保管,只需改装一下铰链,将箱体放成侧面开门,减少了向上开门的空间浪费。 夏日用的席子,从草席?篾席到竹席,因其特殊的规格和不小的重量而较难存放,而且如放在高处则存取不易。席子卷起垂直放置将会减少占地面积,因此在门侧的一小块面积上,做一个300mm高的木盒与其它柜子固定,将席子卷起包扎好直接垂直放在地上就行了。 4.4厨房 厨房中“锅碗瓢盆交响曲”,热闹有加,烦恼不少,好在不锈钢的厨具设施越来越多,适当地选择,合理地设置,会使“马大嫂”乐在其中。在这里还是采用就近原则,确定好洗?切?烧?备餐的流程后,储物内容的关联性也就相应确定了:生菜篮?储米器──水池,废物箱──切,锅/调料筐──烧,消毒碗柜/碗──备餐。 如果说厨房中的物品?餐具是可以在橱柜中一关了事的话,食品的存放则太有讲究了,冰箱并不能解决所有的食品存放问题,姜?葱?蒜?香菇?木耳?红枣……因此也有必要将食品分类,相应的橱门也可以选用百叶门,利用通风,不会引起食品霉变。 因经营现代厨房设施的商店陈列了较多的样品,也因本设计中扩建的厨房面积较为宽松,解决问题也就轻而易举了,在此不再赘述。 4.5卫生间 原来的阳台被扩建成了小卧室,本来就不是很大的卫生间还得放下一台必不可少的洗衣机,而且主人的卫生习惯尚未全盘西化,卫生间除了有浴缸?抽水马桶?洗脸盆外,还要放一些塑料盆?桶之类的物品。洗脸池的台面下做成了可拆卸式的搁架,平时可放盆桶一类的物品,也可存放洗衣粉?多余的牙刷?牙膏?肥皂?卫生纸?洗涤剂等。 4.6卧室 卧室中的主要储存空间就是衣橱了,可能每家都是这样布置的,但大多都存在这样的问题:即注重橱门的外观造型变化,而疏忽其门内的实用性,内部分格较为随意,导致衣物存放的混乱。 衣橱中的衣物可分为床上用品和个人衣装(男?女)两大类:前者折叠规整存放体积小,较易安置;而后者因其包括大到西装?外套小到领带?袜子?丝巾……存放颇为费心。且宜挂在衣架上的衣服与可折叠的衣服要分开;男式的与女式的要分开:裤子?裙子?上衣要分开;领带?丝巾?围巾要分开;春、夏、秋、冬不同季节的服装要分开……这样所需的分格?抽屉就要许多了。 装修时工匠会嫌麻烦,但设计师不能这样,耐心细致地设计,会使主人整理衣物时井然有序。五? 结语 “建筑为人所造,供人所用,也作用于人。”[1]简洁清净的居住空间,与外界纷繁嘈杂的交往,正好是一种平衡,在此,使人的心情得到调节和修养。 对于尚生活在发展中国家的居民来说,所需要的居住空间不是用昂贵的装饰材料堆砌墙面?地面,也不是在各界面上使用哗众取宠曲线?三角形,而是应符合室内设计基本要求,在满足日常生活的使用基础上,讲究造型和风格,才会是一个使用方便?整洁舒适的温馨之家。 从事住宅室内设计,应为居住者的一切活动服务,而不是停留在追求视觉效果上。住宅的室内设计也是生活的设计,虽然琐琐碎碎,也颇让人费力费时,但完成一个设计作品,又多了一些热爱生活的朋友,不是人生的一大乐事吗? 设计论文范文:ASP技术在交互式网页设计中的运用毕业论文 一、ASP技术简介 ASP技术 ASP(Active Server Pages动态网页)是微软公司推出的一种用以取代CGI(Common Gateway Interface通用网关接口)的技术。目前,Internet上的许多基于Windows平台的Web站点已开始应用ASP来替换CGI。 简单地讲,ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境,通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序,如交互式动态网页,包括使用HTML表单收集和处理信息,上传与下载等等。通常情况下,用户通过浏览器看到的网页大多是静态的,目前Internet 上的许多站点,仍然提供"静态"(static)的主页内容。 所谓"静态",指的就是站点的主页内容是"固定不变"的。 当浏览器通过Internet 的HTTP (Hypertext Transport Protocol)协议,向站点服务器(Web Server)要求提供主页的内容时,站点服务器收到要求后,就传送原已设计好的静态的HTML 的文件数据给浏览器。 一个"静态"的站点,若要更新主页的内容,必须手动的来更新其HTML的文件数据。而随着Web应用的发展,用户希望能够看到根据要求而动态生成的主页,例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单(form)的输入数据,以提供HTTP要求时,可以在站点服务器中执行的应用程序,而不只是一个HTML 文件。站点服务器收到要求执行的应用程序,分析表单(form)的输入数据,将执行的结果以HTML的格式传送给浏览器。 根据用户请求生成动态主页的传统方法有CGI、ISAPI等。CGI是根据浏览器端的http请求激活响应进程,每一个请求对应一个进程。当同时有很多请求时,程序挤占系统资源,造成效率低下;ISAPI针对这一缺点进行改进,利用dll(动态链接库)技术,以线程代替进程,提高了性能和速度,但要考虑线程的同步问题,而且开发步骤烦琐。这两种技术和另一普遍使用的开发动态网页的技术Java都还存在着另外一个问题,那就是开发困难,程序的开发和HTML写作是两个完全不同的过程,需要专门的程序员开发。而较简单的开发技术如javascript和IDC(Internet Database Connector)等功能有限,不敷使用。 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境,用户可以自己定义和制作组件加入其中,使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力,这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX Control、VBScript、javascript等不同,ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的,执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器;而Client端技术的Script命令则是由浏览器来解释执行。由于ASP是在服务器端解释执行,开发者可以不必考虑浏览器是否支持ASP;同时由于它在服务器端执行,开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 ASP通过后缀名为.asp的ASP文件来实现,一个.asp文件相当于一个可执行文件,因此必须放在Web服务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了.asp文件的地址后,浏览器就将这个URL请求发给Web Server,如果Web Server上装了ASP,就调用ASP。ASP读出相应.asp文件,解释并执行命令,动态生成一个HTML页面回传Web Server,然后Web Server再把结果发送给浏览器。ASP文件的制作和HTML类似,且和HTML开发集成,可以在同一个过程完成,利用ASP将可以执行的脚本嵌入到HTML文件中(将HTML文件的后缀名改为.asp),这使得HTML文件的编写与脚本的开发融合在一起。通过ASP内置的对象、服务器组件(Server Component)可以完成非常复杂的任务,而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。ASP比较网关及服务器扩展模式有着以下优点: (1)完全与HTML文件融合在一起; (2)容易创建,不需要其它编译、链接程序; (3)面向对象的并通过ActiveX Server对象可扩展。 二、电子商务数据访问方式 电子商务是指通过电子方式,并在网络基础上实现物资、人员过程的协调,以便商业交换的活动。在电子商务系统中,Web提供了与客户进行通信联络的有效手段,利用Web技术,实现Web服务器与数据库系统的连接,完成对数据的处理与查询,用户可以通过操作简单易学的浏览器来查询处理所需要的各种数据。 实现Web服务器与数据库的连接一般有两种方法:一种是利用中间件技术在两者之间建立连接和通信,如CGI(通用网关接口)和API(应用程序编程接口)。Web服务器通过调用CGI程序实现与Web浏览器的交互,即CGI程序接受浏览器发给Web服务器的信息,进行处理后,将相应结果再送回给Web服务器,通过Web服务器将信息传送给浏览器。但CGI程序在响应速度和资源利用等方面有较大局限性,客户端每请求一个CGI程序,服务器端便打开一个进程,当请求的数量较大时容易引起瓶颈现象,开发人员常利用API编程来扩展服务器功能,API程序占系统资源少,运行效率较高,但它的编程较CGI程序更为复杂;另一种是由浏览器中的Java小应用程序(Java Applet)通过浏览器访问Web服务器上的数据库,利用了JDBC(Java Database Connectivity)技术,它通过JDBC提供的API实现对Web Server的访问。由于Java Applet本身的局限性,目前大多数的应用是基于中间件技术的。 ASP也是属于中间件的一种模式,但在Windows平台上它比较网关及服务器扩展模式有着较大的优点。网关的最大特点是它的平台无关性,但网关程序通常较难编写和改变。网关程序通常是一个独立的程序,并不和HTML文件融合在一起,它需要用如C、C++、VB、Perl等语言来编写独立的应用程序,而ASP应用改变了这一点。使用ASP不仅可以读取Access和 SQL Server的数据库,而且还可以读取其他ODBC(Open Database Connect 开放式数据库互联)兼容的数据库。在ASP中访问数据库是通过ADO(ActiveX Database Object活动数据对象)及事务处理语句来实现的。ADO是一种操作Microsoft所支持的数据库的方法,是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到 Web 页的技术。ADO对象的使用与DAO(数据访问对象)、RDO(远程数据对象)的方式相似。在ASP中,ADO可以看作是一个服务器组件,更简单点说,是一系列的对象,应用这些功能强大的对象,即可轻松完成对数据库复杂的操作。 三、ASP在电子商务中的应用 在电子商务中,对用户而言,进行网上信息查询的目的是寻找自己需要的产品或服务,而对于商品或服务提供者来说,其目的则是向用户推销自己的产品或服务。因此,让用户通过浏览器查询服务器的后端数据库是许多Web服务提供者必需有的服务,ASP通过内置的ADODB组件来实现这一功能。可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到ODBC 兼容的数据库和 OLE DB 兼容的数据源。具体的操作步骤可以归纳为以下几步: ① 创建数据库源名(DSN) ADODB通过ODBC工作,因此要在ODBC中设置DSN(数据源名)。打开Windows的"控制面板",双击"ODBC"的图标,然后选择"文件 DSN "的属性页,单击 添加 ,选择数据库驱动程序,然后单击"下一步",按照屏幕的指示键入数据源文件的名称,然后单击"下一步",再单击"完成"创建数据源。 ②创建数据库链接 链接用以保持一些关于正在访问的数据的动态信息,以及链接者信息。利用ADODB的成员函数Open和先前设定的DSN与数据库连接,其语法如下: SetConnect=Server.CreateObject("ADODB.Connection") '创建了链接对象Connect。 Connect.Open("DSN=dsnname;UID=userID;PWD=password") '打开链接。dsnname为数据源名;userID为用户名;password为用户口令。 ③创建数据对象 ADO中的数据对象通常保存的是查询结果。RecordSet 是ADO中最复杂的对象,有许多属性和方法,灵活运用,可以达到许多好的效果。其创建方法如下: Set RecordSet =Connect.Execute(sqtStr) '创建并打开了对象RecordSet ,sqtStr是一个串,代表一条标准的SQL语句。例如: sqlStr="SELECT*FROM b1" Set RecordSet =Connect.Execute(sqlStr) 这条语句执行后,对象RecordSet中就保存了b1中的所有记录。 ④操作数据库 可利用Execute方便地执行数据的插入、修改、删除等操作。如执行插入操作: sqlStr="Insert Into b1Values(1,2)" Connect.Execute(sqlStr) ⑤关闭数据对象和链接 在使用了ADO对象之后,一定要关闭数据对象和链接。在ASP中通过调用方法close实现关闭。 关闭创建的数据对象:Record Set .close Set Record Set=Nothing 关闭创建的链接对象:Connect. close Set Connect=Nothing 完整的程序片段: 五、结束语 随着Web技术的发展,基于Intranet的电子商务系统无疑较传统商务有着更大的应用前景,如何提务系高这种电子商统中的数据访问效率及事务处理能力仍是当前人们所关注的问题。 设计论文范文:住宅室内储物空间设计论文 摘要: 通过对住宅室内设计实例中物品储存空间的分析,强调住宅室内设计应以居住者的生活内容为设计依据,表现人的活动,感受真挚的生活情感,在解决使用功能的基础上进行设计,营造良好的、个性化的家居氛围。 关键词: 生活 居室 物品 储物空间 在报纸上曾看到这样一篇文章:作者喜迁新居,宴宾送客返家,却走错了家门,一样的住宅楼,一样的崭新,一样淡淡的油漆味,一样的室内装饰,一样的家具摆设,不一样的是家人熟悉的脸容换成了陌生的客套,待内室中走出的女主人疑惑地询问时,作者尴尬地落荒而逃。在作者“何处是我家?”的结语中,我读到了一个设计师的责任。 一、 设计观念: 工业经济时代,产品生产的高度机械化、规模化,解决了社会需求量的问题,产品的雷同也就不可避免了。而在跨越世纪的今天,物质生产已相当丰富,产品的同质化程度日趋提高,人们的生活需求已从单纯的物质转向兼顾精神,这一点也可从马斯洛的“需求理论”中得到证实。在住宅室内设计中讲求个性,为居住者创造良好的生活环境,是对每个设计师的基本职业要求。 个性化的室内设计,不是选择不同的装饰材料,也不是单纯追求造型的变化,而是针对居住者的人口结构、文化水平、职业特点和经济状况等等背景条件差异性而言的。设计者面对的是不同的委托者,以业主的独特生活习惯和生活内容作为入点来进行设计,才能使业主满意,也不致于出现上述质疑。 “以人为本”的设计理念,成为了一个口号,在各种报章媒体中频频出现,有时也成为一个时髦的标签,贴在了某个设计作品上。对于从事住宅室内设计的设计师来说,第一重要的是真正地从生活需求出发,认认真真地观察生活,感受生活;第二重要的是真诚地与业主沟通,了解其职业特点、生活习惯和生活方式,用心来做设计。我们可以没有理论,但是我们不能没有思考。 花大钱追求豪华奢侈生活的业主毕竟数量有限,广大百姓对居住环境的要求只是舒适?整洁?温情,体现居住者的生活情趣,良好的空间感受?完善整齐的居家设施是首要的,对居住者生活习惯?生活方式的关切,将其生活内容体现在设计中远胜于那些抽象莫名的理论,更无需用高档的饰材铺贴去误导业主,千万不要让自己仓促的设计造成人们日常生活的麻烦。 二?设计起由 认识教授夫妇纯属偶然,他们的睿智和豁达吸引了我,分享他们的快乐与烦恼,所幸我的专业知识似乎能帮上一点忙,便自告奋勇。事情是这样的:原本79改良式的住房,正好在扩建,增建厨房?餐厅和小卧室。增加了面积,也增加了对美好生活环境的憧憬,决定借此机会将居室装饰一番。随之而来的烦恼是:多年的生活积累了许多旧物品,因而浓缩着往昔岁月的情感回忆而不忍舍弃,新世纪的丰富物质也随着铺天盖地地广告不断涌进家门,物品零零碎碎?各种各样,却是生活中不可缺少的,该怎样来安排呢? 三?储物空间设计原则 为了不被这些愁绪塞满脑袋,首先将生活中所有的用品一一清理,然后分门别类,根据要求设置储藏空间,理顺关系,让新生活付诸实施。 储物空间设计原则就是: 第一、 精简物品,家具设置适宜,不让室内空间因家具过多而给人压抑的感觉。第二、 就近原则,尽量将各个功能房间中所需使用的物品储存于相应的房间中,便于日常取用,大体积?大重量的物品集中放在储藏室。 第三、 储物空间根据物品尺寸合理分割,常用物品放在中?低各层,换季或取用频率较低物品设于顶层。第四、 关于人体尺度:在室内设计的各种教科书中,都有人体尺度这一章,在各种规范?标准图集上也有平均人体尺度的示意图,而具体进行室内装饰设计时,以主人的尺度为依据进行设计较为合适,虽然在设计制图时带来了一些麻烦,但会为居住者日常生活提供良多便利。 第五、 因小外孙的时常来访,须在儿童用品的储存设计中考虑到增进培养孩子的动手能力和生活自理能力,以便减轻家长的负担;另外,安全因素是不能忽视的,儿童不宜接触的诸如刀剪药品洗涤剂工具等物品应隐蔽或就高放置。 四? 居家新生活 4.1进门处 现代生活带来的全新观念在居家中的体现,从进门时就能看到──外面的忙碌与风尘犹如进行曲在进门处写上了休止符,大门关上了外界的烦杂与喧闹,坚硬的皮鞋换成了柔软的拖鞋,笔挺的外套换成了宽松的家居服。 原有住宅入户处较为狭小,带灰沾尘的外套?皮鞋,皮包?手套?雨伞都要有藏身之处,在不破坏建筑结构的前提下,对进户墙面稍加处理,做一个壁柜,下面部分作为鞋柜,中间的小抽屉可放手套钥匙等零星物品,上面部分则为挂衣服?放皮包用。 4.2 书房 进得门来,原来的客厅作了书房。虽没有直接采光,白天透自厨房的光线已能满足采光;看报读书时,暖黄的白帜灯光却给人真切的家的温馨感:紧靠侧墙面是一排从下到上的书橱,总算给积累了半辈子的书籍安了个家;跟了多年──传自曾祖一代的写字台,还得留着,红色的花梨木质,时光并未抹去昔日的风采──精致的抽屉拉手,透着灵秀之气的线脚和雕花;在其正面白色乳胶漆墙面上,挂着一幅齐白石的兰花,尽管不是珍品,但镶在红木镜框中,仍使小小斗室弥漫着花香与书卷气。 偶有朋友来访,在此也是探讨学术的佳处。 4.3储藏室 原来的储藏室,还是发挥其作用,稍事整理,便是全家大件物品的集散地了。趁装修之便,在其内部做柜子,分层分格,尺寸按照所需放置物品的规格。 老式的樟木箱是女主人的嫁妆,随主人辗转了几个城市,仍然完好无损,而且家中的羊毛?羊绒制品全靠它的保管,只需改装一下铰链,将箱体放成侧面开门,减少了向上开门的空间浪费。 夏日用的席子,从草席?篾席到竹席,因其特殊的规格和不小的重量而较难存放,而且如放在高处则存取不易。席子卷起垂直放置将会减少占地面积,因此在门侧的一小块面积上,做一个300mm高的木盒与其它柜子固定,将席子卷起包扎好直接垂直放在地上就行了。 4.4厨房 厨房中“锅碗瓢盆交响曲”,热闹有加,烦恼不少,好在不锈钢的厨具设施越来越多,适当地选择,合理地设置,会使“马大嫂”乐在其中。在这里还是采用就近原则,确定好洗?切?烧?备餐的流程后,储物内容的关联性也就相应确定了:生菜篮?储米器──水池,废物箱──切,锅/调料筐──烧,消毒碗柜/碗──备餐。 如果说厨房中的物品?餐具是可以在橱柜中一关了事的话,食品的存放则太有讲究了,冰箱并不能解决所有的食品存放问题,姜?葱?蒜?香菇?木耳?红枣……因此也有必要将食品分类,相应的橱门也可以选用百叶门,利用通风,不会引起食品霉变。 因经营现代厨房设施的商店陈列了较多的样品,也因本设计中扩建的厨房面积较为宽松,解决问题也就轻而易举了,在此不再赘述。 4.5卫生间 原来的阳台被扩建成了小卧室,本来就不是很大的卫生间还得放下一台必不可少的洗衣机,而且主人的卫生习惯尚未全盘西化,卫生间除了有浴缸?抽水马桶?洗脸盆外,还要放一些塑料盆?桶之类的物品。洗脸池的台面下做成了可拆卸式的搁架,平时可放盆桶一类的物品,也可存放洗衣粉?多余的牙刷?牙膏?肥皂?卫生纸?洗涤剂等。 4.6卧室 卧室中的主要储存空间就是衣橱了,可能每家都是这样布置的,但大多都存在这样的问题:即注重橱门的外观造型变化,而疏忽其门内的实用性,内部分格较为随意,导致衣物存放的混乱。 衣橱中的衣物可分为床上用品和个人衣装(男?女)两大类:前者折叠规整存放体积小,较易安置;而后者因其包括大到西装?外套小到领带?袜子?丝巾……存放颇为费心。且宜挂在衣架上的衣服与可折叠的衣服要分开;男式的与女式的要分开:裤子?裙子?上衣要分开;领带?丝巾?围巾要分开;春、夏、秋、冬不同季节的服装要分开……这样所需的分格?抽屉就要许多了。 装修时工匠会嫌麻烦,但设计师不能这样,耐心细致地设计,会使主人整理衣物时井然有序。五? 结语 “建筑为人所造,供人所用,也作用于人。”[1]简洁清净的居住空间,与外界纷繁嘈杂的交往,正好是一种平衡,在此,使人的心情得到调节和修养。 对于尚生活在发展中国家的居民来说,所需要的居住空间不是用昂贵的装饰材料堆砌墙面?地面,也不是在各界面上使用哗众取宠曲线?三角形,而是应符合室内设计基本要求,在满足日常生活的使用基础上,讲究造型和风格,才会是一个使用方便?整洁舒适的温馨之家。 从事住宅室内设计,应为居住者的一切活动服务,而不是停留在追求视觉效果上。住宅的室内设计也是生活的设计,虽然琐琐碎碎,也颇让人费力费时,但完成一个设计作品,又多了一些热爱生活的朋友,不是人生的一大乐事吗? 设计论文范文:基于PHP技术的网站设计毕业论文 摘 要 随着Internet在中国的迅速发展,人们日常生活中越来越多地使用这项新的技术来为自己的工作和学习服务.由于WEB页面能把文本、图像、声音、动画、视像等多种媒体信息集于一体,不但使信息的显示更加生动,而且使信息的浏览更为方便,同时WEB页能实现网上交易平台、客户信息反馈方便了企业与客户之间信息交流,因此许多企业纷纷建设网站以增强企业知名度. 柳州华力网站主要介绍柳州华力的有关信息,并用PHP+MYSQL架设用户登陆以及客户信息反馈,使客户信息第一时间反馈给企业,拉近企业与客户之间的距离。本篇论文是对我设计的网站的一点论述,主要论述了柳州华力网站建设规划的主体思想、利用PHP+MYSQL数据库实现用户登录和信息反馈,以及在设计过程中所遇到的要点、难点等。 关键字:网站规划、PHP+MYSQL数据库 目 录 1 . 绪论 1.1 . 互联网现状 互联网的快速发展使企业可以实现快捷的信息传送以及直接的客户介入,但企业中各个系统的相对独立性使信息渠道比较混乱。企业系统中各类人员的信息渠道多种多样,互不兼容,没有一个统一的应用界面让系统使用者可以根据自己的需要获得想要的信息,这不利于电子商务应用模式的建立和开展。如何通过建立一个单独的界面给企业遍布全球的现实客户、潜在客户、供应商、雇员和合作伙伴提供全面的企业信息和应用呢?于是企业门户(Enterprise Portal)诞生了,并成为一个新的热点。 1.2 . 如何定义企业门户 目前,尚不能准确地对企业门户下一个完整的定义,企业门户与IT业有些名词一样,不同的专业人士和机构对之有不同的理解,并有很多术语用于描述企业为其客户、合作伙伴和员工的方便而采用的"门户",如企业门户、社团门户、员工门户等。同时根据应用的具体功能不同又把企业门户细分为信息门户、知识门户和应用门户等,并且这种划分方法已逐渐得到认可。下面介绍一下这3类门户。 1.2.1 . 企业信息门户 企业信息门户(Enterprise Information Portal,EIP)的基本作用是为人们提供企业信息。企业信息门户提供了一个了解企业的访问入口,所有访问者都可以通过这个入口获得个性化的信息和服务。对企业来说,信息门户既是一个展示企业的窗口,又可以无缝地集成企业的内容、商务活动及社区等,动态地存储在企业内部和外部的各种信息,同时还可以支持网上的虚拟社区。企业信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成,这类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能,企业员工、合作伙伴、客户及供应商都可以通过企业信息门户方便地获取自己所需的信息。 1.2.2 . 企业知识门户 企业知识门户(Enterprise Knowledge Portal,EKP)是一个平台,该平台是知识加工平台、决策平台、知识与获取平台的集成,它使企业各部门职员之间的信息共享和交流更加流畅。这里的"知识"不仅包括数据库、文档、企业政策方针和过程手续等,甚至包括存在于员工头脑中的工作经验与专业技能等非具体化的信息资源。 企业知识门户是企业信息门户的延伸与发展。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输,有效利用企业已有的信息、知识和公共关系,并能收集、分析、增值、共享信息和知识。企业知识门户的重点是企业信息的加工与处理。企业知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识,企业信息门户主要通过数据挖掘、数据加工技术使零散的信息成为知识,供决策支持服务。 1.2.3 . 企业应用门户 企业应用门户(Enterprise Application Portal,EAP)实际上是对企业业务流程的集成。它以商业流程和企业应用为优秀,把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。从某种意义上说,我们可以把企业应用门户看成是企业信息系统的集成界面,企业员工和合作伙伴可以通过企业应用门户访问相应的应用系统,实现移动办公,进行网上交易等。 以上3类门户虽然在侧重点有所不同,但随着企业信息系统复杂程度的增加,越来越多的企业需要能够将以上3类门户有机地整合在一起的通用型企业门户,这已是一种趋势,我们在这里把它们统一称为企业门户。 最后,让我们试图通过企业门户的作用来帮助读者理解企业门户的定义。维持客户的最基本战略因素是企业整体强大、互利关系网,包括客户、供应商、合作伙伴和员工本身。这些关系的培养主要通过各方之间的相互沟通和信任感--即各方及时收到相关信息、信息准确并且服务最优。企业门户被认为能够满足这种需要,通过使用户利用方便、可靠的工具接入实现有效的信息交换。或者说,企业门户能为用户提供建设信息型企业网站的应用,包括网站生成、信息、信息管理、信息反馈、网站管理等系统,实现企业网上形象展示及对外沟通的需求。 1.3 . 有无必要建立企业门户 在国外,特别是在美国,实施企业门户战略已经被列入了许多大企业的日程表中。与国外相比,国内了解企业门户概念的企业十分少,而计划建立企业门户的企业就更加微乎其微。但是,互联网在国内的发展速度相当迅速,中国企业建立自己的门户网站,为自己的客户、员工和商提供综合性服务的重要性不言而喻。 从网络经济的特点来看,速度和知识是网络经济的两大支柱。首先,企业只有借助于网络才能获得发展的先机,这就要看谁能够以最迅捷的动作联系客户、供应商和商,组织生产和销售。毫无疑问,企业门户是实现上述目标最有力的手段。 从资源利用的角度来看,企业门户是以最小可能成本,实现最大程度开发利用现有资源目标的可行途径。首先,企业门户将本需要占用多台不同硬件系统的应用集成到较少的系统设备上,从而节约硬件的投入。其次,减少了多种未经集成的应用软件的总体维护成本。除了新设立的企业,其他实施企业门户的企业都已有多种应用系统和以数据库、文档等形式存储的信息资源。这些资源往往条块分割,分散维护成本高昂。新的企业门户将现有的资源加以整合,并经过一定的处理,最后集成到企业门户这样一个统一的平台上,提供给更多的用户。由于它的继承和集成,企业可以实现集中维护,从而降低维护成本。第三,企业门户采用高效的互联网作为信息传输的工具,相比建设或租用线路价格低廉,同时减少了人力投入。第四,企业门户的实施可以改进企业的供应链管理,企业门户能够帮助企业实现真正意义上的零库存。 由此看来,企业尤其是大中型企业,不论是从节约成本角度还是从提高竞争力角度考虑,建立企业门户都是有效的方法。 1.4 . 如何建立企业门户 既然企业门户功效如此之大,那么企业要想建立企业门户应该如何去操作?一般来说,企业要成功地部署企业门户可按照如下几方面进行。 1.4.1 . 前期准备工作 企业在建立企业门户之前,要进行大量的信息调查工作,弄清楚企业的商业信息是如何使用的。对于大多数企业而言,这意味着要进行商业信息应用的调查和研究。调查的目的是了解谁使用信息,信息是如何使用,以及信息如何流入和流出。 1.4.2 . 产品与技术的选择 在进行完信息的使用调查之后,企业就要选择门户产品和技术。门户软件不仅要满足商业信息和应用访问的需要,还要满足事先定义的技术层面(如协议)的要求。目前,由于有相当数量的公司推出了企业门户解决方案,这为企业提供了较大的选择余地。但不可否认,目前企业门户的产品良莠不齐,功能和所采用的技术差别较大,如何正确选择适合自身企业需要的企业门户产品是一门学问,本栏目下期对此进行讨论。 1.4.3 . 企业门户的建设 选好技术和产品,接下来就是建设了。这方面需要注意的是企业信息要集成到门户有关目录之下,或安排在某个主题里,以便用户可以容易地找到所需要的信息。信息的组织及个性化,应用和服务以能够满足用户的需求为目的。 1.4.4 . 推广使用企业门户 企业门户建好了,并不意味着工作就完成了,因为建企业门户的目的是让其发挥作用。接下来就是让更多相关的用户群体来了解和使用它。在这个阶段,个性化是举足轻重的。个性化的目的是针对合适的用户群,如营销分析、财务分析、经理或商业伙伴,合理地将门户信息、应用和工具进行有针对性的设计。 2 . 网站规划设计要点 因特网正在改变世界,它促成了网络经济雏形的形成,特别是电子商务正由新概念走向实用化。由于因特网具有传播信息容量极大、形态多样、迅速方便、全球覆盖、自由和交互的特点,已经发展成为新的传播媒体,所以全球几乎各个企业、机构纷纷建立自己的Web站点。 Web站点是向用户或潜在客户提供信息(包括产品和服务)的一种方式。其文档所包含的内容是由被称为超文本(HyperText)的文本、图形图象、声音,甚至电影等组成。使这些超文本能够有机地关联并可使浏览器识别,是通过HTML语言(HyperText Markup Language超文本标记语言)实现的。同时CGI(Common Gateway Interface公共网关接口)能使Web具有交互功能。Web站点指引用户浏览该站点或其他站点上的分页信息,可以通过表格和电子邮件的连接提供双向交互方式。站点建立后,你的企业就在国内、甚至在国际上有了一席之地,有了每周7天、每天24小时的“虚拟门市部”。网站是未来企业开展电子商务的基础设施和信息平台,它是“知识经济”的制高点,企业的网址犹如企业的商标和品牌一样,是反映企业形象和文化的巨大的无形资产。 因此企业网站规划必须注意以下八个方面: 2.1 . 目标明确、定位正确 Web站点的设计是企业或机构发展战略的重要组成部分。要将企业站点作为在因特网--这个新媒体上展示企业形象、企业文化的信息空间,领导一定要给予足够的重视,明确设计站点的目的和用户需求,从而作出切实可行的计划。 挑选与锤炼企业的关键信息,利用一个逻辑结构有序地组织起来,开发一个页面设计原型,选择用户代表来进行测试,并逐步精炼这个原型,形成创意。 分析有些网站的效果不如预想的好,主要原因是对用户的需求理解有偏差,缺少用户的检验造成的。设计者常常将企业的市场营销和商业目标放在首位,而对用户和潜在的用户的真正需求了解不多。所以,企业或机构应清楚地了解本网站的受众群体的基本情况,如受教育程度、收入水平、需要信息的范围及深度等,从而能够有的放矢。 2.2 . 主题鲜明、富有特色 在目标明确的基础上,完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。 Web站点应针对所服务对象(机构或人)不同而具有不同的形式。有些站点只提供简洁文本信息;有些则采用多媒体表现手法,提供华丽的图像、闪烁的灯光、复杂的页面布置,甚至可以下载声音和录像片段。最好的Web站点将把图形图像表现手法与有效的组织与通信结合起来。 要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关的人员也能留下一定的印象。对于一些行业标志和公司的标志应充分加以利用。 调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出网站的特色。 设计论文范文:ASP技术在交互式网页设计中的运用毕业论文 一、ASP技术简介 ASP技术 ASP(Active Server Pages动态网页)是微软公司推出的一种用以取代CGI(Common Gateway Interface通用网关接口)的技术。目前,Internet上的许多基于Windows平台的Web站点已开始应用ASP来替换CGI。 简单地讲,ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境,通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序,如交互式动态网页,包括使用HTML表单收集和处理信息,上传与下载等等。通常情况下,用户通过浏览器看到的网页大多是静态的,目前Internet 上的许多站点,仍然提供"静态"(static)的主页内容。 所谓"静态",指的就是站点的主页内容是"固定不变"的。 当浏览器通过Internet 的HTTP (Hypertext Transport Protocol)协议,向站点服务器(Web Server)要求提供主页的内容时,站点服务器收到要求后,就传送原已设计好的静态的HTML 的文件数据给浏览器。 一个"静态"的站点,若要更新主页的内容,必须手动的来更新其HTML的文件数据。而随着Web应用的发展,用户希望能够看到根据要求而动态生成的主页,例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单(form)的输入数据,以提供HTTP要求时,可以在站点服务器中执行的应用程序,而不只是一个HTML 文件。站点服务器收到要求执行的应用程序,分析表单(form)的输入数据,将执行的结果以HTML的格式传送给浏览器。 根据用户请求生成动态主页的传统方法有CGI、ISAPI等。CGI是根据浏览器端的http请求激活响应进程,每一个请求对应一个进程。当同时有很多请求时,程序挤占系统资源,造成效率低下;ISAPI针对这一缺点进行改进,利用dll(动态链接库)技术,以线程代替进程,提高了性能和速度,但要考虑线程的同步问题,而且开发步骤烦琐。这两种技术和另一普遍使用的开发动态网页的技术Java都还存在着另外一个问题,那就是开发困难,程序的开发和HTML写作是两个完全不同的过程,需要专门的程序员开发。而较简单的开发技术如javascript和IDC(Internet Database Connector)等功能有限,不敷使用。 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境,用户可以自己定义和制作组件加入其中,使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力,这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX Control、VBScript、javascript等不同,ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的,执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器;而Client端技术的Script命令则是由浏览器来解释执行。由于ASP是在服务器端解释执行,开发者可以不必考虑浏览器是否支持ASP;同时由于它在服务器端执行,开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 ASP通过后缀名为.asp的ASP文件来实现,一个.asp文件相当于一个可执行文件,因此必须放在Web服务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了.asp文件的地址后,浏览器就将这个URL请求发给Web Server,如果Web Server上装了ASP,就调用ASP。ASP读出相应.asp文件,解释并执行命令,动态生成一个HTML页面回传Web Server,然后Web Server再把结果发送给浏览器。ASP文件的制作和HTML类似,且和HTML开发集成,可以在同一个过程完成,利用ASP将可以执行的脚本嵌入到HTML文件中(将HTML文件的后缀名改为.asp),这使得HTML文件的编写与脚本的开发融合在一起。通过ASP内置的对象、服务器组件(Server Component)可以完成非常复杂的任务,而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。ASP比较网关及服务器扩展模式有着以下优点: (1)完全与HTML文件融合在一起; (2)容易创建,不需要其它编译、链接程序; (3)面向对象的并通过ActiveX Server对象可扩展。 二、电子商务数据访问方式 电子商务是指通过电子方式,并在网络基础上实现物资、人员过程的协调,以便商业交换的活动。在电子商务系统中,Web提供了与客户进行通信联络的有效手段,利用Web技术,实现Web服务器与数据库系统的连接,完成对数据的处理与查询,用户可以通过操作简单易学的浏览器来查询处理所需要的各种数据。 实现Web服务器与数据库的连接一般有两种方法:一种是利用中间件技术在两者之间建立连接和通信,如CGI(通用网关接口)和API(应用程序编程接口)。Web服务器通过调用CGI程序实现与Web浏览器的交互,即CGI程序接受浏览器发给Web服务器的信息,进行处理后,将相应结果再送回给Web服务器,通过Web服务器将信息传送给浏览器。但CGI程序在响应速度和资源利用等方面有较大局限性,客户端每请求一个CGI程序,服务器端便打开一个进程,当请求的数量较大时容易引起瓶颈现象,开发人员常利用API编程来扩展服务器功能,API程序占系统资源少,运行效率较高,但它的编程较CGI程序更为复杂;另一种是由浏览器中的Java小应用程序(Java Applet)通过浏览器访问Web服务器上的数据库,利用了JDBC(Java Database Connectivity)技术,它通过JDBC提供的API实现对Web Server的访问。由于Java Applet本身的局限性,目前大多数的应用是基于中间件技术的。 ASP也是属于中间件的一种模式,但在Windows平台上它比较网关及服务器扩展模式有着较大的优点。网关的最大特点是它的平台无关性,但网关程序通常较难编写和改变。网关程序通常是一个独立的程序,并不和HTML文件融合在一起,它需要用如C、C++、VB、Perl等语言来编写独立的应用程序,而ASP应用改变了这一点。使用ASP不仅可以读取Access和 SQL Server的数据库,而且还可以读取其他ODBC(Open Database Connect 开放式数据库互联)兼容的数据库。在ASP中访问数据库是通过ADO(ActiveX Database Object活动数据对象)及事务处理语句来实现的。ADO是一种操作Microsoft所支持的数据库的方法,是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到 Web 页的技术。ADO对象的使用与DAO(数据访问对象)、RDO(远程数据对象)的方式相似。在ASP中,ADO可以看作是一个服务器组件,更简单点说,是一系列的对象,应用这些功能强大的对象,即可轻松完成对数据库复杂的操作。 三、ASP在电子商务中的应用 在电子商务中,对用户而言,进行网上信息查询的目的是寻找自己需要的产品或服务,而对于商品或服务提供者来说,其目的则是向用户推销自己的产品或服务。因此,让用户通过浏览器查询服务器的后端数据库是许多Web服务提供者必需有的服务,ASP通过内置的ADODB组件来实现这一功能。可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到ODBC 兼容的数据库和 OLE DB 兼容的数据源。具体的操作步骤可以归纳为以下几步: 设计论文范文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 设计论文范文:关于高校毕业设计(论文)教学影响因素与对策研究 论文关键词:毕业设计 毕业论文 教学质量 论文摘要:毕业设计(论文)是实现本科教学目标的综合性实践环节,本文结合天津城市建设学院实际情况、专业特点,分析了影响毕业设计(论文)工作的因素,从多个方面对全面提高毕业设计(论文)的教学质量进行了论述。 毕业设计(论文)是本科人才培养计划的重要组成部分,是对学生综合运用多学科的理论、知识与方法的全面检验,是集中训练学生科研能力和创新能力的必要教学环节,也是检验学生的学习状况、知识活化程度、学识水平和创新思维的主要标尺,对培养学生的实践能力、创新能力,全面提高教育质量具有重要意义。天津城市建设学院(以下简称“我校”)在毕业设计(论文)工作中科学地组织各项工作,形成领导高度重视、教学单位严密组织、指导教师认真负责、评阅答辩严格标准的教学氛围,做到加强“三个突出”、落实“五项检查”,关注薄弱点,制定激励措施,保证毕业设计(论文)质量的提高。 一、提高思想认识是毕业设计(论文)工作的重要前提 提高毕业设计(论文)质量,首先要从思想上高度认识毕业设计(论文)的重要性。毕业设计(论文)是实现专业培养目标的一个综合性实践教学环节,它与其他教学环节相辅相成,构成一个完整的本科教学体系,是毕业前的综合训练,是对所学知识的深化和升华,也是学生走向社会的必要准备。川学校各级领导充分认识到此项工作的必要性和重要性,制定了完善.的管理办法和切实有效的实施措施,从制度保障、时间安排、场地设备、资金支持等方面切实加强毕业设计(论文)工作环节,并重视实习基地的建设,充实与加强校内外毕业实习基地,有效保障毕Zi9,:计(论文)的各项需求。各教学单位在毕业设计(论文)工作开展前成立由院系主管领导牵头的毕业设计工作领导小组,根据专业特点与自身特色,制定本院系提高毕业设计(论文)质量的措施;审定毕业设计(论文)题目和指导教师;定期检查各专业毕业设计(论文)工作的进度和质量,组织毕业设计(论文)的答辩和成绩评。 二、针对毕业设计(论文)的影响因素。加强“三个突出” 笔者认为主要有三个方面的因素影响毕业设计(论文)的质量和水平:一是毕业设计(论文)题目缺乏吸引力。毕业设计(论文)选题中常规、经典、虚拟题目偏多,部分课题仅仅是名称、数据等内容发生变化,研究过程模式化、程序化。题目与生产实际结合不紧密,内容和学生将要就业的单位实际生产状况脱钩,难以激发学生的热情和调动学生的积极性。二是师资不足。招生规模连续多年扩大,一线教师绝对数下降,导致每位教师指导的学生数上升,加上教师必须承担的教学,科研工作,指导教师的精力投入难以保证,工作负荷较重;同时应对扩招需求,教师队伍扩大较快,年轻的新教师直接进入毕业设计(论文)教学中,在指导能力、方法和经验方面的欠缺导致指导质量下降。三是质量监控体系难以实施。毕业设计(论文)是一项环节多、耗时长的教学工作,为加强管理,需要制定相应的质量监控体系,但实际实施过程中,存在制度多、要求多、可操作性差、落实不到位的问题,致使很多监控环节流于形式。针对以上影响因素,我校在工作中加强“三个突出”。 1.突出毕业设计题目与教师科研、生产实践相结合 根据我校以工科专业为主的特点,强调毕业设计的实践性,注重工程实践和设计能力的培养。2008年,我校工学类的毕业设计(论文)课题比例为科学研究l5.5%、生产实践64.2%、教师及学生申报的自拟题目20.3%。毕业设计(论文)题目与教师科研、学生实习及拟就业单位生产’科研等相结合,尽量采用科学、技术、生产等领域能体现专业特点的实际问题,题目的内容具有实践性,学生参与热情高,实践能力、工程能力得到训练和大幅度提高,为就业打下坚实的基础。 2.突出学科特色,校内指导教师与外聘指导教师相结合 教师比例下降和年轻教师增多是无法回避的事实,为解决这一问题,结合学校以建筑类为主的工科特点,我校采取了聘请校外指导教师的方式,既有效解决了师资不足的问题,又充实了具有丰富实践经验的指导教师,提高了指导教师队伍的整体水平和指导质量。在进入毕业设计阶段时,学校通过与实习单位签订委托协议书的方式,规定双方的职责与义务,对实习单位资质、指导教师资格严格要求,实行校内校外双师制。外单位指导教师必须是总工或正高工,每位指导教师指导一名学生,一对一指导;校内配备年轻教师作为助理指导教师,加强沟通与规范管理,弥补校外指导教师在校内规章制度和规范方面的不足;助理指导教师负责最多不超过六名学生,实行全程跟踪负责制,同时向校外指导教师学习实践指导经验。校外指导教师的引入,与校内指导教师的传统指导方式和方法也形成了对比,促进了毕业设计(论文)教学的不断改革。几年的毕业设(论文)检查情况表明学生的毕业设计(论文)质量实践能力和设计都有了大幅度的提升,教师队伍也得到了加强和锻炼。 5.突出检查关键点,由关键点控制实现全过程监控 理想的质量监控是指在毕业设计(论文)的质量管理过程中,详细了解每名学生、每个环节的实施进度,能够及时对出现的问题做出适当的反应。但毕业设计(论文)涉及的学生数量众多,耗费的时间在3个月左右,很难将所有的监控落实到位,从而使很多监控环节流于应付制度、填写表格的形式。因此,对质量监控不能全盘一手抓,要分环节,重点查找各环节监控的关键点。环节进行过程中,是否达到了教学的目标与管理要求能够直接反映到关键点上,因此可以通过集中精力对关键点进行监督、检查,实现对毕业设计(论文)质量切实、有效的监控。 三.落实“五项检查”,开展基于监控点的多环节毕业设计(论文)的监控 我校制定监控体系过程中,将毕业设计(论文)分为毕业设计(论文)选题、初期准备与开题、中期进度监控、后期答辩与归档、学期末专项检查五项检查工作,根据监控的关键点,详细制定了检查要求和检查内容,明确教务处、各院系、指导教师的职责和对学生的要求。各院系根据检查内容和时间安排自查,及时解决存在的问题,并对检查情况进行书面总结和提交检查记录。学校组织专家组对毕业工作进展进行专项检查和抽查,加强监督和管理。 1.监控选题源头,严把指导教师资格关 选题是毕业设计工作的基础,更是完成高质量论文的关键,题目选择直接影响到学生毕业设计(论文)、实习等后续工作的进行,因此是监控的重要环节。选题环节包括两个监控关键点,一是题目的类型,二是指导教师资格。对题目的监控,要求改变目前由指导教师选定题目的状况,按照题目申报、审查公布、学生选题(学生申报题目)、选题确认流程进行,实行双向选择,严格实行一题的原则。各院系按专业对题目进行类型统计,由教务处进行检查,加强工程实践、教师科研等题目的开设。严把指导教师资格关,要求指导教师必须全部具有中级以上职称,具有高级职称的教师必须参与毕业设计(论文)的指导工作。严格控制每位指导教师指导的学生人数,最多不超过8人,平均指导学生数小于6人。教师资格、指导人数的监控促使各院系必须吸引校外工程专家,组建校内外指导教师相结合的指导教师队伍。 2.强化初期、中期检查力度,确保设计进程 初期检查主要从组织管理工作、教学文件、师资力量的配备、设计选题、物质条件及学生的开题情况等几个关键点进行检查。重点包括课题符合教学培养目标的情况、课题名称、内容、工作量及要求,课题结合工程或科研的实际情况,任务书下达完成情况等。 中期检查主要检查毕业设计进度、教师工作状况、学生设计状况、教研室组织管理等方面。重点包括指导教师、学生到位情况,指导教师对学生课题的了解情况,存在的问题;外聘指导教师的管理、质量保证等措施落实情况等;题目展开情况,是否与进度计划相符,存在的问题及解决方法等。 通过毕业设计(论文)初期、中期检查,实现对毕业设计过程的有效监控,确保了指导教师和学生的到位情况和设计进度的执行情况,能够及时了解毕业设计进展并解决存在的问题。 5.后期检查严把教学最后关 后期检点包括课题完成时间、写作规范、论文评阅、答辩安排、成绩评定等情况。严格审查毕业生的答辩资格,达不到要求的学生不予安排参加答辩。各院系成立由学术带头人、优秀教师等组成的答辩委员会,全面负责毕业设计(论文)答辩工作,下设若干个答辩小组,各答辩小组成员不少于5人。所有答辩成员于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,严格答辩程序和纪律,明确评分标准,统一答辩要求,加强毕业设计(论文)答辩资格审查,严格控制优秀率和优良率。答辩完成后,各院系对年度毕业设计(论文)工作认真总结,并形成书面材料,完成对毕业设计(论文)资料的归档、保存工作。 4.强力度专项检查,促进工作不断改进与提高 我校连续几年来,在学期结束后,由主管校长带队,聘请由校内外一线教学和管理的专家进行毕业设计(论文)工作专项检查。根据院系数量成立9个检查小组,每个小组设组长1名,由3~5名校内外专家组成,分别深入各院系,按照文件规范和检查指标对工作完成情况进行专项检查。检查日期设在周末,各院系所有领导、指导教师必须到岗,全程陪同,逐项进行。这有利于及时和专家沟通,听取专家意见,学习经验,改进工作。我校已经聘请了多所高校的主管校长、教务处处长、知名教授作为检查组组长人校检查指导,既加强了学校的工作,也学习到了其他高校的宝贵经验,发现改进了工作中存在的不足,促进了毕业设计(论文)质量的不断提高。 四、查找薄弱点,解决实际问题 1.开展指导教师培训工作 随着学校的发展,学生数量增多和教师队伍的充实,指导教师中新增教师逐年增多,为使指导教师充分了解与掌握学校的毕业设计(论文)相关管理制度和规范,抓住学校的发展定位与培养特色,更好地完成毕业设计(论文)的指导工作,学校每年在毕业设计(论文)工作开展前,都组织指导教师集中学习与培训。内容主要包括相关管理制度文件、毕业设计(论文)规范指导技巧、注意事项等内容,并要求各院系进一步根据专业特点和规范要求,对指导教师组织多主题的培训和学习。同时,教师通过集中的学习,能够交流经验,群策群力解决指导工作中发现的问题。 2.加强对新专业的指导与管理 新专业开设的逐年增多是许多高校共同的特征。我校将新专业作为毕业设计(论文)工作的重点对象,加强对新专业的管理和审查,提前与相关院系研究毕业设计(论文)工作,编写指导手册、制度规范,制定从选题至最后答辩的工作流程,挑选优秀教师,积极调动优势教学资源,确保新专业学生的毕业设计(论文)高质量开展。 五、制定激励措施,提高教师学生积极性 1.开展校级优秀毕业设计(论文)评选 为提高学生的积极性,组织开展校级优秀毕业设计(论文)评选活动。以专业为单位按当届毕业生数3%~5%的比例,由指导教师在毕业设计(论文)成绩优秀的学生中提出推荐名单,并由学生本人写出3000~5000字的毕业设计(论文)摘要,经所在院系审核,报学校评审小组评审。对评审通过的学生颁发校优秀毕业设计(论文)证书。 2.开展校级优秀指导教师评选 学生毕业设计(论文)质量的提高,离不开指导教师的悉心指导,校级优秀指导教师的评选是对教师工作的肯定。校级优秀指导教师评选的首要条件就是指导的学生中必须有优秀成绩,要求指导教师对学生严格要求,指导工作量饱满,指导效果优良,、学生评价高。评选活动增强了毕业设计(论文)指导教师的事业心和责任心,是对优秀指导教师指导经验的总结、交流与宣传过程,有助于全校教师的学习、借鉴,对提高指导水平,促进教学改革与发展,起到良陛循环的推动作用。 5将毕业设计(论文)与校外竞赛相结合 仅仅是校内的评选,不能认清学校自身教学水平处于何种地位,因此,学校鼓励各专业积极参加全国性质的各类毕业设计(论文)相关竞赛。如我校艺术系将毕业设计坚持与“中国高校环境艺术专业毕业设计主题年竞赛”活动紧密结合,组织学生毕业设计作品展,由学生和教师投票筛选出参加竞赛的作品。此项活动不但激发了学生的学习兴夔,也增强了学生的竞争意识,使毕业设计整体水平得以大幅度提高,增进了各高校之间艺术设计专业的教学实践及学术交流,找出了与全国同行教学水平的差距,并能及时总结经验,调整教学内容,加强专业设置和学科建设。 六结语 从近几年来毕业设计(论文)工作的情况看,采取的各项措施收到了良好效果,指导教师责任心进一步加强,学生选题质量得到保证,真题真做比冽逐年上升,毕业设计(论文)的质量明显提升,尤其是在毕业设计说明书、毕业论文规范方面效果明显。但应该认识到毕业设计(论文)的质量建设是一项长期的任务,必须全方位考虑,学校要从实际出发,敢于改革与创新,制定完善的制度化、科学化管理模式,成熟的质量监控机制,构建切实可行的管理平台,以保证毕业设计(论文)的质量不断提高。 设计论文范文:通信工程毕业设计论文 1 引言 超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。 超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。 目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。 关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制 2 概述 2.1 总述 近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。 2.2 UWB基本原理 发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2.2.1 脉冲信号 从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。 冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为: 单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。 2.2.2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8] 采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4] (2-4) 其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种: (1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ; (2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ; (3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。 对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。 b PPM- UWB 脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下: (2-5) 其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。 图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。 除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。 图2-2 不同调制方式的信号波形[4] 2.3 UWB 技术特点 由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]: (1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。 (2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。 (3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。 (4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。 (5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。 (6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。 (7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。 2.4 UWB发射机和接收机组成框图 2.4.1 UWB发射机组成框图 UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。 图2-3 UWB发射机组成框图 调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。 2.4.2 UWB接收机组成框图 TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。 接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。 图2-4 UWB接收机组成框图 2.5 UWB 技术的应用前景 UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。 2.6 结束语 无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。 3 MATLAB 软件工具介绍 3.1 MATLAB语言的概述 MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 3.2 MATLAB的历史 在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。 为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。 3.3 MATLAB语言的特点 MATLAB语言有以下特点。 (1) 起点高 每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。 (2) 人机界面适合科技人员 MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。 (3) 强大而简易的做图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。 (4) 智能化程度高 绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。 (5) 功能丰富,可扩展性强 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。 扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。 MATLAB的优秀内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。 3.4 MATLAB仿真 通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。 对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。 根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。 根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。 仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。 根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。 对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。 4 超宽带无线的调制技术 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。 对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。 5 性能分析及应用前景 5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 5.2 OFDM调制 OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。 5.3 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。
环境安全论文:新时期环境下保障计算机安全论文 一、计算机被动使用安全 1 安装杀毒软件,保持系统更新 杀毒软件对于计算机使用安全来说是不可或缺的,杀毒软件是集成杀毒、监控、清理的综合性保护,有的杀毒软件功用比较丰富,还会对用户提供一些意想不到的计算机使用便利。计算机系统是保证计算机能正常使用的基本运行环境,一个好的计算机系统对于计算机的安全使用是根本性的,当前较为普及和优秀的计算机系统主要是微软公司开发的 windows 系统和苹果公司开发的 Mac OS 系统,系统更新是维持计算机环境保持与时俱进的必要手段,系统更新可以修补系统的漏洞,减少被黑客攻击,增强系统的稳定性和安全性,无论是安装杀毒软件还是保持系统更新都是为计算机使用创造一个安全的外部环境,是一种基本方式,是安全使用的前提,能有效避免病毒攻击和黑客窃取。 2 及时更新补丁,了解应急措施 补丁取“补钉”之意,就是对计算机系统及其他软件不足的地方进行补救的程序。补丁常以软件补丁更新为主,许多软件刚设计出来的时候都会有或多或少的漏洞和缺陷的地方,影响软件的体验程度,主要是开发者在设计的时候忽略的东西,这当然是不可避免的,所以需要在软件使用的过程中发现问题然后进行再开发运用补丁程序进行补救。但是,补丁程序也不可能解决所有的问题,也不可能杜绝所有的漏洞,所以对于使用者来说要及时关注补丁,做到及时更新就行了。对于计算机来说,一旦出现了令计算机死机、蓝屏或者不断重启的状况,作为使用者来说,了解一些必要的计算机应急措施是非常有必要的,常见的应急措施有:一键还原、快捷操作、进入系统权限等,有的应急措施可以令电脑恢复,有的即使不能恢复也能对信息做到及时的保存。 二、计算机主动使用安全 1 系统添加密码,升级应用程序 主动安全主要对计算机操作者的日常使用提出了规范,只有这样,才能避免个人计算机或者企业计算机遭受到外来攻击,不给其提供人为漏洞。为系统添加个人密码和及时升级应用软件都能很好的保障计算机安全,计算机大部分为个人使用,添加密码是为了尽量避免自己的计算机被他人使用。计算机系统为计算机使用提供了运行环境,但是计算机完成各项事务都必须依赖丰富的第三方应用程序,第三方程序都是由程序开发者自己去不断完善程序漏洞,这就需要使用者及时关注程序的升级信息,尽量使用最新版本的第三方的应用程序,这是因为开发者在运营过程中发现程序漏洞或问题都会借助升级来帮助用户做出优化和改进。 2 拒绝不良网站,尽量官网下载 不良网站主要指一些植入木马病毒诱惑用户访问下载并非法获取用户信息资料以及造成计算机系统损坏的网站。当前不良网站主要以色情、非法下载等作为伪装手段,也有一部分属于骗子网站,通过搭建和当前正规平台相似的购物界面诱使用户输入个人银行、支付宝等密码并进行复制以达到骗取目的,这就需要计算机使用者提高防范意识,不要去访问这些网站,不去打开未知的链接,根本是要有防范心理,对于需要提供个人密码以及需要下载的网站多一丝防范意识,当前一些主流的杀毒软件都整合了对不良网站的预警程序,用户不小心访问了不良网站,这些杀毒软件都会进行弹窗提醒,用户便要引起重视,及时关闭这些网页,为计算机提供一个绿色、安全、无毒的环境。另外一点就是在下载东西的时候尽量保证官网下载或者经过安全检测后再下载,用户在使用计算机浏览信息的时候,经常会对自己需要的信息进行下载处理,比如:文字文件、图片文件、影像文件等。很多病毒会和这些文件捆绑在一起,在下载这些文件的时候会一并将病毒也下载到电脑中从而造成计算机系统的损坏。而官网文件一般都是通过安全检测和安全认证的,相较于其他网站有更高的安全性和可靠性。“拒绝不良网站,尽量官网下载”都为计算机的安全使用保驾护航。综上所述,计算机改变了人类生活方式的同时也对计算机的安全使用提出了严峻的考验,使用计算机越频繁就愈发需要建立起对计算机安全使用的规范机制。普通大众作为计算机的主体使用对象,对于计算机的了解不可能那么专业,所以应当付出时间去掌握一些基本有效的计算机安全使用知识以及措施,在日常生活中,规范使用计算机,及时对个人信息做好备份,提高防范意识,保护个人财产不受损失。计算机不是完美的,但是计算机系统的开发者和第三方软件的开发者都在不懈的朝着这个目标努力,在这一过程中,需要使用者及时对于他们的更新程序、补丁程序做好接收工作的同时,最重要的还是自身,安全需要从自己做起。计算机仍然在以迅捷的速度发展,安全也将是长期的主题,保证计算机使用安全,需要所有人的共同努力,每一个人都应该为营造计算机安全环境贡献自己的力量。 作者:卢文伟 林向炜 单位:泉州师范学院 环境安全论文:环境安全教育论文 一、中职学校开展环境安全教育的必要性 当前,全球环境变化带来的灾难频发,环境问题日益突显,因此重视环境变化、改善环境以及应对环境变化所带来的安全问题已成为热门话题。从中职学生角度来看,中职学生教育大部分是针对实践教育开展的。由于很多中职学生毕业后都需要从事具体的职业,相当一部分学生可能从事较为特殊的工种,而这些工作也是环境安全需要重视的领域。如果学生在工作中缺乏环境安全的防范意识,很容易导致由环境灾害引发的个人伤害。因此,从工作性质角度来看,在校期间对中职学生开展环境安全教育工作,可以有效地提升学生的安全技术水平,对于中职学生参与工作后减少源于环境安全的事故伤害以及减少职业病的发生,有着非常重要的意义。 二、中职生物教育教学过程中如何进行环境安全教育 1.开设教育教学系列课程 学校要围绕学生环境安全教育的相关内容开设相应的教育教学系统课程,根据自身的学习时间安排和活动安排,根据专业特点开设相应的课程,让学生能够充分地掌握相应的环境知识和安全知识。如在生物教学中,我们可以开展生存环境的安全知识教育等,让学生充分了解自然灾害的种类以及发生的特征和防范的针对性,提高防范的有效性。此外,我们还可以针对空气质量、水质问题以及空气污染等方面的内容来开展相应的教育活动,加强学生基于生活环境方面的环境安全知识教育。 2.加强相关理论知识的教育 加强环境安全相关理论知识的教育可以根据中职学校学生的不同学习特点和阶段来开展,但一般可以针对安全公共道德和环境生态伦理两个方面进行。在日常理论教育活动中,首先要培养学生“安全第一、以人为本”的道德观念。安全意识的培养是开展任何理论知识教育的基础性内容,也是培养学生安全意识的关键内容,主要可以进行职业道德认识、道德习惯等方面的培养。而环境生态伦理方面专业知识的培养主要是针对我国出台的相关法律知识和安全生产规定的理论,让学生对相关理论知识有一个较为深刻的认识,了解从事特定工种的相关权利和义务,了解所需要掌握的职业技能知识;让学生对相关环境安全内容有一个初步的了解,在日后走上工作岗位后按照制度规范的要求,严格规范自己的行为,这对减少安全事故将起到一定的积极作用。 3.加强校园文化的实践教育 校园既是中职学生接受教育的场所,也是中职学生开展围绕校园文化进行实践教育的场所。因此,在进行环境安全教育活动时,我们要紧紧围绕学校校园文化,在其中渗入环境安全教育的内容,使得学生将安全教育知识在校园的实践教育中进行积淀,并不断地进行完善,最终帮助中职学生培养出安全价值观、安全理念和行为准则。如果在校园文化建设中没有很好地进行安全教育,容易导致中职学生安全文化的缺失,进而导致其安全风险防范能力变弱。中职学生和一般的普通院校学生不同,其工作面临更多的安全风险,所以教育活动要更注重提高学生的安全风险防范能力。中职学校要将校园文化建设融入教育、管理以及相应的科研工作中,提高环境安全教育的针对性和有效性。同时,要结合生物教育教学的内容和特点,根据课程安排进行有效的安全问题防范和预防知识的教育。 三、结语 学校要进行相应的活动组织,开展重大自然灾害安全演练,通过校园网络和其他媒体形式,让学生及时了解相关信息,不断开展正面引导和教育,在学生毕业或上岗实习前对其进行安全意识强化教育等。 作者:潘劲松 单位:重庆市涪陵第一职业中学校 环境安全论文:网络环境安全技术论文 1便于信息的传递与 人们在传递信息时,可以通过下载、长传或者发送邮件等形式对信息进行传递,大大提升了传递信息的速度。在信息的上,也因着计算机网络技术的广泛应用而得到了更加广阔的发展平台,使得信息能够更加爱及时准确的,免受空间的限制。例如,现阶段人们十分推崇的通过网上相应的平台实现招租、招聘等,为人们提供了极大的方便。 2网络环境下计算机信息处理存在的隐患 2.1信息筛选困难 各种信息可以通过网络环境实现迅速的汇集,虽然方便了人们的信息检索,但是在一定程度上信息又显得过于冗杂,各种政务、商务与技术方面的信息充斥着整个网络[2]。用户很难在这样一个被放大的信息汇聚地中获得自己需要的信息,使信息的筛选工作在一定程度上变得更加困难了。 2.2泄露机密信息 由于在网络环境中存在广阔的信息层面,会涉及到商业秘密、国家机密、宗教信仰与科研数据等一些敏感的信息,容易在人们的恶意攻击下导致信息丢失或者是泄露;或者是由于某个计算机出现的安全事故而导致损坏其他计算机,造成巨大的损失。同时网络犯罪不会留下很对罪证,导致网络犯罪的比列逐渐上升。 2.3共享信息质量差 由于信息处理在计算机网络环境中存在了很多的优势,使得人们越来越依赖于网络信息处理。但是如果用户想要得到相对优质的网络信息服务,那么,其用于服务的网络环境就必须相对优质,因为用户享用的网络信息质量会因为网络的质量降低或失效而随着降低。现阶段,我国还存在很多地区没有理想的网络质量,为顺利的传递信息造成了阻碍。 3网络环境下计算机信息处理安全技术 3.1防火墙技术 为了将公众访问网与内部局域网隔离开而设置的屏障就是防火墙。它能有效的将两者之间的访问制度控制住,防火墙内部可以对网内主机与数据进行访问,而外部则没有权限,进而有效的将外来黑客或是一些恶意攻击者加以控制,对数据与主机进行保护。目前,网关、数据包过滤与服务这几种防火墙技术比较常见。 3.2数据加密技术 该项技术是指通过对传输在网络中的信息进行数据加密来使其安全性得到保障的。通过这种主动安全的防御技术可以实现对上传到网络上的数据设计访问权限,想要访问加密后的数据则必须要拥有具有相应权限的网络,这样就有效的将保护信息所投入的成本降低了,这是一种比较常见的保护信息安全的措施[3]。数据加密技术通常有三种,分别是公开密钥加密技术、私用密钥加密技术、无解密数据加密。其中公开密钥加密技术对解密的要求更高、难度更大,能够更加严密的实现对信息安全的保护。 3.3身份认证技术 系统对用户展示出来的身份加以验证就是身份验证技术,进而查明其是否有权限对信息进行访问。身份认证包括两个部分,分别是验证协议与授权协议。用户想要访问加密信息就必须通过身份认证,这项技术是保护网络信息安全的重要举措。应当加强对身份的认证,进而使合法的用户得到授权认证,保障信息的安全。身份认证一般会依据用户的生理特征、口令或是采取其他硬件设备来对身份进行确认。由于网络环境下采用生理特征进行认证不太现实、口令验证的安全性又比较容易突破,所以在进行身份认证时,常常使用一些强度较高的密码。 4结束语 综上所述,计算机技术的广泛应用,使得信息处理的发展方向逐渐变得无形化,人们也从计算机网络技术中得到了很多有形、无形的益处。相信只要针对网络环境下的计算机信息处理技术中存在的安全隐患问题,实施能够高效予以解决的安全技术,网络信息处理一定会为人们的生活与工作带来更大的便利。 作者:尹建中 环境安全论文:云计算环境下的计算机网络安全论文 1云计算环境下的计算机网络安全相关问题 1.1云计算安全的现状 目前,我国云计算正在蓬勃发展中,计算机的普及使越来越多的人学会利用云计算享受网络中的共享资源。在诸多网络信息中,自然会涉及到用户的个人资料,其中潜在的安全隐患不可轻视。 1.1.1被动地位和网络陷阱云计算的运行需要云服务的提供商和提供商的客户共同配合。作为用户而言,在享受服务商提供的网络便利的同时,也受到服务商的直接制约。根据现今的科学技术,计算机网络仍呈单向箭头的供应趋势,即一旦服务商发生技术故障后暂停服务,用户只能被动地等待。此外,网络中存在大量的虚假地址和虚假标识,这些陷阱也令用户举步维艰。 1.1.2违法黑客当今社会,已有一部分黑客逐渐演变为违法黑客,他们利用高超的计算机技术破坏用户系统或窃取用户信息。云计算中存储的庞大资源群对于违法黑客们来说具有巨大的吸引力。因此加强计算机网络的安全屏障系统亟不可待。 1.2云计算服务隐藏的安全隐患 云计算的开放式网络在给用户带来便捷的同时,也给不法分子创造了犯罪机会。一方面,云计算服务被垄断在私人机构或企业手中,但他们只能提供商业信用,无法保证信息在传输过程中的安全;另一方面,在表面看来,云计算中的用户信息对于该用户以外的其他用户是保密的,可对于提供云计算服务的提供商而言并不存在保密功能,一旦内部遭受恶意攻击,大量用户信息极易被暴露并盗取。 1.3信息安全技术问题 1.3.1基础设施安全问题云计算的基础设施包括互联网和计算机基础设施,其安全问题自然针对每个组成部分采取相应的措施。单就互联网而言,它的云安全体现在公有云和私有云的安全问题上。前者收费较低,规模较大,网络交叉点较多,用户群较为广泛,因此无法确保公有云中的资源能够持久地具备隐秘性、完整性和可用性,同时,由于公有云节点的数目庞大,安全屏障无法顾全到整个云端,即使全面盖后也无法保障单个节点的强大安全性。而后者较之于前者,收费小幅增高,规模较小,网络交叉点较少,用户群较为密集,还额外设立了专用的外联网,全方位提高了私有云的安全性能。计算机基础设施的安全是整个基础设施安全的优秀所在,在保障主机应用安全的基础上,还需提高互联网的安全性能以保障云计算的稳定运行,二者缺一不可。云计算的安全问题是一场持久战,需要云计算服务商和用户长期、定期地更新安全系统,抵挡病毒、木马等人为攻击,消除安全隐患,树立牢固的安全意识。 1.3.2数据安全问题云计算的数据安全应具备隐秘性、完整性和可用性。服务商的安全保障需同时满足这三个特质,无论哪一点都不可或缺。(1)数据隐秘性。用户的个人信息属于个人隐私,在无本人的同意下,绝不可被窥窃。服务商应提供强力有效的安全屏障来维护用户的隐私。(2)数据完整性。用户上传并存储的数据须保持从始至终的完整性,即在无用户自身的修改等操作时数据不应出现任何变动。一方面,服务商要提供完善的网络防火墙以防黑客对数据进行篡改和破坏;另一方面,服务商也要定期更新和维修自身的总服务器,确保不因服务器出现的问题而破坏数据的完整性。(3)数据可用性。服务商应提供稳定的网络运行系统,使用户能够随时对数据进行有效操作。 2加强计算机网络安全防范的具体措施 2.1建立“云计算”数据中心 “云计算”数据中心较之传统的数据中心并无较大的差异。在基础设施方面,“云计算”数据中心和传统数据中心同样需要旁挂优秀或交换机来保证数据的分区部署;在特性方面,两者的数据部署都具备完整性、规范性和条理性;在功能方面,相同的是两者都需满足资源的最大化利用,不同的是“,云计算”数据中心比传统数据中心更快捷、更实用、更具体。 2.1.1模式扩大网络用户数量的急剧增加和网络应用程序开发速度的大幅增快,都对网络数据中心提出了更高的要求“。云计算”数据中心较之传统的数据中心拥有更大的规模。不仅是网络内外的传输,还是网络内部之间服务器的传输,都在最大程度上提高了供应量和存储量。数据中心还需确保每个节点之间、节点和服务器之间以及每个服务器之间的传输都能畅通无阻。首先“,云计算”数据中心需具备更大的容纳量,同时也要提高与之相适应的接应和处理能力,才能使网络能够灵活地运作。其次,服务量的增大也意味着网络危险因素的增多,这就要求云计算的安全性能也能随之增强。 2.1.2虚拟化将云计算中的数据进行虚拟化不仅可以节约网络存储空间,还能够加快网络的运行速度,对于整体而言则是降低了网络运营的成本投入。因此,虚拟化是网络发展的必然趋势。我国的网络虚拟化便有了较为成熟的技术支持;而今随着科技的快速发展,计算机人才的数量不断增多,技术水平也逐渐提高,他们创造的一次次网络革新都会为我国的“云计算”发展带来全新的局面。其中计算机网络服务器和存储器已有了先进的虚拟化技术,但防火墙等重要计算机网络安全设备的虚拟化还有待加强。 2.2加强防火墙的部署 在计算机网络安全防护设备中,防火墙无疑是最佳的选择。它不仅能够单向地抵挡病毒、木马等恶意攻击,还能将其安全防护性能扩展到其他插卡中以完成多方位的安全保障。同时,扩展后的安全性能并不会因设备的增多而减弱。因此,加强防火墙的部署可有效解决云计算的安全问题。至于防火墙的虚拟化则通过以下三种情况实现。 2.2.1通用化防火墙的通用化是指暂不升级防火墙的虚拟功能,只以其基础的安全屏障进行计算机网络安全的保护。但与一般的安全软件不同,服务商需针对不同的应用类型和需求提供不同的防火墙区域保护,做到因“域”制宜。 2.2.2虚拟化为保障多个用户的独立化安全保障,通常采取以下两种措施:①物理化,即简单地使用多台防火墙对相应的网络系统进行安全防护。②将防火墙虚拟化,即由一台防火墙设备投射到多个用户的网络系统中。第二种方法实现了资源利用的最大化,同时也可满足对不同业务的共同控制。 2.2.3多元化和独立化增强网络配置时,可实行多个管理员同时对所有设备进行配置管理,但每个设备又保有多个独立的配置文件。这种既交叉又独立的管理方式和配置原则可确保每个设备都拥有可选择的基本版和加强版的计算机网络安全防护配置。综上所述,最为科学且安全的防护措施即是对一台防火墙设备进行虚拟化,再将其功能投射到多个用户的网络系统中,每个系统既能通过自身的多个配置文件实行独立作业,又可在多个管理员的管理下确保设备能进行安全地运行。才能打造相互隔离但不分散的安全保障系统。总而言之,修补云计算的安全漏洞和保障云计算的安全运行是一个多层次、多领域、多方位的协作作业,也是一场需要耐心和毅力的持久战。针对云计算安全出现的问题要做到及时、有效地解决,并定期跟踪其后续的安全保障。包括增强网络安全意识、完善网络安全的法律法规、严格执行侵犯网络隐私的惩戒手段、建立健全的云计算安全屏障、更新云计算安全防范操作、提高云计算安全技术水平等措施在内,都保障了云计算的安全运行。只有在云计算安全运行的前提下,我国的信息技术才能做到长远地发展,并为国家的政治、经济、文化的前进提供了强劲的动力。 作者:那勇单位:吉林广播电视大学远程教育技术中心 环境安全论文:云计算环境下计算机网络安全论文 1云计算的概念及特征 云计算,是在internet的基础之上的一种新型的计算方式,通过这种计算方式,可以按照需要提供给计算机或者其他设备以软硬件资源和信息等,以达成资源共享,它的分布式处理、云储存和虚拟化技术很大程度地降低了成本以及便利化了网络生活。云计算一般具备以下特点:第一,安全可靠性高的数据储存中心;第二,方便快捷,消费者用户可随时获取资源,按需要使用,无论何时都可以以量化方式去购买资源;第三,数据共享,云计算为不同设备之间的数据与应用提供了共享的平台;第四,无限扩展性能,云计算为不同地域不同数量的用户去使用网络提供了无限可能。在云计算提供的环境下,避免了意外以及人为因素造成的计算机软件硬件数据被窃取、篡改甚至恶意破坏,保证了计算机网络数据信息的完整和安全。尽管如此,面向全球开放的互联网仍会使得计算机网络的安全性有所降低,因此,通过有效的防范措施来提高计算机网络的安全是有必要的。 2云计算环境下计算机网络安全的现状 2.1云计算技术隐患 虽然服务商提供的云计算网络技术给用户们带来了方便,但仍然直接牵制着用户的网络生活,一旦有服务器故障、中断、无响应等情况发生,只能使用户处于被动的不利状态。在现有的科学技术领域内,internet以TCP/IP协议为优秀取得了可观的发展,但安全性问题仍然不可小视,虚假地址和虚假标签即为其中最显著的问题之一。 2.2云计算网络环境下急需解决的问题 首先是病毒软件。在当前网络环境下,用户PC上的病毒软件是一个难以攻克的问题。其次是违法黑客。现如今,业余黑客过渡为违法黑客的比例逐渐升高,并且云计算庞大的数据信息储存对于违法黑客而言是极大的诱惑,他们利用强大的计算机电脑技术进入用户的系统,对其信息数据进行窃取甚至破坏,导致“云用户”对其的信任度有所降低。这些方面对云计算的网络安全造成了极大的威胁,再加上当前缺乏完善的计算机网络安全的政策法律的保护,很多时候用户们只能束手无策,因此完善及强化云计算安全系统迫在眉睫。 2.3云计算内部的安全隐患 由于互联网的全球式开放,从而给不法之徒带来了可趁之机。虽然云计算服务的企业或机构提供了商业上的信用保障,但是谁也无法保证在数据信息传输的过程中有无被劫取的情况发生。虽说用户的私人信息对于其他用户而言是具有保密性的,但是对其企业或机构的内部人员该保密性能是无效的。因此一旦内部发生状况,极易导致用户的个人数据信息泄露,从而使得该企业或机构产生信用危机。 3改善及加强计算机网络安全的具体措施 3.1强化网络安全系统 保证用户的网络数据信息安全是首要的,先是要避免用户的资料被窃取或篡改,强化网络身份识别系统,对于用户在网络上身份的确认和识别系统要定期更新强化,可降低被其他用户或违法黑客侵入的可能性。信息传输的过程中极易发生信息被劫取的情况,因此要加强信息传输的监控系统,禁止非本用户对其信息的修改,可避免信息的错乱和对用户造成的损失和影响。 3.2强化网络安全技术 3.2.1防火墙技术 计算机网络防护安全,抵御木马以及病毒的攻击,防火墙无疑是有力的武器。从概念上来说,防火墙技术是通过网络拓扑结构和服务类型上的隔离来加强网络安全的手段。对于一个企业的网络防御系统来说,防火墙是必不可少的基础设施。防火墙具有延展性和虚拟性,因此加强防火墙的技术结构以提高网络的安全性是很有必要的。 3.2.2认证和数字签名技术 认证和数字签名即使用户的身份得以实现认证的重要工具,它采用了加密技术保证了数据信息文件等的机密性及完整性,防止第三方的冒充,强化了网络环境的安全。 3.2.3应用程序和服务器技术 服务器,对于有效避免不法黑客的攻击,网站浏览的加速缓冲等起了很大的作用。在网络生活中,必要程序的应用来防止外界因素如病毒、信息等的干扰是很有必要的,比如防毒程序,它有效地防止了病毒的入侵,提高了系统的安全性。 3.2.4加密技术 加密技术是保证用户信息安全的基础技术,用户在选择程序的时候优先选择具有加密功能的网络程序,可加强其信息数据的安全保障,有效防止信息的泄露。 3.3云计算环境下用户自身确保信息安全的方法 首先,用户本身要具有一定的网络安全知识,树立牢固的网络环境安全意识,杜绝“网盲”现象。其次,云计算环境下面临的网路安全问题是一个多领域、多方面的问题,仅仅靠服务商或是用户自己本身就解决这个问题是不可能的,需要两者间的合作互助,定期更新系统,加强网络的安全防护,抵抗恶意因素的入侵干扰,降低甚至消除网络环境的安全问题。 3.4国家保护网络安全的方法 我国目前出现的众多偷窃、泄露、篡改等恶意破坏用户个人信息安全的情况,归根究底是我国还没有一个真正完善的政策法律来保护网络用户的信息数据安全。云计算环境中的计算机网络安全的强化保护,国家也应当出一份力,因此立法机关应该出台相应政策来惩治存在以上行为的不法分子,以建立和谐的网络环境。 作者:芦于忠单位:苏州大学计算机科学与技术学院 环境安全论文:化工生产安全环境管理论文 1化工生产的特点 1.1复杂的生产工艺设备多样化 化工产品多样、生产工艺复杂,不同的生产方法,造成工艺路线差别较大。一种化工产品由多个工序组成,每个工序又有多个操作单元组成,每个操作单元有多台仪表和设备组成,工艺流程长,技术复杂、工艺参数多和严格要求操作的生产线。生产工艺中大量使用反应设备、塔设备、储存设备等静设备,同时使用输送设备、风机、泵、压缩机等动设备。还有部分高温、高压的特种设备。 1.2化工生产的连续化、控制保障系统的自动化 现代化工生产规模的不断扩大,一些大型化工产品的生产,同时还要求与其配套的副产物的生产。化工生产的大型化;要求工艺生产的连续化、控制系统的自动化。应用计算机技术管理,实现了远程操作系统的自动化和智能化控制。 1.3综合性强的生产系统 化工生产是将不同的原料在不同的工艺下转变成不同的产品,其综合性主要表现在由公用工程中的电、水、蒸汽、氮气、等能源的供给,电器、仪表、机械设备的保障和维护,副产物的综合利用,还体现在内部生产系统的原料、中间体以及成品之间的联系。 1.4生产过程存在较大的风险 由于化工生产的产品多为易燃、易爆、腐蚀性、挥发性、有毒、有害的物品。原材料和辅助材料品种非常复杂,在运输和生产过程中存在极大的风险。化工单位应严格加强对原料和成品的管理,物料产品管理的任何疏漏,都会对企业的安全和环境造成极大的危害。 1.5化工生产的污染 化工生产易产生废气、废水和废渣,生产过程中产生的有毒、有害气体,一旦发生泄漏、火灾和爆炸事故,甚至可能对生态环境造成严重影响。由于安全和环境事故发生的不确定性,其发生的可能性及其影响后果应在安全环境风险评价中如实反映。 2做好安全和环境管理工作,保障安全环保生产 2.1确定正确的方针和理念 本公司坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,在生产中坚持“以人为本,领导承诺,风险化解,全员参与,持续改进”的理念。把安全和风险管理从“经验控制”和“过程控制”转变为“超前控制”。 2.2突出安全和环境管理工作的主要地位 化工产品输送、生产和储存环节安全与否,是关系到公共安全、社会稳定的大事,应正确处理好安全和环境管理与生产、效益以及其他工作的关系,采取具体措施减少污染。 (1)对于本公司的新项目环氧氯丙烷装置产生的废气,采取的处理措施是:尾气先经尾气吸收塔碱洗吸收除去其中的HCL,然后再经活性炭吸附处理达标后排空。针对皂化及精制单元产生的有机物尾气,经活性炭吸附装置处理后达标排放。 (2)环氧树脂新装置采取的措施是:对反应釜采用DCS压力控制,反应釜达到设定的真空度时,自动切换反应釜的真空,降低尾气挥发及排放。采用尾气冷凝器进行将尾气捕集后,再用活性炭纤维吸附装置进行回收,使排放的废气达标。 (3)对储存的化工产品,采取的主要措施是:储罐上设冷水喷淋装置或外涂凉胶,采用氮封或选用内浮顶储罐。 2.3积极开展安全评价和环境风险管理工作,重点进行策划和控制 策划的主要内容是风险识别、风险评价和风险控制。安全和环境风险的控制方案分为生产准备前的事前控制,生产过程中的事中控制以及对风险控制的分析总结、分析事故原因等活动的事后控制。对新建项目氧氯丙烷和环氧树脂装置产生的高盐废水,公司采用风险管理中事前控制的方法进行控制。高盐废水是一种难处理的废水,具有高温、高盐、高碱性、高化学需氧量等特点,直接采用普通的生化处理技术无法实现达标排放,采用事前控制的具体措施如下:通过配置回收盐处理装置,产生的二次废水部分返回原装置重新利用,产生的结晶盐作工业盐回收利用。经过处理的废水达到标准后进入厂区内污水处理系统进一步集中处理,避免造成环境污染。 2.4落实安全生产和环境管理责任制 对生产中各部门和人员的责、权、利进行明确规定,通过签订《安全和环境生产责任书》,将安全生产和环境保护工作落实到人。做到“谁主管、谁负责,谁在岗、谁负责”,并跟据规定追究责任。 2.5开展有针对性的多种形式的安全检查 安全检查类型主要包括日常巡查、专项检查、定期检查和不定期抽查。通过检查发现作业人员、工具、设备、作业环境等方面存在的安全和环境管理的隐患,采取有效措施,及时消灭不安全和风险隐患,杜绝发生影响安全和环境的事故。针对现场的防爆生产装置,首先选用相应防爆等级电器设备,爆炸和火灾危险环境内有可能产生静电的设备和物品,如设备、管道等采用可靠的防静电接地措施。对高大的设备、建筑物和储罐等采取可靠的防雷接地措施,如在装置区内设置避雷环、避雷带和避雷针以防雷击。针对装置区内的设备,车间内进行自检、互检,主管领导和安全员应进行巡检和监督检查。针对检查出的隐患和问题,逐条逐项落实并采取整改措施。做到定时间、定人员、定任务,并做到跟踪检查,彻底杜绝问的再次发生。 2.6强化安全和环境管理培训,提高全员安全素质 制定安全生产知识和技术培训教育计划,做到教育培训经常化、多样化、制度化、专业化和系统化,充分提高员工的安全和环境管理素质,未经教育和考试不合格者禁止上岗操作。职工的“三级安全教育”面应达到100%,金属切割、电工、电梯和起重机械、登高作业、机动车辆驾驶、压力容器、锅炉、制冷、危化品等特殊工种人员应接受安全教育培训,严格按照河南能源集团公司要求和国家有关法律法规的规定,相关人员经专业部门培训合格,取得操作证后,持证上岗。实际工作中要求员工切实做到“干什么学什么、缺什么补什么”,掌握岗位技能,健全自身能力。在全厂上下构建“工作学习化、学习工作化、工学一体化”的培训格局,满足不同素质员工的培训需求,消除培训短板,努力提高全员素质。 2.7从严把关,抓好票证管理 化工装置区内进行各项作业,必须办理各种安全作业证件,并严格实行票证管理制度,如“设备内安全作业证”、“动火安全作业证”、“动土安全作业证”、“高处安全作业证”、“盲板抽堵安全作业证”、“设备检修安全作业证”、“断路安全作业证”、“吊装安全作业证”等。严格按照国家和集团公司规定的安全规程操作,做到控制严格,程序清楚,防范严格,措施落实,责任明确。切实实行专人专证、专事专证和专人签字确认,并设专人检查监护。 2.8开展安全评价和风险评估 做好安全和环境管理工作,关键是做好预防工作,做好事前控制的同时,定期对危险源和风险源进行安全和环境评价,采取措施有针对性地进行控制管理。对高中低压管网,按照使用时间长短和腐蚀程度及危害性分别进行评价。制定出检修控制计划,制定应急预案,预防突发事件,并定期进行演练,确保化工企业的生产安全、环保。 3持续推进“安全和环境风险预控管理”建设 为进一步提高全体员工的危险辨识能力,公司开展风险预控危险源辨识“口语化”工作,对体系内的危险源及后果、管理标准和管理措施进行“口语化”编制,按照员工岗位发放,使“风险预控管理”内容简单、易懂、会背诵、好掌握,真正地将“风险预控”运用到生产中来,运用到员工的实际工作中来。做好安全“双基”建设工作,本着“横向到边,纵向到底”的原则,积极开展“双基”考核工作,公司对分厂、分厂对工段、工段对班组,对照标准做到逐级检查,层层考核,不留死角,提高“双基”建设工作的全面性。 4加强环境管理,力求创建“零泄漏工厂” 根据集团公司的工作布置和节能减排及安全工作的要求,公司提出了“零泄漏工厂”的创建理念,并作为公司的一项创新管理项目,于5月份制定了“零泄漏工厂”创建实施方案,按照方案安排开展了“零泄漏工厂”创建的相关工作,建立了公司动静密封点统计台账,生产装置密封点数量统计,完成漏点治理工作。生产项目治理漏点196个,消漏率99%。各分厂首先根据创建实施方案要求,确定自身的实施计划,规划创建目标,分工段分岗位地做好零泄漏工作,按照规划目标逐步落实。 5结语 安全和环境管理是化工企业正常生产的重中之重,安全和环境管理必须常抓不懈、警钟长鸣。只有把安全和环境管理纳入日常生产管理当中,才能把管“安全和环境”上升到要“安全和环境”,才能从根本上杜绝影响安全和环境的事故发生,切实提高企业的经济效益,使化工企业持续长久地发展下去。 作者:宋向东单位:焦作煤业集团开元化工有限责任公司 环境安全论文:环境问题与农产品质量安全论文 “民以食为天,食以安为先”农产品质量安全关系到人们的生存、生活和身体健康,而环境的优劣是农产品质量安全的关键。 1保山市农产品质量安全现状 保山市经过多年的努力,大部分农业耕种田地的环境绿化覆盖面较好,市区周边覆盖率超过50%,一部分农村耕地周边的绿化面积达到70%以上,这样清洁无污染的农耕环境能够生产出高质量的农产品,但还有一部分受污染的农田区域现状不容乐观,主要体现在企业周围及农药、化肥的不合理施用的区域。近年来,保山市农业环保部门把加快绿色食品、有机食品、无公害农产品质量认证,加大农产品抽检力度,加强农产品污染源头治理等作为保障农产品安全生产和放心消费的重要措施,全面提升农产品质量安全水平。市农业环保部门始终把加强源头治理作为确保农产品质量安全的重要举措,加大农业投入品监督管理,坚持一手抓农产品生产环境,一手抓农产品质量安全监管,实现了不发生重大农产品质量安全事件的目标,农产品质量安全工作取得了明显成效。 2环境问题与农产品质量安全息息相关 农药环境污染问题主要是化肥、农药对作物的使用、塑料薄膜的大量应用而造成的土壤污染,还有部分水体污染等。 2.1农药残留对农产品质量安全的影响 农药在农业生产中应用广泛,农药残留问题是农业生产面临的重要问题,农药残留对农产品造成许多不利影响,也为人们的身体健康带来严重危害。施用农药是为了促进农作物生长,消除病虫害,增加产量,部分未被吸收的残留物直接污染了农产品;农药的施用影响了作物周围的空气、水土环境,而恶劣的环境反过来还会对农作物产生污染;农药与农产品放置不当,使农药扩散或洒出污染农产品;残留农药的农作物最终进入人体,进而影响身体健康。 2.2化肥的不合理使用对农产品质量安全的影响 保山市下辖四县一区,都是以农业为主,农业产品的生产在养分的投入上主要需要化肥,化肥养分含量高,肥效快,作物易于吸收,充分合理平衡的化肥投入可以提高产品的数量和品质,但其成分单一,有效利用率不高,特别是施肥水平不高,滥施的情况下,会影响到农产品的质量安全。一是氮肥施用过多,会明显提高农产品体内硝酸盐和亚硝酸盐含量,长期食用亚硝酸盐超标的食品,可诱发消化系统癌变;二是生产劣质磷肥的同时存在伴生元素铜、汞、镉、砷、铝、铬等杂质,也会进入肥料,施入农田,导致重金属超标;三是肥料的单一化,使土壤中的钙与其残留物反应生成难溶解的钙盐,造成土壤板结。 2.3塑料薄膜对农产品质量安全的影响 保山市耕地面积238万亩,旱地134万亩,水田104万亩,地膜覆盖面积103万亩,占耕地面积42%。主要是用在烟草和玉米种植上。近年来,大量的塑料薄膜得到推广和使用,“白色革命”增加了农产品的总量,但是废弃的塑料薄膜抑制了土壤的呼吸,并使农作物降低汲取营养的能力。 3保山市农业环境污染的控制策略 3.1农药污染的控制策略 用药次数的减少是控制农药污染的有效手段之一,要掌握农作物的生长特性,掌握引起病虫害的原因、时间及病虫害种类,在关键时期,选对关键药物类型进行施用,减少用药次数;掌握有效的农药喷洒方式,使用易降解及高效的农药,降低农药残留量;对农药污染严重或超标的田地改种不食用的农产品,用以保护人体健康。保山市为扭转农产品农药残留超标这一局面,2004年1月,市政府了《关于禁止在我市销售和使用剧毒高毒农药的公告》,明令禁止使用六六六、滴滴涕等18种农药,在蔬菜、果树、茶叶、中草药材上不得使用甲胺磷等19种农药,禁止甲胺磷等5种高毒有机磷农药及混配剂在我市销售和使用,严格控制农药污染;在具体工作上,以农资打假专项整治行动、农药市场监管年活动、种子执法年活动、农产品质量安全月活动为抓手,强化以农药为重点的农资管理,从源头上减少了农产品的农药残留。 3.2化肥污染的控制策略 近年来,保山市针对化肥的单一过量使用、土壤养分失衡、对农产品质量安全造成危害的状况,相继推广了测土配方施肥等技术措施。到目前为止,全市测土配方施肥技术累计应用面积达到上千万亩次,根据土壤养分情况和农作物需肥规律施肥,让农作物吃上了“营养餐”。 3.3地膜污染的控制策略 宣传教育农民适量的使用地膜,并选择能够降解的塑料薄膜是解决这一问题的方法。 4结语 保山市在保证农产品质量安全,治理农业环境问题的过程中,突出重点,注重源头治理。农产品质量安全的关键在农作物生长环节,农作物生长环境与农产品质量安全息息相关,因此,本市农业部门严把农产品生产环境安全关,确保农产品的质量安全。 作者:师桂玲单位:保山市农业环境保护监测站 环境安全论文:我国软环境建设的安全生产论文 一、安全生产软环境建设的必要性 从全国安全生产现状来看,改革开放以来,我国相关政府部门遵循有计划的市场经济发展这一前提,已出台了一系列规范企业安全生产的法律条文和行政规章,取得了显著成效,具体表现为伴随着经济总量的稳中有升,事故发生的绝对量和相对量指标逐年下降。2002—2013年随着GDP的增加,全国各类事故死亡人数逐渐下降,相对指标亿元GDP事故死亡率、工矿商贸企业就业人员10万人生产安全事故死亡人数、煤矿百万吨死亡人数自有统计数据开始也呈下降趋势,2013年这三个指标较2005年分别下降了82.3%、60%、89.8%,从总体上看,我国的安全生产状况趋于好转。但是,从单年生产安全事故分布统计来看,工矿商贸企业发生的生产安全事故中,除其他企业综合指标外,煤矿企业、建筑业事故起数和死亡人数居于前两位。加之工矿商贸企业重特大事故较多,造成的伤亡和经济损失较大。所以,虽然我国安全生产状况已得到了显著的改善,但是仍不能忽视事故高发行业安全生产事故频发、与发达国家差距较大这一亟待解决的问题。从区域经济发展面临的安全生产问题来看,中西部地区经济发展中建筑业、煤矿业占有重要的比例,虽然各省市安全生产状况有所好转,但是仍然存在有个别行业事故高发、安全生产事故经济损失较大的全国共性问题。以河南为例,“十一五”期间,全省共发生各类事故85775起、死亡17766人,比“十五”期间减少150262起、13957人,分别下降63.7%和43.9%,但是仍出现有2008年10月济源市克井镇马庄煤矿透水事故致使18人死亡3人失踪,以及2009年9月,平顶山市新华四矿瓦斯爆炸事故致使76人死亡等重特大安全生产事故,造成了严重的经济社会影响。另根据杨贺的空间异质模型分析及纳入空间效应的中原经济区县域经济增长计量模型分析,认为“矿业发展水平、工业化水平对中原经济区经济增长具有促进作用,而政府支出却与经济增长负相关”。这表明,因法律环境、政治环境、社会环境等软环境问题造成的政府安全生产的资金投入没有产生既定绩效水平,高事故率、高死亡率、高损失严重影响了中原经济区的经济持续发展。所以,我国经济建设在基础设施等硬件建设方面取得了长足进步的同时,在安全生产领域需要逐步提高安全生产软环境建设水平,逐步缩小政治、社会、经济、法律等软环境与经济发展需求间的巨大差距。 二、安全生产软环境建设存在的问题 (一)相关法律法规不够完善,缺乏民主性、透明性 立法是安全生产软环境建设的前提条件,公开、透明、民主又是保证立法能够有效反映市场参与者利益的重要手段。史普博认为政策是“管制者和有关的市场参与者之间互动过程的产物”,强调了立法公开、民主参与的重要性,并提出听证会制度这一民主参与的重要方式。目前,我国已基本实现立法的公开性和透明性,但是还无针对立法民主性的明确规定,致使听证会这一保证市场参与者实现民主权利的重要方式无法有效开展。同时,安全生产相关的法律法规严重不足,无法有效规范规制者与企业、消费者的沟通渠道。安全生产的法律环境建设存在诸如法律制订、修改落后于安全状况,法律条文的规定缺乏实际操作性等亟待解决的问题。 (二)安全生产管理体制落后,管理者执法不力 在经济转轨时期,市场经济发展的新环境使得包括安全生产管理体制在内的许多政府职能监管领域都出现了不同程度的管理体制落后问题。同时,安全生产的监督管理部门存在机构主体不清、职能不明,基层监管机构设置不规范,交叉重叠,“越位”“缺位”等问题。我国各地区各省市原本捉襟见肘的安全生产保障资金的投入,由于监管者本身职业素养较低、工作效率低下,监管机制落后等原因更呈现出严重不足,直接导致安全生产领域相关法律法规无法有效实施,无法有效保护从业者的自身健康和职业安全。 (三)市场主体非法牟利,行为不规范 在缺乏相关完善的法律法规,缺少社会监督的情况下,市场主体即各生产企业势必会出现企业利益至上,缺乏安全生产意识及减少安全生产资金投入的情况。各种健康、安全、环保的法律法规,最终要作用到生产企业才能产生应有的绩效。加大政府层面对安全生产的资金投入,完善监管体制只是改善安全生产软环境的方法之一,更重要的是企业作为行为主体对安全生产监管政策的努力实现。然而在中原经济区的建设发展中,存在少数生产企业雇主无视国家各级政府的法律法规,将获取超额利润作为企业的最终目标,用减少安全设施投入、降低污水处理费等各种方法降低成本。同时,经营者以各种寻租手段降低违法风险,获取非法利益,阻碍了我国经济的正常运行和监管的有效实施。 (四)专业人才供给不足,社会重视程度不够 人才环境作为软环境建设的优秀内容,区域经济发展的重要力量没有得到足够的重视。在安全生产领域,专业人才供给不足,使得安全生产技术无法得到有效推广。社会普遍存在对现有人力资源重视不足的问题,人才分配制度不合理,缺乏尊重人才的社会环境,吸纳高层次专业人才能力不足。同时,一线生产员工缺乏安全生产的专业知识及技能培训,对部分高危职业的从业危险认识不足,间接上助长了用工企业在追求超额利润的过程中对安全生产相关投入的漠视,不利于改善现阶段安全生产软环境建设。 三、安全生产软环境建设的路径选择 从我国安全生产软环境建设存在的问题入手,借鉴其他国家和地区的改革经验,可以从以下几方面入手,改善我国安全生产软环境建设现状。 (一)完善相关领域的立法工作 改革开放后,安全生产的立法工作取得了较大的进步,但是与现实需要还有很大差距,重要领域缺乏可操作性的法律法规给执法工作带来了巨大的困难。在实际工作中,中原经济区安全生产的立法工作要注意:第一,区域经济发展中制定的安全生产规章制度与中央、各省市的各项规章保持一致,对已实施规章存在矛盾的地方,在科学判断后进行修改或者废除;第二,强调相关法律法规的可操作性,在拟制订法律法规之前对该领域进行综合调研,加强审批过程中的可行性评估;第三,强调立法过程中的公众参与,积极推行立法过程中的听证会制度,广泛听取相关专家、社会公众的意见和建议,增加立法的透明度。最终目标为“通过法律规制,实现权利资源的最优配置,从而实现权利资源使用价值在质上的极优化程度和量上的极大化程度”。 (二)深化监管体制改革,提高监管者素质 执行是安全生产软环境建设的关键,权责明晰的监管体制、专业有素的监管队伍、独立专业的监管机构是安全生产各项政策执行有力的重要保证。改革监管体制中存在的多头管理,明确各执行机构的权责问题,成立专门的监管机构是西方国家监管体制改革的主要经验。我国各级行政机构改革要坚持这一改革思路,从人员任命、经费管理使用上保持安全生产监管机构的独立性,从而避免出现多头管理的利益争夺问题。同时,监管者自身的素养和专业素质对安全生产监管实施有重要影响。由于信息不对称的存在,“规制过程的当事人之间存在着:公众———政治委托人、政治委托人———规制者、规制者———被规制企业这样三层委托关系”。实际工作中,诸如安全生产一票否决制、绿色GDP生态指标考核制等问责制就是激励和约束监管的一种有效方式。我国的安全生产软环境建设也应积极探寻有效的方式方法,激励和约束监管者的执法行为。 (三)强化制度建设,约束市场主体的生产行为 传统的监管方式是靠政府强制力的“外在施压”措施,往往监管成本高,且难以取得预期效果。要想从根本上约束市场主体过度追求超额利润的行为,应逐步引入多种监管措施,结构合理的市场激励措施可以增强企业、社会团体和个人的内在动力,督促他们实现自我约束,积极运用创新和技术变化以实现政府部门安全的各项规定。同时,强化信息披露,及时向公众有关生产安全、产品安全、环境质量等方面的信息,提高信息的公开度,使消费者、从业者等社会公众能够根据自身利益采取行动。(四)营造良好的人才环境,重视人才培养从我国区域经济发展现状来看,中西部地区缺乏优越的区位优势,专业人才呈现出人力资本绝对数量的不足。而东南沿海地区近年来出现的“用工荒”也凸显出其专业人才的相对数量缺乏,所以从全国来看,人才引进、人才培养是实现经济可持续发展的优秀工作。具体来看,人才培养要推进地区发展就要把人才作为关键因素加以重视,努力造就数以亿计的高素质劳动者、专门人才和创新人才,建设规模宏大、结构合理、素质较高的人才队伍,开创人才辈出、人尽其才的新局面。在安全生产领域以鼓励劳动和创造为根本目的,加大对人才的有效激励和保障,加强对一线员工的安全培训,切实加强高层次人才队伍建设。 作者:张曦单位:新乡学院商学院 环境安全论文:探究国际经济环境与我国安全处境论文 摘要:国际经济相互依存现象日益加强,国际力量不仅影响国家行为,而且更深入到国家内部结构。国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。受此影响,经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。 关键词:国际经济;国家安全;国内结构;决策机制 冷战结束以后,经济全球化加速发展,世界经济相互依存为各国发展开放经济带来动力,与此相伴的是“经济全球化的负面影响日益显现,非传统安全问题与发展不平衡现象日益突出”[1],当代国家安全的威胁因素在增多。在传统国家安全战略中,经济安全的地位在上升,以经济安全为主要内容的非传统安全观成为各国安全战略的重要内容。不过,对于不同国家以及不同国家的不同经济发展阶段,经济安全的含义是有区别的,这是由各国国情、经济实力和经济发展阶段不同决定的。随着国际力量对于国家的影响日益深入,经济安全的范畴也不只停留在国家间的经济实力的竞争方面,美国《国家安全战略报告》中把经济安全首先界定为“国内经济问题”,认为经济的不安全成为重要的“国内政治和经济事务”,经济安全的根本保障在于“国内的经济力量”[2]。自从20世纪70年代起,当全球经济竞争日益渗透到各国经济发展战略和政治决策过程,影响着国家间的传统政治关系时,国际政治经济学作为国际政治的前沿领域,把经济因素引入到国际政治领域来探索全球化日益发展过程中政治与经济的互动关系。本文根据国际政治经济学理论的最新进展,分析国家安全中的国际经济因素,以及国际经济影响国家安全的途径,以期对国家安全特别是国家经济安全得到全面理解,并开拓经济问题研究的新视野。 一、国际政治经济学视野里的国家安全问题 国家安全就字面来讲是国家不存在危险和不受威胁之义。本文认为,伴随着国际政治经济学理论的发展,关于国家安全问题的研究存在三个发展阶段。 1现实主义的传统安全 国家作为安全主体,“所致力维护的是构成国家的四个基本要素的安全:主权独立、领土完整、国民生命与财产安全、合法政府的存在和正常运转,维护这四个要素的安全都是国家权力机构的职能,从这个意义上讲,国家安全是政治”[3]。国家在国际体系中的生存与发展首先是确保国家主权的安全,这也是传统安全观的优秀所在。在二战结束以后的很长时期里,占据国际关系理论主流的现实主义理论把国家权力作为国家间竞争的优秀,研究国家利益与国家权力的关系,为传统国家安全观提供了充分的理论根据。 2相互依存理论的经济安全 20世纪70年代以后,世界经济迅速发展,世界市场的竞争异常激烈,各国经济往来日益密切,非国家行为体如跨国公司、国际组织等增多,经济一体化、区域化和集团化的趋势增加。国家的军事安全、国家权力受到了来自经济安全的挑战。围绕着国家与市场的优秀问题,国际关系理论在实证分析中拓展研究路径,使得经济因素在传统安全中与政治因素一样具有重要的国际关系层面的战略意义,非传统安全观逐渐形成并发展起来,上升到政治和外交的高度,在非传统安全中占重要地位的经济安全受到普遍的重视。尤其是冷战结束以后,经济全球化进程加快,各国经济竞争加剧,使经济安全问题成为国家安全关注的首要问题。 经济安全观的提出扩大了国家安全问题的范围,各国日益重视国家经济安全问题的理论依据超越了现实主义理论,国际政治经济学以国际贸易、对外投资和货币合作等领域为背景探讨世界市场与民族国家之间的关系,涉及国家经济安全研究的广泛议题,侧重国际经济相互依存理论的发展。在理论进展中,“复合相互依赖”强调多层次——国际组织、国家、跨国公司、民间团体等——和多领域——经济、政治、科技、文化领域分析国家间的相互依存关系。 3经济安全中的制度安全 20世纪90年代以后,国际政治经济学关于国内政治的探讨表现出了理性主义的一般性特点,把国家这个基本单位进一步分解,行政机构、立法部门、官僚机构、政党以及利益集团成为分析的基本单位,揭示在不同的国内结构下,不同的国内偏好是如何聚集成政策选择的。主要研究两种关系:一是国家和社会的关系;二是国内政治经济与国际政治经济的关系[4]。其中一个重要议题就是研究国际经济要素影响国家政治层面的问题,即国际力量对于国内政治的影响。经济安全问题已经不仅仅是经济运行本身的问题,而是与国家制度、政治体制以及经济政策密切相关的政治经济学问题。“重大特别是根本的国家经济利益被列入到国家经济安全的研讨对象,包括三个主要方面:一是基本经济制度、经济主权受损和经济危机发生。……”[5]经济安全观在某种程度上或可以称其为制度安全。 全球化背景下国内政治模式的探讨成为美国政治制度背景下国内政治过程研究,从而使国内政治形成一个什么样的模式具有一般性意义,带有美国背景的问题意识。“目前,在全球意义上的国际政治学界,美国的国际政治理论居于主导和统治地位,以至于在许多人看来,“真正”的国际政治理论基本上就是美国的理论,美国的理论就是全球性的理论”[6]。国内政治被普遍认为是一种国内政治过程,即政策出台机制,反映国内社会行为体的利益偏好从个体偏好转变为国家偏好的过程。从形式上看,西方国家国内政治过程表现为通过公民选举的民主制度形成国家政策,依此逻辑,国内政治成为经济发展的重要推动力。但是实质上,公共选择分析把政治过程看做是类似于市场的过程,“政治人”理性本身存在着有限理性的问题,国内公民选举并不能够反映出全民利益。新制度主义分析则是“将政治行为镶嵌进规则的、规范的、预期的与传统的制度化结构中的一种方式”[7]。在现有的制度框架内,美国国内政治模式目标在于如何取舍两个政党所代表的利益偏好,进而出台何种经济政策。“对于长期凝聚美国社会的价值观,对于支持美国实力增长的盎格鲁•撒克逊的自由资本主义发展模式,美国的政治主流仍然坚信不疑。美国的左派和右派、保守派和自由派所信奉的,乃是同一套价值体系,其区别仅在于采取哪种方式和政策予以实现”[8]。 在实践中,在国际力量的压力之下,某些占有竞争优势的利益集团的利益偏好通过国内政治过程和结构的改变得以实现。俄罗斯是一个典型的例子。从20世纪80年代末戈尔巴乔夫以美国民主政治模式为参照进行政治变革到普京时期主权民主思想的提出,俄罗斯对于民主政治的探索经历了一个国内政治失序的过程。俄罗斯曾经寻求国际动力来促使民主政治转型,进而推动经济改革,但是国际力量在拉动俄罗斯进入西方民主框架之后,政治体制改革打破了原有的制度框架,经济发展问题转变为政治冲突问题,既打乱了原有的经济秩序和经济生产链条,又没有新的市场经济主体有序运行。尤其是国外资本投资多在金融市场,极少进入生产领域,严重地影响了市场经济的建立与完善,给俄罗斯社会带来重大灾难。在21世纪初变化着的国际政治经济体系里,俄罗斯受到国际政治与国际经济两方面的压力,当各国纷纷从国内需求拉动经济增长的措施中寻求保持国内经济增长的时候,俄罗斯国内问题暴露出来,那就是“低效的经济”和“旧有资源出口结构”,严重威胁着俄罗斯经济增长。国际压力随着世界市场萎缩而成为俄罗斯国内经济发展的障碍。俄罗斯以西方民主模式为起点的政治转型在历经20年发展演变之后,留下了深刻的经验教训,甚至被称谓“损失的二十年”。目前俄罗斯国内依然存在着“脆弱的民主”和“薄弱的公民社会”。正如俄罗斯学者所言,“在全球化和区域化过程中,经济被提到首要位置,而俄罗斯近期难以在经济领域发挥主导作用。”[10]可见,当全球化进程把各国相继带入世界市场时,国家能否确立与本国经济结构相适应的民主政治制度已经成为国家安全的重要内容。 二、国际经济对于国家安全的影响途径及国家安全的维护 从国际政治经济学视角看,国际经济对于国家安全的影响突显出国际力量对于国内政治的影响。国际力量从一个客观存在的国际体系中的外生变量演变成内生变量,作用于国内政策选择过程,成为国家政治决策不可忽视的内生变量。国内政治过程与结构是国际力量影响国家政策的渠道,也是国家应对全球化负面影响的重要环节。那么国际经济力量如何影响国内政治结构及国家制度安全呢? 1国际力量影响国内政治的途径 国际力量的界定大体包括三个层面:一是国际体系中的战争体系和贸易体系对国内政治发展的影响。二是国际制度、国际规范和国际组织等制度性力量对国内政治的影响,以及国际机制、规范等制度性国际力量对国内政治的同化作用等。三是国际服务、商品和资本流动等跨国经济力量对国内政治过程和政策选择的影响。 国际力量之所以能够作用于国内行为体,是因为国际力量通过国内结构这个渠道进入到国内政治过程当中,进而影响到国家政策的选择与实施。“国内结构涵盖了政治和社会制度中的组织机构及其运行惯例,结合在法律与惯例中的决策规则与程序,以及深嵌于政治文化中的价值与规范”[2]。国家社会内部的利益主体经济关系制约着从政策决策到政治制度的国内行为,国内政治结构和社会的联系影响一个国家的对外经济政策,以及一个国家的议事日程。 国际经济力量的影响深入到国内结构,使国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。由于各国国内政治模式的不同,各国国内制度对国际力量存在着抵抗,国际力量对于不同国家造成不同的影响,那么,国际力量进入到一个国家的政治过程与结构中,就产生了两种结果:或者是国际力量塑造国内政治的变迁方向朝趋同方向发展,或者是国际化在一些国家促成政治危机,导致全球化与本土化的冲突。美国学者海伦•米尔纳和罗伯特•基欧汉分析了世界经济变化改变国内政治的途径:创立新的政策偏好和同盟,引发国内经济和政治危机,削弱政府对宏观经济政策的控制。从长远的观点来看,国际化可能通过强加给自给自足国家日益高昂的机会成本而影响其国内政治。在自给自足经济国家,随着效益下降,公众不满增加,政府的合法性受到不利影响。全球化导致各国国际化发展过程中,尽管各国制度存在内在约束与激励机制,但是国际化仍然对国内政治产生了深刻的影响。国际力量影响着经济变化,从而影响着利益体的关系发生变化,直接影响着国内政治,造成国内政治冲突。因此,无论是短期国内政治对于国际力量的抵制,还是长期国内政治受到国际力量的同化影响理论问题的提出,对于国内政治层面而言,其所面临着外部冲击已经构成国家经济发展道路前行中的重要挑战。 2国家安全的维护考验经济政策形成机制与政府政治行为能力 从20世纪70年代的石油危机到90年代的金融危机,再到21世纪第一个10年还没有结束时由美国金融危机袭卷而来的全球经济危机,各国均受到巨大冲击,这也成为欧美各国探寻应对国际力量变化的国内政治过程的国际背景。如何有效防范国际经济危机的连带性影响,各国政府开始思考本国经济发展模式,政治因素的考虑已经远远超过自由贸易规律的影响。无论国际贸易政策,还是汇率政策,都面临着巨大的挑战,国内政治的稳定与政策机制的有效性成为迫切需要。国内社会行为体的不同政策偏好直接影响着国家政策的制定与实施,全球化背景下的国内政治力量不仅仅是干预力量,而且是被看做国内不同行为体的集合,反映着国内行为体利益关系的变化和社会结构的变化。这种变化深刻地考验着国家政治行为能力。 “虽然国外有关国家的政府运作机制不尽相同,但都将经济安全决策列为政府决策的最高层级”[2]。经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。在这个环节中,符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。在全球化背景下,国内政治的稳定与发展关键在于能够抵制国际力量的压力并且能够利用国际力量发展本国经济,保障制度安全与经济安全。 国际政治经济学关于国内政治的研究启示我们,国家安全在国际关系领域面临着新的挑战。第一,经济安全成为国家安全的重要组成部分,国际经济的相互依赖使一个国家的经济发展战略与国家安全战略紧密相关。第二,对于经济安全问题的研究不仅仅是在国家经济发展战略问题领域,更是国家经济政策制定与实施过程中必须考虑的问题,从而经济安全问题更细化为国家决策机制和民主政治制度问题。 三、关于国际经济与国家安全问题研究的中国意识 伴随着对中国经济转型的探讨,中国的政治转型成为国际政治理论关注的对象,中国经受着进一步政治经济改革的考验。为此,深入探讨国家决策机制成为国家安全研究的重要内容。中国在成功进行经济转型的过程中,政治制度提供了很好的保障,抵制了国际力量对于国内政治的冲击,并且已经利用国际力量促进经济发展。但是在中国经济转轨历程中,国内社会经济利益关系发生着变化,如何使政治体制改革适应经济转型的需要,政治发展面临着新的任务,国家安全问题的探讨需要深入研究政治发展模式。 中国政治体制面临的是国内行为体的利益偏好与利益关系发生变动的历史时期,由于国际力量的渗透作用,国内政治变化内容既包含了自身的转型内容,也包含了对于国际力量的反应,国内政治过程与政治结构将变得更加复杂。今后,认清国际背景,规避风险,应对国际力量的冲击仍然是中国经济改革开放前行路上的重要任务。中国学者必须看清国际政治经济格局,探索适合本国国情的国家安全观及国家安全战略理论体系。 1在国家安全问题研究基础上深入国家经济政策选择机制研究 当国内政治过程受到国际力量的直接影响时,国家政策选择就是一个国家政府在全球背景下综合平衡各种国内国际因素而形成的博弈结果,“最重要的先决条件是要有一个胜任的决策机构,这个机构应拥有高水平的政治领导人,他们能够将外交政策中的经济与非经济因素互相结合,并与国内政策适当结合起来”[2]。在此种情况下,政府整合国内行为体的能力面临着考验,有可能表现为自主性政府或亲外国势力政府,从而国家的政治、经济、社会和外交等发展模式和战略相应发生改变。尤其是,对于转轨国家而言,国内社会行为体在国际力量的影响下利益矛盾冲突加大,整个社会面临全面转型,而政府本身同样面临转型与重建的过程,国内政治过程与政治结构必然经过一个失序的过程,国家经济战略和政策将发生重大变化。我国政治体制改革是以经济体制改革为基础的,经济体制改革为政治发展提出了相应的任务。受经济结构调整的影响,政治结构各要素之间的矛盾冲突是巨大的。这要求中国政治发展必须符合中国经济发展的实际,以经济渐进转型为基础,反映中国社会发展的现实和利益格局。 在国际化压力下,政府面临着几种可能性选择:一是隔绝于国际化压力之外,这是可能的,但是这样做的代价高昂,所以只能是短期或中期战略。二是操纵国际市场,这也是可能的,但是也需要付出可观的代价。三是与其他国家协调,进行国际合作。四是国家向国际市场压力让步,采取改变国内既有政策的做法,重新设计制定新的制度[9]。对于前两种类型的国家属于极端,比如前计划经济国家,霸权主义国家,大多数国家属于后两者,选择对外合作,或者是改变本国的制度。转轨国家面临的情况就是改变本国的制度,生成新制度的过程。在制度生成机制中,行为体偏好是自变量,通过对利益的界定,偏好决定制度的设计和选择。在不同的领域,由于行为体的利益不同,那么偏好就不同,从而进行制度设计和选择也就不同。随着转轨经济的演进,能够进入转轨国家国内结构的国际因素范畴在扩大。从主体上看,国际因素包括国家间的权力争夺,非国家行为体的冲击。如跨国公司、国际组织等进行经济权力的冲击目前已经进入到各国内部社会利益体冲击。从领域看,国际因素有国际政治安全问题,也有非传统安全问题,更多地涉及到国际贸易规则、关税壁垒、国际投资、跨国公司东道国法律法规和价格转移以及国际货币体系变化等因素。因此,转轨经济演进过程中,国家竞争优势的形成比较困难,国际风险的可能性更大。受国际因素冲击的所有国家中,转轨经济的特殊性在于:市场经济不完善,国内行为体自身的保护意识与竞争力不强,受到国际规范、观念的影响更大。国际力量会对转轨经济的不利的国际环境。美国新保守主义代表性人物罗伯特•卡根认为,俄中领导人有一套关于政府和社会以及统治者和人民之间关系的信仰,并把它作为对内对外政策的指导方针,而中国和俄罗斯的外交政策旨在为所有的独裁政府,至少为他们自己在构建一个安全的世界。“民主政府和独裁政府之间的全球竞争将成为21世纪的主要特征”[10]。而美国自由主义理论家、普林斯顿大学政治系国际政治学的教授约翰•伊肯伯里认为现有的由美国制定的国际秩序更加具有合法性,因此也能够更加持久。现有的规则建立在不歧视和开放市场的基础之上,同时具有以联盟为基础的领导性质,再有这些规则和秩序包罗万象、获得了广泛认同。美国无法阻止中国的崛起,但是可以确保中国在美国制定的西方规则和制度框架内行使权力。西方国家对于转轨经济的进展态势存在着防范和深入的关注,这也需要我们对转轨经济的研究要全方位地关注国际因素的动态。 2重视转轨经济进程中政府整合行为体偏好的能力的研究 经济转轨发生以后,各种关系的重新构建过程就开始了。这是一个长期的渐进过程,对政府能力提出了极高的要求,也是维护制度安全遇到的挑战。 国际因素冲击不仅指向对政府本身,而且是对各类社会行为体的冲击,对于国内行为体偏好的影响,可能聚合成国家偏好,也可能不会,反而成为国家内部矛盾的根源。因此,政府面对的不仅仅是国家应对国际力量的战略对策,而且要考虑国家如何在社会层面整合社会行为体的利益形成应对国际力量的战略对策。首先,政府满足社会基础,这是转轨制度有效生成的一个重要保障。整合国内利益体的基本途径是通过集体选择的逻辑,协调国内行为体利益。其次,政府促进制度环境生成,思考政治改革路径和法律规范问题,这是提供制度环境。政府的职能就是协调各利益体之间的矛盾,保证经济转轨国家社会和谐有序。 从国际政治经济学角度来看,经济转轨的启动是国家重新整合国内社会行为体利益偏好从而形成新的制度的过程。在转轨发生以后的若干年里,转轨经济稳定发展的关键依然是对于国内政治的把握,即在国内—国际层面正确处理国家—市场—社会模式下的行为体偏好问题。但是,从国际政治经济学学理空间的进展看,国家偏好与社会利益体偏好的整合受到多种因素的冲击,特别是受到国际因素的冲击,包括国际经济力量,也包括国际社会规范力量。这使政府面临对偏好来源的界定与整合的双重任务,政府协调利益体矛盾的能力面临严峻考验。 在转轨经济演进过程中,转轨国家会继续面临国际—国内互动影响,但是社会行为体的利益偏好及其受到的影响途径与转轨启动时期存在着差异。在各转轨国家里,来自于国际体系中的各种国际力量,包括经济力量和观念力量对国内行为体的影响加剧,而且变得更加直接,通过生产链、贸易链、资金流或者是某种规范、观念、文化以及主体间信念等因素直接作用于国内某一产业、行业或企业以至于个人,使个体偏好与集团偏好的矛盾增加。在转轨经济体发展过程中,这种矛盾将长期存在。因此,政府采取什么样的措施来整合行为体的利益偏好,从而使社会和谐稳定,将是转轨经济中国家安全问题研究面临的一个重要任务。 四、结论 国际经济发展趋势是国际经济相互依存现象日益加强,国际力量不仅影响国家行为,而且更深入到国家内部结构,通过国内政治过程与社会结构,影响国家经济政策的制定与实施,甚至制度变迁。在此背景下,国家安全这个概念的外延在扩大,不仅包括传统安全,也包括非传统安全,更为重要的是,在非传统安全中的经济安全领域,不仅存在国家间经济安全,而且存在着国内—国际互动过程中的制度安全问题。国家经济政策处于应对国际经济力量和国内社会行为体利益偏好的双重约束中。受此影响,经济全球化背景下维护对外开放经济体的国家安全的重要环节在于国内政治过程。一个国家的政府如何面对国际力量与国内社会的双层压力,这严重考验着政府的执政能力。符合社会需求的决策机制是国家安全的基础,也是经济顺利运行的重要保障。 环境安全论文:现有网络环境电子商务安全策略研究论文 [摘要]计算机仿真是指通过实验模型去研究一个已经存在的或者正在设计的系统的过程。仿真实验不仅是对实验原型的再现,而且是按照实验的侧重点对模型进行研究,最终建立在模型系统上的实验技术。 [关键词]仿真实验实验教学 一、计算机仿真 计算机仿真就是将一个描述实际系统的数学模型通过第二次模型化,变成一个能够采用计算机运算求解的仿真模型,并在计算机内进行运转的过程,以此获得有关实际系统的定量信息、数据或资料,深化对实际系统的认识和研究。 计算机仿真的全过程:①建立描述实际系统的数学模型。②经二次模型化建立仿真模型。③仿真模型在计算机内运行,有必要再根据技术要求修改仿真模型并校验。④分析仿真运行结果,为研究、分析,设计和调整所研究的实际系统提供可靠的信息、数据。 根据仿真中所采用的计算机类型的不同,计算机仿真可分为模拟仿真和数字仿真。 1.模拟仿真 模拟仿真是采用模拟计算机作为仿真工具进行仿真,模拟计算机是一种连续变量的解算装置。它将被研究系统的各种物理量用机器电压来表示,通过由模拟电子器件构成的各种运算部件,进行模拟量的连续解算。 模拟仿真时,首先根据所研究系统的数学模型,用连续积分、降阶求解的方法变成仿真模型——模拟结构图,再选择合适的变量幅值比例尺,使实际系统变量与机器电压之间建立数量上的折算关系,然后将计算机中有关的运算部件按比例尺化后的模拟结构图进行连接。通过上机调试、运行,获得仿真结果。 模拟仿真的突出特点是仿真结果非常接近于实际系统的真实情况。这是因为模拟计算机采用机器电压代表实际系统的变量参加运算和输出结果,它是一个有正、负极性和连续变化的量,用它来描述连续系统的动态过程就显得逼真,和真实系统在测试设备上观察到的波形几乎完全相同。此外,模拟计算机运算部件采用的电路及所用的信号很简单,人们可以通过系数电位器的设置、调节和运算部件连接关系的改变,方便而迅速地改变系统的参数和修改系统的仿真模型,人机联系很方便。 2.数字仿真 数字仿真是使用数字计算机作为仿真工具进行仿真。数字计算机是一种离散量的计算装置,它将实际系统数学模型中连续变化的物理量离散成一组组二进制码表示的数字量,经过机器码的运算求得数学模型的解答,输出一组组时间离散节点上的数值解答。 数字仿真的大致过程:①建立被仿真系统的数学模型。②将数学模型经数值计算方法改造成仿真模型。③编写仿真程序。④键入并运行仿真程序,获得仿真结果。 二、仿真实验在教学中的应用 仿真实验是开放式实验教学的重要资源组成。所谓“仿真实验”,是相对于实物实验而言的,两者的主要差别在于:实验过程中所触及的对象与事物是否真实。在实物实验中所采用的实验工具、实验对象都是以实物形态出现的;而在仿真实验中,不存在实物形态的实验工具与实验对象,实验过程主要是对虚拟的实验仪器及设备进行操作。仿真实验虽然难以达到与实物实验完全一样的程度,但其良好的教学效果仍显而易见,其表现如下。 1.营造多样化教学环境,提高学习兴趣 对大多数学生来说,在预习实验的时候,会感到书上一些概念性的介绍很抽象。虽然有些仪器附有图片,但是仍然显得很单调。学生预习起来容易缺乏兴趣,对实验原理并不能真正理解。如果学生以前没有接触过该实验的仪器,实验中就有可能因使用方法不当而进行误操作,造成实验中断、仪器损坏。仿真实验可以提供形象直观、内容丰富的学习环境,图文并茂、动静结合、节奏有序的实验内容,并以声音、图像等丰富的表现力帮助学生进行多感官的学习,这样无疑会增加学生的兴趣,调动他们学习的积极性,促进学生对实验仪器的熟悉和对实验原理的理解。特别是一些对学生来说陌生而复杂的仪器,经过仿真实验的练习,操作起来既轻松又胸有成竹,从而提高教学效率。同时,降低了大大了损坏率。 2.打破时间和空间的局限,确保开放式实验教学的实施 将仿真实验与网络相结合,以网络为平台开展仿真实验教学。学生可以利用校园网或Internet对实验教学内容进行课前预习和课后复习,使教学内容在时间和空间上得到延伸,学生能够充分的学习和掌握实验教学内容。作为一个“开放的实验室”,学生可以根据自己的时间,在任何地点自主学习,利于学生根据兴趣选择,并能满足不同层次学生的学习需求。同时,给学生提供了自学实验的环境,培养了学生对实验的自学能力。 3.节省实验经费,提供无惧环境,保证实验的项目和数量 自然科学前沿领域的高新技术设备价格昂贵,目前伴随着高校办学规模的不断扩大,受教育资金的限制,高校仪器设备的数量和种类相对匮乏,传统单一的实验教学模式已远远不能满足实验教学的需求。多媒体仿真实验以较少的投入,更大灵活性的缓解了上述的矛盾。同时学生可以按自己的设想在多种实验环境中搭建自己的实验。另一方面,部分实验还具有一定的危险性,因此许多学校在开设实验项目时常有所保留,学生也不敢大胆尝试实验。这在很大程度上扼杀了学生创造能力的发展。仿真实验系统认错性很强,在模拟的过程中学生操作一旦出错,系统立即指出调节错误,如果前一步调整不好就不允许进行下一步,迫使学生反复演练直至成功,学生的创造性思维会得到良好的发展。从而保证了实验的项目和数量。 4.真正实现理论教学与实验教学的结合 仿真实验可以经过设置或再开发,作为理论教学的辅助工具。一些在学科发展中做出了历史性贡献的典型实验都可以利用仿真实验展现于课堂教学中,通过实验的方法引入新的概念和规律,把理论教学与实验教学有机的融为一体,按照科学探索和研究的过程进行教学,这样可以开阔学生的视野,提高学生实验的学习兴趣。仿真实验以仿真的仪器为主要器材,它所仿真的元器件、仪器仪表和系统功能与真实的硬件存在着必然的差异。仿真实验虽然新颖有趣,但与真实实验仍有距离感。并且,将仿真实验应用于教学,它的整个教学过程都是在计算机上操作完成的,在教学应用中不可避免地具有一定的局限性。 环境安全论文:现行网络环境营销安全管理论文 【关键字】:网络营销信息交流 【摘要】:本文从信息交流的角度对网络营销兴起和发展进行了探讨,分析了网络营销所面临的问题,并提出了解决办法。 自从1995年互联网完成商业化以来,利用互联网及内联网、外联网开展网络营销逐渐成为信息时代市场营销的一个热点。全球网上交易额在2001年估计为6000亿美元,高盛公司预测到2005年这一数字可以达到415万亿美元,而利用网络进行信息传递和交流,在网下完成的交易则数额更大。网络营销这一新的营销方式为什么能在短时间内得到如此迅速的发展;如何更好利用互联网开展营销活动。本文拟从信息交流的角度对网络营销原理进行探讨,并对网络营销中存在的问题及其解决办法提出自己的看法。 笔者认为网络营销兴起和发展的根本原因在于信息交流在现代市场营销中起着极其重要的作用,贯穿营销的全过程,而互联网在信息交流方面又具有相当强的优势。 1.信息交流是市场营销的基础 美国著名营销学专家菲利蒲·科特勒认为,市场营销是“个人和集体通过创造、提供、出售并同别人交换产品和价值,以获取所需所欲之物的一种社会和管理过程”。这一过程的最终目的是通过交换使交易双方获得所需所欲之物,交换的前提是买卖双方必须了解关于对方的信息:卖方必须了解买方需求才能使自己的产品符合市场需要,而买方也必须了解卖方所提供的商品或服务的信息,并进行比较和判断,才能作出是否购买的决定。 从信息经济学的角度看,整个营销环境是一个不对称的信息场。以消费品市场为例:市场主体包括企业、消费者和政府。三个主体形成了三组经济人对偶:企业与消费者、企业与企业、企业与政府。 企业与消费者对偶是主要矛盾。在交易活动中,这两者之间存在信息不对称的情况,双方都拥有不为对方所知的“私人信息”:消费者知道自己的需求,包括对产品品质、价格等的要求而企业知之甚少;企业了解自己产品的质量、成本、服务等信息而消费者则不清楚。不对称的信息损害的不仅仅是信息缺乏者也包括信息的拥有者,因为不对称信息所导致的不确定性将阻碍交易的进行,从而双方的目标都难以实现。信息的“对称化”主要有两种途径:一是政府管制,要求明码标价、产品质量认证、提供说明书等;二是参与者“发信号”,比如企业做广告,消费者向售货员说明购买要求、接受厂家的市场调查等。“对称化”的过程也是信息交流过程,这种交流贯穿于营销的全过程。企业在产品开发前所做的市场调研,在产品开发阶段进行的消费者测试和试销,在销售阶段所做的广告宣传和企业公关活动都是为了降低企业与消费者之间的信息不对称,以促进销售的行为。同样,在市场营销中还存在企业与企业之间(包括与竞争者以及与合作者之间)的信息交流,企业内部员工间的交流,企业与政府的交流。从某种意义上讲,市场营销活动就是信息交流活动。正是由于营销活动依赖于信息交流,而互联网又是一种新的信息交流平台,这正是网络营销兴起的根本原因。 2.信息交流工具的互联网的优势 在互联网应用于营销活动以前,企业与消费者之间以及企业之间的信息交流主要依靠传统方式进行。传统的信息交流方式在交流的及时性、广泛性和深入性等方面往往难以兼顾,而互联网的应用集中了各种信息交流工具的众多优点,这些优点主要体现在: (1)覆盖面广。目前,互联网已经成为连接200多个国家和地区的信息传输干道。到2001年底,全球已有5亿用户上网,而且增长速度相当惊人。我国的网民人数从1998年底的210万已经增加到今年6月底的4500万。这一特征使互联网成为任何一种信息交流工具都无法比拟的沟通范围最广的媒体,这为企业进行跨地区或跨国的信息交流提供了方便。覆盖面广的第二个表现是互联网联系着市场营销的各种参与者,生产者、消费者和其他主体都在同一平台上,这为在整个营销过程中利用互联网创造了条件。 (2)交互性。从前面的分析可以看出,信息交流是市场营销的基础。在各种交流手段中,口头交流是双向交流,但范围有限;信函交流速度慢;电话也是双向沟通媒体,但只能传递声音信息;电视、广播属于单向传播媒体,不能得到及时反馈。利用互联网能够交互式地提供信息,交流双方可以进行实时的信息交换,大大缩短了用户信息反馈时间,使企业能迅速觉察到市场环境的变化,及时调整自己的营销方案并形成闭环营销正反馈系统,在操作中实施动态跟踪监控,企业的柔性和组织与环境的互适性也得到显著提高。 (3)信息可存储。互联网联结的是计算机,计算机具有存储信息的功能。广播、电视、普通电话无法存储信息,在传递信息时,交流双方必须同时在信道两端,否则交流无法进行。为提高接触率,广播、电视都只能重复发送信息,这又会提高成本。而网上信息是存储在服务器里的,只要服务器在工作,对方可随时接收,这使交流具有了跨时空的特点,有助于扩大交流的范围。 (4)可传递多媒体信息。互联网可同时传递图象、文字、声音和一切可以数字化的信息。在信息交流的过程中,信息需要有不同的表现形式:有的适合用文字,有的用图形效果好。互联网的这一特点可以为各种形式的信息交流提供方便。 (5)开放性和共享性。用户无论背景如何都有权平等使用这一工具而不受限制。一般的大众传媒信息有很多障碍,如身份、信息内容、财力等,而互联网的限制则很多。这可以让更多企业和个人通过它和接收信息,提高了信息接触目标受众的机会。在企业内部,互联网和内联网、外联网的使用使信息能被不同部门和合作伙伴共享,信息的效用得到充分的发挥,有利于企业更好适应市场的变化。 (6)经济性。互联网上的信息交流是将各种信息转换为二进制码进行传递,可以节省在现实世界进行信息交流时所需的大量印刷、场地、邮递、交通、人员等费用。对制造商来讲,与顾客直接交流将减少对中间商的依赖,从而使营销链条缩短,能节约销售成本。交流成本方面的优势对企业开拓市场也有帮助,传统的交流方法由于成本高,商家为节省费用往往将顾客分为高价值客户和低价值客户,与前者经常沟通,提供高质量的服务,互联网的使用可以让低价值客户也能得到这种服务,从而吸引更多顾客。 (7)功能集成。互联网将传统市场营销中不同形式、不同阶段的信息交流,如广告、市场调查、交易指令的传递等集于同一平台,使得市场营销的大部分工作,如信息收集、收款、售后服务等都可借助于互联网、内联网一气呵成,从而使互联网成为一种全程营销的渠道。对消费者来说,互联网让复杂的信息交流简化为简单的点击行为,从而使他们的购物变得更方便,商品信息查询、比较、购买、售后服务都可坐在电脑前,按动鼠标就能完成,还能节省时间和交通费,降低了购买成本。 (8)一对一沟通。利用互联网和数据库技术可以分析客户的行为,针对每个客户的特征和要求提供不同的服务,客户的意见能得到及时的处理,让客户时时感到被关心和重视。这种沟通有助于满足消费者对尊重和自我价值的需求,建立企业与消费者的良好关系。著名商务网站Amazon业务迅速扩大的重要原因就在于能为用户提供个性化服务。 (9)信息可检性。在信息量呈几何级数递增的所谓“信息爆炸”的时代,无序的信息对用户来说是一种灾难。用户寻找信息时,如果信息搜寻困难,成本太高的话,他就可能放弃搜寻。这对于信息交流来说,是一种重大的障碍。互联网有大量的搜索引擎为用户检索提供方便,可以降低信息搜寻成本,这不仅对搜寻者有利而且使发送者接触目标的机会更大。 (10)交流隐蔽性。在网上进行信息交流时,双方是不见面的,也没有第三人知道交流的内容,因此交流具有一定的隐蔽性。对用户来说,这有助于减轻心理压力,用于市场调查能提高数据的真实性。用于交易时,使交易也具有隐蔽性,对于许多不愿意在购物时被别人打扰,不愿让别人知道自己所购商品的消费者来说,这一特征是他们选择网上购物的主要原因。 3.新的营销环境需要互联网 网络营销的崛起与全球营销环境的新变化也有密切的联系。进入20世纪90年代以后,全球营销环境呈现一些新的特点: (1)市场全球化。在这种背景下,各国各地区经济的联系更加紧密,交易的规模和范围更大。厂商与购买者在时间、空间、质量、价格等方面的背离也更明显。交易中个体的信息搜寻超出了国界,而在全球范围内进行。市场交易规模、范围和环境的改变要求新的交易方式与之适应,网上交易是人们对交易方式选择的结果。 (2)消费者更加强调自我。研究表明,消费者对自身地位的认识与收入有着直接的关系,在消费者收入较低的情况下,大批量的生产有助于降低成本,使产品廉价实用,随着社会的发展、物质产品的丰富和消费者收入的提高,人们对价格的敏感性降低而更加强调自身的价值,重视个性化。技术的发展,特别是柔性制造系统的应用又使这种个性化消费成为可能。消费个性化要求生产厂家与消费者建立一对一的信息沟通,随时了解消费者的需求变化和差异。新的信息交流工具必须能同时进行大量的点对点的信息交流,计算机网络正是满足这一要求的最佳选择。 (3)关系营销理论被众多企业接受。关系营销强调的是厂家与用户之间建立与维持长期的良好关系。由于竞争激烈、需求变化快,争取新的顾客比维持老的顾客困难得多,据估计争取一个新顾客的费用是维持一个老顾客费用的5倍,争取更多的回头客是新时代市场竞争的重要内容。对消费者来说,购物不仅是生理需要,更希望得到尊重与承认,让消费者感到被重视是留住顾客的重要手段。对厂商而言,随时与消费者保持信息交流,让他们感到被厂商关注,自己的意见被厂家重视是有效的营销手段。互联网作为一种即时互动的交流工具,具有这方面的优势。 (4)营销环境更复杂,对信息处理的要求更高。经济的发展使信息量激增,对企业的信息处理与分析预测能力提出了更高的要求。计算机的出现和普及为信息处理提供了高效的手段,处理手段的提高要求信息收集活动的高效率。传统的信息搜集方法不仅范围小、效率低而且不适应计算机处理,计算机的处理功能得不到充分发挥。互联网的使用使这一状况得到改变,从网上收集信息来源更广,传递迅速,更重要的是这些信息都是数字化的信息,便于计算机处理。使得企业能做出更灵活的反应。 (5)社会信息化程度提高。70年代以来,随着信息技术的发展与普及,社会信息化程度不断提高。在企业,EDI、CAD等技术使计算机在生产和管理的各个领域得到应用;在商业领域,POS系统被广泛采用;在金融领域,金融电子化、数字化已经成为一种趋势;在制造业,柔性制造系统的使用使网上定制成为可能;而在家庭,电话、电脑的普及率也不断提高,这些变化都为互联网在市场营销中的应用提供了较为充分的物质基础和社会条件。 可以看出,新的营销环境所呈现的新特点需要一种能与全球消费者、合作者进行即时的双向沟通并能即时处理各种信息的信息交流工具,而互联网正提供了这种可能性。 4.网络营销的缺陷和解决办法 互联网作为一种信息交流工具并不是十全十美的,网络营销在实践过程中也面临许多问题,其主要表现有: (1)信任问题。在信息交流中,双方的信任程度直接影响交流的效果。如果对对方提供的信息缺乏信任,很难想象这种交流有什么意义。互联网为交流双方提供的是一种虚拟的不见面的交流空间,其开放性的特征更容易使人对网上信息产生不信任感。这成为影响网上营销发展的重要障碍,CNNIC在2002年7月的调查表明,我国网民认为网上购物的最大问题是“产品质量、售后服务及厂商信用得不到保障”(占3619%),解决这一问题可以从以下方面着手: ①让消费者熟悉网站。熟悉是信任的必要条件,许多网站利用传统媒体和开展公关活动宣传网站的目的就是建立信任。对网上购物的优点和网上购物者的亲身体验多加宣传,也能减少消费者的顾虑。 ②采取一些符合消费者习惯的能增强信任感的措施,如建立商店实体或与传统商家合作,以及完善售后服务等。著名网站Amazon吸引客户的重要经验就是有完善的退款保证。 ③发挥政府和其他社会组织的监督认证职能。建立认证中心是许多国家发展电子商务所采取的措施,我国在这方面也开始起步。政府可以采取几方面的措施来增加用户的信心:一是完善法律法规。对网上欺诈行为进行更明确的定义,并加大惩处力度;对网上交易实行更严格的退换货制度及其它质量保障制度。二是充分发挥政府网站的监督职能。政府网站由于具有权威性和唯一性的特点,利用它提供网上企业的资信信息,公布信誉良好的或信用不佳的网上企业名单以及接受消费者投诉,可以在很大程度上减少用户对网上购物的担心。 ④对上网商品的选择。经济学将商品按消费者在购买前对其质量的确定程度分为寻求性商品和经验性商品,前者指购买前可以确定其质量的商品,如书籍、日用品等;后者指购买后才能确定质量的产品,如家电产品、服装等。对于寻求性商品只需要提供价格、购买地点等信息消费者就可以决定是否购买,而对经验性商品除了提供信息外,消费者往往还要试用才能作出购买决定。所以,一般来说,更适合在网上销售的商品应该是寻求性商品。 (2)信息安全问题。互联网是一个开放式的网络,它所采用的TCP?IP协议和UNIX操作系统本身也有安全方面的漏洞。在信息传递的过程中存在信息被截取、篡改和滥用的情况,最近几年关于上网用户的银行帐号和密码被人从网上窃取的报道很多,而用户上网购物的记录被商家出售的新闻也不少。这造成许多用户不敢进行网上交易。解决这一问题可以从法律和技术两方面着手:首先是加强和完善相关法律法规的制定,比如隐私权保护法和打击窃取网上信息的法规等;其次是在技术方面通过加密技术、防火墙技术以及认证技术的应用或利用虚拟专用网来防止或减少信息被窃取和篡改的可能性。 (3)费用问题。上网费用比较高,对用户来讲就是信息交流的成本高,这成为阻碍网络营销推广的一个重要因素,CNNIC的调查表明,网民对互联网使用中不满意度最高的问题是费用高(14.3%的用户对费用很不满意)。这一问题的解决需要依靠网络服务业自身的发展,网络服务业属于边际成本递减的行业,用户越多,新增加一个用户所需增加的成本越低。随着上网用户的增加和网络技术的发展,费用问题应该能够得到解决。在互联网普及的初期,电信部门可以牺牲一点部门利益,降低上网费以吸引更多用户,从长远来看,这对用户和电信部门自身都是有好处的。 (4)物流问题。互联网的主要优势体现在信息交流方面,在物流方面,除了数字化产品或服务可以通过网络提供外,其它商品的传送还需要利用传统分销渠道,降低物流成本可以从几个方面努力;一是建立专门的物流企业负责商品的存储和传送。利用它们的规模优势可以降低单位商品的物流成本,这正是社会分工带来的好处。二是可以利用互联网降低资源浪费。据统计,我国目前的货车空载率达30%,不仅极大的浪费了运力而且造成交通资源的紧张。互联网作为信息沟通平台,用来及时撮合待运客户与空载车对合理分配运力、降低运输成本都有好处。三是与传统中间商合作。它们一般比较接近消费者,与这些中间商合作不需要新的投资,也是降低物流成本的一种有效途径。 互联网在信息交流方面的优势为网络营销的兴起和发展奠定了基础,同时,它的不足之处也使网络营销面临许多问题,但随着网络营销实践的发展,人们一定能扬长避短,网络营销的前景是非常广阔的。 环境安全论文:人机环境考虑电气安全论文 引言 在安全生产中.电气安全是一项重要的工作。触电伤害作为现场工作人员的四大伤害之一,其在18种工伤分类中占据第四位,是指电流通过人体而产生的化学效应、机械效应、热效应及生理效应而导致的伤害。尤其在潮湿地区或进入夏季,气候炎热潮湿.触电伤害容易发生。为防止触电伤害事故,必须加强用电安垒管理。施工现场的电气系统本身是一个相对独立、完整的体系,加强电气安全管理,就应从“人一机一环境”综合考虑,并注意电气的系统性、完整性。 1电气伤害事故预防措施 1.1完善制度,健垒用电手续 为确保生产和基建任务顺利进行,防止电气伤害事故,落实电气安全管理制度,必须认真执行电气安全技术规程,严格执行电业系统规定的“两票三制”,并定期检查执行情况,纠正存在的问题。由于生产基建、设备检修、新设备试车等多项工作.设备停送电频繁。如这些环节协调失误.就可能发生事故。为避免因停送电不协调导致事故的发生,应该拟定“设备检修停送电联系规定”。凡供电由电气作业人员直接控制的传动机械设备停电时,必须由工程项目负责人填写“联系单”,持单并由设备操作工签字同意,再由值班电工签字方能进行停电操作,停电后,经验电、装设按地线、悬挂标志牌,将联系单交工程项目负责人保存,即可开始设备检修等工作。工程项目完毕,再经有关人员签字,经检查确认安全,方可送电。 1.2加强教育、提高工作人员素质 在电气现场工作中,为了减少电气伤害事故,确保电气安全,必须确保电气作业人员的安垒。 首先,电气作业人员必须经医生检查身体.并证实确无妨碍电气工作的疾病,经过专业培训,具备必要的用电安全知识并且考核合格,持有上级部门颁发的电工作业操作证,才能担任电气作业和电气作业监护人工作,其次,电气作业人员必须严格执行《电力生产安全工作规定》,按章操作。在易爆场所的电气设备和线路的运行,必须按照《爆炸性环境防爆电气设备选用标准》执行;同时,电气作业人员作业时,必须穿戴好劳动保护用品,必须熟悉触电急救方法。当电气工作人员在工作,尤其是在危险区域进行工作时,监护人员应随时提醒.注意安全,禁止大声怪叫,以免引起错觉而引起事故。当气候条件恶劣时,应停止户外电气作业,不得已而紧急抢修的应采取可靠的安全措施。在雷雨天气需巡视室外高压设备时,巡视人员应穿绝缘靴,并不得靠近壁雷装置。 1.3确保设备安垒要防止发生电气伤害事故,电气设备本身的安全是前提条件。如果电气设备本身不安全,也就谈不上电气安全。因此,任何一家企业,要想杜绝电气伤害事故发生,首先要做到使用的电气设备的安全可靠。要想做到电气设备安全可靠,必须做到以下要求: 电气设备必须经过安全认证,具有国家指定机构的安全认证标志; 要有备用电源,尤其是停电能造成重大危险后果的场所,必须按规定配备自动切换的双路供电电源或备用发电机组、保安电源, 做好防触电工作,防止人体直接、间接和跨步电压触电(电击、电伤),可采取以下措施:接零、接地保护系统,漏电保护,绝缘保护,电气隔离,安全电压,屏护和安垒距离,连锁保护, 做好电气设备的防火防爆工作:消除电气引燃源。为防止电气设备、线路因过载、短路等故障,产生引燃温度、引起电气火灾,除按常规设置过载、过电流、短路等电气保护装置外,可装设能发出声、光报警信号或自动切断电源的漏电保护器。根据燃、爆介质的类、级、组和火灾爆炸危险场所的类、级、范围,配置相应符合国家标准规定的防爆等级电气设备(包括线路导线、接地装置),防爆电气设备的配置、维护应符合整体防爆要求。还应采取必要的隔离、连锁保护装置、防静电等措旋;要有安全距离,一般电气设备与爆炸危险场所间的安垒距离,采用消防规范规定的防火间距,注意通风,电气设备通风系统的进气不应含有爆炸危险物质或其他有害物质,废气不应排人爆炸危险环境,通风系统必须用非燃材料制成,电气建筑物、电气灭火、消防电源、消防报警和控制等对策,一般由消防行政部门按消防规范要求提出; 要有防静电措施。为预防静电妨碍生产,影响产品质量、引起静电电击和火灾爆炸,从消除、减弱静电的产生和积累着手,采取的主要对策有:工艺控制,即从工艺流程、材料选择、设备结构和操作管理等方面采取措施,减少、避免静电荷的产生和积累,要防泄漏,生产设备和管道应采用静电导体,存在静电引起爆炸和静电影响生产的场所,其生产装置(设备和装置外壳、管道、支架、构件、部件等)都必须接地,采用静电消除器进行中和,减少静电非导体的静电,采取屏蔽措施,有可靠接地的屏蔽装置。 1.4科学处理事故、减小危害 对已造成触电事故的人员进行正确实施科学救护,是降低事故伤害程度的关键。一旦发生电气伤害事故,必须沉着应对,采取正确的方法进行施救。 1.4.1及时、正确地脱离电源 对于低压触电事故.可采用以下方法使触电者脱离电源:如果触电地点附近有电源开关或电源插销,可立即拉开开关或拔出插销,断开电源,如果触电地点附近没有电源开关或电源插销,可用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头切断电线.断开电源,或用干木板等绝缘物插到触电者身下,以隔断电流-当电线搭落在触电者身上或被压在身下时,可用干燥的衣服、手套、绳索、木板,木棒等绝缘物作为工具,拉开触电者或拉开电线,使触电者脱离电源,如果触电者的衣服是干燥的,又没有紧缠在身上,可以用一只手抓住他的衣服,拉离电源。但因触电者的身体是带电的,其鞋的绝缘也可能遭到破坏。救护人不得接触触电者的皮肤,也不能抓他的鞋。 对于高压触电事故,可采用下列方法使触电者脱离电源:立即通知有关部门断电,带上绝缘手套,穿上绝缘靴,用相应电压等级的绝缘工具按顺序拉开开关.抛掷金属线使线路短路接地.迫使保护装置动作,断开电源。注意抛掷金属线之前,先将金属线的一端可靠接地,然后抛掷另一端,注意抛掷的一端不可触及触电者和其他人。 1.4.2根据具体情况,迅速对症救护 如果触电者伤势不重、神志清醒。应使触电者安静休息,不要走动。严密观察并请医生前来诊治或送往医院。如果触电者伤势较重,已失去知觉,但还有心脏跳动和呼吸,应使触电者舒适、安静地平卧.周围不困人,使空气流通,解开他的衣服以利呼吸,速请医生诊治或送往医院。如果触电者伤势严重,呼吸停止或心脏跳动停止,或二者都已停止,应立即施行人工呼吸和胸外心脏挤压,并速请医生诊治或送往医院。 环境安全论文:电力信息网安全环境研究论文 编者按:本论文主要从电力信息化应用和发展;电力信息网安全现状分析;电力信息网安全风险分析;电力信息网安全防护方案;电力信息网络安全工作应注意的问题等进行讲述,包括了计算机及信息网络安全意识亟待提高、加强电力信息网安全教育、电力信息髓安全防护技术措旌、数据的备份策略要合理、理顺技术与管理的关系、解决安全和经济合理的关系等,具体资料请见: 论文摘要:分析了电力系统信息安全的应用与发展存在的安全风险,安全防护方案、安全肪护技术手段及在网络安全工作中应该注意的问题,并对信息安全的解决方繁从技术和管理2个方面进行了研究,探讨了保证电力实时运行控制系统和管理信息网络系统信息安全的有关措施,同时以朝阳供电公司为例,进一步进行有针对性的剖析。 论文关键词:电力;信息安全;解决方案;技术手段 1电力信息化应用和发展 目前,电力企业信息化建设硬件环境已经基本构建完成,硬件设备数量和网络建设状况良好,无论是在生产、调度还是营业等部门都已实现了信息化,企业信息化已经成为新世纪开局阶段的潮流。在网络硬件方面,基本上已经实现千兆骨干网;百兆到桌面,三层交换;VLAN,MPLS等技术也普及使用。在软件方面,各应用十要包括调度自动化系统、生产管理信息系统、营销信息系统、负荷监控系统及各专业相关的应用子系统等。计算机及信息网络系统在电力生产、建设、经营、管理、科研、设计等各个领域有着十分广泛的应用,安全生产、节能消耗、降低成本、缩短工期、提高劳动生产率等方面取得了明显的社会效益和经济效益,同时也逐步健全和完善了信息化管理机制,培养和建立了一支强有力的技术队伍,有利促进了电力工业的发展。 2电力信息网安全现状分析 结合电力生产特点,从电力信息系统和电力运行实时控制系统2个方面,分析电力系统信息安全存在的问题。电力信息系统已经初步建立其安全体系,将电力信息网络和电力运行实时控制网络进行隔离,网络间设置了防火墙,购买了网络防病毒软件,有了数据备份设备。但电力信息网络的安全是不平衡的,很多单位没有网络防火墙,没有数据备份的概念,更没有对网络安全做统一,长远的规划,网络中有许多的安全隐患。朝阳供电公司严格按照省公司的要求,对网络安全进行了全方位的保护,防火墙、防病毒、入侵检测、网管软件的安装、VerJtas备份系统的使用,确保了信息的安全,为生产、营业提供了有效的技术支持。但有些方面还不是很完善,管理起来还是很吃力,给网络的安全埋伏了很多的不利因素。这些都是将在以后急需解决的问题。 3电力信息网安全风险分析 计算机及信息网络安全意识亟待提高。电力系统各种计算机应用对信息安全的认识距离实际需要差距较大,对新出现的信息安全问题认识不足。 缺乏统一的信息安全管理规范。电力系统虽然对计算机安全一+直非常重视,但由于各种原因,目前还没有一套统一、完善的能够指导整个电力系统计算机及信息网络系统安全运行的管理规范。 急需建立同电力行业特点相适应的计算机信息安全体系。相对来说,在计算机安全策略、安全技术和安全措施投入较少。为保证电力系统安全、稳定、高效运行,应建立一套结合电力计算机应用特点的计算机信息安全体系。 计算机网络化使过去孤立的局域网在联成广域网后,面临巨大的外部安全攻击。电力系统较早的计算机系统一般都是内部的局域网,并没有同外界连接。所以,早期的计算机安全只是防止外部破坏或者对内部人员的安全控制就可以了,但现在就必须要面对国际互联网上各种安全攻击,如网络病毒、木马和电脑黑客等。 数据库数据和文件的明文存储。电力系统计算机网络中的信息一般存储在由数据库管理系统维护的数据库中或操作系统文件中。以明文形式存储的信息存在泄漏的可能,拿到存储介质的人可以读出这些信息;黑客可以饶过操作系统,数据库管理系统的控制获取这些信息;系统后门使软硬件系统制造商很容易得到这些信息。弱身份认证。电力行业应用系统基本上基于商业软硬件系统设计和开发,用户身份认证基本上采用口令的鉴别模式,而这种模式很容易被攻破。有的应用系统还使用白己的用户鉴别方法,将用户名、口令以及一些安全控制信息以明文的形式记录在数据库或文件中,这种脆弱的安全控制措施在操作人员计算机应用水平不断提高、信息敏感性不断增强的今天不能再使用了。没有完善的数据备份措施。很多单位只是选择一台工作站备份一下数据就了事,没有完善的数据备份设备、没有数据备份策略、没有备份的管理制度,没有对数据备份的介质进行妥善保管。 4电力信息网安全防护方案 4.1加强电力信息网安全教育 安全意识和相关技能的教育是企业安全管理中重要的内容,其实施力度将直接关系到企业安全策略被理解的程度和被执行的效果。为了保证安全的成功和有效,高级管理部门应当对企业各级管理人员、用户、技术人员进行安全培训。所有的企业人员必须了解并严格执行企业安全策略。在安全教育具体实施过程中应该有一定的层次性和普遍性。 主管信息安全工作的高级负责人或各级管理人员,重点是了解、掌握企业信息安全的整体策略及目标、信息安全体系的构成、安全管理部¨的建立和管理制度的制定等。负责信息安全运行管理及维护的技术人员,重点是充分理解信息安全管理策略,掌握安全评估的基本方法,对安全操作和维护技术的合理运用等。 信息用户,重点是学习各种安全操作流程,了解和掌握与其相关的安全策略,包括自身应该承担的安全职责等。当然,对于特定的人员要进行特定的安全培训。安全教育应当定期的、持续的进行。在企业中建立安全文化并纳入整个企业文化体系中才是最根本的解决办法。 4.2电力信息髓安全防护技术措旌 (1)网络防火墙:防火墙是企业局域网到外网的唯一出口,所有的访问都将通过防火墙进行,不允许任何饶过防火墙的连接。DMZ区放置了企业对外提供各项服务的服务器,既能够保证提供正常的服务,又能够有效地保护服务器不受攻击。设置防火墙的访问策略,遵循“缺省全部关闭,按需求开通的原则”,拒绝除明确许可证外的任何服务。 (2)物理隔离装置:主要用于电力信息网的不同区之间的隔离,物理隔离装置实际上是专用的防火墙,由于其不公开性,使得更难被黑客攻击。 (3)入侵检测系统:部署先进的分布式入侵检测构架,最大限度地、全天候地实施监控,提供企业级的安全检测手段。在事后分析的时候,可以清楚地界定责任人和责任时间,为网络管理人员提供强有力的保障。入侵检测系统采用攻击防卫技术,具有高可靠性、高识别率、规则更新迅速等特点。 (4)网络隐患扫描系统:网络隐患扫描系统能够扫描网络范围内的所有支持TCP/IP协议的设备,扫描的对象包括扫描多种操作系统,扫描网络设备包括:服务器、工作站、防火墙、路由器、路由交换机等。在进行扫描时,可以从网络中不同的位置对网络设备进行扫描。 扫描结束后生成详细的安全评估报告,采用报表和图形的形式对扫描结果进行分析,可以方便直观地对用户进行安全性能评估和检查。 (5)网络防病毒:为保护电力信息网络受病毒侵害,保证网络系统中信息的可用性,应构建从主机到服务器的完善的防病毒体系。以服务器作为网络的优秀,对整个网络部署查、杀毒,服务器通过Internet从免疫中心实时获取最新的病毒码信息,及时更新病毒代码库。同时,选择的网络防病毒软件应能够适应各种系统平台、各种数据库平台、各种应用软件。 (6)数据加密及传输安全:通过文件加密、信息摘要和访问控制等安全措施,来实现文件存储和传输的保密和完整性要求,实现对文件访问的控制。对通信安全,采用数据加密,信息摘要和数字签名等安全措施对通信过程中的信息进行保护,实现数据在通信中的保密、完整和不可抵赖性安全要求。对远程接入安全,通过VPN技术,提高实时的信息传播中的保密性和安全性。 (7)数据备份:对于企业来说,最珍贵的是存储在存储介质中的数据信息。数据备份和容错方案是必不可少的,必须建立集中和分散相结合的数据备份设施及切合实际的数据备份策略。 (8)数据库安全:通过数据存储加密、完整性检验和访问控制来保证数据库数据的机密和完整性,并实现数据库数据的访问安全。 4.3电力信息网安全防护管理措施 技术是安全的主体,管理是安全的灵魂。只有将有效的安全管理实践自始至终贯彻落实于信息安全当中,网络安全的长期性和稳定性才能有所保证。 (1)要加强信息人员的安全教育,保持信息人员特别是网络管理人员和安全管理人员的相对稳定,防止网路机密泄露,特别是注意人员调离时的网络机密的泄露。 (2)对各类密码要妥善管理,杜绝默认密码,出厂密码,无密码,不要使用容易猜测的密码。密码要及时更新,特别是有人员调离时密码一定要更新。 (3)技术管理,主要是指各种网络设备,网络安全设备的安全策略,如防火墙、物理隔离设备、入侵检测设备、路由器的安全策略要切合实际。 (4)数据的备份策略要合理,备份要及时,备份介质保管要安全,要注意备份介质的异地保存。 (5)加强信息设备的物理安全,注意服务器、计算机、交换机、路由器、存储介质等设备的防火、防盗、防水、防潮、防尘、防静电等。 (6)注意信息介质的安全管理,备份的介质要防止丢失和被盗。报废的介质要及时清除和销毁,特别要注意送出修理的设备上存储的信息的安全。 5电力信息网络安全工作应注意的问题 (1)理顺技术与管理的关系。 解决信息安全问题不能仅仅只从技术上考虑,要防止重技术轻管理的倾向,加强对人员的管理和培训。 (2)解决安全和经济合理的关系。安全方案要能适应长远的发展和今后的局部调整,防止不断改造,不断投入。 (3)要进行有效的安全管理,必须建立起一套系统全面的信息安全管理体系,可以参照国际上通行的一些标准来实现。 (4)网络安全是一个系统的、全局的管理问题,网络上的任何一个漏洞,都会导致全网的安全问题,应该用系统工程的观点、方法,分析网络的安全及具体措施。 6结语 电力企业网络安全是一个很严肃的话题,它是电力企业各种部门之间工作的纽带,这就要求作为网络管理人员更应加强自己的安全意识,对工作更加要严格要求自己。选择先进的网络管理软件,提前发现潜在问题,防患于未然。使用网管软件能够优先“发现”网络的所有设备,并绘制一份网络拓扑图。为网络的物理设备和链接创建一个精确的图像或拓扑图,有利于加快故障检修时间和解决问题。建立清晰简明的网络规则,确保网络安全等级与业务安全要求相符。保证对设备进行优化处理,及时修补网络安全漏洞。在有条件的情况下,配置智能工具找到问题根源,提高发现问题根源的效率。 环境安全论文:安全便捷校园电子商务应用环境建设论文 编者按:本文主要从引言;校园电子商务概述;校园电子商务的安全问题;校园电子商务安全解决方案;结束语进行论述。其中,主要包括:电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济活动方式、工作方式和生活方式、校园电子商务的概念、校园电子商务的特点、校园电子商务安全的内容、校园电子商务安全威胁、校园电子商务安全的基本安全需求、校园电子商务安全体系结构、营造良好校园人文环境、建立良好网上支付环境、建立统一身份认证系统、组织物流配送团队、校园网络安全对策、数据加密技术、认证技术、安全协议技术、基于一卡通的校园电子商务等,具体请详见。 摘要:随着电子商务的迅猛发展和校园信息化的不断深入,校园电子商务应运而生并快速发展。本文从分析校园电子商务的概念及特点入手,深入分析校园电子商务的安全问题及安全需求,在结合电子商务安全机制的基础上,为校园电子商务的安全交易提出可供参考的解决方案。 关键词:校园;电子商务;安全;解决方案 引言 随着网络的不断普及和电子商务的迅猛发展,电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济活动方式、工作方式和生活方式,越来越多的人们开始接受并喜爱网上购物,可是,电子商务发展的瓶颈——安全问题依然是制约人们进行电子商务交易的最大问题,因此,安全问题是电子商务的优秀问题,是实现和保证电子商务顺利进行的关键所在。校园电子商务是电子商务在校园环境下的具体应用与实现,其安全性也同样是其发展所不容忽视的关键问题,因此应当着重研究。 1校园电子商务概述。 1.1校园电子商务的概念。 校园电子商务是电子商务在校园这个特定环境下的具体应用,它是指在校园范围内利用校园网络基础、计算机硬件、软件和安全通信手段构建的满足于校园内单位、企业和个人进行商务、工作、学习、生活各方面活动需要的一个高可用性、伸缩性和安全性的计算机系统。 1.2校园电子商务的特点。 相对于一般电子商务,校园电子商务具有客户群稳定、网络环境优良、物流配送方便、信用机制良好、服务性大于盈利性等特点,这些特点也是校园开展电子商务的优势所在。与传统校园商务活动相比,校园电子商务的特点有:交易不受时间空间限制、快捷方便、交易成本较低。 2校园电子商务的安全问题。 2.1校园电子商务安全的内容。 校园电子商务安全内容从整体上可分为两大部分:校园网络安全和校园支付交易安全。校园网络安全内容主要包括:计算机网络设备安全、计算机网络系统安全、数据库安全等。校园支付交易安全的内容涉及传统校园商务活动在校园网应用时所产生的各种安全问题,如网上交易信息、网上支付以及配送服务等。 2.2校园电子商务安全威胁。 校园电子商务安全威胁同样来自网络安全威胁与交易安全威胁。然而,网络安全与交易安全并不是孤立的,而是密不可分且相辅相成的,网络安全是基础,是交易安全的保障。校园网也是一个开放性的网络,它也面临许许多多的安全威胁,比如:身份窃取、非授权访问、冒充合法用户、数据窃取、破坏数据的完整性、拒绝服务、交易否认、数据流分析、旁路控制、干扰系统正常运行、病毒与恶意攻击、内部人员的不规范使用和恶意破坏等。校园网的开放性也使得基于它的交易活动的安全性受到严重的威胁,网上交易面临的威胁可以归纳为:信息泄露、篡改信息、假冒和交易抵赖。信息泄露是非法用户通过各种技术手段盗取或截获交易信息致使信息的机密性遭到破坏;篡改信息是非法用户对交易信息插入、删除或修改,破坏信息的完整性;假冒是非法用户冒充合法交易者以伪造交易信息;交易抵赖是交易双方一方或否认交易行为,交易抵赖也是校园电子商务安全面临的主要威胁之一。 2.3校园电子商务安全的基本安全需求。 通过对校园电子商务安全威胁的分析,可以看出校园电子商务安全的基本要求是保证交易对象的身份真实性、交易信息的保密性和完整性、交易信息的有效性和交易信息的不可否认性。通过对校园电子商务系统的整体规划可以提高其安全需求。 3校园电子商务安全解决方案。 3.1校园电子商务安全体系结构。 校园电子商务安全是一个复杂的系统工程,因此要从系统的角度对其进行整体的规划。根据校园电子商务的安全需求,通过对校园人文环境、网络环境、应用系统及管理等各方面的统筹考虑和规划,再结合的电子商务的安全技术,总结校园电子商务安全体系结构,如图所示: 上述安全体系结构中,人文环境层包括现有的电子商务法律法规以及校园电子商务特有的校园信息文化,它们综合构成了校园电子商务建设的大环境;基础设施层包括校园网、虚拟专网VPN和认证中心;逻辑实体层包括校园一卡通、支付网关、认证服务器和交易服务器;安全机制层包括加密技术、认证技术以及安全协议等电子商务安全机制;应用系统层即校园电子商务平台,包括网上交易、支付和配送服务等。 针对上述安全体系结构,具体的方案有: (1)营造良好校园人文环境。加强大学生的道德教育,培养校园电子商务参与者们的信息文化知识与素养、增强高校师生的法律意识和道德观念,共同营造良好的校园电子商务人文环境,防止人为恶意攻击和破坏。 (2)建立良好网上支付环境。目前我国高校大都建立了校园一卡通工程,校园电子商务系统可以采用一卡通或校园电子帐户作为网上支付的载体而不需要与银行等金融系统互联,由学校结算中心专门处理与金融机构的业务,可以大大提高校园网上支付的安全性。 (3)建立统一身份认证系统。建立校园统一身份认证系统可以为校园电子商务系统提供安全认证的功能。 (4)组织物流配送团队。校园师生居住地点相对集中,一般来说就在学校内部或校园附近,只需要很少的人员就可以解决物流配送问题,而不需要委托第三方物流公司,在校园内建立一个物流配送团队就可以准确及时的完成配送服务。 3.2校园网络安全对策。 保障校园网络安全的主要措施有: (1)防火墙技术。利用防火墙技术来实现校园局域网的安全性,以解决访问控制问题,使只有授权的校园合法用户才能对校园网的资源进行访问,防止来自外部互联网对内部网络的破坏。 (2)病毒防治技术。在任何网络环境下,计算机病毒都具有不可估量的威胁性和破坏力,校园网虽然是局域网,可是免不了计算机病毒的威胁,因此,加强病毒防治是保障校园网络安全的重要环节。 (3)VPN技术。目前,我国高校大都已经建立了校园一卡通工程,如果能利用VPN技术建立校园一卡通专网就能大大提高校园信息安全、保证数据的安全传输。有效保证了网络的安全性和稳定性且易于维护和改进。 3.3交易信息安全对策。 针对校园电子商务中交易信息安全问题,可以用电子商务的安全机制来解决,例如数据加密技术、认证技术和安全协议技术等。通过数据加密,可以保证信息的机密性;通过采用数字摘要、数字签名、数字信封、数字时间戳和数字证书等安全机制来解决信息的完整性和不可否认性的问题;通过安全协议方法,建立安全信息传输通道来保证电子商务交易过程和数据的安全。 (1)数据加密技术。加密技术是电子商务中最基本的信息安全防范措施,其原理是利用一定的加密算法来保证数据的机密,主要有对称加密和非对称加密。对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。不对称加密,即加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,而解密密钥不公开。 (2)认证技术。认证技术是保证电子商务交易安全的一项重要技术,它是网上交易支付的前提,负责对交易各方的身份进行确认。在校园电子商务中,网上交易认证可以通过校园统一身份认证系统(例如校园一卡通系统)来进行对交易各方的身份认证。 (3)安全协议技术。目前,电子商务发展较成熟和实用的安全协议是SET和SSL协议。通过对SSL与SET两种协议的比较和校园电子商务的需求分析,校园电子商务更适合采用SSL协议。SSL位于传输层与应用层之间,能够更好地封装应用层数据,不用改变位于应用层的应用程序,对用户是透明的。而且SSL只需要通过一次“握手”过程就可以建立客户与服务器之间的一条安全通信通道,保证传输数据的安全。 3.4基于一卡通的校园电子商务。 目前,我国高校校园网建设和校园一卡通工程建设逐步完善,使用校园一卡通进行校园电子商务的网上支付可以增强校园电子商务的支付安全,可以避免或降低了使用银行卡支付所出现的卡号被盗的风险等。同时,使用校园一卡通作为校园电子支付载体的安全保障有: (1)校园网是一个内部网络,它自身已经屏蔽了绝大多数来自公网的黑客攻击及病毒入侵,由于有防火墙及反病毒软件等安全防范设施,来自外部网络人员的破坏可能性很小。同时,校园一卡通中心有着良好的安全机制,使得使用校园一卡通在校内进行网上支付被盗取账号密码等信息的可能性微乎其微。 (2)校园一卡通具有统一身份认证系统,能够对参与交易的各方进行身份认证,各方的交易活动受到统一的审计和监控,统一身份认证能够保证网上工作环境的安全可靠。校园网络管理中对不同角色的用户享有不同级别的授权,使其网上活动受到其身份的限制,有效防止一些恶意事情的发生。同时,由于校内人员身份单一,多为学生,交易中一旦发生纠纷,身份容易确认,纠纷就容易解决。 4结束语。 开展校园电子商务是推进校园信息化建设的重要内容,随着我国校园信息化建设的不断深入,目前已有许多高校开展了校园电子商务,它极大的方便了校园内师生员工的工作、学习、生活。可是与此同时,安全问题成为制约校园电子商务发展的障碍。因此,如何建立一个安全、便捷的校园电子商务应用环境,让师生能够方便可靠的进行校园在线交易和网上支付,是当前校园电子商务发展要着重研究的关键问题。 环境安全论文:安全网络办公环境论文 目前,宽带网已经得到普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使“网上办公”条件已经成熟。随着我国电子政务的进一步发展,政府对企事业单位的管理将更多地在网络上进行,因此企业办公将不再局限于传统模式。根据现代办公的信息化程度,可以将其分成三个阶段。首先是机械电子设备代替大量手工操作的阶段,主要由电话、早期的计算机、打印机、模拟复印机实现。第二个阶段是办公自动化,办公室内甚至整个企业众多独立的计算机被局域网连接起来,数字复印机、网络打印机、扫描仪的普遍使用,使得原本分散、孤立的办公作业得到集成,初步具备了办公信息化的雏形。办公自动化的进一步发展就是办公信息化阶段,“网络办公”将实现“内部办公自动化,文件交换无纸化,管理决策网络化,服务用户电子化”的办公信息化目标。但随着办公信息化带来效率的提高,其安全性,特别是内部办公网络的安全问题,也引起人们更大的关注和思考。 办公网络面临的内部安全威胁 正如我们所知道的那样,70%的安全威胁来自网络内部,其形式主要表现在以下几个方面。 内部办公人员安全意识淡漠 内部办公人员每天都专注于本身的工作,认为网络安全与己无关,因此在意识上、行为上忽略了安全的规则。为了方便,他们常常会选择易于记忆但同时也易于被猜测或被黑客工具破解的密码,不经查杀病毒就使用来历不明的软件,随便将内部办公网络的软硬件配置、拓扑结构告之外部无关人员,给黑客入侵留下隐患。 别有用心的内部人员故意破坏 办公室别有用心的内部人员会造成十分严重的破坏。防火墙、IDS检测系统等网络安全产品主要针对外部入侵进行防范,但面对内部人员的不安全行为却无法阻止。一些办公人员喜欢休息日在办公室内上网浏览网页,下载软件或玩网络游戏,但受到网络安全管理规定的限制,于是绕过防火墙的检测偷偷拨号上网,造成黑客可以通过这些拨号上网的计算机来攻入内部网络。而有些办公人员稍具网络知识,又对充当网络黑客感兴趣,于是私自修改系统或找到黑客工具在办公网络内运行,不知不觉中开启了后门或进行了网络破坏还浑然不觉。更为严重的是一些人员已经在准备跳槽或被施利收买,办公内部机密信息被其私自拷贝、复制后流失到外部。此外,还有那些被批评、解职、停职的内部人员,由于对内部办公网络比较熟悉,会借着各种机会(如找以前同事)进行报复,如使用病毒造成其传播感染,或删除一些重要的文件,甚至会与外部黑客相勾结,攻击、控制内部办公网络,使得系统无法正常工作,严重时造成系统瘫痪。 单位领导对办公网络安全没有足够重视 有些单位对办公网络存在着只用不管的现象,有的领导只关心网络有没有建起来,能否连得上,而对其安全没有概念,甚至对于网络基本情况,包括网络规模、网络结构、网络设备、网络出口等概不知情。对内部办公人员,公司平时很少进行安全技术培训和安全意识教育,没有建立相应的办公网络安全岗位和安全管理制度,对于黑客的攻击和内部违规操作则又存在侥幸心理,认为这些是非常遥远的事情。在硬件上,领导普遍认为只要安装了防火墙、IDS、IPS,设置了Honeypot就可以高枕无忧。而没有对新的安全技术和安全产品做及时升级更新,对网络资源没有进行细粒度安全级别的划分,使内部不同密级的网络资源处于同样的安全级别,一旦低级别的数据信息出现安全问题,将直接影响优秀保密信息的安全和完整。 缺乏足够的计算机网络安全专业人才 由于计算机网络安全在国内起步较晚,许多单位缺乏专门的信息安全人才,使办公信息化的网络安全防护只能由一些网络公司代为进行,但这些网络安全公司必定不能接触许多高级机密的办公信息区域,因此依然存在许多信息安全漏洞和隐患。没有内部信息安全专业人员对系统实施抗攻击能力测试,单位则无法掌握自身办公信息网络的安全强度和达到的安全等级。同时,网络系统的漏洞扫描,操作系统的补丁安装和网络设备的软、硬件升级,对办公网内外数据流的监控和入侵检测,系统日志的周期审计和分析等经常性的安全维护和管理也难以得到及时的实行。 网络隔离技术(GAP)初探 GAP技术 GAP是指通过专用硬件使两个或两个以上的网络在不连通的情况下进行网络之间的安全数据传输和资源共享的技术。简而言之,就是在不连通的网络之间提供数据传输,但不允许这些网络间运行交互式协议。GAP一般包括三个部分:内网处理单元、外网处理单元、专用隔离交换单元。其内、外网处理单元各拥有一个网络接口及相应的IP地址,分别对应连接内网(涉密网)和外网(互联网),专用隔离交换单元受硬件电路控制高速切换,在任一瞬间仅连接内网处理单元或外网处理单元之一。 GAP可以切断网络之间的TCP/IP连接,分解或重组TCP/IP数据包,进行安全审查,包括网络协议检查和内容确认等,在同一时间只和一边的网络连接,与之进行数据交换。 GAP的数据传递过程 内网处理单元内网用户的网络服务请求,将数据通过专用隔离硬件交换单元转移至外网处理单元,外网处理单元负责向外网服务器发出连接请求并取得网络数据,然后通过专用隔离交换单元将数据转移回内网处理单元,再由其返回给内网用户。 GAP具有的高安全性 GAP设备具有安全隔离、内核防护、协议转换、病毒查杀、访问控制、安全审计和身份认证等安全功能。由于GAP断开链路层并切断所有的TCP连接,并对应用层的数据交换按安全策略进行安全检查,因此能够保证数据的安全性并防止未知病毒的感染破坏。 使用网络隔离技术(GAP)进行内部防护 我们知道,单台的计算机出现感染病毒或操作错误是难以避免的,而这种局部的问题较易解决并且带来的损失较小。但是,在办公信息化的条件下,如果这种错误在网络所允许的范围内无限制地扩大,则造成的损失和破坏就难以想象。因此,对办公内部网络的安全防范不是确保每一台网络内的计算机不发生安全问题,而是确保发生的安全问题只限于这一台计算机或这一小范围,控制其影响的区域。目前,对内网采取“多安全域划分”的技术较好地解决了这个问题,而GAP系统的一个典型的应用就是对内网的多个不同信任域的信息交换和访问进行控制。因此,使用GAP系统来实现办公内网的“多安全域划分”,是一个比较理想的方法。 “多安全域划分”技术 “多安全域划分”技术就是根据内网的安全需求将内网中具有不同信任度(安全等级)网段划分成独立的安全域,通过在这些安全域间加载独立的访问控制策略来限制内网中不同信任度网络间的相互访问。这样,即使某个低安全级别区域出现了安全问题,其他安全域也不会受到影响。 利用网络隔离技术(GAP)实现办公内网的“多安全域划分” 首先,必须根据办公内网的实际情况将内网划分出不同的安全区域,根据需要赋予这些安全区域不同的安全级别。安全级别越高则相应的信任度越高,安全级别较低则相应的信任度较低,然后安全人员按照所划分的安全区域对GAP设备进行安装。系统管理员依照不同安全区域的信任度高低,设置GAP设备的连接方向。GAP设备的内网处理单元安装在高安全级别区域,GAP设备的外网处理单元安装在低信任度的安全区域,专用隔离硬件交换单元则布置在这两个安全区域之间。内网处理单元高安全级别区域(假设为A区域)用户的网络服务请求,外网处理单元负责从低安全级别区域(设为B区域)取得网络数据,专用隔离硬件则将B区域的网络数据转移至A区域,最终该网络数据返回给发出网络服务请求的A区域用户。这样,A区域内用户可通过GAP系统访问B区域内的服务器、邮件服务器、进行邮件及网页浏览等。同时,A区域内管理员可以进行A区域与B区域之间的批量数据传输、交互操作,而B区域的用户则无法访问A区域的资源。这种访问的不对称性符合不同安全区域信息交互的要求,实现信息只能从低安全级别区域流向高安全级别区域的“安全隔离与信息单向传输”。 这样,较易出现安全问题的低安全区(包括人员和设备)就不会对高安全区造成安全威胁,保证了优秀信息的机密性和完整性。同时,由于在GAP外网单元上集成了入侵检测和防火墙模块,其本身也综合了访问控制、检测、内容过滤、病毒查杀,因此,GAP可限制指定格式的文件,采用专用映射协议实现系统内部的纯数据传输,限定了内网局部安全问题只能影响其所在的那个安全级别区域,控制了其扩散的范围。 “多安全域划分”的防护效果 由于GAP实现内网的信任度划分和安全区域设定,使办公内网的安全性极大提高,办公内网易出现的安全问题得到有效控制。 首先,安装GAP设备并进行内网的信任度划分,会使单位领导形成内网安全级别的概念,明白其所在的安全区域具有较高的安全级别,因而对于网络基本情况,包括网络规模、网络结构、网络设备、网络出口等情况有更多的了解,提高他们的安全意识。 此外,对于内部办公人员,无论其安全意识是否淡漠或别有用心进行破坏,在GAP设备的有效防护下,内部人员无法拷贝到优秀的机密信息或将其修改删除,因为他们所在的区域根本就不被允许对高安全级别的区域进行访问。即使内部人员实施了不安全的行为,如私自拨号上网或在办公计算机上运行黑客软件等,也只能将损失限制在其所在的低安全区域,不会给整个办公内部网络造成太大的影响,而且根据发生安全问题的区域还能够很快找出越轨的内部人员。同时,网络病毒在内网的广泛传播也将得到有效的遏制。 环境安全论文:云计算环境计算机网络安全论文 1云计算环境中的计算机网络安全现状分析 1.1技术水平有待提高 对于一般的用户,数据存储在云中有可能会因为网络中断而造成服务中断,从而无法获取和处理数据,严重时可能导致计算中断或失败。并且在技术层面上也会涉及到安全性的问题,对于些虚假的地址和标识无法有效的进行甄别。因此,云计算环境中的计算机网络安全技术还有待提高。3.2未实现完全保密云计算在计算机网络安全方面还没有实现完全保密,因此导致了一些黑客攻击云计算环境的现象出现。此外还有很多网络病毒也会对云计算环境进行恶意的攻击,其主要原因是用户端设备的不安全性造成的。因此,对于云计算环境下的信息加密技术还有待提高。 1.3法律监管政策存在漏洞 目前,我国针对计算机网络安全管理还没有出台明确且行之有效的法律、法规以及保护、制裁措施。这一问题也是造成当前云计算环境中网络安全事件层出不穷的原因。因此增强网络安全意识、完善网络安全的法律、法规,严格执行侵犯网络隐私的惩戒手段,才能从法理层面保证云计算环境的安全。 2提高云计算环境中的计算机网络安全的保护措施 2.1提高安全防范意识 提高安全防范意识是完善云计算环境中的计算机网络安全的基础。云计算最终用户的安全操作习惯可以使云计算环境的计算机网络安全得到良好的防范。云计算最终用户应首先从系统的身份认证开始,防范不明用户或黑客的入侵,从而保证计算机网络信息和数据的完整性和可用性。 2.2提高网络安全技术 提高云计算环境中的计算机网络安全技术上的研发和应用以及应对网络安全威胁的重要手段。云计算环境中的计算机网络安全技术和应对网络安全威胁的重要手段主要包括:身份识别技术、访问控制技术、虚拟化安全技术和安全事件处理、应急预案管理、安全审计,以及可用性要求、可移植性要求和可操作性要求等方面。只有网络安全技术得到大幅度提升和应用,才能从根本上保证云计算环境中的计算机网络安全,才能营造一个安全、便捷云服务环境。 2.3提高数据的安全性和保密性 提高云计算环境中的计算机网络安全的关键在于提高数据的安全性和保密性。提高云计算环境中的计算机网络安全的数据安全性和保密性。具体技术和措施可分为以下几个方面: (1)采用数据加密技术。提高云计算环境中的计算机网络安全的数据安全性与保密性,其中最为基础的有效方式就是采用加密技术。通过使用加密技术实现包括云管理服务器、云存储服务器、云客户端之间的数据传输的安全。使用RSA非对称加密算法,对客户端的特定密钥在存储服务器和客户端之间进行非对称加密传输,在数据传输时采用DES对称加密算法。当用户数据需要存储到云计算服务器的数据库时,采用用户端提供的对称密钥进行加密,并能在虚拟环境中使用诸如多重因素身份验证法进行身份验证。这样,云计算安全系统既能保证密钥在网络传输过程中的安全,又能保证敏感、重要数据在数据存储时的安全。从而大大提高了数据的保密性。 (2)采用过滤器技术。通过诸如websense和vericept等过滤器可以很好的监控离开用户的网络数据。并且还可以针对敏感性数据进行拦截和阻止。从而更好的保护数据操作和使用的安全性。 (3)采用数据认证技术。在云计算环境构架中云计算服务提供商可利用可信算法建立从架构最底层到最顶层的信任关系,然后确定安全服务等级,并针对用户层面的需求进行风险评估,根据评估结果为用户提供相应安全等级的服务。最终建立起安全、可信的云计算环境。 3结论 云计算是一门新兴技术,但是却给IT行业带来了一场创新和变革。云计算已经普及到各个领域,并且迅速实现了商业化,但是云计算的应用对计算机网络安全提出了更高的要求。各种由云计算引发的安全性问题需要解决,标准化的云计算网络安全体系需要建立,涉及云计算网络安全的相关法律法规需要完善。所以,云计算环境下的计算机网络安全还有很长的路要走,只有安全可靠的云计算环境,才能更好的为当今这个信息化世界服务。 作者:韩景红 单位:中国科学技术馆
电子信息类论文:电子信息类红外线控小车设计论文 论文关键字:单片机89C51 脉宽调制 直流电机 LED显示 论文摘要:本课题组设计制作了一款具有智能功能的小车,功能强大。小车具有以下几个功能:可遥控小车的车速,方向,可按喇叭,小车的状态用LED和数码管显示。 而小车的车速和转的方向则是通过直流控制电机的正转反转和转速来控制,以及PWM的占空比通过转换成二进制显示在数码管上以显示小车的车速。而本文即是设计了用89C51和74HC138等控制的直流电机实现脉宽调制(PWM)调速系统,硬件电路实现了小车正转,反转,加速,减速的功能,给出了程序流程图程序及仿真结果。 1实习目的及意义 大学毕业实习是完整大学生活的一部分,是本科学生毕业前的一个重要的实践教学环节,是成长为一名高级专门技术人才所得到专门实践训练的重要手段。通过毕业实习可以使学生在毕业前有一定的职业意识、职业素养、职业经验,可以使学生能较深入地了解本专业的生产技术、生产过程和管理知识,进一步加深对所学专业理论知识的理解,进一步熟悉实际电子产品研发的方法与过程,培养学生分析问题、解决问题的能力以及工程实际能力,为实际工作打下良好基础。 (1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识; (2)提高运用所学知识来解决实际问题的能力; (3)初步掌握专业设计工作的流程和方法; (4)学习体会典型电子产品项目开发团队的角色构成及团队角色协同工作技巧; (5)学习典型的电子产品开发技术; (6)学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验; (7)感受电子产品研发对学生知识结构、技术技能、综合素质的要求; (8)加速由学生向员工的身份转变,增强同学的就业能力和信心; (9)学习体会电子产品企业规范化、专业化、标准化、规模化的电子产品设计、开发流程、典型开发团队中人员角色设置。 2实习任务及要求 实习题目:红外遥控小车 实习具体要求: (1) 可遥控小车的车速、方向、可按喇叭,同时小车的状态用LED灯和数码管显示。 (2) 独立查资料,同时订立方案,然后画出原理图及其相应的PCB板,并且相关的程序并进行仿真。 (3) 焊接电路板,下载源程序进行调试。 3实习时间及地点 实习时间:2010年3月2日~2010年3月19日(3周) 实习地点:西华大学电气信息学院专业实验中心 4实习情况及完成情况 4.1主要芯片介绍 MCS—51系列单片机及其特点 (1)可靠性高: 因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如:程序指令,常数,表格)固化在ROM中,不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时系统稳定可靠。 (2)便于扩展: 片内具有计算机正常运行所必需的部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。 (3)控制功能 具有丰富的控制指令:如:条件分支转移指令,I/O口的逻辑操作指令,未处理指令。 (4) 使用性好 体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化。 单片机的发展历史简介 (1)第一阶段(1971年到1978年),以MCS-48系列为代表,称4位单片机。在片内:CPU有四位或8位,ROM有4KB或8KB,RAM有64B或128B,只有并行接口,无串行接口,只有一个8位的定时/计数器,中断源只有两个。在片外,寻址范围只有4K,芯片引脚只有40个。 (2)第2阶段(1978年到1983年),以MCS-51系列为代表的成为8为单片机:在片内:CPU有8位,ROM有4KB或8KB,RAM有256B或128B,只有并行接口,有串/并行接口,有2个或3个16位的定时/计数器,中断源有5个至7个。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有40个。 (3)第3阶段(1983以后),以MCS-96系列为代表,称16位单片机。在片内:CPU有16位,ROM有8KB,RAM有232B,有串/并行接口,有4个16位的定时器,中断源有8个,增加了D/A和A/D转换电路。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有48个或68个。 以上MCS-51系列以及优良的性价比,在我过得到了广泛的应用。 4.2硬件模块的设计 在本次的设计中,我们涉及的硬件模块主要包括电源电路、串口电路、晶振电路、复位电路、显示电路以及红外收发电路组成。整体的组成框图如图4.1所示: SHAPE \* MERGEFORMAT 图4.1 硬件组成框图 4.2.1电源电路的设计 这次的设计我们选择用USB接口供电的电路图,是因为用USB接口供电比较方便,并且在此次的设计中,USB仅作供电用,不参与与PC机的数据传输。 在电路设计中,用LED灯来显示电路是否通电,用一个开关制电源的通与断。电源电路如图4.2所示: 图4.2 电源电路 4.2.2串口电路 RS-232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总路线标准,是DCE(数据通信设备,如微机)和DTE(数据终端设备,如CRT)间传输串行数据的接口总线。RS-232C最大传输距离为15m,最高传输速率约20kbps,信号的逻辑0电平为+3V~+15V。逻辑1电平为-3V~-15V。RS-232信号线和DB-9引脚关系如表4.1所示。 该产品是由德州仪器公司(TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口rs232电平是-10v +10v,而一般的单片机应用系统的信号电压是ttl电平0 +5v,max232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准,每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5-V TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。MAX232是电荷泵芯片,可以完成两路TTL/RS-232电平的转换,它的的9、10、11、12引脚是TTL电平端,用来连接单片机的。 在设计中,若要使单片机和上位机进行通信,则必须要考虑接口电路。由于单片机通过串口发送出来的是TTL逻辑电平(0V和5V),而计算机RS-232总线上输入、输出数据和控制信号为+12V左右的电压,单片机要和PC的上位机通信就必须是电平一致,所以发送部分关键的部分是电平转换和串口发送,电平转换可以用模拟器件进行转换,但是为了方便起见,本次设计采用的是集成芯片,一个芯片加上它的电路即可完成电平的转换的工作。结构简单、方便容易,精确度高。本次所采用的是MAX232,我们要对其电路进行设计。 MAX232是标准的串口通信接口,对于一般的双向通讯,只需要使用串行输入口RXD(第3脚)、串行输出TXD(第2脚)和地线(第7脚)。该电路主要将TTL电平转换为RS232电平注意:单片机的晶振选11.0592MHz,主要是让其串口通信的初试化波特率时可更接近9600。MAX232逻辑电平的规定如表4.2, 其电路如图4.3所示。 4.2.3晶振电路的设计 晶体震荡电路是为单片机提供稳定的11.0592MHZ的频率。其电路图如图4.4所示: 图4.4晶振电路 4.2.4复位电路的设计 复位电路可以在单片机不正常工作时,让其复位,使其跳出错误的循环,重新开始进行新的运行。本次设计采用了如图4.5的设计。 图4.5 复位电路 4.2.5显示电路的设计 此次设计我们要用到数码管显示电路和LED灯的显示电路用以显示小车状态。数码管显示电路采用74LS138译码器来选择控制数码管的显示,通过PNP三极管对输出信号进行放大来驱动数码管的显示。数码管采用共阳极,显示数据信息通过P2口传输给数码管,这样就能完成数码管对小车状态的显示功能,其电路图如图4.6所示: 图4.6 数码管显示电路 此次电路设计的显示小车状态的电路还有LED显示电路,LED显示电路采用74HC573锁存器将P0口传来的数据用以控制LED灯的亮灭,其电路图如图4.7所示: 图4.7 LED显示电路 4.2.6红外收发电路的设计 该模块使用一体化红外接收头,其电路如图4.8所示。瓷片电容为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.7口相连。有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 4.3软件的设计 要对然间进行设计,首先我们应该考虑到红外接收的波形,在熟悉了红外接收的波形的基础上,才好更进一步的对然间进行设计。图4.9是这次设计所用的遥控板的红外接收信号的波形图: 5实习产品的功能及指标参数 本次实习产品是红外遥控小车,小车的功能: (1)显示小车的方向,车速,分别用LED灯和数码管显示了其状态; (2)当遥控板按下方向键时,相应的LED灯会亮,以此表示小车的前行方向; (3)当按下遥控板的档位键时,数码管会分别显示相应的车速1、2、3,同时伴随着LED灯的闪烁,以此表示小车在变速。 6总结与体会 通过三周的努力我们设计出了红外遥控小车的设计、制作和调试的任务。虽然没有真正的小车实物,但我们用了数码管和LED灯来代替了小车的状态,通过遥控板对其进行了控制。 在设计的过程中用到了单片机,用到了Protel 99se。在Protel的界面中找到单片机芯片,画出电源电路,复位电路,晶体振荡电路,LED接口电路连线后实现PCB的转换。做课程设计是为了让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合,在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高,学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力。在做课程设计的过程中,我深深地感受到了自己所学到知识的有限,明白了只学好课本上的知识是不够的,要通过图书馆和互联网等各种渠道来扩充自己的知识。同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,只有在充分的分工合作中才可以事半功倍做到最好,所以必须发扬团结协作的精神。 此次任务中主要做了下面几点较突出的工作: (1)通过查阅大量的相关资料,详细了解了红外遥控系统的原理,明确了研究目标。 (2)通过本次毕业实习进一步加深了对专业软件的了解,并能够灵活运用Protel 99se。 (3)通过此次毕业实习重新复习并进一步学习了单片机;熟练掌握了WORD软件的使用。 同时此次实习中也存在很多的问题,特别是软件方面对程序的编写还比薄弱,编写出的程序还不能完全实现预期的目标。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。有了这次的设计经验,相信在以后的学习设计实践过程中,我们可以做到更好。 电子信息类论文:电子信息类专业体系建设论文 一、建设和改革的方向 在提高普通民办高校办学质量这一系统工程中,课程体系与课程内容的改革无疑是一个优秀的问题。尤其是专业基础课的教学与课程平台的建设对于人才培养起着至关重要的作用。电子信息类的专业基础课程体系改革建设同样对其他专业课程体系改革有着重要的指导意义和应用价值。本文依据应用性本科院校人才培养的需求,针对电子信息类的四门专业基础课,从课程体系建设的角度对教学内容的优化,理论课程与工程应用相结合的具体方法进行了探讨和研究。《电路分析基础》、《信号与系统》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》四门课程是电子信息类专业学生的重要专业基础课,具有理论性强、公式定理多、计算量大等特点。而这四门课程内容循序渐进,联系紧密,对后续课程的学习意义更是重大。同时着眼于民办普通高校“应用型、创新性”的人才培养目标;充分考虑其生源情况,坚持“因材施教、突出实践、个性发展”的方针;深入研究课程群之间的内在关联性;优化和精简教学内容;强调理论课堂引入仿真软件的教学手段;立体的、科学的开展电类专业基础课程体系的建设和改革。 二、建设和改革的指导思想 1.课程体系突出“综合化、应用性”人才培养目标结合民办普通高校的办学实际,强调学生素质和能力的培养,使学生在掌握基础理论、工程实践、运用现代化技术等方面得到全面锻炼,注重培养学生的工程应用意识,培养学生用综合与整体性眼光解决工程技术问题的能力,塑造具有高素质的“应用型、创新型”专门人才。 2.科学的、立体的专业基础课程体系建设要让专业基础课程体系的建设改革取得成效,必须是系统和科学的。一方面对课程理论内容进行优化整合,与时俱进,做好教材建设;其次,结合计算机仿真软件辅助教学,改善教学手段;另外,加强实践环节在教学中的地位,减少验证性实验,增加综合性实验,补充设计性实验。在课程体系建设中,以“掌握原理”为准则,贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念。 3.注重专业基础课程间的内在联系体系内课程建设应尽量减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。 三、建设和改革的主要内容 1.课堂教学与工程应用的有机结合根据电子信息类四门专业基础课程的特点,结合三本院校生源的实际情况,突出“综合化、应用性”,将Matlab与《电路分析》和《信号与系统》;Multisim与《模拟电子技术》和《数字电子技术》有机结合起来。在理论课的教学中引入Matlab软件辅助分析电路问题让理论教学变得直观、易懂,是化解教学窘境的有效手段。通过Multisim仿真软件来绘制电路,观察电路的工作过程,让学生一看就懂,一听就会,突出重点的同时又解析了难点。利用仿真软件进行辅助教学,即降低了学生的学习门槛,又提高了其学习兴趣,对理论课程教学效果的改善是显而易见的。同时,对于应用性本科院校,将仿真软件引入课堂教学,还有更长远的意义。通过软件仿真,学生不仅对知识理解更深刻,掌握更牢固,应用更熟练,并进一步加强了理论联系实际的运用能力,缩短了传统课程与相关实用技术和科学技术发展前沿的距离;对学生的职业发展之路作了很好的铺垫。 2.优化整合,统一部署体系内课程建设不能孤立单干、各自为政;应减少课程群中课程间的人为隔断,从课程体系的角度对授课内容进行整合;考虑课程之间的相互衔接,理顺课程间的相互关系,制定统一的教学大纲和实践计划表。在教材建设上,削枝强干,注重基本理论和知识性,合理定位内容的广度和深度;弱化复杂推导和深度计算,突出概念和原理,强调其在实际工程电路中的分析与运用;注重揭示课程内容之间的内在联系和普遍规律,前呼后应,浑然一体,力求构建一个良好的教材体系。在实践教学环节,注重营造工程环境,加强集中实践课程建设;以综合性实验为载体,实行跨课程的基础理论应用训练的和技能训练。有助于学生对所学知识的宏观把握和深入理解,提升了学生分析问题、解决问题的能力。 独立学院经过十余年的发展,已经形成一批新的高等教育资源,在发展本科教育中发挥了重要的作用。但随着独立学院数量和规模的不断扩大,同质化现象日趋严重,人才培养、专业设置等方面的雷同和缺乏特色已成为制约独立学院发展的主要原因。教育部《独立学院设置与管理办法》等相关文件出台后,母体高校的“光环效应”逐渐减退,独立学院在专业设置、人才培养等方面遭遇到前所未有的挑战。为了更好地适应市场和社会需求,有效提高电子信息类专业工程应用能力,众多高校都在积极研究与探索。 针对民办普通高等院校,课程体系改革的趋势是向着“基础化、综合化、学研产一体化”发展,适应市场的人才需求变化。“基础化”就是强调设置最基本的理论知识课,讲授基础性最强的科学、技术和专业工程知识,训练作为电子信息类专业工程技术人员最基本的技能,这是当前电子信息类专业课程体系改革中的一个重要趋势,也是应对当前电子信息类工程技术高速发展和工程人才需求快速变化的有效途径。“综合化”就是要求电子信息类专业教育应加强交叉学科或多学科的教学,扩大人文、社会科学和管理科学的课程设置,以及加强综合性的工程设计的理论教学和实践训练。高等工程教育培养的是未来的工程师,工程综合是电子工程师工作最显著的特征。“学研产一体化”是指应建立教学、科研、生产一体化的联合体,面向科学研究、技术开发和工业生产实际,调整课程设置,精简教材内容,改变课堂教学方式,改善传统教学手段。在专业课程体系改革的道路上,始终以“掌握原理”为准则,坚持贯穿“加强实践、提高兴趣、培养技能、积极创新”的理念,为电子信息类专业教育带来新的生机。 作者:姚敏单位:武汉东湖学院 电子信息类论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 电子信息类论文:电子信息类实践教学论文 1构建合理完善的实践教学体系 围绕专业综合改革目标,建立分层分流人才培养方案的课程体系.根据学生的学习认知规律,实施按层次、分阶段组织实践教学.将实践教学内容分为4个模块:认知类实习实验模块、基本技能训练模块、专业综合能力训练模块和创新能力训练模块.建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.同时不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块融为一体,充分利用软件操作的便捷性,探讨问题的关键所在. 1.1实践教学体系的模块化、层次化建设 坚持“以实践与创新能力培养为优秀”的实践教学观念,优化实践教学内容,改革实践教学方法和手段.结合专业综合改革,在相同知识平台基础上,将教学内容联系较为密切的课程,整合成系列课程群,按群建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系.实现与科研、工程、社会应用密切联系,基础与前沿的有机结合的良性互动.引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法.建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式.在专业综合改革的基础上,整合拓展,完善实践教学过程的层次化,在实践教学体系中主要完成: (1)基础型训练——实践教学的基础,加深学生对基本知识的理解; (2)综合设计型训练——实践教学的关键,增强学生理论联系实际能力; (3)拓展应用型训练——实践教学的提高,促进学生对交叉学科的知识综合性; (4)工程创新型训练——实践教学的升华,培养学生对系统的工程能力和创新精神. 1.2理论、实践和仿真并举 将仿真技术逐步渗入到电子信息类理论课程以及相关的实践类教学中,在课程内容设置上理论教学与实践教学相辅相成、相互渗透.在实验教学中,加强实验教材建设,编写集电子电路、通信与信息类处理、计算机控制三位一体的电子信息类专业实验教材,突出软件仿真技术在实验中的应用.在具体过程中,硬件实验与软件仿真并举,加强对系统设计工具软件的实训,突出对知识综合运用能力、系统设计能力、创新能力、团队协作能力与工程实践能力的培养. 1.3以大学生电子设计竞赛促进实践教学 伴随科学技术迅速发展,专业之间相互交叉与渗透,而电子设计竞赛内容具有明显电子技术、信息类技术、计算机技术等的综合特征,需要理论与实践的紧密结合,强调系统总体方案的设计和具体电路的实现,朝着新技术和新应用方面发展.传统下的课程体系已经不能适应这种需求,必须更新教育理念,在专业综合改革框架下,构建新的实践课程体系,以满足专业学科在新环境下要求.鼓励学生申报开放项目,自主选择指导教师,在教师的宏观指导下完成课题研究,为参加电子设计竞赛打下基础.对积极愿意参加电子设计竞赛的同学,则组成参赛小组,指派理论水平高、实践经验丰富、创新意识强的教师给予指导,提高综合实践能力.十多年来,我们在竞赛中获得优良成绩,有力推动实践教学改革. 1.4实践教学保障体系的进一步完善 实践教学保障体系的基础是拥有一支实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍.以现有的两个教学团队《现代电子技术教学团队》、《信息类与控制教学团队》为基础,整合两个团队的师资力量,打造一支教学理念先进,教学管理有力,实践环节特色突出,教学、科研成果丰富,朝气蓬勃、开拓创新的一支优秀电子信息类专业实践教学团队.实践教学保障体系的优秀是实践教学管理制度,为保证正常的实践教学秩序,必须加强实践教学工作的规范化管理.实践教学由实验、实训、实习、毕业论文(设计)等环节有机构成,强调每个环节都重视实践教学的管理和监督,并积极探索创新管理监督模式,是提高实践教学质量的关键.如成立由教学经验丰富、责任心强的高级职称教师组成的教学督导组,督导实验课中的备课情况、课程教学计划的执行情况、实验报告的批改情况;实训中的电子电路制作的方案、调试、验收情况;专业实习中的计划、实施过程、实习报告的撰写和鉴定情况;毕业论文(设计)的选题、开题、论文(设计)规范性的指导情况等.对教师实施教学过程及时提出针对性的意见和建议,以提高实践教学效果,形成长效管理机制. 2实习、实训基地建设 建立一个集实践教学内容、形式、手段、考核、教材建设和队伍建设等为一体的电工电子实验中心,能为学生能力培养提供便利.围绕专业综合改革目标,在分层分流人才培养方案的课程体系下,根据学生的学习认知规律,按层次、分阶段实施实践教学. 2.1实验室建设 不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块组成有机整体,采用现代仪器方法和技术,将理论教学与实践教学紧密地联系在一起,重点培养学生的知识综合运用能力、实践动手能力、创新意识和创新能力.通过实验与多媒体及计算机软件仿真相结合,体现现代教育技术在电子教学实验中心实施的实验教学.以培养和提高学生的科学实验素质和创新能力为目标,积极开展实验教学改革,努力提高实验教学质量,进行实验教学改革.精选实验项目,按照基础型、综合型和设计性等实验类型,分层次开设教学实验,因材施教.改革教学方法,利用现代教育技术加快实验教学手段的现代化,并努力将科研成果转化为实验方法和内容.依托优势学科让学生及早参加科学研究,通过科学实验培养学生理论联系实际的学风、严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力与创新精神.充分重视实验室向学生开放工作,把实验室开放工作作为教学改革的重要内容.坚持“面向全校、因材施教、形式多样、注重实效”的基本原则,有效利用现有实验室条件或创造必要的条件,统筹规划实验室开放工作,制定相应的实验室开放制度.本着实验教学改革的精神,积极开展实验室开放工作,采用多种形式向学生开放.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.在时间和空间上全方位开放实验室,吸引学生利用课余时间(假期)到实验室参加实验研究、进行科技制作和发明创造等活动,培养学生动手能力和创新实践能力. 2.2电工电子实验中心建设 经多年努力,已经形成一个实验形式上开放与计划安排相结合,实验内容上基本是内容与创新相结合的新型实验教学与管理模式,是一个提高学生的实验技术水平、增强动手能力、逐步养成从事科学研究的基本素质和良好习惯的综合性平台.在这个综合平台上,建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求. 2.3实习基地建设 校企合作是高校培养创新型人才的一种新型人才培养模式,是促进高等教育改革创新,全面提高人才培养质量的重要举措.通过校企共建实习基地,实现应用型人才培养的目标.在实践基地中,完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力.学生在企业导师的指导下,有望直接参与企业的产品研发和技术活动,增强创新意识.目前我院已与杭州大华,武汉众友,江苏洪泽瑞特,扬中绿杨电子、苏州固纬、福建冠捷电子、淮北东磁电子、淮北矿业集团等企业建立长期稳定的专业实习基地,收到良好实习效果. 3结束语 在专业实验中,以多媒体技术仿真技术为主线,采用“层次化、模块化、相互衔接、整体统一”的模式,不断优化实验项目.坚持因材施教,提供一部分拓宽与提高的选做实验项目,为学生的自主研究与发挥留有足够的空间,以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求,促进创新人才的成长.在专业实践教学中,以实验教学为基础、课程设计为主线、电子设计竞赛和工程训练为依托的教学模式.结合仿真技术特点,从课程、课程群、逐步过渡到以系统设计、模拟分析和系统实现为主的方式,强化EDA技能训练和突出工程应用培养,以满足加强素质教育、培养复合型、应用型人才的要求. 作者:杨一军陈得宝方振国李峥王江涛李素文单位:淮北师范大学 电子信息类论文:电子信息类专业课程教学论文 1课堂教学 1.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 1.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 1.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 2实验教学 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 2.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 2.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 2结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息类论文:电子信息类课程教学论文 一、实验课教学模式的改革 我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化,成为“电子线路设计与测试”课程,面向信息学院开课。该课程分为三个层次:基础性实验-综合设计性实验-设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是:(1)基础性实验:开设一定数量的验证性实验,包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。(2)综合设计性实验:以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装调电子电路,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维。(3)设计研究性实验:打破多门课程界线,进行综合性、研究性课题设计,如电子系统的设计,CPLD/FPGA的数字应用系统设计,嵌入式系统设计,电子系统自动化设计与仿真。 采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。 二、实践到理论再到实践的教学方法 1.先理论后实践的缺点 电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。 2.实践到理论再到实践的作用及效果 低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下: 教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。 3.与项目教学法相结合 我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。 在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。 设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。 设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。 三、结语 在实际教学中采用实践到理论再到实践的方法,极大地提高了学生的学习兴趣,开拓了学生视野,激发了学生的思维,使得理论教学变得比较容易,学生的成绩有了显著的提高。但是我们的教学目的不是仅仅为了掌握理论知识,先实践后理论是为了提高学生学习效率,教学的最终目的还是为了实践,因为学生工作后面对的就是对知识的实际应用。 电子信息类论文:电子信息类专业课程教学研讨论文 摘要:《微机原理与接口技术》是电子信息类专业学生的一门必修课程,此课程内容多、细、零散且抽象不易理解,学生反映难学,为此,对此课程的教学方法提出了几点体会。 关键词:微机原理与接口技术;教学方法;形象比喻法 1引言 随着我国微机事业的发展,目前微型机在我国工业过程控制、智能化仪器仪表、机电一体化、办公自动化等领域已得到迅速发展。许多现代通信设备都融合了当今最前沿的计算机技术,这就要求我们培养的通信类人才必须了解和掌握计算机在通信领域的应用技术。为培养综合性人才,我系将《微机原理与接口技术》作为电子信息类专业的主要课程,主要阐述微型计算机的基本组成结构和应用系统设计,以及汇编语言程序设计。通过本门课程的学习,学生可以获得微机软硬件方面的基本理论、基本知识和基本技能,从而培养学生工程应用能力,为深入学习计算机控制技术、智能仪器的设计打下良好基础。但是,在以往的教学中,学生普遍反映该课程“难”、“活”、“繁”,属于“困难课程”之一。从如何提高微机原理课程教学质量、增强教学效果,促使学生个性化发展等方面,谈谈在教学上的一些体验和认识。 2课堂教学 2.1明确教学内容,突出重点难点 《微机原理与接口技术》作为一门技术基础课,其中需要记忆的内容较多,而且比较抽象,不好理解,所以学生普遍反映难学,随着所学内容的增多,越学到后面越觉得乱,理不出个头绪来,更谈不上好好理解并加以应用了,经常是顾此失彼,穷于应付。我们认真地分析了学生所反映的问题,从本专业的特点、学生的素质及教材系统性出发,主要以8086/8088为主,从CPU的组成、内存单元的存储原理、寻址方式入手,讲述指令的组成及应用,实验部分强调基本接口电路的原理与编程及系统设计的基本方法。 在每一章节讲授之前,先指出重点和难点,重点部分精讲,要求学生全面掌握。例如:在讲8086/8088结构一节时,存储器地址分段是本章的重点和难点,讲课时应配以大量图表形式进行重点阐述并辅以例题和练习题加深理解,而关于计算机硬件和软件一节,学生在前修课程中已经学过,只是粗略复习一下即可。其他章节也采用类似的方法。这样,学生知道每一章节的重点、难点,学习有了目标,大大提高了学习效率,增加了学习本课程的积极性。 2.2有选择地运用多媒体教学,提高教学效果 课堂教学是教学过程的基础,也是教学过程的主体。课堂教学的效果决定了授课过程是否成功,决定了这门课程能否达到授课目的,也影响到学生的学习兴趣。为加强课堂教学的效果,教师可以采用边理论教学边进行演示实验的方法,使学生在轻松有趣的学习中掌握理论。例如,在讲解芯片引脚图和芯片的内部结构图时,可在课件中通过点击相应文字或按钮来控制这些图片的显示或隐藏,并在图片旁边显示文字说明或语音提示,从而增强图片的可读性;又如,汇编语言指令和数据寻址方式是课程的基础知识,可在课件中用动画效果来模拟原本无法看到的指令执行过程和数据流动方向。在此课程中,类似的情况还有很多,采用多媒体教学一方面可以加快教学速度,弥补教学时数的不足,另一方面图文并茂,动感演示,无疑会激起学生的学习兴趣,课后阅读时容易产生联想。 2.3利用形象比喻法,加深内容理解 本课程有一些概念比较抽象,学生初次接触时会觉得很难弄明白,例如:堆栈、存储单元、寄存器、各种寻址方式等等。在教学时,不妨把这些内容和现实中的事情联系起来,比如:在讲解堆栈“后进先出”工作方式时,可以将“堆栈”比喻成火车站,先到的火车排在最后,最后到的火车排在最前,出站时,后到的火车必须先走,先到的火车才能出发。又如,在讲存储器物理地址和逻辑地址时,可用学校的教室做比喻,每一个教室是一个存储单元,有且只有一个唯一的教室编号,而该教室又属于某一个教学楼,即存储器的段,在该段里通过偏移量找到该存储单元比喻成在该教学楼里找到该教室。类似的例子还有很多。实践证明,凡是比喻恰当的地方,学生就容易掌握,只要我们认真地去探索和联想,课本中许多枯燥、抽象的问题都能与生活中的事情联系起来,从而使它们变得生动形象,易于理解和接受了。 微机原理与接口实验是电子信息类专业学生今后从事系统设计、研究、开发和应用的一门重要实践课程,学习最终结果是要求学生具有开发嵌入式系统能力。要达到这样的目的,除了课堂讲授原理外,还要靠实践加深理解,要通过对一些典型软件、硬件进行设计,编写程序、调试,直到正常运行,才能让学生具有基本的微机开发能力。我们在实践环节上主要作了以下一些探索: 3.1注重实验的选择 在传统教学中,汇编语言的实验占用了大部分课时,而实际效果却并不理想。为此,在实践教学过程中让学生掌握汇编语言的调试过程即可。重点学习与输入输出相关的指令,并通过实验熟练掌握。中断和接口技术对于电信类学生而言,可在今后的实际中直接进行应用,因此在实践教学过程中需要有重点的学习。 3.2注重实验方法的运用 在实验课程中,适当采用逆向教学方式,例如在中断技术的教学中,可以让学生先做实验。在实验中,学生们只要将电路按规定连接好,并输入预先编好的程序即可。然后再在课堂教学中在对实验的原理和实验中出现的问题进行讲解和分析,学生参与共同讨论。由于学生通过实验已经建立起感性认识,因而在理论学习上就容易理解和接受了。 4结束语 从我系学生的平时反映及成绩来看,本文所提倡的教学方法收到了良好的效果。通过对“微机原理与接口技术”课程教学方法的探讨,我们深刻地认识到只有通过教学改革才能提高教学质量,才能培养出能尽快适应社会的应用型人才。我们只要坚持不懈地努力下去,不断总结,相信一定可以取得较满意的效果。 电子信息类论文:浅析民办高校电子信息类毕业设计(论文)改革 摘 要 民办院校面对其培养特点和学生就业压力大等因素必须对大四阶段的毕业设计进行相应的改革。重视题目申报环节,转换选题模式、加大过程管理,提高平时成绩的比例,同时辅以相应的激励措施,增强教师和学生的主观能动性,能够保证本科毕业设计(论文)的质量。 关键词 毕业设计(论文) 题目申报 选题模式 过程管理 毕业设计(论文)是一项衡量学生对四年来所学专业知识的一个综合性考察环节,是体现教师业务能力,学生知识运用能力的重要阶段。作为民办高校,对本科的毕业设计环节也予以了重视,但也只是照搬许多公办院校模式,结果没有凸现民办本科培养的特点,再加上就业压力大,使学生对毕业设计环节不够重视。针对这些问题,有必要从提高毕业生和辅导教师的工作积极性出发,对现有的毕业设计模式进行改革。 1 目前的现状 (1)题目申报;(2)选题;(3)动员大会;(4)见面。以上几点看似很全面,但在各个环节上却考虑不够全面。主要表现在:题目申报时部分内容不足以体现学生的应用能力;选题带有强制性在里面,没有考虑到学生的兴趣;动员大会没有起到动员目的而是走形式。总之,学生的积极性没有调动起来,教师的责任心也没有得到提高。鉴于以上现状,本文旨在各方面提出改革。 2 改进措施 合理利用民办院校有兼职教师的优势,发挥他们的实际工程应用能力,要求毕业设计具有专业性、实践性、可行性、创新性等方面的特点,学院制定积极有效的激励措施,提高学生和教师的积极性和主动性。 2.1 申报题目 电子信息类毕业设计的题目大体可分为三类:工程型、科研型和理论型。针对民办院校应用性的培养模式,对于纯理论型的题目应一律不许申报。其中题目申报类型可以包括: (1)鉴于本校电子竞赛的优势,可以将大赛中的内容进行延伸由暑假已参加大赛的学生自主选题。(2)根据教师科研课题的分支,拟定题目。(3)对电子信息类专业还可以根据其自身专业的性质,加强学生对EDA技术的掌握和熟练应用,教师可以提供相应电子系统的设计和仿真的题目。 2.2 选题环节 (1)选题模式。据统计,目前许多高校的毕业设计环节都存在选题不当的现象。就选题模式来说,大部分高校主要采用以教师选题为主、学生选题为辅的传统选题方式。这种模式可以发挥教师的优势,但没有考虑学生的兴趣,脱离学生的主观愿望和客观实习条件,使学生不能或不愿积极主动地学习。因此,在选题环节,应充分体现学生为中心的原则,以充分调动学生积极性为前提。可以把教师所拟题目按类型分类,进而根据学生的兴趣让学生自己来选题。同时学生也可以根据平时授课过程中各教师的研究方向结合自己的特长,自选题目。(2)选题时间。尽早将题目告知学生让学生可以尽早了解设计内容。(3)选择原则。在以往选择过程中,有部分教师带8-12人,弊端很多,如教师管不过来,学生应付较多,论文质量很差等。因此,在选题时,每个教师最好控制在4个学生左右,最多6人。 2.3 管理措施 加强过程控制可以提高自觉性和主动性,杜绝抄袭。为了进一步加大毕业设计改革的力度,必须加大中间环节的督促与检查,增加相应的激励制度。主要表现在: (1)加大对指导教师的监督与激励。目前学院对毕业设计的检查工作通常都是针对学生的,对指导教师的检查相对薄弱。要保证毕业设计质量,必须加大对指导教师的监督,包括:工作态度,责任心,与学生见面辅导的次数和学生对指导教师的评价等。在分院进行中期检查时应让辅导教师对所带学生的进度及存在问题及时给予综述和阐述,并将其存档,在毕业设计结束时将其作为评价教师工作量的一项重要指标,这样对教师的责任心和教学水平都是一种促进。 (2)加大对学生的监督与指导。毕业设计的主要参与者是学生,所以加大对学生的监督与指导是很关键的。首先学生应第一时间向指导教师提供其联系方式,包括电话、QQ、电子邮件等及时、快速地将设计中遇到的问题与老师进行探讨。同时,尽可能地保证见面辅导,将这两种方式结合起来使用才能更加适应当前毕业生的实际情况。通过对学生和教师进行问题探讨次数和提出问题质量进行记录和评价,可以提高并督促毕业生高度重视毕业设计,同时也可作为成绩评判的参考依据。 (3)提高平时成绩在毕业设计成绩中所占比例。重视并强调平时成绩的重要性可以大大提高学生对毕业设计的态度。 目前我院毕业设计成绩的评定是按照指导教师、评阅教师、软硬件验收和答辩小组等四部分组成,其比例分配是3:2:2:3。这样的组织方法基本上能够保证毕业设计结果的客观性和公正性,又能够对过程进行监控,分布还算合理,但仍然存在一个普遍性的问题,即对学生中期检查和指导教师中期或设计后期阶段所提交的学生设计过程中学习态度等方面没有被体现出来,而且作为电子信息类等工科学生来说,软硬件验收阶段很能反映出来学生平时的学习过程,其所占比例较小,这样的评分标准对工作态度的激励性是不足的。同时在执行时发现学生对此验收环节不够认真,有应付的想法,这些都应在成绩比例中有体现。 提高平时成绩和中期检查成绩的比例可以使毕业生养成定期总结和阶段性小结的良好的惯,能够及时发现学习过程中的问题,及时积极地予以反馈和改正。还能够有效与指导教师进行交流,方便教师及时调整阶段性目标和工作方法。这样可以有助于提高毕业设计的质量。同时还可以建立形式多样的成绩评价体系,来提高学生对其的重视度,如可以用学生在论文设计过程中发表的论文或产品等材料替代毕业设计(论文)。 3 总结 鉴于毕业生就业压力大,改革目前的毕业设计模式,重视题目申报环节,转换选题模式、加大过程管理,提高平时成绩的比例可以满足当前大学生大四毕业设计阶段的需要,通过检查辅导记录、教师综述及学生评价等手段提高教师的责任感。同时辅以相应的激励措施,增强教师和学生的主观能动性、积极性和责任心,使学生能够很好地处理毕业设计与就业之间的关系,保证本科毕业设计(论文)的质量。 电子信息类论文:电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 随着近年信息产业的迅猛发展,工程素养作为目前电子信息类专业培养规格中的优秀指标之一,已受到越来越多的高等教育者的关注,尤其是地方性本科学校正在接受更加严峻的挑战,且很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。虽然电子信息工程类专业学生的培养取得了不少成绩,但由于多种原因,学生的工程素养培养大打折扣,无法满足社会对人才培养的要求,学生的就业压力也日益加大。本文结合当前实际,探讨电子信息类专业学生工程素养培养模式的科学合理构建,以有效地培养学生的工程素质,迎合社会发展需求,为尽快提高办学水平和质量奠定良好的基础。 一、工程素养的定义 众所周知,工程素质是工科学生最重要、最基本的素质之一,主要包括四个方面的内容:有良好的数学、自然科学和相应的人文科学知识基础;有比较扎实和比较宽广的技术学科基础;接受过必要的工程意识和工程实践的训练;有分析解决工程实际问题的初步能力。北京大学资深教授、全国大学生电子设计竞赛组委会主任沈伯弘先生曾结合清华大学、上海交大及哈佛大学、普林斯顿大学等国内外著名高校的培养模式,明确指出了当代大学生应具有的工程素质的基本涵义:是在基本技能的基础上,具有一定的独立学习能力、设计与创新能力、初步的研发能力,能适应新世纪社会对人才需求的一种综合体现。因此,工程素养就是一个工程师应具备的基本知识、基本理论和基本技能,一定的工程实践训练、严格有素的工程意识和工程习惯及综合的工程能力。 二、学生工程素养薄弱的原因分析 1.对工程素养的认识不够全面 很多人对其根本涵义的理解仍停留在传统意义上,甚至在一定程度上存在误解,认为只是基本技能的综合训练,而忽视了其优秀的设计与创新内容,或把设计与创新和工程素质割裂开来,也没有包含工程意识和工程习惯等内容。这就无法适应21世纪现代化建设对培养高素质、高层次的创造性人才的要求。 2.工程素养培养模式较单一 现行的工科教育模式本身也具有严重的弊端,主要是专业面过窄过细,在培养方式上,重专业轻基础、重知识轻能力、重技术轻素质,培养出来的学生只能在很窄的专业范围内发挥作用,缺乏对知识和技术的综合、重组和创新能力。在培养过程中,教学的相对独立始终是一个通病,教学缺乏实用性和时代性,尤其是实践环节,设计和创新成分少,只停留在实验教学的层面,且现有的校外实践过于形式化,起不到实际作用。 3.任课教师的工程素养不足 当前,高校很多教师是从学校到学校,自身的知识结构多为理论知识,很少接受工程训练,也缺乏工程实践经验。教学过程中,只从书本到书本的教师很难说能帮助学生建立更多的工程概念,且对学术前沿较少涉及,无法激发学生的工程兴趣。 4.培养工程素养的工程氛围较淡 一方面,课堂授课内容多为理论教学,学生参与实践的机会较少,参与面也不广;另一方面,学校的实验室并未最大限度地对学生开放,更没有单独的学生创新实验室。 三、工程素养培养体系的构建 1.以卓越工程师计划为契机,建设高水平工程型师资队伍 “卓越工程师教育培养计划”期待培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才,高校可以行业企业对人才的标准与要求为导向,强化学生的工程实践与创新能力。教育部陆续公布了两批“卓越工程师教育培养计划”高校名单。然而,学校的师资队伍并不符合“卓越工程师教育培养计划”培养需求,这就要求学校人事部门建设高水平工程型师资队伍,优先聘用有工程经历的优秀教师,鼓励企业专家参与高校教学任务,并创造条件鼓励校内教师到企业工作;同时,改革工程型教师的评聘与考核制度,将对他们的评聘与考核从侧重评价理论研究和,转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术服务等方面。 2.以加强教学改革为中心,提高学生的工程能力 学校教务部门应主要从课程体系、专业课程教学方法和实验教学环节以及课程设计等方面进行改革。学校教务部门引入“以科学方法论为主线”的新课程体系,包括科学方法论、人文科学基础、自然科学基础、主修专业课,增加了“唯物辩证法”“科学方法论”等类似课程。一方面,在制订专业计划时给予统筹安排,将对学生工程素养的培养列入任课教师的教学任务,配套建设强化工程概念的新教材。另一方面,教师也应意识到对学生进行工程素养教育的 迫切性和重要性,自觉实践培养学生的工程素养,利用自己的专业知识让学生充分地了解将来可能会从事的职业,同时,向他们多传授课本以外的专业知识。实验教学按照从低年级到高年级三个层次的拓展能力和素质训练计划进行:大学一、二年级强化基础;三年级培养专项技能与工程实践;四年级训练综合能力,增加设计型和综合型实验内容比重,开放实验室,鼓励学生在感兴趣的研究领域做探索。课程设计要求学生从解决现实生活中的实际问题出发。 3.以“产学研”联合培养为抓手,多渠道推进工程素养培养 “产学研”结合要求高校从学校内部培养走向开放和多元的校企合作培养,教育部和行业部门都在积极促成此事。这一合作培养模式可以多样化,合作可以全方位,共商人才培养方案、共建课程体系和教学内容、共创教学实验室、共施培养过程、共督培养质量。充分发挥学校和企业的优势,提供各自的条件,互为补充,共同培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。如,与企业建立校外实训基地,提供生产管理的真实氛围,社会交往情景和职业情景,可以促进教学相长,提高学生从事和胜任职业岗位的能力,在学以致用中进步和成长。 4.以职业指导体系为主线,增强学生的工程思想、职业道德和社会责任感 当前的职业生涯规划课教学,由于任课教师对学生所学专业知识的匮乏,多数停留在职业规划理论的教学上。而建立一套职业指导内容体系,对于树立学生工程思想有重要作用。对于一年级的学生,注重专业教育,了解专业培养目标,帮助学生了解所学专业以及专业可覆盖的一些职业,将来可能会从事的职业,这些职业对从业人员的素质结构要求以及发展前景。如,电子工程师、软件工程师等。同时,告诉他们这些职业的工作内容,将来还有可能遇到的挑战等。对于大二学生,要根据专业要求及其人生规划、职业规划,培养其职业素质。深入专业学习,探索专业发展方向,了解外部工程环境,营造一个工程环境,培养学生的工程意识。如,介绍与本专业相关的公司、新闻、著名人物等,同时,让学生了解电子设计大赛、程序设计大赛、挑战杯、数学建模等相关大赛,并引导学生积极参与,投身其中。对于大三学生,提升专业素质,明确就业方向,鼓励更多的学生参与到教师的课题研究中,引导学生实地参观学习,开展职业角色模拟演练等。对于大四学生,引导学生到生产单位实习,把前期积累的专业知识应用到实习过程中,在实际工作中进一步提升工程素养。 总而言之,构建电子信息类专业学生工程素养培养模需要具备较丰富工程经验的教师、教务部门的统筹安排、社会工程企业单位的支持、学生的自觉配合和积极参与,各个环节紧密相扣,缺一不可。 电子信息类论文:电子信息类课程改革中的应用 摘要:传统的讲授法教学已经不能完全满足现代的教学需求,尤其是是在突出能力训练方面。要让学生实践能力更强,更加贴近工作情境,就要采用多样化的教学方法。本文就项目教学法进行了研究,就项目教学法在电子信息这类课程的改革过程中起到的作用进行了阐述。 关键词:项目法;教学手段;教学改革;教材编写 一、高职电子信息类课程改革目的 1.1高职电子信息类课程现状:高职电子信息类课程,突出工作技能的培养。但是学校与企业联系深度不足,未达到共体开发的合作程度。所以,很多时候仍然沿用老的教学模式和教学方法。学生在学习中对知识的理解感到吃力,对最新技术与工作流程了解不足,存在一定的弊端。1.2教学改革的目的:首先重新确立培养目标,要培养的是新一代社会人才,定位要准确,不是研究型而是应用型人才。应该注重素质培养、技能培养、工作需求培养。其次,要打造新的课程体系,让课程体系焕发活力,与企业合作,培养的主体不再是学校,而是学校与企业双主体模式。课程更加符合企业工作需要,知识理论以够用为主,培养自学能力,具备进一步自学的能力即可。再次,配套教学软硬件环境,打造实验室、实训室、实验基地、教学平台、素材库如此等等,不一而足。1.3教学手段与改革的关系:丰富教学手段,让课堂生动多彩,让内容更加具体化,能够让课程形成体系。也能够展现教学改革的具体作用。对于电子信息类课程更是如此,电路设计、模块展示、仿真操作等等,都可以成为新的教学手段。而最为突出的就是项目教学法,尤其适合于电子信息类课程。 二、项目教学法研究 项目教学法已经尝试融入到实际教学当中,取得了较为理想的效果。很多课程纷纷采用。但是在实际的采用过程中,只是用了其中的几个分支点,并不是真正的完成项目法教学,收效自然也大打折扣。项目法教学的思想:将实际的某个工作,转换成一个相对系统的完整的小项目,其中应该包含多个知识点,这些知识点是为完成工作服务的,也是为课程中包含的。项目法的实施不再强调讲授,而是让学生有任务有目的的去学习,研究,参与到工作流程中来。在遇到困难时候进行讨论,尝试解决任务中的问题,将教师的指导和建议转化为执行方案。完成任务、分析过程、总结经验。特点是:首先是教师身份转换,教师不再是知识讲解者,而是任务的布置者。任务的参与者。但要起到指导方向的作用。学生的学习过程转变了,变成了对知识的需要,自主的去从课本、网络、团队中获取知识,了解流程。成绩的评定也改变了,要观察整个过程中学生的表现,团队的表现以及团队彼此之间的认可度。而不是单纯的用试卷来衡量成绩的高低。设计原则项目教学法的设计原则主要包括:以学生为中心,充分发挥教师的协助作用。选出适当项目,开发项目课程。首先,项目课程:若干个项目组成项目课程,项目可以是一组典型的工作任务,综合覆盖若干个实际工作任务;也可以针对某一典型的工作任务,完整地经历生产某一产品的工作过程;也可以解决某个单个或局部的问题。一门项目课程,纵向上可以分成若干个项目,其逻辑关系有:递进式、流程式、和并列式,等等。横向上每个项目可以分为若干个模块,一个项目与其对应模块是分解的关系,从大的典型产品到小的典型产品(设备、故障、服务),每个模块4至8个学时为宜。其次项目课程下的模块内容:以工作任务中的职业能力培养为目标,主要内容包括工作任务、技术实际知识、技术理论知识、拓展性知识、工具材料、教学要求、技能考核要求、学习时数,等等。其中技术实践知识是指完成某项工作任务必须具备的操作性知识,如操作步骤、工艺、工具设备等。技术理论知识,是指完成该工作任务必须具备的理论性知识,用于解释“为什么要这样操作”,其基本要求是以满足工作过程为基本原则,要避免以工作任务为参照点,重新裁剪原有理论知识体系的倾向。技能考核要求要全面反映职业资格标准和岗位规范要求,并有机嵌入专业课程标准之中。 三、项目教学法在电子信息类课程改革中的作用 3.1能丰富课堂内容,提升课堂质量:电子信息类课程例如单片机、电路基础、模拟电路、PLC、数字逻辑等等多种课程当中都适用于项目教学法,所以可以提升教学的效率,让课堂生动多彩,高质量的完成40到50分钟的教学内容。3.2项目式教学能够让学生贴近工作岗位要求:项目式教学可以将工作岗位的实际工作融入当中,学生在完成任务的同时,也完成了企业具体工作岗位的某个工作过程。将这些工作过程进行融合,小任务组合成大的任务,就形成了企业工作岗位的主要任务,让学生与工作任务不断贴近。3.3促进素材库的完成进度:任务教学,采用新的教学方式,没有配套的教材与教辅。教师精心研究的每堂课的讲义与具体任务单,回馈单等资料,就是新的任务教学法则的教材的主体内容,只需要简单的丰富与添加,就可以形成新的符合要求的教材与教辅,完善素材库建设。 作者:王永强 单位:哈尔滨职业技术学院 电子信息类论文:电子信息类实验教学改革思考 电子类实验是电子信息类专业必修的实践性技术基础课程,是模拟电子技术和数字电子技术相结合的基础实践课程,主要是培养学生理论联系实际的能力,提高综合素质和工程实践能力。加上我校地处湘西,该地区的产业结构不完善,同时电子信息类专业知识更新速度快,而实验基地的改建、创建及实验内容的更新速度受经费和师资力量影响,远远赶不上知识更新的速度。因此,探索建立一种以培养学生创新能力为优秀内容的电子类实验教学体系和方法,则显得愈来愈迫切和重要了。 1传统电子信息类实验教学模式存在的问题 (1)教学模式陈旧,不适宜时代的要求。传统电子信息类实验教学仍是以教师为中心的教学活动,学生是被动的实践者,绝大多数实验还必须严格按照规定好的操作步骤进行,这样的实验教学模式严重束缚了学生创新思维扩展的空间,抑制了他们实验的主动积极性和创造性。 (2)实验教学内容单一,以验证理论内容为主。传统电子类实验教学项目大多为验证性实验,实验完全围绕课堂理论内容进行,主要用来验证理论教学中的定律、公式和结论,设计性综合性、设计性实验很少。这样做,实际上就失去了实验教学的主要作用。 (3)实验经费缺少,实验教学得不到重视。传统的教学模式,只注重课堂理论知识的传授,忽略了实验教学环节,由于教学经费缺少和教学理念的落后等诸多方面的因素,得不到应用的重视,因而实验教学的重点不在学生实践能力,和创新能力的培养上,而实验只是为了加深理论课程的掌握和理解,实验教学就成了理论教学的延续,没有充分体现出实验实践的教学含义和目的。 (4)实验教学的评估考核方法不够科学。与其他许多课程相同,电子信息类实验课程的考核成绩评定主要是以实验结果数据为依据,对学生在实验过程中体现出的创新性、创造性思维以及实践应用能力无法进行正确、有效合理的评价,缺乏科学的考查实验设计和操作能力的评价考核指标。 2实验教学改革思路与方法 (1)坚持“以实践与创新能力培养为优秀”的实验教学观念,要不断更新教育教学理念,树立创新教育教学的方式和方法,建立符合受教育者全面发展规律、激发教育者创造性的新型教育模式,努力创造有利于创新人才成长的良好教育环境。构建实践教学与理论教学有机结合的实验教学体系,优化实验教学内容,改革实验教学方法和手段。在注重基本型实验的基础上,加强综合性、设计性、研究创新性实验教学,培养学生的实践能力和创新能力。 (2)构建先进的实践教学体系、内容和方法。从人才培养体系整体出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系,与理论教学有机结合,与科研、工程、社会应用密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿的有机结合。引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法,加强综合性、设计性、创新性内容。建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式。原则上,每门实验课程的教学内容都包含了基本(必做)+拓宽与提高(选做)两大部分,具体体现为:在一些实验课中,既设置了一部分基本的必做的实验项目,以满足基本的教学要求,同时还设置了一部分拓宽与提高的选做的实验项目,为学生的自主研究与发挥留有足够的空间,以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求,促进创新人才的成长,总之需进一步优化实验项目,减少重复的验证性实验,增加综合性、设计性实验,坚持因材施教,提供选做的实习实验项目,扩大学生选做实验项目的自由度;在另一方面,开展实践教学课程体系、内容和实践技术、方法、手段改革研究,拟定实验课程教学规范,编写实验教材和实习、设计指导书。重视实践教学过程,抓好教师课前试讲、试做,学生课前预习、实验操作、仪器设备使用、实验数据和结果的处理、教师实习实验指导、学生实习实验报告、教师教学效果分析等环节,注重学生实践能力和创新能力的培养,努力提高实习实验教学质量;在高年级综合性的实验实践项目中,已全部以选做项目为实验内容,即从一开始就要求学生自主选择项目,而其中既有基本的必做内容,又有可以自主拓宽和提高的选做内容,学生研究和创新的余地更大。 (3)建设先进的实践教学队伍管理模式和管理体制。重视教学队伍建设,制定相应政策,采取有效措施,鼓励高水平教师投入实践教学工作。建设实践教学与理论教学队伍互通,教学、科研兼容、结构合理的实践教学团队。建立实践教师知识、技术不断更新的科学有效的教育培训制度,形成一支由学术带头人或高水平教授负责,教学理念先进,学术水平高,教学科研能力强,实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍。依据学院和电子学科的特点,整合实践教学资源,建设面向多学科、多专业的实践训练中心。实行中心主任负责制,统筹计划、调配、使用实践教学资源和相关教育资源,广泛实现资源共享。建立实践教学的科学评价机制,引导教师积极改革创新。建立实践教学开放运行的政策、经费、人事等保障机制,完善实践教学质量保证体系,创建学生自主、开放的实践教学环境。 (4)运用现代化的教学手段,采用多样化的实验教学方法。增设电子虚拟仿真实验,给实验室配备PROTEL、PSPICE、MULTISIM等电子设计仿真软件,用以引导学生学习利用新技术新方法来分析问题,同时又便于学生开展各种基础性和综合性设计实验活动。利用仿真软件进行实验的数据和技术指标都是真实有效的,不需要附加额外条件,并且与实际电路运行相同,无需太多的抽象思维,与在实验室工作一样,可以任意设计电路、模拟仿真电路工作,并得到实验数据,这种在计算机上完成电子技术实验的方法,既大大的激发学生的学习积极性,使原来枯燥的理论教学变得生动形象,又使得从感性认识上升为认识变得非常直观。在利用电路设计软件进行虚拟性实验时,还可以模拟出理想条件和极限状态下的实验现象,同时又没有烧坏设备器件的后顾之忧,从而充分地让学生尝试各种电路,然后比较各自的优缺点,最并终选择最合理的方案。这在帮助他们理解所学理论知识的同时,也极大地增强了他们开展创造的积极性和勇气。采用多样化的实验教学方法,激励学生的个性化发展。在新的教育形势下,实验中心将优良的教学传统与现代化的教学手段相结合,具体做法是学生利用网络预习系统进行网上预习,利用网络课件与教学视频进行网上听课和课后复习。通过规范化的基本操作演示课件和基础性实验教学课件以及网络自测系统,规范了材料科学与工程实验基本操作,统一了教学的基本要求。启发式的实验教学方法:在加强基础教学的同时,为了锻炼学生的综合能力,培养创造性的人才,中心连续几年在本科生中进行了综合性、设计性实验,教师只提出问题,要求学生从计算选定实验装置制定实验方案实验数据处理完成实验报告完成多媒体汇报撰写论文,独立完成全过程,使学生得到了全面的锻炼。对综合设计性实验的教学,打破传统教学中“学生被动接受”的弊端,引入“指正式”、“启发式”、“讨论式”、“问题探究式”等多种新的教学方法,使学生逐步形成以自主式、合作式、研究式相结合的学习方式,将实验教学由“封闭式”变为“开放式”,由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”。有效地提高了学生的学习积极性和学习质量。 作者:杨辉媛 张银行 单位:湖南吉首大学物理与机电工程学院 电子信息类论文:电子信息类企业信息化实施的必要性 摘要:我国在加入WTO之后,经济全球化也在不断进步和发展,社会上很多企业都面临非常激烈的竞争,各类企业为了寻求发展不断探索企业的发展方式,其中以信息化发展方向为主,很多企业都已开展相应的研究和尝试。企业信息化发展对于企业来说有着重要的意义,在提升企业自身发展能力的同时,也能够推动社会经济的提升。尤其是对于电子信息类企业来说,企业信息化是生存发展的重要前提,让企业认清发展的方向和道路,开展一系列方针政策来加强企业的发展力度,电子信息类企业只有正确实施信息化战略,帮助企业寻找合理的发展道路,才能够使企业得到稳定、可持续发展。然而,当前很多企业并没有正确认识到信息化的重要性,仍然按照传统方式进行发展探索,导致企业的发展非常缓慢。这种模式在当前信息化时代中必将被淘汰,而只有信息化战略才是企业发展的必要途径。因此,本文主要描述信息化在电子信息类企业中实施的必要性,分析信息化为企业带来的发展方向,并且探讨信息化在电子信息类企业中的实施战略。 关键词:电子信息类企业;信息化实施;必要性;战略 网络技术和电子商务在当代的发展,使得企业的生存和竞争面临巨大的机遇和挑战。当下是一个由信息技术创建的生存环境,电子信息类企业要想突破市场挑战,抓住机遇,就要及时实施信息化战略,不断提升企业管理水平和竞争力。因此,电子信息类企业要不断引进信息技术,加强企业信息化建设力度。我国政府在企业信息化建设方面提出的方针为政府推进、市场引导,以企业为主体,突破行业,展开区域。这种政策的推动使得电子信息类企业在很大程度上增强了信息化建设,但是据数据显示,电子信息类企业通过实施信息化战略而成功发展的只有20%以内,而失败的企业却有一半,与理想中的效果完全不符,并且也浪费了企业大量人力、物力和财力。电子信息类企业在我国社会经济发展中起着重要作用,近年来社会经济结构的不断调整也拓展了电子信息类企业的发展空间,很多企业为了加强自身的发展逐渐开始重视并实施企业信息化。 1信息化在电子信息类企业中实施的必要性 1.1信息化是电子信息类企业生存的必要前提 电子信息类企业在发展过程中若不能摒弃传统的发展手段,就将会在竞争激烈的社会中失去生存能力,这是很多电子信息类企业所面临的问题。甚至有很多企业面临资金不足的情况,以及人才和发展理念等方面的问题,这些都会使得企业发展止步不前,但是,很多电子信息类企业又具备很强的适应性,在很短的时间内改变自身的发展制度。电子信息类企业对企业信息化战略的实施,能够将自身专政管理制度改变,提升管理质量,为企业带来更大的经济效益;实施更加优化的监督体制,也能够加强企业在各方面发实施力度,保证企业各部门都提高工作效益;利用网络突破地域和时间的限制,实现与客户之间良好的沟通和交流,优化企业的服务质量,同时还能够扩大企业的宣传力度,使更多人对企业有足够的了解,从而以企业自身优质的产品来获取更多的销售量;扩大现代信息技术的使用,在工作时合理地使用信息技术来提升工作效率、降低工作成本,并且积极研发企业优秀技术和产品,最大化加强企业竞争力和稳定,以达到持续生存和发展的目的。 1.2信息化是国民经济健康发展的需求 电子信息类企业在国民经济发展中起着推动作用。首先,电子信息类企业的长期稳定发展能够使其扩大发展规模,这就改善了人们的就业问题,满足了部分人的就业难度;电子信息类企业在发展过程中遵循多样化的发展原则,在当前人们消费多样化的市场格局下能够满足消费者在各方面的需求;电子信息类企业的发展需要引入高科技,也就是要紧跟科技时代的发展,需要培养高科技人才和创新型人才,企业只有不断创新才能得到更为稳定的发展,因此,电子信息类企业能够为国家和社会培养科技人才来推动社会的进步。同时,科技创新无论是对于企业还是社会、国家来说都是非常重要的发展道路,一个国家只有不断创新科技才能持续发展。因此,电子信息类企业对于国民经济的健康发展来说十分必要。国家也已经提出了有关企业信息化工程建设问题,需要电子信息类企业进行参与来促进国民经济发展。 2电子信息类企业对信息系统的应用战略 2.1信息系统的类型和功能 信息系统是用来处理信息流的一体化系统,主要组成有计算机软硬件、网络设备、通讯设备、信息资源、信息用户以及规章制度。在电子信息类企业中信息系统又能够分为5种类型,包括数据处理、管理信息、决策支持和专家系统以及虚拟办公室。信息系统的功能有输入、存储、处理、输出和控制5种。其中输入功能是指企业中要使用某系统时的管理过程,主要取决于使用系统的目的和能力;存储是指将企业内重要的资料和信息进行保存,方便企业今后的使用和检查;处理是指数据仓库技术和联机分析处理,是对企业的数据进行管理的监督;输出是为了企业对某资料的使用,这种功能则是为了保证企业在过程中的最佳输出能力;控制是指对企业内有关系统组成的各种信息进行处理和控制,保证企业在对信息加工、处理和传输以及使用的安全过程。 2.2电子信息类企业有关信息系统的具体使用 电子信息企业制造的电子品种度、批量多,并且还存在一些临时插单情况,导致生产内部管理秩序混乱,而信息系统能够将分别管理各订单的生产情况,在存储相关生产信息和品种后,管理人员能够根据数据来进行生产上的合理控制,保证品种和质量的合理性。企业在生产过程中存在间断性,每个阶段和工序都会存在一定的时间段,产品的生产过程也会被分解为多个阶段完成,信息系统将要完成的阶段分别进行纪录,并分别在阶段中制定相应的任务量,规范生产过程和质量。企业的业务模型是了解客户需求,并加强沟通交流,寻找合理的解决方法以满足客户。通过使用信息系统的网络方式,消除与客户之间地域和时间上的距离,进行随时随地的沟通,向客户展示产品成果,并介绍产品的功能和质量,来完成业务沟通。另外就是对高科技的应用,在电子类企业中,科技作为非常关键的部分获取了很大重视。而信息系统的适应涉及到如计算机软硬件技术、网络技术等都是当前时代下的先进技术,在企业中的使用能够通过计算机控制增强企业的生产效率,同时也会给加大企业的经济发展,扩大生产规模。在企业对原材料进行采购的过程中,对于检验原材料问题也能够使用科技手段,从而为原材料的质量做出一定的保障。 3结语 综上所述,尽管很多电子信息类企业对信息化建设有了一定的实施,但是却没有运用到整个工作流程中,而企业对信息化的制定和实施也要根据自身的真实情况,在选择建设信息系统时才能够更为合理地发挥其作用。另外,企业发展少不了人才的参与,在建设信息化的过程中要加强对信息系统的实践能力,培养专业人才对科学技术进行完善和创新,从而使得增强企业竞争力,更好地促进国民经济发展。 作者:顾天天 单位:连云港杰瑞电子有限公司 电子信息类论文:电子信息类专业工科人才培养机制研究 【摘要】电子信息产业是我国国民经济的支柱,而电子信息产业的发展与壮大离不开电子信息人才。然而,当前我国电子信息类人才培养机制制约了该产业的发展,其主要问题在于:教育观念和教学模式落后,以及工程实训平台缺乏。本文主要探索电子信息类应用型人才的培养机制,重视人才的工程技术能力,从而满足行业领域需求。 【关键词】教育观念;卓越工程师;应用型人才 一、前言 电子信息产业属于科技密集型产业,且近些年来,物联网等交叉学科取得了一定的突破,电子行业对从业人员的知识储备和专业能力提出了新的挑战[1]。我国传统的电子专业培养方式必然导致学生难以适应这种新的发展形势[2]。美国一直把科学、工程和技术视为高等工程教育的重点,其工程教育取得了巨大的成功,在众多高科技行业中占据垄断地位[3]。英国皇家工程院的《面向产业的工科毕业生》报告指出,英国工程教育需要加强产业与工科学生培养之间的联系,因为产业界亟需“具有真实产业环境实践经验”的工程毕业生。新中国成立的很长一段时间里,我国高校采用苏联模式培养学生,工科院校则采用单科性工学院为主的模式[4]。教学计划由基础课,技术基础课,专业课三类课程组成。优点是针对性强,但缺点是专业划分过细、知识面过窄。我国教育部联合工商部等部门结合当前的发展趋势,提出了“卓越工程师教育培养计划”[5],这是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的重大教育改革项目。国内众多高校纷纷制定相关的培养方案与之配套。比如,哈尔滨工业大学组织了一批试点专业对各自行业的人才培养现状进行初步的调研,然后量身制定出“卓越计划”专业的培养标准、校内和企业综合培养方案。类似的举措很多,其优秀目的都是突出行业需求,为企业和国家培养宽口径复合型的电子类专业人才[6]。 二、工程人才培养问题 对高等教育而言,人才培养的目标是不断地提高人才培养质量。我国电子应用工程人才培养的主要问题在于:教育观念和教学模式落后,以及工程实践平台缺乏[7-8]。(1)教育观念和教学模式落后我国当前工程教育课程体系的教育观念和教学模式问题众多,主要表现为:培养模式趋同;课程安排断层,专业课程安排滞后;课程设置针对性差;文化课程遭受轻视。(2)工程实训平台缺乏现行的工科教育体系在培养学生实践能力上,存在以下问题:通识课程、专业基础课程与专业课程之间联系不紧密;工程应用能力培养不足;忽视了创新精神和创新能力的培养[9-10]。学生的创新能力体现在自主性、能动性和创造性方面。当前,趋同化的人才培养方案和课程体系忽视了学生的个性发展,使得学生缺乏创新能力。高校人才培养模式不应仅仅是增强学生的科学文化知识,更应该培养学生的自主性、能动性与创造性。 三、工程人才培养措施 (1)改进髙等工程教育理论技术科学作为主要学科基础,以培养工程师为目标,实质上就是一种综合教育过程,从而获得解决工程中实际问题的能力。随着电子信息行业的快速发展,工程领域上的更新换代速度不断加快,而基础知识则表现出相对稳定的特点。因此,必须有针对性地提升电子专业学生解决实际工程问题的能力。电子应用型人才的教、学与训应该以培养学生创新和实践能力为重点。(2)确立应用型工科人才的培养目标我国高校存在培养目标过于笼统和趋同化,缺乏特色。高校应该结合自身和社会对人才的需求,明确培养目标,从社会需求、时代变革、社会提供的资源和学校自身的师资、教学条件、学科特色等条件分析,从而明确工科人才的培养目标。以电子类专业为例,电子类专业的基本培养目标包括以下三点:一是扎实的工程专业基础;二是能够在解决工程实际问题的能力;三是具备与工程相关的综合素质,包括团队合作、人文科学等其它有助于解决工程实际问题的素质。(3)优化工科应用型人才课程体系重视通识课程、专业基础课程与专业课程之间的关联性与综合度,优化课程结构,打造优秀课程群。尤其重视自然科学理论课程,工程科学理论对工程技术的进步开拓和引导起到很大的作用。倡导多元文化,建设个性课程。兼顾培养方案的系统性和灵活适应性,构建合理的课程体系,为培养不同发展方向的人才提供多通道发展。(4)建立“工学交替”多方式的实践体系工学交替模式指的是以学校的教育资源与企业的职场资源为平台,学习与工作交替进行的一种产学研合作教育模式。实践贯穿于学生的整个学习生涯,细分为在校内进行理论知识学习的理论学期与在校内进行针对性实训、科研训练及在校外企业进行实训的工作学期。工程教育的本质是工程实践。以“理论与实践结合”为理念,构建实验教学模式、生产实习模式、企业轮训模式的多种实践方式的体系;建立“共同参与、优势互补”的校企合作培养机制,创建校企科技创新能力的培养平台。 四、总结 以“凸显行业需求”为突破口,不同高校、不同层次人才的培养目标又是各不相同的。同一所高校也要充分考虑学生的个性发展,不能将学生的创造力扼杀在摇篮里。为此,培养电子类应用型人才任重而道远,需要百家争鸣百花齐放。 作者:王忠华 王浩 单位:南昌航空大学信息工程学院 电子信息类论文:谈电子信息类课程网络教学平台设计 随着高职院校教育教学改革的不断深入,各种新技术层出不穷,计算机技术、网络技术及多媒体技术的发展起到了巨大的推动作用,基于网络的教育成为了课堂教学一部分,甚至成为课外的主要教学组织形式。网络教学平台的出现,为课堂教学和课外教学均提供了很好的辅助作用,打破了传统教学模式在时间和空间上的局限性。网络教学平台可以为精品课程、共享课程等提供平台服务,使多种教学资源得以共享,同时可以实现学生课外学习中的师生互动。在网络教学平台的设计过程中,既要考虑到不同课程的通用性,又要考虑到课程的专业特色的特色。文章主要研究的是电子类课程的网络教学平台的设计与实现,笔者已完成《C程序设计》教学平台的设计与开发,并将此平台运用到多门电子类课程中,实现了以学生为主体,教师为主导的“教”与“学”活动,实现了互动式的网络教学环境。学生可以通过网络教学平台完成完整的学习过程,包括交流、提问、练习和考试,进行自主学习与协作探究,从而达到促进学生主动“学”的作用。教师可以利用该平台来讲解、演示,突破重点和难点,从而达到辅助教师“教”的作用,还可以作业,检查作业、解答学生问题,考核学生学习情况等,网络教学平台的使用,极大提高了师生互动的积极性,促进了学生课外拓展能力的提高,使得教学手段更加多样,测试、评价方式更为方便。 1研究内容与设计 1.1研究内容 1)本课题遵循“整合资源、共建共享、服务学生”的原则,以课程《C程序设计》为切入点进行个案研究,通过网络信息技术对课程建设、教学设计、教学交流、学生作品、行业资讯及经典编程展示等,建设满足现代职业教育、企业培训、在职人员继续教育需要的共享资源、相互交流的开放式平台,创建具有高等职业教育特色的网络化、智能化、互动化和信息化的教学资源平台。2)以数据库为支撑,建设多媒体课程平台,平台中的数据包含文本形式的教案课件、图片、视频、动画形式的教学过程演示,课程教学软件等,同时集成在线测试、在线论坛等功能,集成为开放性、共享型网络资源平台。3)以持续更新的方式,建立拓展性多媒体教学资源。平台建设主要采取自建和共建相结合,重点突出教学项目、技能训练、在线测试、在线论坛等课程模块的教学资源建设,为教学活动提供内容丰富、形式多样的优质多媒体教学资源。同时坚持校企合作的建设思路,把握行业企业的技术发展趋势,持续建设满足职业岗位发展的资源内容。 1.2研究目标 随着现代教育技术水平的提高,教学手段和教学方法都有了很大改进。电子教案、电子课件等多媒体素材作为主要的教学手段和方法,在一定程度上提高了课堂教学的效率,使课堂容量得到了增加。但是课堂容量的增加、教学节奏的加快也带来了一些问题,学生在课堂上对知识的掌握不够深刻,这是教育教学改革中遇到的新问题,也是本课题研究的目标。传统的课堂教学与网络教学相结合,主要教学内容在课堂完成,课后交流、习题、作业、测验及答疑等通过网络教学平台来实现,这种混合模式是目前高校教学的主要组织形式。 2研究方法与技术线路 2.1研究方法 1)问卷调查法和访谈法。全面了解学生对该门功课在学习方面的需求和存在的困难。了解老师在教学过程中遇到的问题,在知识点呈现方式上做出改变,通过动画、视频等形式加以补充。2)个案研究法。本课题通过信息类课程《C程序设计》为切入点进行研究,设计开发适合本课程的网络教学平台,进而再提炼改进构建适合电子信息类课程的通用教学平台。3)快速原型法。通过此方法快速建立平台模型,后期在根据新的需求等进行不断改进和完善。 2.2技术路线 本课题采用个案研究法,以《C程序设计》的教学平台搭建着手,首先对相关班级做调查与分析,了解学生学习过程中的困难和需求,整理出本课题的需求分析;其次根据内网和外网的访问流量进行预测,考虑平台的性能需求;结合需求分析,对平台各模块的功能进行详细设计;全面系统地整理、制作和收集相关学习资料,然后通过管理平台;最后进行平台的各种测试,已发现问题并及时修正。在技术实现方面,平台的构建采用B/S多层体系结构,.NET架构,数据库采用的是SQLServer。采用B/S架构对客户端要求较低,除了有浏览器之外,其他不需要安装任何软件,这样学生在登录平台时没有限制,只要有电脑即可。《C程序设计》网络教学平台主要功能模块有:课程介绍、理论教学、实践教学、等级考试、动画演示、学生作品、习题作业、经典算法、在线测试及交流讨论等。其中理论教学部分主要包含学生学习过程中可直接参考的电子教案及PPT等内容;实践教学部分是课程实验及实训部分,通过此部分可以提高学生动手实践能力;学生作品部分主要呈现学生实现较好的程序,以供其他同学参考;等级考试及经典算法是针对本门课程设置的,学习本门课程后学生可以参加等级考试,所以专门设置了针对等级考试的辅导模块,而经典算法主要介绍程序设计类课程中的算法思想及具体实现方法;动画演示模块主要是经典算法及程序执行过程的动画演示,可使学生的学习更加直观,掌握起来更加容易。在线测试和交流讨论是平台中两个相对独立的模块,是单独开发的考试系统及论坛,学生可以登录后分别进行自我测验及交流讨论。另外在平台首页还设有课程动态、业界资讯、学习资料、常见问题、教与学(展示教学图片及视频)等模块,进一步丰富了课程信息。本平台可直接适用于程序设计类课程及《数据结构》等课程,若扩展到其他电子信息类课程,只需将等级考试及经典算法两个模块修改为课程相对应的功能模块即可。 3总结与展望 当前的基于WEB的网络教学平台已成为高校教学的辅助手段,主要用于专业课程的网络教学和课程建设,在网络教学环境下提高学生的自主学习能力。除此高校教育外,网络教学平台可在远程教育、培训等多种在线学习形式中扮演着重要的角色,在现代教育中发挥着重要作用。在技术实现方面,网络教学平台的设计多以B/S架构为主,基于ASP或JSP技术,数据库一般采用SQLServer数据库。随着云计算的不断发展,其优势会被更多地运用到网络学习中,基于“云计算”开发网络教学平台必将成为网络学习的主要方式,并能提供更加强大的功能及多样化的服务。 作者:王超 郭静 张亮 单位:扬州工业职业技术学院
生产运作管理论文:浅谈经济管理在煤矿企业生产运作中的作用 摘要:随着我国社会经济的高速发展,全球经济一体化,资源分配优化,煤矿资源的重要性越来越突出,并且需求量也在持续上升。对此,煤炭企业在迎来新的发展机遇的同时也面临着严峻的市场形势,煤炭企业想要提升自身的生产效率以及经济效益,就必须要重视企业的经济管理,让煤炭企业在各个方面的资源能够实现优化配置,最大化发挥自身优势,在市场上占据有利位置,扩大自身市场占有率。对此就需要将经济管理人员作为切入点,提升经济管理者的综合素质以及职业道德;同时不断的创新企业经济管理体系,完善其内部控制制度,重视企业的预算管理工作。本文就经济管理在煤矿企业生产运作中的作用进行简要的探讨,并且对当下煤矿企业的经济管理方式以及管理体制当中存在的一些问题进行分析研究,有针对性的提出了相关建议。 关键词:煤矿企业 经济管理 生产运作 问题 策略 一、前言 我国是出产煤矿的大国,煤矿资源十分丰富,煤炭储备量位于世界前茅,所以煤炭企业的数量也非常的庞大,虽然近些年来我国的煤炭行业得到了一定程度的发展,但是就经济管理方面,我国的煤炭企业还存在很多的不足之处。在当下煤炭企业的经济管理水平还有待提升,这需要企业内部加强经济管理力度,将市场和经济进行有效的融合,实现煤炭企业管理现代化以及科学化,经济管理对于煤炭企业而言,不仅仅能够帮助煤炭企业实现资源的优化配置,帮助煤炭企业节约市场运作成本,并且还能够提升煤炭企业的管理水平,增加煤炭企业的综合竞争力。煤炭企业的经济管理涉及范围十分的广泛,与企业管理方式、运作体制、财务管理、水电管理以及隐患管理等等方面都息息相关。 二、经济管理对于煤矿企业生产运作所起到的具体作用 (一)经济管理对煤矿企业的安全管理有着一定的帮助 我国煤矿企业主要的业务分别是采集煤矿资源和进行销售,然而在一过程当中,井下作业的时间占绝大部分,对此,安全问题就显得尤为重要,并且也是当下煤矿企业最为重视的问题之一。对此,我们可以从这么几个方面来了解经济管理对于煤矿企业生产安全管理所起到的作用。 1、落实岗位责任制。经济管理对于这方面说产生的具体作用就是,将整体的煤矿整体生产过程进行科学合理的划分,并且将其划分成为具体的责任模块,从而将这部分责任模块细化到每个人的身上去,另一方面,给予有关人员一定的权利,这样就能够让其在发现问题的同时采取及时有效的补救措施,从而体现出了经济管理对于煤矿企业安全管理的积极作用。 2、系统监控与人员监控进行有效的结合,我国煤矿企业在运用中的管理体系引用一些现代化的措施让其变得更加高效安全,并且站在目前井下工作安全监控的角度看来,其作业的安全性有了极大提升。管理系统的引入能够对煤矿企业进行生产的全过程进行高效的监控,所以一旦井下出现危险状况以及发生故障的时候,就能够及时的告知相关人员。这样就能够有效的保障监控高效率,弥补工作人员在进行人工监控时候的一些不足之处。 3、井下与井上作业相互配合,确保安全管理的质量。经济管理体系的设定应该根据煤矿企业生产运营的实际情况来制定,将井上负责安全管理的人员和井下安全控制系统进行有效的结合。这样的方式能够有效的掌握井下作业安全情况,一旦有井下有情况发生,那么安全监控系统就能够在第一时间向井上发出相关信息,方便相关人员以最快的速度向井上传输采取急救措施。对此,井上人员就能够凭借两方面给出的信息做出正确的补救行为,把事故所造损失最大程度的降低。经济管理能够及时有效的帮助矿井突发事件的处理,从而让煤矿企业的财产得到最大限度的保障。 (二)经济管理对于煤矿企业财务管理所具有的积极影响 煤矿企业的根本目的在于盈利,其本质就是最大化体现企业价值与股东价值。对此,在煤矿企业的经济管理当中,财务管理在实现企业价值,保证企业盈利这一方面就有着举足轻重的地位。经济管理对于煤矿企业的财务控制主要体现在:预算、资本结构以及收入支出等等方面,其作用的最终体现在煤矿企业财务收支与资金运作平衡上面。 1、煤矿企业的预算管理 预算必须要将销售的需求量当做基本前提,煤矿企业主要业务是供应能源,虽然煤矿的需求量非常的大,但是煤矿企业的主要销售对象还是发电厂以及企业单位等一些机关部门。然而经济管理所需要做的工作就是凭借当年的市场情况,来对下一时期会计年度企业销售会发生的变化进行预测,科学合理的推算销售量,给企业生产线上的人员配备与合理安排提供相应依据。预算是企业进行生产策略以及计划制定时候的重要保障,对于煤矿企业的正常运作有着一定的影响。 2、经济管理对于煤矿企业成本费用的控制 想要有效的提升煤矿企业经济效益,对于煤矿企业在生产运营过程当中的成本费用一定采取有效的控制措施。在煤矿企业生产运营过程当中,合理规划生产程序,最大化降低生产时所产生的损耗,对于在岗员工进行专门的培训,加强其综合素质,强化其井下作业的安全意识,这样在薪资支出一样的情况下,把安全事故的损失减少到最小。另一方面,对于生产过程当中所需要用到的水电,做到节约与循环使用,并且有针对性的设计水电再利用程序,从而减少不必要的支出。 3、对煤矿企业的收入进行控制 当下煤矿企业主要经济来源是依靠煤矿能源的销售,如何拓宽煤矿企业的销售渠道以及增加各个销售渠道的煤矿销售量对于煤矿企业的经济收入有着十分巨大的影响。对此,经济管理在煤矿企业进行煤资源销售的时候,对于其销售价格、渠道以及煤资源的调度运输进行综合的考量,达到用最低成本煤资源运输将其销售到最为合适的市场,借此来增加煤矿企业的经济收入。 生产运作管理论文:生产运作管理课程教学模式探析 摘 要:生产运作管理课程具有较强的实践性,不适合纯理论导向的教学模式,更适合基于任务的应用导向教学模式。文章从生产运用管理课程的定位出发,分析了该门课程的教材运用与教学内容设计问题,并对纯理论导向与基于任务的应用导向教学模式作比较分析。 关键词: 生产运作管理;教学模式;高校 作者简介:李钦(1970―),女,安徽枞阳人,安徽财经大学管理科学与工程学院副教授,主要从事战略管理研究。 我国高校管理类专业将生产运作管理课程作为专业必修或选修课程。生产运作管理课程的显著特点是实践性强,因此,教学须注重理论的实用性和操作性。在教学过程中,因大多数教师和本科生没有在企业工作的经历,对企业运作缺乏感性认识,结果是教师觉得这门课程难教,学生也觉得该课程难学。如何进行教学模式创新以激发学生的学习热情是教师须高度重视并亟待解决的问题。笔者在近几年从事本科生产运作管理教学中,尝试了不同的教学模式,从最初的纯理论导向逐步调整为基于任务的理论应用导向,在一定程度上提高了学生的学习能动性。从教学效果看,纯理论教学无法激发学生的学习兴趣,也无法产生积极的教学互动。而在任务导向教学模式中,学生在教学中的主体地位得到增强,通过自主设计任务、体验教学和分享知识,学生的学习积极性、自主学习能力、团队合作能力和表达能力有了较大幅度的提高。本文将着重比较这两种教学模式的应用和教学效果。 本文结构如下,首先是课程定位,其次是教材选用和教学内容,再次是纯理论导向和基于任务的应用导向教学模式比较,最后是结论。 一、课程定位 生产运作管理是对企业生产、交付产品或服务的系统进行设计、运作及改进,使企业的产品或服务以最有效的方式传递给顾客。为使企业的内、外部运作系统有效运行,不仅产品设计、流程、生产方式、质量管理和供应链管理等各活动要正常运行,更重要的是不同活动之间的联系也要创造价值,所有这些都会促进企业的可持续发展。 通常,组织有生产、销售、技术、财务、人力资源管理等职能。和其他职能相比,生产运作管理涉及面最广,牵涉的部门最多。生产运作管理是对整个产品或服务生产和交付系统的管理,运作管理者必须通过计划、组织、协调、指挥和控制这一管理过程来协调资源的使用。生产运作管理为企业运作过程提供了一种系统化的思考方法。因此,生产运作管理课程的学习目标是了解现代生产运作管理方法,以及如何才能使企业生产运作管理体系高效运行。 二、教材选用及教学内容设计 关于教材,比较有影响的国外教材有蔡斯(Richard B. Chase)[1]等编写的《运营管理》和史蒂文森(William J. Stevenson)[2]编写的《运营管理》,国内使用比较多的教材是陈荣秋、马士华编著的《生产运作管理》[3]。本科阶段的教学多以国内教材为主,MBA教学则多选用国外教材。国内教材多选用本土化案例,内容安排、关键术语的阐述都是按照国内企业的管理情境与管理实践规范来写的,因此,选用国内教材可让学生学习具有中国特色的生产运作管理理论与方法。笔者坚持使用国内教材,前些年使用过陈荣秋、马士华编著的机械工业出版社出版的《生产运作管理》(第3版)和高等教育出版社[4]出版的《生产与运作管理》(第2版)教材,近两年使用过陈志祥、李丽[5]编著的《生产与运作管理》教材和柯清芳[6]主编的《生产运作管理》(第2版)教材。陈荣秋、马士华编著的《生产运作管理》教材更加突出生产运作管理的系统性,从生产运作系统设计,到生产运作系统的运行,再到生产运作系统的维护与改进,将生产运作管理活动有机地组织起来,各章之间逻辑联系强。而陈志祥等编著的《生产与运作管理》教材和柯清芳主编的《生产运作管理》教材更加突出生产运作管理的应用性和实用性,重点阐述生产运作系统的设计和运行。总的来说,国内教材的主体内容和结构近乎相同。 因教材内容较多,笔者认为教学重点是生产运作系统的设计和运行,具体包括生产运作管理概述、生产运作战略、产品与服务设计、设施选址与布置、生产计划、库存管理、物料需求计划(MRP)与企业资源计划(ERP)、制造系统作业计划、服务系统作业计划、准时制和精细生产方式及其他先进生产方式。 在课时安排上,各高校的本科教学学时不同。以安徽财经大学为例,生产运作管理课程的本科教学学时有54学时(18周,每周3学时)和36学时(18周,每周2学时)两种,开课专业包括工商管理、管理科学、人力资源管理、物流专业等。和54学时相比,36学时的课程产品与服务设计及其他先进生产方式部分可不讲,库存管理和制造系统作业计划减半课时,只讲解基本模型和方法。 三、纯理论导向与基于任务的应用导向教学模式比较 教学模式创新一直是教学改革的重心。从国内教学实践看,教学模式正在从传统的教师主导型偏向学生主导型。传统的教师主导型教学强调教师的“教”,学生更多是“学”,很少参与教学过程。学生主导型教学强调学生的主体作用,倡导学生积极参与教学过程。研究表明学生参与课堂教学对学生学习成绩起到一定的积极作用[7]。在具体的教学实践环节,学生有多种形式参与教学,譬如教师可在课程的某些环节增加交互式教学[8]、讨论式教学[9]和任务驱动式教学[10]或协同式任务导向[11]教学模式。 笔者在从事生产运作管理课程的教学过程中,尝试了纯理论导向和基于任务的应用导向教学模式。下面将着重介绍这两种不同教学模式的实施及教学效果。 (一)纯理论导向的教学模式 纯理论导向的教学模式注重理论知识的传授,对如何应用理论知识解决实际问题的引导不够。笔者在刚开始从事生产运作管理教学时,授课对象是管理科学专业的本科生,考虑到管理科学专业本科生有一定的数学基础,当时采用了纯理论导向的教学模式,教学侧重定量分析,重点讲授基本的生产管理技术。譬如在讲解设施选址与布置、库存管理、生产作业计划部分时,更加注重数学模型及其应用,把书中的例题、习题选为重点,让学生掌握基本的生产管理技术。 纯理论导向的教学模式使学生对生产运作管理的认识产生一定偏差,学生可能掌握了某些生产管理方法,但不了解这些方法在不同企业中的应用。从教学效果看,数学基础薄弱的学生听不懂,纯理论教学无法激发学生的学习兴趣,也无法产生积极的教学互动。 (二)基于任务的应用导向教学模式 纯理论导向的教学模式主要以教师讲解为主,没能突出学生在教学中的主体地位,在一定程度上影响了学生学习的能动性。在进行了一轮的纯理论导向教学之后,笔者多次尝试对教学模式进行改进,减少课堂讲解时间,增加学生的课堂讨论。课堂讨论主要是围绕教材各章案例展开,鼓励学生参与案例讨论。因本科生没有实践经验,案例讨论难以深入,同时因学生人数较多,且受课时限制,组织案例教学存在一定困难[12]。在积累了学生课堂讨论案例的教学经验之后,笔者开始启动基于任务的应用导向教学模式。 基于任务的应用导向教学模式是以具体教学内容或知识点为任务,让学生自由组成小组,任务也完全是小组自主设计,只需和教学内容有关即可。首先学生需自定小组,小组成员在3―7人,接着设计任务名称,任务原则上和生产运作管理的某一章节对应,然后小组成员分工,从查阅资料、资料收集和整理、准备汇报资料到课堂讲解及最终的报告。任务的评价体系包括课堂讲解和纸质报告,每个小组在汇报之后,教师进行课堂点评,然后教师和所有其他小组需对汇报小组的表现进行现场评分,现场评分只针对课堂讲解。纸质报告是以科技论文形式对汇报资料进行总结。 从实际的完成情况看,学生设计的任务包括选址、产品开发、生产计划、供应链管理、质量管理部分。从受调查对象看,近半学生选择当地企业,便于实地考察,也有不少选择世界500强企业,偏重于从网上搜集相关资料。从企业类型方面,学生更偏好服务类企业,很多选择零售企业、教育培训机构、快递公司。从学生反馈结果看,学生对这种任务导向的教学模式非常满意,通过文献的查阅和梳理,加深对某些知识模块的理解,也提高了合作式学习能力,课堂汇报一方面展示了小组的共同学习成果,另一方面也展现了学生的个人风采。有些学生的发言非常有激情,在声音、语速、节奏、内容熟悉程度、趣味性方面做得非常好。 生产运作管理课程具有很强的实践性,不适合纯理论导向的教学模式,更适合任务导向教学模式,同时需增强实践教学环节。企业参观是比较好的实践教学方式,但需要学校有固定的教学基地。然而企业大多对学生参观不感兴趣,这给学生到企业参观带来很大难度。在这种情况下,基于任务的应用导向教学模式可行,且具有可操作性。 基于任务的应用导向教学模式,使学生在教学中的主体地位得到增强,教师只是扮演引导者和点评者角色,而学生则是设计者、知识传授者和教学主体体验者。任务导向教学模式能够提高学生的学习积极性,有利于培养学生的自主学习能力、团队合作能力和表达能力。 生产运作管理论文:独立学院《生产运作管理》课程体系建设研究 【摘 要】针对《生产运作管理》课程实践性强的特点,本文从独立学院培养应用型本科人才的定位出发,在调查学生需求的基础上,从师资队伍建设、教材选择、教学内容安排、实践教学体系建设等几个方面探讨了该课程教学体系建设的思路。 【关键词】独立学院;生产运作管理;教学;实践 一、引言 《生产运作管理》这门课程是大部分院校管理类专业的优秀专业课程之一,本人在从事生产运作管理课程的教学过程中发现学生普遍反映该课程比较难、内容抽象而枯燥,影响了学习的兴趣与热情。为探寻其中的原因与解决这一问题,本文拟从师资队伍建设、教材建设、教学内容安排、实践教学体系建设等方面探讨该课程的教学改革方向。 二、课程教学需求分析 教学改革必须从培养人才的定位与学生需求出发,为此笔者在2010年下半年对刚上完该课程的电子商务(94人,占36.3%)、物流管理(81人,占31.3%)和工商管理(84人,占32.4%)三个专业共计259名学生进行了问卷调查,样本具有较好的代表性。调查的结果具体分析如下: 1.学生普遍认为生产运作管理课程对于他们未来的学习和工作具有重要意义,但不同专业背景与未来的就业意向影响着对该课程重要性的认识。在被调查的259名同学中,有74.5%的同学认为该课程“重要”或者“非常重要”,有24.7%的同学选择了“一般”,只有2名同学(占0.8%)选择了不重要。对该课程重要性的认识与调查对象未来从事生产管理相关工作的意向存在显著相关,并通过了0.05的显著性检验。 2.学生对目前所使用的教材――《生产与运作管理》(陈荣秋、马士华主编,高等教育出版社,第二版)――不是很满意。只有5%的同学认为该教材“非常好”,选择“较好”、“一般”和“较差”的比例依次为52.1%、39.4%、3.5%。究其原因,59.1%的同学认为该教材“过于理论化,缺少实务性、实操性强的内容”,34%的同学认为“案例太少”,25.9%的同学认为“全书内容编排不够紧凑,条理不清晰”,另有25.5%的同学认为“对服务型企业的运作管理介绍得太少”。调查结果反映出独立学院本科层次的学生追求知识的务实性和实操性,而该教材在这些方面不能很好地满足他们的需求,也和我院培养“应用型人才”的定位存在偏差。 3.在教学内容上,学生对战略性、实操性、服务型企业运作管理的内容更感兴趣。69.1%的受访学生对服务型企业的运作管理更感兴趣,对于具体教学内容的兴趣度,排在前五位的分别是“项目计划管理”(37.8%)、“生产和服务设施选址”(34%)、“企业战略与运作策略”(31.7%)、“ERP和MRP”(28.2%)、“需求预测”(24.3%)和“质量管理”(24.3%); 最不感兴趣的最后三位是“设备维修管理”(2.7%)、“制造业作业计划与控制”(8.9%)、“服务业的作业计划”(10.8%)。这体现了独立学院学生学习的一些特点,他们喜欢战略性的、实操性强的内容,期望所学的东西能马上应用,同时又期望自己是一名管理层面的员工,而不希望从事一些基层的、基础的、操作性的工作。 4.在理论知识教学的方式上,“教师讲授+案例讨论”的方式最受青睐,有58.3%的学生选择了该模式,“教师讲授+学生主题讲演+案例讨论”的方式也比较受认可(36.3%),“完全教师讲授”的填鸭式教学已经不能满足需求,只有1.2%的学生认同该方式。 5.在实践教学方式上,选择“企业参观”、“经营模拟游戏”、“案例讨论”、“现场录像播放”、“生产管理软件实训”、“企业管理人员讲座”的比例依次为69.1%、52.5%、33.6%、27.8%、24.7%、22.4%,可见,到企业生产现场参观是最受学生欢迎的实践教学方式,这是因为大部分学生没有企业现场实习的经验,在本次受访的259名大三学生中,有69.5%的学生没有任何企业实习的经验,因而对企业生产现场缺少感性认识,这也是同学们普遍觉得生产运作管理这门课程难学、抽象的原因;其次,“经营模拟游戏”也是比较受欢迎的一种实践方式,有超过一半的同学认为通过经营模拟游戏能够更好地理解所学理论知识。 通过对以上调查结果的分析,我们认为独立学院本科层次的生产运作管理课程教学有其自身的特点,师资队伍的建设、教材的选定、教学内容的甄选、教学方法的应用都应该紧扣培养应用型本科人才的定位,下面我们就从以下几方面来探讨该课程的建设。 三、师资队伍建设 《生产运作管理》是一门综合性和实操性很强的课程,这就对任课教师提出了很高的企业实践阅历要求,而目前我国高校的人才引进机制存在很大的问题,大部分高校已经将博士或副教授作为进入门槛,而这些教师多半是从小学读到博士一直从学校到学校,没有任何的企业工作实践阅历,在实际的教学过程中也就只能将书本的理论知识照本宣科,学生听起来也就枯燥乏味,教学效果很差。为此,要想提高这门课程的教学效果,首先要提高授课教师本身的企业阅历,这是培养应用型人才基本条件。可以通过鼓励青年教师到多个不同类型的企业挂职锻炼获得企业阅历,授课老师也应主动与企业经常联系,以了解企业的各种最新信息,丰富自己的企业阅历和课程内容;有条件的教师还可以通过为企业提供咨询支持或管理培训获得企业阅历。此外,任课教师应积极参加生产管理实践领域的各种培训与认证,如通过获得相关的高级生产管理师、六西格玛黑带大师认证来提升自身的职业技能,校方应给予经费上的支持。 四、教材的选择与教学内容安排 在教材的选择上,我们认为一定要选择最适合独立学院本科层级教学的教材,而不一定是最流行的。目前,国内重点高校比较多采用直接引进国外原版教材,但国外原版教材内容太多且较难,采用的案例也不符合中国的国情,笔者个人认为不太适合独立学院这一层次的学生。国内学者编写的教材以陈荣秋教授和马士华教授编写的部级“九五”重点教材《生产与运作管理》最具代表性,也是我院目前采用的教材,现在已经出到第三版。进入21世纪以来,国内一些大学的生产管理教师根据各自对该门课程教学的理解与教学经验编写了一些本科层次的生产管理教科书,通过比较研究,笔者认为中山大学陈志祥教授所编写的教材具有较大的创新:①增加服务业应用内容;②增加实务性内容,该教材比较注意实务性方法介绍,既适合大学教学,也适合企业管理者参考。③在正文中穿插有不少先进企业的“运作标杆”或“运作特写”,理论与实践结合的“决策借鉴”或“理论与实践”,也有一些从报纸杂志上翻译过来的“新观点与新思维”,部分章节中有讨论案例等。④增加定量性方法应用。与其他教材不同的是,该教材有大量的定量性方法应用范例,每章后面有思考题、练习题,有利于学生学习。 在教学的内容上,生产运作管理所包含的内容非常丰富,要想在50-60个学时内将所有内容讲透是不可能的,必须要有所侧重。结合本次调查结果,笔者认为针对独立学院层次的学生来讲,在授课的过程中应该适当加重战略性、实操性和服务型企业运作内容的课时比例,就具体章节而言,应适当加大项目计划管理、生产和服务设施选址、企业战略与运作策略、ERP和MRP、需求预测、质量管理等章节的课时比例,在教学过程中不能拘泥于教材内容,应选择几本由企业现场管理人员编写的实战性教材作为参考书目,同时积极跟进国内外最先进的生产管理理论和实践案例,并通过不断丰富教师自身的企业阅历使授课的内容更贴近企业生产管理的实际。 五、实践教学体系建设 生产运作管理是一门实践性非常强的课程,因而实践教学体系建设的成与败将直接决定该课程教学效果的好与坏。目前国内比较流行的一些实践教学方式有企业现场参观、经营模拟游戏、案例讨论、现场录像播放、虚拟现实仿真软件应用、生产管理软件实训、企业现场管理人员讲座: 1.企业现场参观 这种教学方式最大的难点在于联系企业难,而且由于大部分班级比较大,走马观花式的参观效果较差。笔者认为可以采取以下策略:一是化整为零,分批带学生参观,每批以不超过40人为宜;二是应该选择一些以大学生为现实或潜在客户的消费品生产企业,如服装厂,企业出于宣传目的更易接受学生参观实习;三是可以采取与旅游公司合作,以工业旅游的方式参观一些大型企业;四是充分发掘学生当中的资源,对引荐参观成功的学生可以允许其免修若干实践学分,学校应给予政策支持。 2.经营模拟游戏 这是一种体验式的互动学习、竞赛方式的课程,通常模拟一家已经经营若干年的生产型企业,通过成员的角色分配模拟企业的运作决策。这种教学方法的优点是对于战略决策日常决策部分的教学效果好,但缺点是需要引进决策模拟软件,初期投入大。为解决这一问题,我院采取与外部企业合作的方式,该企业专门承接中山各高校的部分学生实践训练工作,各高校采取付费的方式共享资源大大提高了资源的利用效率。 3.案例讨论 开展案例讨论首先要选择好的案例素材,一般3-5页为宜,优先采用国内企业案例,最好是任课教师亲身经历的案例。独立学院在开展案例讨论课的过程中还应克服班级大、过程控制难的困难,应该控制好每个小组的人数,恰当安排好素材阅读、讨论、发言时间、总结各环节的时间,采取点名发言而不是自愿发言,任课教师则要做好过程的记录与最后的点评总结,赏罚分明,自然就可以大大提高案例讨论的效果。 4.现场录像播放 目前国外原版教材配套的一些生产现场的视频,全英文的讲解给独立学院的学生带来一定难度,笔者认为,有条件的院校应自行组织录制一些本土企业的生产现场录像。为获取本地企业的现场视频资料,笔者认为教师首先要表达自身的诚意,和企业签订保密协议,承诺不对外流传,只作教学用途,也不允许学生拷贝;要选择长期挂钩实习的企业进行拍摄,降低拍摄的难度;最好能选择代表多种不同生产类型的企业进行现场实录,增加视频资料的多样性。 5.虚拟仿真软件应用 基于现代计算机及其网络的虚拟现实仿真技术,应用到“生产与运作管理”实验教学,对企业业务活动进行多维仿真,能给学生产生各种感官信号,在虚拟环境中获得企业生产运作活动的感性和理性认识。常见的虚拟仿真软件有用于产品研发的AUTOCAD;用于辅助车间生产系统设计的仿真软件有PURDUE大学开发的GCMS,清华大学开发的IMMS等;用于车间生产调度的Autosched、南开大学的JobShop等;用于物流与供应链管理的WITNESS,CIM-OSA等。这些仿真软件的应用需要较大的经费支持,也对任课教师本身的软件应用水平提出了很高的要求。 6.生产管理软件实训 目前“生产运作管理”课程中常用的实验软件主要有:企业资源计划(ERP)、项目管理软件(Project)、物流网络优化软件(CRAFT)和线性规划软件(LinDo)等。这些软件具有较好的现实应用性,学生普遍表现出较强的兴趣,但是班级规模庞大和教学资源有限限制了教学的效果,笔者认为可以通过以下策略提高教学效果:一是联系一些小的软件供应商提供试用版或迷你版的学习软件,让每个学生都能拷贝回宿舍进行演练;二是在安排若干固定的课余时段开放实验室供有兴趣的学生使用;三是通过实验过程与实验结果的双重考核提高学生学习的主动性;四是除了介绍软件如何用之外,同时注重企业业务流程分析与咨询诊断方面内容的介绍。 7.企业现场管理人员讲座 对于某些实务性、技巧性比较强的内容请企业专家开展专题讲座效果会比任课教师讲更好。对此,笔者有以下体会:一是对于独立学院本科层次的教学来讲,一般邀请中层干部就可以了,年轻而经验丰富的他们更易与学生拉近距离;二是在选择邀请企业专家时最好能综合考虑不同的生产类型、不同的投资主体背景,让学生能够了解美、日、欧、本土企业在经营的理念上与管理方法存在哪些差异;三是可以聘任企业专家担任该门课程“客座教授”的方式与其建立长期稳定的关系,通过荣誉感提升他们的使命感,降低邀请他们的难度。 总的来说,生产运作管理课程是一门实践性非常强的课程,本文是笔者在近年对该课程进行教学改革所总结的一些心得体会,要真正上好这门课程,需要任课老师付出非常多的时间和精力,笔者深感在这方面要走的路还很长,恳请国内同行批评指正。 生产运作管理论文:管理科学专业《生产运作管理》课程建设的思考 摘要:《生产运作管理》是管理科学专业的一门专业基础课,作者承担了这门课程的教学与课程建设工作。本文根据作者的多年的教学实践,从教学内容与教学大纲、教学方法、作业与考试等诸方面进行了思考与经验总结。 关键词: 管理科学专业;生产运作管理;课程建设;教学方法 基金项目: 北京信息科技大学2013年度课程建设项目 1、引言 管理科学专业培养具备必要的数学、计算机应用基础,具有扎实的管理学科的基本理论和基本知识,具备用先进的管理思想、方法、组织和技术以及数学和计算机模型对运作管理、组织管理和技术管理中的问题进行分析、决策和组织实施的高级专门人才。 生产运作是企业管理的基本职能之一,在企业管理各领域中,生产运作其涉及的面最广,牵涉的部门最多,是最复杂的领域,任何一个企业经营管理者都必须先了解企业生产运作的基本规律与特征,才能管理好一个企业。 《生产运作管理》是管理科学专业的一门专业基础课,是管理科学专业学生学习其他管理类专业课程的基础。世界各国大学里的管理学院/商学院都将本课程列为三大支柱性优秀课程之一,由此可见本门课程在管理学科体系中的地位是非常重要的。因此,必须重视《生产运作管理》课程的课程建设实践,积极探索各种有效的方法,以便达到丰富教学内容,改进教学方法,提高教学效果的目的。 2、教学内容 《生产运作管理》是一门内容广泛而庞杂的课程,因此对教学内容进行合理的规划,形成和实际紧密联系的知识体系是非常重要的。作者根据本校管理科学专业的培养方案,考虑北京市经济建设的需要,结合自己的多年教学经验,在实际教学过程中适当增加有关服务运作管理的内容;突出各种方法与模型的讲授,从定量分析的角度,分析和讨论各类典型生产运作管理系统的计划与最优控制问题。在此基础上,本文提出了一个适合管理科学专业教学需要的32课时的教学大纲,教学大纲的主要内容如表1所示。 表1《生产运作管理》课程教学内容 3、教学方法 目前《生产运作管理》课程的教学以教师以课堂讲授为主,为了提高学生的学习兴趣,还采用了其他的教学方法。 (1)课堂讲授 教师课堂讲授是本科教学的主要方式,但是要讲得好、让学生喜欢也不容易,因为本科生没有企业工作经验,对许多概念或者术语都是陌生的,因此教师应该把基本的概念讲透,用通俗易懂的语言来表达。 (2)充分利用多媒体资料 结合课程教学内容要求,作者在教学过程中辅之以大量的多媒体(照片、电影片断和视频资料等)资料来加深学生对生产管理认识和对知识点的掌握,例如组织学生观看企业生产车间、生产工艺流程、生产物流、库存管理等方面的照片和视频,使学生对企业的生产运作过程和设施有初步的感性认识,了解国内外先进企业的生产运作管理经验,为本课程的深入学习打下基础。 (3)案例分析 案例分析教学是一种理论与实践相结合的教学方法,能激发学生学习理论的主动性、积极性,培养创造性思维。案例教学既可以增加学生的实践知识又可以帮助学生深入理解相应教学内容,提高学生分析问题、解决问题的综合能力。案例教学目前已被许多高校的管理类专业教学所采用,但难点在于如何设计恰当的教学案例,为此作者根据生产运作课程理论教学内容大量收集、精心选择了典型的生产运作案例供本课程教学使用,并取得了较好的教学效果。 (4)实验教学 生产运作管理作为一门实践性很强的应用学科,这决定了实验教学环节的地位与重要性。为了强化学生实际动手能力的培养,在这门课讲授的过程中通过引入WITNESS仿真实验教学来有效提高学生的学习兴趣和学习效果。由于WITNESS软件为生产系统中各种类型的资源设计了相应的可视化元素,可以实时地显示出建模的可视化效果,逼真形象地模拟实际生产系统,使得在教学中的许多生产系统设计和方案选择的过程更加简洁易懂,学生可以更加方便的了解生产系统设计的问题所在,以及应该如何解决出现的问题。同时可视化建模方式可以激起同学的学习积极性,窗口式设计又使同学极易上手,所以,学生在学习的过程中不自觉的就能体会到生产运作管理的相关理念。 因此在《生产运作管理》课程教学中利用WITNESS 软件进行实验教学,有利于学生理解当前的建模工作和实际生产系统的运作规律,提高学习理论知识的兴趣,可以提高学生的动手设计和规划生产系统的能力。 为了使实验教学能够获得更好的教学效果,作者设计并完善了符合管理科学专业培养要求的WITNESS仿真实验项目以及相应的8个学时的实验教学大纲和实验指导书,供教学使用。 4、作业与考试 作业与考试是检验学习效果的方式, 为了提高学习效果,激发学生的学习兴趣,作者对学生作业,认真批改,并给出每次作业的成绩,成绩满分为10分,一般很少能够获得满分,这样可以激励学生认真完成作业。学生反映学习的效果非常好,他们都说这门课程学习收获很多。 本科的《生产运作管理》课程考试要更多体现检验学生的知识掌握程度,因此需要考察一些基本概念与理论。考试的内容可以包括概念(比如判断题、选择题)、简答题、论述题、计算题、或小案例分析等几个方面。 5、结束语 通过以上各个方面的建设,使得《生产运作管理》课程更加贴近管理科学专业的需要,学生增加了对课程的兴趣,学到的理论能够有效的联系实际,从而提高学生的综合能力,满足社会对复合型、创新型人才的需求。 生产运作管理论文:《生产与运作管理》课程信息化改造探索 【摘要】 《生产与运作管理》是管理类专业必须的一门优秀课程。在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。根据该课程综合性、实践性、决策性强的特点,以及其在教学中存在的问题,采用信息化技术对该课程进行改造,已成为改进教学手段、提高课程教学质量的一个必然趋势。 【关键词】 生产与运作管理;特点;现状;信息化改造 生产,是人类从事的最基本活动,是一切社会财富的源泉,不从事生产,人类就无法生产,社会就不能发展。生产运作是社会组织的三项基本职能之一,是各种社会组织投入资源最多的活动,对社会组织的活动效益影响很大。因此,《生产与运作管理》课程作为高校本科工商管理类专业的优秀课程之一,其教学方式和教学效果对学生专业基础的奠定和就业都有一定的影响。而在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。 一、《生产与运作管理》课程特点 (一)综合性 《生产与运作管理》这门课的内容涉及非常广泛,既包括生产型企业,也包括服务型企业,涵盖了市场的需求预测、企业战略和生产策略、产品开发和技术选择、生产和服务设施的选址、工作设计和工作测量、综合生产计划、独立需求控制、物料需求计划、作业计划、供应链管理、项目管理、设备管理、质量管理等企业运作的各个环节。因此,该门课程对教师和学生的企业管理综合能力要求较高。 (二)实践性 《生产与运作管理》是一门与生产运作实践联系紧密的课程,是众多专业课程知识点的集合。生产运作管理理论的产生和发展都来源于企业的实践,是多年来各国生产运作管理实践经验的提炼和总结,经过不断地丰富、完善,逐渐发展成为一门系统性、科学性很强的应用学科[1]。因此生产运作管理教学必须重视实践教学环节,并通过运用丰富的信息化手段,加深学生对相关概念的理解和认识,培养学生解决生产运作过程实际问题的能力。 (三)决策性 在生产运作管理过程中,很多问题的解决有多种方案,但不同的方案对人的积极性的调动、产品质量的改善、工作效率的提高等方面会产生巨大的差异。因此《生产与运作管理》的教学中,需培养学生根据不同背景、不同特点设计个性解决方案,明确生产管理的目标和任务,以寻找实现目标的各种途径,并在对处理结果预测和比较的基础上,做出最优决策[2]。 二、《生产与运作管理》课程教学现状 (一)教师实践经验缺乏 生产运作管理是一门系统性和科学性很强的应用型学科,对教师的综合素质要求较高。该门课程理想的授课教师既要对生产运作管理的基础理论和发展趋势进行研究,又应有一线的生产运作管理经验,同时还需具备现代教育的思想和理念[3]。而目前大部分高校的教师都是从学校到学校,虽然具备渊博的学识,却没有任何企业工作经验,缺乏对一线生产运作管理的感性认识,在教学过程中很难对生产运作管理课程内容进行生动的讲解,更不能对学生在应用生产运作管理方法解决实际问题方面给予有效指导。因此,现有大部分高校的《生产运作管理》教学通常是注重传授系统的科学理论知识,强调书本知识的灌输和纯理论的探讨,忽视了对学识分析和处理实际问题能力的培养,知识变得生硬而抽象,老师台上讲,学生台下记,教学效果得不到保障。 (二)教学内容滞后 随着经济和信息技术的发展、社会分工的细化、服务业的兴起,生产运作管理学科的研究重点正在开始向运作管理倾斜。同时,服务业等非制造业占主体的就业选择和现实的工作性质,工商管理学生对未来的就业选择集中在非制造行业,或者是制造业的“两头”(研发和市场)而非中间的“生产”,这也使学生对以制造业为主体的生产运作课程内容热情不高。而我们现有的课程体系,并未能体现社会需求的学生兴趣的要求,教学内容、大纲的制定和教材的编写多以传统的生产管理为主,极少涉及运作管理,无法适应学生毕业后从事服务业的工作要求。 此外,生产运作管理学科起源于欧美,我国的起步较晚,目前的教学理论大部分都是舶来品。近几年来,很多高校尝试引进了不是国外原版教材和案例,但这些教学内容并不完全适应中国企业,导致教学理论和中国企业生产管理实际现象脱节,亦影响了教学目标的达成[4]。 (三)教学方式方法单一 长期以来,生产运作管理教学中普遍采用的是“传递-接受”教学模式,这种模式的基本程序是:激发学习动机-复习旧课讲授新知识 巩固运用检查评价。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制,其本质上仍属于以教师为中心的教学模式[5]。这种模式的弊端主要体现在:教师往往只以灌输的方式,向学生讲解系统化的教科书,作为认知主体的学生始终处于比较被动的地位,学生的角色是听讲者和知识的接受者,只是被动地接受老师所传授的理论。这种只注重理论、概念的教学方式,忽视了对学生潜能的开发,导致学生理论与实践的脱节,难以调动学生的学习积极性,教学效果往往不理想。 生产运作管理课程知识的广泛性和较强的实践性决定了它的教学方法应有别于其他管理课程,除了传统的教学方式之外,还应借助计算机进行讲解过程的推导和演绎,通过对该课程进行全面的信息化改造,丰富教学方法和手段,将理论和实践紧密联系在一起,增强学生的学习兴趣,从而提高教学效果。 三、《生产与运作管理》课程信息化改造建议 《生产运作管理》作为一门实践性操作性强的课程,教学的关键是让学生产生“真实感”,这就需要利用现代的信息化技术辅助教学,通过图像、文本、音频、视频等多种媒体信息,辅助实验平台的应用,使学生能够系统、直观地了解企业生产运作流程并参与解决企业生产运作管理中的实际问题,从而提高学生的动手能力。笔者认为,对该课程进行信息化改造可通过以下几种模式: (一)观看录像 观看录像是一种简单有效的帮助学生了解生产现场的方法。现有的很多国外教材都配有相应的录像教学光盘,网络上也有很多相关的教学视频,学生可以通过观看录像了解国内外先进生产企业的生产运作管理经验。比如针对质量管理的内容,我们播放美国著名酒店的全面质量管理录像;讲授5S现场管理,我们可播放有关现场改善的录像;讲授供应链管理、库存管理的内容,我们可根据需要选择相应的录像在课堂播放。 (二)实施网络教学 网络教学是现代教学模式的一种发展趋势,它通过计算机辅助教学,可将图片、文字、声音、动画集为一体,通过直观生动的形象来刺激学生的多种感官参与认知的活动,调动学生的学习积极性,使学生成为学习的主体。网络教学平台的搭建可以优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,提升学生的课堂体验。在《生产与运作管理》课程教学中,我们选自了生产运作管理概述、产品开发与技术选择、生产和服务设施选址、生产和服务设施布置、工作设计与测量、综合生产计划、库存控制、项目管理、质量管理等章节,利用多媒体与网络技术,在PowerPoint、DreamWeaver、Frontpage等多媒体制作软件上设计文稿,并将教学内容通过多媒体教室的大屏幕演播进行教学。教师还利用学校的网络课堂平台,设计、制作和网页课件供学生学习,并对学生的学习进行跟踪、辅导、答疑。学生可在网络平台中自由交流,分享学习体会,并可自由选择课堂练习、模拟试题进行测验,训练成绩和答案均可及时得出以便于学生了解自己对学习内容的掌握情况[6]。 网络教学这种视听并举、声画同步、图文并茂的特点,为师生提供了一个高效的交互系统学习环境,使学生有了主动参与的可能,有利于激发学生的兴趣和创造力,在实践中,也显示出了较好的教学效果。 (三)利用实验教学软件模拟 利用实验教学软件模拟教学内容,可以使复杂问题简单化,繁琐问题条理化,抽象问题具体化,具体问题概括化,使教学过程以直观的形式达到人机一体,便于围绕某一学习主题进行密集、快速的活动,同时增加课堂教学的密度和广度[7]。目前《生产与运作管理》课程中常用的实验教学软件包括:物料需求计划/制造资源计划实验(MRP/MRPII)、项目进度计划实验(PERT)、质量管理实验、工作分析实验、ERP软件实验等。 (四)应用虚拟现实仿真技术 应用虚拟现实仿真技术,进行《生产与运作管理》课程的实验教学,可对企业业务活动进行多维仿真,能给学生产生各种感官信号,如视觉、听觉、触觉等,使学生有身临其境的感觉。借助虚拟现实仿真技术,学生可与虚拟现实环境之间进行多维信息的交互,从定性和定量结合集成的虚拟环境中获得企业生产运作活动的感性和理性认识,深化对概念、原理和方法的理解。在制造业生产系统的规划、设计、运行、分析和改造的整个生命周期,都可以使用虚拟现实仿真技术组织教学,具有代表性的主要有以下几种: 1、用于产品研发 产品研发可分为概念设计、细节设计、评审和再设计四个阶段,每一阶段又可进行进一步细分。如详细设计可分为总体CAD,零部件CAD,计算机辅助工程、技术设计、可装性设计等。产品研发过程仿真实验就是对上述活动进行模拟,让学生从进度、资源和成本等指标进行综合分析,选择最优方案[7]。 2、用于生产和服务设施布置 设施布置仿真实验,是指根据车间之间和内部空间组织方式,采用虚拟现实仿真技术模拟各种可行方案,判断车间整体布局是否能满足车间调度要求?车间设备是否得到充分利用,负荷是否平衡?物料处理系统是否和车间的柔性程度相适应?生产成本是否合理?等等。目前,国内外用于辅助设施布置的仿真软件主要有:WITNESS、GCMS、SMAN/CNEMA、AUTOMOD/AUTOGRAM、MMS等[8]。 3、用于车间生产调度 车间生产调度问题包括确定工件的加工路线、确定工件在机器上的加工顺序和加工时间、选则运输路线和工具等。生产调度仿真实验就是对这些调度问题进行分析和评价,目前常用的仿真调度问题的软件包括:Autosched, JobTimePlus, FACTOR, FACTOR/AM, SMNETD等[9]。 4、用于物流与供应链管理 供应链管理仿真软件可对供应链系统的库存、瓶颈、流程、协作和信息共享各方面进行快速的流程逻辑和决策数据的灵敏度分析,以达到优化系统的目的。例如,在物流系统配送路线的优化实验中,运用WITNESS软件的设计功能,以运输成本最小为目标,设计物流系统中的配送路线,使整个配送路线最优,从而达到运输成本最低。又如,在垃圾回收物流系统实验中,仿真程序研究的应用,可在满足时间约束、载重约束的条件下,使垃圾处理公司的物流总成本最低[10]。 如今,虚拟现实仿真技术在制造业的应用已经贯穿于产品设计开发、生产计划制定、加工、装配、测试和销售的整个生命周期。除了单一企业的生产管理虚拟现实防治技术为,以CM-OSA等软件为代表的用于虚拟企业业务流程集成的旬现实仿真技术正成为仿真技术研究的热点。此外,虚拟现实仿真技术的应用也正在向服务业领域不断渗透。目前,许多高校的《生产与运作管理》课程中,都引入了与服务业相关的仿真实验,如WITNESS等,通过这类系统的建模和仿真,学生能够较为直观地了解不同制造业、服务业的运作流程,并自行对管理、运作流程项目进行设计,同时从系统获取运行结果的反馈[9]。 作者简介:何佳(1982.9―),女,四川内江人,内江师范学院,副教授,国际金融硕士,主要研究方向为应用经济学; 生产运作管理论文:《生产运作管理》课程教学方法探讨 摘 要 《生产运作管理》课程是工商管理类专业的一门优秀课程,是经济、管理类专业的一门重要课程。树立授人以鱼不如授人以渔和快乐学习的教学理念,合理选择教材和教学方法,实行实践性教学和仿真实验,才能使学生有效的完成从理论到实践再到理论的学习过程。 关键词 生产管理 运作管理 教学方法 1 教学过程中存在的主要问题 1.1 教师实践知识的不足 该课程希望通过对生产运作管理基础知识的学习培养学生的综合管理技能与个人素养,使学生能够扎实理解和掌握生产运作管理的理论体系,掌握生产运作管理的基本理论知识,提高学生解决生产运作管理中实际问题的能力。该课程对教师的教学水平要求比较高,既要有强大的生产运作管理理论知识,又要有生产一线的实践经验,但是现在大部分教师毕业后直接到高校任教,虽然有丰富的理论知识储备,但是因为没有实践经验,可能对实际操作中遇到的问题不能给予学生有效的指导。 1.2 教学设备的落后 该课程用到的数学知识非常多,有些问题计算量很大,只有用计算机才能解出来,但是现在学院本身不具备这些条件。在供应链管理中,为了说明供应链管理的必要性和重要性,可以让学生玩一个非常经典的游戏―啤酒游戏,通过分组,学生可以扮演三种角色:制造商、批发商和零售商,但是现在学院缺少这样的游戏平台,降低了学生学习的兴趣。 1.3 校企合作不够 校企合作是现今学校发展的一个趋势,但是,现在多数学校和企业基本上是两个独立的团体,有的校企合作已经归于形式化,我院现在合作的企业主要是金满蛋糕和洽洽食品有限公司,无论是制造业还是服务业,都是典型的例子,但是现在合作的方式主要是为毕业班的学生提供实习机会,学生和老师并没有真正参与到其中的生产运作管理实践中去。 2 教学方法的改进 针对上述所说的生产运作管理教学中出现的问题,结合自己的教学经验以及在企业中的生产实践经验,提出以下改进措施: 2.1 提高教师水平 学校可以实行课程组教学,由课程组教师共同制定学习和发展目标,以半年小结、年终考核的方式进行管理,实施老带新计划。通过定期指导、检查教案、课前试讲、跟班听课、课后交流等形式,帮助青年教师尽快成长。还可以定期选择没有企业工作经验的教师利用空闲时间到相关企业实习,也可以脱岗培训,还可以邀请企业内经验丰富的工程师、专家、高级管理人员对教师进行培训,教师应该充分利用生产一线的资源,多进行实际操作,加强理论知识的理解,积极的和专家们探讨研究,及时用实践知识更新教学内容。同时,可以邀请企业专家到学校做讲座,比如生产作业排序、5S现场管理等,这样教学效果会更好。 2.2 加强校企合作,建立实训基地 学校要主动建立和企业的合作关系,而且让企业明白共赢的原则,选择一些生产运作管理比较好的企业逐步建立长期的合作关系,在教学过程中,把教学内容带到企业生产现场去,结合企业生产实践进行讲解,实行参与式教学;同时也把企业生产实践问题带回课堂,把企业实践问题总结成课程教学案例,通过案例讨论,培养学生分析问题、解决问题的能力。这些采用多种形式的实践教学模式,学生比较欢迎,同时也可以得到企业的认可和支持。学校和企业还可以共同出资建立实训基地。生产运作从管理的角度分成了两大类:制造性生产和服务性运作,实训基地的建立可以按照这两种生产类型的不同,分别建立制造型实训基地和服务型实训基地,组织学生到企业实训基地亲身体验企业的生产流程、库存管理、物料需求、生产作业排序等,尤其是一些文科出身的学生,没有对企业生产过程的初步感性认识,学习起来是非常困难的。同时,学校可以和企业共同制定人才培养计划,学校为了培养实用型的人才,企业可以从自己角度考虑,培养适合的人才,这些人才将来可能成为企业的顶梁柱。除了这些,还可以让学生真正参与到生产运作管理当中去,真正运用自己所学的理论知识,还可以结合自己实训基地的实践经历,完成自己的毕业设计任务,决定今后的就业方向。 2.3 教学手段上增加仿真技术 对于大型生产运作系统,很难利用真实的系统进行实验。因此,仿真技术为研究这些系统提供了非常方便的通道。可以通过建设生产计划管理实验室,物流系统模拟实验室,购买ERP沙盘软件和物流仿真软件等方法进行模拟仿真实验。尤其对于制造业,从产品的设计开发,可以利用CAD进行结构设计、ANSYS进行有限元分析,到生产计划的制定进而加工、装配、销售整个过程都可以进行虚拟仿真实验。而且现今虚拟仿真技术在服务业中的应用逐步扩大,由英国 lanner 公司推出的Witness仿真软件是一个功能非常强大的仿真软件系统,既可以仿真离散事件,也可以仿真连续性事件,所以在学校实验室设置Witness物流仿真软件实验平台,通过排队系统、供应链系统等的仿真、设计与优化,培养学生的分析问题解决问题的能力,提高学生的实践能力和创新能力。 生产运作管理论文:生产运作管理课程实践性教改初探 摘 要 生产运作管理是工商管理专业必修的一门优秀课程。随着服务业的不断发展,传统以制造业为主的生产运作管理发生了很大变化,所以生产运作管理课程的教学改革势在必行。本文从教材选用、教师成长及教学方法共三个方面提出了一些想法,以便提高教学质量。 关键词 生产与运作管理 实践性教学 仿真模拟 生产运作管理课程(目前在上海地区成人高校中取“科技生产管理”名称)是高职高专院校工商管理专业优秀课程。在该门课程多年的教学过程中,许多一线教师因为缺少对工商企业生产运作管理的实践,加上该课程不少内容涉及到定量计算,学生普遍反映该课程比较抽象,比较枯燥,涉及到的定量分析内容也不容易理解,学员学习兴趣不高。所以,该门课程教学改革迫在眉睫。笔者从2004年起一直在成人高校讲授该门课程,逐步积累了一些教学经验,谈一些关于该门课程增强实践教学变革的思考。 1 生产运作管理课程教学存在的主要问题 1.1 统编教材过于陈旧 一直以来,上海地区成人高职高专所用的推荐教材是陈文安主编的立信会计出版社出版的《新编企业管理》中的第三篇和第四篇的内容。第三篇即生产管理与控制这一篇,包括生产过程组织与控制、生产计划与生产控制、企业人力资源管理、物流管理与库存控制及企业资源计划等知识点。而第四篇即科技开发管理这一篇,包括了技术创新管理、新产品开发管理、质量管理与控制及设备综合管理。该教材内容简明扼要,一本书涵盖了企业管理的方方面面,在很长的时间里,由于市面上缺乏专门的生产管理教材,基本上是适合成人学员学习的。随着进入21世纪服务经济的兴起,企业对生产运作管理尤其是服务运作管理的人才有很大的需求,而这些变化,作为教师,也要在教学中与时俱进。而原先这本教材缺少案例、缺少习题,甚至例题也严重不足,内容日益陈旧,该教材越来越不适合教学,亟需改革。 1.2 一些一线教师没有企业运营实践的经历 目前成人高校由于经费、项目的缺乏,许多教师没有机会深入企业参与运营管理,当然教学也就变得较空洞。加上广大一线教师自身能力的缺乏,对于运营管理的案例分析也较肤浅,而成人学员一般都是有工作的,他们不少在具体的公司从事某种运营管理工作。因此,学员普遍对上该门课程没有兴趣。 1.3 学校实训基地较少 不少成人高校没有和当地工商企业建立良好的关系,缺乏专业的实训基地。一般大学都有的校办工厂成人高校是没有的,因此广大学员缺乏实际生产运作管理的实践学习机会,对这门课程感性体验很少。 2 对生产运作管理实践性教学改革的一些想法 针对目前上海地区成人高校教授生产运作管理的现状,为了树立“为了一切学习者,一切为了学习者”这样一种现代化教育观念,就要进行该门课程的实践性改革,笔者提出以下几方面的建议。 2.1 选择优秀教材 由华中科技大学管理学院陈荣秋、马士华等学者编著的高等学校管理类专业主干课程教材《生产与运作管理》,较好地反映了服务经济服务管理这一运营管理的这一变化,尤其是2011年第三版中对企业提高管理水平、整合社会资源的相关内容进行了修订,大量增加了每章后的客观题和引导案例及课后讨论案例的比例,更加突出了当前一个时期企业生产运作的管理特征,另外,也加大了服务管理的篇幅,符合当前企业生产运作管理的发展趋势, 是一本优秀的教材。笔者在四年前就更换成该教材,经过多轮的教学实践,学员学习的参与度明显得到了提高。 2.2 加强“双师型”教师队伍建设 成人高校可以通过聘请生产服务企业的高层管理者作为社会实践和毕业论文的企业指导老师,来加强与企业的联系。生产运营管理课程, 可以分为理论教学部分和实践教学部分,把实践教学部分带入企业,让资深运营专家在运营一线给广大学员上课,这对学员来说,对运营管理会产生很深刻的感性认识。另外,需要提高教师的素质。可以让教师到企业挂职, 增强一线教师对公司生产运作实践的学习。笔者就在读在职工业工程专业研究生期间,跟随导师,多次到上海汽车集团旗下的金桥生产基地和安亭生产基地,从事装配生产线优化和车间布局优化的科研实践活动,拍摄了大量的企业车间内部的生产装配录像。在日常生产运作教学过程中,在课堂上多次以自己参与的生产系统改善为例,来给学员做相关知识的介绍,以丰富教学内容。 2.3 改善教法 成人高校教学方法与全日制高校应有所不同,有关涉及运营管理具体算法的内容尽量少些,尽量多安排需要师生互动,生动鲜活的案例教学,另外,要多利用现代信息技术来讲授该门课程。 2.3.1 让学员到企业参观 去企业参观应该是最彻底的实践。但由于企业本身生产任务很繁忙,不太愿意让学员走马观花式地参观。笔者认为,可以采取以下措施:一是充分发掘学生的资源,对引荐参观成功的学生可以聘其为学生会干部,并减免学分等;三是参观一些身边的服务性企业,如上海地铁、上海百安居、上海各大食品杂货超市等,让学生看看上海地铁日常是如何运作、平时车辆如何调度,以及各大超市是如何进行设施布置。这些措施需要学校应给予政策支持。 2.3.2 给学员放映录像 笔者在近几年的教学中,多次运用录像形式让学员观看,除自己在汽车生产基地所做的视频,另外还收集了大量有关制造企业的视频。如讲到流水线生产知识点时,给学员放美国福特工厂流水线的视频;讲解到流程管理知识点时,就给学员放蒙牛公司乳制品生产全流程的视频;讲到日本丰田生产方式的内容时,就放有关工厂里安灯板的视频给学员看;讲到质量管理内容时,就让学员观看马可姆・波里奇国家质量奖的颁奖仪式的视频;再讲到生产设施布置内容,就播放流水生产线的装配现场视频等等。但就目前实践来看,由于视频的分辨率不高,有些视频制作时间较早,放映时录像的清晰度不够高,加上配音是英语的视频居多,因此总体效果有待提高。对笔者而言,今后需要制作更多的高清晰度的制造企业(如工厂)和服务企业(如医院、超市等)视频,以提高教学效果。 2.3.3 运用计算机仿真模拟方法 仿真教学是一种很好的模拟时间和深化理论理解的媒介。通过计算机模拟可使学生较好地理解企业运营系统及供应链系统的构成、运行中可能存在的问题,并引导学生运用理论知识解决可能存在的问题,从而加强理论知识的系统性,并加强理论和实际的联系联系,深化学习效果。在生产运作管理的供应链管理知识范畴的教学中,笔者就采用了啤酒游戏(见图1)作为理解供应链理念的教学软件。对“啤酒分销游戏”进行模拟试验,并以具体参数进行分析,从而使学生在学习过程中可以充分理解信息扭曲和牛鞭效应对供产销环节所带来的危害,从而加深对供应链优化的理解。在手动生产线平衡的教学中,笔者采用了LG公司的FLEXIBLE LINE BALANCING V.3.0教学版软件(见图2)来辅助教学,以达到如下教学目的:熟练掌握生产线问题及其约束的形式化描述、掌握生产线平衡的指标以及利用软件得到生产线平衡方案。这种基于计算机模拟的辅助教学方法,相比过去的在黑板上手工绘图法以解决生产线平衡优化问题,学员的学习兴趣被大大激发。 2.3.4 结合管理软件辅助决策 在讲解到生产运作管理的选址策略、库存管理、综合生产计划及项目管理部分内容时,会涉及大量的定量计算,若按照传统的教学方法,就会给学员灌输大量的公式和算法,这必然会造成学员困扰,产生畏惧情绪,毕竟大多成人高校的学员的数理基础比较差,平时工作也很忙。若结合有关管理决策软件配合这些内容展开教学,可取得较好效果。在近几年的实践教学中,笔者一直选择美国辛辛那提大学大卫・安德森教授等人开发的管理决策类软件―― he Management Scientist(管理学家6.0版),来配合课堂讲授相关内容。该软件的首页界面见图3和图4所示。 具体来说,笔者经常运用模块1 Linear programming和模块4 Integer linear programming来解决有关生产计划的计算问题,运用模块2 Transportation(其界面见图5所示)解决企业选址决策的计算问题,运用模块3 Assignment解决若干工作任务分派给若干员工的计算问题,运用模块7 PERT/CPM以解决项目管理有关计算问题以及利用模块8 Inventory(其库存选择界面见图6所示)解决库存管理有关计算问题。在很多章节都是结合该软件来解决比较复杂的计算问题,学员们对此兴趣很浓,不少人已在自己电脑上安装了该软件,用该软件对教材里的计算题目进行测算,并且在工作中也结合该软件解决了一些实际问题,因此学员的学习动力就被大大激发出来,上课出勤率也比以前高了很多。可见今后上管理类课程时,一定要结合若干经济管理软件来配合教学,这应该是经管类课程教学改革的一个主要方向。 3 结束语 目前我国早已成为世界上制造大国,为了早日成为制造强国,企业需要大量的高素质的生产运作管理方面的人才,这就给广大高校(含成人高校)的教学改革指明了方向。因此,重视生产运作管理实践性教学改革,采取一系列措施加强变革,必将使得生产运作管理的教学更符合企业实际需求,以便更好地为我国经济建设输送高质量的运营管理人才。 生产运作管理论文:浅谈大剧场生产运作与管理的创新 摘要:由于剧场的外形和功能上的特殊性,在模版支护和施工管理方面都具有特殊的要求。本文主要针对以上问题通过对大剧场生产运作中的钢筋结构设计和模板处理的相关技术进行阐述,然后对生产管理方面提出一些创新型的办法,加强剧场的建设。本文对以后的相关研究和生产实践具有一定的指导意义。 关键词:大剧场;建设;管理;创新 引言:现在随着全国文化的大繁荣和大发展,各地不断的开展精神文明文化建设。同时,随着人们生活水平的不断提高,百姓的消费观念正在不断的改变,随之而来的是全国各地的大型剧场的兴建。大剧场由于本身属于大跨度建筑物,所以,在施工方面对钢筋结构的要求具有特殊性。同时在剧场的施工建设方面,技术难度正随着剧场规模的增大不断增大,剧场的建设技术和管理正在不断的受到人们的关注,成为业内认识的焦点。 一、施工的创新点 大剧场工程由于其使用功能特殊,所以要结合着复杂的水电设备来进行施工,以保证剧场今后运作过程中正常使用。与其他工程相比,大剧场工程具有施工空间狭小,施工环境复杂,操作人员操作空间特殊,需要多方密切协调,施工高度变化较大,施工作业面成阶梯状变化,施工跨度大等特点。所以,在大剧场的建设过程中,大跨度以及特殊形状作业面的钢筋绑扎有别于一般工程,同时混凝土浇筑过程中,由于作业面狭窄,空间位置变化大,主要还有弧形看台之间的高度起伏和宽度控制,都需要格外的注意。 首先大剧场是一个大跨度建筑物,而且,由于剧场用途的限制,使得剧场在建设过程中要涉及到水、电、灯光、音响等设施的施工,此外,大跨度建筑相比一般工程在钢结构的施工上较一般建筑有所不同。在施工的过程中需要负责人全面的了解相关剧场设施,这样才能使整个工程在建设过程中减少问题。 其次,施工总包方第一次进行大剧场的施工,甲方精心组织总包管理人员进行已经营业的剧场观摩和学习,取其他项目的在经营过程中遇到的专业问题提出建议,更好的指导现场在相关问题的具体施工。具体在施工过程中,甲方安排有多年丰富管理经验的人到现场指导和讲解,随时了解施工进展和施工效果。对于施工1600座大剧场及1000座中剧场座椅喉管的埋设,专业测量工程师到现场进行把控,最大限度的保证放线准确性。 最后,在施工过程中,注意看台尺寸,线路安全,舞台,安全通道这几个方面,尤其是大模板的细部处理和圆弧形模板的支设,对于施工过程中通道处的固有周期和共振频率要严格把握,避免发生事故。 二、钢筋绑扎 在剧场的施工建设中,钢筋的绑扎工作是工作难点也是工作重点。剧场底板的钢筋绑扎前要进行墙、地梁、柱轴线及模板线的安放工作,然后在按照设计进行排筋,这个过程要遵循先基坑然后梁板筋最后插筋的顺序。墙、柱插筋必须保证混凝土上有两条钢筋,同时以下还要有两道水平钢筋,用来实现限位固定。此外楼板钢筋绑扎时要注意用铁丝在模板上标注主筋分布线和主筋之间的分布间距。并且除了边沿上的钢筋交点全部需要绑扎外,其他相交点可以进行相互交错的绑扎。平台板钢筋预埋、预留由测量工放出楼梯平台板标高并在墙体网片筋上标记出平台板上下铁的标高线,根据上下铁的标高线顺板范围预埋钢筋,预埋钢筋应与墙体网片筋绑扎牢固。垂直梯架安装时将垂直梯架绑扎在两根柱中间附近的竖筋上,与墙内纵向钢筋绑扎牢固。在每层梁、柱完成后采用预埋钢板,把架体与混凝土梁、柱连接,以增加稳定性,钢柱与钢梁采用焊接。 三、模板支护 1.单侧模板支护 在单侧模板的支护上,在不同部位略有不同。在下面就将单侧模板吊装到位,并且安装好单侧模板的支架。在模板和支架定位之后,进行加强钢管的安装,以进一步加强强度和稳定性。然后进行压梁槽钢、埋件系统的安装,接着调节支架的垂直程度,然后进行操作平台的安装和调试,最后检查买件系统的稳定性和清理验收合格后进行砼的浇筑。 2.高大模版处理 高大支模板在施工时的注意事项与单侧模板类似,但是其支架的要求更高。在高大模板进行支架时,立杆位置要正确,立杆、横杆形成的支撑格构要方正。快速安装装置的可调丝杠插入立杆孔内的安全长度要大于丝杠长度的三分之一。同时在安装过程中,主龙骨要平稳放在支撑上,两根龙骨悬臂搭接时,要用钢管、扣件及可调顶托或可调底将悬臂端进行支撑。铺设模板前要将龙骨调平到设计标高,并放实。 四、混凝土浇筑 在混凝土浇筑时,不考虑时变结构效应的模型,在施工时也根据混凝土梁的浇筑顺序分阶段施工,而与考虑时变结构效应的有限元模型不同点在于,已浇筑的混凝土不会与支撑一起作用来承担下一阶段混凝土梁自身的和施工时的荷载,将混凝土的自重和施工支撑、施工设备、模板等荷载都通过计算等效为均布荷载作用在高支撑上。 在圆弧看台的浇筑过程中,模板全部采用木胶板,龙骨为方木及钢管,由于看台为台阶形式,混凝土流动性大,混凝土凝固以前可持续对模板产生较大的侧压力,所以模板要有足够的强度、刚度。浇筑的顺序按照浇筑钢骨柱C45混凝土,浇筑弧形看台斜梁、板C35混凝土,同时在看台主梁端部拦出施工缝,待预应力张拉完毕后采用C40微膨胀混凝土进行浇筑。 结束语 剧场的施工建设中仍然还具有很多问题,本文主要针对钢筋的绑扎、单侧模板的支护和高大模板的施工进行了基本的阐述,分析了其施工方法和注意事项。并且还阐述了混凝土浇筑时的主要注意事项,最后结合生产运作,阐述了施工安全中的注意事项。 生产运作管理论文:基于QFD的生产与运作管理课程顾客需求分析 摘要: 论文首先对高校顾客进行识别,并对重要顾客加以分析,然后以QFD理论为指导,利用问卷调查的方法对《生产与运作管理》课程的重要顾客进行需求调查,在此基础上利用亲和图方法对该课程顾客需求进行分析。 0 引言 随着社会生产力的发展,现代科学与技术的进步,产品要想在激烈的市场竞争中取胜,就必须提高其质量,降低其成本。因此,产品质量的提高应当是建立在对用户意见的有效调查和科学分析的基础之上,这种分析要找到用户意见与产品特性之间的本质联系,从而确定改进目标,最终满足顾客的需求。质量功能展开(Quality Function Deployment,以下简称QFD)方法便是一种行之有效的、被普遍接受的质量分析方法。 质量功能展开(QFD)是一个以满足顾客需要为手段,以扩大市场份额为目标的质量管理思想、方法与技术的集合体系。这个体系采用系统化、规范化的方法调查和分析顾客需求,并将其转换成为产品特征、零部件特征、工艺特征、质量与生产计划等技术需求信息,使所设计和制造的产品能真正地满足顾客需求。[1] 中国已是高等教育大国,它所承载的社会责任也越来越大,承担着培养理论知识丰富、实践能力扎实的现代高素质人才的责任。但是高校中许多课程设置偏离了客户需求,往往使最终的培养效果无法达到所设定的培养目标,因此明确学生、社会对课程教育的需求就突显出特殊的重要性。基于此,我们将QFD理论引入到《生产与运作管理》的课程设计中,希望找到“顾客”需求与教学特性的本质联系,从而确定改进目标,最终提高教学质量。 1 顾客识别与重要顾客 高校针对社会用人单位的需求制定人才培养计划,人才和用人单位通过人才市场互相选择;在服务市场上,学生根据社会需要选择自身的知识结构与专业方向,通过接受教育与高校发生联系,高校与学生之间联系的纽带便是高校教师;高校除了为社会培养人才外,还通过科技市场与企业发生联系,通过转化科研成果来服务社会。[2] 鉴于高等学校所拥有的顾客的多样性,它所面临的顾客需求则较之一般的企业更为复杂,一方面,高校需要向社会输送学生这样一种特殊的产品;而另一方面,高校也要在内部向学生提供教育这种产品。因此应用QFD理论对《生产与运作管理》进行课程设计时,识别顾客并区分不同顾客的重要程度就成为“顾客需求”分析的首要任务。 根据上面的分析,高校面对的主要顾客如图1所示。其中,高校教师、高校学生和企事业单位是重要的三类客户,其中高校学生是最基本顾客,也是高校客户的主体。 2 顾客需求获取方法 顾客需求分析是质量功能展开成功应用的基础。为全面收集顾客的信息,主要需要从以下几个方面入手: ①市场调查。通过调查问卷、顾客代表座谈会、顾客反馈信息等形式获得定性的信息,以便及时了解和归纳顾客的需求。②进行相同种类产品的质量跟踪以及售后服务信息分析。了解现有产品中哪些质量特性是顾客满意的,哪些质量特性是顾客觉得一般的,哪些是顾客不满意的或者抱怨的,并将其转化为以顾客需求的形式。③制定硬性的约束条件。例如:将有关的政策法规等纳入到顾客需求中。④产品开发的整个过程中要体现公司的战略和策略,对顾客的需求要加以提炼,以提供更好的产品或服务。⑤发展现状与未来发展的趋势要有所了解,能够把握大局。通过媒体、网络、报纸、杂志等手段收集信息并进行分析处理,对上述方式得出的顾客需求进行筛选与补充。 针对不同的顾客群体,在获取顾客需求过程当中,应采用多种方法对不同的顾客进行调查以获取全面的用户需求和期望。由于高校学生是高等学校最基本的顾客主体,数量较大,我们利用问卷调查法对已经学习过《生产与运作管理》这门课程的学生进行了需求调查,共收回45份有效问卷。 3 顾客需求分析 在进行了初步的分析之后,我们认为顾客需求是多种多样的,尽管每一项顾客需求都十分重要,但在它们之间还是存在轻重之分。为了集中有限精力使数据分析更加准确,以便使改进工作的重点更加明确、有效,我们设计了调查问卷让顾客对各项用户需求的重要度进行打分(见表1),以弄清各项用户需求的相对重要度。调查表从教学准备、教学过程、教学效果和教学评价四个维度共计十七个具体指标来调查分析顾客需求[3],并采用Likert Scale按从1到5的数字尺度进行重要度评判,具有实用、易操作、不易出错且能反应真实需求的特点。 通过发放调查问卷然后回收问卷进行分析计算,得到各项顾客需求的相对重要程度。然后采用亲和图法(KJ法)进行顾客需求识别。表2即为通过问卷获得的《生产与运作管理》课程的顾客需求及其重要度的调查结果表。从中我们可以看出顾客对哪些方面的需求高,哪些需求低。 从反馈回来的结果同时结合向一些负责该门课程的专业人士及企业中的在职人员的访谈可以发现,我校该门课程中教学手段还显单一、教学缺乏实践性、无法很好的培养学生的思维与应用能力问题较为突出,在课程需求中的重要度较高,这几方面也是改进空间与改进可行性较大的几个方面,将此作为该门课程形成差异化与培养特色的重点。此外,还有一些关于希望能够控制班级容量、对不同专业背景的学生讲授重点应该有所不同等意见,都可以作为该课程差异化的策略。 4 结束语 QFD技术强调服务要以顾客需求为驱动,保证在高等教育质量改进的过程中,顾客需求与质量特性始终保是一种客观的分析顾客需求,合理的设计质量特性,科学的开展质量改进,有效地进行质量控制的用户主导、面向顾客的质量改进技术。[4]本文以QFD技术为指导,对我校《生产与运作管理》课程的顾客需求进行了分析,从而为下一步针对存在的问题采取可行措施以提高课程的教学质量、提升顾客满意度提供了基础与可能。但是教学双方对课程的需求是不断变化的。尤其是学生,他们一开始对课程的需求往往是模糊的和潜在的,随着教学的深入,才会逐步凸现出来。因此,如何对顾客需求的满足状况进行实时评价并根据依此进行课程教学的调整与改进,从而形成动态监控和反馈改进机制,将成为研究的重要方向。
智能变电站论文:智能变电站无源光网络技术论文 1智能变电站无源光网络设计 1.1网络设计原则 变电站网络设计涉及多种因素,其主要原则包括: (1)数据业务分类。 变电站中各种数据业务通信要求不同,利用变电站数据业务分类的特性,组建不同特点的通信网络,在多种信息混合的情况下保证实时信息传递的实时性和可靠性是网络设计的基础。信息多样化和传递实时性是通信系统中的一对矛盾体,解决这个矛盾是选择网络通信方案的基本原则。 (2)网络互通和隔离。 通信网络应提供IED互联的便利性、灵活性,为变电站自动化技术的发展预留空间;同时网络应满足各个系统间隔离的要求,以保证各个专业系统(保护、自动化)互不影响。互通和隔离是一对矛盾,构建变电站通信网络应该妥善解决这个矛盾。 (3)通信系统的建设成本。 变电站通信系统的性能与成本是网络设计中的另一对矛盾,较高的性能要求,往往导致较高的建设成本。降低成本的途径一是采用合理的网络结构设计,避免复杂的网络结构,减少通信设备数量;二是采用标准、成熟、流行的技术;三是合理配置网络资源,裕度考虑合理。 1.2“两层一网”整体构架 本研究根据网络设计原则,综合考虑智能变电站网络性能要求和建设成本,利用数据通信业务分类的特性,组建“两层一网”通信网络。“两层一网”中,两层指站控层、设备层,“一网”指全站MMS\GOOSE\SV合一网络。在“两层一网”两层网络方案中,笔者采用无源光网络技术,组建统一通信网络,。本研究通过采用面向连接、接近电路交换特点的交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术,构建逻辑网络。通过网络互连使得变电站成为一个整体,变电站中任意两个IED设备通过统一网络可以直接实现通信,通过网络互连使得变电站成为一个整体,便于发挥各种自动化保护、测控系统的整体效益;同时,可以充分利用网络提供的广播、组播技术实现保护、测控数据的一对多的跨间隔传递,大幅度提高通信的效率。 1.3无源光网络的设计 本研究变电站通信网络设计采用“两层一网”结构,通过引入无源光网络技术PON,将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,其关键技术主要包括无源光网络技术、分组交换技术、并行网络技术和逻辑子网技术等。 (1)无源光网络技术 智能变电站网络引入了无源光网络技术PON,PON技术将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,多倍地增加通信资源数量;每一路数据占有一个专属自己的时间片,各路数据之间不产生资源竞争。系统通过无源光网络的应用提高设备集成度和网络覆盖能力,引入高精度时间同步技术以提供具有亚微秒精度的同步控制环境;通过采用多重路径快速保护机制,提高数据传递可靠性,增强网络的鲁棒性和生存能力;通过采用专用业务网络技术,提供传递高速同步控制为基本业务兼容信息网、多媒体数据业务的综合通信平台。 (2)分组交换技术 为克服以太网交换技术的不足,“两层一网”网络设计中采用面向连接、接近电路交换特点的分组交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术作为实时交换机的基本技术体制。分组交换技术采用固定的分组连接,每一个连接固定分配一定的资源,基本保证连接的资源不受干扰;通信网络可以为每两个IED设备之间提供固定的连接和固定的带宽。这种技术在数据传递前通过带宽资源分配机制确定资源,在数据传递过程中固定不变,强调面向连接、严格控制、资源独占和通信保障,因此该技术可以保证通信的可靠性,提供固定的通信时延。 (3)并行网络技术 在统一物理网络的基础上,本研究采用并行网络技术,实现IED设备由单点接入到双网络接入的转变,提高系统的可靠性和稳定性。具体组网中,主备两台完全相同的交换机和接入网络组成并行网络,IED设备配置P模块接口,采用标准的PRP方式(即双路并发、主动放弃方式,IEC62439),实现主备网络无缝、无损的保护切换。全站设备以并行网络保护方式接入,实现覆盖全系统的N-1保护和全路径端到端的1+1保护。 (4)逻辑子网技术 本研究根据数据业务的类型对通信网络资源进行实质性的划分,依据高级、紧急、快速业务资源专用,低级、慢速业务资源复用,各类业务之间资源占用互不影响的原则,利用可预配置时分复用交换技术,将一个物理网络划分成若干独立的逻辑子网分别传递不同类型的业务。本研究通过资源划分,将智能变电站典型业务分成GOOSE逻辑子网、SV逻辑子网和MMS逻辑子网3个逻辑平面,各业务之间逻辑隔离,互不影响,提高了数据传输可靠性。 2实验结果与分析 以国网公司220-A1-1通用设计方案为例,变电站规模为主变3台,220kV采用双母线接线、出线6回,110kV单母线三分段接线、出线12回,35kV单母线分段接线、出线8回。本研究采用“三层两网”组网方案,冗余双网配置,全站需配置站控层中心交换机4台、间隔层交换机8台、过程层交换机39台,合计51台交换机,网络设备投资约190万元。笔者按本研究“两层一网”组网方案,构建无源光网络,冗余双网配置,全站设A、B两个网,A网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护一、220kV间隔线路、母线保护一、110kV间隔和35kV间隔;B网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护二、220kV间隔线路、母线保护二。全站共需配置4台实时交换机。网络设备投资约60万元,较“三层两网”方案,交换机数量减少47台,投资减少130万元。 3结束语 本研究介绍了采用面向连接的分组交换技术和无源光网络组建的智能变电站“两层一网”网络构架,并将其应用于220kV变电站。结果表明,通过组建全站统一的无源光网络,变电站中任意两个IED设备都可以直接实现通信,减少交换机的中转,提高了网络性能;实现了全站间隔层与过程层的整合,全站交换机数量由51台减少为4台,网络设备投资减少60%以上,经济效益显著。 作者:俞辰颖 高亚栋 尹康 徐俞音 潘国兵 单位:国网浙江省电力公司经济技术研究院 浙江工业大学机械工程学院 智能变电站论文:智能变电站二次系统设计论文 1智能变电站二次系统配置方案 1.1保护配置 保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响,通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能,可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息,利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线,将主保护功能由原集控室下放到设备单元内,使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。 1.2通信配置 在通信配置这一方面,智能变电站与传统变电站的差别不大,但是就其发展而言,数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块,进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势,促进变电站与大用户之间的互动,进行信息采集与资源的优化配置,促进各个智能化电网环节的协调运行。 2智能变电站二次系统设计方案及应用 2.1系统构成 过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力,能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控,由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作,由合并单元、互感器、智能终端构成。 2.2网络结构 过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站,特别是高电压等级、联网运行的变电站,在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。 2.3二次系统网络设计原则 本文以220KV变电站为例,分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置,无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集,无需独立配置。 1)网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求,端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用,为保证智能变电站的安全运行,交换机必须保证安全稳定,避免故障的发生。 2)应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置,采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置,采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致,220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置,统一配置110KV及以下变电站,单独配置主变压器。 3)过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端,对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。 4)合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置,双重化保护的主变各侧冗余配置,同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。 3结束语 综上所述,智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则,其应用发展道路一定会更广阔。 作者:黄兰芝 单位:国网菏泽供电公司 智能变电站论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 智能变电站论文:智能变电站自动化技术论文 1智能变电站自动化的特点 在电网的建设中,智能变电站是非常重要的组成部分,主要是传输和分配电能,并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面,首先是功能综合化,指的是结合变电站自动化系统的运行要求,综合考虑二次系统的功能,优化组合设计,以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化,模块化和数字化保护、控制和测量装置,这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块,以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化,变电站综合自动化的实现,可以促使无人值班、人机对话得到实现,并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现,对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中,非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化,需要实现的功能有很多;对电网故障进行检测,以便对故障部分尽快隔离;对变电站运行实时信息进行采集,监视、计量和控制变电站运行情况;对一次设备状态数据进行采集,以便更好的维护一次设备;促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现,在微机保护方面,保护站内所有的电气设备,如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置,如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集,在状态量方面,断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容;各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量;脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量,促使电能测量得到实现。 2智能变电站自动化技术的调试 智能变电站自动化技术需要进行调试,主要调试的内容在于:第一,进行站内网络调试,站内网络主要由交换机以及通信介质构成,需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二,对计算及监控体系进行调试,对设备的外部进行检查,进行绝缘实验以及上电检查,检查遥信、遥调、遥控等功能,检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三,调试继电保护,主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四,调试电站中的不间断电源,实时监测网络状态,主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五,对采样值系统进行调试,主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行,减少工程建设的试验时间,从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。 3智能变电站自动化的建立 3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理,对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控,每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理,而且还可以借助GPS等形式,提高电力管理效率。 3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题,因此可以在原有的基础上设置应急系统,此系统平时不会参与电气运行,但是需要定期对其进行检查,因为如果出现了相应的电力故障,应急系统由于自身原因无法及时投入使用,那么将会造成不可预计的损失。一般情况下,可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配,主保护与备用保护要分开,方便设备运行时的保护与运行后的维护。 4结语 综上所述,文章已经对智能变电站的安装施工要点进行了系统的分析。智能变电站可以提高电力系统的自动化运行,减少相应的人为工作量,这正是我国电力系统自动化发展的重要趋势,但是在实际的安装施工过程中,需要对每一个要点进行系统的分析,每一个安装的步骤都要严格进行把控,争取保证智能变电站的正常运行,为我国电力系统的发展提供坚实的保障。 作者:何祥单位:达州供电公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络论文 1时间性能要求 不同的时间信号有着不同的传输介质,时间信号的准确度也决定着智能变电站的时间性能,目前一般要求的时间信号准确度如表1所示。DL/T860标准根据通信信息片通信要求的不同,在整个智能变电站需要多种联络传输报文协调通信信息片的属性,不同的报文类型规定不同的性能要求。DL/T860标准定义了7种报文类型,其属性范围由性能类建立,每种报文对应不同性能类具有不同的时间性能要求。对于控制和保护性能类定义为P1/P2/P3,P1一般用于配电线间隔或者其他要求较低的间隔,P2一般用于输电线间隔或用户未另外规定的地方,P3一般用于输电线间隔,具备满足同步和断路器分合时间差的最好性能。对于计量和电能质量性能类定义为M1/M2/M3,M1用于具有0.5级和0.2级精度计费计量,最高5次谐波,M2用于具有0.2级和0.1级精度计费计量,最高13次谐波,M3用于电能质量计量,最高40次谐波。智能变电站应用数据的时间性能要求在DL/T860标准中也有所体现,主要参数如表2所示。时间性能包括时间准确度和传输时间两个方面,既然定义了不同的参数指标,对设备是否符合规范的时间性能定义,只有通过测试才能明确检测和分析。因此目前时间测试不能只停留在时间准确度的测试上,必须要深入到传输时间的测试内。时间的准确度只能说明设备的时间是可靠的,但智能变电站是一个设备与设备协调工作的整体,设备和设备之间传输时间的变化将直接影响到智能变电站的稳定性,毕竟变电站的安全稳定运行才是电力系统的重点,因此时间准确度是基石,而传输时间是系统工作的保障。 2时间性能测试 通过对智能变电站数据报文传输延迟测试技术的研究和分析,目的在于如何在智能变电站的测试和日常维护中为智能变电站的稳定运行提供有力的测试设备和依据,解决电力用户对智能变电站数字化信息的准确把握。电力系统分为发电、输电、变电、配电、用电等五大环节。变电站是变电环节的重要部分,它实质是一个转换电压的枢纽,实现不同电压等级的电力转换。所有变电站的一次设备的工作状况都是通过二次设备之间的通信网络来完成。二次设备利用自身设备的功能实现测控、保护、计量等工作,然后通过通信网络将变电站的数据信息送到本地或远程监控系统实现电力系统的数据采集和监控。通信是一个基于信号的交流渠道,为了增加变电站通信交互双方对信号的识别能力,变电站内的各个设备都必须工作在同一时刻,也就是说需要在变电站内设置时间同步系统来完成设备的时间同步,确保设备时标一致,信息识别度能清晰,应用处理能简约化,其中对传输延迟的测试是必不可少的部分。电力系统的快速发展,对时间同步的要求也越来越高。任何一个变电站都需要准确、安全、可靠的时钟源,为电力系统各类运行设备提供精确的时间基准。高性能的时钟源可以为电力系统变电站提供统一的时间基准,满足变电站各种系统(监控系统、能量管理系统、调度自动化系统)和设备(继电保护装置、智能电子设备、时间顺序记录SOE、厂站自动化故障测距、安全稳定控制装置、故障录波器)对时间系统的要求[8],确保实时数据采集时间一致性,提高系统运行的准确性,从而提高电网运行效率和可靠性。国内智能变电站完全遵循DL/T860标准的设计规范。DL/T860标准覆盖变电站通信网络与系统,其中智能设备中各个逻辑节点之间的通信由数千个独立的通信信息片进行描述,而通信信息片主要完成逻辑节点之间对于给定通信属性的信息交换,包括对它们的性能要求。如何保证基本功能的正常运行以及支撑通信系统的性能要求的关键是数据交换的最大允许时间,即传输时间。 传输时间是智能变电站的系统要求,其定义如图2所示。一个报文的完成传输过程包括收发端必要的处理。传输时间计时从发送方把数据内容置于其传输栈顶时刻开始,直到接收方从其传输栈中取走数据时刻结束[10]。图中定义了完整传输链的时间要求。在物理装置PD1中,功能f1把数据发送到位于物理装置PD2中功能f2。传输时间将包括各自通信处理器时间加上网络时间,其中有等待时间、路由器与其他网络设备所耗费的时间。由于物理装置和网络设备可能来自不同的厂商,故对总传输时间的任何测试和验证都必须在现场验收测试时进行。智能变电站报文数据传输延迟属于性能测试的应用范畴。传输时间的定义的间隔中,tb时间间隔取决于网络底层结构,不属于智能电子设备的范畴,从智能电子设备的角度出发,只有输出和输入延迟可以被测量。标准中规定时间性能的测试方法[11]如图3所示。对于传输时间的输入输出延迟测量值应不大于DL/T860标准中所规定的相应报文类型的总的传输时间的40%。图3方法中定义了回环测试环境,被测设备的输入信息与输出信息都与测试系统建立连接,当测试系统产生被测设备需要的物理输入信号或者报文信号后,测试系统通过接收被测设备产生的报文或者物理的输出信号来检验输入输出时间性能。有了以上测试方法之后便可以对实际的设备进行测试。以下是对某变电站中一台时钟源的测试,该时钟源的PTP同步报文经过一层交换机如图4所示,交换机为TC模式,测试仪器对经过交换机以后的PTP报文进行测试。有效数据共测试60次,时钟源的准确度和路径传输延迟测试结果如表3所示。使用上述的测试方法可以测试时钟源同步信号经过两层或者两层以上交换机时的准确度和路径传输延迟,同时也适用于GOOSE、SV9-2报文传输延迟的测试。 3结语 目前电力系统从国网、南网到每个省的电科院都设置了关于时间的工作组,相关的测试标准也已经具备,但是国内专业的测试机构只对规约报文的一致性进行分析和测试,不针对时间性能做检测,没有制定详细可操作的方法或者手段。综上所述,智能变电站时间性能的分析研究和检测对于智能变电站的实施和投运后的安全运行将有很大帮助,因此我们每一个从事电力事业的工作人员都需要清楚地认识时间性能的概念,它全面覆盖整个智能变电站时间的准确度和智能变电站应用信息的传输时间定义。希望在电力行业所有工作人员的共同努力下,尽快成立针对时间性能检测的专业的机构,并制定详细的可操作方法和手段。推动智能变电站健康稳定的发展,为我们的国家和社会做出更多的贡献。 作者:高吉普徐长宝张道农黄兵赵旭阳王小勇单位:贵州电力试验研究院华北电力设计院工程有限公司上海远景数字信息技术有限公司 智能变电站论文:智能变电站光纤通信系统论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 智能变电站论文:智能变电站系统设计论文 1我国智能变电站一体化装置架构 智能变电站自动化系统,由一体化监控、输变电设备的状态监测以及辅助设备等部分构成。一体化监控系统纵向贯穿于调度、生产等系统,横向对变电站内部的各个自动化设备进行联通,是智能变电站自动化的一个重要组成部分。该系统能对电站内部的电网和二次设备的运行信息进行直接的采集,通过标准的接口、输变电设备状态监测以及辅助应用等信息进行交互,实现对变电站的数据采集、处理以及监督控制[1]。智能变电站一体化监控由安全Ⅰ区和Ⅱ区两个部分组成,安全Ⅰ区的监控是对智能变电站各种设备的运行状况参数进行采集,并且对整个电网系统的运行状况信息进行采集,以及对信息数据进行综合的分析,最后将这些信息数据上传到系统服务器上。与此同时该区域的运行信息是通过直接采集和传送的方式,经过安全Ⅰ区通信网络,将其与智能变电站一体化监控系统中的调控中心进行实时信息交互。此外要想确保这些信息的可读性,对于所采集到的数据信息要对其进行规范化的处理,生成可读性比较高的标准文本格式。安全Ⅱ区是对智能变电站的环境进行监测、采集和处理安防和消防等方面的信息。通过对变电站输变电设备的状况进行监测,并且实施与其他辅助设备、综合应用服务器进行信息交互。此外对于采集到的这些信息要对其进行规范化的处理和分析,随后将其上传到调控中心[2]。 2智能变电站一体化装置系统功能和系统设计 2.1智能变电站一体化装置系统功能。功能:①运行监视功能,采用可视化技术,对电网运行信息、保护信息、一次和二次设备的运行状况等信息进行监视和展示,包括对运行的状况进行监视,对设备状况进行监测,利用远程进行浏览;②操作和控制功能,对变电站设备的就地和远方操作进行控制,包括对顺序、无功优化等进行控制、防误闭锁操作等。调控中心主要通过数据和图形通信进行调度控制和远程浏览;③信息分析与智能告警功能,对智能变电站的各项运行数据进行分析和处理,并且为变电站提供分类告警以及故障分析报告等结果信息;④运行管理功能,通过人工方式进行录入和系统交互等,建立智能变电站设备的基础信息,并且对一次和二次设备的运行、操作以及检修维护工作进行规范化,以权限、设备以及检修等方面的管理为主。2.2智能变电站一体化装置系统设计。1)硬件配置。站控层是重要的组成部分,该设备的作用主要是对变电站的数据进行处理、集中监控以及数据通信,主要包括监控主机,数据通信网关机以及数据服务器等。综合应用服务器也是一个重要的设备,包括接收站内部一次设备在线监测数据,设备基础信息等,对其进行集中处理和分析。数据服务器也是一个重要的硬件配置,其主要是对变电站全景数据进行集中存储,并且为站控层设备和应用提供数据访问服务。此外还包括监控主机双套、数据服务器单套配置等[3]。2)系统软件配置:①操作系统,关于智能变电站一体化应该采用LINUX/UNIX操作系统;②历史数据库,该配置主要是采用比较成熟,且商用的数据库,能对数据库管理和软件开发工具进行维护和更新;③实时数据库,对系统提供安全和高效率的数据存取,还支持多应用并发访问和实时同步更新;④标准数据总线与接口,该配置主要是进行信息交换,对信息与信息之间的不同应用的和传送提供依据。 3结束语 综上所述,在当今社会对电力需要越来越高的情况下,确保智能变电站能够得到高效率和稳定的运行是非常重要的。虽然在智能化变电站的建设过程中取得了很大的进步,并且在智能变电站的运行与维护方面取得了一定的成绩。但我们必须承认的是在智能变电站一体化装置构建的过程中,我们还有很多方面的技术有待加强。因此,作为相关的设计人员,需要不断学习和借鉴国外的先进技术,并与实际设计过程中所存在的问题相结合,进而保证智能化变电站的一体化系统设计更加完善,以促进我国社会更好的发展。 作者:姚金玲 单位:河北省电力勘测设计研究院 智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文 1.智能变电站设计的特殊性 首先,电路回路接入。对于常规变电站而言,设计电流、电压电路时,通常选择次级对应方式进行接入,设置录播与测控设备,通过各个设备、装置,实现了交流采样,通过A/D转换器,对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置,通过互感器,产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量,通过电流互感器,将同一次级绕组向不同保护装置接入,利用串联方式接入。而智能变电站,对一次系统开关量、模拟量,实现就地数字化,再通过光学互感器,实现光纤输出,直接输出数字信息,不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并,对采集器信号进行采集,按照不同装置,例如计量、测控、保护等装置,组织、分配相关数字。然后通过不同回路,向二次设备传输不同熟悉信号,利用光纤多收信息、多发信号,进而提升现场接线稳定性、安全性。所以,通过智能变电站,其电压、电流等数字信息,由电流互感器出口开始计算,通过单元合并,实现数字采样,在一个通道上,实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言,由A/D设备装置转换开始计算数据,在装置内实现采样,但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压,与常规站回路比较,实现采样更简捷、更安全,且具备极强可操作性。其次,新型二次接线方式及特点。对于常规变电站,回路、设备共同确定功能,使设备更具特定功能,而厂家定义了外部输出、输入等接口,利用已设定电缆回路,与各设备装置链接,满足变电站功能需求,而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站,对数字化技术进行优化整合,实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站,实现二次电缆的分散链接,确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计,严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求,必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站,通过光缆实现信息传输,具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点,防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题,防止出现继电拒动、误动行为,消除各类干扰源,利用控制电缆,实现二次设备耦合,进而保证保护装置正确操作,降低设备损坏率。另外,在各层级之间,选择相关数据传输,具有更高可靠性、稳定性,进而确保设备的稳定运行。第三,虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言,利用直流接点、电压信号、交流信号等,通过硬电缆,传输相关模拟信号。而智能变电站,利用直观感知,消除电缆接线硬件回路,使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消,可生产虚回路体系,实现网络信息共享。根据IEC61850标准,明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型,为变电站提供快速传输数据,确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础,具有网络工程实施、回路表达方式,利用系列工具软件、网络自动配置,使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时,对于IEC61850标准而言,构建虚回路体系,满足建模基本要求,需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号,在SCD文件中,实现全站信号关联,为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后,通过SCD文件,将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合,使全站模型文件向厂商导入数据,减少为对照图纸,人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号,属于网络传递变量,和传统屏柜相比,端子具有对应关系,而逻辑连接点就是虚端子,通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中,采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型,标注各逻辑节点数据属性与名称,确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例,信息栏内容为:GIS信号为信息类别,跳闸动作为发送装置信息,而接收信息委跳闸动作,信息传输采取点对点方式,信息装置栏显示为110kV智能终端,RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏:110kv保护装置为装置名称,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式,若按照原有设计图纸,增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础,通过间隔设计一套图纸,利用二次设备进行联系图组网,对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达,提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性,主要为背板接线图与屏后接线图。 2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析 首先,对于智能变电站而言,其自动化系统是否可靠,需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中,可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性,评价、分析的基本思路为:以平均无障碍时间、平均障碍时间参数,评估网络基本元素安全性、可靠性。另外,通过全面功能,以降级功能可靠度、效能指标,评价系统安全性、可靠性,按照系统拓扑结构,对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次,智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等,主要为电子器件,通常属于典型性组件,显示故障率曲线。随着时间变化,故障率也随之改变。若故障率属于常数,正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时,故障率较高,主要由于设备生产时间延长,机械设备逐渐老化所致。 3.结语 综上所述,随着智能变电站的推广和应用,新的规程规范需要更好地完善和补充,同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。 作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司 智能变电站论文:3D场景显示在智能变电站中的应用 《电气技术杂志》2014年第七期 13D场景显示开发环境的比较及选择 在计算机领域有多种成熟的三维图形显示技术可以选择。常用的3D开发软件主要有Unity3D,HTML5等。Unity3D能轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎,具有优越的效果和很高的扩展空间[5];在网络方面,Unity3D提供了很强大的可视化编辑器和语言层面的网络类,支持重载和命名空间。HTML5是基于SVG、Canvas、WebGL和CSS3的3D功能的开发工具,在浏览器中能达到惊人的3D显示效果,HTML5在支持跨平台进行使用的同时,还提供数据与应用接入开放接口,使外部应用程序可以直接与浏览器内部数据直接相连,例如视频影音。Unity3D相对于其他开发环境,其优势在于:可以轻松的创建三维视频,并且可以使用AssetBundle动态载入外部模型,或者使用3dsMax正常制作三维模型,导入生成FBX文件,载入Unity3D中构建,最后进行交互操作。尽管HTML5也可是创作模拟出三维场景,但HTML5存在漏洞,产生的数据垃圾会对用户进行轰炸,甚至会在短时间将硬盘塞满。综合各方面因素,选用Unity3D进行三维场景的模拟在技术层而言相对稳定,并且易于操作。此外,Unity3D对于同一项目,在不需要修改的前提下,可以通过菜单到各种平台,市场空间很大。 2实现的关键技术 2.1三维模型建立首先是进行数据采集,包括地理信息、建筑物纹理等,在变电站中根据现实需求设置多个传感器,通过传感器获取设备或周边环境情况的信息,如图1所示。对信息进行采集,包括录像、信息、建筑物纹理等。在变电站中不同的位置设置摄像机,对实时情况进行录像,通过3dsMAX根据采集的信息进行三维模型建立。在三维模型空间中,设置一个摄像机的点,通过设置摄像机的角度,依据现场摄像机所提供的实际的参数转换为三维界面中摄像机的模拟参数,形成逼真、生动的现场效果模拟3D图像。设想有一个任意方向、任意位置的物体,我们要把它渲染到任意方向、任意位置的摄像机中。为了做到这一点,必须将物体的所有顶点从物体坐标系变换到世界坐标系,接着再从世界坐标系变换到摄像机坐标系。其中的数学变换总结如下:这样就能在渲染的循环外先将所有矩阵组合起来,使循环内作矩阵乘法的时候只需要和一个矩阵相乘即可(物体有很多顶点,省一次矩阵乘法就会提高不少效率),如下:通过摄像机和传感器完成对信息的采集之后,存储到相应的数据库中,利用三维制作软件3dsMAX根据已经采集的信息进行三维模型的建立。下面将比较动态贴图技术和使用Unity3D软件进行3D场景显示的两种方式。 2.2动态贴图技术动态贴图技术利用在三维模型的不同面以动态贴图的方式,从不同角度看到的视频角度不同,在视觉上初步实现3D视频显示。未经过动态贴图的三维模型为灰色,通过摄像机获取监控视频的画面,将视频画面截取为一帧一帧的图片,利用已经截取的图片对已经建立的三维模型动态贴图。通过在模型不同的面,间隔时间段的进行贴图,如图2所示。通过视频播放控件与GUI界面中的视频窗口叠加,视频截图不间断的替换出现,从而实现对视频的播放。但是,通过在三维模型上动态贴图的方式实现3D视频显示的同时也存在一些缺陷。由于三维模型的分辨率较低,将分辨率高于三维模型的视频截图动态贴入三维模型时,视频截图的分辨率也会随之降低。背离了3D视频显示清晰、真实的技术要求。 2.3Unity3D软件实现3D场景显示对建立的变电站的三维模型进行透视投影原理进行模型渲染,至Web,通过视频播放插件与GUI界面预设视频窗口叠加,实现3D场景显示。1)模型建立各个点的摄像机获取的场景和设备纹理以及传感器获得的各种信息,通过程控放大器、A/D数模转换以及逻辑控制,传送到服务器的数据库中。利用三维软件3dsMAX,根据计算机存放的数据库采集的变电站现场的信息进行模型的建立,将建立的模型进行场景的拼接,模拟出变电站现实场景相对应虚拟现实的初步三维模型。利用Unity3D可以导入外部模型的特性,将已经建立的虚拟现实的初步三维模型导入Unity3D中进行模型的透视投影和渲染等。2)透视投影的实现对于透视投影的标准模型,视平面的坐标模型如图3所示,它的坐标原点位于视平面的中心,x轴正向水平向右,y轴正向垂直向上。要把透视投影的结果在计算机屏幕上显示的话,需要对透视图进行坐标变换,将其从视平面坐标系转换到屏幕坐标系。3)载入3D模型在3dsMAX中,已经根据现场所采集的信息,包括设备、建筑等按照视频需求比例进行了三维模型建立;使用MattFairfax实现的Model_3DS类支持3DS模型文件的载入。并对已经导入的变电站的三维模型进行视图变换、透视变换和屏幕变换。4)视图变换为表示透视投影的模型,实现了KCamera类,除保存视点的位置和姿态,还保存视图变换矩阵m_kmView,随着视点位置和姿态的变化,视图矩阵也不断更新。对于世界坐标系中的任何一点v(x,y,z),通过v=m_kmView×v将其变换到透视投影的标准模型坐标系,通过KCamera::Transform函数实现。5)透视变换经过视图变换之后,利用KFrustum类用来对透视投影的模型进行建模,其成员包括视平面的尺寸大小,以及近截面和远截面的z轴坐标。KFrustum通过Project函数将视图变换的结果变换为透视坐标。代码实现如下:6)屏幕变换实现视图变换和投影变换之后,需要将其转换为适合屏幕大小的模型,继而需要进行屏幕变换;屏幕变换的算法通过宏实现,代码如下。7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:8)视频叠加重合三维模型渲染结束之后,将其至Web上,在GUI客户端界面的设计过程中,预留的配置了Web浏览器的视频播放窗口,将Unity3D虚拟视频与预先定义的视频窗口进行叠加重合,实现3D视频的播放功能,从而达到理想中的3D场景显示的效果,如图5所示。 2.4试点应用上述两种方式均能实现3D视频的显示,但通过实际模型对比得出第二种方式实现3D场景显示的效果优于第一种方式。因此采用第二种方式在220kV武侯变电站上试点建设一套3D显示系统来展现变电站场景及站端辅助系统。用户可以通过客户端访问系统,客户端所采用的通信协议,具有很强的开放性和兼容性,完全能融合在电力系统现有网络中。通过标准的客户端,相关负责人和管理人员可根据不同的权限对系统进行配置及监控,操作界面全部为中文可视化界面,使用非常方便。此系统将获取的真实站端动环数据,如环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁,集成到3D场景显示系统中。在此3D显示界面上,管理人员可以根据3D虚拟现实视频中得到的实时数据的模拟数据,判断设备周边环境和设备运行情况。图6所示为设备周边环境,能真实地反映出周边环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁等的变化。图7所示为设备运行情况,根据3D虚拟现实视频中的实时数据,立体、形象、真实地反映了变电站各个设备的细节和特征以及运行情况,让管理人员和技术人员可以更直观地了解设备的运行情况。试点表明利用透视原理,使用Unity3D软件可以很好的展现生成变电站3D场景,并能把辅助系统的相关数据都融合到这个界面上,对变电站的全景数据进行有效的展示。 3结论 目前,3D视频显示技术虽然已经应用于众多领域,但在电力企业的信息化建设中应用并不普遍,武侯变电站的试点结果表明,在电网的信息化建设中,采用3D场景显示技术呈现变电站设备的空间关系以及环境数据的实时变化,既可以纵览全局,也可以观察局部详细信息,为变电站的智能化管理提供了直观、准确并且真实的监控管理方式。利用3D场景显示技术进行有效的监控和管理,能更好的满足生产运维、安防应急的需求,同时也有利于工程人员进行扩建项目的分析和设计,将大大提高管理的可操作性并提升了电网信息化的管理和决策水平。 作者:马玫杨鸿昌白丁单位:国网四川省电力公司信息通信公司 智能变电站论文:智能变电站远动模型映射研究 《软件工程师杂志》2015年第三期 1信息分级及子站端实现(Informationclsification) 电力调度分级划分为国调、网调、省调、地调、县调和集控,一般按照电压等级对变电站内不同设备信息进行分级采集,如图2所示。子站端远动系统采集变电站的一次设备、过程层设备、间隔层设备及站控层设备的实时测控信息,通过实时数据库(db)与内置调度分级系统,根据不同调度需求和信息分类规则,生成各级调度转发数据库(zfdb),按调度规定的相应规约把站内信息送至各级调度中心。信息分类一般规则按一次设备(开关、刀闸、机构、测量等)、过程层设(OSE链路状态、SMV链路状态等)、间隔层设备(保护动作、保护告警、压板、装置告警、通信状态等)、站控层设备系统信息(通信状态、系统故障、系统告警等)进行划分。 2子站端信息分级模块及映射研究(Modelmapping) 根据智能变电站信息分级和各级调度采集规则,利用智能化信息分级远传软件系统实现信息分级以及远传功能。子站端软件主要包含五个模块:(1)智能信息分类功能模块;(2)全站信息建模功能模块;(3)远传分级建模功能模块;(4)IEC61970模型映射功能模块;(5)IEC104远传通信模块。各功能模块关系如图3所示。智能化信息分类模块根据关键词和相关定义建立分类规则库,在全站信息建模时按分类规则自动实现全站信息的分类,并生成智能分类后的全站信息数据库(db),由远程分级模块对信息进行远程信息分级,通过IEC104远传通信模块及IEC61970模型映射功能模块把分级后的信息送至主站。子站各模块关系如图3所示。 2.1子站端远传规约选择变电站子站与调控主站间的通信协议采用电力系统实时数据通信应用层协议IEC104。104规约应用服务数据单元(DU)结构一般结构如表1所示,由数据单元标识,一个或多个信息体和应用服务数据单元的公共时标所组成[4]。为实现信息分级及控制功能IEC104规约扩充了两个DU:信息分级传送文件(DU54)和信息分级文件(DU127)。扩充DU的基本原则是不改变IEC104协议的帧结构和通讯流程。 2.2子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库的映射研究子站端电网模型(IEC61850)不对具体的通信技术和采用的通信协议做出限定,满足技术需要并能传输标准的信息模型,就可以使用该通信技术和协议,需要解释该通信技术和协议如何承载标准的信息模型,既映射问题[6]。子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库(db)的关联关系,映射研究内容包括:(1)站内IED与实时数据库IED地址的映射;(2)遥测类的映射;(3)遥信类的映射;(4)遥控类的映射;(5)遥脉类的映射;(6)定值类的映射。如下:(1)站内IED与实时远动数据库IED地址的映射选择一个SCD文件查找到其中的IED名称进行IED映射,给每个IED分配IED地址。网关的名称命名为IED名称。如表2所示。(2)遥测类的映射遥测类的映射CDC类型:MV、CMVBSC、WYE、DEL等。如表3所示。(3)遥信类的映射CDC类型:SPS、DPS、SPC、DPC、INS、ACT、ACD。如表4所示。(4)遥控类的映射CDC类型:SPC、DPC、INC、BSC(遥调)、ISC(遥调)、APC等。如表5所示。(5)遥脉类的映射CDC类型:BCR,如表6所示。(6)定值类的映射映射定值数据集,是为了配合国内实施规范。如表7所示。 3工程应用(Application) 在变电站子站端远动系统调试界面中增加调度分级配置功能,可以方便配置信息分级,如图4所示。在某地区实际工程中,应用具备信息分级功能的子站远动系统后,减少子站运维人天数27人/天,大幅度降低了变电站子站端和调控主站端信息接入联调的工作量,提高了子站端信息远传的调试工作质量和效率,节约了运行维护的成本。 4结论(Conclusion) 本文在目前智能变电站数量和调度信息量激增的情况下,根据不同调度主站端职能和对智能变电站信息远传的要求,提出了一种在子站端进行信息分级和远传方案。通过进行子站端电网模型(IEC61850)与实时数据库(db)映射研究,分析了站内IED与实时数据库IED地址、遥测类的映射、遥信类、遥控类、遥脉类、定值类的映射;子站端开发相应软件模块,实现基于调度信息分级规则、IEC104扩展协议的子站端调度信息的自动分级处理及远传。 作者:刘宝江段运鑫刘建勇魏勇单位:许继电气股份有限公司河南龙源许继科技发展股份有限公司 智能变电站论文:智能变电站设备监测技术研究 1交换机状态评估 1.1评价因素权重的确定模糊综合评价方法中,各因素权重对评价结果有很大的影响。如何确定权重是模糊评判中的重点和难点之一。本文采用层次分析法[11-12],构建的判断矩阵。 1.2模糊关系矩阵的隶属度模糊关系矩阵的关键是建立符合实际的隶属度函数。隶属函数的指派要反映这些元素对集合的隶属程度。如何确定一个模糊集的隶属函数至今还是尚未解决的问题[13]。目前作为隶属函数的分布函数类型比较多,常用的分布函数有:抛物型、正态型、柯西型、岭型等。每种分布函数又可分为偏小、偏大、中间型。岭型分布函数具有主值区间宽、过渡平缓的特点[13],能较好地反映交换机状态的模糊关系,因此本文用岭型函数来计算隶属度。岭型分布函数表示。在建立隶属函数具体表达式的过程中,遵从最模糊原则和最清晰原则,即表1中区间的端点处于最模糊状态,隶属度属于相邻两级指标状态的值均为0.5,在区间中点其类别是最清晰的,隶属度属于该级的值为1。根据交换机各评价指标的参数范围,把各指标数值代入式(3)~式(5)中相应公式,即可得出它们相对于评价集的隶属函数。需要说明的是,交换机有多个不等数量的端口,交换机状态与每个端口有关的指标有:流量、端口接收光强、端口发送光强、端口误码率。每个端口都单独采集,取劣化程度最大的作为交换机状态评价的输入值。 1.3模糊综合评价根据各个指标的值,代入该指标对应的隶属函数,即可得到模糊关系矩阵。保护、测控装置等二次设备的状态评价都可以采用同样的方法来评价其状态,但评价因素集要根据具体设备选定。 2智能组件跳闸回路定检 为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计后台监控系统与智能组件配合,实现跳闸触点定检的智能告警。充分利用智能终端操作回路硬件软件化的特点,对传统操作箱功能改进,实现跳闸回路(包含触点及压板)的在线监测和离线定检功能。开关处于合位时,智能终端可实现跳闸回路在线监测,及时发现、定位跳闸回路存在的异常。开关处于分位时,智能终端可接收系统命令进行分闸回路离线定检、实现合闸预置功能,避免忘投压板等人为疏忽。定检实现原理:如图1所示。保护出口驱动电路上串接TZ1、TZ2触点,两触点中间至正、负电间各串接一个用于检测的光耦(监测1、监测2)。智能终端接收保护装置定检命令后,首先闭合保护触点TZ1,正电经保护触点TZ1、监测2光耦回路导通,监测2光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ1的检测;然后闭合保护触点TZ2,正电经监测1光耦、触点TZ2、TBJ继电器、压板回路导通,监测1光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ2、压板、TBJ继电器的检测。同样,可以在分闸回路上实现相同的定检功能。 3过程层通信故障诊断 智能变电站中,间隔层与过程层用网络通信代替了信号电缆,之间用SV、GOOSE传送信息[14]。当SV、GOOSE收发异常时,需要及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障。本文提出一种不依赖网络报文分析仪[15]的诊断方法。分析SV、GOOSE的传输机制和特性,可采用接收端是否接收到相应的发送端信号来确定发送端的通信状态,而不是直接监测发送端的状态。间隔层装置发送GOOSE到智能组件,智能组件把接收到该GOOSE的状态用另外一个GOOSE送给间隔层装置,间隔层装置再把该状态值送到监控后台,完成一个间隔层装置GOOSE发送、智能组件GOOSE接收的状态上送,如图2所示。间隔层装置接收GOOSE的状态可以直接用来判断智能组件发送、间隔层装置接收的状态。一个智能组件可以把SV、GOOSE发送至多个间隔层装置,同样也可以接收多个间隔层装置下发的控制GOOSE,数据接收、发送是多对多的关系。如图3所示。故障诊断原理:根据所辖的发送端口和接收端口判断。当有任意一路发送端口或任意一路接收端口通信正常,则认为网口正常。如果所有的发送端口和接收端口都异常,才判定为网口故障。为此监控后台设计的过程层网络监测模型如图4所示。 4运行实例 基于上述原理的综合智能告警在贵州都匀泉东110kV数字化变电站投运。某一时刻采集到某交换机的一个状态数据(选用劣化程度最大的端口值),12345u,u,u,u,u的值为(35,20.8,16.7,28.5,0.65),得到模糊关系矩阵为。 5结语 设备状态监测是状态检修的基础,是二次设备检修的发展方向。针对智能变电站自动化系统的技术特点,交换机是智能变电站自动化系统的优秀关键设备。研究了交换机状态监测信息采集,在此基础上提出了用模糊综合评价方法对交换机进行状态评价;为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计了智能组件跳合闸定检回路进行监测;根据SV、GOOSE的传输机制和特性,当SV、GOOSE收发异常时,提出了一种不依赖于网络报文分析仪,及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障的方法。本文提出的模型、方法在实际变电站运行中得到了验证。 作者:徐长宝庄晨蒋宏图单位:贵州电力试验研究院上海思源弘瑞自动化有限公司 智能变电站论文:智能变电站电气设备的技术特点 1概述 随着我国经济发展和科技进步的速度越来越快,各行业对电力能源的需求不断增加,给国家电网的生产运行带来了前所未有的挑战。提高供电质量一直是我国电力系统的主要工作目标,为实现这一目标,满足社会发展的需求,国家提倡并大力建设智能电网。变电站作为电网中的重要组成部分,也加快了智能化建设,不仅实现了生产效率的提高,还降低了能源消耗,符合我国节能减排的发展政策。在变电站智能化建设过程中,对电气设备技术也有了更高的要求,光电传输、数字通信以及计算机技术等都融入到变电站建设中,简化了变电站的业务流程,提高了电力系统整体的运行效率。 2变电站电气设备介绍 智能化变电站电气设备是对数字化变电站技术的进一步发展和升级,与数字化变电站既有联系,也存在一定的差异。 2.1数字化变电站数字化变电站是按照国际标准建立的一种现代化变电站,其电气设备结构由过程层、间隔层和站控层三部分构成,能够实现变电站内各电气设备之间的共享和交互操作。数字化变电站的电气技术就是将变电站中所采集的信息进行传输、存储、分析和输出等,这一系列工作均是通过数据和信息的形式进行,通过相应的通信网络和系统实现各项功能。数字化变电站电气设备技术的突出特点是所有作业均是以数字化的形式实现,变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用和智能电网的支撑功能都有了很大进步。数字化变电站为建设智能变电站奠定了基础,而智能化变电站的建设是对原有变电站的进一步改进和升级,也是未来变电站发展的主要趋势。 2.2智能化变电站智能化变电站电气设备结构与数字化变电站有一定区别,主要由设备层、间隔层和控制层三部分组成,一次智能电气设备组成了设备层;检测和继电保护设备等二次设备组成了间隔层,这层主要采用分散型方式连接大部分母线应用;服务器、人机设备、路由器和站级计算机组成了控制层。该层利用光纤介质实现与间隔层的通信联系,并设置了计算机监控系统,以实现对变电站电气设备的实施检测、远程控制,并能在设备发生故障时,及时做出反应,保护电网系统免受更大损失。 3智能化变电站电气设备技术分析 3.1计算机终端与控制终端的结合智能化变电站将计算机终端与站内电气设备技术中的控制终端相结合,这就相当于在变电站中加入计算机系统,利用该系统可实现对站内运行信息和数据的采集、存储、分析,根据数据分析结果做出相应的指令,然后通过通信技术传输给各个电气控制终端。计算机终端还能对变电站系统的运行情况进行全程监测,根据设备运行情况做出准确判断,并采取有效的解决措施,这就能有效的降低电网运行故障处理不及时带来的经济损失。 3.2分布式控制技术的应用智能变电站电气设备分级控制是通过在变电站系统中采用了分布式控制技术,该技术具有独立控制性和自主调控性,这就能有效的将变电站中各类潜在风险进行分散和减弱,提高智能变电站运行的安全性和可靠性。分布式控制下的系统运行过程中若某一层出现故障,并不会影响其他层的正常运行,这种功能极大的提高了变电站的运行效率,降低了相关电气设备的负荷。 3.3光纤技术的应用光纤技术的应用,提升了智能变电站各层的通信速度和信息质量,实现了不同设备、系统之间的信息采集和传输高效化,这就为局域网管理功能的提升奠定了基础。控制层和设备之间的信息传输主要通过光线技术实现,该技术具有快速、准确、抗干扰能力强等优点,提升了整个变电站的运行效率。 3.4通信系统软交换的应用智能化变电站在很大程度上实现了电力通信的灵活性和便利性,其主要原因是在通信系统中应用了软交换,这不仅降低了后期的设备投资,还简化了设备维护工作,降低了变电站电气设备的维护成本。 4智能化变电站电气设备技术问题分析 我国变电站电气设备技术发展迅速,极大的提升了我国电力系统的运行质量,但仍存在一些不足需要进一步改进。如设备仍采用定期维护检修的状态、设备操作和监控仍需要人工完成等。为进一步提高我国变电站的智能化水平,应加大对以下问题的研究力度: 4.1电气设备检修智能化变电站中的所有电气设备都应该按照相关工作要求,科学合理的实施检修,在检修过程中,必须严格遵守设备配套的安全措施卡中的操作要求,防止意外事故的发生。为减少定期检修引起的停电,企业应积极加快在线检修技术的推广和应用,通过安全保护设备的配备,操作人员专业水平的提升确保在线检修的安全性,减少检修停电引起的各项损失。 4.2实时监控为提高智能变电站设备的运行质量,应进一步加强实时监控技术的应用,这样就能随时了解电气设备运行过程中的性能状态,通过各项监测数据的分析,对设备的运行状态进行判断,然后制定合适的养护措施。为确保实时监测功能的实现,应在变电站内建立统一的信息共享平台,利用该平台规范、统一各个系统的数据信息,提高信息传输速度,缩短系统反应时间。 5结语 智能化变电站是在数字化变电站基础上发展起来的一种新型运行形式,变电站的智能化是通过传统变电站技术与各类新技术结合实现的,目前尚处于起步阶段,还有一系列急需解决的问题需要我们进一步研究和实践。变电站智能化是我国构建坚强智能电网的关键环节,各部门应该积极配合,不断学习先进的管理理念和专业操作技能,确保变电站运行的安全性和可靠性。 作者:田召庚 单位:国网山东桓台县供电公司 智能变电站论文:浅谈智能变电站通信网络技术应用 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网 骨干通信网主要指覆盖范围在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络技术应用探讨 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网骨干通信网主要指覆盖范围 在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。 在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:探微智能变电站中网络通信与信息处理 1智能变电站的网络通信技术 智能变电站中使用的网络通信技术使用的是以IEC61850标准为优秀的基本结构,这种结构可以分为过程层、间隔层和站控曾。这种基本结构的结构图如图1所示。站控层中使用的设备的功能是使用全站的信息对整个变电站的设备进行控制和检测,并和远方的控制中心进行通信。间隔层中使用的设备的功能是采集间隔设备的信号并对这些设备进行控制和跳闸等控制动作,然后将相关的信息发送到站控层的设备并接收来自站控层设备的命令。过程层中使用的设备的功能是实现所有的和一次设备有接口的功能,并把直流的状态信号和交流的采样信号直接转换成数字信号,可以将其看作是一次设备的智能化和数字化的接口。这三层设备是通过网络通信来实现信息共享和数据的交换的,在间隔层和过程层设备中的网络叫做过程层网络,之间的通信内容包括交流的采样信号SV、直流的状态信号GOOSE以及硬对时信号1588。在站控层和间隔层设备之间的网络叫做站控层网络,之间的通信内容包括全站的保护信息和所有需要监控的信息。智能变电站中网络结构和传统的变电站的结构的不同就在智能变电站的继电保护装置是通过点对点的通信模式来实现采样和直接跳闸的,这就保证了继电保护装置的独立,极大的提升了继电保护装置的安全和可靠。在智能变电站中网络结构的各个层次的网络通信协议如表1所示。 1.1SV 由IEC61850标准的规定可知,SV是映射到以太网的数据链路层和物理层的,通过组播的方式进行传送,其传输网络可以分成点对点直接网络和通过交换设备的网络。采样值若通过交换设备进行传输,则装置和合并单元都是链接到网络的交换设备上的,所有的信息是共网传输的,数据的流向是通过组播的地址、VLAN的信息和APPID的信息来确定的。 1.2GOOSE GOOSE的原理和SV是类似的,都是映射到以太网的数据链路层和物理层的,都是通过组播的方式进行传送的,传送的网络都是分成点对点的直接网络和通过交换设备的网络,但是,GOOSE使用的是一种重发的机制来确保跳闸等相关的重要信息能够可靠的进行传输。在正常的情况下,GOOSE按照一定的时间发送报文来保证通信链路的完好,若是有事件发生,换一种时间间隔连续两帧发送事件报文,然后再换时间间隔发送事件报文,最后或辅导初始状态下的时间间隔。 2智能变电站的数据通信 因为变电站系统之间的通信在新型的智能变电站中占有十分重要的位置,所以,变电站自动化系统的优秀就是要建一个安全可靠的数据通信链路,又因为变电站具有一定的特殊性,其数据通信要求具有以下能力:①变电站自动化系统中的数据信息在传输网中要快速准确的传输,要保证其传送的实时性;②变电站是一个电磁干扰很严重的特殊环境,通信中信道本身的通道就较为复杂,在恶劣的通信环境中要拥有一个优秀的兼容性能;③在变电站的系统设计中若是出现失误或者错误,将会对设备甚至是人身造成极大的损害。 2.1智能变电站中常用到的通信接口 智能变电站中常用的通信接口就是RS-485接口,它的优点是多数的智能单元的接口方便,同时它的接口十分的标准规范,RS-485的接口是通过RS-232串口通信发展起来的,它采用差分的方式进行总线式的通信,具有良好的抗干扰能力,其传输的速率和距离都有了明显的提高,又因为总显示的通信方式可以在接口上进行,构建起通信网络来很方便。RS-485总线有两种连接方式可以选择,即半双工和全双工,常用的为半双工的方式,其网络拓扑图如图2所示。 2.2在智能电站中常用的设备通信协议 在智能变电站中使用比较广泛的和智能设备通信接口相匹配的协议有以下几种:①Modbus协议,这种协议时采用的客户端/服务器通信模式的一种基于串行链路的应用层协议,它的结构较为简单,在实际中应用也比较广泛,通常情况下,变电站和断路器设备中都是广泛的使用基于RS-485接口的此种协议;②TCP/IP协议,是由传输层的TCP/UDP协议和网络层的IP协议组成,是目前应用最为广泛的网络基础协议;③TCP/UDP协议,这种协议是完全以网络层为基础的通信协议,其中TCP的特点是向用户提供一种可靠的面向连接的字节流服务,UDP和TCP不同,它是基于传输层的协议,面向的是数据报文。 3实用分析 某智能电网系统的变电站的自动化系统中使用开放式的分层分布式的系统,由过程层、间隔层和站控层组成,站中的二次设备按照标准建模进行统一组网,实现信息共享。同时,变电站配备了通信记录监视系统,能够对整个电站的通信状态和信息进行时间和记录,该通信记录监视系统配备了两台监听装置和一台监视终端,其中一个监视装置负责采样值和GOOSE信息的监听和记录分析,另外一个监听装置负责对网络通信信息和另一个网的采样值以及GOOSE信息的记录,而监视终端通过交换机和两台监听装置相连,显示监听和分析的结果。在上述过程中,操作人员随时可以对系统中信号的变化、异常和传输中的异常状态灯进行监听,能够及时高效的对各种异常进行处理。在通信报文的记录文件到录波文件的转换过程中,同时采用了采样值按采样序号对其和按记录时间对其两种方式,这样,操作人员就可以通过两种方式的结果对比等到更为贴近实际的结果了。 4结束语 智能电网的建设关系到我国经济的发展和社会的进步步伐,而智能变电站在技术和功能上都与传统中的变电站发生了极大的变化,变电站中的运行信息需要以网络通信的方式进行交换和传输才能很好的满足智能化的要求,所以只有做好智能变电站的网络通信和信息处理的技术的研发工作和普及工作才能很好地做好智能电网的建设工作,才能更好地让电网为人民服务。 作者:陈敏 单位:国网湖北省电力公司孝感供电公司
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电子技术教学论文:新课程下电子技术教学论文 一、电教化教学在电子技术专业教学中的优势 随着新课程标准的制定,电子技术专业教学内容的要求向着多元化方向发展,要求的内容包括:电子技术专业知识的掌握程度,电子技能的实践操作水平,实训时的协调能力、临场应变能力以及思维能力等。新课程标准中所提倡的综合性教育,就是将电子教学、仿真教学和模拟实验三者进行有效的结合,并融入创新的教学思想。在这些综合性素质教育的基础上,如果能够加入电教化的教学设备,电子技术教学将会取得事半功倍的效果。电子技术教学中的模拟试验教学,要求教师通过试验教学启发学生对电子技术的理解,并通过试验独立得出结论。 在传统的教学模式中,通常使用一种压迫式的教学方法,以教师为主进行教学,在一定程度上具有局限性。例如,在现代电子技术的教学中,由于一些客观条件的限制,在课堂上不可能完成所有的试验,一些试验的操作还具有一定的危险性,实际操作难度很大,而且模拟电子箱中的各个元部件外形都比较小,在课堂教学中局限了学生的可视空间。电子式教学模式可以使教师利用计算机的交互功能和模拟功能,通过实物投影的方法,有效克服课堂试验的局限性,并能够对教学信息做到及时反馈。可见,采用电教化多媒体教学方式,可以优化教师的教学质量,丰富学生的信息来源,加强学生对电子技术专业知识的掌握和运用。 二、电教化教学在电子技术专业教学中的合理应用 在电子技术专业的教学中合理地应用电教化教学模式,有利于提高专业教学质量,但不能盲目地使用电教化教学而疏忽了教学内容,因此要在保证基本教学的基础上,找到最佳的时机将多媒体技术应用到教育教学中来,通过合理地运用使电教化教学的作用发挥到最大化。 1.培养学生的学习兴趣,调动学习积极性 对于课堂教学来说,良好的开始是引导学生进入学习状态的关键。巧妙地设计课堂教学的开头,能够有效集中学生的注意力,引导学生进入教学课程当中,营造一个良好的课堂氛围,调动学生求知的积极性,奠定学生在课堂上的主体地位。例如,在电子测量这门课的教学过程中,书中提到的所有测量仪器,不可能全部应用到课堂教学中来。通过多媒体教学中的电子仿真软件,引领学生通过对软件的相关操作,体验仪器的测量过程,并通过测量结果自主进行电路的状态分析,得出试验结论。可见多媒体教学可以使学生独立完成教学的试验内容,并在仿真试验中学习专业知识,积极地发现问题并主动地解决问题。通过电子式多媒体教学方式,培养学生对专业知识的求知欲望,使学生在一个轻松愉快的氛围中学习理论知识,为专业技能的掌握打下良好的基础。 2.结合现代信息技术,解决教学难点 在电子技术专业的教学过程中,通过合理地运用现代信息技术,可以让学生的学习过程更加直观化、生动化、形象化,有利于学生对知识重点的良好掌握和知识难点的有效解决。新课程标准要求教师要树立学生在课堂上的主体地位,培养学生自主学习专业知识的能力,激发学生的独立创造性,通过教师的辅助指导,使学生达到对理论知识的充分理解和掌握。秉承以学生为主、教师为辅的教学思想,通过多媒体教学的合理运用,教师和学生协调一致,促使电子技术教学达到理想化水平。 三、信息反馈对电子技术专业教学的影响 对于教师而言,课堂的教学效果可以通过学生在课堂上的反馈信息来判定。根据学生反馈的信息,教师可以判定学生对课堂知识的掌握程度,对教学方法进行及时有效的调整,对学生在学习中出现的偏差进行准确的纠正,使课程教学达到预期的效果。对于学生而言,将自身对专业知识的理解程度和掌握能力的信息进行反馈,可以及时地发现自身学习上的不足,并准确地进行调整,提高自己的学习效率。在多媒体教学试验中,通过计算机仿真技术软件的应用,学生在独立试验操作过程中,能够及时地发现问题,并将问题信息反馈给教师。教师通过辅助教学,帮助学生分析问题,引导学生自主解决问题。与传统的教学模式相比,多媒体信息技术教学能够更加及时、准确地反映学生对教学内容的掌握程度,帮助教师更加有效地调控学生的学习状态。 四、小结 随着现代信息技术的普及,电教化教学模式在电子技术专业的教学中起着极为重要的作用。广大的教学工作者应该将这门技术进行合理有效的利用,使其发挥最大的作用价值,提高教学工作质量。在多媒体信息技术的有效运行下,通过不断探索和学习,电子技术专业的教学效果一定会逐步地提高,实现新课程标准的理想效果,为国家培养出更多的专业型和创造型人才。 作者:周宏博 单位:山东省泰安市高级技工学校 电子技术教学论文:电工电子技术电子教学论文 一、综合运用多种教学手段,提高课堂教学质量 1.利用多媒体技术,让学生对书本知识有个直观的认识我们在教学媒体上选择采用多媒体教学形式。由于课程特点,电路图形较多,借助多媒体可提高效率,在进行重要电路分析时循循善诱逐步给出分析步骤,给学生消化理解的空间。另外,在一些章节讲解时必须要借助多媒体来教学,借助于现代先进的教育技术手段把微观问题形象化,例如课堂上不易实现的电机工作原理及过程具体化等等都可采用动画演示说明内部的工作过程、功能和特点,使学生有深刻的认识。 2.理论联系实际,提高学生学习兴趣电工电子技术涉及的一些内容较为抽象,学生理解起来比较困难,在具体讲解时可以理论联系实际,提高学生学习兴趣,更好地掌握所学知识点。例如在学习电路的结点和支路时,可以把结点和支路用日常生活中常见的马路和十字路口作比喻,一条马路就是一条支路,十字路口或丁字路口就是一个结点等等,简单明了,学生很容易理解。在讲到功率时可以联系家用电器,每个家用电器用电功率是多少,再联系到所在教室空调功率是多少,根据空调功率的大小让学生计算上两节课的耗电量,由于有实际例子,所以对于用电量的计算公式很容易记忆,再根据当前电价计算出上两节课所需支付的电费,进而鼓励学生要认真学习,节约用电,做到下课关灯关空调的好习惯。在讲到RC电路的应用时,RC电路可作为滤波器,在教学过程中可联系实际生活。先抛出一个问题:现在学生都有手机,他们手机有的用中国移动网络、有的用中国联通网络、还有的用中国电信网络,并且每个运营商又有2G网络、3G网络,但为什么打电话没有出现彼此相互干扰呢?这样可以提高学生的兴趣,先让他们思考一会,然后请学生回答一下原因,再结合实际回答情况给出答案,即滤波器起了作用。国家给每个网络运营商都分配了固定的频带范围,每个网络都有自己的基站,基站有滤波器,会自动滤除不属于自己频带范围的信号。而讲到三相电路时,可以联系具体家庭用电知识,更好地掌握星形联结和三角形联结特点及计算方法,尤其对于星形联结方式还分为有中线(也称作地线或零线)即三相四线制和没有中线即三相三线制的情况,结合我们照明电路,让学生思考照明电路能否去掉中线?再根据理论分析,可以从理论上完全得出结论:照明电路是不能去掉中线的,也就是说我们实际民用负载一定要采用三相四线制,这样才能保证负载都能正常工作;在学习用电常识时可以联系当前由于用电不当引起的火灾事故或触电事故,和同学一起学习一些基本用电常识,甚至可以延伸到一些自然灾害如地震的避难常识,这样既能提高学生的学习兴趣,又能让他们学到实际有用的知识。 3.创造良好的课堂情境有兴趣的问题,可使学生对学习产生浓厚的兴趣,并产生强烈的求知欲,从而进一步调动学生学习的积极性和自觉性。例如在讲到暂态分析时,就可以从日常生活中的一个实例开始,先让学生思考白炽灯、日光灯打开和关闭时的特点,这时学生注意力就吸引过来了,开始回答问题,课堂气氛马上活跃起来。但课堂气氛活跃的同时,要注意课堂效果,不能让学生停留在新鲜好奇上,每一个教学情境的创设都要紧紧结合教学内容。几分钟时间后,教师就可以总结出白炽灯、日光灯打开和关闭时的特点,白炽灯开关一打开就马上亮起来,一关闭就马上熄灭;而日光灯不管在打开还是关闭时都有一个过程,那为什么同样是照明负载,他们现象会有这么大的区别呢?紧接着这个问题后就可以引出本次授课的知识点:暂态过程。 4.总结所学知识点,让学生更好更快地掌握所学新内容在讲解过程中,一定要善于总结所学知识点,让学生更快更好地掌握所学新内容。例如在讲到电路分析中的电源等效变换方法时就可总结出三要素法,可以强调等效变换过程中时刻注意三个要素:内阻不变、电压源的大小等于电流源的大小乘以电阻的大小、电压源的正方向为电流源电流流出的方向。而在讲到单一参数的交流电路时,电感元件和电容元件容易混淆,怎样分别记忆他们的电压和电流相位关系呢?引导学生只需要记住关于电感和电容电压电流的伏安关系式即可。从伏安关系式就可以看出,电容电流是电压的微分,所以电流超前电压90°;电感电压是电流的微分,所以电压超前电流90°。也就是说针对这两种单一参数元件,哪个电量是另一个电量的微分,哪个电量就超前另一个电量90°。通过总结知识点,让学生知道重点和难点,在课后复习时也能抓大放小,更快地掌握所学内容。 二、组织好实验教学,为更好地掌握课堂知识做铺垫 “电工电子技术”作为一门实践性很强的课程,实验是展示其教学魅力的有效手段,它化枯燥为生动,化抽象为具体,化平淡为神奇,为理解和掌握好新知识创造条件。所以一定要把握好实验教学的效果,为更好地掌握课堂知识做下铺垫。例如在学习电路分析方法中的叠加原理时,很多学生容易混淆不作用的电源处理方法,把恒压源和恒流源处理方法记反,通过实验可以掌握不作用的恒压源的处理方法,而恒流源处理方法则相反,这样就不会在学习中混淆,更好地掌握了该方法。 三、开展考试改革,提高学生平时学习的动力 “电工电子技术”课程是以现代电工电子技术的基本知识、基本理论为主线,以应用为目的,在保证科学性的前提下,删繁就简,使理论分析重点突出、概念清楚、实用性强。通过本课程的学习,使学生掌握近代电工电子技术的基础知识,以及进行电工实验研究的基本技能,为后续课程的学习及今后从事电类各学科领域的学习和工作打下坚实的基础。但针对目前大学现状,再加上该门课程有关知识点比较抽象,使得学生学习积极性普遍不是很高。除了在课堂上提高效率之外,还要从纪律上约束学生,提高平时考核所占的分数比重。例如增加平时练习的机会,把练习成绩计入平时成绩;另外,对于课堂发言积极的学生、勇于上台练习的学生还可以进行奖励平时成绩的政策。这样,双管齐下,一定能提高学生学习兴趣,让学生把这门课程学好。 四、结语 以上是笔者在电工电子技术教学中的一些体会和总结。电工电子技术在飞速发展,新器件和新理论在人们的不懈努力之下不断涌现,电工电子的教学内容也在不断完善。为了进一步适应和促进本学科的发展以及满足学生终身学习的需要,应当根据其发展趋势,在全面深入分析教材内容的基础之上,对教学内容进行筛选及组织,激发学生的学习兴趣、变学生被动为主动,让学生在轻松愉快中获得知识和提高技能。教学是一个长期的过程,它需要在实践中不断深入和完善,需要教师积极探索多种教学方法,并使多种教学方法有机结合,贴近技术应用实际,激发学生学习积极性,鼓励学生的独立思考,激发学习的主动性。只要大家专心去钻研、努力去探索,挖掘出一切可以利用的条件,不断创新,就一定会提高教学质量,培养出社会需要的优秀人才,这是现代教育的必然要求,也是我们教师应尽之责。 作者:张珍单位:武汉工程大学电气信息学院 电子技术教学论文:电子技术实验教学论文 1电子技术实验教学改革的设想 实验教学改革必须服从创新教育这条主线,强调教学观念的转变,要体现“学生为主体,教师为主导”。以“四个转变”的教学理念为指导,充分发挥学生的主动性,培养学生的科学思维、创新意识和工程意识。“四个转变”即:在验证性实验方面从片面验证性实验转变为加强基本实验技能训练;在综合性实验方面从小单元局部电路实验转变为综合系统电路实验;在实验过程方面从实验辅导解答转变为实验引导启发;在实验成绩考核方面从面向实验结果转变为面向实验过程。在实验内容设置上以基本实验技能训练为基础,以培养应用创新型人才为原则,减少验证性实验,增加综合性实验和设计性实验,提高学生的综合素质。具体来说可分为以下三个阶段实施:第一阶段是验证性实验,主要是通过设置一些验证性的实验内容,训练学生的实验基本技能。第二阶段是综合性实验,主要是利用基础部分的实验内容结合一些生产实际,给学生设置一些综合性实验项目。第三阶段是设计性实验,主要设置与生产实际相关的项目。同时,考虑到各专业学生的培养目标不同,三个阶段实验项目的数量比例也应有所区别。以我校为例,对一本专业的学生,验证性实验占30%,综合性实验占50%,设计性实验占20%;二本专业及独立学院电类专业学生,证性实验占40%,综合性实验占40%,设计性实验占20%;独立学院非电类专业及专科学生,验证性实验占50%,综合性实验占40%,设计性实验占10%。 2电子技术实验教学改革的实施方案 结合我校的学生情况,制订了符合我校实际的实验教学培养方案。按照不同专业和不同类别学生的实验教学大纲,将实验教学内容按照实验的三种类型设置不同的实验项目模块。验证性的实验项目包括常用电子仪器仪表的使用、常用放大电路的主要参数及集成逻辑门电路逻辑功能的测试等;综合性实验项目主要是在验证性实验所掌握知识的基础上,增加一些应用性的实验内容,如模拟运算放大电路、波形发生器、触发器、计数器等;设计性实验项目,主要是对知识的综合应用,在实际电路中把强电和弱电结合在一起,如声光控电路、温度控制、欠压过压保护等。通过上述的模块层次化教学,循序渐进地提高学生的实验能力,同时利用实验项目模块在难度、复杂度和训练方式上的区别,使学生的实验能力有跳跃性的提升。按照学生培养计划,修订实践教学大纲并自编实验教学指导书,除必开的验证性实验外,增加综合性和设计性实验内容,对不同专业和不同类别的学生综合性设计性实验开出率都要达到总实验学时数的50%以上,并利用后续实验室硬件条件的改善,开发电子课件,开放实验室,便于学生自主性学习。为了使实验教学达到预期的效果,在开设综合性设计性实验时,着重加强了以下实验教学环节的建设。 (1)引导学生选题给定学生实验目的、可选电子元器件以及可选实验设备的同时,也给出一组具有指导性的实验题目。这些实验题目的设置是根据实验教学大纲,兼顾学科的发展现状与趋势,以学生已经掌握的基本知识为基础制定的,利于学生将学过的知识系统化和实用化。选题最好与科研任务结合起来,充分体现综合性设计性实验的探索性和创造性。学生也可以不选择教师提供的实验题目,根据自己的兴趣爱好自行拟定。学生要将选择的题目或自拟的题目以电子邮件的形式发送给指导教师,指导教师要对学生的选题加以引导,确保学生的选题符合自身的实际情况,难易适当。 (2)辅导学生实验设计学生确定好自己的实验题目后,要利用课余时间根据题目要求查阅相关文献资料,设计实验方案,写出预习报告,指导教师审阅预习报告并批示合格后,方可进入实验室进行实际操作。在整个过程中,为了保持实验设计的前瞻性和开放性,在给予学生足够的思维空间的同时,对学生在实验设计中遇到各种问题,需要教师进行有效的引导,确保学生的设计方案是切实可行的。 (3)关注学生实验过程在实验过程中,学生应根据自己的设计方案独立进行实验操作,整个过程中教师起指导的作用。对于学生遇到的困难或问题,要求学生尽可能自己思考解决。整体上使学生的动手能力、分析问题的能力、解决问题的能力以及对实验仪器仪表的熟悉程度得到全面锻炼。 (4)重视学生实验总结学生做完实验后要处理实验数据,总结实验结果,写出书面实验报告。要求不仅把设计、安装、调试及技术参数等内容进行全面总结,还要把实践内容提高到理论高度。内容主要包括设计原理、系统的安装调试、测试的参数、结果分析及心得体会等。综合性设计性实验报告是对学生归纳技术文档、撰写科学技术总结报告能力的训练,培养学生的严谨作风和科学态度。 (5)合理评定实验成绩依据学生预习报告中文献查阅情况、实验方案选定,以及实验过程、实验数据整理和实验报告的撰写情况并结合实验题目难度和所用时间综合给出实验成绩。 3结语 电子技术综合性设计性实验对于理工科学生意义重大,它是多门课程的综合运用,是提高教育教学质量的优秀环节之一。实践证明,通过增加综合性设计性实验,学生的实践能力得到提高,相互之间的协作能力得以增强,激发了学生学习兴趣和积极性。但这只是一个开始,在以后的实施过程中,还要继续改进、完善实验教学模式。 作者:闫永亮 韩万祥 阎俊 韩海燕 单位:河北工程大学 电子技术教学论文:电力电子技术课堂教学论文 1电力电子技术课堂教学知识点举例 由王兆安等主编和机械工业出版社出版的《电力电子技术》,第三章的三相半波可控整流电路是学习三相桥式全控整流电路的基础[3],如果理解并掌握其工作原理,对学好其他更加复杂的整流电路非常重要[3],三相半波可控整流电路的常规课堂教学如下:首先教师给出三相半波可控整流电路原理图(如图1所示),为了便于教学过程分析,在图1中所示的电路负载为纯电阻。图1中变压器二次侧接成星型,是为了得到零线,而一次侧接成三角形,目的是为了避免3次谐波流入电网。三个晶闸管VT1、VT2和VT3分别接入a、b、c三相电源,它们的阴极连在一起,称为共阴极接法,这种接法触发电路有公共端,连线方便。假设将电路中的晶闸管VT1、VT2和VT3换作二极管VD1、VD2和VD3,该电路就成为三相半波不可控整流电路。此时,三个二极管VD1、VD2和VD3对应的相电压中哪一个的值最大,则该相所对应的二极管导通,并使另两相的二极管承受反压关断,输出的整流电压即为该相的相电压,电路波形如图2(a)所示。在一个周期中,器件工作情况如下:在ωt1~ωt2期间,a相电压最高,VD1导通,ud=ua;在ωt2~ωt3期间,b相电压最高,VD2导通,ud=ub;在ωt3~ωt4期间,c相电压最高,VD3导通,ud=uc,此后,在一个周期相当于ωt1的位置即ωt4时刻,VD1又导通,重复前一周期的工作情况。如此,一周期中VD1、VD2和VD3轮流导通,每管各导通120°,波形为三个相电压的正半周期的包络线。在相电压ωt1、ωt2和ωt3的交点处,均出现了二极管换相,即电流由一个二极管向另一个二极管转移,称这些交点为自然换相点。自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻,将其作为计算各相晶闸管触发角α的起点,即α=0°,要改变触发角只能是在此基础上增大它。若在自然换相点处触发相应的晶闸管导通,则电路的工作情况与二极管整流工作情况一样。当触发角α<30°时,负载电流处于连续的状态,各相导通120°。当α=30°时,负载电流处于连续和断续的临界状态,各相仍导电120°。如果α>30°,当导通一相的相电压过零变负时,该相晶闸管关断。此时下一相晶闸管虽然承受正向电压,但它的触发脉冲还未到,不会导通,因此输出负载电流出现断续的情况。若α角继续增大,整流电压越来越小,α=150°时,整流输出电压为零。其中图2(a)、(b)和(c)所示的波形为触发延迟角α分别为0°、30°和60°的三相输入交流电压波形、触发脉冲波形、输出负载波形、晶闸管的电流和电压波形。从图2可以很清楚地看出改变触发延迟角α可以改变输出电压的波形,这就是三相半波可控整流电路的工作原理,以上的教学过程都是大部分教师采用的常规教学方法,这种方法的最大缺点就是教学过程平淡无奇,对学生没有任何吸引力,另外海量知识的讲解过程中很容易让学生反感,使他们不愿意认真听课,造成的直接后果就是课堂教学质量差。此外在常规教学中,这些理论知识都是教师采用直接灌输的方法,向学生传递知识,很多学生会提出这样的想法,任课教师有没有办法在课堂上验证所讲的理论知识,如果能的话,那肯定能吸引学生听课,从而提高学生课堂听课效率。为此,笔者尝试把MATLAB/Simulink计算机仿真软件引入课堂教学过程中,取得不错的教学效果。 2MATLAB/Simulink在三相桥式全控整流电路的应用 笔者在电力电子技术课堂教学中可以直接在MATLAB/Simulink画出三相半波可控整流电路,其实也就是搭建其仿真模型,其过程十分简单,不需占用很多课堂教学时间,最重要的是这是一种新鲜事物,可吸引学生的注意力,增加他们的好奇心,间接地可以提高课堂教学质量。三相半波可控整流电路的仿真模型如图3所示[4-6]。仿真结果如图4所示,其中图4(a)、(b)和(c)中的每个波形从上到下分别为触发脉冲波形仿真波形、晶闸管电流仿真波形、晶闸管电压仿真波形、输入负载电压和电流仿真波形。很容易看出,图4中的各个仿真波形跟图2所示的理论分析波形完全一致。在这个教学过程中可以得出以下结论:第一,将计算机仿真软件引入课堂教学中达到了实验的目的,在教学过程中直接对所学理论知识进行验证,可以完全等同于在实验室通过实验方法验证理论的正确性,从而节省了实验资源。第二,将计算机仿真软件引入课堂教学中,可以改变传统的授课方式,改变“满堂灌”的教学方式,更能吸引学生的注意力,激发他们的学习兴趣,更重要的是在课后他们可以自己动手通过计算机仿真软件对当天所学的知识进行验证,其实这个过程就是学生学习和掌握所学课堂知识的过程,如果任课教师布置一些任务,学生就可以做到学以致用,达到培养人才的目的。 3结论 针对传统课堂教学中教师照本宣科的讲解方式,造成学生课堂听课感觉索然无味的现象,笔者将计算机仿真软件MATLAB/Simulink引入三相半波可控整流教学中,将刚学的理论知识,通过仿真软件在课堂上当场验证,一方面节省了实验资源,另一方面可以吸引学生的听课兴趣,更重要的是能够促使学生在课后有兴趣去亲自动手,通过仿真软件去验证课堂所学的新知识,从而激发对本专业的学习热情,提高专业课的学习成绩。经过笔者多年实践,教师的教学效果和学生的学习效率都得到了不小的提升,值得推广。 作者:万军华 荣军 涂兵 安琪 李武 单位:南理工学院信息与通信工程学院 电子技术教学论文:电子技术课程设计教学论文 1新教改下电子技术课程设计的教学实践改革 (1)使课程设计的手段和实验教学的内容变得多样化、彻底有效地贯通课程设计和实习教学。丰富课程的设计手段和实验教学内容,是构建多样化、立体全方位教学体系的优秀基础,因此,我们应该从加强基础的能力入手,是创新的教学体系以整体的形式覆盖模拟、数字化电子技术的教学内容,同时综合电路设计的专业训练,此外还包含了编程逻辑的器件、CAD设计、EWB方针、单片机等创新技术的实验教学,通过这些来促动电子技术课程设计教学内容的特点开展,如在点在的元器件教学的内容上采取利用多媒体文档的形式和教师的实验课程内容相结合起来的教学方式;电子课程的设计环节采用上机的实际操作的教学和教师课前准备的教学材料相结合的方式;在电子产品的实践制作的环节上以学生的实际操作为主,以教师的教学材料为辅的方式来达到预期的效果;同时学生自主探索式教学和问题的情境教学的方法相结合,可以有效激发学生的自主学习、开拓创新以及动手实践的积极性,要注重课程设计与电工电子实习教学的方法相整合优化、有次序的关联起来,通过这些方法为学生构建出集电子技术设计,电路器件的测试、计算机的辅助的应用和设计、制版焊接的技术应用、系统的调试技术等综合技能于一身的教学体系。 (2)科学的编制电子课程设计和教学内容,大力推举开放性实验室的管理模式的完善建立,在编制课程设计的大纲环节上,我们应该充分了解电子技术课程设定的教学目标的定位,以新一轮的教学改革为指导方向,要充分注重教学的实践性、素质教育、自主创新,要突出对学生的自主创新的能力和实际操作能力的双方面能力培养,为学生制定出一系列的、分为不同层次的、不同渠道的实践训练课程,推动课程结构和其他科目的贯通,从而使电子技术课程设计教学能跟上时展的脚步,能满足社会主义市场经济对这样的人才需求。当今社会信息化发展突飞猛进,我们必须要用现代化的信息武器来武装自己,充分利用现代化信息技术的设备、教学材料和各种教学媒体进行模拟演练、虚拟实验练习并构建完善的电子技术课程设计教学题库,使这一教学具有科学、综合、实践、新颖、包含的知识量多、内容完善的特点,从而可以推动学生对研究电子科学的积极性。我们在编写课程设计指导书的时候,要对学生参与实践操作的环节加以充分的重视,让学生通过查询各种不同的资料,为他们提供自主创新、通过计算机软件进行模拟、接通电力原件、测试调试环节的依据,从而使学生在科学有效的指导下实现自主的实践的充分锻炼。 2结语 通过本文可以了解到,我们只有改变现有的课程编排模式、切实有效地提高课程设计的教学水平和实践的效果,才能使我们更好地适应新教改体制的创新要求,才能使电子技术的课程教学更加具有新时代的特点,更加具有创新的价值。 作者:严舒欧阳乾单位:九江学院电子工程系中国船舶工业集团6354研究所 电子技术教学论文:“数字电子技术”课程教学论文 近年来,数字电子技术取得了飞速发展,并以其独特的优越性科技领域占有举足轻重的地位。《数字电子技术》是电气工程、电子信息工程、自动化、计算机等专业的重要专业基础课,在相关专业的学习中起到承上启下的作用,其教学效果将直接影响学生后续课程的学习,要想把学生培养成动手能力强、创新能力强的新型人才,就必须在教学理念和教学方法上进行不断改进。 一、教学体系改革 修改教学大纲和授课计划,缩减“数字电子技术”课程的授课学时,由64学时改为48学时。在教学内容上要紧跟科技发展,结合实际工作需求调整教学内容,保证基础知识讲透彻,减少冗余知识点,摒弃陈旧内容,增加前沿科技,深入浅出的引导学生学习。对本科生教学要注重基本电路原理分析,将简单器件的原理解释清楚。将该课程分解为“数字电子技术”和“数字电子技术实验”两门课,增加实验课时,增加对实验室的建设投入,开放实验室,建立大学生创新实验室,鼓励学生利用实验室自主学习。 二、教学方法改革 1.探究式教学 在理论教学中,注意引导学生主动提出问题、思考问题、解决问题,以增强其对理论知识的理解。首先由老师提出问题,启发学生采用新方法解决问题。例如,由具有逻辑相邻性的最小项相加可以合并为一项,并消去一个不同因子,启发学生是否可以利用图形的方式,使逻辑相邻的最小项在几何位置上也相邻,由此引出卡诺图化简。在CMOS门电路讲解中,可以由普通CMOS反相器输出端直接连接引起的短路问题,引出OD门来解决输出端线与的功能。 2.计算机辅助教学 多媒体辅助教学(CAI)已经成为一种广泛应用的教学方式,在教学中如果能够充分利用多媒体技术,将大大丰富课程的内容、增强其理解性。因此在教学改革中,对PPT进行全面改进,增加电路板、集成芯片等实物照片,对复杂的工作原理和物理现象增加动画演示。在传统PPT教学的基础上,充分利用电路仿真软件Multisim对电路工作过程进行模拟仿真。该软件提供了一个丰富强大的元件库及虚拟仪器,可对复杂的电路原理图进行仿真分析。例如,教学过程中,理论分析之后,用该软件对CMOS和TTL门电路进行仿真,通过仿真软件可以测量出门电路各部分原件的电压、电流值,与理论分析相结合,使学生更容易理解CMOS和TTL门电路的基本原理。受到实验设备、经费、课时等条件的影响,理论知识有很大一部分不能在实验课当中得到验证,因此借助Multisim软件对数字电路进行仿真,可以提高学生的学习兴趣,增加学生理论与实践相结合的能力。 三、实践教学改革 1.实验教学 实验是工科类专业中非常重要的一个环节,通过亲自动手实验,可以增强学生对理论知识的理解,适当增加实验的趣味性,更容易激发学生的学习兴趣。但在实验教学中发现,很大一部分学生对理论知识掌握不牢固,其实验过程只是机械的按照实验指导书中的步骤进行操作,而并不思考其原理,也不会通过理论分析来判断实验结果的正误。针对这种情况,进行了如下改进:首先要求进行实验预习,提前复习相关理论课程,并通过分析得出实验内容的理论数据。其次在实验之前对实验原理进行讲解,强调实验注意事项。最后在实验结束后进行总结,将理论分析结果与实验结果相对比并分析误差原因。 2课程设计 数字电子技术课程设计是在学生完成《数字电子技术》、《Multisim仿真分析》《DXP电路设计》等课程之后,独立完成一个电路系统的设计,例如多路抢答器、电子闹钟的设计等。以往的选题由教师决定,导致部分学生对指定选题没有兴趣,设计积极性不高。我们做了如下改进,由教师对已有固定选题进行难易评估,学生可根据自身能力选择不同难易程度的题目,对于创新性思维活跃、动手能力强的学生,可自主选择题目,由教师对其复杂程度进行控制。选题完成之后,要求学生自主查阅资料,确定设计方案,并通过Multisim对电路进行仿真,仿真实现之后,通过DXP绘制电路PCB,完成电路板的制作,最后对电路进行安装和调试,以达到设计要求。 四、考核方式改革 将课程总考核成绩分为三部分:平时成绩占30%、期中考试占10%、期末考试占60%。其中平时成绩分为到课率、作业、课堂提问、课堂笔记几部分。增加平时成绩比重,并细化平时成绩考核内容,更有利用督促学生重视日常学习。传统闭卷考试形式,学生需要识记内容较多、负担较大,很多学生通过死记硬背应付考点,而开卷考试又不适合主干课程的考试。因此我们创新式的改变传统期末考试形式,采用半开卷考试方式。提前要求学生在复习时对重点知识进行归纳,并总结在一张A4纸上,期末考试时允许且仅允许携带该一张A4纸。通过自己完整的归纳总结一遍,学生可以更好地理解所学知识,并在不知不加深了记忆。这种方式在近几次的期末考试中取得较为满意的效果,既可以检查学生掌握知识的水平,也反映出教学中存在的问题,以便在以后的教学中改进。 五、结束语 科技发展越来越需要具有工程技术和创新能力的人才,在课程改革中要紧跟时代的步伐,注重对学生动手能力和创新能力的培养,教师也要不断学习提高自身水平,才能使教学质量不断提高。在教学中逐步引入双语教学,引导学生查阅外文文献资料,与国际接轨。此外,对电子技术兴趣较为浓厚的学生,要组织他们积极参加全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛等。总之,只有不断的改进教学方法,更新教学内容,注重创新能力培养,加强实践教学,才能提高教学质量,培养出社会需要的有用人才。 作者:郑丽媛 李如 单位:河南科技学院机电学院 河南科技学院高等职业技术学院 电子技术教学论文:电工电子技术课程教学论文 1电工电子技术课程教学存在的问题 1.1职业教育机制不健全 通才教育与专才教育一直是学校培养人才的两种教育模式,各有利弊。通才教育是一种通识教育,其主要特征:首先,传授的知识侧重基础性和经典性;其次,教育内容具有综合性和广泛性;再次,教育形式具有多样性和灵活性。相对于通才教育而言,专才教育是指培养比较狭窄专业人才的教育,教育内容主要涉及某一学科、专业的系统化知识,注重专门知识的传授和专门技能的训练,培养掌握一定专业知识,同时具备一定专门技能的人才,而且培养的人才短期内具有不可替代性。职业教育更倾向于培养专才。但是,专才的成功培养也需要学生具备一定的知识素养。目前职业技术院校录取学生的标准比较宽松,学生人数与日俱增,学生的综合素质水平参差不齐,多数偏低,其它学科的基础知识掌握的较少,非常不利于专业课程的教学。另一方面,由于许多专业的基础课程都是电工电子技术,但所用的教学大纲没有侧重点,基本相同,这使得因材施教很难实施。最重要的是,许多学校对这门课程的实践性缺乏重视,许多实验课程、实习教学都没有落实,多数只注重形式、忽视内容,学生参与实验和实习前后的操作水平没有实质性地提升,考试只注重理论知识,对实际操作能力要求较低,考核机制不完善。此外,在学生就业方面没有相关政策支撑,多数学生毕业后不会从事专业相关的工作。 1.2学与教的关系不融洽 学生和老师都明白学好这门课程的重要性、必要性、实用性,但是由于学与教的关系不融洽,老师和学生只是将这种重要性放在思想层面,没有实际做为。这种不融洽主要表现为:学生想学但不知道怎么学,老师想教但不知道怎么教。许多学生只是知其然不知其所以然,经常翻阅课本和笔记,但遇到实际问题还不知道怎么解决。老师只是按部就班的把课本内容讲完,不了解学生的理解程度和接受水平。双方基本处于盲学盲教状态,对彼此不了解。除此之外,某些学生对自己的学业不重视,学习自觉性较差,只为能在毕业之际拿到文凭,而某些老师只是在机械地完成自己的教学任务。 1.3教学环节没有做到位 首先是没有很好的掌握教学内容的深度和广度,如对概念公式进行过多探讨、不能根据专业挑战教学内容的侧重点。其次是教学内容多重视理论性知识,对实践技能的培养较少,缺乏新理念、新成果、新技术的引入。再次是教学方法比较单一,多是沿用“黑板+粉笔”的传统模式或简单的演示,学生积极性不高,并且不利于知识的理解和掌握。第四,对教学目标、课程定位不明确,教学不是定位在学员的具体应用能力上,而是只关注课本知识的教学。最后,教学观念落后于市场需求,不能以学生的就业为目标。 2提高电工电子技术课程教学效率的有效策略 2.1转变教学观念,明确学习目标,调整教学内容 职业教育具有学历教育和任职教育的双重属性,应以学生就业为目标,以培养学生动手操作能力和解决实际问题的能力为侧重点,培养能满足岗位需求的技能型人才。每位授课教师都应该清楚知道这是教学的最终成果,是学生接受教育的最终目的。校方在安排教学课程体系的设计上要将培养学生解决问题的能力做为重点,让学生掌握电工电子技术技能;改变以往单一的考核方式,提升学生的综合素质;从多维度考察教师的教学效率,合理安排各方面的权重,提高再教育机会,提升教师专业素养;整合教育资源,根据专业的不同选择电工电子技术课程的特色教材,有侧重地选择,优化调整教学内容,及时加入新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料等前沿内容,突出职业能力的培养。在实际教学中,必须兼顾电工电子技术的课程体系和岗位任职需求的实践逻辑,充分落实教学的针对性、实践性、前瞻性要求。以学生已有的科学知识、实践经验、现实需求为基础,以满足社会岗位需求为基本目标,以岗位发展和晋升为延伸目标选择教学内容。因此,职业教育机构及相关的教育工作者应该将电工电子技术课程的作用定位为“服务”:为学生学习其它专业课程服务、为学生毕业后从事专业技术岗位服务,是整个专业的理论基础和技术基石,必须牢固建立。鉴于此,电工电子技术课程的教学必须因材施教,强调理论联系实际,激发学生的学习兴趣,加强实践性教学环节,让学生多操作、多动手,提高学员解决实际问题的能力。 2.2灵活选择教学方法 科学合理的教学方法是达到最有效教学效果的保证。为了激发学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性,让学生自觉学习,教师要学会选择最适合自己以及学生的教学方法,顺利实现教学目标。课堂的主体不再是老师,传统的知识传授型或者被动倾听型的教学方法已经不适应当今的教学环境,而应该把学生做为教学课堂的主体,教学方法应该转变为思维激励型或主动探索型,由被动接受改为主动发现。根据不同的教学内容和教学目的选择不同的授课方式,如:演示法的成功运用,既能够节省时间,也能使学生容易理解知识点;启发式教学能够使学生产生强烈的求知欲,达到理论实践一体化。因此,要在教学中努力了解学生需求,搞清楚学生的困惑点、知识盲点,这样才能对症下药。在课堂上可以创设教学情境,让学生分组讨论,加强师生互动,教师引导,学生为主体,提高学生对问题的分析能力和表达能力,使学生更好更快地掌握学习内容。采用主题课堂模式,让学生自己讲解课程内容,教师做补充,提高学生自主学习能力,充分了解自己在学习中的短板并改进。 3结语 《电工电子技术》课程涵盖的知识面比较广、内容比较抽象,集多门电类专业的基础为一体,不仅是电类专业的理论和技术基础,而且是许多后续课程的基础。教师只有在理论和实践中不断摸索创新,才能扎实做好课程的教授,促进职业院校电工电子技术教学课程的有效开展。 作者:谢勇单位:临汾高级技工学校 电子技术教学论文:电子技术课程开发案例教学论文 一、在学习领域课程开发过程中遇到的问题 1.师资力量不足 专业课教师年轻化,教学和企业生产一线工作经验不足。随着近几年来招生规模的扩大,学院引入了大量年轻教师,他们承担了大部分的专业课程教学工作。这些年轻教师大部分是刚从普通高校毕业的研究生,他们均是从学科体系的教育模式下成长起来的,对于现代职业教育思想认识还不够深刻,更缺乏企业生产一线工作经验。也有一部分年轻教师是从企业引进的,但是他们在企业生产一线的工作时间都不长,仍然存在专业技术知识不足、实践动手能力不强的问题。在学习领域课程的开发和教学过程当中,特别是对于学习情境的创设和开展,很多年轻教师显得力不从心。 2.校企合作不够深入 校企合作、工学结合是高职院校真正培养出高素质技能型人才的必由之路,这已经成为广大高职院校的共识。虽然,在校企合作方面,学院近几年来不断健全了相关体制机制。但是,校企合作的深度也仅限于学生的企业参观、生产实习、顶岗实习等活动,没有完全深入日常的专业课教学、技能培养等方面。专业教师在学习领域课程开发过程中进行的岗位分析、工作过程分析、学习情境分析等活动,还仅限于理论分析层面,没有落到实处。 3.学习资源匮乏、单一 学习资源包括实训设备等硬件设施和教材等软件资源,是学习领域课程开发和成功实施的基础。对于硬件资源,一方面是学院经费不足,缺乏投入,另一方面是购买的硬件设备不能满足学习领域课程改革的需要。对于软件资源,专业教师缺乏编写学习领域课程教材等资源的精力和经验。 二、案例教学在”电子技术”学习领域课程开发中的应用 根据姜大源对德国职业教育学习领域的课程方案的研究,学习领域课程方案是范例指向的,因此放弃了学科系统的完整性。通过我们多年的教学改革实践,根据学校自身硬件和软件的实际,在”电子技术”课程教学中,设置了若干实用有效的电子制作案例,结合理实一体教学模式改革,进一步提高了”电子技术”课程的教学效果。现以电子信息工程技术专业为例,说明”电子技术”课程的开发思路。 1.确定课程的总体教学目标 首先通过行业企业调研等手段对本专业毕业生从事的岗位进行分析,分析出本专业毕业生的初始岗位为电子产品装配操作员,目标岗位为电子产品生产线线长,发展岗位为电子产品生产车间主任。从而确定本专业的培养目标:主要面向电子产品制造企业,培养德、智、体、美全面发展,适应电子产品的装配调试、质量检验、生产管理等生产、服务、管理第一线需要,具备相关专业知识和技能,有良好职业道德的高素质技术技能型人才。然后,分析”电子技术”课程的性质和任务:是本专业的专业基础课程之一,其主要任务是培养学生掌握电子电路的识图、分析和调试等知识与技能,为学生学习本专业有关后续课程和毕业后从事电子产品制造相关工作打下坚实的基础。最后,”电子技术”课程的总体教学目标可以总结归纳如下:学生能够根据电路图完成典型电子产品的装配、调试和故障检修。对于高职学生,我们弱化了学生电子电路的设计能力,重点培养学生在今后工作中需要的电子技术应用能力。 2.明确课程的能力、知识和素质目标 根据学生职业岗位分析和专业课程体系的分工确定能力目标,例如:能识别常用电子元器件,并判断其好坏;能选择并使用常用电子测量仪器对电路进行测量;能读懂简单的电路原理图,能绘制典型电子产品电路原理图;能根据电路原理图进行电路的搭接和元器件的焊接;能进行电子电路的测试、故障判断和排故。根据“必须、够用”的原则,突出知识为案例学习服务,为案例学习所用,确定知识目标,例如掌握二极管、三极管的伏安特性;掌握三极管基本放大电路各组成部件的作用;掌握常用逻辑门电路的逻辑功能;了解逻辑函数的化简方法等。根据学生将来主要从事的岗位素质要求,确定素质目标,例如:在电子产品制作与调试过程中能够按照设备、仪器的操作规程进行操作,爱护实训设备;在工作过程中养成文明操作意识,能够自觉保持工作环境的整洁;在分组工作过程中能团结协作、服从组长的安排等。 3.选择课程的能力训练案例 根据电子技术模拟和数字两个模块的内容,我们选取了两大类八个案例,开展教学。第一类包括四个模拟电路案例,分别是:直流稳压电源制作实例、晶体管放大器制作实例、函数信号发生器制作实例、扩音器制作实例;第二类包括四个数字电路案例,分别是:三人表决器制作实例、智力竞赛抢答器制作实例、循环彩灯控制器制作实例、数字电子钟制作实例。案例的选择本着实用性和趣味性的原则,使学生在学习过程中既能学到今后工作中要用到的专业知识和技能,又能引起学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。我们将电子技术原课程知识点以八个电子制作实例为依据进行解构与重构,打破学科体系下的知识结构,将各知识点整合、序化到各个案例中,在完成一个个电子制作实例过程中使学生掌握知识、锻炼技能,实现教、学、做一体化。课程选取的能力训练案例,以及每个案例所包含的知识点和技能点。 4.设置情境组织教学(以第一次课为例) (1)课程导入 播放电视知识竞赛视频,引出并展示直流稳压电源、扩音器、表决器、抢答器和数字电子钟等产品实物,介绍电子技术的应用和产品特点。 (2)模拟知识竞赛现场 设置情境:安全用电知识竞赛,学生角色:选三名学生为裁判,选八名学生为竞赛选手,其余学生为观众,教师角色:主持人。教师提问安全用电知识,八名学生通过抢答器进行抢答,三名裁判利用表决器对抢答成功的选手回答情况进行表决,每名选手的回答时间由数字电子钟进行计时。通过这个过程,学生体验电子产品的应用情况。 (3)学生分组观察产品实物结构 教师提出问题:这些电子产品是怎么装配并制作出来的呢?如果使用过程中出现故障该怎么解决?教师引导学生进行分组,组织学生分组观察产品实物,并设置简单故障让学生尝试排除。 (4)教师进行课程介绍 重点介绍学习目标(学了这门课我们能干什么?):学生能够根据电路图完成典型电子产品的装配、调试和故障检修。介绍为何上这门课及对课程的认识,学生要知道课程在专业中的地位、作用以及前后课程的衔接,知道知识和技能在专业工作岗位中的重要性,课程目标,学习要求,课程内容的描述,学习安排,路线图时间表,学习资源,学习情况的评价标准,学习方法(课堂及课外学习自我管理技巧,获得好成绩的技巧,常见的错误或误解,特殊的学习策略),作业的形式,上交的期限,考试的次数、日期和形式。 (5)总结并布置作业 教师点评总结,布置课后作业:课后搜集三人表决器的装配资料。 5.改革课程考核方案 课程的考核分为素质表现、能力培养和知识掌握三部分,在期末总评中分值所占比例为3:3:4。素质表现主要包括学生出勤、课堂参与和作业完成等日常学习素质表现情况。能力培养分为过程考核和期末测试,过程考核成绩由每个项目结束后的学生自评、学生互评和教师评价组成;对于期末测试,从每个案例中选取一个典型工作任务构成实操试题库,每个学生都要从试题库中抽取一个题目进行实操测试。知识掌握分为单元测试和期末测试,在每个案例教学结束后要安排单元测试,通过抽签的方式,每个小组选取一名学生对知识点进行测试,测试成绩作为小组的集体成绩;期末测试采用笔试的方式,主要测试学生对所学知识点的综合应用能力。其中素质表现30分、能力培养过程考核10分、知识掌握单元测试10分在每个案例结束后均通过“考核评分表”进行考核评分,期末将所有案例的得分进行平均;能力培养期末考核20分、知识掌握期末考试30分在所有课程结束后进行考核评分。 三、结束语 在近几年来的高职示范校建设和骨干校建设中,许多专业教师都能够有机会到德国学习。从学院层面也出台了一系列激励政策,鼓励教师进行学习领域课程开发和教学改革,并取得了不少的经验和成果。但是,完全照抄照搬国外的学习领域课程开发方案也是行不通的,必须根据自己院校的实际确定教学目标、选取教学内容、创设学习情境以及开发校本教材。在”电子技术”课程教学中,我们根据学院的自身实际,进行了基于案例教学的学习领域课程开发,选取了具有实用性和趣味性的教学案例,编写了校本教材,进一步提高了教学效果。 作者:武玉升单位:青岛港湾职业技术学院 电子技术教学论文:电工与电子技术教育教学论文 一、现有课程考核方式存在的问题 1、考试内容拘泥于教材,重知识,轻能力。课程考试的内容大多根据指定的教材或所讲授的内容出题,考试内容多是以知识考核为主,缺乏考核学生综合运用知识的能力和创新能力。一些老师为了使更多的学生过关,在考试前划范围、给重点,从而导致了大学生养成“上课记笔记,课后看笔记,考试背笔记,考后扔笔记”的机械学习方法。 2、考试过程中轻过程,重结果。以分数高低作为判断的唯一标准,造成有些学生一味追求考试分数,而忽视全面素质的提高,造成高分低能,甚至有些学生学习的目的只是为了应付期末考试,平时不注意认真听讲,到考试前几周开始突击复习,学习前松后紧,这样也许可以通过考试,但并不能真实反映学生对知识的掌握情况。 3、考试方式缺乏多元化、全面性,形式比较单一。以闭卷考试为主,题型多为填空、选择、判断、计算等,难以体现课程的特点,只能简单的考核学生的记忆知识和简单推理的基本技能,无法考核学生运用知识的能力和创新能力。客观题较多,抑制了学生的创造性和个性,不利于培养创新素质。 4、考试时间安排的不合理。考试大多安排在期末,致使学生平时懒于学习,考试前突击学习,养成投机心理;只考核学生成绩,不能及时反馈、促进教学;考试后信息反馈不足,难以准确评价教学效果。 二、改革考试方式,促进教学改革,全面提高学生创新能力培养 1、革新考试内容,增加设计性、创新性内容。《电工与电子技术》是一门应用性极强的课程,考试时,题型应该尽量减少客观题比例,避免过于侧重知识的机械记忆,考试内容应转移到对分析和综合应用的考核上。 2、加强过程管理,强调学习过程中的考核和监测。不再“一考定终身”,而是把考试当作一个贯穿教学的过程来对待。要求在教学进程中进行连续的、不定期的考核,考核的形式可以是多样的。如增加平时成绩在总成绩中的比重,以加强对学生平时学习的考核和督促。平时的考核可以采用作业、课堂提问、讨论、报告、阶段性测验等多种方式。通过多种形式,综合考量学生的学习效果。在这个过程中,可以提高学生的参与性,加强学生和教师的交流,提高学生的课堂学习效率,真正的掌握所学知识,而不是仅为了应付考试,同时,教师也可以了解到学生对知识点的掌握情况,动态的调节后续教学内容。考核时要注意两种不良倾向:只注重平时成绩的积累;平时不学习,期末突击复习。 3、增加小设计、小制作、小论文等实践性环节,作为考核成绩的一部分,鼓励学生实践、创新。《电工与电子技术》是一门实践性很强的课程,可以结合课程内容,从现实生活中挖掘课题,如从简单电路的声控灯、门铃、防盗报警、双联灯到空气断路器、电气布线等,鼓励学生由浅到深,开展以求知为目的的开放型自主学习活动,提高学生的学习兴趣,培养创新和实践能力,并把该环节的内容作为考核成绩的一部分。 三、结束语 在当前《电工与电子技术》课程内容多,授课学时少的背景下,考试改革是教学改革的一个重要切入点和突破口。我们必须不断总结经验,积极探讨考试手段和考试方法的改革,健全高校考试制度,进一步促进学生创新实践能力的培养。 作者:刘晓燕单位:广东石油化工学院计算机与电子信息学院 电子技术教学论文:电子技术实验教学论文 一、电子技术实验教学的目标 电子技术实验、就实践教学而言,它是一门实践性、技术性很强的专业基础课,它强调其工程性、应用性与实践性。其目的应是培养具有创新意识和创造能力的电子工程技术人才。所以,培养学生的动手能力及创新能力是中等职业教育实验教学的重要目标,学校应在实验教学中打牢基础,逐步提高这种能力。首先,实验教学具备验证基本理论知识的功能,即验证性实验,这部分实验一般以各章节为基本内容,使理论知识得到进一步的巩固;其次是综合性实验,这部分实验的目标是在验证性实验的基础上增强学生对一章或多章,甚至是结合其他科目内容的归纳总结;最后是设计性实验,其目标是在掌握理论知识并能综合运用的基础上设计出具有创意的较高水平的小设计类实验,培养其创新思维能力。总之,中等职业学校电子技术实验教学的目标应包括:(1)让学生掌握与电子技术相关的基础理论知识和技能,熟悉基本实验原理,对电子技术学科有一个完整的、科学的认识,熟悉和掌握与电类工程专业应用密切相关的科学实验方法和技能;(2)了解科学发展的逻辑与科学研究的基本方法;(3)培养从事技术革新、技术改造和新产品开发等方面具有初步创新设计的能力;(4)逐步养成严谨的科学态度、科学的思维方式以及社会责任感。 二、电子技术实验教学的现状 从教学体制上看:在实际的实验教育中,电子技术实验附属于相应的理论课,实验教学学时多年来一直为9学时,约为总学时数的14%,任课教师普遍认为实验学时偏少,不能充分完成预定实验计划。同时,验证性实验所占的比例较高,实验题目和内容相对最新的科技发展水平及市场化需求具有较大的滞后性,教学实验体系与工程实际脱节,不能及时反映现代电工电子发展的最新成果。 从管理体制上看:由于各方面普遍不重视实验课,上级投入经费少、人员稀缺、仪器设备紧张等问题不能及时解决。实验课多数是辅助理论课的教学,在教学方式、教学内容和教学进度等方面受理论课制约。实验室规模小,人力、物力分散,实验教学队伍稳定性差,很难保证有一个相对稳定并能够深入开展实验教学的环境。 从教学过程上看:在目前中等职业学校的教学模式中,实验教学的课时较少且通常处于理论教学的从属地位,其内容也多为验证性的,很少形成完整的实验教学体系。同时,教师在详细讲解实验方法、步骤后,还要做一次演示实验,这样在课时本就不足的情况下,不仅浪费时间,而且不利于培养学生的创新思维能力。 三、深化电子实验教学改革的对策 1.改进实验设备,加强对学生实践能力的培养 选什么类型的实验设备,将直接关系到对学生实践能力的培养。鉴于此,在选购电路电工实验台时,学校应选择可由学生自己搭建实验线路、又能看到实际元器件的实验设备,这样可以大大加强学生对线路连接的感性认识,也为学生认识具体的电气元件提供条件。 2.建立一支高素质的实验型教师队伍 实行开放性实验教学,对实验教师和专业教师业务素质的要求较高。实验教师和专业教师除了要有必要的理论知识,还必须具备较强的动手能力和创新意识。电子技术发展迅猛,实验教师和专业教师必须及时学习和掌握新知识、新技术、新方法。只有这样才能指导学生设计出一个比较好的产品。因此,实验教师和专业教师必须不断学习,采用自学或进修的方式提高自身的业务水平。这样,拥有一支强有力的、稳定的实验教师和专业教师队伍才能保证电子技术实验教学更好地为培养目标服务。 3.革新管理理念,全面吸引学生 部分学校现有的创新室基本上只能做备用实验室,是否运转全凭学生的主动性。为了全面提高创新室的吸引力,拟定创新室形式上由专人管理,内容上由相关教师共同负责。具体为:学生上课时间和晚上自修时间,创新室应能随时开放,并提供学生所需器材和负责仪器维修;学生所做题目,一部分由实验中心邀请相关教师设计,其中包括将历年电子大赛题目分成若干小块,另一部分由学生自行设计,题目内容以综合设计性为主,其可行性需经指导教师论证,以免造成不必要的浪费;创新室开放时间、运行方式及准备的实验项目应随时公布于学生,以便学生提前准备讨论。 4.加强与兄弟院校“同行”的合作与交流是促进实验教学能力提高的有效途径 要提高实验教学的质量,就必须与实验、教学、科研能力强的兄弟院校的“同行”合作与交流。目前,合作与交流困难主要集中反映在教师间的实验教学、科研能力与水平存在着“差距”而产生的“屏障”。要缩短“差距”、消除“屏障”,首先要加强自身“内功”的“修炼”,提高实验教学的能力和水平,缩短与兄弟院校的“差距”。其次要积极主动地与实验教学和科研能力强的兄弟院校建立一种有效的、广义上的“联姻”机制,这种“联姻”机制是一种“紧密”与“松散”相结合的方式。“松散”型主要是通过教务部门在某些学科领域有方向性、有目的性、不定期地与兄弟院校的教师、专家、学者建立“友好联姻社”并进行联谊活动,为教师建立合作与交流的“桥梁”和“纽带”。而“紧密”型则是通过选拔本部门的培养对象进入水平较高的兄弟院校进行“深造”、“进修”。 总之,实验教学是学生实践的重要环节,也是能力培养的重要环节,这点对中等职业学校来说显得更为重要。因此,学校必须是要发挥人的主观能动作用,调动教与学两方面的积极性,并根据目前的实际情况,因地制宜,加以不断的探索试验,才能取得满意的效果。 电子技术教学论文:试论电子技术概念的教学方法 摘要:电子技术作为一个学科,其本身有一系列的概念。教学发现,学生对基本概念难以理解或难以理解透彻,这是困扰学生听懂会用的一大难题。我认为:要使学生学好电子技术,抓好电子技术中的概念也是教学的一大关键。 关键词:电子技术;概念;现象;抽象;形象 电子中的概念是反映电子现象和过程的本质属性的思维方式,是电子技术事实的抽象。它不仅是电子技术基础理论知识的一个重要组成部分,也是构成电子技术规律和公式的理论基础。学生学习电子技术的过程,其实是在不断地建立电子技术概念的过程。因此概念教学是学生学好电子技术的基础,更是学好电子技术的关键。在实际教学中如何才能让学生有效地掌握、理解并运用好高中电子技术概念呢,从实际教学的经验中体会到,采用灵活多变的教学方式,激发学生的学习兴趣,变抽象为形象,可以提高概念教学的效果。 一、联系、联想记忆法 电子技术中有很多抽象的概念,例如:电场、电力线,磁场、磁力线。电场、磁场看不到但却实存在(可以利用实验证明),而电力线和磁力线不存在为了分析问题方便而画出来的(可以看到)。利用电力线或磁力线的方向表示电场或磁场的方向,利用电力线或磁力线的疏密来表示电场或磁场的强弱。 半导体中载流子的运动也是如此:一般我们看不到,为了分析方便往往把空穴和自由电子画出来。空穴带正电荷,自由电子带负电荷,主要靠空穴导电的半导体称为空穴型半导体或p型半导体;主要靠自由电子导电的半导体称为电子型半导体或称为n型半导体。空穴通常用圆圈o表示,p去掉尾巴就是o;电子带负电n就可以想成三个负号。通过总结空穴、电子,p型半导体、n型半导体就比较容易记了。 二、教学实验演示法 电子技术是一门以实验为基础的学科,在进行概念教学时,演示实验法是一种行之有效的教学方法,一个生动的演示实验,可创设一种良好的电子技术环境,给学生提供鲜明具体的感性认识,再通过引导学生对现象特征的概括形成自己的概念。 如“整流”概念的教学,用直流电源和单向半波整流电路演示,让学生体会到外加电源的正极接二极管的正极,电源的负极接二极管的负极,二极管受正电压,二极管导通,电路中通过大的电流if;反之外加电源的正极接二极管的负极,电源负极接二极管的正极,电路中几乎无电流通过。从而揭示了二极管的单向导电性。 三、电教图像剖析法 有些高中电子技术概念,无法实验演示也无法从生活中体验。如pn结的形成,空穴和电子的扩散运动、漂移运动等。可以用图像、电教手段(如flash动画)展示给学生观看。电子技术图像通过培养学生的直觉,从而培养学生的高层次的形象思维能力,建立起电子技术概念的情景;电教手段能以生动、形象、鲜明的动画效果,模拟再现一些电子技术过程,学生通过观看、思考,就会自觉地在头脑中形成建立电子技术概念的情景。这种方法符合“从生动的直观,到抽象的思维”的基本认识规律,是现代教学中提高概念教学效果的一种重要手段。 四、兴趣引导法 兴趣是最好的老师,实际生活,生产实践及现代高科技中一些有趣的电子技术现象会吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,活跃学生的思维,提高学生的理解能力,有利于知识的掌握。 如对放大概念的认识,以门铃的工作过程为例。可以先不加放大三极管时接好电源和音乐片,门铃发声,声音很小只能在耳边才能听到;接着接好电源、音乐片,门铃发声,声音比较大,整个班都可以听到。使学生亲身感受到门铃发出声响的明显变化的现象。说明和分析什么是放大的概念,通过学生对“放大”现象切身的体会来理解掌握这一概念。利用振荡电路组成的闪光灯电路即提高了学生的学习兴趣,有利于学生对电路的分析对知识的掌握。 五、循序渐进法 循序渐进,通过复习旧知识引入新知识,是实际教学中常用的一种教学方法。通过复习已掌握的电子技术概念,并对此概念加以扩展,延伸,或使其内涵、外延发生变化从而得到新的概念。 如:二极管的“单向导电”和二极管“整流”。二极管具有单向导电性,利用其特性组成相应的整流电路,接在交流电路中就可实现“整流”。利用三极管的放大作用,给三极管加上合适的偏置,搭接相应的电路就可实现“放大”。 总之,登高必自卑,行远必自迩。只有学好电子技术的概念,才能在学习和操作中如鱼得水,游刃有余。 电子技术教学论文:浅论多媒体教学在电子技术专业课教学中的应用 [论文关键词]基本模式 专业课 多媒体教学 电子技术 〔论文摘要〕通过对多媒体技术应用与发展领域的介绍.指出多媒体教学是多媒体技术最重要的应用之一。本文着重介绍和分析在电子技术专业课教学中多媒体教学的特点、基本模式;及多媒体在专业课教学中的优点并且剖析了多媒体教学的现状及存在的问题:之后就如何提升多媒体在专业课教学中教学质量的问题谈了几点个人看法 随着计算机在教育领域的应用普及和多媒体技术、网络技术的不断进步,多媒体教学在现代化教育中的地位日益上升,显示出了传统教育所不能比拟的优越性。而在技工院校的教学中,通过多年来从事职业学校电子技术专业课的教学,感到技工院校学生不仅基础差、而且解决问题能力也较弱。为了让学生理解枯燥的电子专业理论,在电子技术专业课教学中能够熟练地使用多媒体,已经成为信息社会衡量一名合格的教育工作者的条件之一。作为一名教师,学习一定的多媒体知识,掌握一些多媒体技术的应用,在专业课教学中熟练地使用多媒体也是时展的需要。 多媒体教学的基本模式 多媒体手段应用于课堂教学是一种崭新的教学模式,又称为计算机辅助教学(computer assisted instruction,即cai)。也就是多媒体教学.这个过程利用多媒体计算机,综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息,把多媒体的各个要素按教学要求,进行有机组合并通过屏幕或投影机投影显示出来,同时按需要加上声音的配合,以及使用者与计算机之间的人机交互操作,完成教学或训练过程。 教学模式是指完成教学任务的教与学的一种范式,它包括教的模式和学的模式及有关的教学策略。 (1)课堂演播教学模式(课堂讲解教学模式)这种教学模式在课堂教学中主要有两种方式:教学呈现和模拟演示。 (2)个别化教学模式个别化教学模式的多媒体课件一般包括:介绍部分、教学控制、激发动机、教学信息的呈现、问题的应答、应答的诊断、应答反馈及补救、结束。与个别化教学模式相对应的多媒体课件有两类:多媒体教材和教辅类电子读物。 (3)计算机模拟模拟教学模式所涉及的问题有:基本模型、模拟的呈现与表现问题、系统的反应及反馈。 (4)探索式教学模式探索式教学模式一般由以下几个环节组成:确定问题、创设教学情境、探索学习、反馈、学习效果评价。 制约因素主要有:漫游(wandering)和迷向(disorientation )。 多媒体教学的优点 多媒体教学是现代教学的一个重要手段。目前,各学校都重视培训教师在课件制作上的基本技能,尤其是职业学校,许多老师把课件应用于课堂,辅助于实验,不仅优化了课堂教学,提高了课堂质量,而且学生知识技能也突破了学校的瓶颈,开阔了视野。 一、多媒体教学有利于培养学生的学习兴趣,激发他们求知欲望,提高他们分析问题和解决问题的能力 技校学生最大的一个缺点就是缺泛学习兴趣,理解能力弱,知识基础极差。为了让学生理解电子专业的基本理论知识,可以制作电子专业课件,把抽象的概念,用计算机进行模拟和仿真,用鲜活的动画,激发学生的学习兴趣,从而激发学生探求知识的愿望。 二、多媒体教学与传统教学方式相比,更利于突破教材的重点和难点 课件具有的教学信息媒体多维化、集成化、交互化特征,能大大丰富表现力,更有利于信息加工,便于学生理解问题和解决问题,也更容易突破教材的重点和难点。从事电子技术专业课教学的老师都知道,《电子技术基础》教材中三极管的放大原理这部分的内容是学生感到最困难的,它既是全书的重点、难点内容,也是教师上课时不容易讲清楚的一个问题。如果本节内容,我们采用课件讲解,就显得容易多了。我们可以把整个实验过程进行模拟演示,用两个仿真万用表分别测量三极管的基极电流和集电极电流,用滑动电位器改变三极管的基极电流。对照电路图,学生还可以自己连接线路,拖动滑动电位器,改变三极管的基极电流,记录集电极的电流,从而由白己得出三极管放大原理的结论。这样把一个学生难以理解的问题从感性上让学生认识并理解。 三、多媒体教学有利于组织课堂教学 教学过程是由教师、学生、教学内容、教学手段和教学环境等基本因素构成的,是教学的实施过程,即教师利用教学媒体把知识、意识传授给学生,学生通过积极主动的学习掌握知识、形成能力的过程。教学过程最优化就是在全面考虑教学规律、教学原则的同时,花费最少的时间使学生在知识方面的掌握、能力的发展、品德的培养方面取得最高的水平。多媒体在电子技术专业课课堂教学中的运用,它的优化作用不仅仅取决于计算机技术在中小学运用的普及,还取决于电子技术专业课的学科特点和技校生的现状。电子技术专业课,理论极为抽象,若不以一定程度的具体化、形象化的方式呈现给职高学生,势必无法让师生在课堂上达到省时高效的教与学的效果。而运用课件教学,不仅可以模拟各种电子专业课实验、演示信号流程过程,还能让学生动手操作,得出结论。同时还可以充分调动学生各种感官,激发学生学习积极性,培养学生的创造性思维。对于一些难以用语言或板书描述的过程,可利用动画技术模拟再现,节约大量的教师口头讲述时间,这样更具感染力和说服力,学生也更容易理解接受,收到事半功倍的教学效果。 四、多媒体教学有利于解决学生技能实验、实习的缺陷 1、多媒体在电子技术实验测量和数据的处理中是传统实验教学望尘莫及的。 计算机运算的速度和数据处理的精确性是众所周知的,用计算机制作课件辅助电子技术专业课技能教学,不仅可以节省课堂时间,提高教学效率,而且可以运用课件的友好交互功能随意改变实验条件和参数,让学生更全面地掌握操作技能。 2、多媒体可展示课堂实验无法演示的一些实验内容。 传统的实验教学山于受到时间、空间以及实验条件、实验器材等因素的限制,难以通过实验向学生展示微观的、变化极快或极慢的过程。比如,导线中电子的移动方向;电磁感应现象;在讲述电视机工作原理及信号流程时,那些不同信号之间的分离、反馈以及放大;通过课件来讲述,不仅能解决无法动手的实验,而且学生一目了然,便于理解。我在讲楞茨定律时,利用课件制作了一个灯泡与一只电感串联的电路,当接通电源时,可以看到灯泡慢慢地达到最亮,当断开电源时,灯泡又慢慢地熄灭。同时还制作了只有一个灯泡作为用电器的电路,让学生实验进行对比。通过实验观察,学生很快就形成概念,在不知不觉中掌握了知识。 多媒体教学的间题和不足 目前,我国各校都在开展多媒体教学及网络教学,但不可否认,我国的多媒体教学还处于初级阶段,在开展多媒体教学的过程中还存在着一些问题和不足,主要表现在以下四个方面 1教师对多媒体教学的认识:对多媒体教学及网络技术没有完全理解 他们对计算机和多媒体教学及网络教学的知识了解一些,对其深远意义的理解比较粗浅。 知识不足,信心不足 对多媒体教学及网络教学的深远意义已经完全认识和接受,这些教师的专业水平、知识层次很高,但是计算机知识不足,对运用计算机制作电子讲稿和课件怀有畏惧心理,信心不足。 制作讲稿和课件热情的欠缺。 他们对多媒体教学及网络教学的深远意义已经完全认识和接受,这些教师的专业水平、知识层次也很高,计算机的知识层次也非常高,对于这些教师来说制作电子讲稿和课件是很容易的。但他们对制作讲稿和课件没有热情,因为它需要花费许多时间,学校又没有相应的鼓励政策,或者有相应的鼓励政策而资助却不多,同搞科研相比,相同的时间与精力收获却远远不如科研,所以教师热情不高。 专业水平、专业知识层次等方面还需加强和完善 他们对多媒体教学及网络教学的深远意义已经完全认识和接受,他们的计算机的知识层次很高,可是要想制作出好的课件和搞好网络教育,这些教师在专业水平、专业知识层次等方面还需加强和完善。 2教师掌握程度参差不齐 有些教师对多媒体及网络技术掌握的非常熟练,用相应的先进教学设备为不同的教学内容提供子哈当的媒体形式,课堂上设备运用自如,课堂活泼愉快,信息量大,信息的质量高,教学效果非常好。但也有些教师还处于摸索时期;虽然有课件,做了电子讲稿,但操作不熟练,表现在课堂上,设备出现小故障时,束手无策;或者课堂上教师完全成了操作员,忙着键盘录人,开启仪器,教学内容间断衔接不好,教师与学生之间缺乏交流,课堂教学组识无序。 3设备维护不够及时 多媒体及网络技术在学校还处在起步阶段,设备维护人员的技术水平不成熟,有时在设备出现故障时,不能及时维护,影响正常教学。 计算机多媒体作为一种划时代的新的文化正在迅猛发展,为我们建立创新教育体系,全面推行素质教育,大力发展职业教育,为教育现代化提供了新的思想文化基础。每个职业中学的教师必须及早掌握这一新的知识体系,这是时代的挑战,也是现代教育工作者的历史性机遇。愿电子专业课在各位教师的努力下能熟练掌握多媒体,充分发挥多媒体的优越性,以“能力为本位,学生为中心”,突出多媒体在新的教学模式中的作用,让职业教育大放光芒,为社会主义现代化建设作出巨大的贡献。 电子技术教学论文:浅析中职电子技术专业教师应会的教学软件 论文关键词电子技术 教师 教学 软件 论文摘要中职电子技术专业教师不仅要掌握本学科的专业知识,还应该掌握现代教育技术的知识,文章以office、flash、eda等软件为例,分析了计算机辅助教学软件在电子技术专业教学中的作用。 0 前言 目前,我们正处在瞬息万变的信息时代,信息时代对教育教学方法提出了挑战。教师要清醒地认识到除了掌握本学科的专业知识外,还必须学习现代教育技术的知识。现代教育技术在课堂上的运用能实现教学方式的变革,增强教学的直观性,充分发挥学生的想象力,调动学生学习的积极性,从而提高教育教学质量和效率,作为中等职业学校电子技术专业课教师,应该学习学习哪些教育技术能力,掌握何种适合电子技术专业课程教学的教学软件,是我们应当研讨的课题。下面介绍一些常用的计算机软件,说明其在电子技术专业教学中的简单应用。 1 microsoft office办公套装软件 microsoft office是微软公司开发的办公软件。microsoft office拥有许多组件,如word、excel、powerpoint、access、frontpage等,在教学中应用最为广泛和有效的是word、powerpoint和excel。 word是一个文字处理软件,不仅能够进行文本处理,还能够将文字、图形、图像、表格混合编排,制作成版面整齐美观、视觉效果强化、主题鲜明突出的图文并茂的电子文本。教师主要用来编写电子教案、论文、总结、试卷等。 excel是电子表格制作软件,利用该软件,不仅可以制作各类精美的电子表格,还可以用来组织、计算和分析各种类型的数据,方便地制作复杂的图表和统计表。教师用来制作学生成绩表、并且可以分析统计学生总分、平均分、排名等,再者可以根据实验数据制作分析图表和趋势曲线等。 powerpoint主要用于制作演示文稿。它虽然不是专业的多媒体课件制作软件,但是它具有多媒体课件制作软件的大部分功能。与其他多媒体课件制作软件相比,它简单易学、高效便捷,是零基础的教师学习课件制作的首选软件。它能够将文字、图形、图像、影片和声音等媒体组合在一起,制作成课件,很好地表达特定的教学内容。利用多媒体课件辅助教学,以快捷、简便、明了的特点替代一些耗时的板书和作图,在完成每课时的教学任务外,还可以扩充一些现代的科学知识,这对于培养学生的能力和提高综合素质,发挥着积极作用。 2 flash动画制作软件 flash是有美国的macromedia公司推出的优秀网页动画设计软件,目前的最高版本为flash cs3。它是一种交互式动画设计工具,用它可以将音乐、声效、动画以及富有新意的画面融合在一起,以制作出高品质的动画。flash与其他动画工具相比,具有矢量描述、播放流畅、数据量小、色彩鲜明等特点。flash可以把图像、动画、声音、文字及交互按钮融合在一起,制作出界面美观且交互功能强大的多媒体教学课件。作为教师,掌握了flash的基础后,只要发挥自己的想象力,一定能够按照自己的构思,制作出满意的动画效果。电子技术课程教学的内容,有微观的、渐变的、动态的等抽象过程,用传统的教学方法很难讲授,若通过动画来形象地模拟出这些过程,则能够激起学生学习兴趣,达到理解这些知识的目的。例如,在讲解三极管放大电路的工作原理时,仅仅用教学挂图来说明就显得苍白无力,如果用动画来模拟三极管内部电子的流向和分配关系,就能够帮助学生更好的理解三极管的电流放大作用。 3 eda软件 eda是电子设计自动化(electronic design automation)的缩写。eda技术就是以计算机作为工具,在eda软件平台上,用硬件描述语言完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 3.1 multisim——虚拟电子实验台 multisim是加拿大interactive image technologies公司出品的电路仿真模拟软件,被称为“虚拟电子实验台”,早期版本为electronics workbench,这是一种新型的虚拟电子实验技术,在创建实验电路时,元器件和测量仪器直接从屏幕图形中选取,且软件提供的测量仪器的图形界面和实际测量仪器非常相似。利用multisim来进行电子技术实验课程的仿真教学,不仅可以弥补实验室仪器不足、元器件短缺或不合规格等因素,还能利用软件提供的不同分析方法,辅助学生又快又好地理解教学内容,加深对原理和概念的深入理解,并且能够使学生学习常用仪器如函数信号发生器、示波器的使用方法,进而激发学生的探索欲望,有利于培养学生的创新能力。 3.2 protel dxp 2004软件 protel是aitium公司在上世纪80年代末推出的一款功能强大的电路cad软件,是目前国内电子行业使用最广泛的电子电路设计软件。有多种版本,现在教育行业普遍使用的版本是protel dxp 2004,主要用于绘制电路原理图、电路仿真、pcb板设计等。电子技术专业课教师运用protel软件可以快速绘制规范的电路图,在小制作中可以制作成规范的pcb板,恰当利用protel的仿真功能,既可以使学生较好地掌握理论知识,提高实验教学的效率,而且为学生的以后的设计开发奠定基础。 电子技术专业课教师要正确认识电路仿真软件的作用,充分利用这种现代化教育手段来辅助实验教学,与学科教学相结合,而不是片面夸大这种辅助手段的作用、功效。用软件进行教学、实验,固然有很多优点,但不能完全替代实际操作,因为那样无助于提高学生的思考能力和实际动手能力。 4 结束语 作为中等职业学校电子技术专业的教师,必须提高自身现代化教育技术水平,学习一些教学辅助软件,努力根据讲授内容和学生的实际探索新的、易于被学生接受的教学方法,提高课堂教学效果,达到预期的教学目标,只有这样,才能使中职电子技术专业课堂教学的质量和效益不断跃上一个新的台阶。 电子技术教学论文:浅谈技工学校电子技术基础课程教学中的几点思考 论文关键词:技工学校 电子技术基础 学习兴趣 教学方法 论文摘要:电子技术基础课程注重对学生的创新精神和实践能力的培养。为增强适应职业变化和后续专业课程的学习打下基础。如何让学生接受电子技术基础这门课,特别是对重点内容的理解和应用,这要求我们在专业课教学中更新观念,改革课堂教学方式,提高教育教学效果。 电子技术基础是技工学校机电类和电子电工类专业的一门主要专业基础理论课程。它包括模拟电路与数字电路两部分,研究的是各种半导体器件的工作原理、功能及其应用。通过学习和实践,可获得电子方面的知识和基本技能。它是一门理论性和实践性都较强的课程,但对于我们原本文化基础就比较差的技校学生来说,要学习这门课就更困难。 针对技校学生理论知识接受能力差的情况,如果不在教法上下工夫,学生就有抽象难懂、枯燥无味的感觉,最终导致学生产生厌学的情绪,因此我们应结合学生喜欢动手,感性认识敏锐的特点,在教学过程上进行多方面的探索。笔者结合自己的教学经历就电子技术基础的教学过程谈几点想法。 一、明确课程目标和课程定位 最近几年,为了进一步深化职业教学改革,切实加强技能型人才的培养,国家每年都举办中等职业教育技能比赛。可以说,比赛的方式、内容及要求直接反映了职业教育教学改革的方向。我们专业教师可以以比赛为导向,按照比赛的形式设计教学内容、教学过程,结合课程本身所要求掌握的知识,确定其教学目标。 电子产品装配与调试技能比赛是职业技能大赛中的一个大项,而电子产品装配与调试比赛接触的知识大部分为电子技术基础课程的内容。因此本课程对于这个项目的比赛起着举足轻重的作用,教师应加以重视,在确定课程定位与课程目标时可以从以下方面来考虑: 一是熟悉掌握元件识别、检测、仪器、仪表的使用:元件除了包括半导体晶体管外,还有电阻、电容、电感以及各种传感器等元件。 二是掌握电路安装调试的实际操作技能:有良好的电路焊接技术和安装工艺知识,能使用仪器、仪表调试电路。 三是具有较扎实的理论基础知识:熟悉各基本电路的形式、作用、应用及简单估算等。 四是具有企业职工所需的职业素养和综合技能。 五是具有自我学习和自我发展的能力。 综上所述,本课程的定位是:既是一门基础学科,又能为技能比赛做训练课程,提高学生的比赛成绩,增加学习兴趣,培养学生的学习荣誉感,做到知识学习与自身素质相结合。 二、合理选择内容,激发学生学习兴趣 近几年来,技工学校的学生综合素质不高,学习基础普遍较差,对专业知识了解甚少,学生对专业课和专业基础课学得不扎实。外加电子技术基础大量的实验需用到电,学生对电有一种害怕心理,不敢轻易动手,对学生来说,如果对电没有兴趣,就会直接影响教师教学的效果,这给课堂教学带来了较大的困难。 电子技术基础是一门基础学科,理论性较强,内容抽象,单调枯燥,因此我们在教学上应减少数理论证,以掌握概念,突出应用技能的教学重点。在平时的教学内容选择上,应注重将理论知识与工程技术上的应用结合起来。而我们传统的教学模式是:教师讲,学生听;教师写,学生记。教师花费大量的时间用在课堂灌输上,学生没有思考、质疑的时间和空间,也渐渐地失去对学习的兴趣。因此,教师在讲授理论知识的时候,要合理选择教学内容,激发学生的学习兴趣。比如,在讲授二极管的特性曲线时,只单纯介绍曲线的基本含义,而特性曲线有什么实际应用并不介绍,这种从概念到知识的灌输,使学生对课程的学习感到抽象和无用。只有注意了知识与工程应用的密切联系,在介绍曲线的基本概念后,进一步说明二极管特性曲线可由晶体管图示仪来测量获得,利用特性曲线可以观测二极管的主要参数和检测性能的优劣,从而体会特性曲线的作用和应用。再例如,在学习功率放大电路的时候可设计一个声音、图像显示的电路,用示波器显示功率放大电路的输出音乐的波形图像,同时用音箱来播放音乐,当只让一只功放管工作的时候,学生会清楚地看到此时的波形与两只三极管同时工作得到的完整波形的差异,清晰地听到音乐的失真,从而深刻地理解功率放大电路中两只三极管的工作情况。只有这样结合实际,合理删选内容,注重理论结合实际,从工作原理到具体实际应用相结合,让学生更加直观理解,课堂教学才能产生事半功倍的效果。 三、发挥学生主体作用,调动学生学习积极性 电子技术基础是一门实践性很强的课程。所以教师应该把学生作为主体,在课堂上增强实践环节,注重对学生技能的培养,实训课程对于电子技术基础的学习起着至关重要的作用。教师可以安排从身边入手,找一些电子小产品,如:日常稳压器、充电器和收音机等。一开始让学生观察它们的内部结构,让他们发现把电阻、电容、电感、二极管、三极管和变压器等元件通过某种连接组合就构成一个实用电路,从而引出学习的目的和知识,让学生形成先入为主的求知欲望。 在实验、实训中专业教师特别要注意的 是,学生作为初学者来说,对电路图中元件外形、符号、极性与印刷板电路图的元器件位置、连线、标识的识别尤为困难,经常出现对不上号,极性搞错,连线错(位置不对或不会看图搞错),即便是装配对了也不知为何装的,错了的也更难查找。假焊、虚焊更是比比皆是。如此,让他们自己检查,检查十遍恐怕也难找出故障点,往往一次实验课,绝大多数时间都花在检查问题,排除故障上,而装配元器件花费时间并不多。因此教师在组织教学上应加以注重,以便学生获得更高的成功率,更好提高学生积极性,应事先有所准备。比如:所有元器件管脚(尤其是二极管、三极管、电阻、电容类)都要先上好锡,如有氧化和不容易上锡的管脚,要用细砂纸或小刮刀轻轻打磨(刮),直至露出铜线,然后在松香液内(固体的也行)上锡,以减少虚焊的可能性。这部分工作表面上有多余,因为有的元件出厂时管脚已经浸锡,容易焊接,但对于后期装配的成功却起着非常重要的作用。学生制作屡次失败将打击他们的信心,给教学带来一定的难度,而作品的成功将更加激发学生的学习积极性。因此教师应注重学生作品的成功率。 四、采用灵活多样的教学方法,保证教学效果 在电子技术迅速发展的今天,我们的学生获取信息的多渠道,给我们的教学带来了便利的同时,也给我们带来了更大的挑战。教师传统的教学已不能适应现在教学的需要,灵活多样的教学方法对提高教学质量具有十分重要的意义,教师只有采用灵活多样的教学方法,才能使学生易于接受和牢固掌握知识,从而有成效地完成教学任务,下面列举两种辅助教学方法,以供参考。 1.采用多媒体教学 电子技术基础课程中有一些内容比较抽象难以理解,教师用语言不容易描述,某些规律学生又难以捕抓,需要通过多媒体教学,多媒体技术与电子电工专业的整合能将事物形象、直观、动态、逼真地表现出来,而且对于电子技术基础教学中抽象内容,能予以形象、具体化展示,化解思维上的障碍,吸引学生的注意力,有效调动学生参与,利用生动、形象、具体的文字、声音等,向学生传递信息。例如,讲授二极管时,学生对pn结的内部结构及导电分析很难理解,利用多媒体讲解演示这一性质让学生了解二极管性质(单向导电性),便直观形象得多。再如,在讲解触发器一节关于触发器输出波形的教学中,制作相应的课件,将题干、电路图及分析过程中融入到课件里,省去了大量板书的时间,将时间留给学生分析、解答。这样既形象展示了教学内容,又高效生动省时,有利于学生的掌握和理解,提高课堂效率与效果。 2.利用软件教学 为弥补实验的不足,提升实验效果,电子技术的教学利用ewb(电子虚拟工作台)仿真软件进行虚拟实验教学,以提高实验的准确率。例如:在电子实验中,教师可从经济角度和成功率的角度出发,在实际安装某个电路之前,利用计算机做一个仿真实验,检测电路的可靠性。如通过ewb(电子虚拟工作台)调出电路中各元件组成该装置,再通过仿真软件中的虚拟实验仪表(虚拟示波器、虚拟万用表等)对电路进行测量,让学生找到实验中的必要结果,再实际安装电路,就大大提高了实验的准确性,这样既增加了学生的学习兴趣,又增强了他们对实验的信心。况且仿真实验本身可以让学生创造一种身临其境的感受,如同置身于真实幻觉中,会使之产生强烈的真实感。在这种完全真实的环境中学习知识的技能,对学生具有较大的吸引力。仿真结果的演示可以把抽象理论转化为学生容易理解的直观图像,让学生在大脑中产生强烈的真实感,学生的兴趣得以激发,情绪也调动起来,促进了学生对知识的理解与记忆。 综上所述,要使学生能顺利学好电子技术基础,其实是教与学的一个互动过程,我们专业教师可以广集信息,从多方面来加以教育,如采用目前推行的项目教学法等等,面对技校学生,教师应在教学中采用直观教学、辅助课件、创设环境、实训练习等多方面结合,吸引学生的注意力,形成乐学气氛,达到教学的目的。 教学本身永无止境,以上只是笔者结合自己近几年在技工学校的教学中一些思考,我们每年面对的教学对象也有所差异,电子技术基础教学是一个长期的过程,还需教师在教学过程中不断地探索和总结。 电子技术教学论文:浅谈模拟电子技术的教学改革 论文关键词:模拟电子技术 实践 定性 eda 论文摘要:《模拟电子技术》是电专业的一门非常重要的专业基础课程。《模拟电子技术》的教学改革具体表现在教学内容、教学方法、教学手段、实践环节、等方面的改革。本文对模拟电子技术课程简单介绍,通过五方面阐述了模拟电子技术教学改革的方法,并对模拟电子技术课程的发展进行展望。 一、引言 《模拟电子技术基础》课程是工科电气信息类专业的一门重要技术基础课程,其工程性和实践性都很强。它是继《电路分析基础》之后又一门主干技术基础课程。并与《通信电子线路》一起为电子专业的学生提供有关模拟电子电路必备的理论基础知识,也为其它实践性课程和专业课程提供了必要的知识准备。模拟电子技术基本概念多、原理强、与工程实践联系紧密,分析方法与以往的课程有很大的不同,再加上课程“学时少,内容多”,学生学习起来普遍感到困难。为达到应用型的人才培养目标、以专业素质教育为教学目标,以基本概念、基本原理、基本分析方法为教学内容。在将基本教学内容贯穿课程始终的同时,加强对学生应用技能的培养,并在教学过程中采取多种教学方法贯彻落实。 二、模拟电子技术教学改革的基本方法 (一)强化基本概念,加强实践应用。本课程有很多基本概念,这些基本概念回答的是模拟电路最基本的问题,构成了该门课程的根基,因此必须强化基本概念,并在应用中反复强调,进一步加深印象。模拟电子技术基础课程有很强的实践性,而实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。应精选了最基本的和有较高实用价值的综合实验项目。实验过程中,注重介绍新仪表、新仪器的使用,这样学生会直接感受到科技发展带来的巨大方便,通过对企业及毕业生的跟踪调查,进一步明确了知识体系的重点和难点,明确了学生学习本课程的优秀能力。基础实验、综合实验和创新实验(课程设计中完成)三阶段台阶式教学方式,教学目的层次分明,循序渐进,使学生从常用电子仪器的使用方法和电子电路的测试方法学起,通过综合应用到创新的设计和实现,经历完整的科学的自主的训练过程,培养了学生实践能力、综合应用能力和创新意识,使之在“硬件”实现和eda技术的应用上能够达到一定的水平,并为进一步发展打下基础。加上之后的“电子工艺实习”、“电子设计大赛”和贯穿学生学习期间的课外科技活动,形成一个整体,使对电子技术感兴趣的学生能够有个性地健康发展,达到较高的水平。 (二)在教学过程中注重定性分析。从工程思维观念出发,不过分追求理论分析的严谨。注重培养系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识,学习科学的思维方法。例如,介绍rc串并联选频网络的选频特性时,先定性分析该网络对低频和高频信号的相移,确定有一频率信号通过时相移为零,依据该特点再与放大电路配合,满足振荡相位平衡条件,则该选频网络就具有选频特性,其定量推导只给出思路和结果即可。 (三)化大为小,化繁为易。对于难度较大的内容,采取化大为小,化繁为简,各个击破的方法。例如,负反馈组态的判断是一个难点,要根据反馈性质、取样方式、反馈方式进行判断,每一类判断又有多种方法,若三类判断混在一起讲,多种方法无重点的讲,学生一方面很容易混淆,另一方面每种方法可能都掌握不好。为此,我们把三类判断分开讲,讲一种,练一种,学生掌握后,再讲下一种,把大难点分散为小难点,再各个击破。讲判断方法时,先介绍定义法,然后引出短路法,最后引出更简单易行的方法——从结构判断,并重点练习,这样将繁琐的判断简单化,化繁为简,便于学生掌握。 (四)及时对教学内容进行改革。模拟电子技术是当今自动化控制的基本手段,集成化技术发展非常快,因此及时调整教学内容,追踪最新技术,增加新知识,讲授中对分立元件的电路从器件、电路产生的背景和需求入手进行基本原理分析,然后讲解其结构、作用和电路的分析,并将重点放在广泛应用的集成元件的电路分析和使用上。 (五)采用多种形式的课堂教学。在教学手段上,利用现代化教学手段,采用多媒体课件、黑板授课及实验仿真和实际操作相结合的方法,将肢体语言与声光电有机的结合起来,全方位对学生实施情景教学,学生可以在电脑上进行课程实验的调试与测量,加大课程信息量,使学生对所学知识产生兴趣,很快进入学习状态。教学活动的主体是学生,为了能让学生真正参与到教学活动中,我们采用讨论课、练习课、提问课等多种形式,激发学生学习兴趣,培养学生创新精神。采用启发式、仿真环节、边讲边练、理论与实践穿插进行的教学方法,在讲授完本节内容的同时提出新问题,为下面的新内容、新知识的讲授作好铺垫。做到“提出问题——¬¬¬¬¬引导思考——求证归纳”,同时总结一些有助于学生形象化思维和记忆的窍门、比喻,通过传授知识提高学生的学习兴趣,使学生和教师达到互动,调动大家学习的积极性。 三、结束语 随着电子技术学科的发展,如何更好地解决基础与发展、基础知识与实际应用、理论与实践等矛盾,处理好“宽”“新”“深”的关系,建立先进和科学的教学结构,以适应不断更新的课程内容体系始终是我们改革的重点。本课程需要建立起课堂教学、实验教学、网络教学和eda教学交叉融合的教学结构,并使各教学环节各司其职,相辅相成,互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的同一个目标,并不断地研究国内外高等教育的发展,把新的教育思想、教学方法和教学手段恰当地应用于本课程。 电子技术教学论文:浅谈高职院校电子技术类课程的定位与教学内容 论文关键词: 高职院校电子技术类课程教学定位教学内容 论文摘要: 文章从高职教育以“技术本位”培养社会急需高技能人才的培养目标出发,讨论了在电子技术类课程教学改革的过程中所面对的定位与教学内容的问题。最终针对就业导向提出了定位目标,理清了教学内容中理论与实践的关系,得出了学生从业必备的优秀智力技能和操作技能。 1.引言 高校的课程教学是人才培养体系中最基本、最具体、最重要的环节,也是以人才培养目标为终极目标的教学过程。由于社会分工和人才分类不同,高等职业教育应当培养社会所需的应用型、技术型人才,因此,高职教育应以“崇术”为主,即“取所知之真理,而致诸用”,确定以“技术本位”培养社会急需的能将科学技术成果与生产实际相衔接的高技能人才。要实现高职教育的培养目标,教师就必须在教学中贯彻技能性、实践性和职业性的特点。电子技术类课程是实践性很强的一系列专业课程,其教学应当围绕职业技能训练和职业素质培养展开。由此我按照美国教育家约翰·杜威提出的“从做中学”的观点不断推行教学改革,但在实际操作中却出现了一些问题,不解决这些问题,高职院校电子技术类课程教学将收效甚微。 2.教学定位要准确 目前高职院校的电子类教师大部分毕业于普通高校。这类高校大部分是以“崇学”为主,也就是以“知识本位”培养学术型、研发型人才。这就导致部分教师从观念上依旧延续了传统本科教育的模式,实用知识与技能的教学特点不突出。如果在专业教学设计上安排了相应的实践模块,以增强学生的动手能力为目的,但究竟应该“做”什么?“怎样做”才有针对性?是否真正提高学生能力?这些问题不解决,那么“从做中学”的教学就只能停留于表面,流于形式,学生在实践过程中就会觉得迷茫,从而失去动手的兴趣。其实,这正是定位不清晰造成的。高职教育以培养应用型、技术型人才为主,技术是指“根据生产实践经验和科学原理形成的知识方法和技能”,而技能是指“运用知识(经验知识和理论知识)成功(有效)完成任务的活动能力”。所以技能既有运用知识的思维活动能力——智力技能,又有使用工具仪器的活动能力——操作技能。高职培养的人才应是这种具有运用知识能力的既具有一定智力技能的,又具有正确和熟练使用工具仪器完成工作任务的操作技能的实用人才。解读了这样的培养目标,怎样进行教学定位呢?定位是以“职业岗位群工作所需人才类型”为导向来确定的。根据我校长期的就业观察和分析,高职电子专业人才的定位可以参照下述的技术岗位来确定: (1)在中小型电子企业从事产品或设备的设计和调试、检修工作及营销工作。 (2)在大型电子企业从事产品或设备的调试、检测、维修工作。 根据调查,无论在何种企业,高职学生从事“调试,检测,修理”技术工作的都占了很大一部分,而从事设计的学生只是少部分。这就说明,电子技术类课程教学应定位在使大部分学生能胜任电子产品或设备的调、测、修工作,并在此基础上,使部分优秀学生能胜任更深层次的产品设计和开发工作。这样既符合高职学生在知识层次结构、学习习惯、认知心理等方面的特点,又能有针对性地提高学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。专业课程的内容随之即能够根据教学定位所需的知识和技能需求展开。 3.教学内容要明确 根据上述教学定位,教师必须从教学内容中提炼出从业必备的优秀智力技能和操作技能。首先,要使学生形成智力技能,就必须向其提供可以运用于成功完成任务的知识,而不能一味崇尚理论教学或一味否认理论教学。教师应当在强调基础理论知识够用的前提下,传授实用性的、满足智力技能需求的有用理论,而不能大讲运用价值极小,甚至无使用价值的、不能解决问题的知识。因此,我对理论教学内容进行了提炼,将其分为电子元器件类和电子电路类。 电子元件类内容应当包含的知识点有:(1)元器件的作用。(2)元件的结构特点。(3)元件的电气性能和参数。(4)元件的使用。(5)元件的识别检测方法。(6)元件的故障特点。该类知识点主要解决怎样认识元件,怎样判别元件好坏和怎样代换等问题。电路类知识内容应当包含的知识点有:(1)电路的作用。(2)电路的结构特点及各元件作用。(3)输入、输出信号特点。(4)电路正常工作条件和数据。(5)整机信号和供电流程。(6)整机系统框架结构。(7)故障特点和检修流程与方法。(8)电路设计的流程和方法。上述知识点包含了学生从认知到分析到检测最后到综合性维修与设计真正所需的实用理论。当然理论教学不能孤立的讲授,而应当与技能实践训练齐头并进或螺旋式进行。智力技能实践训练优秀应当包含:(1)电路读图训练。即利用电路知识点,从电路图中抓出电路的作用、结构特点、正常工作条件和数据、整机信号与供电流程。(2)电路分析技能训练。即在读图能力的基础上将复杂的系统电路分类归列,化整为零,化繁为简,逐一剖析,清理出各单元电路的系统结构特点,从而达到可以运用电路图的能力。(3)故障分析能力训练。即运用前述2个能力,根据实测数据进行分析、判断,结合操作方法找出故障原因和元件,排除故障。(4)电路设计能力训练。即要求运用几乎所有知识点,配合“读图能力”“电路分析能力”完成产品设计。该能力尤其需在项目化教学中进行有针对性的强化训练。 其次,要形成操作技能就必须依靠智力技能,在其思维指导下使用工具、设备、仪器、仪表,如此学生才能有效完成电子产品的“调、测、修”工作任务。操作技能的训练主要有:(1)电子元件的识别、检测、使用。(2)元件和电路的安装、焊接。(3)电子产品(电路)的调试、检测训练。学生既要运用电路类知识,又要运用“读图能力”“电路分析能力”,还要正确使用检测仪器、仪表。(4)故障检修能力训练。即对电子产品的故障现象进行分析,确定故障部位,正确检测数据,对数据进行反复分析、判断,最终找出故障元件,排除故障。 由上可见,智力技能和操作技能是相辅相成的,两者相互融合将形成以检修或设计作为综合技能的最终目标。理论教学是为实践训练服务的,因此,教师必须有针对性地选取对解决实际问题有用的知识。而实践训练则是以使用工具、仪器、仪表对电子元件或电子产品进行操作为表面目的,以运用有用知识,完成工作任务或智力和操作技能训练,达到综合性目标为实际目的的教学活动。教师理清了理论与实践的关系,明确了智力技能与操作技能的内容,才能突出电子技术类课程的特点。 4.结语 培养学生良好的职业素质是高职院校的重要任务,在良好的校园文化环境中,学生接受教育,可具有一定的综合实践能力,在今后的工作中能够成为从事第一线工作的高级技术人才,达到一技多能。笔者所讨论的课程定位与教学内容在电子专业《音响技术》、《主板维修》、《电视机原理》等课程中得到了实践,课程定位较为准确,符合人才需求,获得了用人企业的认可。教学内容也能够调动起学生的学习兴趣,取得了明显的教学效果,让学生亲身体验和提高了岗位综合应用能力,满足了高职教育以培养岗位应用能力、社会应用能力为中心的教学要求。
实现电力设备的安全和高效运行是电力企业永恒的课题之一。当今,智能电网技术不断发展,在高度融合传统电力技术的基础上,结合了制造、信息、控制、互联网、自动化等技术,通过对电力全过程中各个环节收集大量数据信息,对信息进行分析、挖掘和延伸,并以此优化决策,为实现电力设备的安全和高效运行提供了良好的技术基础。本文将从以往一般电力设备的管理和检修、智能电网时代的电力设备检测分析、大数据与可视化的应用和以设置财务分析指标体系为例的创新应用四个部分,探讨新时展趋势。 1以往一般电力设备的管理和检修 首先要了解电力设备状态检修的现状,寻找国内外成功案例进行详细分析学习,提出框架性检修策略和备选方案。然后对能否可以在规定的时间之内,使得电力设备完成预定的使用效能进行更加细致的分析,即可行性分析,包括评价电力设备的可靠性,综合分析导致电力设备故障的所有因素,预测能够产生的经济效益,对电力设备进行寿命评估和故障预防等等。经过不断的反复分析、调查及论证,总结出当下最好的总体检修方案。整个过程中尽管引入了部分计算机辅助系统,但是基本上还处于需要熟练工人的丰富经验来进行判断决策的阶段。所以行业内外都在建议加强引进更加高端的现代计算机辅助决策系统,以及更加先进的数据库技术,以便于有效整合全过程的电力设备检修,完善监测系统,促进科学决策。 2智能电网时代的电力设备检测分析 智能电网时代,基于大量故障不会在同一时间发生的判断,电力设备管理更加注重各种先进技术的应用,来使得设备劣化的发展过程能够及时反映出来。反映设备运行状态的参考量很多,要进行全方位的监测,不仅要含纳基本的电力设备状态参数,鉴于其对不同电力设备的不同意义,还要对电压、电流、声音、温度、振动、光亮等物理量和油、气分析等化学量进行科学设计统筹。比如一次设备的共同特点是与高电压、大电流直接关联,在监测中需要注意监测设备的绝缘安全,不得影响一次设备的可靠运行。输电线路运行环境更为恶劣,一是雷电、树木、小动物等无法控制的情况的干扰,二是输电线路一般路径较长,采用的常规监测手段往往是依靠人力。大型电力变压器多是油浸式的,过热和放电故障,都会伴随着特定气体的产生,在线检测氢气含量是简单实用的方法。二次设备都是电子设备及其二次回路,不过分依赖传感器及其他监测装置,主要是通过自检功能及二次回路的设计来监测。总的来说,自2006年国家电网公司开始推行电力设备状态检修,由于其更强的针对性、更好的延寿性、更好的经济性,不断的朝着全新的阶段发展进步。但基于没有形成全过程的电力系统的设备生命管理和电力设备监测技术手段的不完善,一直无法实现质的突破。随着信息技术的迅速发展和大数据时代的到来,设置关键性指标并以此为优秀打造内在数据逻辑体系和外在可视化体系,成为电力设备管理的一个创新趋势。 3大数据与可视化的应用 大数据概念自从出现以后,深刻影响着世界,尤其是在有关消费的各领域环节,得到了广泛的应用。电力行业大数据也成为新时期电网职能的主要支撑体系之一,通过对电力设备的数据采集、传输、存储、处理,使得众多电力工作中对相关数据的挖掘成为电力主业工作的重点内容。电力行业大数据主要是指以智能电网为联结中心,在发电、配电、输电环节以及营销、管理环节的海量数据。随着智能化设备的广泛应用和原有厂站设备的智能化改造升级,大数据的来源包括了安装于千家万户的智能电表、遍布全国各地的发电机、变压器、不计其数的开关设备、超长里程的架空线路、高压电缆等设备中高速增长的各种数据,还包括天然气、地热、光伏和风力发电等新型能源发展所需的大量的运行数据和地理、气象监测数据等。这使得电力行业大数据具有很多有别于其他大数据的特征,比如体量大、类型多、速度快、专业程度高、联结范围广等,想要真正体现电力行业大数据的价值,提升智能电网各个环节的管理水平,需要建立更加科学的智能数据库系统。完善的智能数据库系统包括在架构上,首先应匹配好动态数据与静态数据两个模块,能够建立数据体系来记录电力设备出厂到调试安装的试验数据、可追溯的出现过的故障及检修记录,运行状态完整详细在线监测实时数据等。之后应当具备数据挖掘的能力,即从大量的数据中挖掘出有用的信息,包括隐含的、规律性的,以及是潜在有用的信息和知识。近年来,数据挖掘技术发展迅猛,各种数据挖掘算法的研究和应用随着相关学科的发展也出现了较好的实现。电力系统中应用数据挖掘方法,决策树是主流,具体应用范围主要有安全评估、故障诊断、系统控制、负荷相关等。实际上,数据挖掘技术还有进一步发展的空间,只要能够满足数据选择、数据预处理和特征提取、寻找数据库中隐藏模式,以及评价和解释挖掘结果等几个方面,即可以根据具体情况,结合其他研究领域如统计分析、机器学习、可视化技术等,研究具有特色的数据挖掘技术。目前,致力于这方面的研究和应用越来越多,并取得了一定的成果。但电力系统中数据挖掘的处理过程要求有具备深厚专业知识的人才、完善的监测设备和强大的公共数据平台为支撑,国内数据挖掘的技术本身和在状态检修中的应用还处于相对比较初级的阶段。此外,这个智能数据库系统还应当可以通过和其他行业的行业数据进行交换,来实现数据深度挖掘与分析。可视化技术作为一种新兴的技术,科学计算可视化、信息可视化和数据可视化等各方面都是其重点应用方向。随着我国科技的发展,带动了可视化技术在社会生活中的运用,其优势也比较明显,不仅可以让人们直接感知到他们希望看到的事物,而且还可以运用相关的技术手段将图像所包含的信息量表达出来,经过一定的形式,更加有利于深入理解数据信息的内涵,并有利于专业人士对这种数据进行科学分析。对于电网企业来讲,可视化对促进企业的可持续发展同样意义重大。通过外在的展示层、应用层和内在的数据层、源系统层,可以对电力运营监控进行可视化管理,实现对企业的全面监测,全面分析和协调,以及全景的展示,建立科学的管理模式,对企业的优秀资源进行有效地控制和利用。 4大数据和可视化在电力设备管理中的创新应用 新型智能系统开发的关键技术,主要包含云计算技术(主要针对大数据的数据量和分布式、商业智能应用等需求特点)、区域点密度可视化技术(可以使用点密度来直观表示区域用电负荷)、等高绘制技术(利用数据的连续性反映节点运行状态并对未来状态做出预测)、电网潮流和GIS可视化技术(统合电网数据与地理信息)、历史流展示技术(电网历史数据的管理与展示)等。从现有的技术研究和发展形势来看,重点还是要提高智能系统的实用性,这个实用性针对现代企业来讲,就是提高企业的效率和效益。不管未来的智能系统如何在展示模式功能上持续扩展完善,如何显示异常信息实现三维虚拟仿真,其生命力在于怎样与企业的效益效率指标直接挂钩。因为财务指标是对企业最直观最主流的分析指标之一,这里以设置财务分析指标体系为例进行探讨。一般情况下,企业财务指标包括偿债能力指标(速动比率越高,企业偿债能力越强;但却会因企业现金及应收账款占用过多而大大增加企业的机会成本)、长期偿债能力指标(产权比率越低,企业的长期偿债能力越强,但也表明企业没有充分地发挥作用)、运营能力指标(周转速度越快,资产的使用效率越高),获利能力指标和发展能力指标等,综合指标分析则是将各方面指标纳入一个有机整体之中,全面对企业经济效益的优劣作出准确的判断和评价。对于电网企业这种工业类企业来讲,财务指标主要包括固定资产、流动资金、成本和利润等,但要满足新时代的电力设备管理要求,还需要满足指标要素齐全导向适当、主辅指标功能强大且匹配、满足多方信息联结需要等特征。电网企业因其公共事业属性,需要同时考虑社会效益和经济效益,而且因业务的不同考虑的权重也不尽相同。要了解指标生成的运算过程、计算口径,合理设计分析逻辑,把握指标中的辨证关系,比如同期指标的绝对值比较和相对值比较、正指标与反指标比较、比率的子项和母项如何相关、如何使用因素分析、范范分析与重点分析等等,还要剔除偶发性项目的影响,使作为分析的数据能反映正常的经营状况。更重要的是企业要增强竞争实力,考虑社会效益的同时要强调系统内对标以及行业内对标等。比如日常的运行监控,对运行各设备运行参数以及终端用电量参数等经过处理后数据进行检测,结合分析技术,以多种图表、多维度、多方式的展示出来,目前我们已经基本可以做到,但是要想把这些数据的价值发掘出来,不仅仅需要数据源头梳理和相关技术发展,还需要转变理念,在系统模块中设置财务分析指标体系,并以其为优秀之一进行关联,对电网、非电网全部影响到电网运行的实时信息进行监测,包括地质动态、气象信息、卫星云图、历史数据等,使得最终提供的系统提醒告警能够直观地提供对企业经济效益的影响范围和程度,从而为管理层决策提供支持。再比如应急指挥模式,可以有针对性的开发和应用快速仿真模型,同样设置财务分析指标体系,结合市场购电售电数据、当地法律法规、风险分析和控制等因素,统一纳入系统模型并量化,形成快于实时的超前仿真,据此进行状态估计和在线分析,不仅可以实时评价当前系统及设备运行状态,还可以根据其安全性、稳定性、可靠性数据分析,在发生紧急情况时,智能调用各子系统实时、历史数据,实现现场状况捕获、应急处置方案形成、现场时效处置、资源协调一体化的最优化应急指挥方案。还可以自定义模式,根据企业自身的需求,面向财务分析指标体系,自定义数据源、显示方式、显示位置等内容,着力于数据图形展示、挖掘等综合应用,甚至同时支持应急指挥的快速响应与日常的故障隐患排除处理,实现差异化、精细化、全面化发展。 5结语 这里对以设置财务分析指标体系为例,进行大数据和可视化创新应用的思考,其仅仅代表了将来科技革命和产业变革的一个方向,只有继续加强基础技术研究,拓宽融合技术研究,才能开阔思路、提升站位,更好地促进相关技术和产业的发展。 作者:田华 单位:国家电网有限公司
建筑工程管理专业教学方法研究:建筑工程专业课堂教学有效性研究 一、建筑工程技术专业课堂教学性的现状 建筑工程技术专业课堂教学有效性相对以往有提高的同时,也存在一些问题和不足,主要是人才培养方案的教学改革思路存在不足,教材的针对性不高实和践教学流于形式。 二、提高高职建筑工程技术专业教学有效性的措施 1.根据社会需求确立专业设置和培养目标。高职教育应积极响应国家高职人才培养政策,面向社会,突出与市场的结合,根据社会需要确立专业设置和培养目标,根据岗位能力要求构件课程体系。合理调整理论教学与实践教学的课时比重,在确保知识“必须够用”的前提下,对科目进行优化重组,降低理论教学的深度和难度,加强实践教学的针对性和实用性,加大实践教学比重。实行技能模块化教学,减少传统的演示性和验证性的实验项目,增加综合性和实用性的实训项目,让学生能“在练中学”和“在做中学”。 2.编制一套针对性和实用性的教材。高职建筑工程技术专业的教学急需一套系统完整的教材,以“必须、够用”为原则,对于复杂的定理假设和设计计算可删减,以“必要、实用”为依据,增加工程实例和可感知的图文,增加实践教学的内容。同样亦可以采用以典型的具体工程项目为导向,把所有知识点全部穿插在具体的工程项目上。一套完美的针对性和实用性强的高职教材是保证高职建筑工程技术专业教学有效性提高的必要前提。 3.实践教学环节设计和考核激励制度至关重要。实践教学环节是高职建筑工程技术专业教学有效性提高的关键环节。实践课程能否增加学生的动手动力,提高学生积极性和主观能动性,开阔学生思维,帮助和促进学生将理论知识用于实践,强化学生的时间动手能力,关键在于实践教学。首先,结合建筑工程技术专业的知识点,岗位需求的能力点,构建实践教学体系,使实践教学更加贴近生产实际。以技能培养为优秀,增加实践环节的教学周数,体现出高职特色,要求实践教学占总学时的50%以上。从岗位优秀技能训练等方面,邀请企业专业人员参与分析职业岗位能力,根据岗位的技术能力需求共同制定实践教学计划。这样的实践教学系列课程目标明确,有固定的考核标准。教师可根据工作中典型岗位所需要的技能知识,按工序讲解所需的知识点。其次,完善实践教学质量监控体系。建立一些列实践教学科学有效的质量保障和考核评价体系,使学生的实际专业技能水平接近或达到专业培养的目标,适应社会需要。再次,将传统的学生考试形式调整为多种考评形式,分成理论成绩和实践成绩。实践成绩可分为设计计算能力和实践动手能力。实践动手能力又分为:实操能力、模型制作、项目实训和多媒体技术等。最后,利用校企合作,让学生通过假期社会实践、工读结合和顶岗实习,使学生在思想观念、专业理论和专业技能方面得到职业化、全方位的培养和锻炼,尽早进入职业岗位角色,实现毕业生“零距离”上岗的目标。 4.加快实验室和实习实训基地建设。提高建筑工程技术专业实践教学的效果在很大程度依附于校内和校外实践教学基地的建设情况。应加快校内和校外实训基地的建设。 5.课堂教学形式多样化有助于提高课堂教学有效性。改变传统课堂单一的老师讲课、学生听课的模式,变成以学生为主的课堂。一是可以将书本知识分成若干知识点,知识点都由学生采用ppt或其它形式来讲解。学生可任意领取感兴趣的知识点,事先准备,课上给同学讲解。同时,教师针对学生理解的程度和讲解的清晰度给予评价,并参考其他同学的听课情况给予一定的平时分。二是将课本知识分成若干问题,每个知识点讲解的前提是,提出问题,让学生思考,并由学生自行先回答和解决。学生无法回答和解决的问题,由教师讲解。让学生带着问题听课,对提高课堂教学有效性的提高会有事半功倍的效果。三是采用哈佛大学的教学理念,事先给学生布置预习,让学生提出问题,每堂课均由教师发出“anyguestion”开始。学生提问,教师通过答疑来讲解知识点。这样的课堂效率也会显著提高。 6.教学手段多样化是提高建筑工程技术专业教学有效性的必备手段。有效运用文字、图片、模型、动画、实验和视频等教学手段,采用多媒体教学、虚拟施工工艺模型演示、动画演示、网络教学、施工现场录像演示和现场教学等,实现现代化教学手段与传统方法的有机结合。图片帮助理解和记忆,让知识更形象生动;模型是现场的缩影,学生通过学习和制作模型,能够更深刻地理解所学知识;动画能够直观反映所需讲解的内容,能够将文字难以清晰表达的意思生动地反映出来,更能够讲解深奥难懂的原理,可以讲解实验室无法模拟和现场无法观看的知识;视频是最真实的、反映知识的工具,一个再生动的讲解都比不上一个简单的视频,可以将课堂或者学校实训无法实现的知识点,通过预先拍摄,在课堂上展示给学生,能够增强教学的实践性、直观性和互动性,让学生在教室或者实训室掌握现场所需具备和掌握的能力。 7.提高教师素质为建筑工程技术专业教学有效性提高提供保障。“双师型”教师仍需培养,教师需要不断学习和掌握多个领域的知识。不定期安排教师到生产一线进行顶岗实践和挂职锻炼,以积累工作经验和实践技能。同时,制定出相应的教师职称考评和晋升标准,引导教师提高实践能力和科研能力。 8.创新教学方法,积极探索提高高职建筑工程技术教学有效性的途径。 (1)开展专业竞赛。实践证明,竞赛和比赛是最能激起人类学习和超越欲望的方法。我院建工系定期开展的结构大赛,充分调动了学生的学习主动性和积极性;专业社团同样吸引了很多学生进行专业方面的实践活动,对专业技能的提高添了很多助力。因此,积极开展专业竞赛,用荣誉和奖励吸引更多的同学,同时,配备专业指导老师,让学生在参赛的同时更好地习得专业技能,不仅提高了专业学习的兴趣,而且为走向工作岗位,奠定良好的专业技能基础。 (2)选修专业技能课。随着高职教学改革的深入,部分高职在教学改革上积累了许多成功的经验。我院建工系借鉴“4+x+1”的人才培养模式方案,采取第四和第五学期学生根据兴趣和将来就业的意向,自选专业强化课程和实践课程。实践证明,学生积极性更高,实践动手能力提高很快,获得企业的好评。 (3)通过校企合作建立企业大学新平台。我院启动开发“土建类职业教育与企业培训一体化平台的开发与教育实践”的项目,旨在探索实施建筑工程施工全过程实录,建立拥有校企协同开发大容量、全覆盖建筑工程的教学资源库,建设系列微课程实现资源、课程一体化,建立“企业大学”服务企业教育,建立基础培训站和建筑论坛,适用建筑工程基础技能型、中高层次技术、管理型人才培养。 三、结束语 本文分析了高职土建类建筑工程技术专业课堂教学有效性的现状,提出高职建筑工程技术专业教学有效性提高的八点建议。以就业为导向,调整人才培养方案,编制针对性和适用性的教材,加强实践教学环节的设计和考核,加快实训基地建设,运用多样化的教学形式和教学手段,加快“双师型”师资队伍的建设,创新教学方法,积极探索提高教学有效性的方法。 作者:李玲 潘立本 单位:上海济光职业技术学院 建筑工程管理专业教学方法研究:探索建筑工程造价专业教学课程改革 一、建筑工程专业造价课程的特点简析 从本质上讲,工程的成本、利润和缴纳的税金三个重要部分组成了建筑工程的整体造价,但是建筑工程产品较其他工业产品有着显著的技术和经济上的特点,例如建筑产品一般体积较大、生产周期较长、单件不具有重复性等特点,而且建筑产品的价值往往很高,且是交易发生在生产之前,这就决定了建筑工程产品在价格形成过程以及机制方面都与其他的商品存在着较大的不同之处。而每一个建筑产品都是唯一的产品,设计单位会根据业主的要求进行量身设计,在施工过程中也是按照业主的要求和设计的要求进行施工,这就意味着建筑工程产品不具有批量生产的可能性,即便是设计单位根据业主的要求使用既往的同一套图纸,但是在施工过程中也会由于工程所在地的水文地质条件与使用图纸的工程所在地不同而发生必要的变更。另外,各个地区人工、材料以及机械使用的费用也均不相同,各地的取费标准也不尽相同,因此这就造成建筑产品在定价时即便是同一套设计图纸的使用也会出现价格的不同。在自由竞争的市场经济大环境下,施工企业通过投标的方式来获得建设工程的承建权利,而这其中施工企业的技术水平、管理能力将会对建筑产品的价格产生很大的影响。因此建筑产品价格的形成过程非常复杂,造价人员需要考虑的因素非常之多,最终的价格具有强烈的区域性、政策性、技术性、专业性以及实践性等特色,这也就意味着建筑工程造价专业课程要具有上述的全部特点。 二、建筑工程专业造价课程改革途径探析 1.造价专业课程要具有强烈的实践性特色 高等职业院校在办学过程中要严格秉承为产生第一线培养应用型技术人才的宗旨,在课程的开设过程中要注重对课程实践性的突出,在造价专业的课程改革中尤其要突出这一特色,由于建筑工程产品的特殊性,每一个建筑工程的预算和造价控制都是不相同的,而单纯的依靠理论知识去推理显然不能够满足建设工程实际的需求,因此对于造价人员的实践能力和知识运用能力有着非常高的要求,这也就为我们的教学工作指明了方向,以学生实际应用能力的提高为最高目标,在课程教学改革的过程中更加突出实践性的特色。 2.紧跟行业变革步伐,补足课程教学内容 长久以来我国建筑工程在造价上都是采用定额单价的计费方式,因此建筑工程造价专业的教材也是按照定额和预算的方式进行编制,而随着建筑行业的不断发展,定额计价的方式已经不能够满足当前技术和专业复杂而面积又相对过大的工程,同时定额计价的方式是先将工程量确定,然后根据定额单价相乘得出工程总成本,然后再加上利润和税金等,最终汇总形成工程总造价,这种计价方式并不完全适应市场经济下的建筑市场,对于每个施工企业的技术水平和管理能力的反应也不充分,不利于市场经济下的自由竞争。因此我国建筑行业引入了工程量清单计价的计费方式,这种计费方式更加能够体现施工企业在管理能力和技术水平上的优势,让施工企业能够在工程投标时站在一个相对平等的平台上进行竞争。但是如前文所述我国现阶段高职院校建筑工程专业造价课程的教材对于工程量清单计价的讲述并不是很多,所以在课程改革的过程中要紧跟行业变革的步伐,将工程量清单计价的方式补入我们的教学内容,完善我们的教学体系。 3.突出教学重点 工程造价工作中,施工图的预算的编制非常关键,其他环节,如涉及概算、施工预算以及竣工结算的编制方法都与施工图预算的编制方法相类似,而施工图预算是施工企业投标和建设单位招标的关键性依据,也是施工合同签订的基础性环节,因此在工程造价工作中这个环节的工作非常之关键,这也就为我们的教学工作指明了一个方向,那就是要在教学过程中对于施工图预算的编制环节进行重点突出,让学生在这一环节具有过硬的理论能力和实践能力,为学生在今后的实际工作中奠定一个有力的基础。 4.广收市场信息,充实教学内容 工程造价是一项综合性的工作,在造价工作中,造价人员既要对技术和施工图纸非常精通,同时又要对经济有着一定的掌握,同时在计算一个建设工程的造价之时,还要综合考虑建设工程所在地的政策、市场上人、材、机的价格等因素,而这些综合考虑各方面因素的能力需要我们在教学过程中有所培养,这就要求我们的教学工作不能闭门造车,甚至是应该开门教学,将社会上的一些相关的信息包容进我们的教学之中,丰富我们的教学内容。在教学内容不断充实的过程中我们的教学过程也会更加具有实践性,这对于提高学生的实践意识有着非常深刻的意义。 5.加强应用软件的教学 随着建筑工程行业和计算机行业的发展,在造价工作中使用计算机软件已经成为节约工作时间、提高工作效率、减少工作失误的有效途径之一,而目前建筑工程正在向着工程量大、周期长、技术复杂方向发展,单纯地倚靠手工进行工程造价的编制则会非常辛苦,也会很容易出现疏漏,给工程参与各方造成不必要的损失,然后用计算机软件来代替手工计算则有效的改变了这一局面,因此在造价专业的教学中,我们也要加强对软件使用的教学,让学生能够熟练地掌握一些造价软件,为学生未来的实际工作提供一个良好的帮助。 作者:孙久艳 徐春波 单位:大连海洋大学职业技术学院 建筑工程管理专业教学方法研究:建筑工程施工专业信息化教学策略 摘要:信息技术的有效应用是当前推进职业教育信息化的重点,因此提高信息化教学的有效性成为职业教育者需要解决的现实问题。通过对中职建筑工程施工专业信息化教学的实践探究,在信息化教学过程中要从精选教学媒体,乐享网络资源;注重教学设计,优化教学过程;完善教学环境,强化实训教学;尝试网络辅助,拓展移动学习等多方面入手,才能有效提高信息化教学质量。 关键词:信息化教学;教学媒体;信息化教学设计;教学环境;网络教学;移动学习 随着职业教育信息化的发展,信息技术有效应用的实践和研究成为当前推进职业教育信息化的重点,而信息化教学是信息技术应用于教育教学的优秀体现,因此提高信息化教学的有效性成为职业教育者需要解决的现实问题。笔者作为中职专业教师,结合自己的信息化教学实践,反思当前的教学现状,探究提高中职建筑工程施工专业信息化教学有效性的解决策略,实现有效提高信息化教学质量。 一、信息化教学的内涵和现状分析 信息化教学是在信息化环境中,教育者与学习者借助现代教育媒体、教育信息资源和教育技术方法进行的双边活动。特点是以信息技术为支撑;以现代教育教学理论为指导;强调新型教学模式的构建;教学内容具有更强的时代性和丰富性;教学更适合学生的学习需要和特点[1]。信息化教学的优势有目共睹:大容量性能节约时空,提高教学效率;直观性、动态性、趣味性能提高学习热情,突出重点,化解难点;交互性、重复性、针对性能促进分层教学和自主学习。然而反思信息化教学现状,仍有不少问题:教学中滥用教学媒体,重教轻学,缺乏优质资源积累;片面理解信息化教学设计,信息技术应用不合理;不善于运用信息化教学环境开展教学,信息技术在实训教学的优势未受重视;教师信息素养有待提高,对信息技术的主动学习和应用不够。因此如何提高信息化教学的有效性具有现实意义。 二、提高信息化教学有效性的策略 (一)精选教学媒体,讲求促教助学,乐享网络资源,丰富教学积累在教与学活动过程中所采用的媒体,称为教学媒体,是指教学活动中交流、传递信息的技术工具和手段,用于教学信息从信息源到学习者之间的传递[2]。信息技术的发展丰富了现代教学媒体类型,如何通过精心选择,达到促教助学优化教学效果呢?有国外大学试验表明媒体技术手段应与教学目标和内容匹配,不能片面追求技术性,对于事实性知识传统与现代教学媒体效果相当。因此选择教学媒体主要依据教学目标、对象、内容和条件,并遵循有效信息、优化组合和最优决策的原则[3]。具体来说,教学媒体所反映的信息要与师生认知结构和教学内容有重叠时才是有效信息;而多种教学媒体各有所长,要优化组合,才能物尽其用;而公式(媒体选择概率=媒体功效/付出代价)是最优决策的依据。因此在选择使用信息化教学资源时也要讲求性价比,教师应该学习提高获取利用信息资源的能力,乐于共享优质的网络资源。例如建筑工程施工专业教学中传统教学媒体常常难以有效开展教学,而如何精选巧用现代教学媒体就尤为重要。在力学课程“力的平移定理”教学中,运用实验录像能很好化解力学理论的微观抽象性;在地基与基础施工课程“基坑降水”教学中,运用带控制钮的动画课件能方便展示动态的工艺流程;在建筑构造课程“屋面构造”教学中,工地施工视频(图1)解决了学生无法亲历现场和联系实际的矛盾;在测量课程教学中,合理运用仿真操作软件(图2)能有效解决因实训基地不足而难以开展理实一体教学的问题,增加学生真实情境中学习技能的渠道,突破实训学习的时空局限。媒体发展出现了如网络搜索、QQ交流和各类学习辅导软件等学习信息工具,为收集资料、讨论答疑、安排计划等学习活动提供便利,促进学生自主学习。例如在建筑识图课程教学中,带有知识提纲导航的导学软件(图3)能通过动画形象地诠释“建筑剖面图形成”的学习难点,而带有视角互动的电脑三维建筑模型(图4)为学生自主探究建筑构造提供技术支持,助学效果明显。作为中职专业教师应多关注职业教育和专业发展的优质网站和信息资源,博采众长。例如全国职业院校信息化大赛网、筑龙网等。(二)注重教学设计,优化教学过程,整合信息技术,提升学习效果信息化教学设计是运用系统方法,以学为中心,充分利用现代信息技术和信息资源,科学安排教学过程各个环节和要素,以实现教学过程的优化。主要特点是以建构主义学习理论为指导,学习者通过学习活动主动建构知识。基本原则是以学为中心,注重学习能力培养;利用信息资源支持学习;以“任务驱动”和“问题解决”设计学习活动;强调“协作学习”[1]。可见信息化教学设计的优秀是教学过程设计,其中学习任务是重点,所以要提升信息化教学效果,就要完善教学设计,优化教学过程。笔者恰有2015年全国信息化教学大赛的经历,大赛网站共享有许多优秀的作品资源,不妨选取同为建筑识图课程的两个作品,针对信息化教学设计做个分析比较。作品A是中职组信息化课堂教学一等奖作品《投影图》(图5),作品B是笔者参与的三等奖作品《初识剖面图》(图6)。作品A的教学内容和信息技术手段并不复杂,但信息技术与教学过程能合理有效整合,现代和传统教学媒体互补,教学环环相扣,自然递进,为促进学生的探究性、资源和技能学习,提高学习效果提供有效的信息化资源,同时教师也借助信息化手段有序推进教学进程,作品的信息化教学设计的确较为成功。虽然作品B的教学内容和信息技术手段较为复杂和先进,学生也是借助信息技术开展资源和合作学习,但信息技术与教学过程整合较为简单生硬,引导学习作用不突出,学生学习建构过程不够细化,提升学习效果不明显,所以作品的信息化教学设计有待改进。(三)完善教学环境,强化实训教学,模拟真实情境,增强岗位技能实训课程在中职教学中占有重要地位,理实一体的专业课程更要强化实训教学。实训课程的目标是培养学生专业的优秀能力和关键能力,为顶岗实习做好准备,并增强对就业岗位的适应度。但往往因为学校实训基地建设和教学安全管理等制约因素,使得传统实训教学效果欠佳。信息技术发展为职业教育创建了丰富实用的教学环境,计算机网络教室就是较为典型的。它主要包括三大部分:计算机网络系统、网络教学支持系统和教学信息资源系统[4]。因此利用计算机网络教室进行教学具有天然的技术优势。具体来说它能实现师生教学资源和外部设备的共享;教师对学生学习的实时监控和指导;学习成果的准确记录和科学评价。例如在建筑CAD课程“建筑施工图绘制”的实训教学中,根据岗位要求,以完成“别墅建筑平面图CAD绘制”学习任务为驱动,借助计算机网络教室(图7)的信息化功能、教学广播软件和CAD软件的应用,高效推进学习任务。教学过程中教师任务,学生共享电子任务书和建筑图;教师广播教学,学生示范讲解;教师监控指导,学生个体答疑;学生任务成果发送等教学活动;无不体现出信息化教学环境对提高CAD绘图实训教学的显著效果。面对目前职业教育中实训教学的困难,校企合作让仿真模拟技术在技能培训的应用受到关注,因此仿真模拟教学也在职教改革中开始探索实践。仿真模拟教学是利用实物或电脑创设各种虚拟环境来模拟真实环境,并根据真实环境中的理论和实际操作情况在虚拟环境中进行操作、验证、设计、运行等的教学方式[5]。仿真模拟教学具有节约成本、维护简单、资源丰富、保证安全等优势,能促进自主学习,提高实训效率。例如在建筑施工技术与机械课“塔吊的基本操作”实训教学中,就能利用配套有塔吊操作模拟机的实训教室(图8)来模拟教学。模拟机主要由操作台硬件和学习软件组成,通过模拟技术实现人机互动,让学生能身临其境地操作训练,达到提高学生岗位技能和职业素养的教学目标,大大提高实训教学效果。(四)尝试网络辅助,提升教学管理,拓展移动学习,延伸课堂教学随着网络和移动通信工具的发展,人们的学习活动打破传统的时空障碍,网络教学和移动学习逐步兴起;面对学习新变化,教育者更要大胆实践积极探索。科技发展带来信息化教学的新契机,也必将促进学习型社会的不断发展。网络课程开发对中职校来说存在困难,不过利用网络辅助学习和管理优势明显,许多网络教学软件和校园网络管理平台都能促进信息化教学,不妨积极利用。网络教学软件平台是指建立在互联网基础上,为网络教学提供全面支持服务的软件系统,主要具有课程开发、课程工具、评价管理和用户管理等功能[4]。例如在建筑识图课程中为提高学生的建筑识图能力,利用企业开发的建筑识图实训评价软件加强学生课外学习。软件分教师、学生和管理员不同用户账号,支持师生同步或异步在电脑上网络登录使用,平台存储强大图库资源;学生能自选题目训练,错题提供知识链接,促进自学提高;教师能规定时间内完成的测试;训练测试后及时评分和成绩分析,方便师生对学习情况的了解和管理。又如笔者学校创建的校园数字平台实现了各项事务的集合管理,教师借助平台完成学生表现、成绩、评语等信息处理,把学生学习和德育表现进行整合,提高教学管理效率,完善评价体系,形成教学管理档案。如今智能手机不只是通信工具,俨然就是个人电脑,它已成为移动学习的研究热点。移动学习是利用无线网络,采用手机、iPad、笔记本电脑等无线设备来实现的学习活动[4]。智能手机功能强大,能处理文本、图片、音频、视频各类资源;实现网络浏览查询和收发邮件等;最重要是能安装应用程序,实现信息化教学获取、交流、分享等学习功能;而手机外形轻巧操作便利,促使它成为理想的移动学习设备。例如在建筑构造课程“墙身构造”教学中,要求学生移动到教室外,完成相应测量调查的学习任务。利用手机适时拍照真实记录调查结果,快速上传网络,并在多媒体屏幕同步展现,促进学习任务实施和评价,提高了学习效果。同时手机应用软件日益完善,例如在QQ群应用中就有作业、群签到、群问问等许多功能,也能实现多人同时语音视频互动;另外学习APP也应运而生,帮助学生自学管理。当然手机的移动学习也要防止学生学习依赖和“低头族”安全隐患的产生,只有合理科学使用,才能真正实现它的学习工具价值。 三、加速学校信息化建设是提高信息化教学有效性的保障 在信息化教学中,信息网络技术是基础,信息资源是优秀,信息技术与资源的应用是目的,而信息化人才、政策、法规和标准是保障。高技术支持下的研究性学习是理想的信息化教学[4]。因此加速学校信息化建设是提高信息化教学有效性的保障,着重要做好以下几方面:(一)信息化基础设施和资源建设,包含硬件配套设施和网络资源软件;(二)教师信息素养的培训和提升,使教师能够掌握信息技术基本知识,具备处理信息的能力,乃至能支持教学创新改革;(三)继续推进学校教育信息化进程,促进信息技术与课程教学的深度融合。总之,职业教育信息化是教育信息化,教育现代化的必然阶段,也是职业教育发展的必然趋势[5]。职业教育者应该注重信息技术有效教学的实践和研究,在信息化教学过程中力求从精选教学媒体,乐享网络资源;注重教学设计,优化教学过程;完善教学环境,强化实训教学;尝试网络辅助,拓展移动学习等方面入手;努力提高信息化教学的有效性。同时对信息技术应用要有正确认识,信息化教学与传统教学相辅相成,只有促进信息技术和教育观念革新的有机结合,促进信息技术与课程教学的深度融合,才能真正推动职业教育信息化的发展。 作者:林枫 建筑工程管理专业教学方法研究:建筑工程专业教学管理的创新机制 摘要:建筑工程专业的主要任务是为建筑施工培养基层技术人才和现场管理人才,而不仅仅是培养工程技术研究、设计以及推广人员,因此建筑工程专业教学管理中的创新与改革具有重要意义。本文结合我国建筑工程专业教学,从教学思想、教学方法、课程内容、教学规划、教师实践改革这几个方面简要分析建筑工程专业教学管理中的创新机制。 关键词:建筑工程;教学管理;创新机制 纵观现如今我国高校建筑工程专业的教学模式,仍有一大部分高校是旧的工业民用建筑专业同建筑工业相结合的教学模式,这种教学模式并没有充分利用高校的师资力量和教学设备,培养出的人才满足不了企业的需求。具体学科的教学方法单一,没有将专业配置和课程布置有机结合起来,教学缺乏实践性。面对教学中的问题,应根据时代和经济的发展,不断完善建筑工程专业教学的改革和管理,为社会培养出高素质的综合型管理人才。 一、明确教学规划和思想 为了提高教学质量,首先要明确建筑工程专业教学规划和教学思想。建筑专业的教师应在实训、实验的过程中深入建筑施工单位,搜集施工单位对建筑专业人才的需求和岗位职责,调查研究往届毕业生的就业情况和工作经历,研究和分析社会企业对于建筑专业人才的需求;搜集在校建筑工程专业学生的学科愿望、实践能力等资料;开展讨论,根据社会的实际情况和市场需求,对学生的就业进行建议和指导。通过调查研究,根据学生的实际情况制定出具体的教学规划和教学思想,指明教学改革的方向。只有思想的确立,才能保证教学方向和道路的正确。有了正确的指导思想,还要注重社会实践的参与,这就需要社会技术管理人员的参与,与校方一起研讨建筑工程专业岗位的实际需求;学校要根据不同专业的设置对课程内容进行分组、更新、优化,不断整合教学设备、完善师资力量、规划具体专业;根据建筑工程对学生专业技能的实践性要求来整合。从此而提高学科知识的科学体系与实践性,直接避免了教学内容的重复性。在专业课程的设置上,一般平均每周安排32或64学时,将学习时间重点放到学生的实践上。 二、加强教师培训 我国高校建筑工程专业的师资力量参差不齐,许多高校教师自身知识和实践无法适应时代和市场经济的需求,因此要加强教师的培训力度,完善高校建筑工程师资力量。加强建筑工程专业教师的实训、实验技能,可以选派教师到实际的建筑施工单位进行实训,学习更多实践技能和知识,在实践中明确社会就业方向和人才需求,根据需求制定教学内容和教学目标。与此同时,教师向施工单位工作人员学习的工作技巧和经验,有利于引导学生毕业的工作。 三、加强学生的实训 建筑工程的实践要求主要有建材实验、操作和土工实验。实践项目是识图制图、施工、结构设计和计价实训等。培养学生专业技能和应用能力的项目主要有识图制图、施工实训、结构设计、房屋建筑、计价实训等。实践技能的提高贯穿于学生整个大学的始终,随着学生知识水平的变化不端增加实训的难度,巩固学生的知识,提高学生专业技能水平。教学实践主要分为室内和室外两种,校外实训可以充分与实训人员的技能以及设备优势相结合,再加之以讲座和实时的指导,最终能够有力地增强了教学实践的时效性。定期选派学生到施工单位进行实训、学习,让学生接触到与施工单位相符合的专业技能,体现“以就业为导向”的人才培养目标。学校应根据实际情况,加大对实训的资金投入,购置及时的和相应的教学设备,从而创造与施工现场高度近似相似的实践环境。教学的专业项目课程也不能抱残守缺,应该时时刻刻关注市场新动向,从社会实际和市场实际出发,讲市场的实际需求与教学项目相互补充。在教学和实训的过程中,教师要始终坚持“已就业为导向”。“以学生为本”的教学理念,将教学与实际工作相结合。消防要加强与校外企业的合作,校企合作有利于资源共享,实现学生和企业的共赢,从根本上保障学生的实训、实习环节能够真正深入到工程实践中去,达到实践教学的目的。 四、创新改革教学方法 在教学规划和教学目标确定的基础上,不断创新和改革教学方法。传统教学方法主要有讲授式、讨论法、案例教学法等,这些教学方法已经不能满足建筑工程专业学生的需要,甚至会使学生产生厌学心理。因此要根据时代和经济社会的发展需求,采用双师配置的教学模式,不仅注重充学习实践过程中的主体是学生,而且使师生充分参与进实践之中,这种开放性实践性的教学有效提高了教学与学习的双效率。学生的学习兴趣是提高教学效果的重要因素之一,同时又很大程度上影响着建筑工程专业学生培养目标和培养成果的完成与合格与否。因此,在教学管理中如何围绕兴趣指导和加强,引进门,留住人,带出来,而培养人才也是一个重要课题。为此我们应该建立科学积极合适的引导机制,引导出并半自发式的进一步增强学生的学习兴趣。这样教学管理者才可以说是从实际出发,改良传统教学方法,与新时代新要求充分结合,完善管理体制与教学模式,为有源头活水来,调动了学生积极性和主动性,建立并完善建筑工程专业教学管理创新机制。 五、结语 综上所述,建筑工程专业教学与管理的创新改革绝不是割裂的,一蹴而就的。它是一项批判改良地继承与完善和实时的吸收创新的长远性和复杂性工作,教学管理者需应时代和经济的发展不断更新教学管理机制。面对当下高校建筑工程专业教学管理问题,校方和教师要树立“以学生为本”的理念,根据学生的实际情况制定出具体的教学规划和教学思想,指明教学改革的方向,加强教师的培训和学生的实训,不断创新和改革教学方法。与此同时,要建立起科学的、有效用的、可操作性的学生激励机制,激发学生的学习动力,为社会培养高素质的建筑工程人才。 作者:甄凤 建筑工程管理专业教学方法研究:高职建筑工程管理专业教学方法探究 摘要:高职建筑工程管理专业强调技能型人才培养,学科本位下的教学方法不能适应这一要求,需要建立以职业能力为中心的课程体系。课程教学中全面采用任务驱动、仿真模拟、现场教学、信息化教学等多种教学方法和手段,对于能力型课程体系的构建与完善、提高学生专业技能水平大有益处。 关键词:课程体系;任务驱动;仿真模拟;现场教学;信息化教学 一、引言 我国职业教育倡导培养掌握现代工程管理知识的高级技术技能型人才。将教学方法、教学手段改革与课程体系改革有机结台起来,建立以培养学生职业能力为中心的教学体系,教学内容由理论知识、职业技能和学习态度构成。创新教学方法和教学手段是构建这一教学体系的重要途径。 二、任务驱动教学 任务驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的方法,它以解决问题、完成任务为主的多维互动为教学理念,使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特定的经验提出方案、解决问题[1]。在任务驱动法中,任务是根据课本知识设置的,目标要明确,内容要合理,并为任务创设合理的学习情境,营造良好的学习氛围。在专业基础课《建筑材料》的学习过程中,将学习内容分解为分析混泥土的优缺点、认识混泥土的组成材料、设计混泥土的配合比等任务。在《建筑工程法律法规》学习过程中,设计制作规范的合同文本、分析工程案例事故等级和处理方法、解读仲裁协议等任务。学生在完成任务的过程中获得清晰的思路、方法和系统知识,锻炼发现问题、分析解决问题的能力,同时又能获得成就感,激发了学习兴趣和实践精神,形成独立探索和创新精神。 三、仿真模拟教学 每项任务的教学中,强调学生的自主性,教师是教学过程的设计者和协调者,引导和激励学生完成实施,提高学生的职业能力。“教、学、做”为一体的仿真教学方法不再以教师为中心,而是强调给学习者尽量多的模拟机会,让他们在模拟活动中增长知识与才干。组织仿真模拟教学,要以科学的虚拟仿真实训基地为依托。仿真实训基地建设既可包括虚拟工程项目的模拟,如公寓外墙项目,也可包括虚拟中心的模拟,如工程检测中心[2]。在《建筑施工技术》学习过程中,把课本知识转化成多个模块,教师通过仿真模拟来讲解基础知识和技能,学生通过在仿真实训基地完成砌墙砌筑施工模拟、模板工程施工模拟、钢筋工程施工模拟等任务的过程中,增长知识、锻炼能力、展示才干。在《建筑工程概预算》等操作性较强的课程学习中,将“教、学、做”贯穿于理论教学、单项实训、工程实训、工程软件实训四个环节。将BIM技术融入课程,形成以工程项目为载体,“BIM项目仿真模拟教学”为优秀的教学模式;并结合职业和岗位技术技能要求,设置施工管理综合实训周,安排就业前的职业技术技能训练,大大提高学生的学习兴趣和教学效果。 四、现场教学 现场教学使将教学地点从教室转移到生产现场、管理服务一线、施工一线的教学模式。将教学内容按照工作现场的情况,分解成为一个个独立的项目或任务,以任务或项目为中心,展开理论与实践教学,是典型的理实一体教学模式,也是教学做一体化的体现。《建筑制图与识图》是建筑工程专业的一门实践性很强的专业基础课,课程的主旨是结合实践操作的训练,增强学生对基础知识的掌握,培养学生的识读及绘制建筑设计图纸的基本能力。课程内容包括识图和构造两部分,介绍建筑制图、识图的基本知识和房屋的构造组成等知识。利用直观的实务模型,结合施工现场教学,可以培养学生的空间想象和思维能力[3]。在教学中,提供与施工现场相应的建筑施工图纸,学生结合现场,观察工程图纸实例,在真情实境中读懂图纸,增加感性认识。 五、信息化教学 随着信息技术的成熟及建筑工程领域应用的不断扩大,计算机信息管理及应用技术在建筑工程管理中的应用越来越普遍。信息化教学是教育者和学习者借助现代教育媒体、教育教学资源和新一代信息技术手段进行的双边活动,既有教育内容和模式的变化,更伴随了教育观念的变化[4]。Examcoo软件的应用。Examcoo软件在课程学习的作业和理论考试环节起到重要作用。教师可推送教学资源,布置作业,从题库当中随机抽取试题对学生进行测试,提供指导和反馈;学生不受时空限制,进行自主学习、与教师互动、与同学互动。系统既能有效改善学生抄作业和考试抄袭现象,还能测试后马上看到答案和解析,培养自主学习能力。互联网监控教学。由于某些实验的持续时间长,两节课堂教学时间不能满足要求,学生可在课后空闲时间在实验员指导下继续进行实验。教师可在手机或者通过办公室电脑实时查看学生实验的操作情况,并对其进行指导,并不需教师时时在现场跟进,打破了课堂教学的时间和空间限制。世界大学城空间教学。世界大学城是一座网络虚拟城市,以网络交互远程教育为优秀、综合了远程教学、网络办公、及时通讯、商务管理、全民媒体、个性化数字图书馆等功能为一体的大学社区平台,是全民终生学习的校园。教师可利用世界大学城开展辅助教学,如建立课程导航及时更新教学资料,与学生进行互动。 作者:贾湘琳 单位:湖南软件职业学院
随着经济的蓬勃发展,我国的电网规模得以不断扩大,但传统的电网运营系统已难以及时全面地处理日益复杂的电网运行工作。2005年9月,海南由于遭受台风袭击而导致全市电网大停电事故引起了大众对于我国电网脆弱性的思考,海南电网的电网结构设计不合理,电网结构薄弱,二次回路设计的脆弱性较高等问题是我国电网的一个缩影,因此,为降低电网系统故障造成的经济损失和社会影响,可靠性和安全性更高的智能电网系统应运而生,而作为智能电网的运行基础———电力通信网,也由此进行大众的视野,电力通信网的脆弱性分析近年来也成为专家学者的广泛研究的课题。 1电力通信网脆弱性的产生原因 电力通信网脆弱性指由于各种原因导致电力通信系统失效后,电网功能受影响的程度,其的产生主要来自于外界自然环境因素的影响和电力通信网自身的结构和设计隐患。由于外界自然环境存在较大的人工不可控特点,因此,目前主要通过对电力通信网自身的结构和设计进行优化,来降低电力通信网的脆弱性,其脆弱性产生的原因主要有以下几个方面:(1)电网结构和电源结构规划不合理。这类问题主要有两种表现形式:一种是由于分区电网联络线薄弱或是电网主通道负载能力较小,从而产生部分线路过载导致负载转移至其他线路,最终引起连锁跳闸的故障;另一种是由于供电与用电距离较远而采用的远距离大容量输电方式,用电端严重依赖供电端电力输送通道,一旦负荷中心没有按分层分区的原则进行设计,电力输送通道等稳定性在遭到外界环境影响时会变得极差,严重影响用电端的正常用电。2005年海南电网大停电、2008年我国南方冰灾大停电的原因就属于这类原因导致的。(2)电网继电保护技术、运行监控技术存在漏洞。继电保护系统是保证电网正常工作的第一道安全屏障,而电网的运行监控则是保证继电保护系统正常工作的前提,但由于继电装置本身的质量问题以及部分人工监控和维护不及时等因素的影响,由于继电装置引起的停电现象在全球都时有发生,比如2006年河南电网双回线保护误动作、2003年美国加利福尼亚州大停电等。(3)电力系统管理方面存在漏洞。这方面的漏洞主要表现在电网的保护设备设定值管理、电网维护人员对紧急事故的处理以及各级部门对紧急事故的协调工作等问题上。我国部分地区电力系统的基层管理极为混乱,存在严重的职责不明,对紧急事故的应急培训也落实不到位。比如2006年河南电网大停电和2008年我国南方冰灾大停电都是由于对紧急事故的应急处理不到位所引起的。 2电力通信网脆弱性的评价方法 电力通信网的脆弱性越高,电网运行就越难保证其安全性和可靠性,因此对电力通信网的脆弱性进行及时和准确的评价就显得尤为重要。目前,国际上主要是通过综合电力通信网设备、网管系统以及电力二次防护等多方面进行全面地评价,指出其中可能会导致电网功能下降的隐患,进而有利于对电力通信网进行规划和风险预警等工作的开展,具体执行时,基于不同情况有以下几种评价方法:(1)业务重要度评价方法。这类评价方式主要是基于电力业务不同需求来进行评价的,比如体育赛事直播注重实效性,评价时影响电力通信网的时延的因素是重点的评价参考;再比如工业用电注重稳定性,评价时影响电力通信网的安全性的因素是重点的评价参考。具体评价时一般采用归一化函数和区间映射函数对重要值矩阵进行计算,最终算出业务重要度,从而及时对风险预警,降低电力通信网的脆弱性。(2)状态脆弱性评价方法。这种评价方法主要是通过对电网受到干扰或产生故障后电网状态变量发生偏移的大小来衡量电网系统的抗干扰能力,简单来说,电网的抗干扰能力越强则其脆弱性越低。具体评价时需要通过仿真软件对电力通信网在过负荷和低电压负荷等常见电力故障下,其节点电压、频率和功角等电网参数的变化,通过仿真软件进行模糊推理,计算出电压风险指标变化率,最终得到电力通信网的归一化电压脆弱度。(3)结构脆弱性评价方法。这种评价方法通过仿真软件模拟电力通信网中单一或多个运行单元停止运行,对电力通信网的网络拓扑结构的完整性和正常工作能力进行评估,从而得到电力通信网的脆弱性指标。具体评价时通过仿真软件对电网系统在产生故障后的聚类系数、、节点度数、平均度数等电网基本特征参数进行测量,然后进行拓扑建模,得到电网系统的网络负荷损失经济型后评估指标,最终得到电力通信网的结构脆弱度。(4)综合脆弱性评价方法。由于状态脆弱性评价方法侧重评价网络结构的影响,而结构脆弱性评价方法侧重评价电网元件运行的影响,故都存在一定缺陷,综合脆弱性这种评价方法是将状态脆弱性和结构脆弱性两种评估方法结合在一起的综合评估方法,所以评价结果更加准确。具体评价时通过仿真软件将电网的拓扑参数和运行状态量进行二维拟合,得到电网运行受到干扰后电网运行状态和电网结构变化之间的对应关联,从而得到网络结构和电网元件运行对于电网脆弱性的影响结果。 3总结 随着智能电网的推广,电力通信网的可靠运行至关重要。本文通过对电力通信网脆弱性的产生进行分析,并简单介绍了当前对电力通信网脆弱性评价的四种方法,使人们能通过对电力通信网脆弱性的评价,及时了解电力通信网的可靠性,为促进智能电网的稳定发展发挥着巨大作用。 参考文献: [1]何宇.电力通信网安全风险评估系统设计与实现[J].电力信息与通信技术,2014,03:53-59. [2]孙凤杰.电力通信网电源风险评估系统的设计与实现[J].电力信息与通信技术,2013,10:51-55. [3]郭静.基于复杂网络理论的电力通信网脆弱性分析[J].电力系统通信,2009,09:6-10. 作者:王淋漓 单位:国网安徽电力有限公司安庆供电公司
金融管理专业论文:关于高职院校金融管理与实务专业课程体系建设的思考 [摘要]本文根据我国金融业发展特点和国外高等院校金融类专业课程设置比较分析,提出了我国高职院校金融管理与实务专业课程体系建设必须服从于培养目标和人才规格要求的实现,强调创新和发展,体现专业特色、重视校本课程建设,学历教育和职业资格证教育有机结合等基本理念;提出了高职院校金融管理与实务专业课程体系建设的应用性原则、现实性与超前性相结合原则、毕业证与职业资格证相结合原则、模块化原则、地方性区域性原则及特色化原则等;课程体系结构内容上应改革传统的老三段中的基础课、重组专业课、强化实践课。 [关键词]高职院校 金融管理与实务专业 课程体系建设 高职院校的金融管理与实务专业,是为了适应我国金融业的迅猛发展,满足银行、证券、保险业务经营与管理人才需要,尤其是地方金融、区域金融、合作金融、股份制金融的发展实际需要而设计的一个新专业。她是既与本科院校金融学、中等职业学校金融事务专业有联系,又与之有明显区别的专业。主要培养基层商业银行银行、证券和保险营业机构业务经营一线需要的,具有一定的金融理论基础和金融业岗位职业技能的技术应用型人才。那么,如何构建高职院校金融管理与实务专业课程体系,从而适应基层商业银行、证券和保险营业机构业务经营一线人才需要,是一个很值得研究的重要课题。 一、我国金融业的发展特点 高职院校金融管理与实务专业,应紧跟国内外金融业大变革、大重组的时代步伐,进行具有前瞻性、创新性的教育。当今,金融业的发展呈现出新特点:一是金融业发展的产业化、工程化、信息化,使金融业逐步成为产业结构中的优秀战略产业;二是金融的载体和经营方式正在向网络化、虚拟化和混业化发展;三是金融交易的市场空间正在打破国界、区域界走向国际化、全球化;四是金融业的运作目标,开始出现从传统的单一利润最大化向两大目标:追求效率和追求安全;五是金融发展将走出传统的“竞争优于垄断”的定式,走向民主化管理的发展道路;六是地方金融、区域金融、合作金融、股份制金融发展很快;七是金融从业人员将实行持证上岗制度。这些特点必然对人才培养提出新的要求。高职院校金融管理与实务专业的课程体系建设应根据金融业发展新特点,借鉴发达国家高等职业院校相关专业课程设置的情况,改革我们现有的课程体系,调整并优化专业课程结构,使高职院校金融管理与实务专业的教育能更好地为我国社会主义金融事业,特别是地方金融、股份制金融、合作金融的发展输送合格高素质人才。 二、中外高职院校金融管理与实务专业课程设置的比较分析 与发达国家高职院校的金融管理与实务专业所设置的课程相比,我国存在明显的差距。一是从所设课程的结构来看,国外注重对金融市场类、风险管理类、公司金融以金融产品营销策划类课程的设置;而我国注重开设培养学生理性认识的课程。二是从专业优秀课程的设置来看,国外这一专业的优秀课程涉及基层商业银行银行、证券和保险业的各个业务环节;而我国则以银行、证券、保险基本理论知识为主。三是从理论课程的设置来看,国外理论性课程少,我国理论性课程多。四是国外注重任职资格教育;而我国高职院校注重学历教育。五是从课程的总数量来看,国外的课程数量明显比我国少。 三、金融管理与实务专业课程建设的基本理念 金融管理与实务专业教育对学生的综合“应用能力”的培养特别重要,是培养综合优秀技能的重要一环。另外,由于这一专业具有经济学、金融学、管理学、法学多学科性,因此,课程的设置应具有鲜明的多学科相结合的应用性特色,在其课程体系建设中要得到具体的体现。 1.服从于培养目标和人才规格要求的实现。 2.强调课程体系的创新与发展,培养富有创新能力的人才。 3.重视校本课程建设,体现专业特色。 4.学历教育与职业资格证制度有机结合。 四、金融管理与实务专业课程体系的建设原则 科学合理的建设金融管理与实务专业课程体系,总体应遵循以下原则: 1.应用性原则。高职院校以培养高等应用性人才为目标,在课程设置上应强调课程计划适应现实的社会需要,实践教学方面应注重培养学生的动手能力和实际操作能力,理论课程设置方面也要尽量和现实需要联系紧密。 2.现实性与超前性相结合的原则。在课程设置方面必须具有一定的前瞻性,以体现金融管理与实务专业课程体系的科学性和创新性,使学生在毕业后能够快速适应新形势新情况。 3.毕业证与职业资格证相结合原则。高职院校金融管理与实务专业的专业课程设置方面,应与金融从业人员资格考试紧密结合。并选用相应教材,让学生在校期间获得资格证书。 4.多学科,重优秀能力原则。为使毕业生具有更强的社会竞争力,在课程中应增设诸如财经职业道德、金融礼仪等课程,以侧重于对学生包括为人处事的能力、社会适应能力、心理承受能力等多种能力以及综合素质的培养。 5.模块化原则。模块课程具有很强的开放性,十分有利于学校课程开放,可及时删减陈旧重复课程或课程内容,吸收最新科研成果,调整课程重心,保持课程的最佳适应性、先进性与时代性。 6.地方性、区域性原则。在课程设置上要充分考虑地方金融、区域金融、合作金融、股份制金融特点,重点突出相关专业课程,以便充分体现出高职院校“服务于当地、就业在当地”的市场定位思想。 7.特色化原则。金融管理与实务专业课程体系建设,应充分体现各高职院校各种资源的优化利用,培养专业特色人才。 五、课程体系结构内容设想 1.改革基础课。对传统的老三段中的公共基础课进行改革。根据职业岗位所需优秀能力和技能开设课程。 2.重组专业(含专业基础)课。根据职业岗位群所需职业专门技术能力要求开设课程。将课程体系分成专业基础课程、通用业务技能课程、岗位业务技能课程和发展能力课程四个模块。发展能力课程则是考虑到学生的可持续发展能力,拓宽学生的知识面和视野而开设的课程。 3.强化实践课。应根据技能形成需要开设课程(或项目)。如:模拟商业银行业务实习、模拟证券业务实习、模拟保险业务实习、金融产品营销实习、社会调查、课程综合实训、毕业实习、毕业论文(设计)等实践教学环节。 在必修课、选修课中开设校本课程、与职业资格证考试方向一致的课程。 (作者单位:湖南大众传媒职业技术学院) 金融管理专业论文:金融管理及证券专业教学创新 高等职业教育是一个满足职业需求、以就业为导向的教育教学体系,因此,基于职业属性的教育规律,职业院校在学校和专业、在课程设置的定位以及人才培养模式上都应以市场对人才的需求为导向,以促进就业为目标,在职业教育中将满足社会性需求和职业性需求的功能融为一体,通过实践教学使学生最大限度地掌握职业技能,力争将职业教育的效用最大化。具体到高职高专金融管理与实务专业的细分方向证券投资,根据目前市场对人才的需求状况,将重点放在培养金融理财职业人才和证券经纪上。我们将人才的专业技能需求、职业资格和学生的兴趣相结合,积极探索证券投资课程的实践教学模式,力求培养适合当前资本市场需要的有用人才。 一高职教育金融管理与实务(证券投资)专业的定位及学生定位 要适应高职高专金融专业证券投资实践教学模式的选择,首先要从专业定位和学生的定位来探讨。 1.专业定位 一是培养一线生产者还是管理人才;二是策略层面的工作还是简单经验层面的工作;三是专业技能人才还是“通才”。根据高职高专金融专业的特色,不应该比照本科院校的金融定位,把学生培养成通才,应该根据职业教育的特点来决定高职学生未来应该是个“理论够用,技术应用能力强、善于交际”的一线人才,而不是通才。并且刚入职应该是简单的经验层面的工作,慢慢地有条件发展成能够处理策略层面的工作,最终成为基层网点的管理人才。 2.学生定位 对未来的一种职业选择,如金融三大行业:银行、保险、证券。具体到证券投资专业,如经纪人、操盘手、分析师。因此学生对于自己的未来的一个职业定位,也是高职高专教学模式的一大研究方向。二人才培养模式的定位根据证券业人才的几个层次需求将学生未来可能从事的岗位划分为以下三个:证券经纪人;操盘手;证券投资分析师。 1.证券经纪人 证券经纪人是在证券交易所中接受客户指令买卖证券,充当交易双方中介并收取佣金的证券商。作为证券行业的入门职位,证券经济人在行业中有很基础的作用,是从事金融市场其他岗位工作的起点,目前市场需求也非常大。因此,针对银行等金融机构就业的高门槛而言,职业院校学生选择证券投资业及获得证券经纪人从业资格不能不说是一个从优的选择。学校除了讲授证券投资的理论知识外,有充分的实训教学设备条件开展仿真实训教学,并辅以适当的证券从业资格教育,培养和强化学生的从业资格能力。 2.操盘手 操盘手泛指金融市场中,在证券、期货交易中专门为投资机构从事金融工具买卖的专业技术人员。他们具有熟悉各种金融工具,市场趋势分析充分,盘面把握较好,操作技术娴熟,心理稳定等特质,能够根据客户的要求捕捉金融交易的时机,熟练运用买入和抛出筹码的技巧,为证券商或委托人获取利益。 3.证券投资分析师 证券投资分析师是依法取得证券投资咨询执业资格,并在证券经营机构从事与证券市场及证券投资相关的各种因素研究和分析工作,并向投资者提供分析、预测或建议的专业人员。其工作内容包括证券市场、各证券品种的价值及变动趋势的研究和预测,以书面或者口头的方式向投资者上述证券研究报告、投资价值报告等。证券投资课程通过理论教学、课堂实验、仿真实训逐步培养学生掌握证券市场、各证券品种的价值及变动趋势的研究、分析方法,为其日后的证券投资分析工作奠定基础。 三课程设置 高等职业教育作为区分普通高等教育的第二标志即是课程内涵,因此,课程设置、开发及其内容选择就成为高职教育能否持续发展的依据。就高职高专金融管理与实务的证券投资课程而言,简单照搬普通高校金融本科的课程设置模式是不可行的。无法彰显高等职业教育的特殊性。因此,高职高专证券投资必须是依托证券市场,选择能够使学生掌握证券市场分析和证券投资专业技能的实践教学模式,自主开发适合该专业高等职业院校学生的职业课程。具体而言,最理想的方式就是高职院校与券商合作,通过互相渗透,教育专家与专业实践人才相互融合开发课程,使证券投资课程既具有教学的特性,同时也强调了市场特性,使学生所学的知识和技能能够满足证券投资的职业需要。因此,在课程设置与开发上还应强调可操作性、应用性和实践能力培养的可行性。课堂实验、仿真实训、社会实训“三位一体”的实践课程开发和建设在这里就显得更为重要了。此外,大多数高职院校的金融专业的理论教学内容与普通本科基本相似,甚至一致,只是通过在理论教学内容上从简,实践、实训环节上增加课时量来与普通本科相区别而已。而笔者认为不光是在实践实训环节,还要从基本理论课程这一块努力,开发符合高等职业教育要求的职业金融理论课程,如适当开发或增加具有职业特性的(如从业资格、专业道德)金融实验学、金融心理学、金融行为学、经纪人必备特性、以及维护经纪客户关系,遵守证券法律等教学内容或课程。 四“三位一体”实践教学模式的选择和建设 根据以上分析的三个角度,并从这三个角度出发,我们选择并初步建成了适应高等职业教育金融专业证券投资课程的“三位一体”的实践教学模式,即课堂实验、仿真实训、社会实践(顶岗实习)“三位一体”的实践教学模式。 1.课堂实验 课堂实践的目标是为之后的仿真实训和社会实训打下一个坚实的基础。它在“三位一体”实践教学模式中处于最基础的环节,课堂实践主要从以下几个方面着手。(1)让学生了解相关的理论知识,虽然,对于高职高专学生理论知识的培养没有本科生那么重要,但是,扎实的理论知识仍然是不可或缺的重要环节。高职高专学生在数学方面的基础相对薄弱,所以在阐述证券投资理论是要尽量避免数学推导,代之以比较通俗易懂的案例教学。案例教学切入点的元素要与学生的生活经历、生活体验和观察理解生活现象的实际能力紧密联系在一起。以讲故事的形式把理论知识和现实案例有机地结合在一起,如在讲解央行的三大货币政策工具时,把最近央行多次加息的动机以及它会如何影响我国资本市场等现实题材结合起来。通过案例讲解这种形式的切入能激起学生在已有认识的基础上学习探究新知识的欲望和兴趣,使学生较快进入特定的学习氛围中。在案例教学中。讲故事是为了让故事本身来解析和印证理论知识。(2)课堂的互动。互动的方式是多样化的,可以是提问的方式,也可是小组讨论或者辩论。教师应该先让讨论得较成熟的小组代表发言,再由各组提出本组的疑问,然后进行讨论。在讨论的过程中,教师要让学生的讨论始终在主题范围之类,突出关键问题。最后,教师要不失时机地进行引导,师生共同对所学内容进行归纳总结。这样,不仅使学生可以在课堂上大胆地交换各自的看法,使学生能积极主动地获取知识,提高分析、判断、推理等多种思维能力;而且学生们的语言技能也得到了提高,学习潜能和创造力得到发挥;更重要的是培养了学生团队精神。 2.仿真实训 仿真实训是模拟真实职业技能实际训练的简称,是指在以学校为主的状态下,按照人才培养规律与目标,对学生进行模拟真实环境的技能训练的教学过程。仿真实训的最终目的是全面提高学生的职业能力,很快适应真实环境的工作状态和技能要求。达到企业用人的需要。仿真实训作为整个实践教学模式最为关键的一个环节,它的成败决定着后续的社会实践的开展。因此,应高度重视这一环节。特别是在实训内容选择和实训模式的选择上进行特定的研究。在尊重教材的基础上,我们摒弃课本上陈旧的已经跟不上目前资本市场发展的一些内容,重新设置了适应市场的一些内容,以填补在当前金融市场中的理论和实践空白。例如在学习CCI这个技术指标应用时,我们选择市场上流行的分析工具CCI(84)来捕捉市场最强热点,弥补以往在对待强势股无法正确迅速入市的一个空白。在分析市盈率的时候,采用动态市盈率与资本回收时间和银行利率的对比来分析市盈率的真实含义。在仿真实训中,我们进行了一些教学改革尝试,将某个班级定位为教改实验班,把全班分为十个投资小组,每个小组4~5人,分别仿照现实社会设立一个分析师和一个操盘手,模拟外界公募基金或私募基金的投资模式,以业绩作为评价标准,每周对10个小组进行投资排名,分别设立投资奖和研究报告奖,激发学生的仿真实训热情。 3.社会实践 基于高职高专金融管理专业学生的培养目的,力求学生在系统的完成在校的学习知识的同时,完成学以致用的目的。使学生能够在走入社会,熟练且有效地完成角色的转变,成为金融领域适用之才,社会实践(顶岗实习)就应运而生了。 首先,在校期间,通过与当地证券公司或基金公司联系,协助其组织相关模拟炒股大赛,使学生能够把所学知识转化为自身的技能;同时,邀请组织单位专业人士,在模拟炒股活动中开办讲座和给予指导,拓展学生的知识面和提高学生的操作技巧与分析能力。其次,建立与证券公司或基金公司友好互助关系,组织学生到证券公司或基金公司实习,通过顶岗实习,进一步锻炼学生的动手能力和提高其思考能力。最后,学校应主动地融入到地方经济和社会建设的主战场,把行业、企业融入学校人才培养链的全过程,并根据学校的专业特点与相关的行业及企业进行广泛地接触和洽谈,从而建立校外实训基地,在学生三年级下学期,鼓励学生走入社会,提高自身的业务素质和实践能力,为毕业后的工作和职业发展打好坚实的基础。 五结语 “三位一体”的实践教学模式可以有两种实现方式,在具体的实践教学过程中可以交叉采用。 第一,程序式实现形式。先课堂实验,完成后再进行仿真实训,完成后再进行社会实践(顶岗实习)。 第二,交叉混合实现形式。先进行课堂实验,在有了一定课堂实验经验的基础上马上开展仿真实训;在仿真实训中,利用寒暑假进行社会实践(顶岗实习);根据社会实践结果、市场对人才的真实需求以及个人认为在所从事的岗位上尚有哪些欠缺的职业技能和专业理论,回校后加强相应的课堂实验和仿真实训的学习,将实践检验于理论,最后提高理论水平,从而达到再次指导实践的目的。 如此,三位一体互相渗透,互相提高,在实训过程中发现课堂实验的不足,在社会实训中检验课堂实验和仿真实训,在仿真实训中利用社会实践所学的市场理论及实践提高仿真实训能力,将仿真实训更能接近现实职业活动,最终能够胜任职业需要,从而达到高职教育的目的。 金融管理专业论文:金融管理与实务专业校企合作探索 [提要] 为培养理论知识适用、专业技能过硬、就业竞争力强的高素质技能型专门人才,“工学结合、校企合作”的人才培养模式已成为现代高等职业院校的必然选择。广州华立科技职业学院结合自身办学特色,总结多年办学经验,整合优势资源,在校企合作上进行探索和实践。本文阐述学院金融管理与实务专业校企合作的内容及成果,总结相应的问题,并提出改善建议。 关键词:高职院校;金融管理与实务;校企合作 本文为2015年校级质量工程项目:“广东上华贵金属经营有限公司金融管理与实务专业校外实践教学基地”(项目编号:HLZ021502)阶段性成果 一、引言 要实现经济的更快更好发展,实现产业结构的转型升级,离不开人才的培养。在经济高速发展的新形势新背景下,如何让高等院校各个专业的学生毕业之后有效地将理论与实践相结合,顺利步入工作岗位并将理论知识融入到实际工作岗位,提升工作能力和效率,是当今高等院校人才培养的关键所在。广州华立科技职业学院总结了多年的k学经验,走出了一条富有自身特色的“工学结合、校企合作”人才培养模式,在金融管理与实务专业的校企合作建设上取得了显著成效。近年来,通过校企合作,建设的校外教学实践基地数量逐渐增多,质量也逐步提高,为学院金融管理与实务专业的毕业生提供了丰富的实习、实践和就业资源。 二、金融管理与实务专业校企合作模式、内容及成效 广州华立科技职业学院(以下简称“学院”)与广东上华贵金属经营有限公司(以下简称“上华公司”)自2014年签订合作协议建立校企合作关系以来,充分发挥双方优势,开展了多方面的实践,并取得了显著成效。 (一)合作模式。校企双方友好合作,形成“校―企―学生”三方共赢的合作机制。学院与上华公司本着“合作、共赢”原则,积极探索人才培养方式。校企双方订立了合作方案,对每一位实习生从入职招聘、职业规划、岗位职责、导师制度、培训、岗位轮换和激励等诸多环节做了明确规定,为双方合作提供了强有力的制度保障。此外,校企双方建立了稳定的沟通机制,以便就合作中出现的问题和继续开展深入合作进行及时、有效的沟通。 (二)合作内容及成效 1、校企双方积极推进“订单式”培养方式,取得金融管理与实务专业人才培养方式方面的进展。为使学生更好地将理论知识运用到实际工作岗位当中,学院已成功举办两届“上华订单班”,累计有200余名学生参与培训和学习。在学生管理上,上华公司高管对订单班学生实施准员工式管理,提高学生的岗位适应能力;而在培养内容方面,校企双方共同制定详细的培养方案,由学院专业教师和公司资深兼职教师共同完成授课,订单班结束后,学生直接进入上华公司实习。“订单班”式培养,将企业的员工培训提前至学生入职前,节省了企业的招聘及培训成本,也实现学院、学生、企业的三方共赢。 2、校企双方联手举办“上华杯”省级现货白银模拟大赛,成效显著。为进一步探索新的校企合作模式,拓展学生实训技能,提升学生及广大群众投资意识,校企双方于2014年、2015年连续成功举办两届“上华杯”省级现货白银模拟比赛,每届均有超过100余名学生报名参与了比赛,多名学生获奖,成绩优异。通过模拟大赛,充分调动了学生的学习积极性,提升了学生的动手实践能力。 3、校外兼职教师队伍不断壮大,推动校外指导双导师制。为更好地实施“工学结合,校企合作2+0.5+0.5人才培养模式”,学院推动校外指导双导师制,聘任上华公司专家担任校外实习与就业指导老师,与校内专职指导教师配合,共同对实习学生进行就业指导,有利于帮助学生树立正确的就业观,提升职业道德,提高职业能力,了解就业前景,熟悉企业文化,缩短课堂和岗位的距离。 4、安排教师下企业巡回指导,学习企业先进技术。为实现对学生的全程跟踪管理,保证学生顺利完成实习过程并真正掌握相应的工作技能和技巧,学院安排了专业教师下企业巡查,对校外实习学生进行督促和指导,帮助解决学生所遇到的专业问题、思想问题和技能问题,同时教师也可以学到企业先进的投资理念、管理经验以及具体的操作流程,并将之运用到课堂教学当中。这样不仅起到了对实习学生的监督管理,也为后续对下一届学生的培养奠定了良好的基础,形成一个良性循环。 5、校企双方共编教材。与上华公司建立合作关系后,学院和企业充分发挥双方优势,为金融管理与实务专业学生共同编写紧密结合实际需要的《校外分散教学指导手册》和《校外顶岗实习手册》。同时,学院在征求企业专家意见的基础上,对已编教材进行修订,对相关内容和案例进行了更新,保证教材内容的开放性、系统性、实践性和应用性,提高学生对具体理论知识的掌握和实际运用。 三、金融管理与实务专业校企合作问题与对策 (一)合作模式创新性有待加强。就目前校企合作的形式来看,主要为“订单班”式校企合作。其他形式的校企合作模式还未有效开发并形成长久合作。学院在合作模式的创新方面,还有待进一步努力和加强。今后将继续像省内和国内示范性职业技术院校学习,结合自身实际情况,探索更多成功路径,比如当前国内兴起的“现代学徒制”式教学,都是值得参考借鉴的成功范式。 (二)合作的大型企业相对较少,合作资源有待进一步开发。学院实施“工学交替,校企合作”的人才培养方式已多年,目前取得了阶段性成果,也建立了许多校外教学实践基地,但从企业综合实力方面来看,大型的、综合性的、国内外知名的企业相对缺乏,数量上还比较少。学院今后还应当整合多方优势资源,一方面加强对外联系和宣传,另一方面通过往届毕业的校友资源,进一步开发名企资源作为学生的校外实践基地,为学生创造更为优良的实习和就业机会。 (三)缺少校企合作长效机制。校企合作基于双方的共同需要,校方希望学生能通过在企业的在岗实习增强职业技能素质,并顺利走上工作岗位;企业则希望学校能为之输送动手能力强、综合素质高的人才。正是基于此,校企合作才能够实施,但就目前高职院校校企合作的模式来看,多数均以双方订立的合同来进行规范,而这样的合同短则一年,长则三五年,对于如何长期合作以及培养人才方面缺乏相应的长期制度保障,不利于校企合作的可持续发展。因此,校企双方还应加强沟通,从双方以及学生角度出发,研究出一套科学的长效保障机制。 (四)校企合作层次单一。学院与上华公司的合作取得的成效是较为显著的,但在与其他一些企业的合作中,普遍还存在层次单一的问题。目前,很多还主要停留在解决学生顶岗实习,企业用工短缺的低层次方面。今后还需继续开展多样化、深层次的合作,充分考虑学生的个人发展、学校的发展和企业的发展,逐步向培养高级技能型人才、学生综合素质培养、学校教师培养、企业新产品研发、员工培训,乃至国家产业结构升级、经济结构调整等方面转变和升级,向更高层次、更深领域开展合作。 四、总结 校企合作是职业院校的必然选择,也是职业院校能够突出办学特色,实现可持续发展的必经之路。学院在校企合作中总结了许多宝贵经验,也开拓了一批如上华公司一样优秀的企业资源,为输送学生进行校外实习以及就业创造了良好条件。而同时,在合作过程中也认真总结了目前存在的不足和问题,研究提出了相应的对策,今后将继续深入开发企业资源,走创新型校企合作之路。 金融管理专业论文:高职院校金融管理专业学生银行系统顶岗实习探索与实践 摘 要:顶岗实习是高职院校实践育人的重要环节和主要形式,但是在实际中,金融管理专业于银行系统开展顶岗实习面临实习单位难找,学生积极性不高,顶岗实习指导难等诸多困难和问题。本文结合江苏财经职业技术学院的实践成果,提出了一些解决的途径和思路。 关键词:金融管理;高职院校;顶岗实习 0 引言 顶岗实习是指学生在掌握基本理论的基础上,在学校的组织和教师的指导下,通过从事一定的专业工作实践,掌握业务技能或提高职业综合素质能力的过程,是高职院校实践育人的重要环节和主要形式,是完成人才培养方案的关键环节。对用人单位来说,顶实习是了解高职学生的职业技能和职业素质的主要窗口。对学生来说,顶岗实习提高了高职学生的工作能力和竞争力,也增加了就业的机会。因此,深刻认识顶岗实习的重要性,提高学生实习管理质量,具有重要的现实意义。 1 高职院校金融管理专业于银行系统开展顶岗实习存在的问题 1.1 顶岗实习单位找寻难 由于金融管理专业学生的就业岗位多是面向银行、保险公司、证券公司等金融类企业,而这些企业一方面需求高学历高技能的人才,另一方面由于企业自身的工作安全性、行业特殊性等风险控制方面的考虑,不愿意接收学生进行工学结合、顶岗实习等工作,即使接受了实习生也难以让其接触实际业务,尤其是银行系统。如何破解这一难题,形成稳定的、长效的校企合作机制是金融管理专业人才培养过程中必须克服的一大难题。 1.2 顶岗实习学生积极性不高 首先江苏的“90后”大学生普遍家庭条件较好,怕吃苦,抗挫折能力也较差。在银行实习的学生一方面担心自己不能胜任岗位工作,一方面又承受不了工作中的挫折。其次,一般高职院校往往把顶岗实习安排在毕业前一学期,此时学生面临转本考试或者就业压力,往往不能安心在学校安排的顶岗实习岗位实践锻炼。因此,学生顶岗实习积极性不高,影响了实习质量。 1.3 顶岗实习指导难 银行网点多且分散,各网点容量有限,平均每个网点仅能容纳1-3名实习学生,因此,高职院校基本不会派出专职教师去实习单位进行跟踪指导和考核,因而顶岗实习期间学校的指导老师很难发挥实习指导作用,通常由银行的主管任校外指导老师指导学生。由于校外指导老师非专业教师,往往只关注学生的业务水平,对学生的能力水平、心理特点、思想状况等不能很好把握,存在一定弊端,此外,实习单位指导老师还有自己的工作任务,无法抽出太多时间来指导学生,参与指导的热情不高,与校方沟通少,对学生的实习情况缺少必要的反馈,不利于高职院校掌握学生实习期间的实际情况,无法保证顶岗实习质量和效果。 2 解决高职院校学生银行系统顶岗实习问题的对策 2.1 依托校企合作理事会,校银合作育人 2015年11月,江苏财经职业技术学院金融学院成立了校企合作理事会,由江苏银行淮安分行行长任理事长,并代表江苏银行淮安分行与金融学院签订了江苏财经职业技术学院顶岗实习基地协议书和驻企工作站协议书。 江苏银行是在江苏省内无锡、苏州、南通等10家城市商业银行基础上,合并重组而成的现代股份制商业银行,开创了地方法人银行改革的新模式。截至2015年年末,江苏银行资产总额达12835亿元,各项存款余额达7759亿元,各项贷款余额达5608亿元。8月2日,江苏银行在上海证券交易所正式挂牌,代码600919。时隔六年,A股银行板块再迎新成员。江苏银行也由此成为近十年来上市的首家城商行。 江苏银行淮安分行是江苏银行的分支机构之一,共有36个网点,设有15个管理职能部门,共有895名正式员工。截至2016年6月,淮安分行各项存款余额为332.17亿元,较年初增长84.86亿元,市场占比达11.3%,市场份额居淮安同业第一,是淮安地区第一大行。 江苏财经职业技术学院借助校企合作理事会的桥梁作用与江苏银行淮安分行合作,江苏银行银行与学生进行双向选择,组建“江苏银行淮安分行大堂经理助理订单班”,签订三方协议。签订协议的学生由金融学院和江苏银行共同培养,学生以银行“准员工”的身份在银行开展实训教学和顶岗实习,银行将这部分“准员工”纳入企业的员工管理体系,学生到银行工学结合和顶岗实习的难题迎刃而解,形成了长效的校银合作机制。 2.2 校银协同,做好实习准备工作 首先,金融学院调整人才培养计划,将顶岗实习时间安排在大二阶段,以排除学生转本和就业等影响因素。实习动员阶段,请江苏银行高管进校宣讲,金融学院教师校内动员,前期优秀实习生分享实习收获。先由学生自愿报名,再由银行面试选拔组建“大堂经理助理订单班”。对于高职学生在顶岗实习过程中的思想问题,江苏财经职业技术学院在实习之初就着力于学生的思想教育工作,引导学生做好角色转换的准备,进一步加强职业道德、事故应急、自救等方面的教育,明确校外顶岗实习期间行为规范和安全守则,提高学生自我防护意识和能力。同时,邀请分行人力资源部领导对学生进行企业文化和管理规章制度的解读;上岗前,由分行零售部对学生进行业务培训。校银双方从学生的心理、行为和技能等方面做好充分地准备。 设立激励制度,实习过程中,实习生实习期间除基本待遇外还有与银行正式员工同标准的业务提成;对于在实习过程中表现优异的学生可获优秀实习生称号,在入党和各项评优中优先考虑,提高学生顶岗实习积极性。 2.3 校银共管,提高实习质量 江苏财经职业技术学院与江苏银行顶岗实习班采用了双重管理模式,即校内由专业教师负责,校外由各网点主管分别指导,校内外协同管理。一是校内外指导老师和实习生共同组建QQ群和微信群。校内指导教师利用QQ群和微信群实现学生的日常考勤、电子签到、沟通和校外指导老师的信息反馈。校内指导教师与学生每周至少通过话一次,还要以网络、微信、短信等方式辅导学生,解答学生的问题,并记录在教师指导手册上;学生每周反馈实习小结,发送实习群和指导老师邮箱,不仅可以使得校内外指导老师了解学生的实习情况还促进了实习生之间互相学习交流。二是每月学院领导带队到学生实习网点实地考察,与行长面对面开展调研、举行实习生座谈会等。校银双方共管,加强过程管理和考核,提高实习质量。 3 实践成果 实习生在江苏银行淮安各大支行担任大堂经理助理职位,进行大堂引导、外拓营销辅助以及产品营销等工作。在校银双方共管,校内外指导老师的指导下,实习学生努力提升专业技能,提高专业素养,掌握实习岗位技能,同时也取得了令人瞩目的营销业绩。据江苏银行淮安分行统计,2016年上半年实习生平均每人营销各类理财产品约205万元,储蓄存款46万元,保险2万元,贵金属5700元,办理手机银行、网上银行等售后服务471户,第三方存管15户,基金定投2户,办理幸福卡和贵宾卡11张。部分实习生营销业绩特别突出,远超银行正式员工,且表现出高度的工作责任心和良好的业务拓展能力,为今后的学习和就业打下了坚实基础。实习期间表现优异者,被评为优秀实习生,江苏银行淮安分行为优秀实习生颁发了证书和奖金。 江苏银行金融学院与江苏银行淮安分行合力打造校银合作育人平台,探索高职金融专业学生银行系统顶岗实习的新模式,形成了校银人才共育、过程共管、成果共享、责任共担的紧密型合作模式。 金融管理专业论文:金融管理与实务专业人才培养方案探究 摘 要:人才培养方案是教学环节得以正常运作的基础,是专业教学的指导性文件,是保证学院培养人才质量的前提,是培养地方经济发展所需要的人才依据。因此,要依据地方经济发展的需要,结合企业对专业人才的需求特点,不断完善人才培养方案。笔者根据高职教育的特点,结合企业对金融专业学生的岗位要求,拟就广州华商职业学院金融管理与实务专业的人才培养目标定位,课程设计,教学方法及课程考核方式等问题进行探讨。 关键词:高职院校;金融管理与实务专业;课程设计;教学方法;考核方式 自改革开放以来,随着我国经济发展的步伐,金融业也得到了迅速的发展,其金融市场的建设也取得了一定的进展,规模亦在不断的扩大。广东是中国改革开放的先行地区,是中国最早设立经济特区的省份之一,1979年我国设立的四个经济特区,广东就占了三个,随着对外开放的不断深入,广东取得了令世界为之瞩目的成绩,经过几十年的发展,广东已经成为了全国金融大省。2014年2月份在广州会议展览中心隆重举行的第三届中国(广州)国际交融交易・博览会中,广东省人民政府副秘书长李捍东先生在致辞中表示,广东金融一直保持稳健的态势,2013年广东金融业增速高达18%,占GDP比重提高到6.13%,金融机构总资产达到了17.31万亿,去年社会融资规模创1.38万亿元,存贷规模以及报税收入继续保持全国领先。与此同时对金融人才的需求也在不断的增加。 一、金融管理与实务专业人才培养目标 我院金融管理与实务专业服务面向的区域主要是广东省、珠三角和泛珠三角区域。本专业培养专业知识扎实,具备爱岗敬业精神,较强的动手操作能力,良好的素质和不断创新的能力,同时具有健康的体魄,具备从事金融业务和企业一线管理工作能力的技术型人才。 二、人才培养方案课程设计 课程和教学内容设计的是否恰当合理,关系到学生就业是否顺利,用人单位是否满意的关键所在,同时也是高职教学改革的重点和难点。在进行课程设计时,我们首先对金融机构进行了调研,用人单位对金融管理与实务专业毕业生的自我学习、人际交往、文书写作等方面能力较为看重,还包括学生的金融专业基础理论和动手实践水平等都是企业在招聘时着重考察的方面。总的来看,用人单位希望应聘学生能具有的基本素质有学习能力、沟通能力、组织协调能力、金融操作能力、对金融产品的熟悉程度,银行、证券、保险领域相关基础知识、健康的身体、吃苦耐劳的精神、不断进取的素质。同时具有相关行业准入的资格证书。 结合金融机构的调研结果,按照突出实践性及应用性的原则将旧版的人才培养方案进行调整,并更新了教学内容。与旧版人才培养方案相比新版人才培养方案更加注重基本素质教育与专业素质教育相结合,多样化教学手段与灵活多变的教学方法相结合,增加了金融行业最新发展变化的相关内容。教学内容上突出培养对基础理论的运用以及动手实践能力的提高。理论知识强调以“应用”为目的,以够用、必需为度;专业课教学要加强针对性和实用性。针对企业对学生的能力要求,将从以下方面对人才培养方案课程进行改革。 第一,对原有人才培养方案进行改革。第一学期和第二学期,主要进行基本素质和专业素质教育,第三、四、五、学期根据金融企业对具体工作岗位的要求,设置相关专业技能课,进行职业技能课教育,同时会聘请银行、证券公司、保险公司的专家作为行业兼职教师从事专业课程及实践教学的教学工作。 第二,与金融企业开展校企合作,实行开放式办学。聘请相关企业专家和我们专业教师共同编写金融管理与实务专业的专业教学标准。通过对不同金融企业的走访,详细了解企业的业务流程,聘请不同金融企业不同岗位的业务骨干,各专家对金融企业实际开展的业务展开分析,去糟留精,删除一些无用的理论课,增加更多实用的课程,如将《银行会计实务》这门课程,调整为《企业财务分析》,两门课程相比而言,《企业财务分析》更具有实际应用性。 第三,全面实施“工作与学习相结合”,提高学生的职业技能水平和专业素质能力。根据金融行业的实际情况,金融管理与实务专业以学生的课程教学、实践学习、顶岗实习来作为“工学结合”人才培养模式的着落点。在课程教学方面,我们将适合于在企业进行的教学内容,采取集中与分散相结合的方式安排在金融企业或校内实训室内完成。 第四,至今我院已有3届毕业生,虽然金融行业对人才需求量较大,但从毕业生就业情况来看,其中一部分学生并未在金融企业工作,经走访了解有些毕业生是由于个人性格原因,有些学生是因为无法适应金融企业高速运转的工作方式,觉得压力大,有些学生是因为家里父母不支持等等原因的存在导致这些学生未能在金融行业就业。为了拓宽学生的就业领域,保证所有学生都能就业,在课程设置中增加了会计类相关课程,如基础会计、会计电算化、财务会计、财务管理、财务报表阅读与分析等课程,以保证学生能够顺利就业。 第五,行业资格证书是学生入职的敲门砖,在对行业资格考试大纲的深入了解后,对部分专业课程进行教学内容、教学计划的改革,以使专业课程与行业资格证书能够有机融合,使学生在毕业前至少获得一本行业资格证书,以提高毕业生的就业成功率。 三、教学方法改革 第一,开放教学法。我们打破了“老师讲,学生听,满堂灌”的封闭式、哑巴式的教育方式,采取更为灵活的开放式教学法。具体做法是:(1)请相关专业的知名学者做兼职教授,定期到学校传授各种最新的学术及思想理论。以使学生视野开阔,能够及时获取新的知识、信息。(2)邀请企业专家开展讲座,介绍行业最新发展动态,企业对学生应具备的能力要求,提高学生学习的主动性、积极性。(3)聘请企业专家做兼职教授,讲授一门在企业实际业务开展中应用性较高的课程,将工作经验传授给学生。 第二,模拟法。是众多教学方法中的一种,也是教学效果较好的一种方法。 金融专业是一门实践性很强的应用学科,要不断提高基本技巧的训练及实际动手操作能力。模拟教学让学生自己动手操作,可以提高学生的动手能力,提高实际操作能力,达到了事半功倍的效果。 第三,案例教学法。金融行业每天都在发生变化,会产生大大小小的各种各样的问题,教师会选择符合教学需要的金融问题拿到课堂上,让学生对问题进行分析、讨论,根据自己所掌握的专业知识做出自己的评价。这种教学方法促使学生去动脑,提高了学习兴趣。案例教学法在课程中的应用,充分发挥了它的启发性、实践性,开发了学生思维能力,提高了学生的判断、决策能力和整体素质。这种分析方法,一方面可以检验书本知识的正确性,增强对判断能力的识别和分析;另一方面,我们可以从中学习到更新的知识。 第四,发现法。这是一种积极的学习方法,能够提高学生的主动性。在教师指导下,学生自发自觉地、主动地探索、掌握认识和解决问题的方法和步骤,发现事件发展的起因,找出规律,形成自己的见解。 第五,讨论法。学生们通过相互之间开展讨论,进行合作,互相学习,让所有 参加小组活动的人都能有所表现,强调团结性,集体性任务,学生拥有自主权。合作学习的优秀所在是所有成员要做到会合作、会学习、会沟通、共同担责,这样才能一起完成目标。 四、考核方式改革 使用单一的传统的知识考核方法不能体现出学生的综合素质,不同的课程、不同的教学方法,考核的方式应有所区别,考试形式要避免单一化、应多种方法相结合。如可选择考试、考查、专业报告、学结等方式考核。适当增加实践考试,该种考试方法可以检验学生实践课程的学习质量和动手能力以及解决实际问题的能力。可以以各种形式的课堂讨论、调查总结,结合期末考试,把静态评价与动态评价、阶段评价与总结评价相结合来作为评定学生的学习成绩。通过多样性的考核方式,强化学生学习的自主性和思辨性,使学生通过课程的学习,不断更新适应社会经济金融发展所需的知识结构、操作能力及综合应用能力。 时代在不断发生着变化,金融管理与实务专业人才培养必须按照时代要求,紧密结合地方经济的发展,不断地加深与金融企业间的合作,才能培养出更加优秀的金融人才,从而为社会经济的发展贡献力量。 作者简介:沙园松(1983.06- ),女,讲师,广州华商职业学院 金融管理专业论文:能力培养模式下金融管理与实务专业实践教学研究 摘 要:为了深化高等职业院校金融管理与实务专业实践教学改革,按照能力培养的模式,针对目前高职金融专业实践教学现状,拟从高职金融管理与实务专业实践教学的内容、模式、方法与校内外实践基地建设的构建等,进行探讨和研究。 关键词:能力培养;金融专业;实践教学 实践教学是高职教育的重要内容,其主要目的是培养高职学生的技术应用能力与实践素质,对形成高职教学特色、提高高职学生就业率具有重要意义。从理论价值来看,我们必须按照能力培养模式,进行课程教学改革和基地建设,注重实践性、主体性和教学做合一。从实践价值来说,可以形成以学生自主能力、应用能力、创新能力和综合分析能力为中心的实践教学模式,使高职教育真正面向社会、面向未来。 一、有关学者对金融管理与实务专业实践教学方面的研究 中外各界人士和学者围绕实践教学问题纷纷发表了观点和看法,主要有如下三个方面的研究: 1.关于对金融管理与实务专业学生实践能力培养的研究 我国金融管理与实务专业学生实践能力培养的研究如下:一是从课程改革来研究,有些学者提出了金融实务课程应进行项目化改革研究,遵循以能力培养为目标,构建以任务驱动为优秀的课程体系;二是从教学方法来研究,普遍认为,案例教学法能加深学生的综合运用,有利于提高学生的分析能力和创新能力;三是从教学体系来研究,对金融管理与实务专业提出了“工学结合”改革的思考,“学中做”、“做中学”,培养学生对技术技能;四是从教学模式方面来研究。如基于校企合作的模块式实践教学模式探讨,等等。 国外高职院校普遍重视能力培养,主要观点有:第一,建构主义理论,即以学生为中心、培养学生的自主学习能力;第二,CBE理论,即强调学生职业所需能力的学习和运用;第三,JITT模式,该模式是建立在“基于网络的学习任务”和“学习者的主动学习课堂”二者交互作用基础上的一种教学模式。高职金融课程教学也不例外。 2.关于金融管理与实务专业课程实践教学研究 一是关于金融理论与实践教学的比重设计问题研究,如理实一体化安排的合理性研究。二是关于金融实践教学方法的研究,有的学者提出了拓展式教学法和启发式教学法;有的学者认为行动导向教学法在银行柜面业务教学中的实践运用很好;有的学者则认为问题引入法和案例教学法在金融实践中经常被运用,等等。三是金融实践教学体系的研究,吴双(2012)认为“四位一体”的实践教学体系符合金融管理与实务专业的要求。四是实践教学的组织管理问题研究。五是实践教学的评价考核问题研究。六是具体金融课程的教学实践研究,刘革、邓庆彪(2008)[2]对金融专业提出了课程参与式教学的实践;朱维巍、董瑞丽(2011)[3]对高职《商业银行综合柜台业务》、加建荣、刘艳(2010)[4]对《证券投资分析》、杜继勇等(2011)[5]对高职《人身保险业务》等课程项目化课程改革与实践发表了自己的看法。 3.关于金融管理与实务专业校内外实训基地建设研究 金融管理与实务专业由于专业的特殊性,一般校内实践基地建设仅限于模拟实训上,或使用软件的操作和运用上,最为普遍研究的的是证券方面的课程,也有商业银行或金融方面的课程。至于校外实习基地建设问题的研究,一般仅限于学生假期实习或毕业实习,普遍认为问题较为突出的是商业银行实习基地的建设。 总体来说,高职教育对实践教学非常重视,理工农医类的实践教学成熟度相对来说高于文科经济类的实践教学,目前虽然金融专业实践教学不时也有文章发表,但还缺乏全面深入细致的研究,特别是基地建设这一方面还比较薄弱。 为了深化高等职业院校金融类专业实践教学改革,我们按照能力培养的模式,针对目前金融管理与实务专业实践教学现状,拟从金融管理与实务专业实践教学的内容、方法、课程设计、基地建设的构建等,进行探讨和研究。 二、能力培养模式下金融管理与实务专业实践教学对策研究 1.能力培养模式下金融管理与实务专业实践教学现状研究 按照能力培养模式的要求,我们认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。“情境”:学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构;“协作”:协作发生在学习过程的始终;“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节;“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。但是目前关于高职金融实践教学及基地建设,普遍存在的问题主要是:重教轻学;实践教学课程设置不合理;校内实训不到位;校外实习基地薄弱;教师实践能力不强,等等。 2.能力培养模式下金融管理与实务专业教师与学生实践能力研究 教师应多多加强与金融企业的定点联系,寒暑假应到金融企业去挂职锻炼,积极参与行业与企业高级别的金融专业研究会,加强与金融行业的联系和互动。 学生应强调职业资格认证与文凭挂钩,发挥职业资格培训的重要性。第一,学校成立金融实践培训基地,应将学生金融专业职业资格考试的培训纳入学校教学计划,作为其考核的重点内容。第二,学校应与金融企业密切协作,实现订单培养,学生在毕业的最后环节都要顶岗实习。 3.能力培养模式下金融管理与实务专业实践教学模式及方法研究 按照能力培养模式对高职金融的实践教学来说,主要从四个方面来研究:一是实践要素的多元化,二是师生关系的民主化,三是实践教学的情境化,四是实践教学的交互性。 按照能力培养模式的教学方法,其一是运用支架式教学,设计实践教学的五环节:搭脚手架、进入情境、独立探索、协作学习、效果评价。其二是运用抛锚式教学,以真实事例或问题为基础展开教学,主要运用案例教学法、模拟教学法以及讨论教学法以及真实演练来进行。其三是运用随机进入式教学,即对同一教学内容,在不同的时间通过不同的情境、不同的模拟方式、并配以真实的情境等不同的角度来随机进入。 4.能力培养模式下金融管理与实务专业实践课程设计研究 按照能力培养模式的高职金融实践教学设计原则,本课题的具体构建方案如下:一是以学生为主,辅之以教师引导,完成实验实训实习的各个环节和任务,培养学生的实践能力;二是运用校内实训,模拟情境,创设情境,为学生建构知识意义提供帮助,通过身临其境的角色扮演,使学生加强对学习的领悟力和创造性思维,培养学生的创新能力。三是强调“协作学习”,不论是实训周,还是课程模拟实训或是校外实习,都要强调整体意识和团队协作精神,培养学生的团队协作能力;四是强调利用各种信息技术资源来支持“学习”,如多媒体课件、资源库、现代信息技术、APP学习空间等,培养学生的综合分析能力。五是强调高职学生学习过程最终目的是完成意义建构,以师生互动、就业率和用人单位完成评价考核体系,培养学生适应社会的能力。 5.能力培养模式下金融管理与实务专业校内实训教学建设研究 第一,学校进一步加强“校企合作、工学结合”的专业人才培养长效运行机制;第二,完善基于“金融服务”理念的“银校合作项目+仿真金融超市”的人才培养模式;第三,建立基于仿真金融超市的“131”的教学模式,即理论教学、实践教学(单元项目实训、课程综合实训、专业综合实训)模拟操作与顶岗实习相结合。第四,借鉴新加坡等国的公共教育机构、学校与企事业组织的职业训练、由企业参与的职业学校的董事会等等管理模式,鼓励私人和企业参与学生的金融培训,建立学校实训基地。 6.能力培养模式下金融管理与实务专业校外实习基地建设研究 能力培养模式下金融管理与实务专业实践教学校外基地建设研究的步骤和内容如下:一是以职业能力为优秀,构建实践教学基地目标;二是以实践活动和实践情境为主线,选择正确的校外实践教学基地;三是以学生为主体,构建实践基地教学内容体系;四是采取激励和监督机制,杜绝实践教学基地流于形式;五是本着校企利益共享的原则,打造学校和校外实践基地共享双赢的体制。 金融管理专业论文:五年制高职金融管理与实务专业建设的实践 摘要: 依据职业岗位能力要求和专业特点探索适应金融专业的工学结合人才培养模式是五年制高职金融专业建设的重要内容。本文通过对金融行业的调研、分析,结合金融业最新的发展趋势及人才需求状况,科学设计课程体系和教学方案,以更好地培养发展型、复合型、创新型的技术技能人才。 0 引言 金融业是南京经济发展的重要支柱产业。伴随着南京区域金融中心的设立,互联网金融业的兴起、本区域内金融企业的发展需要大量具有一定学历,掌握专门技能的金融人员为之服务。南京财经学校在进一步探索面向企业生产、服务和管理工作一线所需要的具有较强实操能力的金融专业技能型人才培养模式过程中,进行了以下一些工作。 1 调研论证,完善人才培养方案 1.1 科研引领,明确培养目标和岗位能力 按照“一个背景、二条主线、三个层面、四个注重”的思路,南京财经学校以省级课题《五年制高职金融管理与实务专业人才培养方案开发研究》为载体,积极开展调研工作。一方面,安排专业教师深入到各商业银行、证券公司和保险公司,了解金融单位一线岗位设置和各项业务流程,了解企业对各一线岗位人才培养的具体要求;另一方面,邀请行业专家、职教专家与专业老师共同研讨,对岗位群进行工作任务与职业能力的分析,并提炼出金融企业一线岗位所要求的基本素质、基本能力、基本规范、基本业务知识及基本操作等要求。经过调研,该校依据南京地区乃至江苏经济金融发展的实际情况,首先,将人才培养目标定位为具有金融事务综合职业能力,在银行、证券、保险及相关岗位一线工作的发展型、复合型、创新型的技术技能人才;其次,定位基层复合型人才必须具备的基本岗位能力,并进一步确定该校的金融管理与实务专业的专业方向为银行和证券两个方向。 1.2 能力本位,构建理实一体、双证融通的课程体系 1.2.1 构建理实一体的模块化课程体系 在职业岗位分析的基础上,完成了工作任务所需要的专业知识、技能、岗位能力和职业操守等专业素质的分析;随后,按照五年制高职的学制特点和人才培养规律,突出岗位群工作过程在课程框架中的主线地位,根据专业培养目标及岗位群要求,构建了以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的,包含技能模块与职业资格证书模块的专业课程体系。 本专业理实一体课程体系如图1。 1.2.2 完善实践性课程结构 实践性教学是理实一体课程体系的重要组成部分,它包括校内实训和校外实训两方面的有机结合,以构建学生技能由浅入深、由低到高、由点到面,循序渐进的实践性教学体系。我校金融管理与实务专业实践性教学体系如图2所示。 1.2.3 建立“全学程”能力培养方案及考核体系 该校将专业人才培养实践教学环节分解成与岗位技能相适应的若干模块,每个模块都由实训内容及相应的技能证书考核两部分组成,内含基本技能训练与基本实践能力、专业技能训练与专业技术应用能力、综合技能训练与综合实践能力三个层次,使专业培养目标与职业标准相匹配,把职业能力培养始终贯穿于培养期中,逐级加深。 2 深化教学改革,积极推进课程建设 2.1 以实际工作流程为优秀,开展项目教学改革 该校进行了基于商业银行业务操作流程的系统化项目课程教学改革。以专业优秀课程标准为基准,通过学习领域的划分,以学习情境、子学习情境为对象,以工作任务为导向,以活动载体为优秀内容,开发了校本项目课程《银行模拟实验教程》、《基础会计综合实验教程》;修订《银行会计》、《银行模拟》实训大纲,制定了《个人理财》实训指导书、《证券投资》实训报告,并通过系列实训课程进行岗位操作模拟;运用从业资格证书考试平台、货币防伪与鉴别实训平台、银行综合业务实训平台积极开展项目教学,充分体现以业务操作流程为导向的职业教育课程改革精髓,大大提高了学生的实际操作能力。 2.2 以教学资源建设为抓手,促进精品课程建设 2.2.1 制定《精品课程建设方案》,组建团队,形成以教研组为基础,校、系、组三级精品课程建设机构。在建设过程中,充分发挥团队优势,通过资料收集、整合、设计开发等方式,按照“工学结合”、项目教学的要求,完成了课程建设规划、课程标准、教学大纲、实训大纲、典型职业岗位任务书、教学课件、习题集、案例集、试题库等课程要素建设,实现资源共享。 2.2.2 依托教学工作团队的学科优势,本专业教师主编和参编7本正式出版的教材,包括《银行储蓄与出纳》、《银行结算业务实训》、《技能大赛系列丛书》等。此外,该校教师还编写了《银行模拟实验教程》、《基础会计综合实验教程》等12本校本教材,弥补了由于行业规范、岗位设置、生源条件等方面变化带来的新需求。 2.2.3 牵头负责江苏省职业学校财经商贸类教学资源库建设,其中该校教师完成的有银行公共基础、证券市场基础知识、个人理财、证券交易等10门课程的教学资源,已经于今年4月通过省教育厅的专家评审。 2.3 以“工学交替”为重点,实现教学运行模式新突破 2.3.1 形成“校内外交替、集中与分段结合、学校组织与个人自联并行”工学结合新模式 专业教学中,在第一学期安排学生对金融机构、金融业务进行了解、接触,完成学生对专业的认知实习;第三、四学期暑假以统一安排与自行联系相结合的方式,安排学生进入金融企业、非金融企业财务资金部门进行岗位接触与业务操作,完成专业见习;第八、九学期安排一定课时在校内实训基地完成岗位模拟实训;第十学期安排学生进入金融单位一线个人储蓄、现金出纳、会计结算、银行卡、客户经理等岗位进行顶岗实习。在学期教学过程中根据每一门专业课程的不同教学内容安排,将适合于在金融企业进行的教学内容,采取集中与分散相结合的方式安排在金融企业或校内全真型实训室内完成,创新性教学模式的实施,丰富了学生的实践经验。 2.3.2 把“职业能力”作为考核评价学生的重要标准 在考核学生的单项金融职业能力时,以学校的考核评价为主,综合课堂表现、平时作业及测验、实验实训及考试情况进行综合的评价,加大情景模拟、上机操作、案例分析等实践操作的分值比率,提高过程考核的比重;在考核学生的综合金融职业能力时,结合学生在金融企业实习的表现,由学校与金融企业共同给出考核评价,综合评价学生完成金融职业岗位的工作任务过程中的表现和成效。考核时注意考察学生的实际操作能力和在实践中分析、解决问题的能力,并且通过考核调动学生在实践中创新的积极性。 3 制度引领,构建智、能相融的“双师型”教学团队 ①与校企合作单位签订师资培养协议,创造条件开展专业教师挂职锻炼,分批安排教师深入行业企业进行锻炼,所有专业课教师每两年到企、事业单位专业实践达2个月以上,确保专业教师到企业实践。②建立一支来自生产一线的具有实践经验、较高教学水平、相对稳定的兼职教师队伍,他们参与学校的专业教学与建设,共同培养实用型专业人才。③鼓励教师积极参加职业资格证书考核或专业技能鉴定。近年来,已有多位教师获得“注册会计师”、“注册金融分析师”、“经济师”等证书。④企业人员与校内专业教师共同指导学生的实习实训,从而建立了一支由企业高级工程师和校内专业教师联合组成的结构合理、理论教学与实践教学互通的双导师队伍。 4 专业建设中的思考 首先,新的金融业态对金融专业课程及内容提出新要求,高水准的教材偏少,在省内领先、国内一流的精品课程尚在建设中;其次,虽然课程改革已经全面推进,并取得一定成效,教师的课改理念已经形成,但是,理实一体的教学模式、工学结合的人才培养模式还需进一步深化实践与探索;同时,由于金融行业岗位的特殊性,校企合作深层次问题有待突破,专业教师下企业实践学习的效果有待提高。 金融管理专业论文:高职金融管理与实务专业校企合作的浅论 摘要:本文通过介绍高职院校校企合作含义、分析其重要性和意义,在结合我院校企合作实际情况的基础上提出了实现金融管理与实务专业校企合作对策。 关键词:高职;金融管理与实务专业;校企合作 校企合作是一种注重在校学习与企业实践相结合,注重学校与企业资源、信息共享、人才共育的“双赢”模式。其形式是多方参与、产学研结合,目的是提高高职院校人才培养质量,增强企业竞争能力。 一、高职院校校企合作的重要性和意义 高职院校是为行业企业培养高端技能人才,其教学内容必须反映行业和企业的变化。它的专业是高等职业教育的基本单元,是其与社会联系的桥梁,专业教学标准的设计体现了专业培养的目标,而实现这一目标的前提条件是校企合作。同时高职院校培养的技能型人才能否满足社会需求最终还得由行业企业来评判。校企合作既是我国现在实行“工学结合”人才培养模式的平台,又是高职院校人才培养与行业企业所需人才对接的契合点。由此可见,校企合作在高职院校人才培养中起着至关重要的作用。 高职院校校企合作符合高等职业教育发展的内在规律,有利于促进高等职业教育可持续发展。符合企业培养人才的内在需求,有利于企业降低成本,提高企业优秀竞争力,实施人才战略,更能实施企业可持续发展战略。符合学生职业生涯发展需要,既促进解决学生就业,又有利于学生提高就业竞争力。真正做到学校与企业资源、信息共享、人才共育,达到“双赢”的效果。 二、我院校企合作基本情况:现有的校企合作运行模式 (1)“订单班”模式:机电工程系数控技术、机电一体化、机械制造与自动化专业的“三一订单班”,商贸旅游系旅游与酒店管理专业的“通程班”,学生顶岗实习和就业都安排到对应企业; (2)“工作室”模式:信息工程系软件技术专业的“多迪工作室”企业提供设备,带着学生开发相关软件; (3)“校中店”模式,经济管理系工商管理专业的“都市丽人班”,学校与都市丽人公司合作,开设了“都市丽人连锁店”完全按照连锁店经营模式让临近毕业和实习的学生进行经营与管理。目前,由于金融行业的特殊性,同时行业优势很明显,高职院校知名度远不如“211”和“985”本科院校,行业与其合作积极性不高。从而导致我院金融管理与实务专业只能在校外联系实习基地,学生没有合作企业进行顶岗实习,只是学院推荐学生到行业企业从事相关工作,真正的校企合作还谈不上。 三、实现金融管理与实务专业校企合作对策 (一)学校要重视并大力支持。学校要根据现代高等职业教育的发展要求来鼓励、引导金融管理与实务专业的校企合作。要在政策和人事上支持,资金投入上进行倾斜,要让合作有人、财、物的保障,使得校企合作能深入开展。 (二)要把有着好的形象和发展前景的企业引入校园。借鉴我院其他专业的校企合作模式,依托本专业校内外实训和实习基地建设,考察并选择好的企业将其引入学校。如:中国银行和建设银行长沙分行、中国人寿和平安保险公司、世纪和红塔以及方正证券有限公司等有意向与我们合作的企业,双方都有诚意是校企合作成功的基石。 (三)双方共同制定专业人才培养方案。由金融管理与实务专业的校内外教师、专家和企业专家共同组建专业指导委员会共同商定专业人才培养方案,做到专业课程设置和要求与企业岗位需求、职业标准对接。专业课程引入行业、企业生产技术标准,修订教学内容,共同编写教材,改变笔试为主的考核方式,建立基于学生的专业知识和技能的评价方法,及时更新了专业教学知识体系和考核办法,实现学生向学做人做事型方向转变。 (四)建立健全高校教师和企业技术能手双向交流制度。从企业聘请实践经验丰富和操作技能强,又熟悉行业发展情况,且具备教师条件的技术和管理人员做兼职老师,并在教学时间上灵活机动。培养“双师”队伍,鼓励支持特别是青年专职教师到知名金融企业对口岗位挂职锻炼,挂职锻炼结束时,企业向院校提交教师挂职锻炼的证明和评价,保证挂职效果。 (五)按照行业企业岗位工作需求,建设和完善校内外实践基地。充分利用与学校有联系的金融企业的技术和实操优势,来稳步扩展校外实训基地,让金融专业大三学生有顶岗实习。同时在校内仿造与银行、证券和保险公司等企业的设备设施。如:商业银行综合柜台和信贷业务、证券实操业务和投资理财以及保险产品销售洽谈等实训室,使用与实际工作相同的软件,按照实际工作场所业务场景进行高度仿真的教学。 (六)落实学生顶岗实习和毕业就业政策。学院要根据人才培养方案中教学计划安排,每年选派一定数量的学生到行业企业中进行顶岗实习。学生通过企业项目实训,其岗位技能、职业能力和职业素质得到了培养,甚至一部分学生毕业后就在企业直接就业,由此实现了校企双方的双线联动和深度合作。 作者简介: 赵明,男,湖南网络工程职业学院经济学,讲师。 金融管理专业论文:浅谈高职院校金融管理与实务专业开展的实践教学 摘 要:近年来,随着区域经济的快速发展,金融体系日趋完善,业务范围不断扩大,融资能力大大增强,营业网点不断增加,对从业人员需求不断增加。同时也带来了大量的人才需求,因此很多高职高专院校相继开设了金融管理与实务专业,培养各类银行一线岗位高端技能型应用人才,主要从事柜台业务、产品营销客户理财等业务;在对专业人才培养的过程中,教师应当结合该专业的人才培养方案有效选择实践教学环节,从而实现人才培养目标。 关键词:高职院校;金融管理与实务专业;实践教学 高职院校的金融管理与实务专业属于财经大类,学制三年,该专业的人才培养目标及规格是培养拥护党的基本路线,适应社会发展和区域经济建设的需要,面向商业银行一线业务岗位,具有诚信、合作、敬业的职业素质,掌握金融基础理论知识与临柜业务、产品营销、客户理财等业务操作处理专业技能,能从事个人储蓄业务处理岗、现金出纳业务处理岗、对公结算业务处理岗、银行卡业务处理岗、授信业务客户经理岗等工作的德、智、体、美、劳全面发展,具有较强可持续发展能力的高端技能型应用人才。结合高等职业学校教学标准的课程体系结构,该专业开设的优秀课程主要有银行基本技能、商业银行授信业务、商业银行综合柜台业务、银行会计实务、金融营销技能。此类课程都属于实践性较强的课程,要求教师在教学中以“理论够用,重在实践”的理念来设计实践教学环节。 目前高职院校实践教学环节包括认识实习、课程实习、毕业综合实习三个环节,结合金融管理与实务专业的人才培养目标及规格,具体分析以下实践教学环节。 一、课程实践教学环节 (一)教师以传统的课堂授课方式为基础,在课堂中设计一些学生为主体或学生能够参与的教学环节,如,在该专业的基础课金融学的授课中,教师可以设计以学生为主体的教学模式,要求每组学生画出网上购物及付款的全过程。这个任务是以学生平时在网上购物过程中了解的知识为基础,结合教材中关于网上银行的申请与支付的内容来完成的,因为平时学生掌握的相关知识不是很完整、很专业,因此在这项任务完成之后教师就针对每组学生出现的“漏洞”来作出解释和说明,使学生能够彻底掌握新知识。 (二)教师依托多媒体教学手段展开教学,具有高度集成性、良好交互性、信息容量大和反馈及时等特点,将多种信息同时或交替作用给学习者,从根本上防止了传统教学的种种弊端,使学习更加趣味化、自然化和人性化。如,认识其他国家的货币,教师通过多媒体的展示不仅让学生认识了新货币,而且也为货币的兑换做了直观的教学说明。通过直观的多媒体教学手段还可以让学生观看专业的银行业务人员的点钞技能与专业手法,帮助学生快速掌握相关技能。 二、校内实训室教学软件操作 银行业务校内实训室是培养该专业人才的校内基地,绝大多数院校对该实训室的建设都以计算机为依托,通过引进相关的银行业务实训操作软件来展开实训,其特点是直观性强、操作性强,学生在操作过程中能够及时地给予反馈,极大地带动了学生的学习积极性。通过银行业务模拟教学软件的实训使学生掌握银行对公业务及个人业务的计算机操作流程,因此受到师生的良好评价。 结合金融管理与实务专业所开设的银行柜台业务课程,校内实训的内容还应当包括对银行业务的手工操作实训环节,要求学生以相关教具为依托来完成。主要有银行业务相关凭证、仿真银行业务印章、点钞机、捆钞机、票据打印机、指纹仪、密码器等银行业务设备,要求学生掌握相关凭证的处理、票据的处理以及银行业务中基本的技能。 三、校外实习基地顶岗实习 与金融企业开展校企合作,为金融管理与实务专业的学生建立校外实习基地,对口企业主要包括各地方商业银行、农村合作银行等金融机构。学生深入金融机构实习,具体内容涉及学生在校期间所开设的银行服务礼仪、银行产品、财金应用文写作等课程,主要实习的工作是从银行的接待开始,逐步涉及金融产品营销,最后涉及关于银行基本的柜台业务,形成系列性的实习环节,有助于学生扎实地掌握相关专业技能。 校外实习还能使学生在实习过程中接触社会,转变思想观念适应社会的要求,从而增强岗位意识,充分认识该专业所涉及的工作内容以及工作任务,通过在银行的实习也能增强学生的社会经验,提升学生的综合素质。 高职院校金融管理与实务专业三位一体的实践教学模式,在具体的选择和应用过程中教师应当结合学生所开设的课程,有计划、有步骤地展开。以课程实践教学环节为主线,要求教师结合课程教学内容有效设计课堂实践环节,采用多元化的教学手段,丰富教学形式,构建有效课堂;依托校内仿真实训室,通过教学软件的操作,有效提升学生的动手动脑能力;通过学生在校外实习基地顶岗实习,强化实践学生的专业技能,全方位提升学生的综合素质;从而实现金融管理与实务专业的人才培养目标。 金融管理专业论文:职业院校金融管理专业职业技能大赛机制的构建 [摘要]从大赛的保障机制、选拔机制、经费保障机制、合作机制、奖励机制5个方面讨论职业院校金融管理专业职业技能大赛机制的构建。 [关键词]职业院校 金融管理专业 职业技能大赛 机制 构建 职业院校要以培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力为人才培养目标。近几年,职业院校不断深化教育改革,形成了一种以就业为重心,以提高职业技能为目的的发展思路,在学生职业技能素质和就业方面取得了一定的成果。但是,纵观这几年的省赛和国赛,几乎没有金融管理专业的职业技能大赛。根据金融在国民经济中的重要地位和金融行业的业务需要,笔者认为很有必要在全省甚至全国举办金融管理专业的职业技能大赛,以提高金融业从业人员的职业技能水平和服务能力,提高职业院校金融职业人才培养的工作水平。本文讨论职业院校金融管理专业职业技能大赛机制的构建。 一、构建金融管理专业职业技能大赛的保障机制 (一)构建领导机制 各级教育部门会同人保、财政、经委、各家金融机构、大学和职业院校等部门,组建技能大赛组委会,落实人员具体负责大赛的日常管理工作,组织领导本级技能大赛。在技能大赛组委会的领导下,设仲裁组、评判组、赛务组、宣传组和后勤保障组等,明确各组的职责和要求,以确保技能大赛顺利、安全、有效地进行。 (二)构建评判机制 一是制定科学合理的竞赛方案。竞赛方案也称行动指南,是在借鉴其他专业办大赛经验的基础上,结合金融企业和学校的实际情况来制定。竞赛方案应包括竞赛指导思想、竞赛目的、竞赛项目的分组、选手报名参赛的资格要求、代表队组成要求、选手报名表、竞赛内容及评分细则、竞赛形式、竞赛方法、竞赛环境要求、竞赛评判要求、竞赛奖项设置、竞赛经费来源、承办和协办单位的安排、选手须知、食宿安排、承办单位场地示意图等。 二是进行切合实际的命题。有些竞赛项目需要命题,命题的公平公正是竞赛工作的一个重要环节。在命题环节中,首先,必须把保密工作放在首位;其次,将命题与金融行业需求相结合,与职业院校的教学实践相结合,以提高命题的实用性;最后,命题在难易程度的把握上要高于一般的考试和竞赛。 三是进行保密规范的评判。评判工作是技能竞赛的优秀活动,评审专家也就是评委是技能竞赛中最重要的要素之一。笔者认为评委要采取“一人负责制”,实行由技能大赛组委会确定选聘评委的原则,然后由一位组委会成员负责评委队伍的选定与组建,比赛开始前10分钟才能够公布,在比赛开始之前,没有第二个人知道评审专家队伍的组成,从而确保大赛最大的保密性。评委会根据金融行业的需求和职业院校的教学情况制定科学合理的竞赛标准、规则和程序,明确命题、竞赛、评判、仲裁、监督等各个竞赛环节的要求,规范领队、选手、指导教师、裁判、后勤服务等各类参赛人员的职责行为,保证比赛有序进行。 二、构建金融管理专业职业技能大赛全员参与、层层选拔机制 金融管理专业职业技能大赛要面向全体学生,要主动融入到职业教育人才培养目标和教学过程中,融入到职业教育服务经济社会的功能体系中,实现技能大赛与专业培养目标相结合,与专业教学实际相结合,与就业岗位需要相结合,与国家职业标准相结合,真正形成“普通教育有高考、职业教育有大赛”的新局面。 (一)建立统筹规划、分级举办制度 在省教育厅的统筹规划下,全省职业院校金融管理专业职业技能大赛要形成县(区、校)、市(州)、省和国家四级大赛机制。在县级技能大赛的基础上,逐级选拔优秀选手参加上一级技能大赛。省属职业院校选拔出的优秀选手可直接参加省级大赛。 (二)建立全员参与、定期举办制度 开展职业院校金融管理专业职业技能大赛的目的是提升师生的技能水平,全面提高教育教学质量。所以金融管理专业职业技能大赛要尽量实现“专业全覆盖,师生全参与,社会共关注”的目标。省、市(州)、县(区、校)级金融管理专业职业技能大赛要根据当地经济社会发展需要和全国金融管理专业职业技能大赛的要求设立大赛项目,由阶段性工作向常规性工作转变,做到定期举办。建议县(区、校)级大赛在每年3月份举行。市(州)级大赛在每年4月份举行,省级大赛在每年5月份举行,选拔的优秀选手每年6月参加国家大赛。有条件的市(州)、县(区、校)要选择广场等人口相对集中的场所举办开幕式,以提高金融管理专业职业技能大赛的影响力和关注度。 三、构建金融管理专业职业技能大赛的经费保障机制 (一)探索以承包转让的方式进行公司化运作 一是将金融管理专业职业技能大赛以承包转让的方式转交给知名的专业化的会务、会展管理公司进行运作,授权由公司直接承办,解决大赛经费的来源,在取得经验后再大力推广,期间由省级职业技能鉴定中心适时对大赛评判过程予以监督,并负责对结果予以总的确认。二是直接组织相关人员,建立一支由领导人员、管理人员、技术人员参与的专门队伍,引入市场机制,负责职业技能鉴定专家队伍建设、竞赛费用筹措以及竞赛活动整个策划的组织实施工作,等于新建一个临时性的开发机构,在省级鉴定中心授权的基础上开展各项工作。 (二)通过中介与金融或其他企业合作办赛 一足与新闻媒体合作共同引资,创建一个由媒体运作筹措资金,金融或其他企业承担金融管理专业职业技能大赛,大赛管理部门主办大赛的合作办赛模式,促进大赛的良性发展,不断扩大大赛的社会影响和规模。二是通过直接转让大赛冠名权,由企业解决部分运作资金,大赛方统一调动经费的筹措、应用,进行多元化的管理。 (三)财政部门和职业院校各自承担一部分资金 省教育厅还应会同省财政厅每年在职业教育经费中安排一定的资金专项用于省级及全国金融管理专业职业技能大赛,各市(州)、县(区)财政部门也要在职教专项经费中安排一定的比例用于本级技能大赛,各职业院校要按照学生规模安排一定比例的资金用于校级技能大赛,以保证分级大赛经费的落实。此外,还要拓宽资金筹措渠道,合理支配资金,为技能大赛提供资金保障。 四、构建金融管理专业职业技能大赛行业(企业)合作机制 (一)建立校企合作、行业参与制度 各级金融管理专业职业技能大赛组织机构要充分发挥行业、企业在技能大赛中的作用,积极联合相关行业、企业参与举办技能大赛。要用行业、企业标准引领大赛规则,实现专业设置与职业岗位、课程设置与职业标准的对接;积极引进企业新设备、新技术、新工艺、新方法,支持和服务技能大赛;聘请企业相关人员,参与技能大赛评判;鼓励企业现场招聘,推荐选手优先就业。 (二)直接与企业联合办赛 部分企业,尤其是处于成长期的企业,因为企业知名度不高,迫切需要大力宣传自己,树立品牌。并且这部分单位又具备一定的经济实力,但又很难找到合适的宣传平台。鉴于此,可以探索与企业进行联合办赛的方式,这样,企业可以借助大赛这一载体树立自己的品牌,扩展知名度,实现公司的宣传、产品的销售、从而达到经济效益的目的。而作为技能大赛管理部门,既能够在市场化运作的条件下,有效解决大赛的经费筹措问题,又能通过有力的监督控制达到良好的效果。 五、构建金融管理专业职业技能大赛的奖励机制 (一)明确奖励范围 金融管理专业职业技能大赛奖励范围包括:职业院校在校学生参加省级、部级教育行政部门牵头组织的职业技能大赛取得优异成绩者;指导学生参加省级、部级技能大赛取得优异成绩的指导教师;对组织参加省级、部级技能大赛,成绩突出的组织单位和个人;对省级、部级技能大赛提供较大赞助的企业和单位。 (二)确定奖励方式 一是精神奖励。在全国金融管理专业职业技能大赛中获一、二、三等奖的学生,授予“职业院校学生技能标兵”称号,并颁发证书。指导学生在全国金融管理专业职业技能大赛中获一、二、三等奖的教师,授予“优秀指导教师”称号,并颁发证书。在省级、部级金融管理专业职业技能大赛中,组织工作突出、成绩显著的单位和个人,分别授予“组织工作先进单位”和“组织工作先进个人”称号,并颁发证书。对在省级、部级金融管理专业职业技能大赛中获得优异成绩的学生,其竞赛工种和竞赛内容符合国家职业标准的,经同级人力资源和社会保障部门核准,核发相应等级的职业资格证书;学校可优先推荐就业。对支持职业院校金融管理专业职业技能大赛表现突出的企业予以表彰,并可用企业名称冠名技能大赛,在设立技能大赛基地、推荐优秀毕业生等方面给予优先考虑。凡在省赛或国赛期间与企业签约的选手,予以解决当地城市户籍问题。 二是物质激励。对获得省级职业院校金融管理专业职业技能大赛一、二、三等奖的学生给予奖励。按获奖项目(包括团体项目和个人项目)奖励,每个获奖项目按不同等级奖励一定数额的现金。对获得省级职业院校金融管理专业职业技能大赛一、二、三等奖项目的指导教师给予奖励。按获奖项目(包括团体项目和个人项目)奖励,每个获奖项目按不同等级奖励一定数额的现金。对获得省级职业院校金融管理专业职业技能大赛一等奖项目的学校给予奖励。按获奖项目(包括团体项目和个人项目)奖励,每个获奖项目奖励一定数额的现金。奖励资金专项用于相关专业教学成果整理、专业教学方案研究、专业课程和教材开发。对获得全国职业院校金融管理专业职业技能大赛一、二、三等奖项目的学校给予奖励。按获奖项目(包括团体项目和个人项目)奖励,每个获奖项目按不同等级奖励一定数额的现金。奖励资金专项用于相关专业教学成果整理、专业教学方案研究、专业课程和教材开发。 金融管理专业论文:《高职金融管理与实务专业毕业实训》课程方案构建研究 《高职金融管理与实务专业毕业实训》课程,是高职高专的金融管理专业必修之实践课程。该课程所占的学分较多(一般6学分),课时较长(一般132学时),而且需要学生在修完证券交易、证券分析、国际金融实务和期货分析等专业基础课程后,在2+1学制的顶岗实习前修读。课程属于学生毕业前的综合技能演练课程,也是与未来工作岗位实际要求紧密衔接的实操课程。 一、在高职高专开设《高职金融管理与实务专业毕业实训》课程的必要性 高职金融专业人才培养目标是面向各商业银行及其它金融机构的一线岗位,从事综合柜台操作、金融产品营销、金融机构内部服务等工作,具有较高素质的应用型人才。毕业后学生可以从事证券、期货、外汇和银行等金融机构的一线操作。因此,本课程是金融管理与实务专业的优秀课程。本课程的教学目标是使学生具备从事证券、期货和外汇的一线业务操作的基本知识、基本规程、基本技能和综合能力,胜任在各种组织形式下的业务操作与管理工作。所以,该课程的开设非常重要。 二、《高职金融管理与实务专业毕业实训》课程总体要求 本实训对学生的要求:(1)遵守实训室的各项规章制度和上课纪律,不迟到、不早退、不无故缺勤。因故不能出勤者,应提前向实训单位指导老师请假。(2)应服从指导老师安排,严格要求自己,增强学习的积极性和主动性,尊敬老师、虚心学习、不懂就问,处理好与实训同学的关系。(3)应在实训结束后提交实训报告。实训报告的内容包括实训基本情况、实训主要过程、实训主要内容、实训中的主要收获和体会等,字数不少于3500字。 本实训对指导老师的要求:负责对学生专业实训情况进行指导,解答学生实训中的疑难问题,并在实训结束后,对学生实训情况进行成绩评定。 对实训单位和场所的要求:学生应在学院实训室进行实训,机房电脑可以连接互联网,电脑安装有虚拟的股票、外汇和期货交易系统。 实训方式采取集中形式。集中实训由实训指导教师带队、学生统一到指定实训室实训。指导教师负责实训的具体事宜,学院进行统一组织、管理和检查。 三、《高职金融管理与实务专业毕业实训》课程的内容及要求 学生需要了解证券基本的技术分析方法,包括K线分析、趋势分析、均线理论、形态分析、技术指标分析和波浪理论;掌握证券基本分析的基础知识,包括宏观经济分析、行业分析和公司分析;掌握股票模拟交易流程;熟悉权证模拟交易流程;了解外汇的基础知识,模拟进行外汇实盘交易和保证金外汇交易;掌握期货的基础知识,熟悉期货交易流程;运用期货工具进行投机、套利和套期保值。 四、《高职金融管理与实务专业毕业实训》与基于课程过程形成的作业评估 五、《高职金融管理与实务专业毕业实训》基于课程形成性评价标准及考核内容 技能要求。掌握股票分析与模拟买卖;掌握外汇分析与模拟买卖;掌握期货分析与模拟买卖。 理论知识掌握。根据本学期在《金融管理与实务专业毕业实训》实训课程所学到的专业知识及所受启发,根据下列要求写一篇不少于3500字的实训报告。1.实训报告内容包括实训持续时间、地点,实训的内容,实训性质、目的。通过实训对实训者金融专业知识巩固所起的作用。2.实训者在实训操作过程中的心得、体会、启发等。3.立意明确,题目自拟,不得抄袭,字数要求在3500字以上。4.实训报告封面及内容要求严格按照附件1及附件2的格式撰写,撰写完毕后将打印好的纸质文本装订整齐,在第18周随堂交给该门课程实训指导教师,并将电子版发送至指导教师指定的电子邮箱。 实训教学的考核采用实训指导教师依据学生实训效果具体评定的方式,实训成绩按理论知识点的掌握程度、模拟业务处理的正确性及实训态度等方面来评价,具体为:考勤(占10%),每迟到一次扣1分,迟到20分钟或以上作缺勤处理;每缺勤一次,扣2分,至考勤分扣完为止。出勤未达到本课程1/3课时取消该课程期末考试资格。无故缺勤超过三分之一以上者,取消该科考试资格。 基于课程形成性评估实训指导规划细则 总之,课程方案构建研究是以课程形成性评价为纲,以项目任务为主体,将专业知识、实践能力和职业素质融为一体,强调课程的实践性、职业性和开放性,力争让学生工学结合,同时在学习过程中通过课程形成性评价加强对学生实践的考核与监督,尽早适应未来的实际工作。 金融管理专业论文:高职金融管理专业与实务专业人才培养教学方案改革研究 高职院校金融管理与实务专业的人才培养定位应从金融机构管理岗位下移到基层金融机构一线岗位,构建基于工作岗位能力要求的职业优秀能力、行业通用能力、岗位特定能力、拓展能力等方面的能力要求,设计合理的实践教学体系。从高职金融管理专业培养理念与培养目标,专业特色,市场需求,以及教学实践等方面进行了深入的探讨。 高职院校金融管理与实务专业人才培养高职院校的金融管理与实务专业,是为了适应我国金融业的迅猛发展,满足银行、证券、保险业务经营与管理人才需要,尤其是地方金融、区域金融、合作金融、股份制金融的发展实际需要而设计的一个新专业。那么,如何构建高职院校金融管理与实务专业课程体系,从而适应基层商业银行、证券和保险营业机构业务经营一线人才需要,是一个很值得研究的重要课题。 一、培养理念与培养目标 (一)金融专业人才培养理念 1.适应我国金融改革和发展的需要; 2.适应中国加入WTO、参与经济和金融国际竞争的需要; 3.注重能力的培养,强调理论基础扎实,能具体操作、会经营管理、具有协作、创新精神和高尚的职业道德。 4.优化以“订单培养”为主要载体的工学结合人才培养模式,积极探索顶岗实习、生产性实训基地建设的新路径。 5.确立“做学生欢迎之师、创社会满意专业、育时代有用之才”的价值理念,按照“立足大金融,面向大市场”的办学思路,大力弘扬“尚德、精业、爱生”的教风和“诚信、明理、笃行”的学风;努力探索“教学与实践零距离,教师与学生零间隙,毕业与上岗零过渡”,切实加强内涵建设和质量管理。 (二)本专业培养目标 培养德、智、体、美等全面发展,具备大专水平的文化素质,能适应我国社会经济发展形势需要,掌握现代财务信息管理基本理论和基本知识,具有从事本专业实际工作的综合职业能力,满足社会对高层次、高素质、现代化、信息化财务管理专业人才的需求,适应各行业财务信息管理需要的第一线高级技术性应用人才。能胜任各单位财务信息处理工作;各金融机构各种票据、资金结算工作;各大商场、超市的会计工作;各企业仓库保管工作;面向社会从事记账、税务等咨询工作岗位。具有财务信息管理、商务谈判、计算机基本操作和英语基本应用能力。 二、专业特色 金融管理与实务专业始终坚持以服务为宗旨、以就业为导向、走“校企合作、工学结合”的发展道路,以知识为基础、能力为优秀、素质作保证的人才培养模式,建立完善的理论与实践教学体系,为实现高素质技能型、应用型人才的培养提供了可靠保证。 (一)培养方向分析 1.成立金融专业人才培养方案专家指导委员会、积极开展专业建设工作 聘请各大商业银行专家参与专业建设咨询指导工作,成立金融专业人才培养方案专家指导委员会,并定期召开专业教学计划修订研讨会,适时进行专业教学计划的修订,以适应社会需求的多样性和多变性。 2.加强校企合作,“请进来、走出去” 专业发展要依托金融行业、依靠金融企业,注重与各金融机构及金融企业特别是商业银行的联系与合作:一是聘请其高层管理者或业务能手为兼职教师,定期为师生开展学术报告或承担实践教学任务;二是根据金融机构及企业业务发展需要,制定培训方案及培训意向书,提供培训场地、委派教师对其职工进行培训;三是与其签订校外实训基地协议,定期组织专业教师与学生深入业务部门进行实践实习。 (二)竞争环境分析 竞争环境分析主要是指竞争者分析。对于我院金融专业来讲,竞争环境分析就是对开办金融学专业的其他高校的分析。金融专业的竞争环境概括来讲有以下几个特点: 1.竞争激烈。目前开办金融学专业的院校较多,已经出现毕业生就业困难,因此,金融专业已被列为教育部控制布点专业。 2.竞争者在师资、办学经验和学科建设方面具有相对优势。 3.竞争者一般在金融专业下设银行、投资经济、保险、理财等方向,但特色不明显,实践环节重视不够。 4.由于宏观金融管理人才的需求不断下降,以及公司企业对金融理财人才的大量需求,一些院校开始注意在金融专业下设公司金融方向,以培养面向公司企业的微观金融理财人才。所以,高职应用金融与实务专业是一个极具潜力的专业,具有广阔的发展前景。 三、市场需求 (一)行业背景强 金融是现代经济的优秀。金融活,经济活。近年来,省委、省政府将金融工作置于战略性全局性的高度,明确提出要把金融作为一项重要的基础工作抓紧抓好,采取了一系列行之有效的措施,大大促进了经济金融的“互利双赢、共兴共荣”,金融在湖南得到前所未有的关注。随着金融业进一步对外开放,在外资银行大批涌入中国的同时,金融业的竞争已变得越来越激烈。金融业新增单位竞相涌现。 (二)人才需求旺 我省除了国有商业银行外,还相继成立了大大小小的数家股份制的商业银行。这些银行的成立,给我省金融市场注入新的活力,但同时也给我省金融市场增加了新的风险。特别是在目前全世界面临严重的金融危机,并且波及到中国的经济发展的形势下,迫切需要一大批具备各方面综合素质的金融人才。 (三)结构明显“偏” 大部分企业的人才结构呈现“偏态”特征,即企业对高素质、高学历人才的需求永远小于对操作型人才的需求,而这一特征在金融企业的岗位设置层次中表现得更为突出:首先,从当前金融企业各岗位从业人员占比情况来看,由于金融企业多采用“总行(公司)——分行(公司)——支行(公司)——营业性机构(或机构)”的机构层级设置方式,支行(公司)以上层级的机构主要履行管理、研究、和产品开发等职能,由于机构数量较少,设置较少的管理及研发型岗位。而基层经营机构(或机构)作为业务终端,数量众多并直接接触客户,设置大量“客户服务型”和“业务操作型”岗位。 四、课程设计 (一)设置原则 课程设置的基本原则——技能原则。高职院校金融管理与实务专业在设置课程时。应对人才培养目标及培养规格进行量化,具体找出特定岗位群的通用技能点。再进一步考虑形成这些技能的知识是什么,提供这些知识的课程是什么,这样才能最终确定应该设置什么课程。 金融管理专业论文:浅谈高职高专金融管理与实务(证券投资)专业实践教学模式的选择 【摘要】自加入WTO以来,中国以银行、证券投资为代表的金融行业得以迅速发展,同时也带来了大量的人才需求,因此很多高职高专院校相继开设了金融管理与实务专业。但是,全国大多数职业院校开设的此专业,实践教学模式仍然十分传统、单一,缺乏新意,学生毕业后难以胜任相关岗位的工作。因此,本文拟从高职高专金融专业的学校及学生定位角度、人才培养模式和课程设置等方面出发来探索证券投资实践教学模式的选择;并对目前初步形成的课堂实验、仿真实训、社会实践“三位一体”的实践教学模式予以深入研究,以期对高职高专金融专业的实践教学模式建设有所裨益。 【关键词】证券投资;实践教学模式 高等职业教育是一个满足职业需求、以就业为导向的教育教学体系,因此,基于职业属性的教育规律,职业院校在学校和专业、在课程设置的定位以及人才培养模式上都应以市场对人才的需求为导向,以促进就业为目标,在职业教育中将满足社会性需求和职业性需求的功能融为一体,通过实践教学使学生最大限度地掌握职业技能,力争将职业教育的效用最大化。具体到高职高专金融管理与实务专业的细分方向证券投资,根据目前市场对人才的需求状况,将重点放在培养金融理财职业人才和证券经纪上。我们将人才的专业技能需求、职业资格和学生的兴趣相结合,积极探索证券投资课程的实践教学模式,力求培养适合当前资本市场需要的有用人才。 一 高职教育金融管理与实务(证券投资)专业的定位及学生定位 要适应高职高专金融专业证券投资实践教学模式的选择,首先要从专业定位和学生的定位来探讨。 1.专业定位 一是培养一线生产者还是管理人才;二是策略层面的工作还是简单经验层面的工作;三是专业技能人才还是“通才”。 根据高职高专金融专业的特色,不应该比照本科院校的金融定位,把学生培养成通才,应该根据职业教育的特点来决定高职学生未来应该是个“理论够用,技术应用能力强、善于交际”的一线人才,而不是通才。并且刚入职应该是简单的经验层面的工作,慢慢地有条件发展成能够处理策略层面的工作,最终成为基层网点的管理人才。 2.学生定位 对未来的一种职业选择,如金融三大行业:银行、保险、证券。具体到证券投资专业,如经纪人、操盘手、分析师。因此学生对于自己的未来的一个职业定位,也是高职高专教学模式的一大研究方向。 二 人才培养模式的定位 根据证券业人才的几个层次需求将学生未来可能从事的岗位划分为以下三个:证券经纪人;操盘手;证券投资分析师。 1.证券经纪人 证券经纪人是在证券交易所中接受客户指令买卖证券,充当交易双方中介并收取佣金的证券商。 作为证券行业的入门职位,证券经济人在行业中有很基础的作用,是从事金融市场其他岗位工作的起点,目前市场需求也非常大。因此,针对银行等金融机构就业的高门槛而言,职业院校学生选择证券投资业及获得证券经纪人从业资格不能不说是一个从优的选择。学校除了讲授证券投资的理论知识外,有充分的实训教学设备条件开展仿真实训教学,并辅以适当的证券从业资格教育,培养和强化学生的从业资格能力。 2.操盘手 操盘手泛指金融市场中,在证券、期货交易中专门为投资机构从事金融工具买卖的专业技术人员。他们具有熟悉各种金融工具,市场趋势分析充分,盘面把握较好,操作技术娴熟,心理稳定等特质,能够根据客户的要求捕捉金融交易的时机,熟练运用买入和抛出筹码的技巧,为证券商或委托人获取利益。 3.证券投资分析师 证券投资分析师是依法取得证券投资咨询执业资格,并在证券经营机构从事与证券市场及证券投资相关的各种因素研究和分析工作,并向投资者提供分析、预测或建议的专业人员。其工作内容包括证券市场、各证券品种的价值及变动趋势的研究和预测,以书面或者口头的方式向投资者上述证券研究报告、投资价值报告等。 证券投资课程通过理论教学、课堂实验、仿真实训逐步培养学生掌握证券市场、各证券品种的价值及变动趋势的研究、分析方法,为其日后的证券投资分析工作奠定基础。 三 课程设置 高等职业教育作为区分普通高等教育的第二标志即是课程内涵,因此,课程设置、开发及其内容选择就成为高职教育能否持续发展的依据。 就高职高专金融管理与实务的证券投资课程而言,简单照搬普通高校金融本科的课程设置模式是不可行的。无法彰显高等职业教育的特殊性。因此,高职高专证券投资必须是依托证券市场,选择能够使学生掌握证券市场分析和证券投资专业技能的实践教学模式,自主开发适合该专业高等职业院校学生的职业课程。 具体而言,最理想的方式就是高职院校与券商合作,通过互相渗透,教育专家与专业实践人才相互融合开发课程,使证券投资课程既具有教学的特性,同时也强调了市场特性,使学生所学的知识和技能能够满足证券投资的职业需要。 因此,在课程设置与开发上还应强调可操作性、应用性和实践能力培养的可行性。课堂实验、仿真实训、社会实训“三位一体”的实践课程开发和建设在这里就显得更为重要了。 此外,大多数高职院校的金融专业的理论教学内容与普通本科基本相似,甚至一致,只是通过在理论教学内容上从简,实践、实训环节上增加课时量来与普通本科相区别而已。而笔者认为不光是在实践实训环节,还要从基本理论课程这一块努力,开发符合高等职业教育要求的职业金融理论课程,如适当开发或增加具有职业特性的(如从业资格、专业道德)金融实验学、金融心理学、金融行为学、经纪人必备特性、以及维护经纪客户关系,遵守证券法律等教学内容或课程。 四 “三位一体”实践教学模式的选择和建设 根据以上分析的三个角度,并从这三个角度出发,我们选择并初步建成了适应高等职业教育金融专业证券投资课程的“三位一体”的实践教学模式,即课堂实验、仿真实训、社会实践(顶岗实习)“三位一体”的实践教学模式。 1.课堂实验 课堂实践的目标是为之后的仿真实训和社会实训打下一个坚实的基础。它在“三位一体”实践教学模式中处于最基础的环节,课堂实践主要从以下几个方面着手。 (1)让学生了解相关的理论知识,虽然,对于高职高专学生理论知识的培养没有本科生那么重要,但是,扎实的理论知识仍然是不可或缺的重要环节。高职高专学生在数学方面的基础相对薄弱,所以在阐述证券投资理论是要尽量避免数学推导,代之以比较通俗易懂的案例教学。案例教学切入点的元素要与学生的生活经历、生活体验和观察理解生活现象的实际能力紧密联系在一起。以讲故事的形式把理论知识和现实案例有机地结合在一起,如在讲解央行的三大货币政策工具时,把最近央行多次加息的动机以及它会如何影响我国资本市场等现实题材结合起来。通过案例讲解这种形式的切入能激起学生在已有认识的基础上学习探究新知识的欲望和兴趣,使学生较快进入特定的学习氛围中。在案例教学中。讲故事是为了让故事本身来解析和印证理论知识。 (2)课堂的互动。互动的方式是多样化的,可以是提问的方式,也可是小组讨论或者辩论。教师应该先让讨论得较成熟的小组代表发言,再由各组提出本组的疑问,然后进行讨论。在讨论的过程中,教师要让学生的讨论始终在主题范围之类,突出关键问题。最后,教师要不失时机地进行引导,师生共同对所学内容进行归纳总结。这样,不仅使学生可以在课堂上大胆地交换各自的看法,使学生能积极主动地获取知识,提高分析、判断、推理等多种思维能力;而且学生们的语言技能也得到了提高,学习潜能和创造力得到发挥;更重要的是培养了学生团队精神。 2.仿真实训 仿真实训是模拟真实职业技能实际训练的简称,是指在以学校为主的状态下,按照人才培养规律与目标,对学生进行模拟真实环境的技能训练的教学过程。仿真实训的最终目的是全面提高学生的职业能力,很快适应真实环境的工作状态和技能要求。达到企业用人的需要。 仿真实训作为整个实践教学模式最为关键的一个环节,它的成败决定着后续的社会实践的开展。因此,应高度重视这一环节。特别是在实训内容选择和实训模式的选择上进行特定的研究。在尊重教材的基础上,我们摒弃课本上陈旧的已经跟不上目前资本市场发展的一些内容,重新设置了适应市场的一些内容,以填补在当前金融市场中的理论和实践空白。例如在学习CCI这个技术指标应用时,我们选择市场上流行的分析工具CCI(84)来捕捉市场最强热点,弥补以往在对待强势股无法正确迅速入市的一个空白。在分析市盈率的时候,采用动态市盈率与资本回收时间和银行利率的对比来分析市盈率的真实含义。 在仿真实训中,我们进行了一些教学改革尝试,将某个班级定位为教改实验班,把全班分为十个投资小组,每个小组4~5人,分别仿照现实社会设立一个分析师和一个操盘手,模拟外界公募基金或私募基金的投资模式,以业绩作为评价标准,每周对10个小组进行投资排名,分别设立投资奖和研究报告奖,激发学生的仿真实训热情。 3.社会实践 基于高职高专金融管理专业学生的培养目的,力求学生在系统的完成在校的学习知识的同时,完成学以致用的目的。使学生能够在走入社会,熟练且有效地完成角色的转变,成为金融领域适用之才,社会实践(顶岗实习)就应运而生了。 首先,在校期间,通过与当地证券公司或基金公司联系,协助其组织相关模拟炒股大赛,使学生能够把所学知识转化为自身的技能;同时,邀请组织单位专业人士,在模拟炒股活动中开办讲座和给予指导,拓展学生的知识面和提高学生的操作技巧与分析能力。 其次,建立与证券公司或基金公司友好互助关系,组织学生到证券公司或基金公司实习,通过顶岗实习,进一步锻炼学生的动手能力和提高其思考能力。 最后,学校应主动地融入到地方经济和社会建设的主战场,把行业、企业融入学校人才培养链的全过程,并根据学校的专业特点与相关的行业及企业进行广泛地接触和洽谈,从而建立校外实训基地,在学生三年级下学期,鼓励学生走入社会,提高自身的业务素质和实践能力,为毕业后的工作和职业发展打好坚实的基础。 五 结语 “三位一体”的实践教学模式可以有两种实现方式,在具体的实践教学过程中可以交叉采用。 第一,程序式实现形式。先课堂实验,完成后再进行仿真实训,完成后再进行社会实践(顶岗实习)。 第二,交叉混合实现形式。先进行课堂实验,在有了一定课堂实验经验的基础上马上开展仿真实训;在仿真实训中,利用寒暑假进行社会实践(顶岗实习);根据社会实践结果、市场对人才的真实需求以及个人认为在所从事的岗位上尚有哪些欠缺的职业技能和专业理论,回校后加强相应的课堂实验和仿真实训的学习,将实践检验于理论,最后提高理论水平,从而达到再次指导实践的目的。 如此,三位一体互相渗透,互相提高,在实训过程中发现课堂实验的不足,在社会实训中检验课堂实验和仿真实训,在仿真实训中利用社会实践所学的市场理论及实践提高仿真实训能力,将仿真实训更能接近现实职业活动,最终能够胜任职业需要,从而达到高职教育的目的。
生产与运作管理论文:高校《生产运作管理》教学中存在的问题与改进措施 摘 要:《生产运作管理》课程是高职物流管理专业的优秀课程之一,具有较强的理论性和实践性,该课程的成功开展对于生产与运作的管理具有重要的指导意义。但由于多种原因,该课程的开展并未取得预期的效果。为此,本文结合自己的教学心得从教学方法、师资队伍建设、教学条件等角度出发,分析了在该课程的教学中主要存在的一些问题,并提出了相应的改进方案,旨在能够对高校《生产运作管理》课程教学提供一些有益的建议。 关键词:生产运作管理 课程教学 问题与改进 1.前言 《生产运作管理》作为一门与生产运作实践相互联系的优秀课程,是一门和很多专业相交叉的学科,随着社会的不断进步,服务行业过程逐渐从生产过程中分离出来,因此,在教学过程中,我们既要考虑到有形的生产过程又要兼顾到无形的服务行业。本文结合自己从事教学的过程与感受,针对在该课程教学实践中存在的一些问题,对《生产运作管理》教学过程中的教学方法、师资队伍建设、教学条件等方面存在的一些问题进行了探索研究,并提出相关的改进方案。 生产与运作是人类从事社会组织三项基本职能之一。生产与运作具有广泛性,生产运作活动管理的好坏直接和社会组织的经济效益相关,因此可以看出生产运作管理的重要意义。为此,《生产运作管理》课程在高校的物流管理专业逐渐受到关注。然而,由于本课程的独特性,很多高校的教师普遍认为该课程教学存在一定的困难,并且学生也缺乏社会工作实践的经验,没有对生产与运作的感性认知与思考。与此同时,在教学也存在一定的客观因素,如教学条件的限制,不能充分做到理论和实践相结合的目的。最终,导致学生对这门课程的学习缺乏热情和积极性。笔者认为,要改进这种状况,以期提高教学的质量,应丰富教学的方法,采用多样的教学手段提高学生兴趣。 2.《生产运作管理》课程教学中存在的一些问题 2.1学生的学习积极主动性不高 首先,存在这种现象的原因在于,学生总体方面没有生产管理的理论知识,对将来是否会从事生产管理工作缺乏信心,以至于学习本课程的热情不是很强烈,缺乏积极性。大多数的学生毕业以后就业的方向大都是证券公司、保险公司、国家银行、房地产业或者是相关的政府机构,总体是不愿意去生产管理部门,很少有学生自愿选择去制造业行业工作。其次,在以无形的服务业等相关的非制造业为主体的工作环境下,现有的社会工作状况,导致了学生对于和制造业相关的《生产运作管理》课程热情程度较低。最后,学生主要通过先理论,然后是实践或缺乏实践的模式学习,或者老师教授的知识缺乏市场,导致学生的兴趣不够高。 2.2部分的教师的授课经验不够丰富,缺乏一定生产与运行管理实践经验 目前很多高等学校采用的《生产运作管理》教科书滞后,课程的大纲与生产实践脱节,教师更是没有企业生产管理的经验,因此,导致课堂上的教授方式主要是对学生科学理论知识的灌输和纯理论的探讨但是忽略了学生分析问题解决问题的能力。由于老师经验的关系,从而会导致有案例分析不透彻,学生难以深刻理解案例中的内涵,学生思维的创造性和发散性受到了很大的抑制。 2.3《生产运作管理》课程教学模式存在的问题 目前,该课程的教学方法主要是以授课为主,以多媒体的方式为辅,结合一定量的作业及案例讨论的教学模式。在这种教学的模式中多媒体教学方式不够完善。在教学中所谓的“ 多媒体” 只仅仅是以文件的形式代替了传统的黑板教学模式,却没有充分发挥多媒体在教学中的价值,进而,未能充分的激发学生的兴趣。同时,理论教学和实践教学存在一定的脱节现象。 3.《生产运作管理》课程教学的改进 3.1改变常规案例教学 在以往的教学中老师常常引用国外的成功案例进行分析,虽然这些案例在我们的教学过程中有着不可取代的地位,但是我们更应结合本国的企业文化特点,寻找与之相关的案例进行分析,同时作为一名老师我们更不能忽略反面的案例在我们生产学习中所扮演的作用,通过反面案例的学习同样有着引以为戒的作用。 3.2充分利用多媒体工具教学 虽然多媒体设备已经在很多高校中得到普及,但多媒体工具的利用多样性有待提高,在高校的教学中,老师是普遍是将书本中的内容简单的放到多媒体中,仅仅是照本宣科的教授,这样很难激发学生对该课程的兴趣。因此,我们可以将多媒体资料中放入大量的照片、录音、电影片断等方式来加深学生对《生产运作管理》课程的认识,从而提高学生对该课程的热情。 3.3通过沙盘游戏、ERP 实验开展教学 在教学过程中引入沙盘游戏,可以让学生扮演不同的角色,对生产过程中的不同问题进行分析讨论,这样不仅可以激发学生的兴趣,更能让学生深入其境的感受不同角色在生产过程中的意义。 3.4加强实践性教学的比重 实践性教学是《生产运作管理》课程教学的重要组成部分,因为我们在课堂的学习主要是理论的学习,而感性的学习对学生知识的接受同样重要。这就需要我们的学院和老师共同努力来提供学生一个好的实践或参观的机会来培养学生对该课程的浓厚兴趣。 4.总结 《生产运作管理》课程是和生产紧密相关的一门课程,该课程的开展为学生早期适应企业生产有着不可取代的作用。本文根据笔者多年的教学经验分析了该可能教学中存在的问题,并提出了相关的改进方案,运用多种教学方式,重视理论和实践相结合,加强学生分析解决问题能力的培养, 进而提高课程的教学效果。 生产与运作管理论文:生产与运作管理课程的实践性教学探析 摘要:文章从实践性教学中存在的问题、产生这些问题的原因以及解决的对策等三个方面对生产与运作管理表课程的实践性教学进行了探析。 关键词:实践性教学;生产与运作管理;探析 生产与运作管理是研究如何将企业的生产要素进行合理配置、使用,以便高效地创造产品和服务的一门学科,它是随着近代工业的产生、发展而成长起来的一门实践性很强的学科。对于职业教育的生产与运作管理课程而言,如何在教学中实现理论教学与实践性教学并举,通过一定形式的实践性教学辅助理论教学并提高学生的实践动手能力,将学习与生产应用紧密结合,就显得尤为重要,现结合本人的教学实践谈一谈生产与运作管理课程的实践性教学存在的主要问题、产生原因以及解决对策。 一、目前存在的主要问题及其原因分析 (一)实践性教学的组织准备不够充分 主要表现有:一是活动目标没有进行进一步的分解。如将活动目标确定为“参观企业的现场管理”,但没有进一步明确现场管理的构成,这种没有经过具体分解的目标对学生而言是抽象的,模糊的,缺乏具体指导性,因而也就难以发挥理想的作用。二是对活动的过程控制缺乏准备,对活动中学生应该如何去做、可能会遇到什么问题、又如何解决这些问题等等,缺乏思想准备。如活动中学生应该如何同接待人员交流,如何争取获得自己所需要的更多信息,应该做好哪些提问准备,当遇到接待人员接待不热情甚至不耐烦等情况时应该如何化解等。如果这些工作准备不到位,就容易导致事倍功半。三是实习企业的接待准备不足。例如一些企业临时随便安排工作人员接待学生,接待中只是简单介绍一下公司的基本情况,然后带学生到生产现场转一圈就完事了,有的甚至没有基本情况介绍,只是纯粹的现场参观。四是实践过程和效果与学生期望相差悬殊,学生因此容易对实践活动全盘否定,进而对学校实践性教学的组织管理持否定和不积极参与的态度。 产生这一问题的主要原因:一是由于教师主客观上对这些问题的忽视,二是由于教师自身缺乏对实习企业的较深入了解,因而难以对学生进行更深入具体的指导,三是由于指导教师缺乏与实习企业以及接待人员的深入沟通,接待人员不了解学生的实习目的和要求,四是由于许多实习企业出于自身利益的考虑,客观上存在着不愿意接待学生实习的思想。它们之所以同意接待有的是出于人情面子考虑。有的是出于自身宣传所需。五是由于有的实习教师缺乏工作责任心,主观上对实践性教学采取敷衍态度。六是由于学生的实习目标制定不合理,他们对实习缺乏客观的认识。容易产生理想的期望。而事实上实践活动除了主观因素之外,还会受到诸如时间、接待场地、规模和接待人员等多种客观环境因素的影响,期望和实际总会有差距。 (二)实践性教学活动虎头蛇尾 主要表现在:实际教学中,实践性教学往往是以学生的顺利返校或学生上交一份活动报告为终结,教师没有安排活动总结,特别是缺乏在教师指导下有计划有组织地开展的活动小结。 产生这一问题的主要原因:一是由于教师在主客观上的忽视。教师自己没有认识到总结对促进和加强理论与实际结合、以及对提升和强化教学效果的重要作用,因而也就没有做相应的教学安排。二是由于指导教师对工作没有精益求精的态度,或者本身对实践性教学就是出于应付的态度。三是学校对实践性教学总结缺乏制度管理。目前,学校在对实践性教学的考核中,偏重于学生的实验实习报告,而忽视了实验实习方案和活动小结等内容。 (三)实践性教学设计思想过于局限 主要表现有:实践性教学场地局限于制造业的生产一线教学形式局限于现场参观教学组织局限于整班集体活动。教学时间局限于计划内的课堂时间时间安排非常随意,没有体现及时性原则。 产生这一问题的主要原因:一是由于部分教师没有全面深入分析和研究生产与运作管理课程的内容及其实践性教学方法,因而在教学形式上多局限于现场参观,在教学场地上也局限于制造业生产一线。二是由于教学时间的限制。实践性教学通常都是根据理论教学的需要而组织实施的,因此它往往是在理论教学的过程中进行的,事实上,教师在组织实践教学的时候,经常会影响到其它课程的教学安排,如果这样的机会多了,就必然会影响正常的教学秩序。这就迫使教师为维护正常教学秩序而减少实践性教学时间和次数,教学内容也就会相应受到局限。三是受现有教学条件的限制,客观上,无论是学校还是社会,都无法提供让学生直接参与生产运作管理的条件,这客观上给实践性教学设计制造了局限。四是受学生安全管理压力的影响。很多教师为避免校外课外实习实践给学生带来的安全风险,而采取刻意回避校外课外实践实习的态度。 (四)实践性教学缺乏理论基础 主要表现在:部分学生不注重理论学习甚至于放弃理论学习,使实践性教学缺乏必要的基础理论指导。 产生这一问题的主要原因一方面是由于部分学生对职业教育缺乏正确的理解。他们认为职业教育就是技能教育,不用学习理论,另一方面是由于部分学生对自己缺乏严格要求。相当部分高职学生的基础文化知识不够扎实,这客观上给他们的理论学习带来了一定的困难。再加上他们缺乏对生产与运作系统的感性认识,从而使该课程的理论学习就显得抽象枯燥,在这种情况下,部分学生不是想办法如何克服困难学好理论知识,而是采取了放弃理论学习的行为。 二、解决问题的对策 (一)加强宣传教育,树立正确的实践观 首先,实践性教学的重要目的之一是配合理论教学。实践性教学是指通过深入社会,使学生加深对课堂上学习的系统理论知识的理解,并通过亲身感受获得新的体验。这里我们不难看出,实践性教学是根据理论教学的需要,通过教师设计实践性教学环节来把抽象的理论具体化、表象化,以帮助学生对一些较抽象理论理解的一种教学方法。因此,在实践性教学内容和时间的确定上应该紧紧围绕理论学习需要,要满足有效需求和及时性原则。生产与运作管理课程的实践性教学也不例外。 其次,实践性教学必须以理论教学为基础。高职教育首先是高等教育,同时也是高层次的职业教育,培养活跃在生产一线、具有一定理论基础的高素质应用型人才。学生只有掌握了必要的基础理论,才能更好地参与实践,更好地在实践中发挥主动性和创造性。这是他们区别于那些未上学而直接打工者的主要地方,也是他们日后能得以较大较快发展的重要基础。因此,要开展多种形式的宣传教育,让学生充分认识到理论学习的必要性和重要性,从而为实践性教学的有效开展打下良好的理论基础。 (二)拓宽实践性教学思路 实践性教学中的实践通常是指实习和实验等,新华词典中对实习和实验是这样解释 的:实习是指在教师或其它实际工作者的指导下,学生参加一定的实际工作,把学到的书本知识运用到实践中去,以取得实践经验、提高理论水平,锻炼工作能力,实验是指科学研究中为检验某一理论或假设而进行的操作和活动。按照这一解释,上岗操作、开展社会调查、参观学习,典型案例分析、模拟练习等各种操作或验证活动,都是实践性教学的具体表现,因此,在教学中,教师应按照有效、经济、方便的原则,根据教学内容,结合环境条件,灵活设计教学方案。如有关工厂设计布置、现场管理等方面的内容,其实践形式就可以设计为调查分析。将学生按兴趣相近原则分成若干小组,选择包括学校在内的附近单位为调查对象,利用课外时间调查了解这些单位的总体布置和现场管理,并运用所学的理论知识加以分析评价。在时间安排上,教师只需规定活动的起止时间,具体安排由各小组自由灵活决定。而对生产计划、项目计划管理等方面的内容,就可以给定生产环境,由学生按照有关原理、步骤在课堂上模拟编制。 (三)加强实践性教学的组织准备 组织准备工作的好坏直接影响着活动的效果,甚至决定着活动的成败,开展一次有效的实践性教学活动,需要教师做大量的准备工作。从教学内容、教学地点、教学时间和方式的选择,到教学过程的控制,以及教学效果的分析总结等都需要教师在认真研究的基础上做出全面系统的安排,为切实做好实践性教学的准备工作。学校还应该从宣传和制度建设两方面加强对这一工作的引导和保障。这里以参观实习为例谈一谈生产与运作管理的实践性教学准备内容。 一是根据教学需要选择合适的内容和时间,二是根据教学内容选择合适的参观企业,三是根据教学目的提前对参观企业开展调查研究,确定学习交流的重点内容和注意事项,以提高教学的针对性和预见性,四是加强与参观企业接待人员之间的沟通,让其明确学生的学习目的和内容,并以此确定其介绍的内容和重点,同时建议其结合企业生产管理实际提出学生学习的方向和重点,以增强学生的感性认识等。五是以提纲的形式帮助学生建立参观过程中看,问、听的内容和方式,让学生有备而来,六是帮助学生做好应对可能发生的意外情况的准备。比如对参观企业因临时停电而没有正常生产、临时接待人员的不热情等的应对措施,七是做好交通安全准备,八是引导学生建立合理的实习期望。如果通过实践活动完成了主要的感知目标,那么这次活动就是成功的。活动中表现出来其它不足只是值得下次活动注意并改进的,并不对本次活动效果产生根本的影响,更不应全盘否定,所以活动前应帮助学生明确本次活动的主要目标和实现它的主要措施。 (四)注重实践性教学效果的分析总结 对实践结果进行反思和总结是实现学生思想升华的必要阶段。如果实践之后不注意分析总结,实践性教学效果就会被大打折扣,很多时候,学生只认识到实践的意义在于锻炼提高他们的实践能力,却不能认识到实践的另一重要意义还在于验证理论、加深对理论的理解,在实践性教学中,他们往往很难将实践与理论结合起来学习,形成了理论和实际事实上相分离的局面,而实践性教学效果的分析和总结是实现理论与实际结合的又一较好途径,也是对理论及其应用知识的再一次巩固学习。因此,教师应及时组织学生从理论与实际紧密联系的角度对实践性教学活动进行分析和总结,指导学生从理论的角度去看实践的内容、过程与效果,再从实践的内容、过程与效果去认识理论的作用与意义。 要实现这一目标,可以从以下几方面着手:一是加强宣传和引导,让教师和学生从思想上重视实践总结,这是做好实践性教学总结的根本所在,二是在教学管理上把实践性教学活动的总结与分析作为考核内容之一。从而从制度上保障实践性教学总结的正常有效开展,在总结方法上,可以根据具体的教学内容和方式,采取由教师拟定总结提纲,由学生分别开展个人总结、小组总结和班级讨论等形式,并以学生的实验报告和总结报告以及教师的总结报告为依据对活动效果进行总体评估。 生产与运作管理论文:《生产与运作管理》教学与大学生创业教育 [摘要] 大学生创业教育是世界范围内的高等教育的潮流,在现有课程教学中渗透创业教育是一条非常重要而有效的途径。《生产与运作管理》课程教学与大学生创业素质的培养有着较高的关联性,成为对大学生进行创业教育的一门有效的渗透型课程。本文论述了如何发挥该门课程的教学特点,紧密联系大学生创业形势,对大学生进行创业教育。 [关键词] 生产与运作管理 课程教学 大学生 创业教育 我国高等教育对创业教育理念的正式回应,始见于1999年1月公布的《面向21世纪教育振兴行动计划》,提出要“加强对教师和学生的创业教育,鼓励他们自主创办高新技术企业”。《生产与运作管理》的教学与大学生的创业教育有着较高的关联性,二者可以很好地相互渗透。因而在实际教学中,就如何渗透大学生创业教育进行了积极地探索。 一、通过课程介绍,强调《生产与运作管理》的学习对大学生创业的重要性,唤醒大学生的创业意识,激发创业热情 目前大学生创业过程中出现的种种问题表明,高校培养大学生的创新素质、创新能力,就要让他们拥有创业的基本知识、基本技能和强烈的创业意识。《生产与运作管理》是一门诸多学科知识的交叉学科,学习该门课程可以掌握相关的创业知识,完善知识结构,了解现实的创业环境,塑造创业者应该具有的心理品质。 《生产与运作管理》第一堂课对于大学生的创业教育是最佳时机,他们急切想了解该门课程的学科内容对自身的意义。因此在课程整体介绍时,着重结合我国和世界的制造业与服务业发展的趋势,讲述当今大学生创业及创业教育现状,强调大学生创业的重要意义,指出《生产与运作管理》课程对于大学生创业素质提高的重要性。 二、发挥课程特点,扩大学生的知识视野,夯实和拓展大学生创业的基本素质 大学生创业教育的基本内容和目标之一就是大学生创业必须具备相应的个人素质,其中最重要的是必须具有相关完整的知识结构。《生产与运作管理》课程涉及生产与运作系统的设计、运行和维护与改进的全部知识,其涉及的相关知识都是大学生将来创业所必须具备的,十分有利于健全大学生的创业知识结构,提高创业素质。同时也对教师的知识结构与思维视野有着较高的要求,在讲授时应该抓住每一个部分的知识结合点,将涉及到的内容充分展开。尤其是重点应放在生产与运作战略、质量管理和供应链管理等内容的横向展开,增强学生对相关学科知识的了解。借以完善学生的知识结构,提高学生的创业基本素质。 三、注重课程教学的实践环节与大学生的创业实践相结合,提高大学生对创业的感性认识和兴趣,进行初步的创业实践锻炼 创业实践活动是大学生创业教育的重要方式与途径。《生产与运作管理》课程的实践环节完全可以与大学生的创业实践很好地结合起来。下面就谈一下在教学中常用的实践环节对创业实践的锻炼。 1.参观企业 这是一种比较好的理论联系实践的学习方法。通过参观企业,可是课堂上讲授的生产与运作系统布置、生产运作系统的运行和先进的生产模式有更直观地了解,对激发大学生的创业热情,掌握创业能力有很好的效果。 2.录像观看 学生通过观看录像了解国内外先进企业生产运作管理经验。比如针对质量管理专题,我们播放美国著名的酒店的全面质量管理录像;讲准时化生产管理,我们播放了一盘有关现场改善的录像;讲到库存管理时,我们播放了自己录制的某企业“仓库的一天”在课堂播放。通过录像观看学生了解了我国生产与运作管理现状,同时也学习到了最先进的管理理念,这为学生今后自主创业提供了必要的知识准备。 3.案例讨论 《生产与运作管理》涉及大量的各种各样的创业成功与失败的案例,这些案例可以作为大学生创业的实践基石,启发思考,从中汲取经验和教训,丰富大学生头脑中的实践经验素材,提高创业实践的能力。 四、紧密结合大学生创业形势,以全球范围内的创业热潮激发大学生的创业热情 《生产与运作管理》是一门内容更新及时、时代感较强的学科,讲授时要注意与现实的经济和社会发展状况、大学生的创业形势紧密联系。加入WTO后的经济全球化趋势,为大学生创业提供了广阔的舞台,大学生的就业观念也发生了重大的转变,由择业转向创业,由生存转向发展。实际的课堂教学中,笔者还有意识地收集了有关大学生创业教育方面的资料,给他们讲述大学生创业的历史与现状,存在的问题和不足。如在创业意识方面安于现状,不思进取;在创业个性上意志薄弱,情感脆弱,自卑依赖,缺乏社会责任;在基础知识上表现为知识结构单一,与实践脱节等等。鼓励他们发挥自己的优势和长处,提醒他们要认清形势,发现问题所在,扬长避短,更好地完善和提升自身的创业素质。 五、结束语 在现有的课程中挖掘和增强创业教育的内容,加强大学生的创业意识和创业能力的培养,不仅迎合了高校必须对大学生实施创业教育的需要,而且创业教育也为提高《生产与运作管理》课的教学效果提供了很好的切入点,极大地激发了同学们的学习自觉性,端正了学习态度,促使大学生自觉提高自身素质,以强烈的创业渴望和成才意识,为将来投身到波澜壮阔的知识经济的洪流中做好准备。 生产与运作管理论文:高校《生产与运作管理》实践教学手段探索 摘 要:生产运作管理是一门实践性很强的课程,但目前大学课堂上的生产运作管理的教学还存在着忽视实践教学的不足。本文就笔者多年从事生产与运作管理实践教学改革的经验与教训,谈了一些关于生产与运作管理实践教学手段改革的心得体会。 关键词:生产与运作管理 实践教学 改革 1. 引言 生产与运作作为社会组织的三项基本职能之一,是一切社会组织最基本的活动。在企业管理的各领域中,生产与运作管理是最复杂的领域,其涉及的面最广,牵涉的部门最多,任何一个企业经营管理者都必须先了解企业生产管理的基本规律与特征,才能管理好一个企业。 因此,现在生产运作管理相关课程在大学的管理类、经济类院系都有开设,给企业培养了大量生产运作管理方面的人才,但笔者认为,大学课堂上的生产运作管理的教学还存在着忽视实践教学的问题。现结合笔者多年从事生产与运作管理实践教学改革的经验与教训,谈一些关于生产与运作管理实践教学改革的心得体会,期望能与其他同行一同探讨。 2. 生产与运作管理实践教学的改革 根据生产与运作管理的特点和加强实践教学的要求,笔者所在的学校通过引进沙盘、ERP软件、EMPLANT仿真软件、乐龙仿真软件、企业经营模拟软件、企业生产与物流系统和加大产学研结合教学的方法来更好地完成生产与运作管理实践教学。 1) 沙盘模拟演练 传统生产运作管理的教学存在知识点分散,内容枯燥,学生缺乏综合运用生产运作管理知识的能力。沙盘模拟演练是一种体验式的互动学习、竞赛方式的课程。课程的基础背景设定为一家已经经营若干年的生产型企业,在这个训练中,每个小组的成员将分别担任公司中的重要职位(CEO、CFO、市场总监、生产总监等),要不断面对同行竞争对手、产品老化、市场单一化等重大挑战。通过引进金蝶沙盘模拟系统,学生通过沙盘模拟的教学和竞赛,不仅激发了学习生产运作管理理论知识的热情,更是提高了综合运用课堂所学知识的能力,普遍受到学生的欢迎。 2) ERP软件实验 随着信息时代的到来,现代企业的生产运作管理已经离不开信息管理技术的支持,ERP作为综合管理企业资源的信息系统,是对传统生产运作管理知识的信息化实现。我校通过与金蝶建立产学研合作协议,成立ERP联合实验室。笔者们在教学的过程中,以ERP为平台,以供应链为主线,以实际生产数据为实例来源编制实验案例,把生产运作管理的理论知识与企业的生产实践相结合,使学生更加接近企业实际,取得了良好的教学效果。 3) EMPLANT仿真软件和乐龙仿真软件实验 企业运作是一个非常复杂的过程组织,生产运作系统是一个不断变化的动态系统,传统的理论教学不能很好地反映企业生产的动态变化,系统仿真正是通过计算机技术综合考虑各种动态因素的方法,因此系统仿真成为目前研究的一个新的热点领域。我校引进业界著名的系统仿真软件――Em-plant仿真软件和乐龙仿真软件,作为系统仿真的实践教学软件。通过仿真建立生产运作管理中相应的模型,准确预测和调度生产运作管理的过程,使学生在计算机上实现对所学知识的仿真实践,提高了学生综合运用生产运作管理知识解决实际问题的能力。针对教学要求的层次性,其中乐龙仿真软件建模方便,建模速度快,有利于学生快速掌握仿真建模的方法,提高学生的学习兴趣,方便教师的教学。Em-plant仿真软件作为功能权威的仿真软件,建模灵活、功能强大,不仅有利于学生建模潜力挖掘,也为教师提供了较好的科研平台。通过使用这两个仿真软件平台的使用,使生产运作管理的教学手段和内容更加丰富,学生对知识的学习更加直观和容易接受,切实提高了教学的质量。 4) 企业经营模拟软件实验 传统生产运作管理都是一些模型和方法的分析,学生缺乏学习的兴趣。为此,我们通过购买企业经营模拟软件来激发学生的学习兴趣,使学生在理论学习之后能虚拟管理一家企业,通过一种游戏的方式,寓教于乐,使学生在与同学经营企业的对抗演练中,把生产运作管理的知识发挥到实践中来。笔者发现通过把生产运作管理的理念融入到企业经营模拟游戏中,学生对这种方式非常欢迎,在最小成本的方式下推动了学生主动学习的兴趣。 5) 企业生产与物流系统实验 笔者通过以上的方法和平台,在生产运作管理的实践教学中取得了较好的成绩,但不论是沙盘模拟、ERP软件学习,还是系统仿真的教学,虽然不同程度上提高了学生的实践能力,但都只是对现实系统实践的模拟。实际上,现实的企业运作和模拟还是存在一定的差距,学生进入企业后还要有一段适应的过程。对此,在笔者的努力下学校加大了对学校实验室的建设,投资60多万建立了企业生产与物流系统的硬件实验室,实验室中的硬件设备都是企业级的生产设备,以此为平台设计生产运作管理的实验教学,使学生在实际工厂环境中学习和运用生产运作管理的知识,提高了学生进入企业的适应能力。 6) 企业参观 生产运作管理是一门实践性很强的课程,学生只有切实深入企业才能真正体会和学习到其中的知识。笔者在教学过程中发现,仅改善校内的实践教学环境,学生还是无法体会企业生产实践中生产运作管理的重大作用。对此,笔者通过产学研的合作平台,利用学校周边企业的资源,使学生走出课堂,通过参观现代化的生产企业来提高了本课程的教学质量,取得了明显的教学效果。 结束语 生产运作管理是一门与生产实践联系最紧密的课程之一,重理论轻实践的传统教学方法显然不能达到课程的教学目标。笔者通过丰富教学手段和资源,建立生产运作管理课程教学的软硬件平台,加大了学生实践能力的培养,理论联系实际,使生产运作管理的教学取得了较好的教学效果,得到了学生的普遍认可。 生产与运作管理论文:生产与运作管理课程实践教学方法研究 摘要:针对生产与运作管理课程实践过程存在的问题,总结分析了国内部分高校的经验做法,从教学实践基地的建设、情境教学法、案例教学法、现场教学法等方面提出了应对措施和实施方法。 关键词:实践教学;教学方法;现场教学 一、实践教学主要存在的问题 1.实践教学组织不够充分。主要表现有:一是活动目标没有进行进一步的分解。二是对活动的过程控制缺乏准备,对活动中学生应该如何去做、可能会遇到什么问题、又如何解决这些问题等等,缺乏思想准备。三是实习企业的接待准备不足。四是实践过程和效果与学生期望相差悬殊,学生因此容易对实践活动全盘否定,进而对学校实践性教学的组织管理持否定和不积极参与的态度。 2.实践性教学活动虎头蛇尾。主要表现在:实际教学中,实践性教学往往是以学生的顺利返校或学生上交一份活动报告为终结,教师没有安排活动总结,特别是缺乏在教师指导下有计划有组织地开展的活动小结。 3.实践性教学设计思想过于局限。主要表现有:实践性教学场地局限于制造业的生产一线;教学形式局限于现场参观教学组织,局限于整班集体活动;教学时间局限于计划内的课堂时间,时间安排非常随意,没有体现及时性原则。 4.实践性教学缺乏理论基础。主要表现在:部分学生不注重理论学习甚至于放弃理论学习,使实践性教学缺乏必要的基础理论指导。 解决上述问题的主要途径就是对现有的实践教学模式进行改进,使得实践教学真正成为理论教学的必要支撑和提高学生实践能力的必要环节。 二、国内高校主要采用的教学方式 上海工程技术大学的生产管理课程的实践内容体系包括前置必修实践课程、后置必修实践课程、理论课上机实验、第二课堂实践的延伸和拓展。主要的特色有几个方面:重视理论教学,强调理论联系实际;实践教学内容多样化和灵活性;加强实践教学环境建设;开阔思路,采用灵活多样的形式,建立相对稳固的实习、实验、实训和教学实践基地;以科研项目为依托,以兴趣为导向,引导学生建立自己的研究焦点。 武汉理工大学的生产管理课程的实践环节主要包括:课程设计、利用金蝶软件进行实验模拟、课程游戏模拟,还包括生产视频和案例分析。 东北财经大学生产管理课程的实践内容主要通过组织学生进入企业现场参观,在专家指导下编制了生产管理案例库,学生的角色扮演游戏和小组讨论等形式展开。 浙江东方职业技术学院的生产管理课程实践主要利用教师承接企业项目的机会,在温州人本轴承有限公司、易初莲花超级超市、华联超市、人民电器集团等建立了合作实习基地,为课程实践教学提供支持。 天津财经大学的生产管理课程实践过程包括案例教学、师生课题组活动、利用实习基地进行实训、鼓励学生参与学术实践活动等。 南京大学的生产管理课程实践内容主要由案例教学、阶段性游戏实验、网络版企业运营模拟系统和BOSS模拟竞赛等环节组成。 从这些高校生产与运作管理课程的实践内容来看,各个高校主要根据自身的条件来有限度的实施实践教学活动,实践基地的建立、教材和相关教学产品的使用、利用案例教学调动学生的积极性、和科研相结合、管理软件的使用等环节的实施效果较好。 三、应对措施与方法 1.针对课程内容,加强同相关企业的联系,建立稳固的实践场所;高校和企业加强联系,对双方都有利。对学生来说,增进其对企业的了解,帮助大学生提升职业水平和竞争能力,积极适应社会和企业的要求;对于企业来说,可以向外界宣传其企业文化和经营理念,还可以在实习过程中找到所需的合适人才。在实习过程中,首先从企业发展和安全教育来进行,然后针对专业的特点和课程内容,选择合适的车间和部门,使学生加深对企业运作管理内容的理解。 2.“情境教学法”研究与实践。心理学研究表明:在特定的情景下,人的思维,意志和力量能达到最佳状态或超常发挥。情境教学的探索和实践主要就是以此为依据的。情境教学是指在教学过程中,依据教育学和心理学的基本原理,根据学生年龄和认知特点的不同,通过建立师生间认知客体与认知主体之间的情感氛围,创设适宜的学习环境,使教学在丰富的情感和优化的环境中开展,让学习者的情感主动参与认知活动,以期激活学习者的情境思维,从而在情境思维中获得知识,培养能力,发展智力的一种教学活动。以皮亚杰为代表的认知心理学家提倡的建构主义学习理论,把情境教学放在学习环境四大要素之首。他们认为,学是与一定的文化背景(即情境)相联系的,在实际情境下进行学习,可以激发学生的联想思维,使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验,去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立联系,并赋予新知识以某种意义。 3.现场教学法研究与实践。现场教学是在事物发生的现场通过现场实物及有关人员的协助所开展的一种教学组织形式。它通过将教材内容与学生在现场直接看到的有关社会或自然现象紧密联系起来,从而突破了课堂教学的某些局限,并改变了学生的认识活动结构。由于现场教学法具有“直观性强”和“紧密联系实际”的特点,各门学科又都能够从现实生活中找到其与实际相联系的结合点,因此现场教学法可适用于电子学科的教学。 现场教学,一般应选择那些设备工业较为先进并具有代表性,作业结合又不十分繁忙且相对比较安全的生产作业现场来进行。而取得现场单位的支持与协助则是开展好现场教学的前提条件。应当事先与现场单位取得联系并落实好有关事宜,主动将现场教学的计划通报现场单位并征求其意见。在具体安排上要以方便现场单位和不影响生产为原则。 现场教学应力争做到“突出重点,统筹兼顾,综合利用,灵活应变”,即选择专业课教学中的关键内容和惯性疑难点作为现场教学的重点内容并予以保障;兼顾本课程及本专业相关课程的有关知识内容,拓宽现场教学的专业覆盖面;充分利用生产现场的各种设备及作业等条件进行综合教学,最大限度的发挥现场教学的综合效益;根据现场作业变化特点预先做好应变方案(包括教学顺序,地点及天气影响等)掌握现场教学的主动权。 现场教学的效果如何,很大程度上取决于教师的课前准备工作,而教师对教学现场熟悉与否,则往往是导致现场教学成败的关键所在。作为现场教学的教师,必须认真做好课前的现场实地侦查准备工作,了解现场有关设备及作业情况。对于教师自身不太熟悉的专业问题,特别是生产现场所采用的新技术和新设备等,一定要事先搞懂弄清。唯有如此,才能在现场教学中真正做到心中有数和发挥自如。 此外,教师还应该在现场教学之前,把现场教学所要涉及的有关背景材料(如教学现场概况,设备特征和作业规律等)以及注意事项和要求等,事先向学生介绍,以保证现场教学的质量和效率。 由于现场教学是在生产作业现场进行的,因而会存在一些不安全的因素。必须把对学生的安全教育和管理发在首位。一方面确保学生的人身安全;另一方面也要避免给现场单位的生产作业造成安全上的问题。因为在现场教学中,学生往往因缺乏安全知识和情绪兴奋而忘乎所以,或因聚精会神而顾此失彼,以致难以注意周围环境的不安全因素。授课教师则往往顾及授课而不能很好兼顾全体学生的人身安全。为此,在现场教学前,须对学生认真进行安全教育,介绍有关安全知识并提出安全方面的要求;在现场教学中,应及时提醒,督促学生注意安全。此外,每次现场教学的教师人数应不少于两人,以保证教师和学生安全。 4.建立课程相关内容的案例库,使学生在课上课下都有机会参与讨论;“案例教学法”是通过教师采用案例引导来说明理论知识,学生通过案例的研究分析加深对理论知识的理解。案例教学法满足了以研究,解决问题为中心,以培养学生正确的专业思维方法,提高学生分析,解决运作管理的能力为目的的教学需要。 案例教学法作为一种交互式教学方法,能够调动学生学习的积极性,主动性和自觉性,提高理论知识的学习效率,促进学生思考能力和实际操作能力的提高。在实施过程中也发现一些需要注意的问题:首先,案例教学法不能替代传统的理论学习和讲授,案例教学的比例不能强求,要因内容不同而选择适当的教学模式。基本概念,基本原理和基本方法必须通过课堂讲授,要注意恰当的选择案例,选择合适的讨论内容。其次,案例教学法目前的运用效果来看,仍然存在一些局限性:案例的合理设计,特别是内容丰富,结构新颖,可以举一反三,触类旁通的有典型代表意义的案例设计较为困难,需要教师花大量的时间和精力;学生长期接受传统的讲授法教学模式,学习积极性不高,难于适应勤于思考,踊跃发言探讨的案例教学模式,所以要求教师要善于引导,牢牢把握教师主导,学生主体的宗旨,要采用多种教学方法,营造良好的学习氛围,避免学生在教学过程中冷场。 在课时安排上要兼顾理论讲授和案例教学,并且能在教学设施上创造条件,如能提供模拟仿真的环境、教室、座位的布置等等。 案例教学要求教师具备相当的知识、经验和技巧,主动营造一种以学生为主体的环境氛围,课前教师要有针对性地选择案例,课堂上要通过案例讨论过程,要引导学生去思考,争辩,作出决策和选择,解决案例中特定的问题,进而从案例中获得感悟。 四、结论 本文通过分析实践教学现存的主要问题,并参考了国内一些高校实践教学的经验,从实习基地的建立、情景教学法、案例教学法、现场教学法等方面进行了分析,提出了主要的应对策略和具体的实施方法。另外实践教学是该课程一个必不可分的组成部分,需要建立科学的实践教学制度,使得教学活动具有更好的可持续性,有条件的学校可以增加教学软件的应用,选择适合课程内容的ERP软件、项目管理软件等进行实验教学。 生产与运作管理论文:Excel在生产与运作管理教学中的应用 摘要:在多媒体教学条件下,Excel具有基本函数功能、电子表格功能、数据分析等功能,在生产与运作管理的教学过程中,Excel的数据分析功能与生产与运作管理的基本理论和方法相结合,可以整合教学内容,有助于摆脱目前生产与运作管理教学所面临的困境。 关键词:Excel;线性规划;生产与运作管理;教学 生产与运作是一切社会组织将它的输入转化为输出的过程。生产与运作管理是从微观的角度,通过计划、组织和控制等职能使得社会组织投入各种资源和活动效益最大化的过程,在生产与运作管理中,需对大量的数据资料进行统计分析,以此为基础进行决策。而Excel以其友好的操作界面和强大的数据分析功能受到众多企业和个人的青睐,它广泛应用于报表处理、数学运算、财务处理、统计分析等方面。将Excel引入生产与运作管理的教学,将帮助学生解决生产与运作管理中复杂的计算问题。不仅可以改变传统的教学方式,也可提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。 在应用Excel进行线性规划分析时,需安装“规划求解”,单击Microsoft Excel 菜单栏中“工具”下的“加载宏”命令,然后在“加载宏”对话框中选择“规划求解”库,点击“确定”按钮,“规划求解”项就出现于“工具”菜单栏中。而在生产与运作管理中,需定量化的决策有:多元回归预测需求、线性规划确定最优厂址、最优订货(生产)批量、最优产品组合、网络优化与排队模型等,下面将以确定最优产品组合为例,阐述线性规划在生产与运作管理中的应用如何用Excel进行求解。 在市场经济情况下,企业应当根据预测市场的需求量及各种生产约束条件来编制企业生产计划,确定应生产的品种数量并获得更大的经济效益。 设某公司生产A、B、C、D四种产品,由剪切、冲压、喷漆顺序加工而成,生产数据和经营资料(如表1所示)。试确定一个最优的产品年生产数量。 下面将应用Excel,应用线性规划方法来确定其最优的产品年生产数量,具体求解步骤如下: 1.录入并整理数据。在Excel中输入生产数据和经营资料基础数据,格式(见图1): 图1生产数据和经营资料基础数据 2.利用Excel构建约束条件和目标函数。在A、B、C、D的实际产量处录入0,同时令A产品在剪切、冲压、喷漆和进口钢板用量的数量等于A产品的实际数量(使用公式设置),按同样的方法分别设置B、C、D下各个单元格的数量。构建约束行或列,即:添加各种约束条件,如产量、工时和原料供应的约束。设置完产量后,分别计算各个加工工序的总工时,下面以剪切为例,在F12单元格处输入需使用SUMPRODUCT ()函数计算总的加工工时,具体操作(见图2),SUMPRODUCT()函数可计算矩阵相乘的。计算完各个工序的加工时间后即可进行约束条件的设置。 根据实际求解的要求进行设置,本例中为利润最大化,即:产量与单位产品的利润相乘再求和,此时仍然可以使用SUMPRODUCT ()函数来计算总的利润,具体设置可参考图2来进行设置。 3.添加线性规划的约束条件并求解。在已安装“规划求解”的Microsoft Excel,点击Excel菜单栏“工具”,选择“规划求解”,弹出图3的对话框,点击“设置目标单元格”后面的,出现图4的对话框,选择目标单元格进行设置,根据目标函数选择最大值、最小值或者设置等于的选项。 设置完目标函数后,需设置可变单元格,点击图3“可变单元格”后面的,出现类似于图4的对话框,选择可变单元格进行可变单元格的设置。 其次,添加约束条件,点击图3中的添加按钮,出现图5的对话框,按线性规划的约束条件依次添加各个约束条件,添加完全部约束后,点击“确定”返回到图3。然后点击图3中的“选项”按钮,进行规划求解的高级设置,具体设置(见图6),设置完成后点击“确定”按钮返回到图3,设置完成后的结果为图7所示的对话框。 点击图7的“求解”按钮,即可求得线性规划的最优解,并可进行敏感性的分析,即可完成线性求解,规划求解的结果(如下页图8所示)。 图8中的结果就是线性规划的最优解,结果为生产产品A、B、C、D的产量分别为6 000、400、3 000、100单位,年利润为43 600元。 从上述例子中可以看出,将Excel分析工具库应用于生产与运作管理的教学中,使有关分析变得简单、快捷、准确,简单的使用就可轻松获得计算结果。同时Excel中众多的函数在给我们的数据处理带来方便,这样在生产与运作管理课堂教学过程中教师重点给学生讲清楚生产与运作管理的基本理论、基本概念、基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果,用Excel来完成大量计算工作和进行计算结果分析。将生产与运作管理理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。同时也丰富了教学内容,使课堂气氛由枯燥乏味变得趣味盎然。增强学生对生产与运作管理中的重要概念与理论的理解,使学生使用计算机进行计算求解分析的能力大大提高。 生产与运作管理论文:生产与运作管理课程的ERP实验教改研究 [摘要]本文从生产与运作管理课程开设ERP实验情况的调查分析入手,通过对生产运作管理与ERP的密切关系,明确开设ERP实验项目的重要作用,从高校生产运作课程开出ERP实验的效果分析,引出ERP实验教改这一主题,并深入研究ERP实验开发与设计的作用、目的、方法、方案,从而提出在生产与运作管理课程中改善ERP实验方式方法的措施 [关键词]生产与运作 ERP实验 教改研究 一、 生产与运作管理课程开设ERP实验情况调查与效果分析 (一)生产与运作管理课程与ERP 1.生产与运作管理课程培养目标、主要内容、课程性质与特点 服务业的兴起,使生产的概念得到延伸和扩展。过去,西方学者把与工厂联系在一起的有形产品的制造称作“production”,而把提供服务的活动称作“operations”。因此,生产与运作管理是以有形产品和无形产品的生产过程和服务过程为对象,以定量分析和定性分析为手段,为设计、运行和改善制造过程和服务过程提供科学的理论和方法。也就是对生产与运作活动进行计划、组织和控制。生产和运作活动是普遍的,没有哪一个行业不从事生产和运作活动,因此,生产与运作管理课程是一门具有相当广泛影响力的课程。 生产运作管理课程的培养目标是使学生掌握生产与运作管理基本理论与方法,了解企业生产与运作实践中各种管理方法与策略的应用条件与理论依据;了解生产与运作管理的发展动态和趋势,基本掌握制定各种生产与运作策略的技能和方法等。课程体系从战略的高度出发,以市场为基础,视生产为“投入——转化——输出”的过程系统,并以系统的思想观点研究此过程中的特征及其规律,再运用现代管理技术和方法对该系统在设计、运行与维护等环节进行计划、组织、协调、控制等管理活动。 本课程的主要教学内容有产品战略、选址与布局、工作岗位设计、生产方式的变革、生产计划与控制、作业排程、生产现场维护、项目管理、网络计划等等。作为专业基础课,学习本课程应该先修《高等数学》、《运筹学》、《管理学原理》、《经济学》等课程。另外,在学习本课程的基础上,后续课程可开设《战略管理学》、《物流学》、《市场营销学》、《组织行为学》、《供应链管理》、《采购预备供应管理》等。 生产与运作管理课程的特色包括知识范围涉及面广、具有明确的职能领域和专业性、管理方法技术性强、定量分析严密、作业强调可操作性、实用性等要求。 2.ERP与ERP实验的目的和作用 ERP是Enterprise Resources Planning的缩写,指企业资源计划。ERP是在制造资源计划(MRPⅡ)基础上发展起来的概念。ERP是以市场和客户需求为导向,以实现企业内外资源优化配置,消除生产经营过程中一切无效的劳动和资源,是将企业所有资源进行整合集成管理,将企业物流、资金流、信息流和人员流、客户和供应商进行一体化管理的信息系统。 生产与运作管理课程中从战略层的企业经营计划(BP)到职能层的主生产计划(MPS)进一步决定物料需求计划(MRP)的匹配,从而,影响执行层能力、需求、供应、库存、采购、结算等资源动态数据信息化管理。这部分内容是课程的优秀,也是精华所在。培养学生总体运作能力。 ERP实验的目的就是帮助学生深入了解和掌握生产与运作管理关于ERP的原理、操作方法和信息系统。熟悉实验内容和操作技能。ERP实验教学运用体验式的教学方法,采取实战演练的方式进行。即使用ERP软件模拟企业的业务活动过程,在模拟实战的情景环境中,按照企业业务流程完成企业生产运作过程,体会各岗位的业务工作和各部门之间的协作关系。其中,分组进行模拟公司竞争经营,均由学生自己完成,以调动和发挥学生们的主动性和创造性,锻炼他们的组织能力、合作能力和操作能力。 ERP实验的作用主要包括:一是课程内容的验证作用,通过ERP软件和沙盘软件的使用,熟悉企业经营的脉络,掌握竞争的要素和操作要点,体验所学原理和方法;二是对经营管理业务的模拟作用,解决理论上抽象、枯燥,无法见识的现状;三是利用实验室软硬件条件提高学生动手能力,熟悉销售、库存、采购、装卸等操作环节的工具,掌握时间和空间的要求等;四是发挥学生参与开发和设计生产与运作系统的积极性,提高实际创新能力。 (二)生产与运作管理课程开设ERP实验的情况调查 经过对相关学校开设生产与运作管理课程实验情况的调查分析,总体可以分为三种情况: 1.没有设立ERP实验项目的占被调查开设生产与运作管理课程学校的半数以上,其中多数只是进行了理论教学,辅助一些案例和作业;部分设置了实验项目,但没有ERP实验项目。 2.设立ERP实验项目的学校约占三分之一,但实验项目的设计和内容出入较大,有些学校采用手工制表做出综合计划和制造资源计划以及材料清单等;部分学校采用沙盘模拟企业经营竞赛和企业调查方式替代ERP实验;还有一些学校采用ERP软件开设实验项目。 3.单独设立实验课程的学校主要是一些工科院校或要求比较接近工科的管理科学与工程学科的专业院校,特别是信息化要求相对较高的专业往往单独设立,其中又可以分为有ERP软件和没有ERP软件两种情况,应用软件又非常不同,比较有代表性的ERP软件包括:用友、金蝶、浪潮、博科等。选择ERP软件多数是教学版的系统,也有采用企业版的系统,当然这与学校的需求、投入、课时、实验方式、应用目的有关,实施的效果也十分不同。 (三)ERP实验的效果分析 1.教学效果分析:ERP实验从教学效果来看,最好的是独立开设ERP实验课程,这对于那些工科的专业,十分必要,不仅能够系统掌握ERP的来龙去脉,资源计划的编制依据和方法,而且能够帮助学生全面了解企业信息化的管理系统构架、层次、功能和操作等;特别是哪些一边授课一边实验系统操作的方式,非常方便学生理解和熟悉教学内容,所以,效果比较好;开设ERP实验项目的情况下,可以通过电脑窗口认识和熟悉部分功能模块,验证所学理论,演示系统功能等。 2.实验效果分析:从实验效果来看,教学版的ERP系统比较容易上手,教师可以与理论课程融为一体,根据课程要求和重点选择模块和操作,能够有效控制实验进度和评价实验教学效果。 3.社会效果分析:从社会效果来看,应用企业版ERP对学生就业和适应企业非常有利,但由于师资、实验条件、教学要求,使得学生掌握比较困难,多数靠学生自学,也有校企合作开展培训等方式,企业对具有这方面能力的学生总是另眼相看。 4.实用效果分析:从实用效果来看,针对不同专业应该有不同的选择,对生产与运作管理要求越高,越要加强ERP实验乃至实验课程,对于相关专业开设ERP实验项目就能够帮助学生理解和掌握课程中涉及的ERP内容和应用,注重每个模块的应用价值。 二、生产与运作管理课程的实验要求与ERP实验项目开发与设计的研究 (一)生产与运作管理课程的实验要求 1.本课程实验教改的目的、意义及特色; 本课程实验教改的目的是对面向工商企业的管理类专业涉及的生产运作管理课程的综合实验和实训进行教学改革,与企业合作,利用真实企业案例和数据,开发以企业生产运作为优秀的ERP实验项目。通过教学改革,确保学生能够全面快捷掌握生产与运作管理课程专业技术;为整个管理类专业课程体系奠定生产领域的专业技术知识;为进一步完善课程的实践环节和教学资源库打好基础。本课程教改的特色:其一,专业与业务实践融为一体全面熟悉ERP系统和技能;其二,平台加模块方便学生系统训练和单元训练,掌握ERP的技术功能;其三,集中实验与分散自己练习结合,提高技能性训练水平;其四,角色扮演与竞赛结合的模拟实验,调动学生参与意识和应用ERP解决实际问题的能力。 2.本课程教改研究的主要内容,拟解决的关键问题; 本课程教改研究的主要内容包括:生产运作管理课程实验体系的构建;现有实验项目改革方案;如何应用ERP软件解决实践教学问题;在实验模块中怎样体现企业生产运作专业技术。拟解决的关键问题是ERP软件与教学融合的问题;运作技术、软件功能与实验项目三位一体的整合问题;解决ERP实验内容多与实验课时少的矛盾。 (二)ERP实验项目开发与设计的研究 1.ERP实验项目的定位 ERP实验项目是服务于生产与运作管理课程教学需要的一种实验教学手段,是培养学生适应现代企业实现管理信息集成共享之需要而设计的培养实操能力的环节之一。掌握ERP可以有效管理整个企业管理系统,是现代信息化管理的基础。这是教学面向企业、面向现代化、面向未来的重要环节。 2.ERP实验项目设计 本课程实验项目包括: 实验一,企业经营沙盘模拟,通过小组竞赛形式较全面应用生产运作技术,基本掌握采购、生产成本、库存成本、产品经营管理、资金运作等方法,分4-6个循环完成竞赛。 实验二,企业物流调查和访谈,了解企业生产流程和生产物流的特点方法。从设计调查方案、实施调查到完成企业调查报告。 实验三,ERP演练,熟悉物料需求计划(MRP)与制造资源计划(MRPII)和企业资源计划(ERP)的编制和运作过程。完成相关内容上机操作。 实验四,全面质量管理,掌握质量管理和质量的持续改进的方法。选择质量观察点,开展质量检查、分析,提出改进质量的管理措施。 3.实验设计方法: 在实验初学时,以学生个人练习为主,熟悉软件功能的操作,提高熟练程度;然后,在此基础上,以班为单位模拟一个企业,按照划分的部门和岗位,每一个学生担任一个岗位的工作,结合企业生产业务流程和软件的功能,根据所结合的数据,将企业生产经营活动演练完成。实验要求:教师提供业务内容和流程数据;学生自己设计业务发生的情景,用软件模拟企业的工作环境,最终提交实战演练报告。 4.实验指导 按照下列顺序组织实验:数据准备、客户订货业务、排程业务、产能管理、采购业务、委外业务、生产业务、销售发货、应收应付制单、期末处理,使用实验教程的数据,完成各项功能操作。实验是以企业生产经营活动为主线展开的,共9个实验内容。这9个实验完成以后,再进一步学习其他的内容。以这种方式组织学习,有利于掌握企业生产运作管理活动的全貌,使实验由浅入深,思路清晰,便于尽快掌握ERP管理系统的功能操作。 实验组织:根据学生对实验内容的掌握程度,和对软件操作的熟练程度,以及对数据模拟的正确程度,教师给学生评定成绩。 具体组织方法是将学生分成4人一组,以组为单位进行实验、案例分析、社会调查、企业访谈,按照课业要求撰写案例分析报告和社会调查(实践)报告,并制成PPT文稿,以小组为单位进行课堂讲演,交流并讨论;企业沙盘6人一组展开竞赛;ERP实验在集中教室里组织分模块完成,每人一机,按实验作业任务完成实验报告。 三、在生产与运作管理课程中改善ERP实验方式方法的措施 (一)进一步落实理论与实践相结合的教学原则 目前,许多学校的专业课内实验项目开设情况不是很好,研究发现原因是多方面的,其中涉及校方的管理制度与政策、专业发展水平和教师能力以及受限于供应商的服务等。无论如何实验课程或实验项目的开发与创新都是实验室建设的重要组成部分,不能期望实验室软硬件到位就开出实验,一定要抓好实验课程的开发,研究实验项目的开出,帮助教师和实验员开好每一个实验。一方面,千方百计应用ERP软件解决实践教学问题;另一方面,在实验模块中充分体现企业生产运作专业技术知识。使ERP软件与教学融合,做好运作技术、软件功能与实验项目三位一体的整合。 (二)充分利用现代科技手段模拟企业运作提高实验教学效果 在实验项目中设立模拟企业ERP运作沙盘、物流运作沙盘、供应链管理沙盘,通过信息化管理技术实现跨时空的模拟生产运作过程,让每个学生在虚拟的工作中心中完成规定项目或科目的操作,促使学生进一步用以研究现场运作管理和流程优化。运用ERP软件模拟企业经营一定会收到最佳的实验效果,并且,对于培养团队竞争意识、小组合作作业能力也是十分有益的 (三)采用虚实结合的方式有效改进动态直观效果 企业生产运作管理的实验是管理专业实验教学体系的内容之一,在建设综合实验室中设置仿真屏幕,设立三维情景模拟的仿真实验课程也是非常好的实践教学手段。利用仿真手段对生产运作管理课程教学的改善,可以开展情景直观教学,增加教学的生动性,以虚拟环境确保实验效果。采用虚实结合,可以大大降低硬件投入规模,节约场地,符合高校现实条件,采用三维互动的虚拟方式,可以实现多人同时不同步不同角色的操作业务,可以大大提高实验能力,模仿现场操作过程,达到实验效果。 (四)积极开展ERP实验项目资源数据库和案例库开发 由于ERP应用面比较宽,需要尽快建立典型企业资源数据库,保证学生上机操作需要,开发出一定数量的案例库,方便学生课下对比研究,找出企业生产与运作的管理经典和规律,充分发挥学生参与的积极性,引导他们进行课外研究和训练,这样就可以解决ERP实验内容多与实验课时少的矛盾。 (五)构建管理学科实验教学体系推动ERP系统的共享 学校统一构建管理类专业实验教学体系具有十分重要的战略意义和经济意义。这就要求学校层面必须达成共识,统一思想,站在学科和资源整合的基础上建设实验教学体系。并且以开放的观念,为其他院系相关专业提供实验平台,开出实验课程,共享学校资源。从扩大ERP应用的角度,这种共享扩大了受益面,也会推动师生开发实验项目和丰富课外实验活动的开展。 (作者单位:上海商学院) 生产与运作管理论文:供电公司生产与运作管理优化研究 【摘 要】 电力的应用已经渗透到国民经济的各个领域。如今经济的发展越来越需要电力工业可以大规模的生产与运输电能,并且有着高度集中、便于管理、易于清洁等优质特征。然而当今的供电公司现有的管理运作模式已经无法满足上述需求。因此,需要发掘潜力,优化现有的生产运作管理系统,以满足经济发展的需求。本文从供电公司生产管理现状入手,阐述优化生产运作与管理系统的现实意义,分析当今供电公司存在的问题,并提出合理化建议。 【关键词】 电网运作 生产优化 技术强化 人力培训 1 供电公司优化生产运作与管理的原因 1.1 经济环境变化的需要 随着我国国民经济发展方式的转变,产业结构的调整,我国正逐渐取消计划经济体制时给予电力企业的各项优惠政策。受这些宏观经济环境变化的影响,电力企业在资源获取时固定成本逐渐提高,沉没成本的比重加大,电力产品限价严重,市场销售不景气。然而,宏观经济环境的变化是大势所趋,供电公司只有在自身成产运作与管理上做出相应调整,才能顺应经济环境的变化,向市场寻求资源,在生产运作管理的优化中降低成本,提高收益。 1.2 行业环境变化的需要 电力行业是资源密集型行业,对于资金和技术的要求十分严格。随着市场经济的发展,电力行业的发展逐渐步入成熟期,因此获得的政府支持越来越小,销售瓶颈越来越多。由于市场经济反对非法垄断,以前各种形式的行业内部保护也逐渐失效,行业环境发生了巨大的变化:电力市场的垄断逐渐减少,电力销售市场的行业保护逐渐失灵。因此,电力行业需要在运作管理上进行优化,逐渐适应新的行业环境,转变经营理念,形成竞争意识。 1.3 市场环境变化的需要 我国的产业结构以前主要是以第一、二产业为主。随着产业结构的调整,以服务业为主的第三产业所占比重逐渐提高,商业用电逐渐增加且用电时间多集中于晚峰时间,因此给电网调配带来了巨大的压力。由于用电结构的改变,给电网的调配带来了一定的压力,所以需要对运作系统做出相应的调整来顺应市场环境的变化 在一级电力市场上,各地方的小发电机组在一线发电市场上为了自身利益成为竞争对手,争夺市场份额。这些发电机组在投资来源和投资时间等因素上的差异导致电价上的差异。随着电力市场推出的“竞价上网”的政策,一级电力市场上的竞争会越来越激烈。其次,由于能源结构的改变,新能源的使用逐渐走向电力市场的舞台,使得发电市场的竞争日益激烈。 面对产业结构的调整和电力市场激烈的竞争,供电公司需要对电力系统进行优化,从而提高产电、供电效率,适应市场环境的变化。 1.4 深化供电企业改革的需要 我国的电力企业一直沿用计划经济时代的管理运营模式,由于经济的发展和时代的变更,如此的管理模式已经不能适应时代的需要。很多供电公司的员工观念落后,整体素质不高,人力资源缺乏合理的奖惩体制;经营管理的效率低下,无法适应市场的变化。这些不足,制约着供电公司的可持续发展,因此需要从生产运作与管理上不断进行优化,从而深化企业改革,提高企业生产运作效率。 2 供电公司生产运作与管理中存在问题分析 2.1 电网基本运作方面存在不足 首先,在电网基层运作上,项目操作过程中人员冗杂,效率低下。项目的基层操作中,虽然能够按照项目审批、设计施工、竣工验收等流程操作,但是具体工作由于部门分的太细、人员冗杂,导致部门间互相推诿、扯皮,效率低下。 其次,在电网基本运作工作中,管理工作人浮于事,互相推诿。由于缺乏合理的人事制度和奖惩措施,导致人力资源得不到充分发挥。 最后,分工太细,重安排、轻落实,不能全方位,多层次落实项目,导致项目计划不能合理实施,工作任务不能保质保量的完成。 2.2 技术运作管理系统运营不足 企业运作生产的信息化系统已经得到普及,但是,其运作管理系统运营系统不足。首先,供电公司的信息化系统硬件支持不足,层次性能较低,信息处理设备功能较低,无法全方位地支持供电公司的日常工作;其次,信息系统软件的应用不能真正与实际工作进行衔接,信息兼容性差,资源共享水平低,导致信息资源的浪费,系统重复运作,工作负担重、效率低;最后,管理信息系统操作人员技术水平层次不齐,许多操作人员的技术性差,不能熟练掌握信息系统的流程,导致信息系统实用性差、工作效率低。 2.3 销售运作系统运营不足 电力销售运作系统中,销售流程过于复杂,关系混乱;客服受到信息系统硬件不足的影响,不能完善的发挥作用;电力营销系统依旧以卖方为中心,服务理念较差,无法准确把握客户需求和市场需求导向。缺乏对客户需求的分析,无法做到以需求为引导,促进社会合理地消耗电能和供电销售的可持续运作。 2.4 辅助系统运作不足 供电公司辅助系统运营不足主要表现在人员体制方面的不足:首先人事奖励机制存在不足,在人员工资分配上依旧摆脱不了“大锅饭”的体制,平均主义严重;此外,许多供电公司在进行人事考核时,不是按照绩效评价工资水平,而是按照岗位的不同来计算工资,导致在人事考核时出现畸形的考核制度;另外,正式员工与非正式员工在工资水平上存在较大的差异,同样的岗位和工作量,非正式员工那到的工资比正式员工那到的工资低很多,导致许多非正式员工消极怠工,影响整体工作情绪,影响工作效率;最后,在对员工职业技能教育上缺乏必要的投资,导致员工职业技能不能满足市场的需要,影响工作效益。 3 供电公司优化生产运作与管理的措施 3.1 电网基本运作系统的优化 第一,要缩减人员编制,控制部门结构臃肿的现象。并且部门之间专人专责,明确责任,减少互相推诿、推卸的现象。各个部门之间在部门独立的同时做好责任的衔接和职责流程的通畅,以此提高项目实施和建设的质量,提高工作效率。此外,在缩减人员编制的基础上,要精简机构,从而降低经济成本。比如,很多供电公司在监理部门和建设部门之间对工程进行审核的过程中,既有监理部门的参与又有建设部门的插手,这种职责混乱的现象,不仅影响到工作效率,而且还会造成管理成本的增加。因此,需要精简不必要的机构,去除职能重复的职责和人员,以此保证工作效率,减少经济成本。 第二,在电网基本运作系统中,要加入监督监理体系。工程的高质量可以减少工程的返工频率,减少了工程成本,所以,保证工程质量和安全是节约工程成本的一个重要途径。因此,供电公司需要建立监理部门,对工程进度和质量进行监督,确保工程系统、标准的完成。 第三,建立有效的风险制约体系,避免资金回收受阻,投资不利的现象。比如,当供电公司有政府投资的项目是由与政府投资无关的施工单位进行执行时,由于技术、资金方面的诸多原因导致项目无法如期完成或者项目出现质量问题时,如果缺乏有效的风险制约机制,损失只能由供电公司自行承担,从而对供电公司的经济效益造成影响。所以,供电公司需要建立合理、有效的风险制约体系,最大程度的发挥弥补经济损失的只能,将经济风险降低至最低,从而确保供电公司的经济效益。 3.2 技术运作系统的优化 在技术运作系统方面,主要包括配电系统的优化和配电网事故监督处理系统的优化。对于配电系统应该在硬件方面提高配电网输送、配电系统的设配水平,比如将配电网络同所在地域的航测图相关联,以此进行合理的输电、配电。在软件升级方面,应该按照国家标准统一规范图标、参数等信息数据,确保匹配的数据的科学性和准确性。 其次,在配电事故监督体系方面,要做好事前控制。在配电网络中加装遥感系统进行实时监控,有效地和配电网络系统相融合。在遥感监测方面,应该注意监测数据的准确性,遥感制图的真实性以及统计报表的可靠性。此外,时刻注意数据异常报告,并在事前做出应急预案,当事故发生时,将风险降至最低。 3.3 销售运作系统的优化 在电力销售运作中,首先要摆脱对政府的依赖,改变营销理念。作为电力服务企业,电力销售应该形成以市场需求为导向、以服务客户为理念的营销理念,致力于顺应市场的需要,满足客户的需求,从而提高经济效益。 其次,考虑到电力产品的特殊性,要制定相应的创新性的营销渠道。由于电力的无形性,需要借助网络营销构建产、供、销的网络营销体系。 与此同时,要做好售前和售后服务工作,由于电力商品需要进行事前安装和调试,因此要在产品需求密集区域设立服务网点。电力发生故障会给客户带来不便,需要供电公司提高服务意识,设置售后服务机构,方便电力设备的维修与养护。在建立实体服务体系的基础上,还要积极构建电话客户服务机构和网络维修服务中心,提高服务效率和服务质量。 3.4 辅助系统的优化 首先,建立合理、完善的人事考核体系和薪资制度,提高员工的工作积极性。在工作中,对工作量和工作质量进行等级量化考核。多劳多得、不劳不得,避免“大锅饭”下的平均主义,激发工作人员的工作热情,鼓励工作人员进取争优。 其次,加强对员工的职业培训和安全教育。组成学习型工作组织,提高工作人员的技术水平和职业道德素质,从而强化了服务质量,提高企业的优秀竞争力。 4 结语 优化供电公司生产运作与管理,需要从电网基层体系、技术体系、销售层面以及辅助体系四个方面进行优化,实现整个运作、管理系统全方位、多层次的优化调整。电能是关乎国计民生的重要资源,受宏观经济环境和市场变化的影响较大,供电公司应该时刻关注市场变化,顺应经济环境的变化,致力于为社会主义经济服务、为人民服务的服务理念,优化生产运作与管理系统,提高工作效率,促进供电公司的可持续发展。 生产与运作管理论文:电子版企业经营沙盘在生产与运作管理教学中的应用 摘 要:在生产与运作管理课程教学过程中引入电子沙盘模拟,充分利用电子沙盘的可存储性和灵活性,在不同的章节、不同的教学阶段,使用电子沙盘模拟的不同的功能。将其引入课程教学体系,是继传统教学及案例教学之后的一种全新教学模式,能够将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。 关键词:电子沙盘 沙盘模拟 课程教学 许多高校相继推出了一系列实验教学的创新教育形式,以提高大学生学以致用的能力,本文将探讨电子版沙盘模拟在生产与运作管理课程教学中的应用,目的在于将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。 一、生产与运作管理课程描述 生产运作活动是一切社会组织的最基本活动,是社会组织生存和发展的基础和条件,生产与运作管理是一门研究如何将各种资源要素组织成现实生产力,以便有效地创造出产品和服务的实践性很强的应用学科,是工商企业管理的最重要内容。作为培育企业精英人才的摇篮,我国各类高等院校经管类专业一直以来颇为重视生产与运作管理的教学,在MBA、普研及本科生中都开设本课程。 与其他经管类课程相比,生产与运作管理课程的教学内容很多,包括生产运作战略与企业竞争力、需求管理与预测、生产/ 服务流程分析、生产/ 服务设施选址与布置、生产运作能力与生产运作计划、制造资源计划与企业资源计划、生产系统设计与优化、库存管理、项目管理、质量管理、设备管理、供应链管理、生产与运作管理前沿理论等知识模块,这些知识大多来源于生产实践,是企业生产运作实践的总结,很多知识在讲授时需要结合企业生产实践进行。 二、生产与运作管理课程教学现状分析 1.以理论教学为主 目前生产与运作管理课程的理论教学比较枯燥,即使普遍采用案例教学法,在一定程度上调动学生的主观能动性,提高分析问题、解决问题的能力 ,也仅仅限于介绍文字材料,无法给予学生感性认识,学生毕业后常被评价为光懂理论、不会实战,在实际操作时遇到种种意外障碍而束手无策,能力不能与学历匹配。这也是有些文科类毕业生一次就业率不高,进入企业后适应期太长的原因。 2.学生对授课内容缺乏直观的体验 学生由于没有在企业工作的实际经验,对很多内容缺乏直观的体验和感受,无法透彻理解,教学效果普遍不理想。 3.教师容易局限于一门课程内容 由于专业背景、授课学时等限制,教师往往容易局限于一门课程内容,很难把公司管理的全流程、全过程控制告诉学生,使学生头脑中形成一个整体和系统的公司操作实务。容易造成学生在学习过程中只注重理论学习,不关心也不了解企业运作实际,缺乏对所学知识融会贯通的训练。 4.学生对课程的兴趣不高 由于生产与运作管理课程相对于其他管理类课程,内容较复杂和枯燥,学生对该课程学习的积极性和兴趣往往不高,也有部分学生会受到上一届学生的影响,在还没有开课之前,已经在脑海中形成了该课程偏理论、数学模型和需要大量计算等印象,对该课程的学习兴趣有所降低。 5.学生对课程的教评结果偏低 由于生产与运作管理课程的偏理论、数学模型和需要计算的内容偏多,尽管在授课过程中引入了大量的案例、视频等多种教学手段,本课程在许多院校开展的教评活动中仍得分偏低。有的教师同时讲授多门课程,但各门课程的评价结果差距很大,教师对该课程的教学积极性有所降低。 6.实践环节滞后于课程教学 目前很多学校已经认识到该课程在教师授课及学生学习过程中遇到问题的严重性,先后引入了对企业的实地参观、沙盘模拟实训等教学方法。但由于对企业的实地参观、沙盘模拟等均是针对实践环节的课程,在理论课程结束后作为一门单独的课程存在,对生产与运作管理理论课程的教学效果影响甚微,学生们感叹如果实践环节的课程能够与理论课程穿插进行效果可能更好,学生会从中受益更深,体会更深刻。 三、对生产与运作管理课程教学改革的思考 基于上述的问题,有必要探索能够提高生产与运作管理课程教学效果以及学生竞争力的教学方法。目前广为使用的是沙盘模拟教学方法。 1.沙盘模拟教学方法简介 沙盘模拟源于战争中的沙盘模拟推演,指挥官在真实的模拟沙盘模具前,进行战略部署的过程,具有形象、直观、一目了然等优点。企业的经营管理犹如战场,要进行整体部署、产品的研发以及财务分析等决策,通过课堂教学展现无疑是纸上谈兵,而沙盘模拟运用独特直观的教具,结合市场变化,进行情景模拟以及角色扮演,通过老师点评,使学生在虚拟的市场竞争环境中,真实体会企业多年的经营管理过程。 沙盘模拟主要通过实战模拟演练完成体验式学习,具有互动性、真实性、挑战性、实用性等特点,能够最大限度地调动学生的学习兴趣,对所学内容进一步加强巩固,并能够将学到的管理思路和方法在实际工作中与运用。 2.沙盘模拟课程涉及的内容 (1)熟悉企业全面管理系统,确定企业整体经营战略。沙盘模拟课程分析企业内部资源与外部环境,预测市场趋势,形成企业计划管理体系,确定企业具体的市场经营战略、产品的研究与开发战略、财务战略以及人力资源战略等。 (2)了解企业整体运作流程。通过沙盘模拟课程能制定企业新产品开发战略,安排企业的生产计划,制定市场开发决策、目标市场定位等。模拟企业在同行之间的竞标过程,调查了解同行商情,抢攻市场,正确进行市场决策。 (3)谋求企业系统效率提升,进行正确的财务决策。通过沙盘模拟的运用,学会制订企业长期、中期、短期资金计划,多渠道筹措资金,制订投资计划,编制财务报表,运用财务指标进行正确分析,进一步评估决策效益,为管理决策提供可靠的数据。 (4)提升科学管理能力。通过对企业生产能力的计算,生产线的更新调整\库存的管理,原材料采购、现金流量的计算等提升科学管理的能力。 (5)从点评中获取更多的知识。在每一次教师的点评中,学生可以深刻领会到理论中学到的知识如何真正运用到企业的运营实践中,具体应该如何进行分析,为今后步入社会打下一定基础。 (6)从总结中收获。通过参与企业模拟经营的过程以及课程结束后的实训报告,学生思考、总结得失,获得最大的收获与提高。 3.沙盘模拟的形式 在各大院校主要引进和自行开发的沙盘模拟形式有物理沙盘和电子沙盘两种。通过教学实践发现,目前的企业经营物理沙盘训练课程对抗规则复杂,容易出现误操作和不规范行为,且问题无法追溯,影响公平性;另一方面由于采用独占式教学资源,学生需要至少2天的时间完成整个物理沙盘的对抗演练,效率较低,但学生的热情高涨,积极性非常高。而电子沙盘采用计算机软件的对抗方式来进行教学和竞技,通过程序的设计,可以使实验完全依照对抗规则进行,防止了学生的误操作和不规范行为。电子沙盘通过记录学生的每步实验操作,可以使实验最终的资产负债表和损益表自动生成。但是,这种模式直观性、体验性差,各小组缺少面对面交流,比较难以激发学生参与兴趣,教学效果不是非常理想,这与情景式教学的初衷相悖。 4.将电子沙盘引入生产与运作管理课程教学 基于物理沙盘与电子沙盘的优缺点,考虑在生产与运作管理理论课程结束后的实践环节仍然保留物理沙盘的模拟训练或物理沙盘与电子沙盘相结合,充分发挥两者的长处,扬长避短,最终实现电子沙盘的便捷性和物理沙盘的真实模拟性合为一体。而在生产与运作管理课程教学过程中引入电子沙盘模拟,充分利用电子沙盘的可存储性和灵活性,在不同的章节、不同的教学阶段,使用电子沙盘模拟的不同功能。 5.电子沙盘与生产与运作管理课程结合体现出的特点 (1)生动性。传统的生产与运作管理课程理论知识晦涩难懂,学生的学习兴趣不高,为了改变这种高耗低效的教学局面,通过沙盘模拟实际企业环境进行教学,学生能亲自运营企业,真正体验企业经营管理过程,十分生动有趣。 (2)真实性。在课程中,通过沙盘模拟运用让学生亲自体验“做”中“学”,以实际参与的方式体验企业的运作,在模拟企业实际环境中,真正体会企业面对多变的环境,使学生学会收集信息,培养分析问题解决问题的能力,并在将来应用于实践。 (3)合作性。沙盘模拟就是让学生在每一次商业决策中感受团队智慧的价值,领会如何在立场不同的部门间沟通和协调,进一步培养不同部门人员的共同价值观与经营理念,同时建立以整体利益为导向的组织团队,培养学生的沟通协调能力,并能真正领会团队合作的优越性。 (4)基于电子沙盘的灵活性与可存储性,在引入课程教学时可以随时调用任何模块进行讲解,这是与物理沙盘相比其最大的优点。电子沙盘可以将学生分为6~18组进行模拟,而物理沙盘只能模拟6~8组,解决了物理沙盘授课的困难。同时也解决了物理沙盘必须连续的将课程进行2~3天独占资源的缺点以及物理沙盘课程与理论课程在时间上脱节的问题。 (5)可作为开设物理沙盘课程的前期准备。与之前在理论课程结束后再上物理沙盘课程相比,学生在开课前已经对沙盘模拟有了一定的了解,在分组组成不同的企业后,对企业战略决策、资金运用、市场开拓、ISO认证、产品研发、厂房及生产线投资等问题会更加慎重,通过理论课程对各个决策环节会用到哪些知识点已经心中有数,会彻底改变之前的盲目决策以及部分学生的游戏心态。 (6)全面提高学生的综合素质。沙盘模拟在企业经营管理教学系统中运用,能全面提高学生的综合素质。通过沙盘模拟经营使学生亲自感受到树立共赢理念、全局观念与团队合作、保持诚信、个性与职业定位等综合素质的重要性。 (7)改进教学方法,提高教师的业务水平。沙盘模拟在教学中的应用,使教师充分认识到,在教学过程中,如何不断学习,充实自己,提高业务水平,并能不断改进教学方法,也能使学生学有所长,与实际贴近,充分调动学生的积极性,使所学理论与实际更好地结合,达到预期的目的。 四、结论 基于电子沙盘的灵活性与可存储性,将其引入课程教学体系,是继传统教学及案例教学之后的一种全新教学模式,将改变多年来“教师苦教、学生死学”的传统教育教学,能够将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。通过沙盘模拟经营,使学生亲自感受到树立共赢理念、全局观念与团队合作、保持诚信、个性与职业定位等综合素质的重要性。对于经管类专业其他课程的教学也可以是一个借鉴。 基金项目:内蒙古工业大学教学改革研究项目(2011020),(2011043)阶段性研究成果 生产与运作管理论文:《生产与运作管理》课程差异化教学模式研究 【摘要】本文阐述了《生产与运作管理》课程的体系构成与教学目标,根据学生的就业领域和发展方向的不同,分析了学生对该课程差异化的知识需求,针对不同需求,分别从教材选择、教学内容设置和教学方式三个方面研究了该课程差异化的教学模式。 【关键词】生产与运作管理 差异化 教学模式 引言 《生产与运作管理》课程是管理类专业的优秀专业课程之一。该课程将生产技术、现代管理技术与信息技术相结合,以提高企业生产或运作效率为目标,研究企业生产或运作各个层次上的决策问题及其在现代企业中的应用技术,是一门多学科交叉的课程,其研究的主要内容随着生产技术、管理技术以及信息技术的发展而不断丰富和发展。文献中,有些承担该课程教学的教学工作者已从总体上对本课程教学中存在的问题进行了分析,并提出了一些改进的措施[1-5]。本文针对不同就业领域和发展方向的学生对该课程差异化的知识需求,分别从教材选用、教学内容和教学方式等方面研究该课程的差异化的教学模式,以改善该课程的教学效果,提高教学质量。 1.课程体系及教学目标 本课程主要研究生产与运作管理三个层次、十大方面的决策问题。三个层次为:生产运作战略决策、生产系统设计决策、生产系统运行与维护决策。十大方面包括:产品战略、生产流程战略、生产设施选址、生产设施布置、项目管理、供应链管理、库存策略、排产策略、质量管理战略、维护策略等。 通过本课程的学习,要求学生能够对现代生产与运作管理体系的系统性和逻辑性有比较全面、系统的认识;对生产与运作管理的基本概念和基本问题有比较系统、深入的理解;掌握生产系统的设计、运行、维护与改进等生产运作与运作管理的基本技术与方法(包括模型、算法、工具等),并能具体应用于生产实践;了解一些现代先进生产方式(如JIT、精细生产、敏捷制造等)及管理技术。 2.学生对该课程的差异需求 由于管理类专业学生毕业后的就业领域和发展方向存在很大的不同,有些学生毕业后选择就业,而有些学生选择自主创业,还有些学生选择继续深造,而且,即使学生毕业后都是选择就业,但是有些学生是选择在制造业就业,而有些学生会选择在服务业工作;对于选择自主创业的学生,也存在是选择在制造业领域创业还是选择在服务业创业的问题。而在制造业就业和自主创业和在服务业就业和自主创业的学生对生产与运作管理的知识需求是不同的,选择在制造业就业和创业的学生需要更多地掌握制造系统的设计、运行和维护与改进的相关理论和技术,而选择在服务业就业和自主创业的学生则更加关注服务系统的设计、运作和改进方面的知识。对于毕业后选择继续深造学习的学生,则希望在该课程的各章内容的学习过程中能够更加深入地研究所学的生产与运作管理的理论和方法,以为研究生阶段的学习和研究工作奠定坚实的基础。因此,为了使学生在毕业后能够很快适应新的工作或学习环境,在学生在校学习该课程的教学过程中,教师应该针对学生对该课程的差异化的需求,进行差异化的教学。 3.差异化的教学模式 (1)教材选用差异化 目前,在国内进行《生产与运作管理》课程教学,选用的教材主要有两类,一类是国内的从事该课程教学及研究的工作者编写的教材,选用较多的主要有:陈荣秋,马士华编著的《生产与运作管理》,由高等教育出版社出版;刘丽文的《生产与运作管理》,由清华大学出版社出版;另一类是从国外引进的英文原版教材,选用较多的主要有:Chase等人编写的《Operations Management for Competitive Advantage》;Stevenson编写的《Operations Management》。 由于管理类专业的本科生在高中阶段多数是文科生,在学习《生产与运作管理》课程之前缺乏对生产运作系统的了解,加之专业英语词汇相对匮乏,所以,对管理类专业的本科生,应该首选中文教材。而对于基础较好,毕业后准备继续深造的学生,可以向学生推荐上述英文原版教材供其深入学习参考,如果在研究生阶段有意研究制造业生产管理方向的学生,则推荐Stevenson的英文教材,因为该教材在制造业生产管理方面的内容要丰富些,案例比较好。 (2)教学内容差异化 《生产与运作管理》课程内容较多,而且与管理类专业的其它专业课程相比,课程内容计算推理的部分较多,难度相对较大,因此,在有限的教学学时约束下,应该根据学生差异化的需求,根据学生毕业后的就业领域和发展方向的不同,对讲授内容进行有针对性的取舍,以提高学生学习的积极性,取得较好的教学效果。针对不同就业领域和发展方向的学生,设计的差异化的教学内容如表1所示。 表1 差异化的教学内容 (3)教学方式差异化 《生产与运作管理》课程是实践性很强的课程,教师在讲授该课程时除了采用传统的课堂讲授以外,要结合讲授的内容和学生需求的不同,积极采用多样化的教学方式,使学生能够真正理解所学理论知识,并能够利用所学的生产运作管理的相关方法解决企业中的实际相关问题。 1)参观企业,进行生产实习:在课程开始之前的假期,可以要求学生去相关企业进行参观,以使学生对生产运作系统有一个感性认识,通过生产实习,学生可以深入了解生产运作中需要解决的问题,并鼓励学生思考解决这些问题的方法,这样可以使学生带着问题来学习该门课程,提高学习兴趣。对于有意在制造业就业和自主创业的学生,教师可以帮助联系管理基础较好的制造企业(如大型的加工-装配型企业等)作为参观和生产实习单位;对于有意在服务业就业和自主创业的学生,教师则要为其联系服务网点多、业务量大、运营效益较好的企业(如大型物流公司等)作为参观和实习单位;而对于有意继续深造的学生,则根据其研究方向来选择管理基础较好的制造企业或服务企业作为参观和实习单位。 2)视频教学:在讲授相关章节的内容后,针对学生的不同需求,为学生选择播放与讲授内容相关的国内外著名企业生产运作管理的视频资料,这样既可以提高学生的学习积极性,又可以让学生看到先进企业的生产运作管理方法。比如,在讲授“作业计划”一章时,可以为有意在制造业就业和创业的学生播放蒋伟豪讲授的《向丰田学管理》视频,让学生了解丰田公司装配计划的制定方法;而在讲授“服务产品设计与过程选择”一章时,可以播放UPS公司录制的《UPS运作过程》视频资料,让有意在服务业就业和创业的学生深刻了解该公司的服务过程与管理方法。 3)课程设计:在课程内容讲授完成之后,要求学生组成多个小组,结合本课程所讲授的内容,教师为每个小组安排一个设计题目,小组成员根据兴趣也可自主选题,完成一个项目的课程设计,来加深对所学知识和方法的理解和掌握。比如,要求有意在制造业就业和创业的学生完成题为“2013年格力空调在平顶山地区的销量预测”课程设计,通过该设计,可以使学生深刻理解并掌握“需求预测”一章中的定性预测和定量预测方法;要求有意在服务业就业和创业的学生完成题为“蜜雪冰城加盟店的选址决策”课程设计,通过该设计,可以使学生深刻理解并掌握“服务设施选址”一章中的服务设施选址的影响因素和定量选址决策方法;可以要求有意继续深造,并从事制造业生产管理研究的学生完成题为“加工车间生产作业计划的制定”的课程设计,通过该设计,可以使学生掌握“作业计划”一章中难度较大的离散式制造企业生产作业计划的制定过程和方法,为研究生阶段的学习和研究奠定扎实的基础。 4.结论 本文在分析《生产与运作管理》课程的研究内容、教学目标及管理类专业学生对该课程知识不同需求的基础上,分别从教材选择、教学内容设置和教学方式三个方面研究了该课程差异化的教学模式。 作者简介: 王炳刚,博士,副教授。主要研究方向为生产调度、智能算法。 生产与运作管理论文:基于工作过程的《生产与运作管理》课程模块化构建 摘要:文章针对《生产与运作管理》课程模块化建设展开讨论,对于模块化的建设思路,可行性分析以及实践展开都有论述,对教学实践有着一定的指导意义。 关键词:生产与运作管理;课程;模块化 《生产与运作管理》是国内大专院校企业管理类专业的优秀课程之一,此课程站位于企业经营的角度上,是研究制造业生产体系管理和服务业运作管理的一门应用型课程。由于它的强应用性和与实践的紧密联系,成为培养学生现代经营理念、实际动手能力和现代生产控制和管理方法的优秀课程之一。经调研,国内大专院校在以往教学过程中,普遍出现教学内容脱离企业实际,学生对制造业不了解,缺少工科基础,计算和图表使学生失去兴趣等教学效果方面的问题亟待解决。本文着重解决基于工作过程重新构建课程模块体系。 一、课程模块化建设的思路 第一,开展校外专家座谈会,明确《生产与运作管理》课程在专业建设的重要性,并根据专家所在企业的实际情况,确定进厂深入调研计划; 第二,课程组通过对制造业企业的深入调研,现有的生产相关的职业岗位具体有:生产统计员,班长,线/组长,生产工艺经理,生产改善经理,生产计划经理,调度员,质检员,库房管理员,维修组长,设备工程师,工装工程师,模具工程师,精益生产经理在,物料主任等; 第三,课程组对上述岗位工作任务和职业能力进行认真分析,结合企业管理类专业《生产与运作管理》课程开设的目的――使学生系统地理解企业生产运作管理的基本理论和基本知识,确立现代生产运作管理理念,掌握基本的生产运作管理的方法,培养和提高正确分析和解决企业生产运作管理中基本问题的能力,为将来的管理实践提供技能储备和理论指导。将《生产与运作管理》课程分为生产战略、生产设计、生产计划、现场管理等四个模块。 二、课程对应的职业工作任务分析 (一)典型工作任务 1.执行生产战略 2.优化工厂现有空间布局设计和生产时间调度 3.制定、优化生产计划 4.现场管理 (二)职业能力 1.符合企业组织结构要求,能够从职能层的角度制定生产战略、战术并执行。 2.根据企业选址,总平面布置,能够分析现有工厂空间布局中不足之处,优化工厂布置,车间布置和设备布置,实现“一个流”; 通过生产调度,能够按时完成订单。 3.依据企业愿景,竞争战略,结合企业硬件设施,通过项目计划法制定企业生产计划,确定工期,并能够解决工期优化、费用优化和环境优化等问题;计算出生产能力,为采购、接订单服务。 4.运用5s,定置管理、目视管理等方法,在车间里解决工艺、工装、设备等日常生产及突发生产状况;其中设备管理中制定设备维护制度,确定制度有效工作时间,保障交货期。研究运用先进生产管理技术,如精益生产,JIT优化生产管理工作。 三、课程模块化构建 基于工作过程的课程建设思路,《生产与运作管理》课程分为生产战略、生产设计、生产计划、现场管理等四个模块,14个项目,具体课程模块构建如下: (一)模块一:生产战略 生产战略模块通过制造业和服务业实际案例,引导学生了解生产战略作为执行层战略在企业管理体系中的地位、作用及如何开展,认识到制造业和服务业的生产运作战略的区别,在一定程度上具备制定企业生产运作战略的能力。 生产战略模块有三个细分项目分别是:项目1生产与运作战略案例分析、项目2生产与运作管理及生产战略相关概念认知、项目3制定生产战略的要点。 (二)模块二:生产系统设计 生产系统设计模块主要讲授企业生产系统空间组织设计和时间组织设计的内容,培养学生运用数学、经济学和管理学知识辅助工程选址;能够优化现有工厂布置、车间布置和设备布置;能够计算期量标准。 生产系统设计模块有四个细分项目分别是:项目4选址案例分析、项目5生产系统及生产过程概念、项目6如何选址布置、项目7期量标准。 (三)模块三:生产计划 生产计划模块讲授企业生产计划的制定,培养学生能够编制成批生产作业计划,绘制网络图并优化。 生产计划模块有三个细分项目分别是:项目8什么是生产计划、项目9如何制定生产作业计划、项目10项目计划。 (四)模块四:现场管理 现场管理模块讲授生产系统运行和维护,使得学生熟知当前生产管理技术、会进行现场管理、学会精益生产的原理、掌握设备磨损和故障规律,并制定设备保养维修制度等。 现场管理模块有四个细分项目分别是:项目11当代先进生产管理技术概述、项目12现场管理及5S、项目13设备管理与TPM、项目14精益生产。 四、课程模块化构建后的教学效果评估 (一)基于工作过程构建课程模块 大学的教育的趋势是向就业导向,一门课程能够延伸出哪些岗位供学生就业抉择,是教师在进行课程设置时首先要想到的问题。本文针对《生产运作管理》课程贴切制造业的特点,课程组进行了深入企业调研,获得了一手资料,明确了企业在生产管理中的岗位设置之后,再进行了典型工作任务和职业能力分析,基于工作过程将《生产与运作管理》课程设置为:生产战略、生产系统设计、生产计划、现场管理等四个模块。 (二)做中学的教学方法贯穿其中 课程组在进行课程模块化构建时,细分了14个项目,项目的设置是对模块化的补充,且模块中的每个细分项目都符合能力素质的培养过程,每个模块都有案例开始,汇报作业结束,旨在引导学生自主学习,开发学生学习兴趣,倡导做中学的教学方法。 (三)专业课讲座的形式新颖 课程组在进行模块构建时,安排现场管理模块聘请校外专家进行专业课讲座,学生们能够在课堂上看到生产现场的视频,了解当代先进生产管理技术。专业课的讲座的形式促进了学生们的学习积极性,并为未来择业提供参考。 (四)形成课程组,优化专业课 《生产与运作管理》课程模块化构建是有四位主讲教师共同完成的,课程组的形成极大促进了专业课的设置,尤其是校外专家主讲,能够带来新视野,新思路,也为学生走出校门,走进工作岗位拉近了距离。 (作者单位:秦皇岛职业技术学院) 生产与运作管理论文:《生产与运作管理》课程信息化改造探索 【摘要】 《生产与运作管理》是管理类专业必须的一门优秀课程。在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。根据该课程综合性、实践性、决策性强的特点,以及其在教学中存在的问题,采用信息化技术对该课程进行改造,已成为改进教学手段、提高课程教学质量的一个必然趋势。 【关键词】 生产与运作管理;特点;现状;信息化改造 基金项目:内江师范学院教改项目《企业管理专业课程信息化改造与师范》,编号JG200913-163。 生产,是人类从事的最基本活动,是一切社会财富的源泉,不从事生产,人类就无法生产,社会就不能发展。生产运作是社会组织的三项基本职能之一,是各种社会组织投入资源最多的活动,对社会组织的活动效益影响很大。因此,《生产与运作管理》课程作为高校本科工商管理类专业的优秀课程之一,其教学方式和教学效果对学生专业基础的奠定和就业都有一定的影响。而在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。 一、《生产与运作管理》课程特点 (一)综合性 《生产与运作管理》这门课的内容涉及非常广泛,既包括生产型企业,也包括服务型企业,涵盖了市场的需求预测、企业战略和生产策略、产品开发和技术选择、生产和服务设施的选址、工作设计和工作测量、综合生产计划、独立需求控制、物料需求计划、作业计划、供应链管理、项目管理、设备管理、质量管理等企业运作的各个环节。因此,该门课程对教师和学生的企业管理综合能力要求较高。 (二)实践性 《生产与运作管理》是一门与生产运作实践联系紧密的课程,是众多专业课程知识点的集合。生产运作管理理论的产生和发展都来源于企业的实践,是多年来各国生产运作管理实践经验的提炼和总结,经过不断地丰富、完善,逐渐发展成为一门系统性、科学性很强的应用学科[1]。因此生产运作管理教学必须重视实践教学环节,并通过运用丰富的信息化手段,加深学生对相关概念的理解和认识,培养学生解决生产运作过程实际问题的能力。 (三)决策性 在生产运作管理过程中,很多问题的解决有多种方案,但不同的方案对人的积极性的调动、产品质量的改善、工作效率的提高等方面会产生巨大的差异。因此《生产与运作管理》的教学中,需培养学生根据不同背景、不同特点设计个性解决方案,明确生产管理的目标和任务,以寻找实现目标的各种途径,并在对处理结果预测和比较的基础上,做出最优决策[2]。 二、《生产与运作管理》课程教学现状 (一)教师实践经验缺乏 生产运作管理是一门系统性和科学性很强的应用型学科,对教师的综合素质要求较高。该门课程理想的授课教师既要对生产运作管理的基础理论和发展趋势进行研究,又应有一线的生产运作管理经验,同时还需具备现代教育的思想和理念[3]。而目前大部分高校的教师都是从学校到学校,虽然具备渊博的学识,却没有任何企业工作经验,缺乏对一线生产运作管理的感性认识,在教学过程中很难对生产运作管理课程内容进行生动的讲解,更不能对学生在应用生产运作管理方法解决实际问题方面给予有效指导。因此,现有大部分高校的《生产运作管理》教学通常是注重传授系统的科学理论知识,强调书本知识的灌输和纯理论的探讨,忽视了对学识分析和处理实际问题能力的培养,知识变得生硬而抽象,老师台上讲,学生台下记,教学效果得不到保障。 (二)教学内容滞后 随着经济和信息技术的发展、社会分工的细化、服务业的兴起,生产运作管理学科的研究重点正在开始向运作管理倾斜。同时,服务业等非制造业占主体的就业选择和现实的工作性质,工商管理学生对未来的就业选择集中在非制造行业,或者是制造业的“两头”(研发和市场)而非中间的“生产”,这也使学生对以制造业为主体的生产运作课程内容热情不高。而我们现有的课程体系,并未能体现社会需求的学生兴趣的要求,教学内容、大纲的制定和教材的编写多以传统的生产管理为主,极少涉及运作管理,无法适应学生毕业后从事服务业的工作要求。 此外,生产运作管理学科起源于欧美,我国的起步较晚,目前的教学理论大部分都是舶来品。近几年来,很多高校尝试引进了不是国外原版教材和案例,但这些教学内容并不完全适应中国企业,导致教学理论和中国企业生产管理实际现象脱节,亦影响了教学目标的达成[4]。 (三)教学方式方法单一 长期以来,生产运作管理教学中普遍采用的是“传递-接受”教学模式,这种模式的基本程序是:激发学习动机-复习旧课讲授新知识 巩固运用检查评价。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制,其本质上仍属于以教师为中心的教学模式[5]。这种模式的弊端主要体现在:教师往往只以灌输的方式,向学生讲解系统化的教科书,作为认知主体的学生始终处于比较被动的地位,学生的角色是听讲者和知识的接受者,只是被动地接受老师所传授的理论。这种只注重理论、概念的教学方式,忽视了对学生潜能的开发,导致学生理论与实践的脱节,难以调动学生的学习积极性,教学效果往往不理想。 生产运作管理课程知识的广泛性和较强的实践性决定了它的教学方法应有别于其他管理课程,除了传统的教学方式之外,还应借助计算机进行讲解过程的推导和演绎,通过对该课程进行全面的信息化改造,丰富教学方法和手段,将理论和实践紧密联系在一起,增强学生的学习兴趣,从而提高教学效果。 三、《生产与运作管理》课程信息化改造建议 《生产运作管理》作为一门实践性操作性强的课程,教学的关键是让学生产生“真实感”,这就需要利用现代的信息化技术辅助教学,通过图像、文本、音频、视频等多种媒体信息,辅助实验平台的应用,使学生能够系统、直观地了解企业生产运作流程并参与解决企业生产运作管理中的实际问题,从而提高学生的动手能力。笔者认为,对该课程进行信息化改造可通过以下几种模式: (一)观看录像 观看录像是一种简单有效的帮助学生了解生产现场的方法。现有的很多国外教材都配有相应的录像教学光盘,网络上也有很多相关的教学视频,学生可以通过观看录像了解国内外先进生产企业的生产运作管理经验。比如针对质量管理的内容,我们播放美国著名酒店的全面质量管理录像;讲授5S现场管理,我们可播放有关现场改善的录像;讲授供应链管理、库存管理的内容,我们可根据需要选择相应的录像在课堂播放。 (二)实施网络教学 网络教学是现代教学模式的一种发展趋势,它通过计算机辅助教学,可将图片、文字、声音、动画集为一体,通过直观生动的形象来刺激学生的多种感官参与认知的活动,调动学生的学习积极性,使学生成为学习的主体。网络教学平台的搭建可以优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,提升学生的课堂体验。在《生产与运作管理》课程教学中,我们选自了生产运作管理概述、产品开发与技术选择、生产和服务设施选址、生产和服务设施布置、工作设计与测量、综合生产计划、库存控制、项目管理、质量管理等章节,利用多媒体与网络技术,在PowerPoint、DreamWeaver、Frontpage等多媒体制作软件上设计文稿,并将教学内容通过多媒体教室的大屏幕演播进行教学。教师还利用学校的网络课堂平台,设计、制作和网页课件供学生学习,并对学生的学习进行跟踪、辅导、答疑。学生可在网络平台中自由交流,分享学习体会,并可自由选择课堂练习、模拟试题进行测验,训练成绩和答案均可及时得出以便于学生了解自己对学习内容的掌握情况[6]。 网络教学这种视听并举、声画同步、图文并茂的特点,为师生提供了一个高效的交互系统学习环境,使学生有了主动参与的可能,有利于激发学生的兴趣和创造力,在实践中,也显示出了较好的教学效果。 (三)利用实验教学软件模拟 利用实验教学软件模拟教学内容,可以使复杂问题简单化,繁琐问题条理化,抽象问题具体化,具体问题概括化,使教学过程以直观的形式达到人机一体,便于围绕某一学习主题进行密集、快速的活动,同时增加课堂教学的密度和广度[7]。目前《生产与运作管理》课程中常用的实验教学软件包括:物料需求计划/制造资源计划实验(MRP/MRPII)、项目进度计划实验(PERT)、质量管理实验、工作分析实验、ERP软件实验等。 (四)应用虚拟现实仿真技术 应用虚拟现实仿真技术,进行《生产与运作管理》课程的实验教学,可对企业业务活动进行多维仿真,能给学生产生各种感官信号,如视觉、听觉、触觉等,使学生有身临其境的感觉。借助虚拟现实仿真技术,学生可与虚拟现实环境之间进行多维信息的交互,从定性和定量结合集成的虚拟环境中获得企业生产运作活动的感性和理性认识,深化对概念、原理和方法的理解。在制造业生产系统的规划、设计、运行、分析和改造的整个生命周期,都可以使用虚拟现实仿真技术组织教学,具有代表性的主要有以下几种: 1、用于产品研发 产品研发可分为概念设计、细节设计、评审和再设计四个阶段,每一阶段又可进行进一步细分。如详细设计可分为总体CAD,零部件CAD,计算机辅助工程、技术设计、可装性设计等。产品研发过程仿真实验就是对上述活动进行模拟,让学生从进度、资源和成本等指标进行综合分析,选择最优方案[7]。 2、用于生产和服务设施布置 设施布置仿真实验,是指根据车间之间和内部空间组织方式,采用虚拟现实仿真技术模拟各种可行方案,判断车间整体布局是否能满足车间调度要求?车间设备是否得到充分利用,负荷是否平衡?物料处理系统是否和车间的柔性程度相适应?生产成本是否合理?等等。目前,国内外用于辅助设施布置的仿真软件主要有:WITNESS、GCMS、SMAN/CNEMA、AUTOMOD/AUTOGRAM、MMS等[8]。 3、用于车间生产调度 车间生产调度问题包括确定工件的加工路线、确定工件在机器上的加工顺序和加工时间、选则运输路线和工具等。生产调度仿真实验就是对这些调度问题进行分析和评价,目前常用的仿真调度问题的软件包括:Autosched, JobTimePlus, FACTOR, FACTOR/AM, SMNETD等[9]。 4、用于物流与供应链管理 供应链管理仿真软件可对供应链系统的库存、瓶颈、流程、协作和信息共享各方面进行快速的流程逻辑和决策数据的灵敏度分析,以达到优化系统的目的。例如,在物流系统配送路线的优化实验中,运用WITNESS软件的设计功能,以运输成本最小为目标,设计物流系统中的配送路线,使整个配送路线最优,从而达到运输成本最低。又如,在垃圾回收物流系统实验中,仿真程序研究的应用,可在满足时间约束、载重约束的条件下,使垃圾处理公司的物流总成本最低[10]。 如今,虚拟现实仿真技术在制造业的应用已经贯穿于产品设计开发、生产计划制定、加工、装配、测试和销售的整个生命周期。除了单一企业的生产管理虚拟现实防治技术为,以CM-OSA等软件为代表的用于虚拟企业业务流程集成的旬现实仿真技术正成为仿真技术研究的热点。此外,虚拟现实仿真技术的应用也正在向服务业领域不断渗透。目前,许多高校的《生产与运作管理》课程中,都引入了与服务业相关的仿真实验,如WITNESS等,通过这类系统的建模和仿真,学生能够较为直观地了解不同制造业、服务业的运作流程,并自行对管理、运作流程项目进行设计,同时从系统获取运行结果的反馈[9]。 作者简介:何佳(1982.9―),女,四川内江人,内江师范学院,副教授,国际金融硕士,主要研究方向为应用经济学; 生产与运作管理论文:浅谈大剧场生产运作与管理的创新 摘要:由于剧场的外形和功能上的特殊性,在模版支护和施工管理方面都具有特殊的要求。本文主要针对以上问题通过对大剧场生产运作中的钢筋结构设计和模板处理的相关技术进行阐述,然后对生产管理方面提出一些创新型的办法,加强剧场的建设。本文对以后的相关研究和生产实践具有一定的指导意义。 关键词:大剧场;建设;管理;创新 引言:现在随着全国文化的大繁荣和大发展,各地不断的开展精神文明文化建设。同时,随着人们生活水平的不断提高,百姓的消费观念正在不断的改变,随之而来的是全国各地的大型剧场的兴建。大剧场由于本身属于大跨度建筑物,所以,在施工方面对钢筋结构的要求具有特殊性。同时在剧场的施工建设方面,技术难度正随着剧场规模的增大不断增大,剧场的建设技术和管理正在不断的受到人们的关注,成为业内认识的焦点。 一、施工的创新点 大剧场工程由于其使用功能特殊,所以要结合着复杂的水电设备来进行施工,以保证剧场今后运作过程中正常使用。与其他工程相比,大剧场工程具有施工空间狭小,施工环境复杂,操作人员操作空间特殊,需要多方密切协调,施工高度变化较大,施工作业面成阶梯状变化,施工跨度大等特点。所以,在大剧场的建设过程中,大跨度以及特殊形状作业面的钢筋绑扎有别于一般工程,同时混凝土浇筑过程中,由于作业面狭窄,空间位置变化大,主要还有弧形看台之间的高度起伏和宽度控制,都需要格外的注意。 首先大剧场是一个大跨度建筑物,而且,由于剧场用途的限制,使得剧场在建设过程中要涉及到水、电、灯光、音响等设施的施工,此外,大跨度建筑相比一般工程在钢结构的施工上较一般建筑有所不同。在施工的过程中需要负责人全面的了解相关剧场设施,这样才能使整个工程在建设过程中减少问题。 其次,施工总包方第一次进行大剧场的施工,甲方精心组织总包管理人员进行已经营业的剧场观摩和学习,取其他项目的在经营过程中遇到的专业问题提出建议,更好的指导现场在相关问题的具体施工。具体在施工过程中,甲方安排有多年丰富管理经验的人到现场指导和讲解,随时了解施工进展和施工效果。对于施工1600座大剧场及1000座中剧场座椅喉管的埋设,专业测量工程师到现场进行把控,最大限度的保证放线准确性。 最后,在施工过程中,注意看台尺寸,线路安全,舞台,安全通道这几个方面,尤其是大模板的细部处理和圆弧形模板的支设,对于施工过程中通道处的固有周期和共振频率要严格把握,避免发生事故。 二、钢筋绑扎 在剧场的施工建设中,钢筋的绑扎工作是工作难点也是工作重点。剧场底板的钢筋绑扎前要进行墙、地梁、柱轴线及模板线的安放工作,然后在按照设计进行排筋,这个过程要遵循先基坑然后梁板筋最后插筋的顺序。墙、柱插筋必须保证混凝土上有两条钢筋,同时以下还要有两道水平钢筋,用来实现限位固定。此外楼板钢筋绑扎时要注意用铁丝在模板上标注主筋分布线和主筋之间的分布间距。并且除了边沿上的钢筋交点全部需要绑扎外,其他相交点可以进行相互交错的绑扎。平台板钢筋预埋、预留由测量工放出楼梯平台板标高并在墙体网片筋上标记出平台板上下铁的标高线,根据上下铁的标高线顺板范围预埋钢筋,预埋钢筋应与墙体网片筋绑扎牢固。垂直梯架安装时将垂直梯架绑扎在两根柱中间附近的竖筋上,与墙内纵向钢筋绑扎牢固。在每层梁、柱完成后采用预埋钢板,把架体与混凝土梁、柱连接,以增加稳定性,钢柱与钢梁采用焊接。 三、模板支护 1.单侧模板支护 在单侧模板的支护上,在不同部位略有不同。在下面就将单侧模板吊装到位,并且安装好单侧模板的支架。在模板和支架定位之后,进行加强钢管的安装,以进一步加强强度和稳定性。然后进行压梁槽钢、埋件系统的安装,接着调节支架的垂直程度,然后进行操作平台的安装和调试,最后检查买件系统的稳定性和清理验收合格后进行砼的浇筑。 2.高大模版处理 高大支模板在施工时的注意事项与单侧模板类似,但是其支架的要求更高。在高大模板进行支架时,立杆位置要正确,立杆、横杆形成的支撑格构要方正。快速安装装置的可调丝杠插入立杆孔内的安全长度要大于丝杠长度的三分之一。同时在安装过程中,主龙骨要平稳放在支撑上,两根龙骨悬臂搭接时,要用钢管、扣件及可调顶托或可调底将悬臂端进行支撑。铺设模板前要将龙骨调平到设计标高,并放实。 四、混凝土浇筑 在混凝土浇筑时,不考虑时变结构效应的模型,在施工时也根据混凝土梁的浇筑顺序分阶段施工,而与考虑时变结构效应的有限元模型不同点在于,已浇筑的混凝土不会与支撑一起作用来承担下一阶段混凝土梁自身的和施工时的荷载,将混凝土的自重和施工支撑、施工设备、模板等荷载都通过计算等效为均布荷载作用在高支撑上。 在圆弧看台的浇筑过程中,模板全部采用木胶板,龙骨为方木及钢管,由于看台为台阶形式,混凝土流动性大,混凝土凝固以前可持续对模板产生较大的侧压力,所以模板要有足够的强度、刚度。浇筑的顺序按照浇筑钢骨柱C45混凝土,浇筑弧形看台斜梁、板C35混凝土,同时在看台主梁端部拦出施工缝,待预应力张拉完毕后采用C40微膨胀混凝土进行浇筑。 结束语 剧场的施工建设中仍然还具有很多问题,本文主要针对钢筋的绑扎、单侧模板的支护和高大模板的施工进行了基本的阐述,分析了其施工方法和注意事项。并且还阐述了混凝土浇筑时的主要注意事项,最后结合生产运作,阐述了施工安全中的注意事项。
电子设计论文:基于教学的电子设计论文 1教学特色 (1)电子设计实践能力提高班的课程系列化、模块化、层次化。(2)以实践教学为主,突出实践,实现“玩中学,学中玩”“做中学,学中做”。(3)拓展学生的知识面,补充实践学时,丰富课余生活,形成学生的特长和个性。(4)培养学生的学习能力,促进学生创新、创业、就业能力的提高。(5)全面培养学生的实践能力,培养企业需要的电气信息类拔尖人才。 2教学计划和内容 电子设计实践能力提高班的教学计划分为三个阶段,课内总学时数108课时,全年安排36周,每学期18周,周学时数为3课时,教务处教学计划单列组班。第一阶段:电工电子认知阶段,完成12学时教学计划内容(见表1)。第二阶段:集中实验能力训练阶段,完成42学时教学计划内容。集中实验能力训练以AVR单片机为载体,通过编程实现单片机的各种功能。AVR单片机是目前最新的单片机系列之一,拥有丰富的片内硬件资源,功能强大,可靠性高,功耗低,在业界得到迅猛发展和广泛应用。集中训练环节以ATMEGA128A芯片构成实验系统,完成21个实验项目的训练(见表2)。第三阶段:分组分项目综合训练阶段,完成54学时教学计划内容。学生分组,每组2~3人,自由组合,自由选择项目类别,采用命题作文的形式完成一个典型电子产品的设计、组装、实验和调试(见表3)。 3组织方式 学校教务处每年下达单列教学计划,电子设计实践能力提高班招生名额为30人,招生工作在大一下学期进行,全校理工类专业一年级本科生各科成绩合格者均可报名参加考试。电工电子实验中心负责组织初试和复试,初试主要考查学生的基本实验技能,初试通过后,在网上公示名单;对初试合格学生进行复试,复试采用面试形式,主要考查学生的非智力因素及合作沟通能力,确定最终录取名单并在网上公示。电子设计实践能力提高班的教学安排在大二上、下两个学期,上学期完成基础能力训练,下学期完成综合能力培养,总学时数为432课时,其中课内108课时,课外324课时,由电工电子实验教学团队分阶段分梯度完成。 4运行管理机制 电子设计实践能力提高班的学生来自学校不同学院、不同专业,为方便教学,同时不影响学生的正常学习,提高班教学时间一般安排在18:00~21:00。要求教师具有良好的敬业态度和较强的奉献精神;要求学生既有浓厚的电工电子实验兴趣,又有强烈的责任心和担当力;为了不影响常规教学,提高班的实验教学设备、实验元器件、材料需单独购置和准备,不宜与常规教学设备共用;要求教师深入开展实验教学改革,采用自主研究式、探索式实验模式,培养学生玩中学、做中学的能力;引入退出机制,允许不适应这种教学模式的学生退出,学生退出后不能获得相应的学分;引入新的评价机制,学生的成绩由综合实验报告和电子作品综合评定,所得学分与其他选修课学分价值相同。 5实践效果 2013年5月,经过报名、初试和复试,我们在全校范围内选拔了40名学生进入电子设计实践能力提高班。在培养过程中,有4名学生不适应提高班的教学模式和教学方法,申请退出,其余36名学生经过近一年的培养和训练,从不适应到适应,从被动学习到主动学习,从孤立学习到相互启发式学习,学生发生了明显的变化:(1)主动学习意识明显增强,综合实践能力得到提高。(2)团队合作意识明显增强,文献检索和应用能力得到训练。(3)学生自主参与、自主选择、自主设计、自主实践能力得到充分施展。(4)现代电子产品设计、组装、调试、综合实验能力增强,作品不断增加。(5)学生参加电子科技创新活动的热情高涨,对自己的学习提出了更高的目标。 6结束语 电子设计实践能力提高班经过近一年时间的实践,探索构建了提高学生电子设计实践能力的教学新模式,在教学目标、教学计划、教学内容、组织方式、运行管理机制等方面取得了有益的经验,为我校培养拔尖创新型电气信息类人才创建了一个新的实践教学平台。 作者:彭珞丽彭端蒋力立梁远博陈安陈灵敏杜宇上单位:广东工业大学 电子设计论文:学科电子设计论文 1学科竞赛的组织 1.1确定赛事和参赛项目全国大学生电子设计大赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一,权威性不言而喻。只有在这种211和985高校都参加的比赛中取得好成绩,才能真正说明我校的人才培养质量,才能真正做到与这些重点高校一起同台竞技。 1.2对学生的选拔与培养我院的赛前准备工作分为基础培训、模块训练、真题训练三个阶段。在组织管理、赛前指导、正式竞赛等方面做了大量的工作。整个电子设计竞赛的培训包含三个内容。首先是选拔与基础培训,时间是2012年10月中旬到2013年5月。主要工作内容是挑选有兴趣的同学参加培训,学生的热情很高,共有70个多名学生报名,我们利用学生课余时间,给学生讲解Multisim,proteus软件仿真,MSP430单片机,模拟电子电路和数字电子电路知识、各种常用的传感器介绍等基础知识;并布置学习任务,让学生相互学习,相互促进。第二个内容是电路常用模块训练。暑假集中训练。挑选出6组共18名较优秀的学生,每组选好方向,分为控制组,高频组,电源组等;利用暑期进行严格的训练。电源模块,单片机最小系统,D/A与A/D,键盘与显示,各种放大器模块,传感器模块等进行设计与制作。第三个内容是真题训练。对第二阶段挑选出来的4组共12名秀学生,要求每组根据自己的方向做一两个往届的题目,边做边发现问题、解决问题。渐渐熟悉大赛流程和一些应对方法策略。在竞赛的四天三夜里,学生废寝忘食,承受了常人难以想象的压力。所有的困难都必须是三人小组共同去面对、解决。他们靠的是扎实的理论基础和集体的力量,分工协作,相互支持,相互激励,攻克一个个技术难关,完成作品。 1.3参赛的组织与管理独立学院对学科竞赛的重视程度,将直接影响到对学科竞赛的管理及最后的比赛成绩。学科竞赛其实也是一项科研项目,需要必要的硬件经费来制作参赛作品,因此如果学校、系部领导如果充分重视学科竞赛,那么在参赛经费上提供较充分的保障。目前独立学院基本形成学科竞赛项目负责人制,由学院领导任项目负责人,由院领导组织教师具体执行学科竞赛的日常组织工作。从前述的学科竞赛组织中,我们可以看到,完成一项学科比赛的整个工作是一个系统工程,指导教师的实际工作量是非常大的。 2电子设计竞赛方面的经验与问题 我院此次参加竞赛的学生,均是基础相对较好,热爱电子技术、喜欢动手的学生,尽管如此也反映出了我院学生动手能力较弱,理论基础较差,综合运用知识(特别是独立设计电路)的能力差的弱点;同时也反映出我院教师实践经验的不足。由于目前荆州无专业的电子元器件市场,购买元器件只能到武汉购买,并且元器件要在多个门市才能购置齐,从荆州到武汉乘班车当天往返难度很大,而且器件每次都要向实验中心和教务部门申请,才能购买,机动性不够,很不方便,对竞赛造成很大的影响。通过参加竞赛我们总结和积累了一些经验: 2.1加强基础工作在平时的教学中,加强学生创新设计思想的培养,广泛利用课内外时间培养学生的动手能力,加大综合设计性实验开设,调整电子信息课程体系,注重各主干课程间的关联,特别加强电子技能与工艺的训练。加大经费和实践条件的投入,扩大开放实验室。 2.2强化相关实践科目的学习电子设计竞赛以应用设计为主要内容,涉及电子工艺、模拟电路、数字电路、单片机应用、可编程逻辑器件、EDA工具软件和PCB制作等相关科目。虽然参加电子设计竞赛往往以大三、大四学生为主力军,但是相关课程的学习从大二就已开始,所以应指导学生有的放矢地强化相关科目的学习,夯实理论基础,积淀科技文化底蕴。 2.3引导学生成立电子兴趣小组有相当一部分学生对电子设计是有兴趣的,甚至部分学生在高中时就展现出这方面的天赋。学校应提供场地和仪器,开展电器维修、仪器维护、院级电子设计竞赛等小组活动,普及学生科技创新活动,同时也为特长生展示个人才华提供了舞台,使他们中的骨干成为日后参加全国大学生电子设计竞赛的主力军。全国大学生电子设计竞赛已成为目前我国高等学校中规模最大的电子专业课外科技活动之一,有较大的社会影响力。我院将在实践中不断总结经验,通过电子设计竞赛来提高人才培养质量。但是独立学院在学科竞赛中毕竟是从低起点开始起步,参与时间不长。相比于其他高校仍有相当大的差距,独立学院仍需看清形势,坚持不懈的开展学科竞赛的组织与管理工作,坚持下去必会受益无穷。 作者:李相敏单位:长江大学文理学院机电与信息工程系 电子设计论文:基于教学改革的电子设计论文 一、以竞赛为契机推进实验教学改革 竞赛时出现的问题,说明了传统教学中还存在的很多问题,如重理论轻实践、重分析轻综合、重继承轻创新等,学生以被动的方式进行学习,这种模式已不适应科技迅速发展的要求,不适应创新人才培养的要求,为了加强学生自主创新能力、综合运用知识能力和综合实验能力的培养,我们应该在实践教学环节方面进行改革,以进一步提高和改善实践教学质量。 1、实验课程内容改革从历届电子竞赛试题看,其知识面涵盖了无线通信、应用电子、传感器、仪器仪表和自动控制等专业内容,而且每一届竞赛的内容也在不断更新、设计指标要求也越来越高。随着电子工业的高速发展,其相应的生产技术的更新换代非常快,高校电子信息类实验课程应紧跟电子工业发展的趋势,注意将新器件、新技术、新知识及时引入,时刻保持实验教学内容的先进性,才能使学生知识面得到及时更新。因此,在实验课程内容改革中,要以提高学生综合能力为目的,教学内容要注重机械电子、嵌入式系统、计算机控制等方面的新技术、新方法的传授与应用,在教学中注重引入先进的教学手段,提高教学效果。(1)将EDA技术渗透到模拟电子技术实验、数字电子技术实验和电子工艺实习等课程的每一个教学环节中。在实验教学改革中,注意借助EDA技术开展理论、实验一体化教学,进一步丰富实验教学内容。在模拟电路实验教学中引入MULTISIM、PROTEUS等软件对电路进行仿真,可调用虚拟元器件和虚拟仪器仪表,搭建电路模型,仿真出真实电路的结果,同时还可以设置各种元件故障进行仿真,从而观察不同故障情况下的电路工作状况,以论证设计的正确性。在数字电路实验中引入支持硬件描述语言的可编程逻辑器件及其开发软件,在EDA软件平台上用硬件描述语言HDL完成设计,可自动实现硬件系统的编译、仿真、编程下载等工作,尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程是在PC电脑端完成的,使复杂数字系统设计自动化成为可能。电子工艺实习是我校继模拟和数字电子技术理论课程和实验课程之后的重要实践课程,在课程中引入AltiumDesigner电路板制板技术,让学生在2-3周的时间内投入全部的精力完成典型电子电路的系统设计、安装和调试,从而掌握电子制造工艺的基础知识和电子产品生产的全过程。该课程对培养学生综合应用电子技术基础知识解决实际问题的能力起到巩固和促进的作用。通过以上课程的学习,使学生具备电子设计的基本技能。(2)开设创新性开放实验项目,加强学生工程设计能力的培养,全面培养学生的自主学习意识和创新能力。创新性开放实验项目是指在实验课程教学计划之外,由学生自主选择并在教师指导下,自己动手进行的具有较强实践性和创新性的实验项目。学生以创新性和实践性为选题原则,内容涵盖单片机、无线通信、传感器、DSP、嵌入式系统、PC计算机、自动控制等方面技术的应用,选题可来源于教师的科研课题或工业生产、生活实际中迫切需要解决的实际问题。整个项目训练过程中教师只作方向性指导和项目的验收答辩,从立项、设计、制作、调试完善到撰写报告等均由学生自主完成,项目的完成能既可以充分地发挥学生实验的自主性,还可以实现实验方法手段的多样性、实验过程的探索性等,可以全面培养学生的自主学习意识和创新能力,使学生能获得全面的电子系统设计技能,也使学生在训练的过程中能够接触到更多的新材料、新技术、新工艺、新方法,从而进一步开拓学生的思维,促进创新潜能的发挥。开放实验项目训练既为学生参加大学生电子设计竞赛做好准备,也为毕业后参加工作奠定良好基础。 2、实验教学模式的改革(1)建立开放实验室,将传统的集中实验教学方法,改为开放式实验教学。让学生自由选择实验时间,并根据自己的专业和爱好选择实验内容,做自己感兴趣的实验,这样有助于学生创新能力的培养和提高。在开放实验室除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外,还配备单片机开发板、DSP开发板、可编程逻辑器件开发板、嵌入式系统开发板、逻辑分析仪等实验设备,为学生进行综合设计性实验和开放创新性实验提供实验场地和仪器设备。成立电子课外创新兴趣小组,吸收在电子设计方面有兴趣和特长的同学加入到兴趣小组中,兴趣小组成员到开放实验室进行开放创新实验,不仅可以方便的使用实验室的仪器和设备,还可以拥有相对固定的实验场所,兴趣小组的成立不仅方便了成员之间的交流和沟通,还能吸收个别同学参与到实验室的日常管理中来,协助开放实验室教师做好实验室管理。(2)通过网络资源共享为学生远程网络学习创造条件。远程网络学习将是未来信息技术的重要发展方向,信息技术在推动教育信息化的过程中有着重要作用。我们以电工电子实验教学示范中心建设为契机,建立中心网站,提供各种教学资源,如课程信息、多媒体教学课件、例程、参考书目、教学视频等,部分教师还可建立个人教学主页教学信息,学生可随时随地访问中心网站,获取需要的资源。学生还可以通过QQ、飞信等即时通信工具与教师双向互动,及时解决实践中遇到的问题。(3)举办校内电子设计竞赛,让更多的学生参与课外创新活动。借助校园科技文化节的大舞台,每年举办一次校内电子设计竞赛,为电子设计爱好者提供施展技能的平台,激发他们的学习兴趣,同时也为参加省、国家大学生电子设计竞赛选拔队员做准备。校内竞赛完全按照省或国家的竞赛形式进行,在校领导和相关部门的支持下,使校内电子设计竞赛成为我校科技文化节的特色项目,让更多的学生参与到课外创新活动中。 二、实际效果 1、近年来我校学生参加部级、省级电子设计竞赛中取得了丰硕的成果,获奖等级和获奖率在粤西地区参赛院校中名列前茅。①2010年9个参赛队获得广东省大学生智能家居专题竞赛二等奖三项,三等奖两项。②2011年9个参赛队获得全国大学生电子设计竞赛广东赛区二等奖四项、三等奖两项。③2012年10个参赛队获得广东省大学生智能家居专题竞赛一等奖三项,二等奖二项,三等奖三项。1个参赛队获得全国大学生飞思卡尔智能车竞赛华南赛区三等奖一项。④2013年10个参赛队获得全国大学生电子设计竞赛广东赛区二等奖三项、三等奖两项,3个参赛队获得全国大学生飞思卡尔智能车竞赛获华南赛区三等奖三项。⑤2014年4个参赛队伍获得全国大学生飞思卡尔智能车竞赛华南赛区二等奖一项,三等奖一项。 2、促使学校学风不断好转通过参加电子设计大赛,培养了学生们利用互联网查阅资料的能力、电子系统设计能力、实际动手能力、表达能力等。使得原来不爱动手做实验的学生,变得会学习会做。提高了学生专业学习的自觉性,许多学生由此戒掉了多年玩网络游戏的陋习,促使学风不断好转。 3、以点带面,全面发展选定以单片机、嵌入式系统应用作为突破口,使学生能够通过单片机、嵌入式系统应用设计制作中,自主学到更多与系统相关的电路设计、软件开发和算法理论等多方面的知识,同时也带动相关课程的学习,起到以点带面、全面发展的作用。 4、经过电子设计大赛的锻炼,指导教师的理论知识和实践经验互相渗透和补充,业务素质在科研能力和组织能力上都有了很大提高,尤其是工程实践能力和实践经验有了更大的提高,使他们能够在日常的教学和科研中发挥更重要的作用。 三、结束语 总之,大学生电子设计竞赛为学生施展才能提供了机会,同时也推动了电子信息类实验课程教学的改革。随着教学改革的深人开展,实践教学质量将得到不断的改善和提高,这又将竞赛推至更高的层次。培养创新人才是高等学校的长期任务,为此我们将不断地探索不断地研究,努力提高教学水平和教学质量。 作者:莫琦单位:广东石油化工学院 电子设计论文:会企校合作的PLD电子设计论文 1项目设计案例化 培训内容的确定,结合职业岗位定位,选择与实际电路产品相关的案例,面向应用,因用而学,学以致用。以丙级为例,其具体案例如:(1)时序逻辑电路设计与制作:设计制作一个数位电子钟。(2)组合逻辑电路设计与操作:①半加减法器;②具有智能控制的2to4译码器;③具有优先权的4to2编码器;④4to1多任务数据选择器;⑤1to4多任务数据分配器。(3)CPLD设计与应用:①电子骰子控制;②二位数计时器;③红绿灯控制。 2培训的组织实施 培训的实施采用面向职业岗位,以工作任务为引领,教学做一体的项目教学法进行培训授课。如表2,即为实用丙级的实施方案示例。 3培训的鉴定认证 培训的鉴定认证,是参照台湾嵌入式系统发展协会的职业能力认证考核标准,制定出包括PLD电子设计专业知识和职业技能兼具的鉴定认证系统,从专业知识和工程实践技能两大模块分别进行考核鉴定。在实用丙级中,专业知识模块由100道选择题组成,由在线测试系统(OSTS)从题库中以随机方式产生,以考核学员对专业知识的掌握。而实践技能的考评,主要包括组合逻辑电路的设计与操作、时序逻辑电路的设计与制作、综合逻辑电路的设计与应用以及数位逻辑功能的模拟与纪录等四个项目,规划为二个阶段来进行:第一阶段主要考量学员对于传统数位逻辑电路的设计及制作能力,其中包含逻辑化简、电路设计、电路板规划、组件辨识及焊接等能力;第二阶段则考量有关CPLD的设计与应用能力,包含功能分析、工具使用、电路设计、程序撰写以及功能模拟纪录等能力。 4结束语 随着超大规模集成芯片的发展,PLD电子设计自动化应用越来越广泛,在减少电路板的体积,产品的更新速度方面显示出极大的优越性。目前将其运用于设计电路产品已经成为一个主流,掌握PLD技术也成为电子设计人员的迫切需要。我们研究的培训鉴定认证方案,其创新之处在于:(1)系统方案是以行业协会的职业能力认证为标准,衔接行业最新技术,直接面向企业的需求,凸显了面向职业培训的所学即所需的特色。(2)台湾的电子产业在业界比较领先,在长三角地区也有大量的投资。基于台湾行业协会的培训认证,在外资企业,尤其是台资企业有较高的认可度。(3)数位逻辑设计能力认证按照实用级、专业级、专家级逐次递进,可分别面向不同的需求开展培训。 作者:汤朝霞单位:苏州工业职业技术学院 电子设计论文:基于教学改革的电子设计论文 1.电子类实验教学的现状 电子设计竞赛要求学生对电路设计、低频、高频、数字电路、单片机控制、通信、电源设计、PCB板制作等知识要熟练掌握,目前电子类实验教学的现状为[1-3]:(1)电子信息类课程设置不够合理。我校参赛学生大多是二、三年级学生,他们中有一些专业课程开设滞后,学生专业知识缺乏,不少学生不能根据竞赛题意准确、合理地设计方案。(2)实验教学内容长期不变,业界流行的设计软件、产品跟现有的教学内容部分脱节。(3)将理论知识应用于实际的能力较差。部分同学不能运用所学知识分析问题、解决问题,不能运用理论知识对系统电路进行周密分析,在系统联调中出现问题很难准确地判断故障点,不能独立解决问题。(4)部分学生动手能力、实践技能不扎实。在组装连接电路时,布局不太规范,电路走线随意,考虑问题不全面。有些学生对仪器使用、焊接等操作不太熟练。(5)综合能力较差。不会写设计报告,对单元电路论证缺少系统分析,对系统电路论证缺乏逻辑性。报告格式、文档编辑不规范。 2.电子类实验教学改革方案 电子设计竞赛不仅能够反映学生综合能力,也基本反映出一个学校的教学水平,特别是实践教学水平。针对竞赛中暴露的课程设置、实践内容、综合能力等方面的问题,我们应对电子类实践课程体系、教学内容与教学模式进行改革与探索。 2.1电子类课程体系和教学内容改革方案大学生电子设计竞赛试题的内容涉及电子、通信、传感与测试、控制和计算机科学等学科类课程。对这类专业电子信息类课程应分为5个模块开设:(1)电子信息类公共基础课程模块公共基础模块包括电子技术与计算机技术基础课程,其中电子技术部分课程主要有:电路、模拟电子技术、数字电子技术;计算机部分课程主要有:C语言、微机原理、单片机原理等;通过加强这些课程的教学,为学生以后相关专业课程的学习奠定了坚实的电子技术和计算机软硬件技术知识基础,也是学生参加电子设计竞赛所必备的基础知识。该部分课程的学习应从第一、第二、第三学期开设。(2)现代电子技术课程模块电子技术的快速发展主要体现器件的不断更新,其中经历了从电子管到半导体晶体管、从晶体管到集成电路及超大规模集成电路、从线路连接关系固定的常规集成电路到连接关系可变可编程逻辑器件等几个阶段。我们应将可编程逻辑器件、VHDL硬件描述语言和ARM控制器等课程构成现代电子技术课程模块。该部分课程的学习应从第三、第四学期开设。(3)无线通信技术类课程模块无线通信类题目基本每届赛题中都有,也是IT界所必备的知识。该课程模块主要包括信号与系统、高频电子线路、通信原理等课程;该课程应从第三、第四、第五学期开设。(4)测控技术类课程模块测控技术类课程模块主要包括传感器及检测技术。自动控制原理、计算机控制等课程。该课程应从第三、第四、第五学期开设。(5)电子电路仿真软件课程模块目前电子技术发展迅速,要借助先进的虚拟仿真软件对设计的电路先期进行电路仿真,将对电路设计方案起到了至关重要的作用;该课程模块主要有:CandencePCB制作软件、Proteus、Multisim、TINA、Labview及电源设计软件等。 2.2教学模式改革方案要想在短期内完成上述课程的讲授和实践部分,我们必须要从学生选拔、教师选拔、学生学分认定、教学内容变革、教师工作量考核、学生管理等各个方面进行一整套完整的改革方案,让选拔出的学生要有很好的绩点,教师要有较高的教学业绩点,同时学生正真从竞赛准备中能力得到提高,将来就业社会认可度高。要充分发挥大学生科技创新基地、校企共建联合实验室等平台作用,为创新性人才培养提供坚实的基础。 3.结束语 大学生电子设计竞赛在推动电子信息类课程建设、引导高校在教学中培养学生的创新能力、协作能力和工程实践能力,提高学生根据具体设计任务指标进行电子设计制作的能力起到了非常重要的作用,在多年的实践教学改革中,我校不断提升对电子设计竞赛的重视程度,并对拔尖创新人才培养体系进行全面的改革,我校从首届全国大学生电子设计竞赛开始参加,多年来取得了许多项全国一等奖、二等奖,并获得过最高奖“索尼杯”,获奖面广、参与学生多,我校毕业生得到了社会的一直好评。 作者:杜月林王峰单位:南京邮电大学实验室建设与设备管理处 电子设计论文:基于教学改革的电工电子设计论文 1实验教师队伍不稳定,实践技能有待提高 在传统的实验课程中,教师每年工作量尽管很大但是重复的较多。随着电子信息技术的飞快发展,电工电子设计的教学要求也在不断变化。教学改革必须与时代同步才能满足用人单位对学生的需求。这对教师和学生都提出了较高的要求。教师需要不断的进修学习才能适应电工电子设计课程的教学要求。目前高校中实验教师队伍不稳定,人员待遇不高,很难吸引高素质人才。实验教师的业务水平和专业技能需要不断的提高才能满足日新月异的电子信息发展趋势。稳定的实验教师队伍是实践教学发展的基础,只有在保障了教师的基本生活条件和社会地位前提下,才能使教学质量得到稳步提升。 2课程内容增多和课时压缩之间的矛盾 随着国家中长期教育发展与改革纲要的落实,高校的社会定位越来越明确。高校近年来不断的扩大招生人数,我国的高等教育已经从传统的精英教育阶段进入大众教育阶段。学生的本科专业范围越来越宽,需要开设的内容范围越来越广,分配给各个课程的课时会减少,电工电子设计的课时也在不断的压缩。与此同时针对电子信息类专业的教学内容却在不断的增多,这对教学工作提出了严峻的挑战。 3电工电子设计实训课教学改革的探讨 3.1研制实训套件针对教学套件陈旧的问题,组织实验教师研制实验套件。每个实验教师带三名学生,完成套件的设计、加工焊接和调试。鼓励学生跨专业组队。充分发挥不同专业的优势,设计出贴近生活的实用套件。通过采用研制的实训套件进行教学,提高了学生的参与积极性,取得了一定的教学效果。研制实验设备是针对电工电子设计课程教学需要的产物,在实验的教学改革过程中发挥了重要的作用。实验教师在套件研制的过程中学习了新的知识,提高了自身的专业素质,同时也培养了一部分学生。 3.2提高实验教师技能电工电子设计课程要求实验老师既要具有完整的理论体系和实践经验,还要求深入浅出的将理论和实践结合起来。工程训练中心充分认识到教师队伍培养的重要性,不断组织相关的学习培训活动,包括基本实验技能培训、业务能力提升培训和科研能力培训。提高了实验技术人员的知识、技能,保持实验室建设和发展的生机与活力。 3.3突出学生主体地位传统的实验课程课时不连续,每节课必须完成对应的操作,学生的自主时间非常少。电工电子设计课程课时连续,时间集中在一两周内。要求突出学生的主体地位,压缩教师的理论授课时间,增加讨论答疑环节。在保证学生的自主时间的基础上,教师在教学内容上要适当引导。首先选择入门型的套件,让学生先深入进去,再适当递进式的增加难度,使学生在掌握知识的同时也获得一定的成就感。最后学生可以根据个人兴趣自主选择提高性套件,既保证了教学受益面也让优秀的学生可以学到更多的知识。 3.4健全课程考核机制实训课程的考核不能仅仅依靠实训报告和一次的实训结果来进行考核。把课程考核分为套件验收部分和设计答辩部分。可以使考核贯穿于整个教学过程,有利于优秀的学生脱颖而出。课程考核的套件验收部分主要考查学生的焊接能力、对基础知识的掌握情况、对电子设计中遇到问题的解决方法的掌握程度和常用的调测仪器仪表的基础知识。对于电子信息类专业学生的要求较高,需要了解基本原理和使用方法。答辩部分主要考核学生的表达能力和对作品的掌握程度,同时也是一个很好的交流学习机会。通过两级考核模式可以促进学生的学习热情,激发学生对专业课的学习兴趣。 4结论 在分析电工电子设计课程的特点基础上,针对现行电工电子设计课教学中存在的教学套件陈旧、实验教师队伍不稳定实践技能有待提高、和课程内容增多与课时压缩之间的矛盾等问题,通过自制实训套件、提高实验教师技能、突出学生主体地位和健全课程考核机制,有效的提高了教学质量,在实际教学中取得的较好的效果。今后在工作中还需要进一步实践探索。 作者:景宁波尚长春柴钰单位:西安科技大学工程训练中心 电子设计论文:EDA技术下的电子设计论文 1EDA技术的概念 EDA技术的提出给整个电子设计行业带来了巨大的冲击,除了为行业的发展提供了技术和标准的依靠,更成为电子设计的巨大潮流。当前世界电子设计发达的国家和地区对于EDA技术的应用越来越普遍,EDA技术的应用方式和领域正得到不断地开发和扩展,在电子设计行业方兴未艾的我国更应该将EDA技术作为一个突破口,通过对EDA技术的应用研究和功能拓展来提升电子设计的水平和质量,使电子设计工作找到更为系统和科学的技术体系支撑,在普及和推广EDA技术的基础上,实现电子设计向更深的层次和更广的范围发展。 2EDA技术的优势 2.1EDA技术的应用范围广 当前电子设计中比较流行的编程方式是无线编程和在线编程,EDA技术可以很好地适应电子设计发展的潮流,实现无障碍编程,同时也会使编程具有更高的保密性。 2.2EDA技术的可靠性高 EDA技术可以有效克服电子设计中复位障碍和跑飞缺陷,并可以通过集成和压缩将电子产品的各系统集成在同一个芯片之中,便于在电子设计中进行管理,有利于实现电子设计中对风险的有效控制,大大提升了电子设计的可靠性。 2.3EDA技术的普适性好 EDA技术可以在电子设计的升级和创新环节中得到有效应用,并能发挥出EDA技术独有的容量大、速度快、效率高的特点,这对于设计通信类电子产品来讲无疑是具有根本性的优势。 2.4EDA技术的效率高 EDA技术可以实现多任务并行,通过多种模块的功能化EDA技术可以加快电子设计中速度和效率的提升,实现了对传统电子设计的超越,达到了电子设计工作对信息化和市场化的适应。 3EDA技术的流程 3.1EDA技术的源程序 EDA技术通过EDA工具对需要编辑的图形或文本加以编译,形成规范的VHDL格式文件,这有利于逻辑综合过程之前对编辑的控制,在形成源程序的同时将其送入到仿真器中进行处理,一般检验图形或文字编辑的错漏。 3.2EDA技术的逻辑综合 通过综合器把电路设计的高级语言描绘转化成为低级的语言描绘,该过程就是逻辑综合。在进行逻辑综合之后能够将VHDL网表文件送到仿真器中进行仿真操作,其结果与功能基本保持一致。 3.3EDA技术的目标器件 逻辑适配是指对生成的网表文件针对某个具体的目标器件进行映射操作。这个过程包括器件配置、布线操作等,在指定的目标器件中进行配置,产生下载文件,之后可以进行时序仿真操作。VHDL仿真器在运行的过程中已经对EDA器件的属性特征进行了全面充分的考虑,因此能够保证时序结果的精确性。 4EDA技术的应用 本研究以EDA技术在8255A芯片的设计工作为例,来阐述EDA技术应用的要点。 4.18255A端口及构造体说明 该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚,定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚,其端口是相互对应的在芯片端口的构造体内部,都是通过EDA技术的bus-in和bus-out总线来实现。 4.2构造体进程 构造体进程主要包括如下两个:一是,读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时,从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。二是,写进程工作就是在片选信号和写信号有效时,将总线上的数据信息写入到bus-out总线上,便于以后对使用方式的判别。在这两项进程中需要EDA技术作为系统支撑。 5结语 EDA技术的发展是电子设计工作的前提,在电子市场发展的大潮下,必须在电子设计中更加全面地运用EDA技术,使电子设计的效率和质量得到提升,这样才能确保电子设计系统性、集成性目标的实现,为电子设计工作的发展找到基础和出发点。 作者:魏娜王慧莹单位:东北农业大学成栋学院 电子设计论文:应用型本科人才的电子设计论文 1对电子设计竞赛的认识及我校取得的成绩 竞赛的特点在于努力与课程体系和课程内容改革密切结合,与培养应用型本科人才紧密结合。全国电子设计竞赛要求选手们有扎实的基础知识,较强的实践动手能力,同时还要积极创新。竞赛题目要求既涉及理论设计、实际操作,又着重考核学生综合运用基础知识进行理论计算和实际涉及制作的能力。因此电子设计竞赛对促进教育思想的转变和电子类专业课程体系以及教学改革,特别是对完善与强化实践性教学环节,培养工程能力起到了独特的推动作用。我校近几年在该项赛事成绩非常突出,连续第五年荣获“优秀组织学校”的荣誉。在2013年的大学生电子设计竞赛中我校学生在竞赛中表现出色,获得全国一等奖2项、二等奖3项,北京赛区一等奖5项、二等奖15项、三等奖10项,在参赛的31所北京高校中,我校获奖总数名列第二。取得如此好的成绩,和我们学校重视实践环节,以培养应用型本科人才为目标是分不开的。 2培养应用型本科人才所采取的措施 我校作为一所非“211”高校之所以能取得如此优异的的成绩,和以下几个方面是分不开的。 2.1制定政策,促进竞赛 近年来,我校先后制定了《本科生素质拓展学分实施办法》《本科生学科竞赛管理办法》等政策性文件,对在竞赛活动中取得优秀成绩的学生和指导教师进行表彰和奖励。学生参加竞赛获奖可以获得素质拓展学分,该学分是本科生获得毕业资格的必要条件。同时所得学分可以替代公共选修课程、专业选修课程或集中实践环节部分的学分。教师指导学生获奖后也可以得到表彰和奖励,并且将其作为教师聘任、职称晋升等方面的考核指标。这些政策的实施,充分调动了学生参加各类竞赛活动的积极性,激发了教师指导学生的热情,推动了我校大学生各类竞赛活动的蓬勃发展。因此我们学校在大学生电子设计竞赛中取得优异的成绩是水到渠成的。 2.2积极开放实验室,提高学生实践动手能力 为了提高学生的实践动手能力,学生有更多的时间待在实验室,教务处制定实施了《教学实验室开放管理办法》,该办法的实施为培养学生的实践能力,提高实验室的设备、场地等资源的利用率,规范有序地做好教学实验室开放提供了强有力的支持。学生通过参加实验室开放项目可以获得素质拓展学分,通过学分的激励,促使更多的学生走进实验室。激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,为学生创新精神和实践能力的培养提供宽广的平台。开放实验室使电子设计竞赛与学生科研训练融为一体,使学生的实践与创新能力得到锻炼的同时,也为参加电子设计竞赛提前做好准备。 2.3积极组织素质拓展活动,造就实践创新沃土 学校制定了《本科生素质拓展学分实施办法》(主要途径:学科竞赛、学术论文、专利或软件著作权、各类认证资格考试、实验室开放项目、科研训练等),并在教学计划中列出每位学生在校期间都要完成4个学分。素质拓展学分是必修学分,学生未能完成,不能毕业。在“办法”中将大学生参加各级各类竞赛列为学生获得素质拓展学分的重要途径。每年学校都要组织学生竞赛,如2013年我们就组织学生参加了80项竞赛,取得了优异的成绩。其中获奖人数。由于学校积极组织课外创新实践活动,营造了大学生创新实践氛围,每届全国大学生电子设计大赛学生都能够积极参加。 2.4修订本科生培养方案,突出实践教学环节 具有工程实践能力、创新设计能力的应用型本科人才的培养模式优秀是要培养学生的工程实践能力、创新设计能力和工程素养。要达到这个目标,就必须大力加强实践教学环节,建立与课程体系相配套的实践教学体系。为了增强学生的实践能力,学校不断修改教学大纲,修订本科生培养方案,改进实践教学体系,将课堂教学与实践课程合理搭配,将综合实践课程、实践能力培养和素质拓展相结合,按层次、分阶段实施实践教学改革。目前,在工科专业中,实践教学的比例已占到1/3。我们还建立了以学生为主体,以教师为主导的实践教学理念,确立了以培养能力,提高素质的实践教学观念。 3结语 大学生电子设计竞赛为学生施展才能提供了舞台,同时也推动了“分层教学、分流培养、分类成才”的人才培养模式下实践课程教学改革。组织学生参加全国大学生电子设计竞赛取得优异的成绩,检验了我校在培养应用型本科人才所采取的措施是卓有成效的。但改革创新是永无止境,新技术、新知识不断涌现,如何适应新的变化,培养出应用型本科人才是摆在我们面前的长期任务。为此,我们将不断地探索、努力提高管理水平和教学质量。 作者:裴鹏斌单位:北方工业大学教务处 电子设计论文:高校学生电子设计论文 1.培养计划的修订 1.1集中实践教学环节去消一些效果不好、由学生自主联系、分散实习的课程或减少学分,减少一些效果不好的课程设计、毕业设计学时或改为完成设计作品学分制。为了让学生拥有对一个电子产品从设计、开发到成品的全过程能力,除一般的实验、课程设计、毕业设计外,可重点开设电路图与PCB制作、C语言编程、单片机设计、电子设计等综合技能训练项目。 1.2形成系统教学将大学生学科竞赛的培训与辅导教学内容纳入课程学分系统中,形成系统的教学计划,为提高学生电子设计创新能力及参加全国全省大学生电子设计竞赛奠定基础。 1.3学分的替代制度建立学分免修、替代制度,将学生专利、学术论文、竞赛获奖等纳入学分免修、替代等制度中,促进学生参摘要:针对当前高校电子信息类专业学生电子设计能力不强的现状,提出了从课程体系、教学内容、实验内容、实验环节的改进方法,为培养提高大学生实践创新能力提供参考。与创新研究的积极性。 2.教材改革与建设 要鼓励教师选用国内外优秀教材,鼓励教师编写有校本专业特色的教材,体现专业特色、行业特色和学校特色。对电子信息类专业来说,出版编写一些实用性强、有工程项目应用实例的实践教材是非常有必要的,如电子综合设计实例与辅导、电路原理图与PCB设计实例、单片机设计实例辅导等等。 3.课堂与实验教学改革 在课堂教学中要积极推动课程教学范式的根本性转变,在基础课程中可探索包班制、分级制、分层制、挂牌上课等基础课程综合改革,逐步实行教考分离。在学科基础课、专业课中实施任务驱动、基于问题、合作学习、案例教学等研究性教学方法,积极探索各种理论与实践互动的教学方式,培养学生的自学能力、研究能力、合作能力。对一些与电子设计能力培养关系密切的课程的课堂与实验教学可作以下一些偿试。 3.1将与计算机操作关系密切的如“单片机原理及应用”、“电路原理图与PCB设计”等理论课放在电子交互教室(机房)上课,在教学中将理论教学与上机实训内容交替进行,强化教学效果。 3.2探索慕课等网络助学平台教学方式。分清教师讲与学生学的内容,在网上可布置课外学生个人学习内容、探究式学习内容、拓展性学习内容,提高学生自主学习能力。一些选修课、方向课可借助网络课堂等形式开设。 3.3实验项目尽量与实际电子设计工程项目结合起来,真题真做,促进“教、学、做”相结合的“理论实际一体化”教学模式。 3.4实施教考分离,以机考替代纸质考试,或实施以设计作品为主的课程成绩评分制度,促进实践动手能力的提高。 4.实践环节的改革 通过对电子信息类大学生就业岗位能力要求的调研,合理制定学生的专业技能标准,明确职业技能考证要求,优化实践教学环节,提高实践学分,从基本素质、基础技能、专业技能、综合训练四个步骤及素质拓展、基础技能、专业技能、专业综合能力、综合实习和创新实践六个模块构建实践教学体系。对一些效果不好的课程设计报告、毕业设计论文学分评定制,可改成以课程设计实物作品、毕业设计实物作品、发表的科技论文、获得的知识产权(专利)证书、学科竞赛获奖证书等为主的成果学分评定制;一些分散的学生自主生产实习、毕业实习可改为教师带队制的集中实习;有条件的高校可建设校内电子焊接加工生产线,使之成为具备电子路线设计、加工、生产、测试全过程功能的电子设备校内生产实习基地。 5.课外学科竞赛教学 大学生学科竞赛是促进提高创新实践能力的重要载体,要建立一套与教学培养计划相辅助的学科竞赛教学体系,适当开设一些电子设计类知识的公选课、必修课,成立学生电子设计兴趣小组(社团),提供开放的活动场地,在教师指导下开展日常的电子设计活动,鼓励并辅导学生进行科技、知识产权申请等学术研究活动,活跃校园学术研究气氛,也为大学生电子设计竞赛打下基础。 6.职业证书考证教学 职业技能证书是为了适应用人单位工作的客观需求。在教学上一定要强化与职业考证相关的实践性教学环节。可将职业技能考证培训内容整合到相关教学课程及实验内容中,减少课外考证辅导的教学学时。建立校内电子工程师考证、电工考证、电子CAD考证点并设立网上辅导平台,开放考证训练的实训场地,提高电子工程师、板级工程师、电工等考证学生的持证率。 7.小结 电子信息技术具有很强的工程应用实践性,培养创新应用型人才是高校的社会责任,通过构建人才培养模式、优化实践能力培养方案,改进教学方式,强化创新实践教学,提高大学生的教育教学质量,为社会经济发展服务。 作者:楼然苗单位:浙江海洋学院 电子设计论文:大学生自主创新与电子设计论文 1研究思路与方法 1.1队伍建设充分调研成绩好的兄弟院校的实际做法,结合我校实际,成立了校竞赛组委会和校教练组,并由主管教学副校长给校聘教练颁发教练证书。组委会主任由主管教学副校长担任,副主任由教务处处长和实验中心副主任担任,教练组组长由热衷实践教学、长期担任竞赛教练的教师担任,组织历届电子设计校聘教练及各学院教练以及有关实验课程老师,成立研究小组。研究教练队伍建设的可行性、可操作性方案,使教练队伍可持续、稳定发展,使学科竞赛良性运行。 1.2成立校学科竞赛实训基地为进一步推动学校科技实践创新活动的有效开展,本着解放思想、敢于创新的精神,加大研讨,深入研究,探索加强学科竞赛等实践教学相关工作的新思路、新举措和新制度,切实落实本科人才培养根本任务,成立了校学科竞赛实训基地,设立研究基金及改革研究项目,以全校本科教学大讨论为契机,以项目研究为驱动,将学生的科技实践创新活动纳入日常教学工作中,与课堂教学有机融合,与实验内容紧密结合,创新实验教学方法,形成学生创新活动的长效机制,保障学生大面积受益。 1.3自主创新实验室及题库建设依托与国际知名公司联合的实验室成立了3个大学生自主创新实验室,成立了13个俱乐部,5~8组/个俱乐部,3人/组。针对历届电子设计竞赛题目以及我校培训题目、内容等,与时俱进,紧跟各类题目技术发展方向,建设各类题目题库及设计方案指南,并将题目题库及设计方案指南在学生科技创新活动中应用,培养学生创新能力,扩大受益面,做到电子设计竞赛活动不断线。学生在竞赛基地及自主创新实验室活动的部分场面如图1所示。 1.4参赛学生选拔机制改革历届参赛学生选拔是通过理论考试与面试相结合的方式,这种方法带来的弊端很多,主要表现在选人不准、意志力看不清、半途逃避等,给竞赛培训带来了困难,浪费了其他同学锻炼的机会。在总结历届电子设计竞赛组织过程中出现的这些关键问题的基础上,对组织、选拔、组队培训、参赛等过程与管理体制进行了完善,要求各实验室结合课改、课外兴趣小组等形式对有兴趣的学生进行课外科技创新训练,记2学分,形成长效机制,对创新能力强、能吃苦耐劳且意志力坚强的学生推荐到校竞赛实训基地进行强化训练,取得了明显的效果,其具体选拨参赛学生机制如图2所示。 1.5培训指导思想与方法教练队伍、竞赛基地、题目题库等健全后,重点应落在学生课外的培训中,其培训指导思想为积极认真参与,丰富学生科技活动,推动教学改革与课程建设。建立科学有效的培训体系,培养学生提高专业理论水平、工程素质及创新能力,锻炼学生意志品德,树立协作精神。方法路线为:(1)培训内容有针对性、继承性和前瞻性。(2)培训分阶段进行,兼顾知识梯度与受众面。(3)注重基础知识与基本技能的培养。(4)强化综合技能培养,激发创新能力。(5)注意培养协作精神与竞争意识。 2实践教学内容与竞赛知识点融合,建设实践教学体系 针对学科竞赛特点及知识点,在学校实践教学体系总框架下,对实践教学内容进行了改革,研究、探索实践教学内容与电子设计竞赛有机结合的新的实践教学体系。其中面向本科生开设了电源设计、功率电子设计、自主创新实验等选修课程,在电路实验中增加了电阻、电容、电感元件的简单测量,模拟电子线路实验中增加了程控增益放大器的设计,射频电子线路实验中增加谐振放大器的设计,数字电路实验中增加FPGA设计,微机原理实验要与单片机有机结合,增加DDS信号产生设计、输入输出控制设计等内容。实践教学内容与电子设计竞赛有机结合实践教学体系初探如图3所示。 3结合改革内容具体培训及发现的问题 经有关实验课程内容改革实施,加之各实验室教师选拔,推荐到竞赛实训基地进行培训的学生,经一个月单人单组基本知识点强化培训与实践,结合每个学生硬件、软件设计能力特长,3人一组组队,每队再根据3人综合特长,选择1-2个竞赛题目方向,进行系统训练,训练题目难度、技术要求、设计步骤与方法等严格按照国家竞赛要求进行。训练作品之一如图4所示;组队培训的具体内容与培训中发现的问题如表2所示。 4成效 4.1实验课受益面学生从认知到研究、从单元到系统,对实验内容和模式给予高度评价,认为在电工电子实验中心真能学到很多知识,知识和能力得到全面提升。全校80%以上专业和90%的近万名/年学生四年中均受益。实现了“大面积成才,强化优秀生培养,促进拔尖生脱颖而出”分类培养目标。 4.2竞赛实训基地受益面在实训基地,学生自由组成科技兴趣俱乐部更加活跃了创新氛围,常年在俱乐部参加课外自主创新实践活动达500余人,出现了课外实验室的场地难求局面,寒暑假“俱乐部”也是灯火通明。涌现了一批优秀的本科生及其科技作品,低年级学生被高年级的创新作品深深吸引,90%学生参加各类竞赛和科技活动,把竞赛实训基地、俱乐部及自主创新实验室作为第二课堂。 4.3参赛成绩我校选拔了25支队伍参加了2013年的全国大学生电子设计竞赛,其中获全国一等奖7个,二等奖3个,获陕西省一等奖14个,二等奖7个,三等奖3个。全国一等奖成绩名列第四,其中一人获瑞萨特别奖。2013年竞赛成绩与2011年相比有了明显的提高,如表3所示。 5结语 经过一年多将大学生自主创新实验、电子设计竞赛内容与实践课程内容有机融合,以及竞赛实训基地的创建与竞赛机制的改革,取得了一定的成绩,但这些成绩与兄弟院校如华中科大、电子科大、东南大学等相比,还存在较大差距,还需要不断地向兄弟院校学习,找差距、探方法,使大学生各种创新设计及竞赛活动持续发展,扩大受益面,力争成绩再上一层。 作者:周佳社任爱锋苏涛王新怀郭涛闫卫利单位:西安电子科技大学电工电子实验中心 电子设计论文:大学生电子信息与电子设计论文 一、电子设计竞赛组织、培训和管理模式 (一)暑期赛前培训阶段经过中期培训以后,按照比赛要求让学生自愿组队。在队内,队员按负责单片机和EDA程序设计、硬件设计和报告撰写进行分工。指导教师根据我校在竞赛中擅长仪器仪表和通信两个方向,对学生进行系统电路设计培训。在培训的过程中着重培养学生检索资料的能力、系统设计能力、分析排除故障能力、设计报告撰写能力等。赛前培训每个题目一般安排8天左右时间,分资料查找、方案认证、单元电路设计、系统电路调试和测试这几个阶段。为了让学生适应比赛现场氛围,赛前半月进行模拟比赛演练,严格按照比赛时间和规则要求学生完成规定的任务。在竞赛组委会下达了竞赛所需仪器设备和器件后,准备好相关的仪器和器件,并让学生进行有针对性的准备。 (二)赛后工作在学生完成参赛作品测试后,召集指导老师和参赛学生召开专门会议,对本届比赛的作赛后总结,总结本次比赛题目涉及的知识点,完成项目时的不足之处,以及今后努力的方向。最后,并把所有训练时和竞赛的技术资料归档保存,传承给下一届的学生作为参考。 二、大学生电子设计竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容的改革 通过组织学生参加大学生电子设计竞赛,发现我校电子信息类学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等现象。这说明现有的教学内容和课程体系急需改革,如:在平时实验课中,验证性实验多而自主设计的实验少,单科性实验多而综合性实验少,采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题,我们对现有的电子信息类课程体系进行了一些调整和改革。 (一)理论和实践并重,不断完善课程体系和教学内容根据专业人才培养目标和大学生电子设计竞赛内容,我们对课程体系和教学内容进行了调整,调整主要内容有三个方面,第一,理顺各门课之间的衔接关系,做到教学内容知识宽但不重复。些外,为了让学生了解电子信息领域的新知识和新技术,我们在选修课中开设了《前沿技术讲座》课程,分别讲述各自研究方向的新知识、新技术和新应用。第二,在重视理论教学的同时,加强了实践教学。除了增加了实验学时和综合实验课程外,还在选修课中增加了《电子线路设计制作》、《电子系统综合设计》等两门综合设计性选修课,在实习环节增加了《综合设计》实践环节,让学生有更多的时间参与实践,提高了他们的实践动手能力和工程应用能力。第三,由于可编程器件的不断发展和应用,对电子信息类的程序设计能力提出了更高的要求。在课程体系中,我们增加《数据结构》等程序设计类课程,以加强对学生程序设计能力的培养。 (二)实践教学体系改革根据大学生电子竞赛对学生实践能力、创新能力的要求。通过研究与探索,我们优化了实践教学体系,按照学生认识———训练———创新能力形成规律,整合实践教学内容,构建由专业认知、专业技能训练、课程实验、开放式实验、课程设计、电子系统综合设计、中期实验、毕业实习、毕业设计、科技竞赛组成的实践教学体系,实践教学的比例占总学时的27%左右。实践教学体系整合课程实验内容,按照基本实验、设计性实验、综合性实验创新性实验四个层次设计实验内容。在实验教学内容设计方面,对于基础性和设计性实验,我们规定了必做内容和选做内容;对综合性和创新性实验,我规定了系统设计的基本要求和扩展要求。这样,对学生即达到某一实验目的的共性训练,又实现了对学生的个性化培养。 (三)不断丰富教学方法和教学手段,提高了教学的质量和效率除了采用传统的板书和多媒体技术教学手段之外,我们尽可能将各种EDA仿真软件应用到理论教学和实验教学中。让学生很直观地认识到各种理论知识在实际中的应用及应用效果。在实验教学中,对于安装电路和焊接电路等一些技能性工作,我们要求学生在课外学时完成。采用这些教学方法和手段,不仅提高了教学质量和效率,而且节约实验成本和实验室的有效利用率。 三、电子设计竞赛促进了创新实验室的建设 大学生电子设计竞赛对实验仪器的功能、性能、类型及实验室的管理模式提出了更高的要求,原来实验室常规实验教学仪器和管理模式不能满足大学生电子设计竞赛、工程应用型人才以及创新型人才培养的要求。为了给学生创新型的实验项目和教师的科研创造一个良好的平台,我们建成了电子创新实验室。实验室建设以建设先进、实用、开放的现代化实验室为目标,建成了7个实验平台:高频电路实验平台、EDA实验平台、单片机实验平台、电子测量、综合电路实验平台、DSP实验平台和通信工程实验平台。电子创新实验室能满足综合课程设计、学生毕业设计、电子设计竞赛、教师科研和创新实践活动的需要。电子创新实验室以开放性建设模式为基础建立了较为完善的开放制度,为最大限度地发挥实验室的效能,除实验教学所安排的时间段外,其他时间段面向所有学生开放,这种管理方式,保障了多元化实践教学模式的正常运行。 四、大学生电子设计竞赛促进师资队伍的建设 大学生电子设计竞赛题目有类型较多,涉及的知识几乎涵盖到电子信息类专业的专业必修课和专业选修课的所有知识。在指导大学生电子设计竞赛的过程中,教师会接触到各种各样的知识和技术,在指导竞赛过程中,教师和教师、教师和学生之间的交流会更加拓宽教师的学术和专业视野,每一届比赛结束之后留下的技术资料更是教师最宝贵的资料。经过历届指导,教师在参与实践的过程中,不断积累经验,吸收前沿知识和技术。这不仅对他们提高教学水平有很大帮助,而且也会慢慢找到自己的研究方向,并充分运用以往的研究经验,形成清晰的学术观念,逐渐地提高自己的科研能力。因此,竞赛的指导过程也是中青年教师提高教学能力和增强科研能力的过程。 五、结语 多年参加大学生电子设计竞赛经历,推动完善了我校电子信息类专业课程体系和教学内容,增强了师资队伍工程应用能力和科研能力,促进了实验室建设以及创新型人才培养。近几年来,我校电子信息类专业人才培养质量的不断提高,充分说明了教学改革取得了很好效果。 作者:王金庭单位:湖北经济学院法商学院电子工程系 电子设计论文:开放实验室电子设计论文 1什么是创新开放实验室 创新开放实验室的建设目的就是为学生提供一个平台,让学生在理论学习的同时,还能得到实践能力的锻炼,同时,通过将课堂所学知识运用到实际之中,使学生能更好的理解书本所传颂的理论知识,可以避免传统填鸭式教学而造成的“高分低能”现象。创新开放实验室绝不仅仅是课堂教学的辅助或从属,而是理论学习的开拓和升华,是现代化教育培养高素质人才的至关重要的一环。电子设计创新开放实验室主要针对电子技术、信息工程技术、自动化技术和数字控制技术等实践性和应用性较强的专业,面向企业需求提供满足行业实际需要的技术型和专业型人才,其特点就是理论知识和实践能力结合紧密,在教学、管理、实践的过程中,重视学生的动手能力,培养学生的创新意识。近几年,有部分高校开始探索新的教育方法。广泛开展各种创新科技活动和电子设计比赛,不仅充分利用实验室资源,发挥了电子设计创新实验室的重要作用,还加强了学校与学生、学校与企业、企业与学生之间的交流,让学生得到了更好的锻炼,真正体现了素质教育的理念。 2创新开放实验室存在的主要问题 2.1实验设备落后 电子设计实验室对培养学生动手能力、应用知识能力、开发设计能力和实际操作能力具有非常重要的作用,而实验设备是发挥实验室教学功能的基本保障。然而,有部分高校对实验设备的重视不足,导致实验室中仪器设备没能得到及时的更换,仪器陈旧、落后,部分甚至损坏却没有专人来维修。落后的仪器设备根本无法满足教学的需要,延误实验进程,大大影响了实验室发挥其本来价值。此外,电子设计的有关实验存在一定危险性,陈旧落后的实验设备也是安全隐患之一,可能会威胁到教师和学生的人身安全。 2.2缺乏有效的管理 目前,创新开放实验室正处在边探索边建设的阶段,很多高校都存在着实验室管理不到位的问题。根据调查,有部分高校的实验室平均使用率不足60%,而大型电子仪器设备的利用率更低。这就说明我们的实验室资源没有得到有效的利用。究其根本,仪器设备的购置计划不合理、教学和科研实验的安排脱节、及其仪器设备的管理模式与方法落后是主要原因。此外,实验室和相应院系之间的工作不连贯也是常见问题之一。不到位的管理工作会导致各实验室不能进行有效的动态化管理,工作缺乏条理,还会出现人员编制混乱,资金周转出现纰漏等一系列失误,最终将影响实验室发挥其的本来功能。 3有效的建设措施 3.1加强硬件建设 要想学生能够快速提升实践能力,除了学生努力学习之外,实验室的硬件条件也是必须配备齐全的。为了让学生能够有更好的学习环境,应专门划分出一处建筑作为实验室,室内学习用具齐全,网络等多媒体设备完整。同时,根据电子设计的专业要求,应购置常用电子仪器等专业设备。另外,为了保证各实验室能够正常运行,实验设备要有专人定期维护和管理,从而保证各仪器设备能够正常的运行,提高其有效利用率。在实际的工作中,为了有效的开展对电子仪器设备的维修工作,并避免在维修中造成不必要的损失和时间的浪费,要求维修人员要熟悉相关电子仪器设备的基本工作原理,并掌握一定的维修技巧。教师在教学过程中也应该要求学生仔细了解、分析仪器设备发生故障时的现象和使用情况。只有这样,才能保证实验室能够充分发挥其价值,为学生提供锻炼的平台,也减少因实验操作错误而造成的人身伤害。 3.2严格管理制度 为了实现实验室制度的有效落实与监督,必须组建创新实验室管理队伍,保障创新实验室的开放时间及学生日常管理。为了让学生得到充分的锻炼,可以在开放创新实验室的学生中选拔具有优秀组织能力和领导能力的高年级学生作为实验室主管,低年级学生作为助管,共同对实验室进行日常管理。不仅避免了实验室和相应院系之间的工作脱节,还提高了学生的综合水平。 4建设创新开放实验室的重要意义 电子设计创新开放实验室是电子信息专业重要的教学内容和学生组织,对于培养学生的实践能力和创新能力具有重大作用,设立实验室的优秀环节是实践教学,致力于培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高端技术技能型人才,是探索新的教育方法,真正实现素质教育的重要一步。 5结语 电子设计创新开放实验室可为电子专业的学生提供实践动手能力培养的空间,有助于理论教学和实训教学的有机结合,促进实践教学水平再上一个台阶。我们在创新开放实验室方面的建设起步较晚,还有很多不足。只有对实验室及学生进行合理的建设,才能达到预想的目标,相信在各方努力下,必定能将实验室建设工作推向崭新的阶段,激发学生的学习热情,挖掘学生的创新意识,提高学生的综合素养。 作者:周春阳单位:沈阳工程学院自动化学院 电子设计论文:大学生专业电子设计论文 一、电子设计竞赛组织、培训和管理模式 (一)成立电子设计兴趣小组阶段 成立电子设计兴趣小组的目的是为那些学有余力的同学提供一个拓展课程和专业知识场所,创造一个同学们进行电子设计交流的机会。兴趣小组活动以教师为主导,学生为主体,在老师的指导下采用高年级学生带低年级学生的方式,常年开展活动。对于一年级的同学,主要是提高他们程序设计能力;对于二年级同学,提高他们单元电路的设计、安装、调试以及单片机开发和应用的能力;对于三年级同学,主要提高他们系统电路的设计、安装和调试能力。电子设计兴趣小组对队员的进入和退出要求不作严格规定,有兴趣有毅力的学生会坚持下来并认真完成任务,跟不上的学生就会自动退出。 (二)中期培训阶段 在每年的3月初,正式启动参加全国或全省大学生电子设计竞赛相关工作。因成立电子设计兴趣小组的目的之一是为电子设计竞赛培训后备力量,所以参赛学生主要在电子设计兴趣小组中产生。这个阶段培训的主要内容是在电子设计兴趣小组活动项目的基础上,对单元电路、单片机小系统和EDA小系统应用进行设计、制作和调试。培训时间在每周的周末,每周培训结束后,指导教师会布置一些项目让学生做,并在下一次课前检查学生的完成情况。在6月底,教师根据每次任务的完成情况进行筛选,并最终确定暑期培训队员。 (三)暑期赛前培训阶段 经过中期培训以后,按照比赛要求让学生自愿组队。在队内,队员按负责单片机和EDA程序设计、硬件设计和报告撰写进行分工。指导教师根据我校在竞赛中擅长仪器仪表和通信两个方向,对学生进行系统电路设计培训。在培训的过程中着重培养学生检索资料的能力、系统设计能力、分析排除故障能力、设计报告撰写能力等。赛前培训每个题目一般安排8天左右时间,分资料查找、方案认证、单元电路设计、系统电路调试和测试这几个阶段。为了让学生适应比赛现场氛围,赛前半月进行模拟比赛演练,严格按照比赛时间和规则要求学生完成规定的任务。在竞赛组委会下达了竞赛所需仪器设备和器件后,准备好相关的仪器和器件,并让学生进行有针对性的准备。 (四)赛后工作 在学生完成参赛作品测试后,召集指导老师和参赛学生召开专门会议,对本届比赛的作赛后总结,总结本次比赛题目涉及的知识点,完成项目时的不足之处,以及今后努力的方向。最后,并把所有训练时和竞赛的技术资料归档保存,传承给下一届的学生作为参考。 二、大学生电子设计竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容的改革 通过组织学生参加大学生电子设计竞赛,发现我校电子信息类学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等现象。这说明现有的教学内容和课程体系急需改革,如:在平时实验课中,验证性实验多而自主设计的实验少,单科性实验多而综合性实验少,采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题,我们对现有的电子信息类课程体系进行了一些调整和改革。 (一)理论和实践并重,不断完善课程体系和教学内容 根据专业人才培养目标和大学生电子设计竞赛内容,我们对课程体系和教学内容进行了调整,调整主要内容有三个方面,第一,理顺各门课之间的衔接关系,做到教学内容知识宽但不重复。些外,为了让学生了解电子信息领域的新知识和新技术,我们在选修课中开设了《前沿技术讲座》课程,分别讲述各自研究方向的新知识、新技术和新应用。第二,在重视理论教学的同时,加强了实践教学。除了增加了实验学时和综合实验课程外,还在选修课中增加了《电子线路设计制作》、《电子系统综合设计》等两门综合设计性选修课,在实习环节增加了《综合设计》实践环节,让学生有更多的时间参与实践,提高了他们的实践动手能力和工程应用能力。第三,由于可编程器件的不断发展和应用,对电子信息类的程序设计能力提出了更高的要求。在课程体系中,我们增加《数据结构》等程序设计类课程,以加强对学生程序设计能力的培养。 (二)实践教学体系改革 根据大学生电子竞赛对学生实践能力、创新能力的要求。通过研究与探索,我们优化了实践教学体系,按照学生认识———训练———创新能力形成规律,整合实践教学内容,构建由专业认知、专业技能训练、课程实验、开放式实验、课程设计、电子系统综合设计、中期实验、毕业实习、毕业设计、科技竞赛组成的实践教学体系,实践教学的比例占总学时的27%左右。实践教学体系整合课程实验内容,按照基本实验、设计性实验、综合性实验创新性实验四个层次设计实验内容。在实验教学内容设计方面,对于基础性和设计性实验,我们规定了必做内容和选做内容;对综合性和创新性实验,我规定了系统设计的基本要求和扩展要求。这样,对学生即达到某一实验目的的共性训练,又实现了对学生的个性化培养。 (三)不断丰富教学方法和教学手段,提高了教学的质量和效率 除了采用传统的板书和多媒体技术教学手段之外,我们尽可能将各种EDA仿真软件应用到理论教学和实验教学中。让学生很直观地认识到各种理论知识在实际中的应用及应用效果。在实验教学中,对于安装电路和焊接电路等一些技能性工作,我们要求学生在课外学时完成。采用这些教学方法和手段,不仅提高了教学质量和效率,而且节约实验成本和实验室的有效利用率。 三、电子设计竞赛促进了创新实验室的建设 大学生电子设计竞赛对实验仪器的功能、性能、类型及实验室的管理模式提出了更高的要求,原来实验室常规实验教学仪器和管理模式不能满足大学生电子设计竞赛、工程应用型人才以及创新型人才培养的要求。为了给学生创新型的实验项目和教师的科研创造一个良好的平台,我们建成了电子创新实验室。实验室建设以建设先进、实用、开放的现代化实验室为目标,建成了7个实验平台:高频电路实验平台、EDA实验平台、单片机实验平台、电子测量、综合电路实验平台、DSP实验平台和通信工程实验平台。电子创新实验室能满足综合课程设计、学生毕业设计、电子设计竞赛、教师科研和创新实践活动的需要。电子创新实验室以开放性建设模式为基础建立了较为完善的开放制度,为最大限度地发挥实验室的效能,除实验教学所安排的时间段外,其他时间段面向所有学生开放,这种管理方式,保障了多元化实践教学模式的正常运行。 四、大学生电子设计竞赛促进师资队伍的建设 大学生电子设计竞赛题目有类型较多,涉及的知识几乎涵盖到电子信息类专业的专业必修课和专业选修课的所有知识。在指导大学生电子设计竞赛的过程中,教师会接触到各种各样的知识和技术,在指导竞赛过程中,教师和教师、教师和学生之间的交流会更加拓宽教师的学术和专业视野,每一届比赛结束之后留下的技术资料更是教师最宝贵的资料。经过历届指导,教师在参与实践的过程中,不断积累经验,吸收前沿知识和技术。这不仅对他们提高教学水平有很大帮助,而且也会慢慢找到自己的研究方向,并充分运用以往的研究经验,形成清晰的学术观念,逐渐地提高自己的科研能力。因此,竞赛的指导过程也是中青年教师提高教学能力和增强科研能力的过程。 五、结语 多年参加大学生电子设计竞赛经历,推动完善了我校电子信息类专业课程体系和教学内容,增强了师资队伍工程应用能力和科研能力,促进了实验室建设以及创新型人才培养。近几年来,我校电子信息类专业人才培养质量的不断提高,充分说明了教学改革取得了很好效果。 作者:王金庭单位:湖北经济学院法商学院电子工程系 电子设计论文:基于过程的电子设计大赛论文 1赛前准备 统一思想,明确目的.大学生电子设计大赛是考察在校大学生专业知识和实践能力的综合型竞赛,是检验学校办学能力的高水平竞赛,同时保证参加大赛的同学能通过大赛这一平台有所收获和进步.指导教师通过比赛积累经验,实现比赛在学校可持续发展,实现以赛促管、以赛促学、以赛促改.大学生电子设计大赛组织过程分为宣传、动员、报名、培训、筛选、强化、竞赛、奖励、总结.赛前准备包含赛前组织和赛前培训.赛前组织包括人员组织、经费组织、设备与耗材组织,赛前培训是对学生进行针对性高强度模拟训练,赛前精心准备是竞赛成功的一半,让每位指导老师和同学在电子设计大赛赛前、赛中、赛后都有所收获. 1.1赛前组织 1.1.1人员组织 学校成立电子设计大赛领导小组.全国大学生电子设计大赛和省级大学生电子设计大赛轮流隔年举办一次,领导小组是常设机构,负责电子竞赛组织、管理、协调工作.电子设计大赛领导小组组长一般由主管教学副校长担任,副组长由学校教务处处长和相关学院院长共同担任,办公室主任由电工电子实验中心主任担任.办公室设在实验中心,负责处理大赛日常事务,成员包括指导老师、实验员及大赛相关人员.电子设计大赛领导小组负责相关部门协调和政策落实和大赛组织和宣传,负责参赛人员管理和学生培训,负责赛前制定培训计划收集整理资料,负责与赛区组委会联络和大赛专项经费管理,负责元器件及耗材保管、整理、发放、采购和培训竞赛场地管理,负责培训竞赛后勤保障和学生管理.电子设计大赛人员组织包含指导老师的组织和参赛学生的组织.强有力的指导老师团队是电子设计大赛取得成功的基础.随着技术发展,大赛专业知识广度和深度不断加深,题目更加新颖贴近生活,包括电源类、控制类、无线收发类、仪器仪表类等,涉及电子技术各领域和方向,对指导老师综合素质和能力提出了更高要求.指导老师需要精通模拟电路、数字电路、高频电路,精通51单片机和熟练运用CORTEX-M3嵌入式系统、CPLD/FPGA可编程逻辑器件、DSP数字信号处理器等,有丰富的实践经验和极强攻坚能力.根据实际情况组建指导教师团队给学生全方位的指导,充分发挥指导教师特长,取长补短,相互学习,共同提高.参赛学生是大赛主体,加强宣传,吸引更多同学参与大赛,同时保证竞赛质量和水平,经选拔合格或任课老师推荐才能正式报名参加.大三学生知识结构和实践能力强于大二学生,选拔时以大三学生为主,适当选取大一、大二学生保证后备力量,组成电子设计大赛参赛队伍.通过学校宣传、领导小组动员、辅导员讲解,使参赛同学全方位多角度了解电子设计大赛的意义和目的,对就业和成长的帮助,调动学生竞赛积极性和热情. 1.1.2经费组织 电子设计大赛经费使用原则:预算清晰,专人管理,专款专用,合理使用,厉行节约,保证运行,各项开支在预算内完成,开支与预算一致.经费来源分为学校年度预算和校内部门筹集,用于电子设计大赛基本运行和指导教师课时补贴.基本运行包含报名费、管理费、电子元器件及耗材采购添置、竞赛期间餐费及其他杂费.指导教师课时补贴指赛前教师培训课时费、竞赛期间指导教师补贴.电子设计大赛经费不含教师差旅费和竞赛获奖后学校发放奖金,赛后根据政策另行拨付. 1.1.3设备耗材组织 大赛设备耗材专人管理,专人采购,统一分配;培训类耗材由培训教师提出计划统一采购. 1.2赛前培训 电子设计大赛赛前对学生的培训是学生提高的重要过程,很大程度上决定了比赛成绩.指导教师根据历年竞赛内容和特点,结合自身特长制定详尽的培训计划和方案.大三学生知识相对全面但实践应用能力较差,没有系统设计经验,知识点孤立难以将各门课程融合到一起,大二学生专业知识结构不完整,认识片面,指导教师根据学生实际情况因材施教做出个性化的培训与辅导,使培训效果达到最佳.培训分两个阶段,时间5~6周.第一阶段(3~4周)采用集中授课与实际制作相结合的方式,第二阶段(2~3周)采用三人一组半开放自主设计的方式.第一阶段包含模块电路分析、设计、调试、制作、参数测试、基本仪器使用及报告书写,对往届比赛重点模块电路进行有针对性专题讲座和制作.重点模块有电源电路、信号调理与运算放大电路、传感器与微弱信号检测电路、信号发生电路、通信电路、电压与频率转换电路,单片机最小系统、人机交互电路、数据采集电路、驱动电路等.设计报告内容包含:摘要,叙述优秀技术、实现方法与发挥;系统设计方案,叙述方案选择、系统结构、实现方法;硬件电路设计与分析计算,叙述硬件电路原理、计算、设计与实现;软件设计,叙述软件程序思想、流程、实现方法与重点程序;测试结果与分析,叙述测试仪器、测试方法、测试结果、数据分析;总结与展望,总结题目完成情况、存在问题与展望.第一阶段使学生掌握基本模块电路,对电子设计进一步了解和认识,优秀学生脱颖而出,具备冲击奖项实力,指导教师对这部分同学重点关注,毕竟指导教师精力有限,不可能面面俱到,拿奖也是一项重要而艰巨的任务.第二阶段3人一队进行赛前热身.按比赛要求自主设计,锻炼同学们系统分析与设计、制作与调试、参数测试、团队分工与协作能力.每队由3名同学自愿组合组成,1名同学负责软件编写,1名同学负责硬件制作,1名同学负责报告撰写.实际比赛有很多突发情况需共同讨论、共同参与、共同应对、共同解决.指导教师可以根据以往题目特点、内容和难度自行设计题目,也可以直接选择往届典型题目.第二阶段模拟训练展现了各队水平和能力,也暴露存在的问题,指导教师根据每队实际情况进行赛前辅导. 2赛期管理 比赛前2~3周,组委会发放比赛用单片机和开发平台,提前让参赛队熟悉开发环境,赛前一周公布本届电子设计大赛可能用到的元器件测试仪器,指导教师团队根据公布元器件清单估计本届比赛可能出现的题目和用到的模块.指导教师对器件进行分析,列出本次大赛可能用到元器件详细清单,交器件管理员清理汇总,不足部分立即准备和采购,采购应确保器件质量,排除器件质量问题带来的故障和干扰.参赛队在赛前调试好竞赛场地仪器设备,查看元器件清单结合指导老师分析对新器件和不熟悉模块进行搭建与调试,为比赛正式开始做好准备.4天3夜的电子设计大赛开始后,第一天选择题目、设计方案与具体电路,领取元器件及耗材,不足的元器件汇总立即采购.第二天完成软件编写和部分模块电路搭建.第三天完成软硬件联调和报告书写.第四天完成参数测试,有能力的同学完成发挥部分设计. 3赛后总结 大学生电子设计大赛推动了教学改革,提高了教学水平,促进了教学的科学管理,但也存在很多难以解决的问题.例如很多高校以拿奖为目的,重视结果而忽视过程,学生受益面太窄;指导教师综合素质和能力要求高,压力大,有能力的教师愿意搞科研不愿意搞竞赛,缺乏制度上的规范和鼓励;大学生电子设计大赛成了学校与学校指导老师的比赛,甚至指导老师直接代替了学生直接参与比赛;但无论如何最终学生是比赛的最大受益者. 作者:晏勇单位:阿坝师范高等专科学校物理与电子科学系 电子设计论文:大学生电子设计大赛论文 一、目前电子设计大赛教学中存在的问题 (1)学生掌握的专业知识参差不齐,而电子设计所用的集成芯片种类型号繁多,学生必须学会自己查阅资料,尤其要会查阅英文资料。 (2)学生虽有一定的动手能力,但容易仅凭经验拿到元器件直接在电路板上进行焊接,往往导致功能测试时纠错困难。随着计算机技术的飞速发展,学生利用计算机仿真软件进行硬件原理图的设计是发展的必然趋势。 (3)学生制作出的电子作品外观布局多样,如何将设计好的电路进行科学PCB制板能力制板,才能方便焊接,且减少相互干扰,是设计最终成功的关键。 (4)学生在焊接技术不够娴熟,使得电子作品调试不能完全达到要求,焊接的好坏,直接关系到电子产品或制作的质量。为了取得好的赛绩,必须着力培养学生电子设计制作的综合能力,即查阅资料、硬件原理图的设计、电路板的布线与制作、焊接功能测试能力。其中硬件原理图的设计能力的培养是教学中的突出难点。 二、Proteus硬件仿真技术改革电子设计大赛教学内容 电子设计大赛采取理论教学与制作训练结合的集训思路对学生进行指导。理论部分进行模块化分解包括:基本元件;传感器;集成芯片部分。教师按此分类进行模块化理论教学,学生通过模块来构建自己的知识结构,形成个体独特的知识体系。制作训练部分包括:电子仪器和Proteus仿真软件的使用;常用的基本单元模块的设计和制作;综合电子制作训练。理论教学和制作训练在时间安排上遵循交替进行原则,并增加了Proteus硬件仿真技术的应用。Proteus是英国Lab-centerelectronics公司于1989年开发的一款电路仿真软件,拥有丰富的元器件、各种虚拟仪器、图形化的分析功能,现已在全球50多个国家得到应用,广泛应用于高校的大学生或研究生电子学教学与实验以及公司实际电路设计与生产。Proteus主要由两部分组成:ISIS原理图设计仿真系统;ARES印制电路板设计系统。硬件原理图的设计能力是困扰学生的突出难题,也是保障电子设计制作成功的重要前提。因此,在电子设计大赛中将主要应用Proteus软件的ISIS原理图设计仿真系统辅助教学。Proteus软件硬件原理图设计及仿真的具体步骤为:新建设计文件并设置图纸参数和相关信息;放置元器件;对原理图进行布线;利用ISIS提供的电气规则检查命令检查原理图,调整原理图布局;电路运行调试。 三、Proteus硬件仿真技术在电子设计大赛中的教学实施 Proteus硬件仿真技术作为一种先进的教学手段,贯穿应用于电子设计大赛的理论教学和制作训练教学全过程。 1.Proteus硬件仿真技术在理论教学中应用Proteus软件提供了很多种类的虚拟仿真工具,包括探针、虚拟仪器、信号发生器、仿真图表等。Proteus软件的虚拟仿真模式包括交互式动态仿真和基于图表的静态仿真。采用虚拟演示实验的方法,将Proteus仿真技术引入电子设计大赛理论教学环节,教师可以通过多媒体展示电路的仿真情况,形象地讲解电路理论及原理,使学生清晰观察到电路运行的现象、信号波形以及各种参数曲线,从感性上加深对电路原理与性能的理解,直观地掌握教学内容,提高教学的效果与效率。以非门电路组成非对称型振荡电路为例,电路的基本工作原理是利用电容器的充放电。当输入电压达到非门的阀值电压Vth时,非门的输出状态发生变化。因此,电路输出地脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。通过Proteus软件的交互式动态仿真方式,采用虚拟示波器输出电路中的四处节点波形,从波形结果发现:非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的,输出脉冲宽度tw1=RC,tw2=1.2RC,T=2.2RC。通过调节R和C值,可改变输出信号的振荡频率,改变C实现输出频率的粗调,改变R实现输出频率的细调。 2.Proteus硬件仿真技术在制作训练中应用 制作训练采用循序渐进的方式进行,制作训练初期主要是电子仪器和Proteus软件的使用;从制作训练中期开始,需针对常用的基本单元模块进行设计与制作;制作训练后期,以往届赛题和模拟赛题为训练内容进行综合电子制作。通过分析往届赛题发现,计数显示电路的设计训练是赛前培训的重点之一。现以一款数字显示倒计时定时基本单元电路的设计为例,该电路适用于各种需要定时的场合,如电话定时、路灯定时、某一种状态或过程控制定时等。按照Proteus硬件原理图设计步骤,电路主要由计数脉冲产生电路、减法计数与数字显示电路组成。其中计数脉冲产生电路可以由NE555芯片按照多谐振荡电路进行接线,也可以由简单的门电路产生,还可以由运放电路产生,此处简要地用矩形波信号源表示计数脉冲输入信号。减法计数与数字显示电路主要由可预置4位二进制可逆计数器U1(74HC193)、U2(译码/驱动CD4511)、U3共阴极七段数码管组成。R2与C1组成预置数电路,在通电瞬间对U1(74HC193)进行预置数9。之后,U1的4脚每接收到一个负脉冲,U1计数一次并减一,数码显示由9变成8,当定时时间一到,显示器显示0,并且U1的13脚TCD输出一负脉冲,由该信号驱动各种执行元件,如晶体管、晶闸管、继电器、光耦合器等。本电路作为一款通用基本电路,只需稍作改动就可实现多种功能,例如需要进行两位数显示,只需改用两片74HC193分别对个位和十位进行计数,再用两片CD4511驱动两位数字显示即可;如果需要实现倒计时定时报警功能,只需利用U1(74HC193)的13脚TCD作为触发信号连接驱动蜂鸣器的执行电路即可。采用Proteus硬件仿真技术,在原理图设计阶段就可以进行评估,验证所设计的电路是否达到要求的技术指标,还可以通过改变元器件参数使整个电路的性能最优化,大大节省了设计时间与经费,提高了设计效果和质量。 四、Proteus硬件仿真技术在电子设计大赛中实施的效果评价 1.Proteus为电子设计大赛提供了多媒体教学平台 Proteus软件为理论教学提供了先进的实验、演示和电路分析。教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种电路的特性,讲解各种参数改变对电路的影响,帮助学生突破抽象的难点知识的理解,形成扎实系统的知识体系。 2.Proteus为电子设计大赛提供了虚拟实训平台 Proteus软件所提供的一系列元件库,既能实现实验箱固定模块的验证功能,还能根据教学内容进行调整,整个过程不受时间、空间限制,突破了传统实训室的局限性,克服了学校经费不足和仪器设备不足对教学指导的困扰。 3.Proteus为电子设计大赛提供了创新平台 Proteus软件提供的硬件仿真功能,为电子设计大赛注入了活力,培养了学生科学的电子设计方法,有效地提高了学生针对实际问题进行电子设计制作的能力以及创新发挥的能力。 五、结语 Proteus以其强大的互动硬件仿真功能,给电子设计大赛提供了一个电子设计的教学平台、实训平台和创新平台,提高了电子设计大赛指导的效率,为当今电子类专业的教学改革提供了强有力的手段,但在教学实施过程中仍需明确:坚持Proteus虚拟演示为手段,深层理解电子理论为目的;坚持Pro-teus硬件仿真技术为手段,实际制作为目的。 作者:谢富珍单位:新余学院机械工程学院
铁路调度论文:施工调度铁路建设论文 一调度工作在施工的运用 1)人员配置及其培训 在项目组建之初就设立调度室,配备调度工程师、驻站联络员和施工队调度员。调度工程师要精通工程施工又要熟悉铁路运输方面的知识,并在项目启动后立即选派专业工程师进行营业线施工岗前培训,系统学习铁路局的施工安全管理实施细则,并到车站跟班一段时间,以确保复线施工与行车及运输安排有机结合。驻站联络员和其他调度员均由正式职工担任,培训方式采取外送路局或相关设备单位进行学习,使其熟悉掌握行车运输的基本知识,并取得相关的上岗证。 2)施工中的协调与沟通 在复线铁路工程的施工中,为达成安全、质量、进度、运输效益、施工成本等目标,施工调度部门与铁路运输部门之间必须加强衔接,将自身的施工计划与铁路运输计划有机结合起来,保证施工运输两不误,才能最大化的确保施工的稳步推进。与相关设备管理单位的沟通应给他们灌输大局理念,提高其配合施工的积极性,密切彼此合作,形成合力。提前介入施工,排查可能影响施工的光电缆及线路加强装置等,及时迁移,做好防护工作,避免对施工的影响。 3)施工方案的优化、编制及审批 a.在既有线路上施工会对正常运输秩序造成一定的影响,施工方案的合理性直接关系到施工的时间和影响范围。施工方案及相关实施计划的制定有关于运输能力和施工效率,并且是施工安全的前提和保障。因此,必须强化施工计划管理,严格按照审批的施工计划实施作业。 b.提前落实重要施工方案的编制审批。对影响既有线运输安全的项目如桥涵顶进、桥梁施工破坏既有桥护锥、跨线架梁、站改施工、设置临时平过道、正线拨接、区间插铺道岔等需要纳入月度运输方案的施工计划,根据铁路局要求需要提前一个月提报,相关的方案需要经过多方会审及报批,施工调度人员应配合专业工程师对施工方案、影响的范围及程度、组织设计、安全措施进行通盘考虑,提前落实方案的编制审批工作。在施工组织方案编制之前,应对施工现场既有线的具体运输情况进行详细了解。必须充分考虑既有线运输的需要,尽量减少对正常行车的干扰,施工方案只有在保证既有线正常运输的情况下,才能得到采纳并顺利执行,尽量保证在不封锁线路的条件下开展复线项目施工。在施工方案编制时,要尽可能做到缩短过渡时间,提高临时工程质量,减少限速段落的长度,减少封锁的次数,减短封锁的时间,使既有设备的正常使用尽量不受影响,保证既有线运输的正常。 c.方案的合理性优化。确定限速及封锁施工,是复线铁路施工与铁路运输部门之间协调的焦点问题。封锁时间的长短取决于工程量大小,要保证施工时间,不能不顾客观条件一味压缩封锁时间,在特殊情况下可适当调整运行图,照顾施工需求。施工调度要提前与铁路局运输部门进行深入充分的沟通,使所需要的施工条件能得以保障。当某项工程所需的一次封锁时间长、对行车干扰过大而相关工作又可拆分时,可考虑将其化整为零,将单次施工分解成多次施工,以缩短每次所需封锁的时间。这样势必会给施工单位增加一些工作量,但便于封锁时间的安排,减少了对既有线运输的影响,方案通过后才能按计划有效顺利地执行。 4)施工计划的审批 施工组织方案审批完成后,要将营业线施工项目的施工计划,按照施工方案每月提报铁路局,一般需提前一个月进行申报,申报内容一般包括施工等级、施工项目、施工单位及负责人、施工类型、施工内容、施工地点、施工时间、影响范围、限速及行车方式变化、设备变化等。施工月计划的提报,经建设指挥部、主管业务处室核准后,报运输处审核。施工月计划下达后根据铁路局批准的施工范围、时间要求和工作内容,在实施的前3天到车站提报施工日计划,日计划经调度所于施工前1天下达形成正式日计划后方可组织施工。在施工当日,由驻站联络员或施工负责人到车站提前办理登记,按铁路局下达调度命令组织施工,在规定范围内按时完成。必须严格按照施工计划施工,无计划,严禁施工。 5)精心组织施工 加强施工计划管理,合理安排施工,对需要封锁或慢行要点的项目安排要有预见性。按路局要求召开好施工预备会,重点落实施工准备工作,尤其是涉及面广的施工,要对各单位、部门间的协作关系进行确定,涉及到非正常行车的,要充分做好准备工作,减少施工慢行长度和封锁时间。限速慢行和封锁施工是复线铁路施工对既有线运输干扰的主要因素。如何有效控制限速慢行和封锁施工时间,既能按时完成封锁施工又能提高行车速度,是施工调度部门在施工组织安排中应着力解决的问题。笔者认为关键在于要督促现场充分做好封锁前的准备工作,检查复核封锁准备工作中的关键项目,把能做的工作全部落实到位,尽可能的将封锁时间用到刀刃上。施工过程中要随时掌握施工进度,保证施工按时完成。施工完成后,线路开通前应会同相关设备单位、行车组织单位的人员对现场进行检查,确认条件后方可放行开通,开通后及时办理消点。另外对于限速慢行,施工单位要采取积极有效的措施,尽可能提升或恢复原行车速度,并尽量避免施工限速延点情况的发生。 6)施工过程协调控制 复线铁路的建设属于大型综合性施工,它要求施工管理的各级部门在工作过程中对现场情况及时掌握,施工调度还应注意搜集工程推进的相关信息、综合协调,加强各施工单位间的联劳协作,建立健全能保证安全、质量、正点、效率的施工体系,严防严控,对复线铁路施工作业的全过程进行协调控制。营业线及邻近既有线施工,需要综合考虑行车安全问题。由于区间车速快、频率高、行车密度大、地下电缆纵横交错等原因,施工安全压力巨大,稍有疏忽即成大祸,因此,必须把确保营业线行车安全放在首位,并且注意以下防范重点: a.跨线架梁时,要注意对线路的保护,在钢轨两侧均要垫好木枕等抗冲击的材料,并高于轨面。 b.顶进桥涵施工时,要注意线路架空和拆除时候对线性的影响,根据气温情况做好应力放散工作,对顶进地段的线路情况要随时观测。 c.石方爆破施工,应提前取得铁路公安部门的批准,并对既有的轨道及施工场地附近的房屋、通信、电力、桥涵等建筑物进行防护,避免损坏及对行车安全的影响。 d.在临时平过道的安装拆除施工,以及利用平过道进行运输施工时,要严格防护制度,设好驻站联络员、安全员,对平过道设置好看守房和道口栏木,防止肇事。 e.邻近营业线进行卸料、装运等施工作业时,严禁作业机械的侵限。 二施工调度实施的保障 施工调度工作的顺利开展必须要有强有力的保障。首先,要加强组织领导。做到组织机构完备,领导亲自带队。在人员选配、通讯设备配置,到工作计划制定上,项目经理都应亲力亲为,严格把关,保证调度工作的质量。其次,要树立权威性。项目施工涉及的部门单位众多,需要协调的中间环节也多,而工期计划大多已预先倒排多遍,并经多方研究才决定下来的。各级领导对施工进度都非常重视,一旦施工进入到争分夺秒的攻坚期,无论哪个环节出现问题,都必将拖延工期,引起连锁反应。因此,必须要树立施工调度的权威性。第三,要有全局前瞻性。工程施工具有很强的计划性,任何一点失误都会影响施工进度,造成资源浪费,导致工期后延。因此,调度工作要有前瞻性,通盘考虑多种因素和可能存在的问题,及时采取预防措施,增强施工的主动性。 三结论 铁路复线工程施工均是按铁路局批准的施工计划进行的,而且受到多种因素的制约,审批下来的施工计划不可能与自身预想的一致。同时线路运输频繁,实际施工有很大变数,而复线铁路施工都是劳动强度高和劳力投入大的项目,如果施工安排、调度不当,各种资源浪费相当大。因此,在对施工调度做理论研究和实证研究的基础上,制定了施工调度的组织协调原则:按照施工组织方案中拟定计划做施工准备,以审批的施工计划为准进行组织,最终以下达的施工日计划安排具体施工,提高资源利用效率,统筹安排科学合理,最大限度发挥施工调度的资源优化配置作用,尽量减少人力资源闲置,力争在一定的时间内完成更多的施工项目,提高工程施工效率,从而达到最佳的工程施工目标。 作者:赵剑潇单位:中铁十五局集团 铁路调度论文:列车调度指挥高速铁路论文 1高速铁路列车调度指挥仿真实训系统综述 首先,高速铁路列车调度指挥仿真实训系统的功能模块都是经由局域网而进行联结的,局域网把这些零散的模块有机地连接在一起使之成为一个动态而完整的系统。该系统的教学组织以及维护等工作都是经由实训教师来负责且系统的所有模块也是由实训教师进行管理以及监督。该系统的网络通信等由抗干扰能力很大的以太网交换机来实现。该实训系统有着十分完备的高速铁路列车调度指挥仿真模块。在这个模块当中,实现对高速铁路列车在车站和区间运行的实时监视,动态调整、自动生成列车运行三小时阶段计划,实现列车调度命令的自动下达和实际运行图的自动描绘;实现分界接列车数、列车运行正点率、行车密度、早晚点原因、重点列车跟踪等实时宏观统计分析并形成相关统计报表;显示铁路路网、沿线线路、车站、救援列车分布等主要技术资料和气象资料,为铁路事故救援、灾害抢险、防洪等提供决策参考。其次,高速铁路列车调度指挥仿真实训系统还拥有教学和演练以及考核在内的几大模块。该系统的教学功能是经由现代教学所常用的具备交互式的人机界面的多媒体的形式来进行实现的。行车组织以及调度指挥等等知识都是由多媒体进行呈现的。在演练方面,演练的内容是由教员进行提前设置的,任务包括列车的类别、故障的类型以及发生位置还有天气变化的类别及其位置等等。在教师进行设置后,学生便可以进行相应的处理以及操作了。此外,每一次的模拟训练的记录都会被完整的保存在该系统的数据库当中,这样教师便可以方便地对学生的实际表现进行评估,给出分数。 2高速铁路列车调度指挥 仿真实训系统的配置以及功能该仿真系统主要有调度指挥控制仿真系统、交互式的学生操作系统、教师观摩系统以及教师工作站系统等。调度指挥控制仿真系统当中包含调度中心子系统,该子系统拥有行车调度台仿真系统、助理调度台仿真系统、综合维修仿真系统、光电站场及打印设备等等。除了该子系统外还包含车站指挥子系统,其主要的配置有车站自律机系统、车站值班员系统、车站信号员系统、光电站场及打印设备等等。该系统主要实现制定基本图、日班计划等的制定、绘制车次跟踪以及实际运行图、监视列车的运行、下达调度命令等并生成车站行车日志、编辑甩挂车计划下达、列车速报的传递、统计报表生成、调车作业计划的制定、调车作业单、调车进路的选择、调车作业与列车作业的冲突处理、调车进路的排列等等的工作。交互式学生操作系统终端上的运行控制和显示设备与列车调度设备保持相同。设备都是具有可操作性的,并且要和实际列车调度有着一样的功能还有控制逻辑、学生可经由这些设备来实现列车调度指挥的仿真控制。该系统的多媒体教学可以实现一次标准化作业、应急处理及非正常行车这些功能,操作主要包括正常模拟调度演练、非正常行车调度演练及应急处理演练这些功能,实作考核主要包含非正常行车调度演练及应急故障处理这些功能。观摩系统是由投影机以及单通道普通投影幕等设备来组成的。该系统和交互式学生操作系统是设置在一起的,这样便可以经由教师的控制还有切换来达到观摩学习的目的。这个系统可以实现教师对知识的集中讲授以及对学生的自主学习辅导等等。教师工作站系统是由教师控制台、系统服务器还有教师计算机以及监视器等等的设备组成的。这样,教师便可以经由控制台来完成维护系统、评判管理成绩、设定任务等等的功能。近年来,各个高职院校的运输管理学院都准备建设或已建成铁路列车调度指挥实训系统。现在各个高职院校的实训系统大多都是采用软件以及硬件联合仿真的形式将计算机联锁软件、底层联锁逻辑和现场设备的状态及变化过程整合到沙盘上,以此为轨道交通运输专业学生提供一个综合并且直观的实训仿真环境。与此同时,这个仿真实训系统也结合教学还有培训的一些特点,经由设置一台教师机,完成对学生操作设备过程的监控,通过设置设备故障提高学生的应急处理能力。 3高速铁路列车调度指挥仿真 实训系统的意义铁路是一个国家经济的极其重要的基础设施之一,调度指挥体系则是这个重要基础设施的关键所在。对于高职院校的铁道交通运营管理专业的学生来说,他们对于调度的基础活动的了解都比较浅显且是基于书面的。而模拟实训系统可以有效地帮助学生了解其基本的操作规程。同时,在实际的应用过程中,学生也会明白对于突发性事件的应急处理措施。众所周知,在实际的高速铁路列车的调度工作当中,干扰最大的一项便是突发性事件的出现。学生在学习的过程当中,可以借由该仿真实训系统来掌握应对可能会出现的紧急事故的处理方法,这可以培养学生对已突然出现的事故的准确而快读的判定能力以及对事故的处理能力。通过长时间的累积,学生便可以全面提高该项技术水平,在以后的实际工作当中,遇到了这些突发事件时也可以做到“不慌乱、准判断”,从而达到真正的为高速铁路列车的调度指挥工作服务的目的。高职院校的铁道交通运营管理专业的培养目标要求这个专业拥有较强的实用性,普通教学实际难以安排学生直接参与体验高速铁路列车的调度指挥工作,对于学生的创意意识的培养以及专业技能锻炼的效果是不理想的。而高速列车调度指挥仿真实训系统的着眼点是对学生的实践能力以及职业能力进行有效的提高。这样的“先模拟后实际、先校内后校外”的模式也有利于该专业的学生的能力的培养。除此之外,该仿真实训系统中涉及的学科十分广泛,学科间交叉融合具有十分明显的应用创新色彩。这为铁路运输专业人才的培养以及铁路运输信息化的提升等方面的意义可见一斑。但是我们不可否认的是,虽然现在国内外都在致力于高速铁路仿真实训系统的研究,且已经有了不少的成果出现,但是高速铁路的设备相对较为复杂以至于其中也包含着很多的不确定因素,指挥调度仿真实训系统的环境难度是很大的,且其包含的技术含量也很高,到现在为止关于高速铁路列车的调度指挥仿真实训系统的具体研究还是比较少的,这样也就在一定程度上导致了我国的仿真实训系统缺乏一定的规模,也缺少一定的实验环境。 4结束语 在我国的高速铁路飞速发展的现在,高速铁路的安全问题更成为社会关注的焦点。保证高速铁路运营安全的基础便是系统且成熟稳定的高速铁路调度指挥系统。高速铁路列车调度指挥仿真实训系统研究可以为培养技术好、素质高的调度指挥人员提供良好的训练条件,使其更好地为保障高速铁路安全服务。 作者:胡华彬单位:武汉铁路职业技术学院 铁路调度论文:集中统一指挥调度铁路运输论文 一、铁路运输调度集中统一指挥现状 (一)调度管理工作基础不稳定 调度管理工作基础不稳定的主要表现在运输生产组织和运输调度集中统一指挥上。有些铁路局并没有按照规定对车次,车种,车数等组织排空,而且当排空与装车产生矛盾的时候,也没有按照先拍后装的规定执行。除此之外,在有通道压力的限制口装车的安排上,也没有实行均衡运输以排解车流压积。这样的思想,可以说是小算盘思想,仅仅顾及到自身压力,并没有站在全局的角度上看问题。实际上,这样的做法是和调度集中统一指挥的思想相违背的,不仅阻碍了调度集中统一指挥的思想的发展,也浪费了运输通道的能力。 (二)调度安全工作基础不稳定 在日常的铁路运输工作中,及时与运输有关的调度命令是很关键的。但是偏偏有些铁路管理局并没有这样做。有些行车的工作人员根本不去执行上级调度的命令,容易给行车安全带来隐患。尤其是还会存在在一些天气不良,行车设备故障或者铁路交通事故等情况下没有按照相关规定,也没有坚持铁路运输调度集中统一指挥的原则的现象。 (三)调度技术工作基础不稳定 如果铁路运输要实行调度的集中统一指挥,就要对车流,日班计划,计划兑现率等方面尽量做到准确的推算。之所以说调度技术工作基础不稳定,就是因为很多铁路局都做不到这一点。这类铁路局不服从总公司的调度指挥协调,在分界接列车扯皮,造成分界口堵塞或能力浪费的现象是经常有出现的。 二、铁路运输调度集中统一指挥的重要性 铁路运输调度在整个铁路运输中扮演着重要的角色,担负着确保运输安全,组织客货运输,保证国家重点运输等项目的重要责任。而铁路运输中各个部门的协调合作,服从指挥也发挥着重要的作用。为了能够提高运输效率,按时完成运输任务,铁路调度的集中统一指挥就显得尤为重要了。具体可以总结为以下几点: 1)实行铁路运输调度的集中统一指挥,能够满足国家重点物资运输以及客货运输的需要; 2)实行铁路运输调度的集中统一指挥,能够满足运输安全的需要; 3)实行铁路运输调度的集中统一指挥。能够满足各线车流相对稳定,路网通过能力利用最大化的需要。 三、提高铁路运输调度集中统一指挥的对策建议 (一)强化调度人员的综合素质,提高有关人员的职业道德和服务水平 如果想要真正意义上实现铁路运输调度的集中统一指挥,就要有一支无论是思想上,作风上,业务上或者是纪律上都作风过硬的具有高素质的调度队伍。因为在整个调度执行的过程中,调度主体是人,服从调度的主体仍旧是人。因此,铁路局要在这方面下功夫,做好有关于规范相关铁路运输干部,职工等行为规范,力求相关人员能够按照规范执行工作。除此之外,相关的铁路部门还应该定期对相关行车人员开展职业技能培训,严格进行考核。在此基础上,对于时常发生的一些铁路故障以及相关应急措施进行定期演练,以便在遇到突发状况的时候能够有条不紊的处理,为调度管理工作打好坚实的基础。 (二)加强调度安全工作的基础,坚持安全生产的原则 运输部门应该有与时俱进的精神,定期对相关的行车规章制度进行反省,按照最基本的运输要求,对那些有威胁于运输安全的,影响行车效率的,违反调度集中统一指挥原则的土规定进行修改和删除,这样才能够保证行车安全。除此之外,运输调度还应该坚持安全生产的原则,能够对列车安全行车做出正确的指挥,坚决杜绝因为指挥问题而产生的隐患。另外,当行车遇到危险的时候,就要保持沉着冷静的态度,做到能够正确,完整,清晰的调度命令,这样才能够保证旅客列车和高铁安全行驶。 (三)提高调度技术水平,强化日常指挥 怎样做到提高调度技术水平,强化日常指挥,其实主要可以从以下几个方面说起: 1)努力提高列车工作计划编排质量,让列车行驶能够达到基础平衡。有关于列车工作计划,应该是有全日次和全日编制内容的。而在,相关人员在编制列车工作计划的时候,应该要根据相关的必须是可靠的资料编制。要坚决抵制那些无根据的空头计划。只有是按照可靠资料编制的工作计划,才能够让列车行驶达到基础平衡。 2)努力提高机车工作计划质量,让机车运作计划可以达到平衡。在编制机车工作计划的时候,一定要与列车工作计划能够相衔接。而机车周转图也必须是按照列车工作计划以及规定的作用时间,形成人员劳动时间等进行编制。机车工作的编制决不能脱离列车工作计划,并且不能够违反交路机车计划。 3)努力提高阶段计划质量,让阶段计划在实行的时候能够达到均衡状态。阶段计划如果想要得到均衡,就要让日班计划得到实现,并且能够加强阶段计划的编制和执行。在这个过程中,尤其要把第一,第三阶段编组站落实。除此之外,列车调度的相关工作人员也要认真铺划和及时下达三-四小时列车运行的调整计划,以使得分界站列车交接能够组织均衡。 四、结束语 坚持铁路运输调度集中统一指挥是能够保证铁路运输全局利益最大化的关键点。针对目前铁路运输调度的集中统一指挥所存在的问题,结合铁路局目前的实际情况,应该进一步完善铁路运输的服务机制以及运行机制是很重要的。除此之外,行车人员对于上一级调度的服从问题也是迫切需要解决的。综合来说,铁路运输如果想要做到保证运输安全,不管是在调度管理,调度安全以及调度技术层面都应该进行深刻的反省,找出问题的关键所在,努力做到调度的集中统一指挥工作,为经济社会发展提供更多的动力。 作者:施腾跃 单位:北京铁路局调度所 铁路调度论文:铁路统一调度与铁路运输效率的关系 一、铁路运输生产中调度指挥的作用与内涵 1.调度指挥在铁路运输生产中的作用 调度指挥是关于客货运输的,客运列车的调度指挥是比较容易的只需依据其运行图进行操作就可以了。但是货物运输的工作就比较繁琐,需要考虑调度指挥和组织计划两个环节的互相配合程度。进行铁路运输开始就应该考虑拟定相关计划,其中应该包含的运输计划有月度与年度两类。其次在制定计划中我们还需要考虑它的货流与车流的方向和数量,只有运输的能力与需求达到平衡,才能使铁路货物运输计划达到相应地效果。通过编组计划能够解决列车的编组问题,它依据相关的列车数据、相应地时间表与各地车站的实际操作实力,规定了列车的零摘挂和出发等地方,进一步使铁路的车辆、路线等设备资源能够实现优化配置。因为铁路线路和列车众多,且客货运输的内在要求大相径庭。因此为了能够合理运用铁路的相关资源,使铁路运输相互配合,提高铁路运输能力。所以需要编制列车运行图(包括时刻表)让列车按相应时间内运行。当前我国铁路局每年编制一次列车运行图,规划了相关客货运列车的运行线路与时点。但这种编制因不能提前了解到列车现状与货物集结状况,所以现在的车流工作主要依据每日调度计划进行组织。通过铁路运输生产的优秀调度指挥,能够实现对车流分布了解,进而调整车流分布状况。 2.铁路统一调度指挥的内涵 作为铁路运输调度指挥的两大内涵,车流调整以每日调度计划来提升铁路的整体运输效率,行车调度具体运行以各地铁路局的调度台为主以此确保列车的安全准时运行。这两者虽然内涵、层次不一样,但互相关联,十分关键。行车调度与铁路行车的统一指挥地含义是不尽相似地。行车调度的手段是为了能够确保列车安全按时运行。而另一种确是列车调度员统一指挥自己所监管的区域。其属于内在要求,是世界普遍使用的指挥方式,一般还需服从上级安排。由于车流调整是高层次地调度指挥其涉及管理制度与运输组织模式,所以要求于更高层次、更大面积中实施。通过编制每日车流计划表来达到合理利用线路,实现运输分配均衡,确保各线路的车流合理分配。铁路的车流调整生产环节包括装、卸、编组列车等。其有重车、空车、备用车3类调整方式。重车调整包括集中、停止、调整、限制装车、更改车流运行路线和去向别装车等方式。而去向别装车可使车流比较稳定、合理分布,减少车流积堵现象。空车调整方式通过运输数量和品种上的需求进行空车配备,实现运输工作运行,因此其在车流调整方式中所占地位高。当前我国的车流调整集中表现为统一指挥调度地特征。铁路局调度主管负责编制调度日计划,并于每日九点之前向下级下达第二日的梗概计划。其内容涵盖:到区域使用车数、车种别排空车数、分区站交接列车数、重车数、重点要求与通过限制口的装车数铁路局负责依照上级下达的计划按阶段逐步完成管辖区域内车流组织与调整、货流计划。其中车流的组织工作是负责实时掌握当前车流与分布状况,组织拟订和实行调度日计划,并且依据上级批复的调度日计划进行各站点的装卸车任务。从中我们可以了解到调度日计划是确保铁路各部门、各生产环节有序运行的日常运输生产关键。根据铁路运输调度日计划的流程与内容发现其调度主要局限于各地每天分界处地车流调整的轮廓计划中。它是高层管理的主要内容。但由于资源与生产力不均衡造成各地到发的重车数量不一致。导致卸车处常常向发出重车较多地区安排空车满足需求,保持车流分布稳定。实际上,车流调整可以依据不一样的管理体制实施。当前铁道部已成功转型为中国铁路总公司,可以在市场中根据各地铁路公司进行指挥协调。 二、现行铁路管理体制与铁路运输发展的关系 1.铁路运输效率与宏观效率 铁路部门的运输效率不但和生产能力相关还涉及社会的需求结构。当社会运输需求没有达到铁路运输能力时,提高效率使其运输资源能力就能够充分得以使用。但这种效益是以损失宏观经济效益为代价来满足社会需求的。我国当前使以煤炭为主的能源消耗国,资源集中分布于内蒙与山西两省,但其消耗地区主要分布于沿海发达地区。而铁路运输是运煤的最合适的方式。但当前铁路运输建设的滞缓导致产煤区大量的煤炭通过公路向外运输,造成我国珍贵的燃油资源得以浪费于相对便宜的煤炭上。从宏观经济来看,这是一种经济效益的损失。过去,铁路建设发展缓慢表面上是缺少资金,其实际上是整个部门排斥社会资金的流入。造成整个行业缺乏竞争性,形成一家独大的垄断。而过去这种政企不分的管理体制依靠政府特权统一调度,不会形成公司制的铁路企业,更不可能允许民间资本进入铁路运输行业。同时这也不能顺应当前我国市场经济的建设。在政企不分的体制下,铁路行业的各个方面都存在不注重公正、透明的机制,且一直不公开披露相关信息。并依靠行政命令干预各铁路局与非国铁运输企业的经营。使民营企业在合资铁路上很难拥有自主经营权,同时货物运输上的不平等运行更导致民营铁路企业在合资铁路上的收益甚微。时期在投资上忘而却不。并且,在铁路部内部没有建立科学的清算价格体系,造成收支出现高度集中清算模式。这种模式导致了各个铁路局吃“大锅饭”的局面,平衡了各地的收支差异,降低了各地的积极性,逐年缩减了其收益。 2.我国铁路重组为几大区域铁路局(公司)的效率分析 现在铁路公司依靠各地区铁路公司上报的数据进行车流的调整,然而铁路总公司编制的车流调整需要考虑其管辖的上千公里铁路线路的整体利益,从而形成了铁路总公司与各地区铁路公司之间的信息极其地不相配。比如铁路公司在考虑出发的列车时,一般都只会想到如何缩减本区域管辖范围内的编组站地技术操作,一般都会忽视相邻管辖区域能否有助于他们缩减其编组站地技术操作。所以,由于铁路公司受其管辖面积过窄与只想到本管辖区域地自身利益忽视整体的利益,铁路公司之间信息不公开透明使其信息不对称,从而降低了统一调度指挥地效率,缩减了铁路公司的收益,阻碍了铁路运输的发展。当前,经过几大铁路公司大范围的合并重组,使各区域逐渐形成了自己的市场经济主体,能够更加的因地制宜依照当地的运输行业环境实时调整行车组织模式,同时还能改善过去管辖面积过小,区域分界处林立各自为政的现象,进而提高车流通畅程度。还能够提升铁路网络与编辑站地运用效率,更大面积的提升列车的行车组织水平。扩大的管辖面积能够使各区域的铁路公司拥有更大的自主权编制本地区的列车编制与运行规划,更加适应当地市场需要,实行管理改进,提升其服务水平与质量,增强自身实力,提高市场的竞争力,满足消费者的需求。 三、总结 进行几大区域的合并重组能够造成整个铁路运输行业的铁路公司进行重大地产权格局分配,进而确保了各地区铁路公司的资产的独立性与增值的可能性,从而明确了铁路资产的责任人改变了长时间的政企不分统一指挥管理的模式,提高了各铁路局运营的积极性。同时合并重组的铁路公司还能改善各个铁路公司之间的清算模式,改变通过铁道部统一收支划分吃大锅饭的局面,从源头上激励各地区的铁路公司创新管理模式,提高服务水平与质量,激励公司降低运营成本,提高提高铁路资源的充分利用率。并且通过成立铁路公司,列车成为本公司的固定资产,铁路公司为了提高经济效益,就会不断地提升列车的使用效率,降低运输成本。几大区域进行合并重组以后,因为多数运输业务都是发生在自己所管辖的区域内部,其中只有小部分运输业务发生在区域之间。因此区域之间发生的运输业务完全能够实现两个铁路公司内部的经济协商。并且成为独立的经营主体以后,各区域的铁路公司还可以通过谈判协商进行公平的结算模式,改善利益纠纷,实现经济共赢的局面。通过理论知识可知,只有在不停的竞争环境下才能实现市场的快速发展,能够预见将来几大区域的铁路公司能够通过良性竞争与合作,实现铁路运输的通畅运行。在此基础上,我们还应该设立一个权威的监管机构,监管与协调各区域之间的运输与财务关系,进而提高铁路运输水平,提高运营收益。 作者:王宇 单位:哈尔滨铁路局调度所 铁路调度论文:铁路运输调度的安全管理工作 一、提升铁路运输调度安全管理信息系统构建水平 (一)铁路运输调度安全管理系统的发展 自铁路信息化发展以来,因列车密度及速度均提高很多,为确保行车调度安全及提高行车效率,亟需可靠便捷且机动性较高的通讯系统,而我国铁路管理局现有既设系统业已运转有年,为健全铁路行车基本设施,消除行车安全死角,确保运输安全,提升营运效率,积极推动行车调度无线通信系统,其主要目的为支援我国铁路管理管理部门综合调度业务集中化运输调度中心及旅客信息中心等方面的相关业务,以提升行车安全与营运效率。无线通信调度系统至少包括下列五项用途:沿线铁路设施紧急抢修及维修;行车事故及伤患急救等紧急服务;行车调度;站、场调车、警察等铁路业务专用;调度中心与列车间的行车命令传送。 (二)铁路运输调度安全管理系统应具备的功能 就以铁路运输调度系统的主要应包括如下功能:一是进路控制全自动化。通过CTC取得列车信息,并随时掌握各列车的位置,进而根据列车时刻表,在适当时机进行自动进路设定。二是列车运行及设备监视状况的显示。行车控制将根据输入于电脑的各列车的运行条件(各车站的到/发时间、到/发轨道及列车顺序),以控制台的电脑屏幕画面来监视所有运行中的列车状况,并且能够以键盘与滑鼠的手动操作方式来进行进路设定。除此之外,在电脑屏幕中也会显示出号志通讯或电力等各种设备的状况。三是列车时刻表混乱时的行车调度支援。当列车未按照列车时刻表运行时,将发出发车顺序或变更待避等与调度有关的警讯,并且依据控制元所指示的条件来预测行车状况,同时输出信息在屏幕画面或印表机,协助繁杂的行车调度整理作业。四是行车计划的制作和传达自动制作出行车实绩与行车计划对照的运行图。五是即时列车运行资料提供车站旅客信息服务。将列车即时资料(列车班次、列车位置、信息时间等)以及在后续的行车计划的变更和列车准误点信息等,传送到各车站的旅客信息系统(PIS)装置。 (三)铁路运输调度安全管理系统的基本运行模式 调度系统的基本运作模式应有不同地区的调度所共同管辖,并包含语音及数据通讯功能,具体模式如下:一是语音通讯。语音通讯需由调度员通过有线调度电话系统与车站人员通话,再由车站人员通过站车无线通信系统与司机员通话。二是数据通讯。调度员下达行车命令通过有线调度电话系统传真至车站,当列车进站停靠时,再由车站人员将行车命令纸本交给司机。 二、创新铁路运输调度的安全管理保障工作 (一)保障用车稳定性 目前我国铁路运输用车的总量基本保持在6000辆以上,而这也分散在多个不同的区域。对于用车而言,必须制订相应的计划体系,确保用车计划能够进行合理的调整,并且实现用车的效率化与稳定性。为了实现用车的稳定性,有必要实施阶段性的管理策略,结合实际情况,对于装车的合理规模加以规定,有针对的进行限制与停装。在这一基础上,将盈余下来的车辆加以系统的调度迁回,尽可能的把调度工作落实,尽量缩短行车距离,合理配置车辆,调控空车,增进杂车出行效率。 (二)实施间距控制 实施间距控制策略,运用这一策略能够避免事故列车与前车之间的间距相差过大,使站台上等候的旅客不至于大幅度增加,确保滞留状况不扩散至后续列车。兼具调整可以分为抓先行列车暂停与抓后续列车暂停两种方式。抓前车,是对每部列车判断其与后车的间距,当间距超过某个特定值时,则该列车在本站暂停一段时间。而抓后车,则是对每部列车判断其与前车的间距,当间距小于某个特定值时,则该列车在本站暂停一段时间。通过间距控制可以避免事故列车与前后车之间的间距相差过大或过小,降低列车间承载率差异。当列车班次较为密集,时间比较紧迫,或者列车严重延迟时,为避免造成后续列车发车时的堵塞,以及防范产生列车及驾驶员的调度问题,可以删除部分列车,使后续列车尽快恢复班表运行。 (三)提升调度人员工作技能 调度人员的业务素质、安全素质、是否具有责任心等与管理安全具有重要联系,调度人员的基础工作是调度指挥的根本保障。铁路部门要及时对从业人员进行技术培训和心理培训,加强他们对于铁路安全的认识,减少在操作中不必要的错误,并要求其掌握应急情况下的紧急措施,避免或减轻交通事故的经济损失和人员伤亡。调度人员的入岗选拔要择优准入,制定铁路调度员相应的从业基本条件,如从业者的年龄、学历、经验等,选择年龄合适,文化水平相对较高,有一定经验的人员。入岗后,对调度人员要落实业务水平考核,对日常工作表现等方面记录,定期进行业务培训,加强安全意识。从事铁路调度指挥工作的各个相关人员应加强创新意识改善安全问题,提高调度工作的安全性。创新不只是埋头工作,闭门造车就可以实现的,还应善于学习前人、他人的做法、经验、成果,勤于借鉴兄弟单位和同事好的做法、经验和成果,经常交流经验、共同积极探索,取他人之长为我所用,为铁路运输安全生产的创新发展起到积极的推动作用,从而确保调度指挥安全的持续稳定发展。 作者:谢永泉 单位:济南铁路局调度所 铁路调度论文:计算机网络系统在港口铁路调度中应用 1.根据铁运分公司生产实际和需要,选择适合铁运分公司的网络 1.1铁运分公司具有以下特点: (1)点多:公司货运点有四个(中云、三货、四货、港货)。下达计划点2个(站调、一分区)。 (2)线长:其中中云站距离公司6公里,一分区距离公司近3公里,三公司距离公司近3公里,四公司距离公司2公里。 (3)连续:任何一个地方输入的数据不正确,设备出现问题,就会造成生产数据错误,特别是中云数据的输入,站调计划的输入,要求更严格,不能中断。针对以上公司的特点,采用了以下网络连接方式,该网主体部分是公司大楼,大楼内放若干交换机,对于离公司距离远的地方,铺专用线路已不可能,利用公司的电话线可以达到远程通讯的目的。三货、四货计算机通过港口集团网实现连接的。 2.根据铁运分公司生产实际和需要,选择适合铁运分公司的网络 2.1系统软、硬件平台 2.2.1系统的软件平台在运行方式上,采用了客户/服务器,终端/服务器相结合的方式。客户端选用window98或更高版本,服务器端操作系统选用windows2000advancedserver。在数据库管理系统方面,我们选用了性能高、维护方面的SQLSERVER7.0,开发工具采用了功能强大、性能优异的powerbulider7.0, 2.2.2系统的硬件平台为节约资金确保系统稳定可靠,在选择硬件平台时,考虑到良好的性能价格比,终端服务器采用了compaqproliant3000,杀病毒服务器采用了compaqproliant3000,数据库服务器采用了HP-6000h来保证系统的稳定性,为实现远程通讯,采用了远程访问服务器3comsuperstackiiremoteaccesssystem1500,工作站采用了实达升腾2000终端和pc电脑,公司大楼采用的交换机为3com24口以太网交换机,港口站采用的交换机为d_link8端口以太网交换机。 3.铁路调度系统计算机网络冗余设计 3.1双设备冗余 3.1.1双设备冗余概述与功能双设备冗余,是指设备对设备的冗余,即两台相同设备之间的相互冗余。对于比较重要的数据采集系统(本系统为下位机信息采集计算机),可以用两个完全一样的设备同时采集数据,并通过系统与上位机通讯。正常情况下,主设备和从设备同时采集数据,但上位机只与主设备通讯,若主设备通讯出现故障,系统将自动断开与主设备的连接,和从设备建立连接,从设备由热备状态转入运行状态,上位机通过系统与从设备采集数据。 3.1.2双设备冗余的设置 (1)从设备定义一个逻辑名为从设备2000,其它以此类推。 (2)主设备定义一个逻辑名为主设备2000,其它以此类推。 (3)变量定义,在数据词典定义I/O实型变量,从设备不定义变量。 3.2双机热备双机热备其构造思想是主机和从机通过TCP/IP网络连接,实现双机热备,完成以下功能: (1)实时数据的冗余。 (2)历史数据的冗余。 (3)报警信息的冗余。 (4)用户登录列表的冗余。 4.结论 (1)减少了港口调度人员的工作量、给调度人员带来了很大的方便,提高了工作效率,降低了劳动强度。 (2)各站点输入的信息、站调输入的计划,其他站点都可以访问到。可随时了解车皮、货物的动态,取消了人工传递,减少了作业环节,对公司的生产组织带来了方便。 (2)数据共享,可以为货主提供更好的服务。 5.存在的不足中云、一分区、轨道衡用电话线实现网络连接,速度慢,可以购买实现电话宽带网设备,利用公司现有电话线解决。如有条件可以通过铺设光缆解决。 (1)港口调度系统从大的方面没问题,有一些功能要继续完善。 (2)未能与铁路方面实现数据共享。 6.开发过程中的几点体会回顾我公司开发生产系统的经验和教训,有以下几点体会: (1)网络系统是一个非常庞大的系统工程,他不是由某个人或某个部门就能完成的,它需要所有相关部门、相关人员协调统一,共同完成,有时需要领导以最坚决、最果断的手段排除障碍,保证系统顺利实施。 (2)系统开发首先要安全,其次有点带面,逐步推广使用,成熟一个,使用一个,不能一下子全面铺开。 (3)软件做到易学易用,操作方面,防止误操作的发生。积极做好操作人员的培训工作,软件开发好之后,能否成功关键在人,与用户的操作水平有很大关系。 作者:朱云 单位:江苏省连云港港口集团铁运分公司 铁路调度论文:铁路牵引供电调度安全风险分析 摘要:近年来,我国铁路建设发展迅速,在一定程度上提高了我国的国民经济发展水平,供电调度是保证电气化铁路正常运行的重要工种之一,对于牵引供电设备的安全运行、维修和故障处理等工作起着非常重要的作用。基于此,本文结合太原铁路局现状,对铁路供电调度在安全风险方面存在的问题进行了简单的研究,并对其中存在的风险制定了有效的解决对策,只有这样才能促进调度工作的安全卡控。 关键词:铁路行业;牵引供电调度;安全风险;对策 前言 随着我国社会不断的发展,经济水平的不断提高,铁路行业发展迅速,尤其是高铁日益成为人们日常出行的最佳选择,而旅客对于铁路行业在运行过程中的安全性、稳定性、准点率等服务水平也越来越有更高的要求。如何提高铁路的安全运营,是铁路工作者的首要目标。牵引供电调度作为铁路行业中重要工种之一,可以有效的指挥对牵引供电设备的运行维修和事故抢修工作,有利于保证电气化铁路的正常运行。 1供电调度工作概述 供电调度肩负着铁路局电气化铁路牵引供电的调度、指挥工作,其首要任务就是确保牵引供电系统安全、可靠、不间断的运行。现阶段,我局供电调度在调度所的工作主要体现在以下两种模式:(1)高铁供电调度:实行一级调度模式,局电调可以直接通过远动的形式进行程操作,做好各路电源开关的控制工作,直接指挥工区、变电所人员。在工作期间,可以通过SCADA系统对整个高铁中变电所、开闭所、供电所等运行现状进行合理控制,找出其中存在的不足,并为其制定有效的解决对策。(2)普铁供电调度:实行两级调度模式,局电调负责掌握全局牵引供电系统的安全运行,负责与列调办理停送电签认,并指挥故障抢修;供电段电调度负责直接远动控制变电所、开闭所、分区所设备情况,了解设备运行状态,直接指挥现场的故障处理和抢修。 2铁路供电调度工作存在的问题 现阶段,我局供电调度指挥方面还存在着一些作业及管理风险,因此我结合实际中的调度工作谈一谈其中存在的一些问题:(1)供电施工、维修计划审核不当,把关不严,调度员复核计划制度不执行。计划调度员在编制施工维修计划过程中由于人为状态不佳,素质不高,以及不落实牵引供电施工、维修日计划的卡控制度,容易导致计划存在错项、漏项,以及在发令过程前,调度员落实核对制度不到位,导致调度命令错发漏发。(2)命令下发复诵制度落实不到位,供电段调度员疏于复诵,引发命令执行有误。部分段电调不严格要求、落实命令复诵核实制度,凭借主管经验,口语化停电供电臂名称,不强化命令纠错制度,复诵不及时,缺项漏项,导致调度命令存在执行错误风险。(3)供电段对运行方式变化不汇报、汇报不及时。部分供电段尤其是地方铁路公司在事故发生,新建铁路送电或牵引供电方式发生变化时,不第一时间向路局汇报,尤其是枢纽地区、和存在越区供电的区段,这样一旦发生故障时,容易存在指挥错误或错误停送电的风险。(4)牵引供电跳闸处理流程执行不到位。当发生跳闸重合失败时,对停电范围掌握不明确,对车站、机车信息收集不及时,不结合是否同时发生红光带,是否存在上跨线脱落造成上下行同时跳闸等情况,过分重视停电时间的影响,盲目指挥电调,进行强送电,扩大事故影响范围。 3实现铁路供电调度安全管理的有效途径 (1)提高安全教育的有效性。要实现对供电调度工作安全风险的管理和防控,日常的安全教育工作必不可少,我们可以通过建立适应供电调度工作特点的安全文化体系来提高其有效性。要确立调度员安全文化的理念,根据调度员的具体情况组织家庭走访和组织家属访岗探岗,与家属进行座谈,畅谈安全工作的重要性,进行必要的安全警示教育,使安全文化走进员工家庭,争取员工家属对调度安全工作的支持,实现“要我安全”向“我要安全,我能安全”的转变,自觉地遵章守纪,主动地追求安全、维护安全。(2)增强安全学习的自觉性。安全意识的提高和安全文化理念的确立是一个漫长的过程,因此,要在安全生产的实践过程中,不断创新安全教育的方法和途径,增强供电调度员安全学习的自觉性。要充分发挥调度中先进工作者的实际作用,学习他们的工作经验和调度操作中应该注意的相关事项,加深其他调度员的学习比武热情,打造良好学习氛围。(3)提高事故演练的真实性。对事故预案要组织调度人员认真学习和分析探讨,并进行日常演练。只有通过不断的演练,才能使调度员遇到真正事故时不会手忙脚乱。演练的环境要做到贴近真实的事故现场,演练的内容应根据供电调度的实际情况而定,多挑选复杂枢纽地区作为演练场所,通过不断的探讨加深调度员对于预案的理解和掌握,并且探索更适合实际的应对方法。 4总结 安全无小事,调度无小事。调度员的每项失误都有可能影响铁路交通运输秩序。供电调度工作是高风险的工作,供电调度工作的安全、稳定、有序对电气化铁路的安全运行产生直接影响,开展供电调度工作风险点分析,强化风险预判、风险过程控制、风险事后分析是保证供电调度安全、有序、稳定的重要手段。 作者:谢朋 单位:太原铁路局调度所 铁路调度论文:铁路通信生产调度指挥系统的建设 摘要:铁路通信智能化、网络化、数字化、集成化、标准化对通信维护工作提出了更高的要求,现有的生产调度指挥方式和手段,严重制约了安全生产指挥能力,已经无法适应铁路跨越发展的需要。为增强调度远程管理和监控能力、提升调度生产指挥的科学性,做到生产过程可控、远程可见,进一步提高劳动效能,使通信更好地发挥保障铁路运输安全、服务运输生产一线的作用,在通信段建立通信生产调度指挥系统势在必行。文章探讨通信系统建设生产调度指挥系统的思路。 关键词:铁路;通信;生产调度指挥中心 1当前的形势及建设的必然性 近年来,铁路发展日新月异,对安全生产管理的要求越来越高。铁路通信维护单位作业点多线长,在保障安全生产中还存在着不足之处,主要表现在: (1)信息繁杂。由于铁路通信主要是为铁路运输及各类信息系统提供通信保障,因此通信维护单位对口单位多,而目前通信维护单位对外的服务窗口主要是通信调度,每日接收的各种信息纷杂,包括各类安全信息、电话投诉及问询、生产任务布置、命令、各类信息搜集统计、上报等,经统计每日仅接听电话就多达300多次,汛期、应急等特殊时段则更多,而没有一套完善的系统对各类信息进行甄别归类。 (2)人员偏少,手段落后,无法适应当前铁路的管理要求。铁路一直将“安全第一”放在首位。安全生产重在过程控制,及时发现隐患并加以处置,目前受人员及硬件条件限制,往往每日仅有1-2名调度人员负责上述的全部工作,同时主要通过电话、传真、Email沟通,仅靠一个人、一部电话(传真机)、一支笔、一个记录本的工作方式,已经无法面对当前繁重的工作任务,极大地制约了各种信息的流转,工作效率低下,无法对生产过程进行有效的卡控。因此为全面实现铁路通信安全生产的“科学调度、实时监控、精准检测、快捷准确、指挥有序”,达到安全生产管理“检到位、控得住”的目标,建立一个实用管用、适度超前、规范统一、综合全面、突出重点的安全生产指挥系统尤为迫切。 2指挥中心平台总体构架方案 2.1平台总体架构 通信生产调度指挥系统可采用面向服务架构(SOA)的体系进行设计,针对不同层面的业务需求及特征,采用B/S架构。该系统分四层架构,依次是:数据层、服务层、业务层、展现层。 2.1.1数据层 数据层主要是原始数据(数据库或者文本文件等存放数据的形式)的操作层,为服务层、业务层提供数据服务。原始数据主要来自各类工单信息、附件文档、个人及部门相关信息等,该系统的数据层使用Oracle11g企业版数据库对所有信息进行管理。ORACLE数据库是当前铁路行业应用最为广泛的数据库管理系统,作为一个通用的数据库系统,它具有完整的数据管理功能;作为一个关系数据库,它是一个完备关系的产品;作为分布式数据库,它实现了分布式处理功能。系统各类数据的来源分为两种:手工录入、接口获取。系统支持的接口方式有两类:一类是互操作接口(CORBA、MQ、SOAP、Socket、ASCII流、Telnet、Webservice、API);一类是数据接口(MQ、Socket、ODBC、FILE、ASCII流、FTP) 2.1.2服务层 提供与业务无关的基础服务功能,包括流程引擎、报表引擎、安全组件、短信、日志等。服务层软件为上层各项业务功能模块提供支撑,是系统具有良好可扩展性的保障。在服务层可引入成熟的商用中间件软件,如流程引擎、报表引擎等,从而提高系统稳定性和可靠性。 2.1.3业务层 提供与业务相关的定制化应用功能,包括流程类应用、功能类应用(作业计划、值班、信息)等。此外,可考虑提供二次开发平台,提供简单的表单设计、流程设计、报表设计等,实现用户可在一定限度内进行自主开发。任务工单流程主要是通过对现网电路调度资源变更的规范化管理,实现对现网资源数据的统一调度,进一步加强对电路资源的集中、统一管理。并按照审核确定的方案,对现有网络的电路进行调度实施操作,对实施结果进行验证并反馈的流程。 2.1.4展现层 展现层主要包括WEB和短信操作界面,以图形界面将逻辑业务进行展现方便用户进行操作。系统可采用ExtJS实现安全生产指挥系统的WEB展现,并针对不同角色的用户,提供个性化页面。ExtJS是一种主要用于创建前端用户界面,是一个基本与后台技术无关的前端AJAX框架。ExtJS库有着丰富且漂亮的UI组件,大大缩短了开发周期,而且组件拥有漂亮的布局,经过简单的调用与配置就可以实现不错的界面布局。ExtJS提供的各种组件可以用更加标准的方式展示数据降低了开发难度。使用ExtJS对浏览器没有任何要求。可以说是一种绿色的富客户端实现方式,ExtJs基本可以运行于现在主流的浏览器。并且它将Web应用程序的操作方式向传统桌面应用程序的操作方式进行转化甚至消除了这种差异,从根本上提高了用户的使用体验。NTKO插件的集成,将原有作业计划扩展为类EXCEL操作的界面,更多辅助功能加入,显著减少用户作业计划表格填写类的繁琐工作量。 2.2系统平台技术架构 系统平台从技术构架上分为:流程执行子系统、流程定义子系统、流程监控子系统、接口子系统几个部分。 2.3系统硬件条件 依据上述结构,系统可由三台应用服务器、两台数据库服务器、一台磁盘阵列、一台接口服务器、一台交换机、以及各部门的多台终端设备组成。其中两台数据库服务器以及磁盘阵列分别安装Oracle11G数据库,并使用Rac技术实现双机热备。三台应用服务器作为WEB服务器,并使用负载均衡技术,扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。一台接口服务器作为短信以及告警接口,与短信网关和外部告警系统相连。 2.4系统的安全性 本系统的操作安全性由用户管理、权限管理、防病毒管理、入侵管理、漏洞管理等部分组成,再加上相应的安全策略、安全规范,形成完整的安全保证体系。保证系统数据不被非法入侵者破坏和盗用,并保证数据的一致性。提供对系统各模块的监测手段。主要技术方案如下: (1)网络结构安全方案。采用网络线路冗余技术、网络隔离技术、防火墙技术。针对网络层,可采取传输加密和边界防护两种安全技术。在数据传输过程中,采用不可逆MD5加密技术实现数据传输的安全性。在网络的边界,利用防火墙实现区域之间的安全隔离,同时针对外网、内网设计相应的安全规则,部署在相应的设备上。 (2)数据销毁方案。设定规范用户数据有效使用周期及保存周期,在数据到期后采取安全措施销毁用户信息数据。 (3)人为破坏安全保障方案。系统采取每日进行基础配置文件的异地备份的方式,可以通过集中备份、ftp异地拷贝等方式实现备份。同时系统基础数据的操作要提供严密的操作记录,包括每次操作影响的记录行数、操作人、操作时间等,以防止基础数据破坏而导致软件整体运行异常。 (4)系统升级异常保障。系统提供标准的部署方案,在系统升级时自动进行应用程序异地全量备份或增量备份。通过集中备份实现,也可对全盘进行异地拷贝备份。系统周期性提供优秀文件的异地拷贝备份,定期进行增量文件系统集中备份。采用数据库备份技术、磁盘RAID技术等方案。包括合理的设置数据备份,完全备份与增量备份相结合,制定合理的备份策略,以应对可能的数据丢失问题。系统提供基础数据和敏感数据的备份功能,通过rman备份、exp备份等方式进行定时备份。 3系统建设效果 通信生产调度指挥系统的使用,能够压缩故障延时和提高安全生产效率,更加有效地实施安全管理,施工组织和应急处置,主要表现在: (1)实现办公自动化。搭建调度指挥系统至班组的办公网平台,通过扩容既有的OA服务器,进一步开发段OA网软件,做到文件分发、任务布置、落实执行均可在办公网平台上完成,工作轨迹清晰可见,并且具备个人任务未完成的自动提醒等人性化功能。容电子公文、施工盯控、干部写实、生产控制、问题库管理、工单执行、个人办公等功能为一体,同时智能化管理,可极大地提高办公效率。 (2)同步增强了网管系统建设,并可实现两个系统间的信息共享。一是结合指挥系统的建设,进一步整合网管资源,将分散的有线、无线通信系统网管进行集中监测,强化对设备全程全网的监测管理。同时按照管理层次在车间建立区域分中心。最终形成网管分中心分级监控、互为补充的立体监控体系,同时强化了网管系统的监控、分析能力;二是将生产调度指挥系统与网管系统合设,合署办公可以共享网管监控资源,在故障处置、施工监控、应急抢险中,调度指挥中心作为各种指令决策的指挥前台,网管中心作为后台支撑,利用网管收集、汇总各类信息,提供给指挥中心各种决策。 (3)有效地提高生产过程卡控的能力。生产调度指挥系统通过“场景可看、数据可调、语音可通、远程可控、信息可寻、过程可查、预警可报、应急可用、功能可扩”等主体功能,借助移动运营商提供的平台、结合通信视频、动环监控网管等手段能够实时掌握现场环境、交通路线、车辆轨迹、人员状况、备品使用情况、器材消耗情况等信息,根据需要将现场视频或图片展示到大屏,同时辅助语音,为调度指挥提供直观的参考评判,从而将将调度指挥人员从纷繁的个体分析浏览中解放出来,转向有针对性、有重点的分析,确保将生产过程、应急处置等每个行为置于可控范围内。 (4)优化各项工作流程进行。结合通信生产调度指挥系统的建设,对日常作业、“天窗”管理、故常处理、应急抢险、干部履职等一系列生产过程的流程进行了相应的优化,分门别类固化为客观上指挥系统的对应模块,一键启动相应模块系统即可自动按照事先设置进入相应流程,从而打造集信息派发、过程提示、智能调度功能的智能化指挥系统。 4下一步思考 (1)推动修程修制的变革。通过调度指挥系统的建设,强化以网管为龙头,提升网管的监控与管理作用。通过网管对设备进行实时监控、远程维护,取消现场一些网管能够监控但仍然采取人工测试的作业项目。适当延长现场设备的计表周期,利用网管、视频监控远程实时查看设备状态,多巡少动。利用生产调度指挥系统、网管监控对各类信息进行分析研判,对设备维护可逐步采用提前预防修、实时监控、周期修相结合方式。 (2)继续优化生产组织结构。一是整合沿线生产维护部门,成立区域分析中心、专业检修部门,通过各级的生产调度指挥平台,对设备、生产过程全程控制,强化专业维护力量;二是通过修程修制的调整,减少无效作业项目,延长设备检修周期,解放现场生产力,减轻劳动强度;三是通过整合网管、地区维护部门,集中资源,专业人做专业事,结合网管分析,形成车上车下,室内室外、设备线路等综合质量分析,为查处隐患、故障定位提供依据,减少不必要的无效操作;四是通过指挥系统,逐步电子化管理,为现场维护人员减负。 (3)推动形成专家指挥系统。改变之前调度“一支笔、一个本、一部电话”的指挥模式,对生产指挥形成由领导、技术人员、调度人员、网管分析人员组织的专家指挥系统,改变指挥谁官大谁指挥、多头指挥、交叉指挥的状况,形成有效的决策。 (4)推动安全质量的提高。在过程卡控的同时,系统将综合利用各种手段对每一道检修作业、每一项设备的状态进行评估,对一次(批)作业的质量、安全进行评价,将我们之前的工作模式由随意而为、只重结果逐步向精细化、过程化、标准化方面的转变。 5结语 通信生产调度指挥中心的建设能够适应铁路当前的发展需求,进一步提高铁路通信维护单位安全生产指挥能力,实现安全生产及日常工作的流程化、自动化、标准化,满足安全生产以及应急指挥的要求,从而切实保障铁路通信系统的安全畅通。 作者:杨涛 单位:武汉铁路局 铁路调度论文:铁路数字调度通信系统维修 摘要:数字化技术的发展,正在对社会的方方面面产生巨大的影响。利用数字系统加强对铁路调度和通信的效果,从而不断提高铁路系统的安全度,近年来正在变得越来越重要。由于数字调度通信系统在保证铁路运转安全方面有着十分显著的作用,因此,加强对数字调度通信系统的维护和保修,从而提升维护铁路系统中数字调度的能力,保障铁路交通的安全性。 关键词:铁路;数字调度;通信系统;故障维修 针对铁路运输系统的管理和调度过程中,加强对通信系统的维护,有助于提高整个调度系统的运转能力。这是由于数字调度系统在铁路安全运行过程中的主要作用而决定的,只有调度系统能够顺利运行,在此基础上,铁路系统的通信能力才能够得到保证,从而保证铁路运输的整体安全。根据铁路数字调度通信系统在运转过程中经常发生的故障,阐明其维修方式,对保证铁路安全来说,具有重要的现实意义。 1铁路数字调度通信系统 1.1铁路数字调度通信系统的含义 铁路数字调度通信系统,是一项能够对庞大的铁路运输系统进行综合管理的通信系统。它联系了铁路系统中的各个部门,令信息能够流畅地在不同部门之间流通,促使部门间协同运作,保证铁路能够正常运行。可以说,数字调度通信系统是整个铁路系统的血管,具有非常重要的地位和作用。它总体分为三个等级,也就是铁路网中具有政治经济和国防意义的重要干线、强调地区之间联系的局线和地区内部联系的区段三个等级,传输方式为数字传输,具有高性能、不失真、信号强的特点。整个系统有着复杂的构成和操作程序,能够完善地保证整体铁路运输的流畅运行[1]。 1.2数字调度体系 铁路数字调度通信系统的组成要素主要包括三个,也就是中心系统、站场系统和网络管理。中心主席团管理的是行调台、货调台、录音台的整体信息,将之有序地传递给各个地区的站场分系统,同时接收分系统中的反馈内容,根据反馈进行下一步的处理。本系统由中心主系统、车站分系统和网管系统构成。中心主系统即为调度所设备,从区段专用通信来说,它是通讯控制中心,车站分系统受它控制。它由中心调度机、调度台和录音录时系统组成。调度主系统作为调度系统的优秀设备,安装在武汉铁路局的调度大楼内。通过主系统的传输板,主系统负责各个铁路线的分系统汇集,并将各个路局之间的调度通信业务的进行转发。整体运行都要在网管系统的管理下进行,以保证运行的安全性。另外需要关注的一点在于,整个系统采用电缆技术实现信息的传递,而这个传递体系是开环的,它并不存在回环自愈的能力,因此出现问题时有必要及时进行处理,避免影响到后续的信息传递[2]。 2铁路数字调度通信系统故障及维修方法分析 铁路数字调度通信系统在我国24小时不停工作,在运转过程中,自然会出现一定的问题。某些问题需要专业的维修人员进行大修,但也有很多问题可以由工作人员自己进行修理,在节约维修成本的同时,也能够节省维修的时间,提高对铁路交通的信息传递能力,保障铁路安全。 2.1操作台常见故障及维修方法 操作台是统率和管理铁路数字调度通信系统整体全部功能的部件,一旦操作台出现问题,就会导致整个系统无法正常工作,因此对操作台的管理和维修,是对整个系统进行维护的重点内容之一。操作台中出现故障的可能性大致包括以下几种:其一是操作台出现死机现象。这种状况在工作时间较长的操作台上比较经常出现,此时一般来说较为通用的解决方式是和电脑死机一样,直接进行重启。一般来说,重启后的操作台就能够正常进行工作,这是最简单易行的修理方式。但如果操作台本身的硬件出现问题,重启就无法令操作台恢复正常工作,因此就要考虑操作台中硬件损坏或者电源环境等问题,此时需要交由专业人员进行处理。其二是操作台出现数据丢失的现象。一般来说,操作台内具有FLASH芯片,具有存储配置数据的功能。在网管重新下发数据后,操作台仍旧无法正常使用、无法正常接收数据。通过串口连接设备,即是用串行方式传输数据,SATA总线使用嵌入式时钟信号,在出现问题时自动纠错,可以有效地改善数据丢失现象。如果重新下发程序后,故障依旧。故障可定为在操作台与分系统的数据传输部分。其三在于操作台上的直选键出现问题。按键时该键红灯是否闪烁一次(数字键无灯),不闪检查键盘与主板的连线是否有松动;操作台与调度交换机通信是否正常;操作台是否就席,只有就席时才能正常工作;操作台按【取消】键再试;个别直选键是否卡住;操作台自身故障。其四车站操作台无法使用。分析及处理:最省时有效的方法就是更换操作台,这需要调度工区值班人员配合:车站工区人员把新操作台更换完成并加电。调度工区值班人员在维护台维护该车站调度交换机,选择操作台端口设置:输入台号、类别、应答方式、端口号等,设置完成后,操作台“就席”灯点亮,说明操作台已正常工作。选择操作台用户键设置,输入台号。选择【恢复】按钮,打开操作台直选键备份文件,单击【设置】按钮给新操作台加载数据。车站通信工区人员试验确认。 2.2ATN共总用户故障及维修方法 通用用户接口板(ATN)是联系用户与操作台的重要系统,如果出现问题,会导致共总用户无法呼叫操作台。这种情况同样比较常见,造成这一问题的大致原因可能是端口的参数出现错误,ATN本身或者其外线出现故障等情况。此时需要针对不同的情况进行具有针对性的处理,但整体流程大致上是不变的。首先控制分段点,分离外线,利用查线机来对其呼叫活动进行分析。在呼叫通话不受影响的情况下,可以认定是外线发生故障,此时可以直接对外线进行处理;当设备无法进行正常通话,则意味着共总模块发生故障,此时需要进行模块的更换,以避免故障范围的增加。另外,在没有查线机或其他必要设备的情况下,可以通过将用户线路短路的方式来进行检查,当操作台响铃正常运作、指示灯正常亮起时,可以认定ATN本身是正常工作的。最后,如果出现了即使换掉模块也无法进行正常工作的情况,一般是端口信息中存在问题。检查其中的组号、电话等信息,使之与各自台号相互对应,利用主系统网管进行数据检查,从而确保ATN中的号码与分系统中的编号相符合。 2.3ATN共分用户故障及维修方法 通用用户接口板(ATN)在共分用户中出现问题,主要是由于其模块故障或者信息错误导致的通话故障。这种通话故障与共总用户的故障相对应,是分系统无法呼叫操作台和主系统导致的问题。此时主要需要进行的工作是确认共分模块是否已经出现了问题。此时一般来说是通过空闲端口和主操作台回路之间进行连接来进行的。将这一空闲端口越过共分端口,直接与操作台相连接,通过主助通回路能够正常呼叫。在无法达成正常呼叫的情况下,往往就意味着模块本身损坏,需要及时地进行更换。另外需要关注的问题,也同样包括组号对应的问题,确保分系统中组号和总系统操作台中的组号是一致的,在直联入中继的选项中选择“是”项,其号码则应当与这一端口所归属的操作台上的号码保持一致性,从而确保故障发生的可能性得以减少[4]。 3结论 对铁路运转而言,其数字调度通信系统的安全性,很大程度上决定了铁路系统本身的安全度,具有高度的重要性。也正是因此,通过加强对数字调度系统的维护和修理,能够保证铁路系统的正常运转。常见的铁路数字调度通信系统出现的问题主要包括四个方面,即操作台、ATN共总用户、ATN共分用户和APU主处理器方面产生故障。这些故障会在不同程度上影响到铁路数字调度通信系统的信息传输能力,导致铁路交通系统出现各种故障,影响到铁路安全和人们的日常出行。通过分析故障产生的原因,将不同原因进行总结,归纳整理出集中针对经常出现的故障的、有效的处理方式,从而保证数字调度通信系统的正常运转,保障铁路运输系统的安全。 作者:刘晓慧 单位:武汉铁路局武汉通信段 铁路调度论文:对铁路调度安全工作的思考 从人员方面加强铁路调度指挥安全工作 调度人员的业务素质、安全素质、是否具有责任心等与管理安全具有重要联系,调度人员的基础工作是调度指挥的根本保障。加强调度人员各方面的素质,加强对调度人员的管理非常重要。采用批评、罚款的管理措施,表面上对存在问题的调度人员进行了相应处罚,但他们却不能在思想上真正得到触动,甚至在心理上会产生抵触心理,使调度管理效率降低。铁路部门应该以引导教育为主,处罚为辅,处罚是为了让其认识到错误,教育是为了引导其反思改正。由此可见,要及时对从业人员进行技术培训和心理培训,加强他们对于铁路安全的认识,减少在操作中不必要的错误,并要求其掌握应急情况下的紧急措施,避免或减轻交通事故的经济损失和人员伤亡。调度人员的入岗选拔要择优准入,制定铁路调度员相应的从业基本条件,如从业者的年龄、学历、经验等,选择年龄合适,文化水平相对较高,有一定经验的人员。入岗后,对调度人员要落实业务水平考核,对日常工作表现等方面记录,定期进行业务培训,加强安全意识。此外,加强铁路从业人员的福利待遇,对他们的衣、食、住、行进行补贴、关照。比如过年过节发福利、生日送祝福和小礼物、日常生活中适当的增加餐补、住房补贴金、交通费用,或者提供车接车送等待遇,让从业人员内心感到温暖。从事铁路调度指挥工作的各个相关人员应加强创新意识改善安全问题,提高调度工作的安全性。创新源于基层的实践工作,只有在各自岗位脚踏实地、恪尽职守,才能不断积累经验,才能发掘出新的先进工作方法,形成新的经验,这些小的创新点累积起来就能形成创造性的改变。在长期生产实践中,铁路运输企业不断制定、修改、实施规章制度,经过反复的摸索实践,形成一套完善的调度运行程序和行之有效的规章制度。同时,创新不只是埋头工作,闭门造车就可以实现的,还应善于学习前人、他人的做法、经验、成果,勤于借鉴兄弟单位和同事好的做法、经验和成果,经常交流经验、共同积极探索,取他人之长为我所用,为铁路运输安全生产的创新发展起到积极的推动作用,从而确保调度指挥安全的持续稳定发展。 从技术方面加强铁路调度指挥安全工作 调度集中系统采用人工作业效率低,对安全保障性低。可采用先进的计算机、通信、信号及网络等诸多技术,为了保证计算机网络的实时性、稳定性、安全性,防火墙、防病毒等基本网络安全装备技术也应相应的进行部署,以先进技术和设备来进行调度指挥工作为主,以人工协助监督保障为辅的调度措施。铁路部门应当追随时代的步伐,检查更新调度系统,及时购买新型技术设备,积极引进国外先进的设备、技术和管理方法,确保运行过程中的安全问题。新的设备体系要采取新的管理方法,整个系统需要一套科学的、完善的管理机制进行管理。计算机编程人员编制一套合理的铁路运行图,编制结束后仔细检查审核,确保安全无误。这套编程运行图可以促使铁路运行畅通无阻,减少事故发生,避免时间和路线的冲突。 铁路调度工作能否安全有效的进行,关系到每一个人的切身利益。铁路调度工作目前仍存在一定的安全问题,加强改善铁路调度的安全性应从人员、技术、管理制度等入手改善。调度人员技术与责任心的提高,先进设备的应用,相应合理的规章制度制定与广泛应用,都为保障铁路安全做出了贡献。 本文作者:杨福军工作单位:黑龙江哈铁对外经贸公司 铁路调度论文:电气化下铁路电力调度技术 与传统的铁路电力调度相比,电气化下的铁路电力运行控制,更为集中统一,也更为复杂。各种发电、变电、输电配电和用电设备,在同一瞬间,按着同一节奏,遵循着统一的规律,有条不紊地运行着。铁路电力调度的控制目标就是始终保持铁路电力系统的正常运行,安全可靠地向铁路部门提供合乎质量的电能;在电力系统发生偶然事故的时候,迅速切除故障,尽早恢复铁路电力系统的正常运行。 1铁路电力调度SCADA/EMS系统及其子系统 1.1支撑平台子系统支撑平台是整个系统的最重要基础.有一个好的支撑平台,才能真正地实现全系统统一平台,数据共享。支撑平台子系统包括数据库管理、网络管理、图形管理、报表管理、系统运行管理等。 1.2SCADA子系统包括数据采集,数据传输及处理,计算机与控制,人机界面及告警处理等。 1.3PAS子系统包括网络建模、网络拓扑、状态估计、在线潮流、静态安全分析、无功优化、故障分析及短期负荷预报等一系列高级应用软件。 1.4调度员仿真培训系统(DTS)包括电网仿真、SCADA/EM系统仿真和教员控制机三部分。调皮员仿真培训(DTS)与实时SCADA/EMS系统共处于一个局域网上,DTS本身由两台工作站组成,一台充当电网仿真和教员机,另一台用来仿真SCADA/EMS和兼做学员机。 1.5AGC/EDC子系统自动发电控制和在线经济调度(AGC/EDC)是对发电机出力的闭环自动控制系统,不仅能够保证系统频率合格,还能保证系统间联络线的功率符合合同规定范围,同时,还能使全系统发电成本最低。 1.6调度管理信息子系统(DMIS)调度管理信息系统属于办公自动化的一种业务管理系统,一般并不同于SCADA/EMS系统的范围。它与具体电力公司的生产过程、工作方式、管理模式有非常密切的联系、因此总是与某一特定的电力公司合作开发,为其服务。当然,其中的设计思路和实现手段应当是共同的。 2系统结构 系统采用三网机制。主网为l00M平衡负荷双网,由智能化100M堆栈式交换机来连接系统服务器和主网计算机节点。双主网均可提供多口的100M交换能力并可进行扩展。两台系统服务器选用RISC(精简指令集计算机)64位机,并配有磁盘阵列,以实现服务器的热备用以及信息的热备份。各工作站也优先选用64位机,都能从硬件上支持100M双网或多网运行并支持标准商用数据库,又能集成其它符合国际标形的实时数据库。工作站系列产品使用寿命长,易于扩充升级。主网各节点,依其重要性和应用的需要,可选用双节点备用、多节点备用或共享方式运行。主网双网配置可实现负荷热平衡及热备用双重使命。在双网均正常情况下,双网自动保持负荷平衡。当其中一网故障.另外一网就完全接管全部的通信负荷,在单网方式下亦可保证系统100%可靠性。系统通过MIS服务器或网桥与电力公司管理信息系统MIS连接,通过插入第三网来隔离连接MIS系统。还可以通过网络交换机与配电调度自动化系统相连。 2.1系统服务器系统服务器运行Sybase商用数据库管理系统,负责保存所有历史数据、登录各类信息:各种电网管理信息、地理信息系统(GIS)所需的多种信息、各类设备信息和用户信息等。其强大的数据库管理功能可方便用户查询和统计各种数据。 2.2SCADA工作站SCADA工作站为双机热备用,主要运行SCADA软件及AGC/EDC软件,完成基本的SCADA功能和AGC/EDC控制与显示功能。SCADA工作站通过2组终端服务器接收各厂站RTU信息。两组终端服务器直接挂在网上,实现双机、双通道的自动/手动切换,承担前置系统信息处理以及网络信息流优化功能。 2.3PAS工作站PAS是各种电力系统高级应用软件的简称。PAS工作站用于各项PAS计算以实现各项PAS功能,如潮流计算、短路计算等,并保存PAS的计算结果,如某些结果需历史保存、则同时保存到商用数据库中的历史数据库中。 2.4调度员工作站调度员工作站承担对电网实时监控和操作的功能,实时显示各种图形和数据,并进行人机交互,实现功能调用。其实,在主网的每个工作站上都可以显示SMA数据、PAS数据、DTS数据、DMS数据及GIS数据,但其它工作站没有对电网进行操作控制的权限。 2.5配电自动化工作站配电自动化工作站完成配电自动化管理功能,其地理信息系统(GIS)功能极强。 2.6DTS工作站DTS是调度员仿真培训的简写。最好用两台机,一台为教员机,另一台为学员机,可通过图形界面进行直观操作。也有用一台机进行仿真培训的。 2.7调度管理工作站调度管理工作站负责与调度生产有关的计划和运行设备的管理。 2.8电量管理工作站电量管理工作站实现电量的自动查询、记录、奖罚电量的计算等功能。 2.9网络网络是分布式计算机系统的关键部件,系统采用高速双网结构,保证信息能高速可靠传输,集中器(hub)可灵活配置,既可以采用高速以太网交换机,也可以来用堆栈式高速hub等。网络还配有路由器实现x.25通信协议,能方便地与广域网互连或与其它计算机网络进行通信,也可与上级或下级调度交换信息。 3软件环境 3.1操作系统采用UNIX操作系统,它是一种多用户,多任务的网络操作系统,其先进的进程调度策略和占先内核技术,保证了实时性要求,井有很强的内存保护机制。任何一个进程决不能访问到非法地址。UNIX是安全性最高的操作系统,可以不受病毒侵害。现有微机上所有病毒都不会感染到UNIX操作系统的机器上,不会因感染病毒导致网络崩溃。网络通信采用TCP/IP协议,它是目前使用最多,也是最安全的协议之一。 3.2系统软件数据库采用目前效率最高、采用客户/服务器(Client/Server)模式的Sybase商用数据库管理系统;图形采用Motif界面;优秀程序全部采用面向对象的程序设计语言C++编写;集成Excel作为制表工具,可方便地生成图文并茂的图形报表;提供x.25通信协议,可方便地与广域网通信,或与上/下级调度交换信息;提供多媒体功能,具有语音编辑和图像显示功能。 4系统软件结构 对铁路电力调度这种大型的开放式的分布式系统,软件结构要求开放、通用、模块化。系统采用的软件均为国标通用软件,符合国际标准,便于与其它系统互联。系统软件分为三层:数据层、程序层和通信管理系统层。(1)数据层主要包括实时数据库、历史数据库以及它们的存储历程。实时数据库分布于各台计算机中,支持数据的实时图形显示;历史数据库存干两台系统服务器中,互为热备用,用于保存历史数据、各种登录数据和电力系统各种参数。(2)上层应用程序主要实现电力系统的各项功能,如SCADA、PAS、DTS等,并提供良好的人机接口和管理工具,方便用户使用。(3)通信管理系统用于网络的管理及通信任务的管理,它对上层应用程序屏蔽具体的网络细节,保证通信进程之间实现高速、可靠和标准的通信。这些通信进程可能在同一台机器上,也可能分布于多台计算机中。 5结语 电气化下的铁路调度系统采用自动化设备和以及智能系统,符合铁路行车向着高速、大密度方向发展的客观需要,也是铁路电力系统发展的必然趋势。因此,广大铁路电力工作人员任重道远,建设性能更稳定、功能更强大、更开放、更容易扩展的电力调度自动化系统,实现管控一体化。 铁路调度论文:调度指挥系统支撑铁路运营 近年来,高速铁路及铁路客运专线建设发展迅猛,针对高速度、高密度、高安全的运营需要,铁路系统在运输生产各方面、各环节要求快速协调配合、高效运转,因此,综合型运营调度指挥系统成为铁路信息化的主要组成部分。 4月18日,全国铁路第六次大面积提速,同时全路共有208列动车组上线运行。近年来,迅猛发展的铁路及客运系统提出了高速度、高密度、高安全的运营需求,综合型运营调度指挥系统在铁路信息化中占据了重要地位。 铁路运输调度的基本任务是合理使用运输设备,保证完成运输生产任务及各项技术指标,保证车流正常分布。该系统主要通过制定计划安排运输生产,通过对运输生产状态的监督,掌握生产实际情况,及时发现问题并制定运输调整措施,以预防或消除运输生产过程可能或已经发生的困难。 我国铁路运输调度指挥管理是以行车调度为优秀、以站和段为基础、实行铁路局和铁道部二级调度管理的体制。目前,铁路行车调度指挥应用的系统主要包括列车调度指挥系统(Train operation Dispatching Command System,以下简称TDCS)及分散自律调度集中系统(Centralized Traffic Contral System ,以下简称CTC)。 上个世纪九十年代中期,随着计算机网络的飞速发展及管理信息系统在各行业的应用,根据铁路调度指挥的业务需要,铁路全面采用列车调度指挥系统,系统突破车次校核及自动追踪技术,实现调度从计划、命令下达、实际运输到统计分析的全面调度指挥管理信息化。到目前,列车调度指挥系统已应用于铁道部、全路18个铁路局5000多个车站。 近几年,随着铁路调度指挥系统的深层次应用和发展及信息技术的不断进步,从计划、到计划下达、再到依据计划实现进路自动控制,目前CTC系统已在国内开始应用,实现了行车调度指挥的自动化,初步具备了调度指挥的智能化。 列车调度指挥系统 TDCS系统由铁道部、铁路局、车站及网络构成。 铁道部是调度指挥的最高管理层,该层TDCS系统由高性能服务器、调度工作站、网络设备、数据库等构成,在调度大厅内,设置有大屏幕投影显示墙,提供全路运输状况的宏观显示,监视各铁路局、主要干线、路局分界口、大型客站、编组站、枢纽、车站、区间的列车运行状态、运行统计数据、重点列车及车站的列车实际运行位置和站场显示状态。 铁路局调度直接指挥车站运行,是系统的优秀层,该层由高性能数据库应用服务器、连接车站的通信服务器、调度工作站、网络设备、功能终端、数据库等构成。铁路局TDCS系统接收各站的现场行车信息、列车信息,下达指挥信息和计划信息(阶段计划、调度命令等),并向上级系统提供基础信息。 车站为TDCS的基础信息采集处理层,它由车站TDCS采集分机、车站车务终端、网络设备构成。它从信号设备及其他设备上采集有关列车运行位置、列车车次输入校核及信号设备状态等相关数据,并将上述数据传送到铁路局,同时实现站间透明,自动生成车站运输统计报表。 TDCS系统在铁道部、铁路局、车站建立专用局域网,并与通过专用数字通道构成的广域网相连。 部中心局域网由优秀层及用户层组成,优秀层采用1000M的高速网络,用户层采用不低于100M交换式以太网;铁路局、车站采用不低于100M的以太网;部中心、铁路局局域网采用双网冗余配置,车站局域网采用单网结构; 各级局域网能实现集中监测、分权管理,并支持远程管理。 广域网由铁道部、铁路局和车站(场、段)沿线信源点组成。铁道部为优秀节点,铁路局节点为区域节点,沿线信源点为接入节点,优秀节点与区域节点共同构成广域网骨干网,区域节点与接入节点共同构成广域网基层网。广域网的骨干网采用部分网状网结构,通过两路多条专线组网,专线通道带宽每条不小于2Mb/s。基层网根据现场实际情况,采用星型、环型或星型环型相结合的结构。 CTC系统构成 我国铁路的CTC系统是在TDCS平台基础上建立的、集调度指挥管理与控制于一体的调度指挥系统,它由调度中心、车站和调度中心及车站之间的网络三部分组成。 CTC调度中心设备主要包括数据库服务器、应用服务器、调度员工作站、助理调度员工作站、值班主任工作站、控制工作站、计划员工作站、表示墙、综合维修工作站、网络设备、电源设备、防雷设备、网管工作站、系统维护工作站等,实现进路自动控制、列车运行监视、运行计划编制、运行图铺画与调整、列车追踪、列车采点和绘制列车实际运行图、调度命令管理等功能。 CTC车站子系统主要设备包括车站自律机、车务终端、综合维修终端、电务维护终端、网络设备、电源设备、防雷设备、联锁系统接口设备和无线系统接口设备等。车站自律机实时接收车站信号设备状态表示信息,进行列车车次号跟踪,收集行车运行实际数据,并上传至调度中心; 自律机能接收调度中心的列车运行调整计划和调车计划,直接操作指令,经检测判断后自动执行。车务终端采用双机热备冗余配置,主要完成车站的站场显示、计划浏览签收、调度命令浏览签收、站存车输入显示、列车编组顺序的生成、调车进路的人工直接操作、本站及邻近站的列车运行图显示等功能。 CTC系统网络由调度中心局域网、车站系统局域网和二者之间的广域网构成。调度中心和车站系统局域网采用10/100M以太网,安装双交换机,各服务器和工作站具备双网卡,物理上和逻辑上构成两个相互独立的子网。 广域网是由双数字通道,双路由器组成的双重IP网络,拓扑结构采用以调度中心为优秀的 多环结构,最大限度地保证了通信的可靠性。 信息化向末端延伸 随着信息技术的飞速发展和在铁路行车调度指挥领域应用经验的积累以及铁路调度指挥业务发展的需要,信息技术在铁路行车调度指挥领域的应用必将更加深入及广泛,主要体现在以下几个方面。 首先,现有的应用系统范围将迅速扩大,TDCS即将全路全覆盖,CTC将应用于铁路主要繁忙干线及煤运通道。 其次,在应用程度上,一方面,调度指挥系统与现代无线通信技术相结合,将整套系统由调度中心、车站延伸到列车上,实现全方位的调度指挥信息化、自动化。另一方面,系统通过提高系统智能化水平,为调度指挥提供智能化的决策、自动化的运行,这是铁路调度指挥现代化迫切需要解决的问题。 同时,随着铁路客运专线及高速铁路的建设,针对高速度、高密度、高安全的运营需要,强调铁路运输生产各方面、各环节快速协调配合、高效运转的综合型运营调度指挥系统也是铁路行车调度指挥发展的一个重要方向。(作者单位:北京全路通信信号研究设计院) 铁路调度论文:高速铁路综合监控调度系统初探 摘要:文章介绍了高速铁路的综合监控调度系统,它不仅实现对供电系统中的各种供电设备的运行状态监视、控制及沿线变电所、分区亭、开闭所的安全监控,迅速分析、查找、切除故障点,实现设备运营状态的在线监测;同时也要纳入行车调度、计划调度、安全监控、行车信号等多方面的实时信息。 关键词:综合监控系统;体系结构;信息传输机制;标准性;开放性 随着我国经济的飞速发展,高速铁路将是铁道电气化的发展方向。因此,铁路供电系统高效、可靠的运行是实现高速铁路运输的根本保障。高速铁路综合监控系统不仅实现对供电系统中的各种供电设备的运行状态监视、控制及沿线变电所、分区亭、开闭所的安全监控,迅速分析、查找、切除故障点,实现设备运营状态的在线监测;同时也要纳入行车调度、计划调度、安全监控、行车信号等多方面的实时信息;并使各种子系统间的信息进行交互,为提高供电系统调度管理自动化、智能化水平,确保高速铁路的安全、可靠、高效运行提供了强大的技术保障。 随着计算机、数据通信、网络技术的不断发展,综合监控系统正在向开放式、分布式、网络化方向发展。分布式、网络化的综合监控系统因其在空间及功能上的分布处理,从而具备良好的扩展性、高度的自律性及广泛的适应性,已成为高速铁路综合监控系统的发展趋势。 高速铁路作为一个高速运转的复杂交通系统,其监控范围除了供电系统以外,还涉及运输组织、机车车辆、通信信号、安全监控、维护救援等系统。目前,各监控系统相互独立的模式明显暴露出信息不能共享、综合反应能力迟缓、统一协调能力欠缺的弊病,将不能适应高速铁路的运营需求。为了确保高速铁路各子系统间的高效协作以及对突发事件的紧急响应,开发及运输管理、列车运行调度、旅客服务、电力调度、综合维护与救援、安全监控以及培训演示等各子系统为一体的高速铁路综合监控系统,已成为高速铁路监控系统的发展趋势。构建高速铁路综合监控系统必须考虑的因素有:系统结构,网络体系,信息传输机制,标准化,开放性,系统的可靠性、实时性。 一、系统体系结构 在传统的监控系统中,系统体系结构主要采用“客户机/服务器”模式。客户机/服务器系统(Client/Server System)的结构宗旨,是把一个大型的计算机应用系统变为多个互为独立的子系统,而服务器便是整个应用系统资源的存储与管理中心,多台客户机则各自处理相应的功能,并共享实现完整的应用。在Client/Server结构模式中,客户机直接连接到数据库服务器上,由二者分担处理业务,这样的系统具有以下缺点:(1)客户机与服务器直接连接,安全性低,非法用户容易通过客户端直接闯入中心数据库,造成数据丢失;(2)客户机程序臃肿,并且随着业务规则的变化,需要随时更新客户端程序,大大增加了维护量,造成维护工作困难;(3)每个客户端都要连接到数据库服务器,使得服务器为每个客户端建立连接而消耗大量本就紧张的服务器资源;(4)大量数据直接通过Client/Server模式传送,在业务高峰期容易造成网络流量暴增,导致网络堵塞。 Client/Server模式的这些不足,使其无法满足高速铁路综合监控系统复杂业务量的要求。随着中间件技术的发展,三层或多层分布式应用体系逐渐成熟,高速铁路综合监控系统宜采用三层分布式应用体系结构,在这种体系结构中,客户机只存放表示层软件,应用逻辑包括事务处理、监控、信息排队等采用专门的中间件服务器,后台是数据库。 在多层分布式体系结构中,系统资源被统一管理和使用,用户可以通过网络门户透明的使用整个网络资源。其优点在于:(1)安全性。中间件隔离了客户直接对数据服务器的访问,保护了数据库的安全;(2)稳定性。多层分布式体系结构提供了更可靠的稳定性:首先,中间层缓冲Client与数据库的实际连接,是数据库的实际连接数量远小于Client应用数量。而连接数越少,数据库系统就越稳定。其次,Fail/Recover机制能够在一台服务器死机的情况下,透明的把客户端工作转移到其它具有相同业务功能的服务器上;(3)易维护。由于业务逻辑在中间服务器,当业务规则变化后,客户端程序基本不用改动;(4)快速响应。通过负载平衡以及中间层缓存数据能力,可以提高客户端的响应速度;(5)系统扩展灵活。基于多层分布式体系结构,当业务量增大时,可以在中间层部署更多的应用服务器,提高对客户端的响应,且所有变化对客户端透明。 二、网络体系结构 高速铁路综合调度系统的网络体系结构包括调度端的局域网(LAN)结构、存储区域网络(SAN)构建、调度系统与子站综合自动化系统间的广域网(WAN)三部分组成。 在局域网构架方面,高速铁路综合调度系统由运输计划管理、列车运行调度、旅客服务、电力调度、综合维护与救援、安全监控等子系统组成,因此局域网规模较大。为了减小广播风暴的危害,必须将各子系统划分为不同的网段,这样必然导致不同局域网段间存在大量的互访。此时,单纯使用2层交换机无法实现网间的互访;而单纯使用路由器,则会由于端口数量有限、路由速度较慢,从而限制网络的规模和访问速度。交换式局域网技术使专用的带宽为用户独享,极大的提高了局域网传输的效率。在高速铁路综合调度系统的网络环境下,采用由2层交换技术和路由技术有机结合而成的3层交换机最适合该系统网络流量大、实时响应速度要求高、各子系统间信息交换频繁的应用要求。高速铁路综合调度系统局域网构架采用千兆以太网作为主干网,各应用服务器通过双光纤千兆以太网与3层交换机互连,各子系统通过3层交换机与主干网互连。系统按照虚拟局域网设计,各子系统网段独立,以保证系统的安全可靠性。 在存储系统实现方面,随着计算机存储技术的发展,磁盘阵列技术得到了广泛的应用。磁盘阵列无论在安全措施、I/O速度、扩展能力及性价比方面均呈现出巨大的优越性。但面临日益增长的数据存储需求,计算机存储技术又面临新的难题,即多主机怎样共享大容量、高速度的磁盘阵列、磁带库等存储设备,如何动态配置及扩展存储空间,如何不占用LAN资源进行大量的数据传输和备份。为了解决上述问题,诞生了将存储设备连接在一起的存储区域网SAN(Storage Area Network)。SAN以光纤通道技术为基础,将磁盘阵列等存储设备进行共享,突破了现有的内存距离限制和容量限制,服务器通过存储网络与存储设备交换数据,从而释放了宝贵的LAN资源。高速铁路综合调度系统存储区域网由光纤通道总线主机适配器、光纤通道磁盘阵列或经FC-SCSI bridge相连的磁盘阵列、FC-AL集线器或fabric交换机组成。 在远程通信网络方面,随着国内光纤骨干网络的建设,铁路通信系统的骨干通讯网络已相继采用SDH、ATM的国内光纤传输系统,控制中心与子站综合自动化系统间的远动通道已不再采用传统的低速模拟信道方式,而采用与骨干网络、被控站系统相适应的新的高速数字通道。 三、信息传输机制 高速铁路综合调度系统的各子系统间存在大量的信息交互。通过何种方式实现各子系统间高效、安全、快捷的信息传输,也是综合调度系统必须解决的问题。消息中间件主要功能使在不同的网络协议、不同的操作系统和不同的应用程序之间提供可靠的消息传送。它既提供一个简单易用、高效可靠的分布式应用开发和运行平台,也提供一个分布式应用管理平台。消息中间件通过事件机制,为信息的订阅和提供一种简便的开发模型,适合于高速铁路综合调度众多子系统件的信息交互。 四、标准化及开放性措施 高速铁路综合调度系统无论在系统体系结构设计、软件技术采用、数据库接口设计、网络协议及规约配置方面,还是在操作系统及硬件选型方面,均应考虑标准化、开放性的设计原则,以方便系统的容量扩展、系统互连、消息共享等。 五、可靠性及容错措施 高速铁路综合调度系统是高速铁路高效、安全运转的中枢指挥系统,必须保证其高度的可靠性。高速铁路综合调度系统的可靠性措施主要包括:关键硬件设备的冗余配置、采用RAID备份的磁盘阵列存储系统、采用光纤通道的存储系统局域网(SAN)、应用软件的容错措施、系统接口的安全措施等。 六、电力调度子系统 高速铁路综合监控系统中的电力调度子系统,负责牵引供电系统和设备供电系统的监视、控制、监测及管理;根据列车开行计划为之提供电力;根据计划安排供电系统的维修管理;实时监视高速铁路牵引变电所及供电线路的工作状况,调整电力系统运行情况,以保证高速列车正常运行所需的稳定电力供应;当出现供电设备异常和灾害事故时,作出适当的指示和迅速恢复供电的安排;对供电线路、设备、设施的日常检查进行安排和管理,保证全线供电的安全可靠。 电力调度子系统的监控管理与常规的供电远动系统的监控管理功能基本相同,同时也增加了与综合监控系统中其它子系统之间的信息交互访问,如图1所示: 图1 电力调度子系统 作者简介:汪瑾,女,河南郑州人,郑州铁路局郑州供电段工程师,研究方向:铁路供电远动技术。 铁路调度论文:铁路综合业务数字调度通信系统 摘要:铁路区段调度通信系统是供行车调度员与其所管辖的指挥区段内各车站值班员之间进行业务联系的专用通信设备,是为铁路运输行业提供实时信息、实现铁路运输统一指挥的重要手段,因而调度通信在铁路运输生产中发挥着举足轻重的作用。随着铁路高速化进程的日益加快,研制符合中国铁路运营特色,具有数字化、综合化、组网灵活等特点的调度通信系统具有十分重要的意义。本论文阐述铁路数字调度系统总体结构,论述铁路调度系统的优点及缺点,大概介绍铁路调度系统的硬件组成特点 关键词:铁路调度通信系统;组网;数字中继 一、现有调度通信系统存在的问题及解决思路 铁路调度通信作为一项专用通信手段,因其功能的专业性和应用的特殊性造成与公网在通信、信令、组网方式上有很大的不同,在政策、技术、市场等客观条件的限制下,铁路专用通信网不可能得到像公网一样的发展机会。首先,通信系统有全程全网的特点,网络达到一定的规模才可以产生效益,如果仅仅用来满足铁路运输行业内部需求并依靠自身的投入产出而达到迅速发展是非常困难的。其次,为了保证专网的安全性、完整性,铁路专用通信网的发展也受到各种政策条件的限制。故铁路调度技术发展缓慢,现有的铁路调度电话多为模拟制式,设备故障率高,通话质量较差,且业务单一,难于适应日益繁忙的运输生产形势。 (一)铁路调度通信存在的问题: 1.技术落后:既有的专用通信设备大部分仍为模拟电路,选叫速度慢,接续时间长,通话质量不高。 2.组网方式单一:调度总机与其所管辖的调度分机的拓扑结构为模拟共线方式,且仅完成调度选叫和通话功能。而且铁路现有专网内通信基础设备繁多、机型复杂、各种专用设备自成体系,造成了分散在铁路现场的专用通信设备重复设置,无法实现技术综合,也造成了极大的资源浪费。这种单一的组网方式,难以满足现场复杂多样的需要和向数字化、宽带化、综合化演进的要求。 3.可靠性低:系统采用分立器件构成,易损件多,故障多,维护费用高,可靠性差。针对现有铁路调度系统的弊病,应采用一种全新的数字调度系统淘汰原有模拟调度设备,改变铁路专用通信落后的局面。在数字调度系统的开发研制中,笔者认为应从以下方面进行考虑。 (二)解决思路 1.采用先进的程控交换技术、数字通信技术、计算机控制等技术开发研制新一代的数字调度系统设备仁总机、分机、通话选叫设备),使其具有模拟调度设备无可比拟的集成度高、容量大、呼叫处理能力强、接续快、服务功能丰富等特点;传输平台选择光传输网,使其信号在传输过程中,具有全数字化、低衰耗、高清晰度、高容量等优点,以适应现代通信网数字化、智能化、宽带化的发展方向。 2.设计多种网络拓扑结构,改变模拟调度电话组网单一的弊病,适应各种传输业务和传输技术;具备数字中继、2B+D、环路中继、模拟等多种接口,适应铁路专用通信网内设备机型的复杂多样。 3.系统采用无阻塞交换技术,具有大话务量处理能力;采用模块化设计,保证系统易于升级、扩充方便;重要模块双热备份;采用自愈技术提高传输通道保护能力等,从多方面保证统稳定可靠工作。 二、铁路数字调度系统总体结构 铁路数字调度系统由调度总机(主系统)、调度分机(分系统)、调度所通话选叫设备(调度台 、传输通道组成。 一般地,调度总机(主系统)设置在各铁路局或大站,是系统的调度指挥中心;分机(分系统)设置在铁路沿线各车站,供车站值班员使用。通话选叫设备放置在调度所内,主要为调度员提供一个适合工作环境、符合人机工程学原理的操作平台。调度总机通常设置在调度所附近的调度机械室内。 由于调度总机与分机之间、调度分机与分机之间的物理距离较远,所以需要通过传输系统实现通信业务,可用实回线、电缆、光缆作为传输通道。 (一)铁路调度通信的特殊性 铁路调度通信的特殊性主要体现在: 1.通信方式;总机到分机为指令型,分机到总机为请示汇报型 总机(调度员)对各车站分机(值班员)的通话有主控权,根据工作需要,总机能单呼、组呼、全呼该调度区段内的分机,可随时与分机通话、下达调度命令、收点、询问列车运行情况等。分机呼叫总机按热线方式。而各车站分机之间不经调度员同意不允许互相通话,亦不允许监听调度区段内的通信。 2.操作方式:双向呼叫一键到位 调度指挥要求时实性高,操作简单,只需按键,呼叫自动实现,无须拨号过程。 3.区段调度通信网络结构:点对多点,网内设备复杂 区段调度电话完成的是调度所调度员仁总机)与其所管辖的调度区段仁沿铁路沿线)内各车站值班员之间的通信,属于集中式多点专用系统,通常需要在一个车站上下几条话路,且区段内各种调度设备和种类繁杂多样。 (二)铁路调度系统功能需求分析 铁路调度通信由于其功能的专业性和应用的特殊性,决定了其应具备以下基本功能: 1.铁路调度指挥功能 铁路调度指挥功能是调度通信设备最重要的功能,且具有与其他通信设备不同的重要特点。调度员具有主控权,与值班员之间可以实现优先通话和无阻塞通话。调度员利用按键或摘机,直接呼叫或应答某个被调度用户,也可同时呼出或应答一组或全部被叫调度用户,实施调度分接或并接功能。调度员可进行中继调度、中继汇接、限制出中继等有关调度通信事项,还可直接利用中继与上级调度通信连接,构成树型调度指挥网。 2.自动交换功能 调度员与值班员员间、值班员间、调度用户与中继间可直接拨号。需要说明 的是,调度通信的自动交换功能属于辅助功能,对新业务的增设要依据用户的要求设定,必要时,可限制拨外线和长途电话。 3.中继组网功能 调度系统设有标准的2Mbit/s接口,可与其他数字传输系统配合,组成数字调度系统网络。调度系统具有数字、模拟兼容组网能力,配备环路、数字、磁石等各种中继接口,整合现场各种现有设备,满足专用通信网各种业务传输的需要。调度系统设备可多台互连,组成自动数字调度网,或与其他调度设备配合,实现多级调度。 4.其他功能 通过键盘、鼠标、触摸屏的配置,为调度用户提供友好界面,实现远端实时视频监测,通信状态显示直观,操作简单方便;数据传输功能;电话会议功能等。 三、调度系统硬件组成特点 (一)开放平台上的模块化设计 系统基于全数字程控交换技术,采用开放平台上的模块化设计思想,其软硬件均采用模块化结构,几用户可以根据需要选择不同的软硬件模块,构成自己的应用系统。机架采用国家标准尺寸的积木式结构,根据不同容量的需求,进行灵活配置,任意叠加。主要模块有:主处理机模块、时钟模块、普通用户模块(Z),2M数字中继模块、调度台2B+D)接口模块、双音多频仁DTMF)模块、会议模块、环路中继模块、模拟电路模块及各种数据接口模块、无线适配口仁RI)等。除主处理机模块、时钟模块、电源模块外,其余模块主要完成对外接口及对内通信功能。各模块均有自己的CPU单元,模块间做到相互独立,其中主处理机及时钟模块可1:I冗余配置。为完成调度通信、数据传输及不同组网要求,主处理机的数字交换网((D SN)的PCM母线分别直接和用户电路、2B+D电路、2M数字中继电路、信号收发电路等连接以实现话音、数据处理和处理机间通信。 (二)具有多种中继方式便于组网 系统配备数字中继模块和环路中继模块,通过数字中继与长途通信系统组网.数字中继上传送的信令既可以是中国一号信令,也可以是七号信令。系统通过环路中继与公用电话交换网连接,完成调度用户与公用电话交换用户之间的通信,通过环路中继还可与其他调度系统相连接,完成台联通信功能。系统终端接口方式还有磁石用户线接口、模拟用户线接口、ISDN接口等。 (三)分级控制提高系统可用性 调度总机的控制方式采用主处理机和功能模块处理机两级方式控制,每块功能电路板上的微处理器都具有智能处理功能,负责本模块的一些基本操作并通过异步串行通信总线与主CPU通信。采用多处理机可以提高系统的处理能力,提高可靠性与可用性,改进实时响应速度和方便地进行扩容。 (四)信号方式灵活 使用的信令方式有用户信令和局间信令两种。用户信令有模拟用户信令和数字用户信令,模拟用户信令用于普通电话终端与交换机之间的协议;数字用户信令在ISDN的用户终端与网络接口间使用的协议,通过ISDN的基本数率接口或基群数率接口的D通道进行信令的双向传送,局间信令具有中国一号信令和七号 [作者简介] 曹擎(1984-)男,辽宁锦西人,职称:助理工程师,学历:本科,主要研究方向:通信工程。 铁路调度论文:铁路运输调度系统管理\创新问题探讨 摘要:铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉,交通运输体系的骨干。文章阐述了铁路运输调度系统在铁路运输生产中的作用,分析了铁路运输调度指挥系统建立经济核算的重要性以及铁路运输调度管理的思路发展方向。 关键词:铁路运输调度;经济核算体系;CTC指挥系统 一、运输调度系统在铁路运输生产中的意义和作用 铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉,交通运输体系的骨干,具有高度集中各个工作环节紧密联系、协同配合的特点。铁路运输调度是铁路日常运输组织的指挥中枢,分别代表各级领导组织指挥日常运输工作。铁路运输调度担负着确保运输安全、组织客货运输、保证国家重点运输、提高客货运输服务质量的重要责任,对完成铁路运输生产经营任务,提高铁路运输企业效益起着重要作用。凡与行车组织有关日常生产活动都必须在运输调度的统一组织指挥下进行。 二、调度指挥系统建立经济核算的研究 铁路运输调度系统是一个覆盖面广、作业分散、统一调度指挥的庞大的联动机,要充分利用铁路现有设备和运力资源,安全、有序、高效地完成运输任务,不断提高铁路运输管理水平,针对铁路调度指挥系统的特点必须建立经济核算体系和考核奖惩机制,现对如何建立与实施进行阐述。 (一)原有分析和考核方式存在的弊端 第一,调度分析存在片面性。既有调度分析方式只着眼装、卸、排,基本不涉及运输盈亏,运输调度部门没有掌握也无法掌握自身指挥质量与运输经济效果的密切程度。 第二,考核指标的无系统性。原有的运输指标都是单纯为完成生产任务而制定,缺乏从投入产出中求得最大效益的观念,在相关和直接指标中每一项指标仅局限于表达单项工作或单项生产环节的效果。 第三,成本控制的软弱性。铁路运输成本控制最大潜力在运输过程中,运输投入的变动成本是运用的机车车辆,实现单元机车车辆效益的最大化,是铁路运输部门实施成本控制的关键,而原有的考核机制忽视了成本的投入控制和考核。 (二)建立新的经济核算体系、考核奖惩机制 第一,建立单车效益核算体系。所谓单车效益核算体系就是将全局一天内运输过程中所投入的可变成本及各项生产指标,落实到每一辆运用车简称为单车效益,具体计算公式如下:(1)每辆运用车装车=装车次数/运用车数;(2)每辆运用车周转量=货物周转量/运用车数;(3)每辆运用车收入=货运收入/运用车数;(4)每台运用机车周转量=货物周转量/使用机车台数。 单车效果的核算能够使机车、货车的单元效益和效果的具体化,通过单车效益核算把路局每天应创造的效益分解到调度指挥系统的各班组、各岗位上,使效益落实到具体的人头,以强化对运输和经营成本的控制力度。 第二,建立模拟收支利润的调度盈亏核算体系。在实行单车效益核算的基础上,为进一步直观的反应调度整体指挥效益,建立模拟收支利润的盈亏核算体系。即将货物周转量作为调度的收入指标,将运用车、运用机车作为调度支出指标,依次引入由财务部门核定的周转量,清算单价和机车车辆运用单价把互不相干的数量关系转化为统一的收支经济关系收支相抵后形成调度的内部利润。 第三,建立调度经济核算相匹配的考核奖惩机制。要想深入开展调度部门的模拟盈亏和单车效益核算必须有强有力的考核奖惩机制作保证,为此还必须实施一套对调度部门的经济责任制考核奖惩办法。这个办法可简称为“两挂”、“四考”、“两否”,即把调度全员的工资和奖金捆在一起与货运收入和调度利润结合挂钩清算,用四项单车效益指标进行再度考核,用安全和路风情况实施否决,既体现奖优罚劣又有力地推动经济核算的持续发展。 调度指挥系统经济核算体系和考核奖惩机制建立,充分体现了经济效益这一中心主题,并收到了以下效果。 首先,促进了调度指挥人员思想观念的更新。新的经济核算考核体系打破了铁路传统经营模式。在运输组织指挥中不仅考虑单项指标,更重视整体经济效益,同时,能自我约束职业行为,推动生产经营快速融合。 其次,调动了调度指挥部门和人员的积极性。通过经济核算考核机制的建立,使得成本控制,挖潜提效,客货营销融为一体,增加了工效挂钩的透明度和考核力度。通过经济核算直观地反映出调度每班、台,乃至每个工作人员创效益情况和应得的经济利益,使工效挂钩真正达到了奖优罚劣,激励调度指挥部门和人员工作积极性,从而增加收入,减少浪费。 再次,明确了成本控制的责任。调度系统是运输指挥中枢,通过单车效益考核把原有的运输可变成本变成每个调度台,每个岗位、每个计划台指挥过程中的责任,使人人都为降低成本、少投入多产出,当家理财主动发挥作用。 三、对铁路运输调度管理的思考 随着我国“十二五”规划的实施和市场经济改革的深化,以及铁路新的发展,立足中国铁路运输企业管理、全局的战略高度,明晰企业主体行为的目标选择,并藉此构建科学有效的全新管理模式,是关系到铁路运输企业改革与发展的前提,为此必须: (一)重新构筑统一的调度系统管理中心 调度系统管理中心是把所有的运输生产人员都由调度统一管理。 首先,它有助于联动机利益共同体的形成。传统管理对联动机运转多采取强制性行政手段,忽视了各利益体的存在,因而,在某一方受益的同时,客观上又挫伤了另一方的积极性,造成了运转的低效率。 其次,是有利于联动机运转效率的全面提高。由于确立并形成了联动机各利益主体之间的经济关系,企业的大效益管理成果与各利益主体息息相关,其劳动价值得到充分体现,安全、路风、效益各管理结合部都将得到全面重视并分别找到各自的着力点。 (二)建立安全软管理方块 确立“安全第一”,在我国铁路发展中的地位,确保运输生产安全、防止事故的发生,安全管理至关重要。传统的安全管理方式难以实现这一目标,必须重构全新的安全管理模式。构建充满活力的具有自我调节能力的全时空的三维安全管理模式。这个模式应当具有以下几个特点: 第一,具有内在的自我调节能力,职工有搞好安全工作的积极性和主动性,有强烈的“我要安全”的主观要求和愿望、对客观环境具有很强的适应性。 第二,具有很强的自我控制能力,能对现场进行全时空全天候的三维管理,无论在什么时间、地点、方位,对现场的作业点都能实行有效的控制,消除事故隐患,防止事故发生。 第三,具有持续的自我控制能力,具有很强的开放性,能主动吸取和借鉴外部先进的管理经验和成果,即能不断地否定自我,克服自身管理上的弊病,不断完善自我。 (三)提高调度科技保安全的能力 科学技术是第一生产力,科学技术对铁路运输安全的保障作用同样是第一位的。铁路运输的安全保障是一个系统工程,包括人员、设备、环境和管理四大要素,其中设备是基础。铁路运输调度安全基础建设的根本改观,取决于科学技术在运输调度生产中的广泛运用。要提高调度科技保安全的能力要做好以下工作: 第一,信息化是调度工作高效、优质的基础,要本着提高工作效率,减轻调度员劳动强度,减少结合部管理和实现信息资源共享的原则,注重研发,加快调度信息化建设。 第二,进一步完善高铁防灾系统功能,增加安全卡控和自动防范手段,为调度准确处置报警信息创造条件。 第三,运输调度要加强与业务部门、信息部门之间的有效沟通与协调,积极研发调度指挥安全和质量分析平台,尽快实现调度命令自动检查,列车(车流)质量分析等功能。 第四,加快建设调度模拟仿真指挥系统,设备包括CTC/TDCS车站操作,故障模拟等终端,以适应当前铁路高速发展的需要,为提高调度人员素质和实作培训奠定基础。 (四)在调度管理系统中广泛运用CTC等先进的科学指挥系统 科学技术是铁路创新发展,实现产业升级的基础和不竭动力。CTC等先进的科学指挥系统在调度管理系统中运用实现了列车运行的实时监控、追踪和列车的正晚点、运行状况的显示和分析;通过对列车运行信息的实时反馈,自动生成工作计划,实现调度命令的自动下达和运行图的自动描绘;提供数据、语言和图像等综合业务,实现多种调度通信功能,减轻了调度人员的劳动强度,提高了工作效率,使调度人员告别了一张纸、一支笔、一块橡皮现象,为铁路新发展提供了更为良好的条件。 四、结 语 综上所述,随着科技的发展,CTC等先进的科学指挥系统在运输调度管理系统中的广泛运用为调度管理工作提供了更加广阔的舞台。为了调度管理工作的快速发展,我们必须抓住机遇,迎接挑战,勇于进取,顽强攻关,将调度管理工作推向一个新阶段,我相信铁路运输调度系统只要以科学发展观为指导,牢固树立和谐发展的理念,规范管理、强基达标,挖潜提效、增收节支,努力提升调度指挥水平,调度的未来充满了希望!
现代化自动技艺在电力部门的运用能够实现利用计算机的自主操作,电力使用、调控能够随时自动进行。这一种技术模式能够在促进电力部门生产效率的同时节约大量的人工劳动费用和人力成本,这对于企业的长期运行来说是很有帮助的。 1综述现代化自动技艺的运用 1.1现代高科技信息技术的运用 现代自动科技加入过去传统的繁琐的庞大处理模式,使自动、科学的计算机控制模式成为可能。运用高科技自动控制技术能够减少人工监控、操作的失误情况,使调控能够及时发挥效果。同时,使用高科技非人工技术可以提高操作的科学性、精确性,借助移动互联网技术的实时信息传递功能,及早察觉反常情况,尽快排除隐患,保证电气部门工作的有效运行开展。 1.2模拟仿真科技 仿真模拟科技是现代化自动技术中一个重要的手段。我们可以借助模拟仿真技术来分析电力部门中的庞大数量的信息,并且给出一个可控的环境来确保电力部门工作的开展。模拟仿真科技可以通过设置情境来模仿实际中电力部门中出现的故障,来探究故障原因及其分类,来确保电力部门工作的有效进行。同时,这种模拟技术还可以用于新设施、系统的测验与调整。 2现代自动化技术与电力网络的结合 2.1电力调配工作与自动化技术的融合 2.1.1现代化自动技术在电力的分配中的使用 电力部门的工作要得到不同领域的一道配合进行,不同部门之间的配合情况也会直接关系到电力部门的工作效益。所以,在电的安排调配上要把现代化自动技术加入到点的分配调整工作中。现代化自动技术能够很好地调节安排电力部门工作过程中的不同因素,使不同因素间衔接紧密,确保生产环节的顺利紧凑进行。简单点说,就是借助电器部门中的自动科技能够在部门工作中连接工作的前后步骤,提高生产效率,使整个工作能够更加快速、有效进行,促进经济效益的提高。 2.1.2现代化自动技术在电力资源配送中的情况 因为国内现实的区域经济发展不平衡状况,不同地方的资源分配不均,导致电力部门的发展情况参差不一,所以不同地区所要调配的电力资源也各不相同。要想整合高效科学分配这些电能,需要运用大数据进行有效分析,现代化自动技术的长处在这也愈发明显。借助现代自动化技术,如大数据技术,能够大量搜集和分析不同区域间的电力资源需要差异,从而能够科学的确定电力分配的量。而且,借助这个现代化技术,能够通过大量实际数据得到较为精确的结果,提高资源的利用率。 2.2现代化自动技艺对于变电站的重要意义 过去的电力工作中,一般采取人工作业的方式来调节、控制电力调度的方方面面。以往的经验来看,常常出现因个人工作疏忽导致的损失,发生安全事故或者资源的浪费,所以急需采取现代科技,运用自动、智能的计算机来进行生产工作。利用现代化计算机技术,只用几个简单的步骤,就可以完成以往各种复杂的操作。同时还可以提高操作的科学性与正确性,促进简便高效的电力工作系统的建成。 2.3现代化自动技艺对于电力生产中的监控意义 2.3.1监察管理模式的创新 生产工作中关键的一步就是要做好监管工作。通过以往的具体操作经验,借助监控程序其分布广泛这一特点能够对整个生产过程进行监督。有了如此全面具体的监控系统,使电力生产过程中的隐患得以及时发现与排除。同时借助现代自动技艺,整个监察环节完全是自动化操作。 2.3.2优秀操作的管理运行 现代化自动手段的加入对于控制系统来说不仅能够完成自动的监管而且能够及早发现问题。所以,能够根据以往实际工作中的经验提前设定一套面对突发情况的处理措施。一旦实际的工作中遇到与提前设定一致的突发状况,电脑就可以自动化的实现一整套操作,智能化地应对这些情形。从而确保故障的排除,避免由于人员反应不佳导致的处置不当,促进电力部门工作的稳定开展。 3电力部门中现代化自动技术的未来展望 3.1高速、科学化发展 当今社会高新技术迅速蓬勃发展,电力部门要想跟上时代的步伐,不沦为大家口中的“夕阳产业”,也必须要推进生产活动与现代计算机电子科技的交流与融合。过去的老旧的生产方式已经不适应于目前工作的需要,自动化技术按照这一需要而产生。现代化自动技术由于其科学、稳定等特点逐渐发展到不同的部门中,并取得了一定的成功。同时,它还可以将提高企业效益与减少能源消耗两者有机结合起来。 3.2计算机信息手段的融入 要想能够时刻紧跟时展的潮流,电力部门应该吸收现代电子信息科技的成果,不断与时俱进,提升实际能力。只有在电力部门自身不断完善革新、各地区电力部门相互联系的基础上,才能实现更好的与电子信息技术的结合,提升电力部门的现代化水平。 3.3旧式开关向自动化、智能化方向转变 现代化自动手段需要更加灵敏、自动化的开关条件,所以促进了开关的发展革新。电子信息技术的加入不仅是电力部门高效化的保证,同时也是旧式开关更新的动力。借助一定的手段把开关的操作系统与电脑联系起来,通过电脑能够实现远程、自动操作。 4结束语 现代化自动技艺在现在的电力部门发展中起到了非常关键的作用。应该在电力生产具体活动中根据实际情况加以健全完善,关键在于它在具体操作中的可行性和有效性。因此当下我们最需要做的就是广泛利用并不断完善现代化自动手段来提高电力部门的生产效益,健全全国统一联系的电力网络系统。 参考文献 [1]周添文.电气自动化技术在生产运行电力系统中的运用[J].建材与装饰,2018(07):225-226. [2]侯苏育.电气自动化在电气工程中的应用探究[J].科技创新与应用,2018(02):159-160. [3]张安国.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].中国高新技术企业,2016(13):52-53. [4]万晨宇.电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用[J].科学技术创新,2018(01):29-30. 作者:杨东 单位:国网通化供电公司
信息化教学论文:啤酒发酵信息化教学论文 1教学目标的确立 学生将来就业岗位为啤酒生产企业的一线操作人员,为了培养学生的职业技能,依据学生将来就业的岗位要求,将教学内容融入真实任务中,结合课程标准,确定本次课的教学目标。啤酒发酵岗位是学生将来从事啤酒生产的岗位之一,发酵岗位主要工作为设计发酵工艺、控制发酵系统。因此,确定本门课程的教学重点为啤酒发酵技术,教学难点为啤酒发酵原理。 2资源整合 啤酒发酵基础理论知识学生可通过课程网络平台自学,本次课的知识目标为理解啤酒发酵原理,掌握发酵技术及发酵过程中的物质变化,但啤酒发酵内容较抽象,啤酒发酵原理复杂,采用密闭发酵的方式,无法看到发酵罐内部的现象,学生不易理解,可通过动画模拟、视频演示突破重点难点;本次课的能力目标为培养学生啤酒发酵操作的能力,通过模拟仿真软件进行啤酒发酵的模拟操作,通过啤酒生产实训室进行真实生产的拓展任务,巩固学习效果。 3过程实施 将教学过程分为三个环节:创设情境,布置任务;自主学习,工艺设计;仿真操作,在线测试,采用的教学方法为任务驱动法、小组学习法。在前面的课程中,学生已经学习了啤酒生产原料、麦芽汁的制备,那么酵母是如何利用麦芽汁发酵成啤酒的?这个过程发生了哪些物质的变化?需要什么条件? 3.1创设情境,布置任务 利用啤酒中试生产线,为学生创设一个真实生产操作的学习环境(图1)。布置生产任务,每组针对不同类型的啤酒,设计发酵工艺、绘制发酵曲线。 3.2自主学习,工艺设计 (1)自主学习:教师组织学生进入“课程网络学习平台”,根据生产任务,为学生介绍相对应的学习内容,学生可根据生产任务进行查阅和学习相对应的教学资料。本次课教学难点:啤酒发酵原理。啤酒发酵过程较复杂,学生不易理解,可通过动画模拟(图2),直观展示出啤酒发酵的过程,突破难点。本次课教学重点:啤酒发酵技术。由于啤酒发酵内容较抽象,是采用密闭发酵的方式,发酵系统自动控制,无法看到发酵罐内部的发酵现象,通过视频演示传统发酵技术,使用的是敞口发酵池,将发酵现象展示给学生,使学生对啤酒发酵现象有个感性的认识;现在啤酒厂采用的是现酵技术,使用的是大型密闭式的发酵罐,不便于现场讲解,通过视频演示,使学生了解现酵设备。通过传统发酵技术的视频可以看到发酵现象,现酵技术的视频可以看到发酵设备,促进学生对啤酒发酵技术的理解。(2)工艺设计:学生通过课程网站对发酵工艺的内容进行自主学习,分组设计发酵工艺、绘制发酵曲线,教师进行指导,组织各组进行汇报与答辩。 3.3仿真操作,在线测试 学生根据每组设计的发酵工艺,利用模拟仿真软件,可进行进麦汁、充氧、接酵母、设置发酵参数等操作,掌握发酵工艺流程和岗位基本操作,为后续真实生产奠定基础。利用课程网络平台中的“在线测试”,检查学生自主学习效果,教师根据测试结果进行总结。在完成本次课的三个教学过程后,在后续课上进行拓展任务即真实生产、巩固成果,在啤酒生产实训室,利用啤酒中试生产线,每组进行不同类型啤酒的生产,巩固学习效果。 4效果反馈 对学生的工艺设计能力和生产操作能力两方面进行考核评价,其中工艺设计能力通过方案设计、曲线绘制、啤酒感官进行评价,生产操作能力通过模拟仿真测试、操作技能考核进行评价。通过本次教学实践,总结以下几点体会(:1)创设真实情境,领取真实生产任务,学生可以用自己设计的工艺生产不同类型的啤酒,激发学习兴趣,提高学习效果。(2)通过动画模拟、视频演示,突破难点,加深对发酵基本理论的理解。(3)通过模拟仿真软件,学生掌握了发酵工艺流程和岗位基本操作,为后续真实生产奠定基础。信息化教学与传统方法相比,互动性强,与传统方法有机结合能促进教育、教学水平提高。身为教学工作者必须从教学理念、教学模式、教学方法等方面顺应时代的发展,适应信息化教学的新课程、新方法和新标准,力求推进学校教育教学的全面改革。 作者:姜海波 于洪梅 逯家富 单位:长春职业技术学院 信息化教学论文:大学英语网络信息化教学论文 一、网络信息化在大学英语实践教学的作用 (一)创建良好的语言环境,全面培养大学生的听说读写能力 传统大学课程教学课堂中,教师灌输关于语法的相关知识,而学生自始至尾的聆听,最终只能造成“哑巴英语”。网络信息化教学的出现弥补了这一缺陷,让原本抽象枯燥的英语学习变成形象的、可视听的动态内容,改变了学生的记忆方式———从单独的记文字符号的方式变成将英语文字、语法和在课堂中感受到的语境信息一起记忆,增强了教学效果。 (二)提升课堂趣味性,丰富课堂教学内容 运用网络信息化手段实现的课堂教学,可以形成一张容括图像、声音、文字、动态交互的学习网,在这种课堂效果中,教师的身份从一个完全的传授者,变成一个教学内容的引导者,特别是大学英语教学不同于专业英语教学,专业英语教学以高标准化要求让学生实现等同英语国家的英文水平,而大学英语只是普遍范围内使大学生对英语能力的把握达到一个基本交流无障碍的水平,听说能力尤为重要,因此,提升课堂趣味性是借助网络信息化手段的一大原因。 (三)形成良好的英语学习习惯,培养自主学习能力 利用多媒体和网络技术生成有趣味性的学习内容和情景,让学生可以自主操控学习平台,甚至利用虚拟人物对话来实现个人英语水平的提升。学习平台还能对学生的任务完成情况进行打分和奖励,还可以通过在线比拼活动,让同学之间形成竞争学习的趣味氛围。 二、网络信息化教学在大学英语教学中的困境 (一)网络硬件环境不够,信息化教学浮于表面 在第一轮的课程改革后,高校教室基本都安装了电脑控制台和投影设备,但是这些设备在实际应用过程中,大都成了老师播放PPT的工具,真正能够利用网络实现教学的不多,尤其是很多学校的教学用电脑根本不能上网,这也给信息化教学增加了很大难度。 (二)教师经验不足,课程改革难以出新 网络信息化教学要求是近几年才提出来的,在教师队伍中,能够快速适应网络信息化教学方式的相对较少,经验不足,导致课程改革难以得到实质性的进展。想要发挥网络信息化的优势,需要教师提高认识,转变观念。 (三)学生网络互动式教学实现难 在大学英语教学活动中,学生的学部分时间还是在课堂上完成,专业的网络互动式学习平台的应用还处在试验阶段。现阶段看来,互动式教学由于资金投入较大,设备较难完善以及系统平台开发的复杂,在大学英语改革中的发展脚步还较慢。 三、网络信息化教学在大学英语中的发展方向 针对大学英语中网络信息化教学面临的瓶颈,可以看出未来网络技术在大学英语教学中的发展潜力依然较大,其发展方向应该是按照网络信息化手段的深入拓展来行进,特别是在网络互动式教学中的发展。利用现代网络计算机技术,提高大学生对英语的自主学习能力,在日后的大学英语教学中,学生对英语的自主学习能力仍是教学的重点,但在学生的学习方式中,在课堂上的集中学习可能将被网络在线学习替代。随着信息化社会的进一步发展,大学生可以接收并期待更智能化的教学平台,利用网络,直接接收来自国外的学习资源,在网络学习平台中,针对自身情况实现个人化的定制学习。教师需要更积极深入学习利用网络新技术,开发新平台,适应现代化教学的发展,为学生提供更广阔的学习内容。 作者:陈湘云 单位:福建省龙岩学院 信息化教学论文:教学资源与信息化教学论文 一、要适合学生年龄段并有利于学生接受 学生是学习的主人,教师要做好引导工作,了解学生的年龄特征和学习状态。不同年龄段的学生对知识的理解和接受都有不同的特点。小学生喜欢趣味性较强的甚至以游戏的形式呈现的学习资源,这样能激发他们的兴趣,唤起他们的好奇心与求知欲,会使他们在兴致勃勃的观察中留下深刻的印象;过分抽象的问题,他们会感到乏味而百思不得其解。中学生正处于从形象直观思维进入到逻辑思维的过渡阶段,过分追求趣味性,只在动画、音乐上做文章的资源起不到效果。我们应该着眼于知识的产生过程、逻辑关系,使其起到传统教具起不到的作用,这样才能使信息化学习资源的利用高度有效。针对学生的特点,在教学过程中,根据教学内容的需要,选择符合学生年龄特征的信息化学习资源,利用其具有形象、直观的特点,从具体事物到抽象理论,通过学生的直接感知去理解和掌握知识。 二、要获取、制作容易 为了达到教学目标,教学资源要符合教学内容,在确定利用某种信息资源之前,要考虑其获取和制作的可行性及难易程度,不能有了资源却无法使用或操作困难,最终费时费力却达不到预期的效果。在选择信息化学习资源时,若能直接采用现成的课件资源或能对其做少量修改就能利用得最好,这样必将节省大量的时间和精力。但我们一般很少直接用现成的课件资源,因为不同的教师有不同的教学思路和教学风格,设计的教学流程也各不相同,融于课件中的思想,所运用的技巧也可能与自己的风格有所差别,同时教学对象也存在着一定的差异,这样一来,现成的课件往往就表现出诸多的不适宜。所以,现成的课件完全适合自己的课堂教学那是最好,稍加修改就可以利用也很难得。反之,就需要我们根据自己的教学经验、分析力与判断力,借助所掌握的信息技术应用能力来获取、处理、组织所需资源,最终将各种多媒体素材合成为一个完整的课件资源。当然,这种不得已的选择,也必须考虑其获取、制作的难易程度,尽可能用最近的资源、最拿手的方法来达到信息化资源的最有效利用。 三、要操作简单 信息化资源的有效利用,除了其针对教学目标、符合教学内容、适合教学对象、易于获取和修改外,还应包括其操作简单、容易控制。在课堂教学中,如果因为课件资源的难以操作或操作不流畅,不但影响教师和学生教与学的思路,而且影响教学效果,那么,这类信息资源就不能是首选。为便于教学,学习资源的操作要尽量简便、灵活、可靠,便于教师和学生控制。比如,在音乐与视频资料的播放上,要用最常用的播放软件,防止出现无法打开、停止或卡壳现象。注意增强课件的交互性及其界面的人性化,使课件流向能根据教学需要而随意调度,在其操作界面上设置寓意明确的菜单、按钮,最好支持鼠标,尽量避免复杂的键盘操作。尽量在各部分内容之间设置简单明了的交互式热键,这样就可以在文件前后、文件内外任意前进、后退、跳跃、重复演播了。 四、要有较强的适应性 信息化课堂教学中不可避免地要用到各种信息素材和课件,若每一节课都需要自己动手处理资源、合成课件,那么必将耗时耗力,而且没有经过实践的资源往往在课堂教学中大打折扣,甚至显得多此一举,体现不了其高效性。优质信息化教学资源的开发需要经过设计蓝本、搜集素材、合成课件,而最重要的是要经过与课堂教学整合实践的锤炼、打磨。这种资源一方面得来不易,另一方面可以在使用过程中不断地改造和更新,具有较强的适应性,可以满足不同风格、不同思路的教师和不同层次的学生的要求。因此,要达到信息化教学资源的有效利用,必须不断完善和更新资源库,使其在功能和内容上具有较强的适应性,保证能在大多数条件和环境下使用。这就要求我们在应用时根据不同的教学背景及时修改、及时保存或上传到学校资源库,为后续的教学工作打好基础。总之,信息化教学资源及教学手段因其形象、直观、生动的特点,可以最大限度地调动学生学习的主动性,挖掘学生的思维潜力,课堂教学效率也得到了极大地提高。物有所用,才有所值。所以,善于开发利用信息化教学资源,就能使教材上平实的文字变成生动的教学素材,使课堂教学达到最优化组合,教学效果达到最理想的境界。 作者:曹鹏 单位:宁夏回族自治区海原县第一小学 信息化教学论文:虚拟机信息化教学论文 1虚拟机概述 虚拟机可以通过软件来模拟完整的硬件系统,在一台物理计算机上可以利用虚拟机同时安装、运行多个虚拟的操作系统(以下简称GuestOS,即安装在虚拟机中的操作系统),如WinXP、Win7、WindowServer2008、Linux等,各系统间可以同时运行且互不干扰,也可以组建成一个网络,多系统间也可以进行灵活切换,从而在节约资源的情况下方便地完成各种测试与开发。目前在信息化教学中比较常用的虚拟机软件主要有VirtualPC、VMware。两种虚拟机均能支持Dos、Windows、Unix、Linux等GuestOS,安装GuestOS时均可采用物理光盘或使用ISO镜像文件,GuestOS均有bridged(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)和host-only(仅主机模式)三种网络工作模式,安装后的GuestOS和HostOS(即物理计算机上安装的操作系统)是相互隔离的,但鼠标指针均可以在二者之间随意移动、拖放文件,而且GuestOS均具有磁盘还原功能。VirtualPC是微软开发的虚拟机,对Windows操作系统具有较强的兼容性;最新版本VirtualPC2007汉化安装包仅27MB左右,安装快速,约90秒即可完成安装;GuestOS的硬盘和内存大小按实际使用动态增减,VirutalPC虚拟了一个通用的显卡:S3Trio32/64(4M),还虚拟了串口和并口。而VMwareWorkStaion6.0之后的各版本安装包均在400MB以上,安装时间较长、较繁;GuestOS的硬盘容量在设定后不可调整,但可增加硬盘数量;分配多少内存,即使不用,也占用着,不可被其他地方调用,因而基于VMware的GuestOS比较耗资源。但VMware更新最快,支持最新的各种操作系统,可以虚拟出除串口、并口外的USB、打印机等,而且VMwareWorkStation自9.0起具有更出色的3D图形技术。VMwareWorkstation具有更快的3D图形处理能力,支持在Windows和最新Linux虚拟机中使用DirectX9.0cShaderModel3和OpenGL2.13D图形技术,因此可以轻松地满足AutoCAD、Solidworks和许多最新游戏等3D应用的严苛要求[1]。对比VirtualPC和VMware,如果要安装Windows系统,且所要使用的软件对显存要求不高,对GuestOS的设置也比较简单,则建议使用轻巧型的VirutalPC;若是需要安装非Windows系统,或体验最新的各种操作系统,或软件对显存要求较高,或需要更多的硬件虚拟时,建议使用VMware。 2虚拟机在中职信息化教学中应用 2.1应用一:教学环境随身带 GuestOS在HostOS中只是一个虚拟硬盘文件,文件大小即GuestOS实际消耗的硬盘空间,如GuestOS为纯净的WindowsXP或WindowsServer2003,虚拟硬盘文件大小一般不超过2GB,便于存储在U盘或移动硬盘随身携带。由于VirtualPC和VMware都可以直接使用虚拟硬盘文件打开相应的GuestOS,所以对于一些特殊的教学环境,教师可以事先在GuestOS中配置好,或直接将实训室的实训环境通过镜像方式Ghost安装到GuestOS中,然后将虚拟硬盘文件存放在U盘或移动硬盘中,随身携带,这样只要所用计算机上安装了相应的虚拟机就可以把虚拟硬盘文件拷到计算机上使用,这样既方便了备课,又方便了上课。当然,经实践证明,如果是存放在USB3.0的U盘或移动硬盘上,则可在USB3.0的移动设备上直接运行GuestOS,这样省去了拷贝虚拟硬盘文件时间,大大提高使用效率和便灵活性。VirutalPC安装快速,操作简单,相对于VirutalPC,VMware的硬件虚拟更强大,磁盘使用效率更高,更突出优势,若某些软件在VirtualPC无法运行时,不妨使用VMware。但由于VMware安装较繁琐、耗时,若要使用VMware,则建议先在常用的多媒体教室或实训室安装好VMware,以免影响课堂进度。 2.2应用二:节省设备投入,提高实训教学效果 2.2.1方便教师搭建服务器,提高实训教学效果 在实训教学中,将用于考试或文件共享等专门用途的ServerOS安装在教师机的虚拟机上,则每间实训室可节省1台服务器计算机。在虚拟机上安装ServerOS后,教师可方便地实现在WindowServer2003的GuestOS中搭建各种服务器,如文件服务器。在建好文件服务器后,可以通过特定软件实现为每个学生机建立一块相互隔离的个人空间,这样既方便了学生提交作业,也方便每次课将上次未完成的作业对应地发送给学生。 2.2.2方便学生搭建实训平台,进行实训、测试,强化技能 (1)在计算机实训中,每个学生均可利用一台计算机同时操作多个GuestOS,进行完整的实训测试,不仅提高了实训设备的使用效率,还可以让每个学生系统、全面地掌握相关技能,而不局限于分工合作后的局部技能,如网站建设与测试、网络攻防测试等。(2)由于HostOS与GuestOS是隔离的,所以在GuestOS中不管是分区、中病毒、死机,还是安装各种软件,都不会影响HostOS。在HostOS中,GuestOS仅表现为一个或多个数据文件,所以诸如系统安装、磁盘操作、分区调整、数据删除与恢复测试、病毒防治、网络安全攻防测试之类会损坏HostOS的实训,就可以放心地让学生在GuestOS中进行反复实训,这样学生的专业技能也能得到更好的强化。 2.2.3方便准备不固定实训场所的实训环境 (1)对于临时调整实训室时,经常会遇到学生机缺少实训环境,教师可以利用如凌波多媒体网络教室软件、飞鸽传书等局域网文件传送软件,快速地将配置好实训环境的虚拟硬盘文件传送给学生,学生就能在虚拟机的实训环境中正常完成实训。(2)对于一些非正常教学的培训,学生机中缺少培训所需软件,或软件版本不同,则可将培训所要的软件安装到GuestOS中,传送到学生机上,从而减少了对所有学生机因不同需求反复安装的麻烦。 2.3应用三:录制实训教学视频 由于利用虚拟机可以搭建各种教学、实训环境,所以可以利用屏幕录制软件或VMware中的“捕捉视频”功能,来录制GuestOS中的所有操作,进而制作成教学视频。例如:(1)录制安装操作系统的教学视频。由于对计算机的各种软件操作都必须基于操作系统,若不在虚拟机中安装操作系统,无法边安装边录制,这样只能用摄像机来录制,但显示屏存在刷新频率,会导致拍摄出来的视频有条纹,而且录制环境的灯光效果也会影响录制效果。(2)录制一些会损坏硬盘或影响硬盘数据的实训。在HostOS上直接进行这些实训,显然是很不安全的,所以这类教学视频,则建议在虚拟机的GuestOS中演示并录制。使用VMware录制视频,还有一个便利之处是,当录制的内容长时间不需要用户干预时,如安装操作系统等,在最小化VMware时仍然可以继续录制GuestOS中的操作,这样用户就可以在等待的过程中在HostOS中做其他的事了,以充分利用时间。 作者:涂世昌 单位:福州电子职业中专学校 信息化教学论文:多媒体教学软件信息化教学论文 1软件的助学功能 从上面的教学设计和实施的介绍,可以看出多媒体教学软件在整个教学过程中起到了极其关键的作用,下面简要说明一下软件的各项学习功能的设计。(1)观察结构:设计了“三维结构展示”和“结构分解组合”功能,采用三维立体动画方式,实现学生“全方位、内外”直观、形象地观察认知结构。(2)读懂图纸:设计了“识图学习”─“识图训练”配套功能,先认知后训练,实现读图、识图功能,帮助学生高效率认知图纸。认知装配图时,用鼠标触及图纸上序号则显示其零部件名称并高亮显示其图案轮廓,突破了教材静态图纸的观察方式,容易引发学生认知兴趣;训练时要求学生拖动零部件名称到正确的图示位置,以此训练学生对图纸的认知。(3)认知原理:设计了“原理演示”功能,以直观形象的动画形式展示换热器工作原理,解决了传统教师讲解枯燥难懂的尴尬,有效突破了教学难点。(4)模拟拆装:“模拟演示”功能让学生熟悉基本拆装流程;“拆装仿真”能让学生模拟拆装操作,进行训练;同时,还配以视频便于学生仔细观察实际拆装流程。通过认知和模拟操作的训练,使学生如身临其境,为后续真正的动手实训打下基础。(5)模拟试压:模拟试压是最重要的学习环节,共设计了“壳程试压、管程试压、试压仿真、偷师学艺(视频)”四项功能,使学生能够模拟实际试压操作流程,完成整个试压技术流程的仿真操作,从而掌握换热器试压的专业知识、标准及装配试压技能。在上述五个主体学习功能项中,我们均设计了“我要问”的教师提问,使学生带着问题学习,也便于教师督导检查。学生若对问题感到艰难困惑,可以到软件“加油站”功能中查询学习。(6)“加油站”该功能提供前述五大功能学习模块对应的专业知识。我们改造课程教材陈述方式,内容简洁清晰、针对性强,描述尽可能通俗易懂、生动活泼,容易为高职学生所理解,便于其查阅学习。(7)“过关斩将”为考核测试功能,取意“过五关、斩六将”。通过“五关”测试,将前面所学综合知识进行逐一考核,学生若逐项通关,则取得“实训准入证”,标志着学生具备了实训所应具备的知识和技能基础,学生(团队)可在实训室自行进行实训操作(拆装和试压)。 2教学效果评价 我们对上述“软件辅助的项目教学模式”进行了近三年的教学实践,取得了非常好的教学效果。根据我们的实践与跟踪观察,在知识学习、技能实训、教学组织、难点突破、能力塑造等各个方面,相比传统教学模式,“多媒体教学软件辅助”的项目教学模式都体现出很大的优势,实现了质的提升,具体表现如表1所示。学生通过独立自主地学习实践,其观念意识逐渐改变,比如,学习观念的转变,独立意识的养成等。这些改变促使学生发现了自身潜力,意识到自身素质的提高,从而形成良性循环,其自觉性、自我期许感、自信心等进一步得到发掘,通过反馈效应,将更利于其整体素质的培养和进步。与此同时,学生的综合能力得到显著提升。这里的综合能力表现为很多方面,比如独立行动能力、独立学习能力、团队协作能力、动手实践能力等等。总之,多媒体教学软件成为一把“金钥匙”,通过我们的精心设计和在教学中的配合应用,解决了我们多年传统教学存在的困难和弊端,取得了令人欣喜的效果。从测试和反馈效果来看,学生在知识、技能的学习中切实做到了“深厚扎实”、教学效果、效率大幅提升,同时,学生也逐渐养成了独立自主学习的意识和探索求知的内在动力。需要着重提及的是,多媒体教学软件在此过程中起到了“四两拨千斤”的杠杆作用,成为深受教师和学生喜爱的助教助学的得力助手。 3“软件辅助教学”在素质教育中的作用和意义 除了良好的教学效果,本文更重要的是想说明,利用多媒体教学软件这种信息化教学手段开展的上述教学模式,在素质教育中具有更为深远的示范应用的价值和意义。针对我们的具体教学实例,我们认为有以下两点重要的价值体现。 3.1有效实现“任务驱动、学生主体”的行动导向教学的实施 首先,软件紧密契合课程教学内容和目标,设计了完整丰富的“学习─训练─答问─测试”一体化教学功能,充分有效地实现了“运筹电脑荧屏,决胜课程学习”的功能,形成了“学习助推力”;其次,通过五个教学功能模块,借助教师“我要问”─学生“加油站”功能创意,有效引导学生的知识学习,实现了“学习驱动力”;再次,结合高职学生身心特点,界面简洁实用、活泼有趣,文字图片卡通化、幽默有趣,通过“过关斩将”的功能创意,摆脱呆板单一的考核功能,将测试考核“过关游戏化”,寓学于乐,大大激发了学生的学习兴趣和动力,形成了“学习吸引力”。总之,作为替代教师功能的媒介,软件有效激发了学生学习兴趣,引导、驱动学生独立自主地按照任务程序进行课程的专业综合学习(“先期学习”),成功实现了“行动导向─任务驱动”教学模式的开展,改变了原来教师讲解、讲授造成的“教师主动、主体,学生被动、客体”的学习模式。这为学生素质培养奠定了坚实基础──素质教育必须以人为本,将学生提升到主体地位。 3.2改善传统实训模式,塑造学生“知行合一”的学习品质 传统的实训模式有很多弊端,如效率低、效果差:学生在实训室不易组织,教师需要讲解和示范,耗费时间和精力,效果反而并不好。而更严重的缺陷是“知、行脱离”:学生在实训室仅仅是动手操作,没有将知识和技能紧密衔接,形成了盲目动手,“手、脑分离”的不良学习品质,这对学生素质教育目标背道而驰。而采用如上所述的“实训准入制”模式,通过多媒体软件中的模拟仿真功能设计,可以模拟实训现场中实训装置的技能操作,同时和专业知识紧密融合。学生通过仿真训练后通过过关测试,在知识和技能综合考核合格的情况下,再进入实训室独立操作,既解决了“执行脱离”的弊端,同时也培养了学生的“能力迁移”──从电脑荧屏上的“仿真模拟”到现实装置上的“动手操作”之间的行为转换,这一行为转换本身就是对学生能力素质的一种培养和锻炼。 4小结──启示和思考:通过信息化教学手段实现素质教育的途径 如前所述,我们通过上述教学实践得出的结论是:利用信息化手段即多媒体教学软件辅助教学,并非仅仅通过信息技术突破教学难点那样进行简单应用,而是要开拓视野,借助这一手段有效推行“行动导向”教学模式的实现。其中通过合理设计的多媒体教学软件这一形式可以有效实现行动导向教学的展开,这是一个值得倡导实践且很有前景的提升素质教育质量的途径。要想实现上述目标,要求多媒体软件的设计在具备合理完善的助学功能基础上,还要具备“学习驱动力”和“学习吸引力”。比如,软件要具备“学习─训练─考核”的驱动功能链;再如,软件要营造项目教学中“任务驱动”的学习环境,功能设计应针对项目任务流程而开发,并配以足够的辅助功能,比如前述“加油站”功能,类似的还有“知识索引”、“知识库”等各种形式。另外,要结合学生身心特点,增强软件的“易用性”和“乐用性”。总之,只有实现了利用多媒体教学软件有效引导学生的自主学习,实现“行动导向”的学习模式,才能体现其在素质培养中的价值和意义。 作者:滕文锐 王勇 单位:河南化工职业学院 信息化教学论文:计算思维与会计信息化教学论文 一、计算思维与会计创新能力的培养 创新不仅要有扎实的理论知识为基础,更重要的是要掌握科学的思想和方法。会计是一门历经几百年的应用学科,创新尤其需要跳出传统思维来看待和思考会计问题。计算思维能力是每个大学生必备的科学素养之一,也是创新人才必备的首要条件。从计算思维的角度进行培养会计创新能力,有助于学生在以后的会计实践活动中,多层次、多视角、全方位的观察、理解和改造客观事物。例如在计算机环境下设计复杂多维的会计核算,可以打破会计科目分级核算和分级汇总的局限,挑战会计核算的传统思路和方法。 二、会计信息化课程改革与实施方案 会计信息化教学中计算思维的培养不是一两门课程可以解决的,需要一系列课程的学习逐渐促进学生形成思考问题、解决问题的思维能力和习惯。作为实践类课程,会计信息化课程体系必须坚持理论与实践相结合,促进学生将理论课的知识巩固和应用到会计信息化教学和实践过程中。会计信息化课程应该根据会计专业理论课的开设情况进行定位,而不是过分强调计算机技术的讲授,否则会造成理论与实践的脱节。针对会计专业本科生的不同培养需要,北方工业大学采用“分流培养、分类成才”的综合培养模式,从大三开始设置会计信息化培养方向,组织专业教师形成会计信息化课程群,不断探索和建设会计信息化课程体系。我校在会计信息化课程体系上以会计信息系统优秀课程为基础,构建覆盖财务会计信息化、管理会计信息化、审计信息化的会计信息化课程模块,按照操作类、管控类、设计类设计会计信息化课程体系,从而形成全方位、多模块的会计信息化教学体系支撑平台。根据我校人才培养的要求与我校新的课程教学大纲,构建基于计算思维能力培养的会计信息化课程体系,开发有操作性、实用性和前沿性的会计信息化相关课程,如下图所示。 三、会计信息化教学方法与能力培养的改革创新 会计信息化教学中计算思维的培养隐藏在教育教学方法与能力培养的过程中,要靠学生的“悟性”,使学生了解计算机独特的思维方式,并自觉地应用到解决实际问题中。由于会计信息化课程的实践性非常强,一直以来实验教学是会计信息化教学的优秀方法之一。计算思维的训练、培养和应用是贯穿会计信息化课程体系的重要内容。为了充分促进学生的思维能力、动手能力和创新能力,我们分别在理论讲授课上引入思想实验,在实训授课上开展操作实验,在竞赛课程中引导创新实验,实施层层递进、逐步培养的教学方法,建立计算思维能力培养模式。 (一)思维实验 为了让会计专业学生理解计算思维模式,我们在理论讲授课堂上首次开展“中文房间”的思维实验。“中文房间”是美国哲学家约翰•希尔勒(JohnSear-财会教育茛COMMERCIALACCOUNTINGle)在1980年设计的一个思维实验以推翻强人工智能提出的过强主张。该实验可以表述为:一个对中文一窍不通,以英语为母语的人被关闭在一间只有两个通口的封闭房间中。房间里有一本用英文写成,从形式上说明中文文字句法和文法组合规则的手册,以及一大堆中文符号。房外的人不断向房间内递进用中文写成的问题。房内的人便按照手册的说明,将中文符号组合成对问题的解答,并将答案传递出房间。我们在课堂上利用“中文房间”实验,引导学生探讨该实验是否能够成功?如果能够成功,该房间的输入和输出是什么样的情况?房间里的人又是如何处理输入和输出的?如果不能够成功,不成功的原因是什么?通过与学生反复的思考、模拟、争论,引导学生理解计算机是如何思考和解决问题的。让学生最终明白哪些问题适合计算机解决,哪些问题不适合计算机解决。在“中文房间”实验的基础上,结合会计问题,我们设计了一个“固定资产折旧”的思维实验。该实验可表述为:一个对会计一窍不通的人被关闭在一间只有两个通口的封闭房间中,房间中只有一本固定资产折旧计算手册和计算器。房外的人向房间内传递写有固定资产原值、残值率、折旧计算方法等的字条,房内的人按照计算手册和计算器,将固定资产每月折旧额计算出来,并写在纸条上传递出房间。实验中需要学生探讨该实验成功的可能性,计算手册的编写规则,输入和输出的各种可能情况等。通过“固定资产折旧”的思维实验,引导学生进行利用计算思维进行思考,理解计算机对于某一个会计问题的思考和分析过程。 (二)操作实验 操作实验是会计信息化教学的主要组成部分。操作实验需要通过教学管理与控制,通过创新会计信息化实验教学的方法和手段,极大地激发学生的学习兴趣。操作实验的步骤主要包括实验资料的前期准备、教学软件的调试和准备、实验分组与管理、实验报告与反馈等四个步骤。1.实验资料的前期准备。实验资料是指以实验教材为基础,由实验指导书、实验指导视频、实验指导多媒体软件、实验案例等相关资料组成。实验资料的准备充分与否,对于学生是否能按照教学目标开展实验至关重要。实验指导书中应尽量减少操作步骤的描述,鼓励学生通过实验教师的引导,自主思考实验步骤、方法和路径,不要简单地按照既定的操作步骤完成实验。2.教学软件调试与准备。在实验教学之前,实验教师需要在实验室环境中进行教学软件调试与准备,教师最好在自己的电脑上也装一套教学软件。对于在教学过程中碰到暂时无法解决的问题,可以备份后还原到自己的电脑上进行调试和检查。3.实验分组与管理。实验教学最好采取分组的方式进行,鼓励学生在遇到问题后首先在自己的小组内讨论解决,然后再与实验教师进行讨论。对于简单、重复的问题可较快解决,较难和复杂的问题与实验教师讨论解决,这样可以大大提高实验教师的教学效率。为了避免出现“搭便车”或者拷贝其他学生实验结果的问题,不同的实验要通过小组内轮换角色完成,同时可以通过账套号控制、账套主管控制以及关键界面截图控制等方法进行管理。4.实验报告与反馈。实验报告是考评学生实验过程和成果的主要内容,包括实验数据和实验报告两部分。实验数据是学生在实验软件中的数据备份。实验报告由实验目的、内容、步骤、结果和总结等构成。对于实验报告中反映的问题,实验教师应及时、逐一与学生进行反馈和沟通,不仅让学生及时发现自己实验的错误,而且通过与学生的讨论发现实验设计中存在的问题。操作实验过程中要鼓励学生思考和创新,针对学生出现的错误引导学生深入思考可能的原因,不急于告诉学生答案是什么。对于学生提出的新想法和新思路,要和学生一起设计和实践,并可以作为实验思路的补充。引导学生去发现问题,探究问题的成因,策划出解决问题的方案,并加以执行。充分体现教师在“做中教”,学生在“干中学”,注重对学生能力的培养,体现以能力培养为优秀的实验教学体系。 (三)创新实验 创新实验主要是通过参加学科竞赛、科研训练、实地调研等,拓展会计信息化实验课程的第二课堂,鼓励学生在实践中进行创新性的思考和应用。尤其是参加ERP沙盘等学科竞赛能够极大地激发学生自主学习、自主思考、自主实践的兴趣。在ERP沙盘中由学生分组模拟企业经营管理过程,小组内学生分别担任总经理、财务总监、生产总监、采购总监、销售总监等角色,摸索利用Excel实现模拟企业的供销存一体化核算系统,并使用该系统自动生成财务报表,极大地提高了学生利用计算思维解决问题的能力。北方工业大学2014年参加由中央财经大学举办的首届北京市大学生ERP管理会计应用大赛,由会计专业大三学生组成参赛小组,取得总分第四名和三等奖的好成绩。这也证明,将教学与竞赛相结合,有利于锻炼学生的观察力、思维力、创造力和动手操作能力,将竞赛作为会计信息化实验的第二课堂。在模拟中培养学生会计专业素质,在竞争中锻炼学生分析同行对手、应对市场变换能力,使学生能够将所学的会计理论和会计信息化知识应用于经济管理实践中,真实地解决企业经营管理中的实际问题。随着社会对会计人才要求的不断发展和变化,会计信息化教学应从只注重学生软件操作能力的培养思路中跳出来,注重“计算思维”在教学中的贯穿和培养,不仅提高学生学习的积极性,而且培养学生初步形成利用计算机思考会计问题的思维方法和解决问题的能力。 作者:周卫华 单位:北方工业大学经管学院 信息化教学论文:工科专业课信息化教学论文 一、信息化教学设计与传统教学设计的区别 与传统的教学设计相比,信息化教学设计更强调“学”,而不是“教”。两者在教学方式、教学策略、评价方式等方面都存在不同,见表1。很明显,信息化教学设计更有利于教学目标的实现和学生能力素质的培养。 二、信息化教学设计的主要内容 (一)教学任务设计 教学任务是完成教学目标的载体,它可以是来自生产一线的实际工作任务,也可以是工作中的问题。信息化教学设计的目的就是通过任务的完成来培养学生解决问题的能力。因而,教学任务的设计是一个关键环节,通过解决具体情境中的实际问题来完成工作任务,借助问题来引导学生通过持续的分析、体验、检查等活动,建构起与此相关的知识体系并形成能力架构。 (二)教学情境设计 教学情境,是学生处于其中进行学习的客观环境,教学情境要能对学生产生直接刺激,激发学习兴趣,满足学习需求。在教学设计与实施过程中,尽可能创设贴近工作实际的真实情境,这对工科专业课来说不难实现,如教授《汽车维护》课程,可通过汽车维护仿真软件实施教学,仿真软件创设了一个模拟真实汽车维护操作环境,让学生既能完成独立的操作任务,又能节省实践教学中的耗材使用。 (三)教学资源设计 教学资源指教学中所需的相关信息、材料、手段、器具、设备和场地等的总和。数字化教学资源是指其中解决问题所需要的数字化素材、资源、网络课程等等。近几年随着教学资源库、精品资源共享课等项目的建设,大量的教学资源已实现网络共享,体现出明显的信息化特点,图1列举了常用的信息化教学资源类型。由于应用信息化教学资源只是辅助教学的一种手段,因而在设计选用时应特别注意,须根据实际教学条件、围绕教学目标选用合适的信息化资源,决不可用手段代替内容和目标。 (四)教学策略设计 教学策略是在特定的教学条件下,为完成教学目标所采用的方法和媒介。在教学实践中,除了要设计普适性的教学策略外,更要注重如何达到各课程教学目标的具体性教学策略,不同的课程、不同的任务均可能采用不同的教学策略,如计算机基础应用学科文字录入教学策略、汽车故障诊断的教学策略等。在高职工科专业课教学中,教学策略的设计包含所使用的教学组织方法、学生学习方法、激励策略、信息化教学资源、教学平台、教学软件等内容。 (五)教学过程设计 教学过程设计是指教与学过程中的环节安排、时间规划、环境设计。在教学过程中,围绕教学目标,设计情境创设、任务导入、任务实施、检查评价等环节并确定其先后次序、占用时间、教学环境与场所等,确保最终达到教学目标,在这个过程中,应注意信息技术和信息化资源的合理使用。教学过程是以学生为主体、教师为主导的过程,因而教师在设计时应对学生的学习活动进行周密的安排和规划,但在教学中亦要具备随机应变的能力。 (六)教学评价设计 教学评价是传统教学中亟待改革的内容之一。传统的教学评价主要由平时考评、期中考评和期末考评三部分组成,忽略了对学生整个学习过程的过程考评。评价的目的是为了学生能力和素质的养成,功能是改进或形成,而不是鉴定或选拔。因此应注意评价的过程性,评价主体的多元化等特点,同时还要兼顾评价中的互动性和动态变化性。高职工科专业课常用的评价方式有:①小组互评、自我评价与教师评价相结合,强调自我评价;②期末评价与过程评价相结合,重在过程评价。 三、信息化教学设计案例 (一)信息技术应用案例 图2为高职机械制图课程中滑动轴承装配图,该图对学生来说,专业技术性强,复杂难懂。而借助于信息技术手段,将滑动轴承装配的平面三视图转化为三位立体动画,并将各个零件分别移开生成爆炸图,通过三维动画,化静为动、化繁为简,各零部件的形状和位置关系一目了然,如图3所示。 (二)教学策略设计案例 在工科类专业课教学中,我们经常遇到如图4所示的情况,教师现场讲授时,众多学生围成一团,教学效果可想而知,同时还伴有安全隐患。但如果在设计教学策略时,考虑采用专业教学资源库等学习平台,利用仿真软件、虚拟软件、演示视频等数字化资源,则可以很好地解决上述问题,取得良好的教学效果。教育部于2010、2012年起分别在中职和高职中连续组织了信息化教学大赛,其中一个赛项就是信息化教学设计比赛。但信息化教学设计在实际教学应用中,还受到了一些条件的限制,如教学设施条件不完备、教师的信息技术水平有限等。解决了这些问题,信息化教学设计将会被迅速的推广应用。 作者:娄洁 单位:芜湖职业技术学院 信息化教学论文:跳线信息化教学论文 1教学过程组织 对于教学过程的设计,在原则上遵循综合布线施工的工作流程,即交底、读图、领料、施工、测试、验收,再结合具体的教学内容来设置各教学环节。而各教学环节的时间、空间关系如图1所示。在八个教学环节顺序执行的过程中,是在不同的区域完成的,并且会分阶段地产生不同的学习成果,可作为过程性评价的依据。下面将展开各教学环节的具体安排。1)课前准备。教师会在上次课末布置本次课的工作任务,要求学生提前预习,了解线缆结构、跳线制作和测试的方法,并进入数字图书馆、专题网站或课程网站,来搜集资料,整理制作成多媒体作品,并将作品上传至班级qq群或邮箱,培养学生的信息技术运用能力。2)情境创设。在课堂上,首先通过一段动画和视频引出智能家居布线的应用背景,激发学习兴趣,然后通过互动式问答,如“设备跳线可不可以自己做?怎么做?”,启发学生思考,让学生带着疑问和期待进入下一环节。3)任务解析。根据应用背景需求,再现工作任务,并列出完成工作任务的关键问题,作为学习的思维导图。对于这些关键问题,首先由学生通过多媒体作品来解答,任选一组进行展示。展示时肯定有遗漏和不足,再通过师生互动,共同解决这些问题。(1)对于具象性知识,比如线缆、连接器、工具仪器的外观、作用,会通过图片、实物、展示柜、图表等方式进行简单直观地介绍。(2)对于抽象性知识,会用游戏、动画、交互程序来寓教于乐。据统计,线序错误是导致跳线制作失败最主要的原因,为了解决这个教学难点,我们首先会通过一张图片,让学生找两种线序的不同之处,为了更好地理解线序的含义,专门设计了一款动画展示不同线序的数据流向,而为了能区分不同线序的应用场合,还自主开发了一个“连连看”的交互游戏,让学生亲自体验,对于不同的设备选择不同的线缆来连接,会显示出对应的线序和数据流向,最终会给出正确或错误的连接提示,从而让学生在游戏中掌握线序标准。借助这些信息化手段,化解教学难点,大大地提高了学生制作跳线的一次性成功率。(3)对于实操性技能,比如跳线的制作、测试,则主要通过视频来演示正确的操作,而反面案例则用来提醒学生避免错误的行为,树立文明施工、规范施工的意识。由此,任务解析阶段完成了答疑解惑的工作。4)方案设计。学生分组讨论,制定出具体的施工计划和所需要的材料清单。5)跳线制作。各组学生进入三区一室的模拟楼宇实训环境进行施工,首先会在材料区领料,然后在实训区完成跳线制作,对于共性问题则在教学区进行统一解答。这就实现了不同的教学活动变换不同的教学空间。6)跳线测试。待跳线制作完成,各组学生用测试仪及应用设备进行双重测试来验证制作效果。学生还可以通过角色扮演,以“工程监理”的视角,发现尽可能多的测试结果,深化认识操作规范的重要性。7)总结评价。任务完成后,对各组学生的任务质量进行评估。学生上传作品照片到qq,竞选出最快最好组。我们采用现场和场外相结合的立体考核形式,对学生完成任务时的方法能力、职业技能、职业道德三方面进行评估,评价的依据是教学过程中产生的作品、材料单、工作总结、实验结果等资料。采用自评、互评、师评的多元评价方法,强调过程性评价和阶段性总结。8)课后拓展。由智能家居为起点,扩展到其他相关领域,如光纤入户带来的家居变革,需关注光纤跳线问题,而工业环境下信号稳定性要求高,需要防范电磁干扰,引出屏蔽跳线问题,让学生自主探索,并上传报告至qq群,若有问题可通过留言板或qq来沟通交流。课堂时间空间有限,所传授的知识技能有限,可提出拓展知识并提供课外的教学资源,让学生利用业余时间自主思考和提升。由此八个教学环节执行完毕。 2教学总结与效果 1)在整个教与学的过程中,采用了“探-学-做-究”的循环互动教学模式,让学生学得扎实,提高了学习能力和职业能力。2)在教学的不同阶段,运用了不同的信息技术,尤其在教学实施阶段,运用了自主开发、量身订做的教学资源,起到了事半功倍的效果,使学生跳线制作的速度和成功率都有大幅的提高。3)以工作任务为主轴驱动教学,让学生体验完整的工作流程,经过系统的信息化教学后,学生走向就业岗位后上手速度会非常快。2013年11月,我校学生独立完成了4个机房,340个信息点的施工项目。这么大的项目,如果没有前期的信息化教学,没有实训教学,是很难完成的。最后工程通过了验收,符合行业规范,是一次工学结合的完美演绎。通过实践证明,信息技术的运用是提升整体教学效果的关键! 作者:吴素全 林祝春 单位:南通职业大学电子信息工程学院 信息化教学论文:学生信息化教学论文 1课前任务(课前一周) 教师:运用翻转课堂教学法引导学生课前预习,完成自主学习和合作式学习过程。学生:登录qq学习群学习平台,自学平台中相关知识,包括微课、课件、动画、视频、测试游戏。登录网络,学习国家精品资源网上相关课程的学习,查找网络相关知识,完成自主学习任务。学生小组在平台分享其他同学的学习成果,运用所学知识积极准备,完成电子任务书中下达的任务。 2课程导入,复习上节课任务(5分钟) 教师:导入上节课内容、本节课任务和下节课内容。前后知识延伸,引出教学主要内容。明确任务:请第一小组学生代表回顾上节课主要内容,包括心脏的位置腔室和血液循环的途径和作用。学生:第一小组2位学生代表在讲台分别利用教师PPT课件和心脏仿真3D教学软件讲解心脏的位置腔室和血液循环的途径和作用等内容。运用移动终端下载运行人体解剖3D软件。与第一小组其他同学互动讲解血液循环的途径和作用。教师点评第一小组所完成任务。 3提出本节课任务,完成任务(30分钟) 3.1任务一:心的传导 教师:指导学生登陆平台自学任务要素中的心的传导的相关知识。明确任务:请第二小组学生代表讲解心的传导主要内容,包括心脏传导的途径和功能。学生:第二小组学生代表在讲台讲解心的传导内容,包括心脏传导的途径和心脏传导的功能。播放心脏传导系统动画,生动展示了心脏传导的途径。学生互动讲解,共同完成任务。教师:点评第二小组所完成任务。拓展知识一:心律失常教师:为学生进行心的传导方面的临床知识拓展。主要讲解缓慢性心律失常的病理和心脏起搏器的放置。播放心律失常及心脏起搏器放置的3D动画,生动展示了心律失常的病理和心脏起搏器放置的手术全过程。学生:将课前自学知识与教师讲解的临床拓展知识相结合,完成能力目标任务。 3.2任务二:心的血管 教师:指导学生登陆平台自学任务要素中的心的血管的相关知识。明确任务:请第三小组学生代表讲解心的血管主要内容,包括心的动脉和心的静脉。学生:第三小组学生代表在讲台讲解心的血管内容,包括心的动脉和心的静脉。运用冠状动脉3D动态图生动展示冠状动脉的走行和分布。学生互动讲解,共同完成任务。教师:点评第三小组所完成任务。拓展知识二:冠心病教师:为学生进行心的血管方面的临床知识拓展。主要讲解冠心病的病理、分型、症状和治疗。播放心脏病成因及治疗方法3D动画,全面生动的展示了冠心病的相关知识。讲解与学生所学专业相结合的相关知识,使学生体会预防疾病的重要性,了解养老护理的意义,培养养老护理意识。学生:将课前自学知识与教师讲解的临床拓展知识相结合,完成能力目标任务和情感、态度和价值观目标任务。 4课堂小结及课堂测试(5分钟) 课堂小结。教师进行课堂小结,简明指出本节课主要内容、重点和难点。学生回顾本节课知识。课堂测试教师:指导学生登陆平台完成课堂测试闯关小游戏。明确任务:请第四小组学生代表带领全班同学完成课堂测试小游戏,达到闯关成功。学生:第四小组学生代表在讲台完成课堂测试小游戏。其他各组学生利用各组笔记本电脑讨论学习,共同完成课堂测试小游戏任务。教师:点评学生完成游戏情况。 5课后任务,引出下节课重点知识(5分钟) 教师:下达本节课课后任务。在群资源里巩固学习本节课内容;完成课堂教学评价表;下达下节课电子任务书;引出下节课重点知识;完成下节课课堂测试小游戏。播放高血压危害的3D动画,引出下节课重点知识,引导学生的学习方向。学生:根据教师所布置的课后任务完成复习和预习任务。 6教学反思 6.1教学内容贴近企业,适应职业岗位需求本课教学内容根据职业岗位需求而设计,满足养老机构对养老服务人员的护理工作岗位需求,使学生掌握养老护理的相关知识,了解养老护理的意义,培养养老护理意识,提高学生职业能力。完全能够实现从课堂到企业的对接。 6.2运用信息化手段,优化了教学过程,提高了教学质量本课恰当地运用了心脏解剖3D软件、FLASH动画、视频影像、课堂在线测试游戏等多种现代信息技术,科学地安排教学过程的各个环节和要素,实现了教学过程的优化,增强了学生的学习兴趣,提高了教学质量。并运用了多种平台软件,包括网络平台、教学专用平台和移动终端平台的运用,为学生提供了丰富的数字化资源,让学习不再受到空间、时间的限制,延伸了教学的广度和深度。 6.3测试、交流、评价,提高课堂教学效率,突破了传统局限本课借助学习平台,获取、利用信息资源,支持学生的自主探究学习。学生既是学习者也是教学者,学生可以将优秀的内容至平台,可以随时随地的分享、交流。借助平台,通过在线测试游戏、评价系统,教师可以直观、快速的了解学生学习情况,提高课堂教学效率,突破了传统教学的局限。2014全国职业院校信息化教学大赛大大推广了信息化教学模式的发展。信息化教学模式是现代信息技术与传统教学实践相结合的一种新的教学模式,不仅从手段和形式上改变了课堂授课的模式,更从观念、内容、过程、方法、评价等层面赋予教学新的含义。总之,信息化教学的应用适合高素质创新型人才培养的发展趋势,是学校未来生存与发展的关键。 作者:刘云云 单位:辽宁省大连职业技术学院 信息化教学论文:数控信息化教学论文 1.教学内容分析 通过销轴零件的编程加工,学习数控车削中的外圆粗车复合循环指令G71和精车复合循环指令G70的应用;其重点是外圆粗车复合循环G71和精车循环指令G70的指令格式和编程方法;难点正确选择切削用量参数,制订合理加工工艺,保证加工精度。 2.教学目标确定 按照教学大纲和学生的认知特点,将本次课的教学目标确定为:知识目标、能力目标和情感目标。知识目标为:1)掌握外圆粗车复合循环指令和精车循环指令G71、G70指令的格式、参数含义及应用;能力目标为:1)能用G71和G70指令正确编程;2)能正确输入程序、调试程序并进行仿真加工;情感目标为:1)分组学习,培养学生的协作精神;2)探究式学习,培养学生自主学习的能力;3)多种信息化手段,激发学生学习兴趣,培养学生良好的职业素养和严谨的工作作风。 3.教学策略制订 依据信息化教学设计的理念,制订的教法策略为:利用信息化手段,突出“做中学、学中做”,通过设置情境、直观教学,借助网络、多媒体、仿真软件、实物展示以及教学环境布置等,让学生通过感官,对知识产生感性认识;教学中注重启发引导,循序渐进,帮助学生理解知识;同时以项目为载体,以问题为线索,使学生主动参与到教学活动中来、认真查阅资料、自主探究、小组讨论、动手实践来达到对知识的意义建构。 4.信息化教学资源设计 在教学中充分利用现代化教学资源,增强教学直观性,用到的主要教学资源有:上海宇龙数控加工仿真软件、计算机绘图软件、教学素材(任务书、图片、视频、评价表、数控加工工艺手册、数控车床操作说明书等)、多媒体PPT、网络信息、思维导图软件等。 5.教学环节设计 1)设计情境,导入新课。视频展示销轴加工过程,展示销轴加工的真实情境,提出问题:该销轴加工中用到了哪些指令?同学们认为这个程序有什么可有优化的地方吗?激发学生认真观察,以问题为引导,组织学生讨论并查阅资料,导入新课。这种情境的导入充分体现现代教学手段,再现了现场加工情境,易于被学生接受,教学效果良好。2)明确任务,制订计划。借助多媒体及计算机辅助绘图软件技术展示零件图和实物图,并引导学生认真阅读图纸并结合实物图,理解零件各部分的结构;及时提出问题:零件中需要加工的表面有哪些?如何编程和加工?用提问方式,激发学生自主学习的欲望,并帮助学生理解本节课的关键问题;在弄清楚了工作任务后,小组分工合作,制订学习计划,确定加工流程,填写工作任务书。这种设计能让学生主动参与到教学活动中,培养了学生自主学习的能力。3)任务实施,突出重点,掌握技能。首先,给学生提供数控加工工艺手册、教材资料、刀具样本、网络环境(网址)等,组织学生按照前面制订的计划,主动查询资料,共同确定加工工艺,填写工序卡片,并鼓励各组派一个代表展示工艺内容,老师同学讨论后进行修改完善;然后,用仿真软件展示G70和G71的加工过程,引导学生观察走刀路线和加工特点,提出问题:循环指令如何应用?其功能和格式如何?是怎样起到优化程序的作用的?学生带着问题去阅读教材、查阅必要的教学素材,学习G71和G70的格式及参数、循环起点的确定方法,结合完成工作页的相关内容,达到理解知识的目的;最后,引导学生参考程序格式编写销轴加工程序,并在仿真软件上进行程序调试、验证程序的正确性,也促进学生自己动手,熟悉机床操作,达到提高技能的目的。4)评价总结,资料归档。发放评价表,让学生依据评价表的内容和自己掌握的程度,采用自评、互评和师评的方法,对本次课的教学情况进行合理评价;并采用思维导图软件,师生互动,共同总结本节课的重点、难点以及存在的问题,进一步巩固和提升教学效果;最后,组织学生将本次课学习任务表、工作页、工序卡等资料进行正确归档,为今后的学习积累资料。总之,信息化教学设计采用多样化的教学媒体、技术手段和教学资料,有效促进了学生自主学习的积极性,符合中职学生的学习和认知特点,突出了学生能力的培养,有利于高效、高质量课堂教学的组织和开展;但是,作为新的教学手段和模式,还需要我们在教学中进一步补充和完善,以形成一个完成的体系。 作者:文娟萍 单位:北京铁路电气化学校 信息化教学论文:信息化背景英语教学论文 一、高职院校英语教学的现状 1.传统的教学模式不能适应时代的发展。课堂上教师一味地灌输和以教师讲解为主,学生处于被动接受的状态,很机械很乏味,学生为了应付考试而学习。词汇、语法、翻译等条条框框式的讲解模式遏制了学生的创新力,学生还容易丧失对英语学习的兴趣。老师严格管教着课堂,这使得学生的学习仅限于课堂,不利于学生学习行为的发展。 2.部分教师对信息技术认识片面。有些教师认为只要课堂使用了多媒体就与时俱进了,有些课件只是为了不用黑板和粉笔,把过多的内容呈现在ppt上,这样学生就像张了嘴的小动物,等着妈妈的喂食。这样大大减少了学生主动的思考。 3.教师的计算机应用能力有待提高。有些教师在多媒体技术的使用上不够熟练,不能设计出具有个人独特风格的教学课件。因此,在信息化的大背景下,要积极倡导信息技术与课程的整合。何克抗教授认为,所谓信息技术与学科课程的整合,就是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式,从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来,使传统的以教师中心的课堂教学结构发生根本性变革,从而使学生的创新精神与实践能力的培养真正落实到实处。构建一种新型的教学环境,推行新型的教学模式,从而推动高职英语教学改革。 二、信息化背景下英语教学整合的策略 1.树立“以学生为本”的信息化教育理念。“以学生为本”的理念是一种现代教育思想,基本主张是一切为了学生。首先要体现在满足学生的学习需要,学校要购买学生能够使用的学习资料库。其次要优化教学过程,促进与支持学生的学习过程,学生能够充分地利用信息化教育环境自主地学习。 2.教育信息化将使“教”与“学”更加灵活多样。通过借用多媒体的运用,充分调动学生的多种感官,师生双方共同参与学习活动,提高英语教学的实效性,提升学生学习的兴趣,从而提高英语学习的效率。 3.更新英语教学的教学理念。现代教育中,网络教学为学生提供了个性化的学习平台。学生可以在任何地点、任何时间对任何课程的任意起点进行学习,学生可以在网上完成在线作业,教师可以在线上进行批改。作业不再限于纸质的作业。学生还可以通过BBS论坛和老师进行互动。学生从被动的学习者转变为积极的参与者。这样有利于学生养成独立学习、终身学习的能力。不断地充实自己所需的知识。这是现代信息技术为学生的自主学习创造的条件。 4.教材的改革。2010年,笔者参与了校本教材《商务现场口译》的编写,本课程已经开设了3届,07、08、09商务英语班及09应用英语班。本课程针对高职英语专业学生特点和所要达到的培养目标设计,针对特定的商务场合,设计实用性的学习内容,主题贴近常见的商务场景,视角触及面广,有利于学生英语人文素养的提高。本课程改革传统实践教学,开展各类商务场景模拟实践。充分调动学生的学习热情,培养具有自主学习能力、具有创新性思维的和实际工作能力的学生,鼓励学生主动参与教学实践,发挥学生学习潜力,提高其学习效果。角色扮演法让学生身临其境。通过实践的检验,符合学生学习实际的教材在教学活动中起到非常重要的作用。 总之,信息化背景下的教学模式,能够更好地为高职院校的英语教学服务,能改善课堂教学效果,提高学生英语水平,同时调动了学生学习的兴趣和积极性,为学生的自主学习和文化修养的提高也奠定了一定的基础。 作者:陈红娟 单位:江苏城市职业学院张家港办学点 信息化教学论文:信息化环境下物理教学论文 一、高职院校大学物理教学现状 当前,在许多高职院校中,许多理工科专业在改革教学计划时,经常对大学物理的课时进行压缩,甚至删掉了大学物理课程,忽略了大学物理在培养学生的逻辑思维方法和自然科学素质,诱导人的创造力,培养创新人才,在提高学生的科学素质等方面的重要作用。在教学手段上,目前大学物理的授课方式普遍采用的是采用基于PPT课件的现代教学手段和少量的粉笔加黑板的传统教学手段。上课形式死板,学生学习兴趣不大。另外,由于中学应试教育带来的影响,使学生将学习物理的过程当成了解题过程,忽略了更为重要的物理思想、物理方法、物理基本概念的学习,忽略了能力的培养,养成了一种生搬硬套的不良习惯,失去了创新精神。 二、提高信息意识,改进课堂教学 21世纪是信息化、网络化的时代,信息获取渠道多元、便此在教学方式上要从传统的教师主导型渐向学生主导型发展,要处理好课堂教学与网络教学之间的关系,实现传统板书式-电子课件-网络教学三位一体的教学体系。提高教学质量,不仅要研究如何讲,还要研究学生是如何学的,关键之处是要使学生学会如何学习,侧重于改进教学过程,引导学生在过程中理解和掌握基本的物理概念与物理方法。信息技术,如动画、视频、网络技术及开放课程等的应用,使得课堂可以更生动,使学生参与度更高,既提高了学习兴趣,又能更好地发挥学生的主观能动性,主动地去理解掌握知识。这就要求教师转变教学理念,增强信息意识。学习更多的信息化技能和手段,如微课等视频制作手段,更好的PPT制作方法、动画制作技术等,更好的实现教学与信息化的整合;并充分利用网络平台,建立更多的与学生互动和交流的机会,及时了解学生存在的问题并及时解决问题。教师信息意识的培养,对于教学会有莫大的帮助。在大学的物理课堂上,教师利用信息技术能够很好地优化教学的环境,减轻学生的负担,节省了很多的时间,让学生有更多的时间进行的思考。 三、MOOC及其对课堂教学改进的作用 2012年以来,以MOOC(慕课)为代表的国内外在线开放课程,将信息技术与教育教学紧密融合,形成新的知识传授模式,突破了传统教学模式的束缚,在促进教学理念的更新中,推动高等教育教学方式方法和学习方式的创新。MOOC作为一种开放在线课程,实现了信息技术与教育教学的紧密结合,提供了一种新的知识传播模式和学习方法。它以前所未有的“大规模”和“开放式”,使得个性化的学习成为可能;使得不同人群共享优质教育资源,促进终身学习成为可能;使得加快实现高等教育普及化,促进教育公平成为可能。从一定意义上讲,MOOC正在促进高等教育教学方式方法和学习方式的变革。MOOC不仅仅是视频、微视频、微课。 与传统教学相比,MOOC能最大限度增加一流教师的授课对象;并能丰富教学手段,增强教学吸引力,尤其是对于习惯于手机、ipad与电脑的新一代学生;在学习方式上,MOOC更能调动学生参与,促进教学互动;促进学生自主学习。现在的学生参与学习活动多数是被动的,要培养他们自主参与学习,应以课堂教学为主阵地,唤起学生的自主参与意识、促进学生自主参与的意识、提高自主参与能力等三方面入手,充分发挥自我教育潜能,使学生逐步形成自主参与的意识和习惯,从而达到提高学生物理素质的目的,更好地激发学生自主和创新学习。同时,MOOC也可以促进个性化学习,使不同层次的学生能更好地找到适合自己的学习进度,达到学习目的。在时间和空间上,MOOC也能更好地摆脱教学实践束缚,充分发挥网络的优势。使课堂教学朝教学方法混合化,教学资源开放化,学生学习个性化及学习过程社会化的方向转变。 作者:李豆 单位:南京信息职业技术学院 信息化教学论文:信息化下的高中英语课堂教学论文 一、高中英语信息化课堂教学图文并茂,更易激趣 信息化课堂教学采用了各种先进的计算机硬件与软件。通过这些硬件与软件的应用能够使得英语课堂课堂教学变得图文并茂,使得课堂气氛更加生动活泼,让学生能够同时接受多种感官“刺激”,同时激活大脑两个半球,克服短时记忆的缺陷,让学生更加容易的记住所学知识,提高学生的学习效率。在高中英语课堂教学中,通过信息技术,能够为学生提供更多的学习材料,并利用这些材料为学生创设出良好的学习情境,更加有利于调动学生的学习兴趣与积极性,让他们能够更加主动的学习。信息化课堂教学中的多媒体网络技术具有信息处理与人机交互的能力,通过图文并茂的方式可以及时的实现信息交互,这种方式对于英语课堂教学有着十分重要的意义。图文并茂能够有效的激发出学生的学习兴趣,让学生产生强烈的学习欲望,增强他们的学习动机。 例如在课堂教学《Earthquake》时,学生们多是从新闻或者电影、电视里面看到过一些简短的画面,对地震发生时的具体情况与造成的后果并不能够形成有效的直观认识。特别是《Earthquake》中的Reading部分所描述的唐山大地震,学生们基本就没有一点点印象,这很难激发他们的学习兴趣,也为学生理解整篇课文带来了困难。为此,在课堂教学前先让学生们收集了解唐山大地震的相关资料,并进行整理。然后在课堂上让学生们利用信息技术来展示他们所搜集到的资料。在这个利用信息技术搜集与展示的过程中学生们已经对唐山大地震有了一定的了解。然后笔者在为学生们播放一段与Earthquake相关的图像资料,并引出问题:“What is the film about? What can you see in the film?”学生本就对信息技术有着一定的兴趣,让他们运用信息技术去搜集与展示资料,很容易激发出他们的主动学习兴趣,然后笔者再一次的利用信息技术手段来进行导入,则学生就能够自然而然地进入新的课堂教学中。 二、信息技术手段提高中英语课堂导入效果 课堂导入利用信息技术将能够让课堂导入不再单调,进而能够提高课堂导入的效果。利用信息技术手段进行导入,可以将各种导入需要的画面直接呈现在学生面前,让学生能够有一个直观的认识,吸引学生的注意力,进而让能够更好的理解教师所讲的课堂内容。例如在直观导入法中,可以利用信息技术手段将具体的实物、图片、简笔画、照片、幻灯片、VCD等直接呈现在学生面前,从而激发他们的兴趣。如上面所述在课堂教学《Earthquake》时可事先找一些与此有关的录像或VCD片段,通过放映,让学生感受到地震时人们的心情及地震所造成的灾难。 利用信息技术手段还能够将各自声音元素融入到课堂导入之中,这样不仅仅能够让学生从视觉上受到“刺激”,还能够从听觉上受到“刺激”,进一步的提高课堂导入的效果。教师们可以在上课前,根据课文的需要通过让学生欣赏有关音乐、歌曲来进行课堂导入,然后因势利导地组织学生对音乐的作者、作品的主题等展开讨论。例如在《Country Music》中,就可以先让学生欣赏Country Road这首MTV,然后以画面和歌词为引,让学生们展开讨论,进而引出Country Music这个话题,进一步说明乡村音乐的内容,使学生感到兴趣盎然。 三、高中英语信息化课堂教学有助于突破课堂教学中的重难点 在英语课堂教学中听、说、读是学生必备的基本技能与基本要求。在英语课堂教学的过程中通过灵活的交互活动则能够使得课堂课堂教学中听、说、读、写得到合理优化,帮助学生从能力训练的理性角度突破重点难点。 利用信息技术手段能够使学生接受信息的载体由课本中的文字变成了可感知的声音,可视的画面,进而能够有效的解决学生因认知水平不足而无法完全接受信息的问题,让更多的学生能够主动的参与到课堂课堂教学过程中,提高课堂课堂教学的效果。通过信息技术手段,能够让学生去有意识的听英语录音,看英语录像,通过录音中的标准发音与录像在声情并茂的画面,让学生形成良好的预感,为他们提高说和写的能力打下基础。 同时通过信息技术手段能够帮助学生更好的理解东西方文化的差异,帮助他们突破因文化差异而产生的困难。例如在语法课堂教学中,学生往往因为东西方文化的差异而不能够很好的掌握语法,而利用信息技术手段则能够将抽象的、晦涩的语法专有名词变得具体化、明确化、生动化,让学生更容易理解,进而帮助他们掌握语法。例如在讲“have+宾语+宾补(由分词充当)”时,可以利用多媒体来展示这样的两组例句与相应的插图。 通过例句与插图的比较,学生很快可判断宾语补足语是分词动作的发出者还是被动者,是进行一个延续的状态还是已经发生的情况,然后再附上几组或选择填空或括号内动词展开,以辨析正误形式的练习,学生在较短时间内就能完成这些练习。这样利用信息技术从不同角度对某一项语言内容进行的练习可以加深学生对语法知识的理解和记忆。 信息化教学论文:信息化指引下教育教学论文 一、传统教学模式的缺陷 1.教学方法与手段单一。 教学目标的错位就必然会导致教学方法的简单化甚至教学模式的填鸭化。无论是考证辅导班式的教学还是《经济法》纯理论教学,都停滞在讲授理论和加强课堂与课后练习的传统教育阶段。笔者在中国知网、万方等学术期刊网上就这一主题专门进行了搜索,搜索结果显示,虽然有个别教师对于传统教学模式下的高职《经济法》课堂教学方法进行了反思,但结果无外乎在传统讲授法的基础上增加了图表法[1]、案例教学法或双向提问式教学法[2]等传统教学方法,并没有脱离传统教学模式的桎梏。有些学校倒是对传统教学模式作了一定的反思,引入了网络手段,可是却陷入了认识上的误区,就是只把传统课堂教学的内容放到网络教学平台,供学生浏览学习、下载资料。在这些网络教学中,网络的教学特征,教学功能,教学互动等优势都没有完全体现发挥出来。[3]因此,都没有实现良好的教学效果。 2.教学效果一般。 教学理念的陈旧导致教学方法的单一,进而导致教学目标难以实现。笔者关于这一问题曾经在学生中做过调研,学生们普遍表示,《经济法》课程给他们的印象就是上课学习、下课背书、考前做题,非常地传统,也非常地无趣。传统的填鸭式与题海式的传授方法很容易导致学生失去学习的兴趣和热情,使学生获得的《经济法》知识难以巩固,教学中的前学后忘成为普遍现象,难以实现良好的教学效果。在高职院校的生源质量本就一般的情况下,这种后果更加明显。教育的目的是要帮助学生掌握知识,而非为了帮助学生应付考试,如果纯粹为了考试而教学,是不可能实现良好的教育效果的。我们应该去提倡“教师为主导,学生为主体”,让学生主动性、创造性地学习知识、应用知识。[4]传统的教学模式显然难以实现这一目标,为了良好的教学效果,必须通过教育信息化实现教学模式的改革与创新。 二、信息化教学模式的创新 1.理论依据构建。 笔者认为,信息化教学模式的主要手段是通过计算机网络进行教学,信息化建设指引下的职业教育教学模式,改革与创新的最终形式就是通过计算机网络完成日常教学任务。这么认为的依据是著名的“情境认知理论”。《经济法》是一门社会科学,《经济法》教学的要求契合情境认知理论的特征。情境认知理论认为,教师创设的情境要与真实的社会情境、生活情境和科研活动的情境相吻合。这样,使学生有可能在似真的活动中,通过观察、概念工具的应用以及问题解决,形成科学家看待问题的方式和解决问题的能力,适应共同体的文化。[5]而要在课堂上去模拟与《经济法》相关的、真实的社会情境、生活情境相似的教学情境,唯有通过计算机网络手段来实现。因此,相对于传统教学模式,网络教学应该实现以下几方面创新:(1)教学目标上,应该以实现学生主动性、创造性地学习知识、应用知识为目标,立足于学生对教学内容的掌握,而非提升考试通过率。(2)教学内容上,应该建立在教材基础上,能够为网络所共享的教学课件、多媒体信息资源以及试题库为主,在教学过程中应该尽量脱离教材。(3)教学方法与手段上,教师在设计教学活动时在注意情境设计、协作学习环境设计、网络教学策略设计的同时,还要注意信息资源设计,强调利用各种信息资源来支持“学”,具体的知识点要尽量采用文本、声音、动画等多种媒体表现。[6](4)在考试设计方面,应该充分利用网络手段实施考试,实现随机题库制与无纸化考试相结合,减轻教师阅卷负担,减少阅卷出错率,同时节约学校的经费资源。 2.教学目标设计。 传统的《经济法》课堂教学仅仅以顺利完成期末考试或提升考证通过率为目标,完全背离了职业教育的初衷。信息化建设正好可以实现教学目标设计的创新,真正实现素质与技能教育。笔者以为,高职《经济法》教育应根据高职人才的特点和培养目标,在教学中避免理论与实践分离、知识和能力分离、教学和考证分离,以丰富学生的知识面、增强学生运用理论知识解决与分析实际问题的能力为教学目标。在传统的教学模式下,这一教学目标难以实现,而网络化教学则可以完成这一任务。笔者认为,《经济法》课程的网络化教学,意味着教师可以通过计算机软件对理论知识进行情景模拟预设,然后通过网络手段实现机———机资源共享,为课堂教学的开展奠定基础。这样,在课堂教学中,每一名学生都可以在教师的指导下通过预设的模拟情景去学习理论知识,并运用理论知识对情景中出现的问题进行分析与解答。 3.课堂教学创新。 《经济法》课程的网络化教学,关键在于运用计算机信息技术进行课堂教学的创新。这一举措必须要在充分考虑高职学生心理与认知特点的前提下,对教学内容与方法进行改革和创新,使之契合高职学生的特点,也符合学生考证与就业的需要,从而摸索出一套具有实用性和有效性的《经济法》课堂教学模式。第一,教学内容创新。可以考虑在保证《经济法》基本理论知识的基础上,多使用教学案例,只不过教学案例要与情景模拟法相结合,在案例设计时要注意增加学生的代入感,在合适的案例中可以考虑由学生来扮演案例的主角,这样可以最大限度地保证学生在教学过程中感同身受,提升教学效果。第二,教学方法创新。主要是要大量地使用案例分析法与情景模拟法,《经济法》教学过程非常适合运用这些教学方法,而这也正是引入网络化教学的根本原因,因为唯有计算机信息技术方可实现通过声音、图像、动画等电子元素将教学案例形象的在计算机上表现出来,让学生直观地感受到学习的乐趣,深刻地理解知识适用的条件,提高学生分析与解决问题的能力。第三,教学手段创新。网络化教学离不开电子教学资源的制作与共享,这就要求教师必须在课前准备好《经济法》课程的内容,根据教学内容制作好教学课件、动画软件等电子教学资源,将其上传到机房或校园网络平台上,实现资源共享。这样,在教学的过程中就可以通过网络手段实现资源共享,为课堂教学的开展奠定基础。 4.考试制度改革。 教育信息化建设不但能够改革传统的课堂教学,还可以实现作业与考试制度的创新。在传统教学模式下,教师要完成大量的作业布置和批改任务。在考试前,教师要首先出试卷、印试卷、装订试卷、分装试卷,考完试以后还要辛苦地阅卷、核分、填写成绩单,可谓事倍而功半。在网络化教学模式下,这一问题有望得到解决,实现无纸化的作业与考试,节约教学资源。第一,通过计算机网络,教师在日常课堂教学中就可以进行作业布置,让学生在计算机上当场完成,教师可以在学生完成的过程中通过计算机根据学生的需要进行辅导和答疑,学生完成作业后通过计算机可以完成自动批改,结果会传到教师计算机上,由教师根据结果再进行重点讲解。第二,教师在考试前只编写并在网络上按照规定格式上传试卷即可,题量、分值与考试时间都可以事先在计算机上设定好。学生考试在机房进行,直接进行上机考试,在试题库中随机抽题,不仅杜绝了学生相互作弊的可能性,还可以在考试完毕后由计算机立即统计出学生的考试成绩,并通过网络上传到教务系统,无须教师再辛苦地阅卷,更不会出现核分和登陆成绩时不小心出错的情况。这样,在网络条件下,最终可以实现作业与考试的无纸化,节约了学校大量的人力与物力,实现了考试制度的改革与创新。反思传统的职业教育教学模式,实现与时俱进的改革与创新,离不开教育信息化建设。通过对《经济法》课程实施网络化教学改革,可以发现教育信息化建设满足了情境认知理论对教育的要求,可以实现教学目标、教学内容、教学方法与手段以及考试制度等方面的改革与创新,从而达到提升职业教育教学质量、培养技能型职业人才的目的,并为职业教育教学改革提供了一条可行的进路。 作者:王珺 单位:江苏省连云港财经高等职业技术学校
版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要: 在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词: 电路版图设计; 电路分割设计; 厚膜混合集成电路; 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 表2 元器件数量 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图,对以下3个方案逐一进行分析: (1) 方案1:在印制板上双面布线 简单计算一下各种元器件所占面积:贴片电阻电容:4.8×46=220.8 mm2;贴片二三极管:8.9×5=44.5 mm2; 贴片集成电路:77×3+72=303 mm2;贴片运算放大器:33.44×11=367.84 mm2;电 位 器: 38×4=152 mm2;晶振:16 mm2。 元器件的总面积:220.8+44.5+303+367.84+152+16=1 104.14 mm2≈11 cm2。 印制板的可利用面积(单面):3.14×14.52=660.185 mm2≈6.6 cm2。 很显然,利用双面布局布线,印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外,印制板为圆形,元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计,理论上不可行。 (2) 方案2:印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割,确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路,剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路,在陶瓷基板上采用双面布线,组装贴片元器件,可以增大布线的面积。然而,为了和印制板结合起来,双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多,采用最多的引出脚数量,也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线,则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在,导致基片的面积变得更小,模块的引出端数目随之减少。另外,裸芯片的电路只能采用单面布线,这样不能满足元件放置的需要,更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 (3) 方案3:印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知: (1) 必须在印制板上安装厚膜电路模块; (2) 采用2个单列直插式厚膜电路模块,且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较,虽然引出脚数目相等,但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板,将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置,就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多,且高度不会超过允许高度。经验证,这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要,而且所有元件达到合理放置。 所以,方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求,2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种,根据电路的工作原理,对2个电路原理图进行合理分割,可调元器件和大体积元件放置在印制板上,不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上,经过合理布图,陶瓷基板上PCB图分别见图5,图6。 图5 厚膜电路1(正面和反面) 图6 厚膜电路2(正面和反面) 红色为一次导体,浅绿色为介质,深蓝色,红色为一次导体,湖蓝色为介质,为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,紫色为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后,作为印制板上的两个元器件,将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计,即可完成整个电路的版图设计,并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中,W1~W4为电位器,X为晶振,J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容,U7为SO?8集成电路,R*为片电容,其余为引出脚。 3 结 语 在电路版图的设计过程中,充分考虑到调试的需要,将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上,无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里,使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积,从而实现了复杂电路体积小型化的目的,而且使产品美观,调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域,发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域,无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 作者简介:鞠家欣(1972—),黑龙江双城人,硕士,讲师,研究方向:集成电路设计与测试技术。 版图设计论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 作者简介:毛剑波(1970-),男,江苏句容人,合肥工业大学电子科学与应用物理学院,副教授;汪涛(1981-),男,河南商城人,合肥工业大学电子科学与应用物理学院,讲师。(安徽?合肥?230009) 基金项目:本文系安徽省高校教研项目(项目编号:20100115)、省级特色专业项目(项目编号:20100062)的研究成果。 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的优秀和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。[7] 集成电路版图设计的教学目标是: 版图设计论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 收稿日期:20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业优秀技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 作者简介: 孙丽莉(1976―),女,辽宁复县人,硕士,苏州工业园区职业技术学院教师,研究方向为微电子技术。 版图设计论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 作者简介 杨依忠,讲师,主要研究方向是混合集成电路设计。 版图设计论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 混频器是收发机的优秀,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。优秀技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者简介:李亮(1979-),男,内蒙察右前旗人,讲师,就职于苏州市职业大学电子信息工程学院,研究方向:集成电路设计与教学研究。 版图设计论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。 企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院
生产运作论文:经济管理对煤矿企业生产运作的影响 [摘 要]经济管理对于我国煤矿企业有着至关重要的作用,也是保障煤矿企业正常运行的前提条件。随着我国经济水平的不断发展,煤矿企业必须充分发挥自身优势,充分实现各方面的优化配置,争取在市场竞争中占有一席之地。 [关键词]经济管理;煤矿企业;生产运作 我国经济水平的飞速发展,带动了各领域的改革与更新,同时也带来了巨大挑战。尤其是对于我国煤矿企业来说,经济管理对煤矿企业生产运作具有重要作用,同时也是制约煤矿企业全面发展的前提条件。煤矿企业必须对经济管理方式进行优化,加强运行成本的控制与管理,让其逐渐适应时展,充分保障煤矿企业的正常运行,采取一定措施来加强经济管理,对不足之处进行完善。本文就经济管理对煤矿企业生产运作的影响进行相关研究,分别从经济管理相关概述、经济管理对我国煤矿企业生产运行的重要作用、我国煤矿企业经济管理现状分析、促进煤矿企业生产运作经济管理的有效策略四个部分进行阐述。 1 经济管理相关概述 所谓经济管理,实际上是指对企业中的进、销、存一系列过程进行分级处理,实现企业价值最大化,充分提高企业利润。经济管理往往贯穿于整个生产运行流程当中,涉及供应商的选择、生产量的预算、原材料的选择等方面,通过财务的预算,以及对人员的合理配置,确保企业的高效运行。 2 经济管理对我国煤矿企业生产运行的重要作用 2.1 促进煤矿企业的安全管理 经济管理对于煤矿企业的安全管理有一定促进作用,首先,它能够促进监控的高效性,对一个工作流程实时监控,一旦发现运行异常的情况能在第一时间告知相关人员,充分保障企业生产运行安全;其次,经济管理对于实际作业安全情况也有一定作用,我们在对煤矿企业运行情况进行监控时,必须根据运行特点制定相关经济管理体系,尤其是对井下施工全过程要进行有效检测,一旦发生意外,安全管理系统便会发出警报,相关人员能及时采取相应措施,充分保障煤矿企业的运行安全;最后,必须将责任落实到人,赋予每个员工相应的职责,让他们去履行,明确责任制的本质就是为了加强员工的责任感,强化安全意识。 2.2 促进煤矿企业的财务管理 煤矿企业的根本目的在于盈利。经济管理对于煤矿企业的财务管理起到重要作用,煤矿企业通过经济管理能够很好地实现自身价值。经济管理对于企业成本费用的控制有显著效果,对企业生产程序进行合理规划,将生产过程中产生的消耗降到最低;此外,还能进行预算管理,科学合理地推算出销售量,为企业人员配置提供相关依据,为企业计划制度及生产策略的制度提供重要保障。 3 我国煤矿企业经济管理现状分析 3.1 管理水平相对较低 当前我国煤矿企业经济管理水平相对较低,缺乏企业各部门之间的协助与配合,常常会导致企业人员岗位职责分工不明、各部门之间互相推诿的现象,这些问题严重影响了经济管理效率,除此之外,煤矿企业还存在着管理人才缺乏与管理思路陈旧的现象,严重制约了煤矿企业经济管理水平的发展。 3.2 发展资金的不足 由于我国在经济发展政策上不够完善,从而导致了煤矿企业经济管理制度缺乏一定科学性、严谨性。再加上国家政策支持力度不够,资金投入不足,使煤矿企业经济管理工作的进程相对缓慢,存在明显滞后性,无法从根本上实现我国煤矿企业经济管理水平的快速发展。 3.3 企业自身缺乏管理实力 尽管我国煤矿企业在经济管理的发展上比较迅速,但由于部分煤矿企业的发展规模相对较小,没有足够实力来应对出现的问题,因此,相关企业不能很好地、及时地去解决这些存在于经济管理工作中的各种问题的发生,加上各地煤矿企业发展水平参差不齐,导致其不能合理地利用有效资源,从而容易造成有效资源的浪费,大大增加了企业成本,很大程度上制约了煤矿企业经济效益的提高。 4 促进煤矿企业生产运作经济管理的有效策略 4.1 加强企业成本管理 煤矿企业必须将企业财务管理转变为精细化模式,结合自身发展需要制定一个科学合理的经济管理制度,提高资金使用的效率,降低资金大量浪费,对煤矿企业成本核算制度不断完善。 4.2 充分优化企业经济管理流程 煤矿企业必须对经济管理流程进行优化,将管理制度落实到企业各项收入、支出中,对每一项经济交易进行严格监督,将煤矿企业经济管理制度进行优化设计,使其更加严谨有序,便于管理工作的顺利开展,充分提高企业经济管理的高效率。 4.3 加强对管理人员相关培训 首先,企业必须加强对管理人员素质能力的提升,促进对企业经济管理工作的熟练掌握程度。其次,加强对自身管理行为的监督,增加财务透明度。 4.4 加强预算管理 煤矿企业必须加强对自身经济预测,对于每一笔开支都做好相关记录,采用先进管理手段,使经济管理手段更方便、简洁,更有利于煤矿企业经济管理水平的持续提高。 4.5 加强企业收支管理 在市场竞争中,企业管理人员必须树立良好的成本观念,将提高企业经济效率为工作重点,降低各种消耗,将生产成本降到最低,以此增强企业的市场竞争力,对企业各项收支进行严格控制,防止资金流失,对往来账目进行及时清理,促进资金有效使用,充分优化企业经济结构,杜绝浪费。 4.6 政府加强政策扶持 政府必须要加强对管理工作的支持,一方面,必须投入大量资金,拥有足够资金促进煤矿企业的发展,同时资金的投入还能对企业设施建设进行完善。另一方面,政府还要对企业的发展积极扶持,对小型煤矿企业进行引导,促进企业的发展,这也是从根本上解决煤矿企业经济发展问题的措施之一。 4.7 将系统监控与人员监控有机结合 为提高煤矿企业运行的安全,我们可以采取系统监控与人员监控相结合的方法。一方面系统监控对于生产流程能够进行全方位监控,包括生产数量、生产效率、生产质量等,这也是人员监控无法做到的,另外,人员在进行监控管理时,难免会因为个人原因而产生疏漏,例如:身体不适、精神欠佳等因素,而这些因素带来的疏忽对于整个生产运行会起到严重影响。然而人员监控也是监控管理工作不可缺少的,系统监控虽然具有一定优势,但难免会产生系统紊乱等状况,这些状况的产生会大大影响生产运行监控管理的高效性,据此,我们必须将系统监控与人员监控充分结合起来,实现生产运行安全最优化。 5 结 论 经济管理对于企业的发展有着重要作用,尤其是对煤矿企业而言,不仅对财务管理有促进作用,还能对整个生产运行进行安全管理。尽管我国目前部分企业的经济管理工作开展得并不顺利,但相信随着管理手段的不断创新、相关人员的不断学习,我国煤矿企业的经济管理工作一定能取得有效进展,为企业的全面发展创造重要条件。 生产运作论文:笔记本行业的生产运作管理 摘 要:生产运作管理是一门基本的MBA课程,里面着重强调对生产流程进行改造和再生,以实现企业经营目标,提高企业经济效益,对生产运作活动进行计划、组织和控制等一系列管理工作的总称。笔记本电脑行业主要是大规模生产。以皮带流水线生产为主,以量取胜。市场大环境变化,特别对高端产品,价格比较贵而量的需求不大;且不同客户的需求不一样,客户的个性设计要求越来越多。大规模生产相对来说浪费比较严重,对传统的流水线进行改造和重组就显得迫切需要。Cell line(蜂巢)伴随着lean(精益生产)而生,已经在别的行业获得巨大成功。如最著名的丰田公司,又叫丰田模式,如何把cell line的理论和精华引用到笔记本电脑的生产上来,解决笔记本电脑越来越严峻的生产要求,是文章研究的课题。 关键词:笔记本电脑行业;cell line;生产运作管理 绪论 笔记本电脑大环境发生了很大变化,主要表现在以下几个方面:(1)价格越来越低,进入微利时代,对成本控制要求越来越高。(2)终端用户越来越专业也越来越挑剔,市场更加分化,差异化越来越严重。(3)人员流动率越来越高,人员越来越不稳定。(4)使用周期越来越短,更新换代速度加快。如何面对单价高产量小是笔记本电脑行业没法回避的问题。 1 行业环境介绍 目前传统PC企业的行情越来越严峻,根据市场研究公司IDC日前最新报告称,继2015年,全球PC出货量萎缩8.7%,全球PC出货量2016年将下滑7.3%,较最初预计的更加严重,预计这种情况到2019年方能有所改观。另一家市场调研公司Gartner的报告显示,2016年第一季度全球PC出货总量为6480万台,不及上年同期的7170万台,这也是全球PC单季出货量自2007年以来首次低于6500万台。五大PC厂商的出货量均出现不同程度的下滑。 PC企业制造成本上同样面临严峻形势。如2015年昆山市基本工资是1680元/月,加上加班费,平均工资是4581元/月,再加上五险一金、招聘费用、培训费用等等,平均起来一个员工花费不会少于6000元/月。要想从中获得赢利,对于加工企业来说就不得不优化生产,提高生产效率,以节约成本从加工费中获得利润。 2 公司内部环境介绍 由于客户需求的变化,高峰月份和低谷月份产量需求相差不止一倍,这就对产能提出了很高的要求。产能要非常有弹性,要在很快的时间内把因需求降低而流失的人员补充进来,并培训成熟练的员工以满足产量、交期、质量的需求。 由于产品生命周期的缩短,新产品推出和上市的时间越来越短。季节性新产品井喷式推出,在新旧产品交替时刻,生产线的会面临产品种类多,产出低的状况,等待和频繁换线是常事。特别是新产品试产阶段,一条完整流水线一天可能就生产几台、几十台产品。 终端客户的需求不同,所造成的后果就是机种繁多。每个机种的数量就相应变小,这样就会给原材料不管是价格还是质量水准都带来了挑战。而往往高端机种的产量就更小,客人对质量的要求期望更高。如果有低于质量期望水准的,客人会很不满意也会更容易抱怨。这样就得对生产制程控制更加严格,相应的要员配置,质量水准要求都更高,而又得保持相应的利润,必须对生产线进行改造。 3 cell line简介及导入 著名电脑供应商R公司就针对这种高单价低产量的产品生产线进行了改造,由传统的大量生产的流水线变成了cell line,下面介绍一下传统流水线及cell line的情况。 3.1 Cell line和传统流水线的优缺点分析(见表1) 3.2 CELL line关键点 (1)U形生产线的作业。 (2)多能工及一人多机操作人员。 (3)交叉培训获得最大的灵活性。 (4)工作物料配送。 (5)使用小巧、灵活的设备。 (6)使用自动化设备(JIDOKA),减少人员查看设备的时间。 (7)团队合作思想建立。 (8)绩效考核制度配套。 3.3 Cell line相比传统流水线的改善成果 (1)生产周期由原来的10天变成了4天半,同时库存下降45%,资金周转率提高一倍以上,仓库面积减少53%。 (2)WIP(在制品)下降50%,组装效率提升36%。首次通过良率由95%提升到98.5%。 (3)减少换线平均次数从3次/班次到0次/班次。 (4)减少了离线概率达50%,减少了搬运碰撞机会达80%以上,更好地对产品进行管控以及减少了碰刮伤不良,外观不良减少了90%以上。 后续研究:如减少何对90后、00后人员的管理、留才、以及激励。 生产运作论文:工业工程专业《生产运作管理》实验体系设计与实践 摘要:生产系统一直是工业工程的重要研究领域,《生产运作管理》已经成为工业工程各类人才培养的学科主干课程。针对课程理论性和实践性均很强的课程特性,以及目前实验教学相对薄弱且不成体系的状况,通过昆明理工大学研究生百门优秀课程建设项目,以工业工程学科为重点研究构建了一个三维立体架构的生产运作管理实验体系,为《生产运作管理》的实践教学提供了良好支撑。 关键词: 实验体系设计;生产运作管理;工业工程 0 引言 工业工程(Industrial Engineering,简称IE)是对由人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、改进和实施的一门学科,其目标是提高生产率和效率、降低成本、保证质量和安全[1]。在它的发源地美国,工业工程已有上百年的历史,是工程界十大支柱学科之一,为美国经济的发展起到了举足轻重的作用。我国20世纪80年代引入工业工程,1992年在高校开设工业工程专业。我国工业工程学科发展迄今只有20多年的历史,尚属新兴的发展学科。随着我国社会经济的快速发展,对工业工程专业人才需求的日益增大,使得工业工程的教育有了飞速的发展,现形成了多层次(专科、本科、双学位、硕士、博士)、多种形式(电大、自考、高校、全日制、在职学习)、大范围(涉及全国25个省市)的格局[2]。工业工程教育正为我国社会经济建设发挥着越来越重要的作用。 生产系统一直是工业工程的重要研究领域,国家自然科学基金委已连续多年将生产管理、生产计划与控制等列为工业工程(IE)专题。作为一门研究如何将人力、物料、设备、资金、信息和技术等生产要素变换为有形产品和无形服务,为社会创造财富,为企业创造价值的学科,生产运作管理(Production and Operations Management)也已成为工业工程各类人才培养的优秀课程之一,图1为我国工业工程学科各层次人才培养中生产管理类的课程设置概况。生产运作管理是对生产运作活动的计划、组织和控制,其内容包括生产运作系统的设计、运行、维护和改进[3]。通过该课程的教学,不仅使学生对生产运作系统有一个较深刻的认识,系统掌握生产运作管理的理论与方法,更重要的是培养学生能够运用这些理论与方法解决实际问题的能力。 由于《生产运作管理》是一门理论与实践联系十分紧密的课程,如何加强实践教学,使学生通过实践过程熟悉生产运作系统的生产运作过程,增强学生对生产运作管理理论的理解和掌握,提高学生运用相关理论分析和解决生产运作管理实际问题的能力,一直是生产运作管理课程的教学难点问题。 1 我国高校《生产运作管理》实践教学研究与应用状况 十多年来,国内很多高校在《生产运作管理》的实践教学方面开展了一些积极深入的探讨,在案例分析、录像播放、专家专题讲座、信息化模拟、企业参观、课程设计和实验教学等方面起得了很好成效,为《生产运作管理》实践教学体系的完善奠定了一定的基础。具有代表性的有:东北财经大学陈福军教授从生产管理的实践性出发,对经营模拟手段在生产管理计划教学中的应用进行了剖析,认为生产管理计划的实践性可以通过连续、动态的经营模拟,在以生产战略为龙头的纵向计划体系和以生产计划为优秀的横向职能协调中得到充分体现,并提出教师在经营模拟中应扮演好“导演、导游、导师”三重角色[4]。冯根尧教授提出了运用虚拟现实仿真技术(VRS)组织《生产与运作管理》实验教学的基本设想,并就具体的实验项目设置进行了研究。认为运用虚拟现实仿真(VRS)进行实验教学,是增强学生学习兴趣、提高教学质量和教学效果的有效途径[5]。北京航空航天大学王晶教授以研究生“生产与运作管理”课程为例,提出了研究型的教师团队、与学术研究同步的教材、知识转移和学术研究一体化的教学过程、精细化全程管理的综合创新课程建设理念,强调学生参与和互动性教学的重要性[6]。对外经济贸易大学李兵博士对研究生ERP实践类课程教学内容与教学方法研究开展了专题研究[7]。中山大学陈志祥[8,9]、厦门大学许志端[10]、华中科技大学张世超[11]等学者也针对工商管理硕士(MBA)分别从教学方法、企业参观和IT实验平台等方面开展了研究。上海电机学院通过引进沙盘、ERP软件、模拟仿真系统,建立了生产运作管理课程教学的软硬件平台,开展了校内实验与校外实践(企业参观)相结合的生产运作管理实践教学,加大了学生实践能力的培养,使生产运作管理的教学取得了较好的教学效果,得到了学生的普遍认可[12]。其他许多高校在ERP实验、沙盘模拟、课程设计和实践基地建设等方面也开展了大量的、卓有成效的教学实践,取得了良好的教学效果,鉴于篇幅所限,在此恕不一一赘述。 从我国高校《生产运作管理》教学实践的经验来看,以上方法各具特点: ①案例分析:由教师选取实际企业案例,在课堂上剖析企业的实际做法,总结成功经验和失败教训,这是目前主流的方法。这种方法的关键在于要选取到合适的案例。 ②播放录像:通过录像在课堂上播放介绍典型企业的生产运作管理情况,并结合录像进行适当解析,与案例分析相比这种方法的优势在于它的“真实感”,但目前开放的、有针对性的企业生产运作管理录像资源还非常稀缺,同时这种方式的学生参与程度低。 ③专家专题讲座:通过校友、联合办学单位,邀请企业中具有实践经验的生产运作管理人员进入课堂开展专题讲座,介绍企业生产运作管理的实际做法。同样的问题,企业专家讲通常比任课教师自己讲效果好得多。这种方法的优点还在于沟通了学校与企业的紧密联系,但对于一些地区和学校,合适的专家资源还是少之又少。 ④信息化模拟:利用ERP、仿真软件等现代计算机技术建立信息化实验平台,供学生构建企业生产经营模拟环境,进行企业生产经营过程模拟训练,其特点是从直接体验中学习,不受时空限制。这种方式其实应属于“实验教学”的范畴,如何构建满足教学需要的信息模拟环境(实验设计)是这种方法的关键。 ⑤企业参观:带领学生到一些典型的企业中去参观访问,可为学生提供非常珍贵而实用的学习经验。但这种方式在参观企业的联系甄选、带队参观教师的素质要求,甚至在参观时间安排、交通安全等方面都具有一定的困难和要求。 ⑥实验教学:学生在教师的引导下,运用所学理论知识及和学校资源进行实验方案设计和实验操作验证,然后进行归纳、总结规律的一种教学模式。基本结构为:问题―假设―实验方案设计―实验操作―结论―应用。这种方法具有有利于培养学生的学习兴趣、有利于突出学生的主体作用、有利于充分挖掘学生的潜力,培养其创新能力等优点,是自然科学实践教学的主流方法。这种方法的关键在于科学合理的实验设计。 总之,《生产运作管理》是我国工程类、管理类人才培养的必修课,加强《生产运作管理》的实践教学已经被我国越来越多的高校所重视,各个学校根据专业特点和自身条件,开展了形式多样的实践教学活动,对学生生产运作管理能力的培养起到了良好的促进作用。但是,实验教学作为素质教育和创新教育的重要途径,在我国一些高校《生产运作管理》的教学中还存在着实验安散乱、不成体系的状况,尤其是综合性实验、学生自主设计和动手操作性实验较为匮乏,极大地制约了学生生产运作管理科学素质和综合能力的深入提高。学生自己设计设计实验的能力培养,是中国高等工程实验教育努力的方向。 2 我校工业工程专业《生产运作管理》实验教学体系设计与实践 2.1 背景概述 昆明理工大学工业工程专业于1999年开办,现已形成包括本科、工程硕士、工学硕士和工学博士等多层次的工业工程高级人才培养体系。在各层次人才培养中,生产管理类的课程设置是:本科生以生产系统的运行为重点开设《生产计划与控制》课程(专业必修课,48学时);全日制硕士研究生的教学则以生产系统的运行基础,在生产系统的设计和维护改善方面进行扩充,进行完整的《生产运作管理》教学(专业学位的专业必修课,32学时);非全日制硕士研究生(工程硕士)可根据学员情况有选择地开展《生产运作管理》教学(专业必修课,32学时);博士研究生的则在《生产运作管理》的基础上,进一步开展《生产管理理论与方法》教学(专业选修课,32学时)。由于学生缺乏生产运作的感性认识,实验实践教学建设滞后,填鸭式的理论教学无从调动学生的学习热情和学习兴趣。所培养的学生理论知识掌握不牢、实际应用能力不强的现象在所难免,生产运作管理对工业工程学科的支撑作用也难以体现。要从根本上解决这一问题,“生产运作管理实验开发”势在必行。 2.2 实验教学建设思路及架构 本着“形成几个常规实验,开展一些基础研究,建设一门精品课程,支撑一个学科方向”的思路,在昆明理工大学研究生百门优秀课程建设基金项目的支持下,课题组立足于工业工程学科各层次人才培养,兼顾教师教学、科研的需要开展生产运作管理实验设计,构建了一个三维立体架构的生产运作管理实验体系,如图2所示。 验证型实验是学生巩固理论知识、提高实验技能的基本途径,是为了进一步加深学生对所学生产运作管理的基本概念、基本原理和常用方法的理解和掌握,培养学生的实验操作能力、数据处理能力以及其它相关能力而进行的一种基础性实验。验证型也常被称为体验型实验。例如,仿真软件应用体验实验、减速器拆装及结构分析实验、ERP 系统操作实验、ERP系统操作实验、库存控制仿真实验、用Excel求解生产计划实验、牛鞭效应验证实验、质量管理常用工具实验等。 综合性实验是指经过一个阶段的学习后,在学生具有一定的基本知识和基本技能的基础上,对学生实验技能和方法进行综合训练的实验。目的在于使学生能够深人理解生产系统分析的方法和技巧,熟练掌握各种工具对于实际问题的描述,以培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力及查阅中外文献资料的能力。例如,流水生产线仿真实验、需求预测实验、标准时间测定实验、生产线平衡分析实验、车间生产作业计划编制实验、ERP沙盘模拟实训和质量管理分析实验等。综合型实验面向的主要对象本科课程设计、综合训练,以及全日制专业学位研究生。 设计型实验是综合培养学生运用所学理论知识,以问题为导向对所要解决的实际问题提出设计方案,并通过实验或模拟分析等方法进一步发现问题、分析问题、解决问题。设计型实验的目的在于着重培养学生运用生产运作管理的基本原理和方法独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力和科研能力。例如,设施选址与布置实验、流程设计与分析实验、多品种小批量生产系统仿真实验、混流装配线投产顺序的仿真实验、ERP应用模拟实验、ERP集成开发实验、质量管理与控制实验、质量成本模型及其优化实验等。 3 实验开发与应用情况 近年来,昆明理工大学工业工程学科利用“德国银行贷款”和“中央资金支持地方院校发展”项目的支持下,启动了以物流与仓储实验系统、工业工程装配流水线、人因工程实验系统和IE模拟仿真与优化系统为主要内容的工业工程综合实验室,以及以ERP、MES、PLM实验研究为优秀的现代工业工程实验室建设工作。为加强实验开发的“软件”建设,我们组织了工业工程本科生、研究生围绕图2的实验架构开展了生产运作管理实验设计,现已开发各种实验21个如表1所示。其中,包括主要面向本科生、以认知为主的验证型实验7个,面向本科课程设计、毕业设计的综合型实验6个,以及面向研究生课程设计、毕业设计的设计型实验8个。各个验证型实验一般可在理论教学中利用2~3学时进行安排,而综合型、设计型实验一般安排在课余,对有能力且有兴趣的本科学生和研究生开放,复杂、大型的实验可扩展完成毕业设计(论文)。这些实验的开发与应用激发了广大学生的积极性,对《生产运作管理》教学质量的提高起到了非常重要的作用。 4 结语 《生产运作管理》是一门理论与实践联系十分紧密的课程,加强实践教学是提高《生产运作管理》教学质量的关键。在各种实践方式中,实验教学作为高等教育中素质教育和创新教育的重要手段,对学生综合能力的培养锻炼具有非常良好的作用,在今后《生产运作管理》的实践教学中还有待进一步充实和完善。 生产运作论文:试论生产运作管理对企业竞争力的影响 摘 要:本文就生产运作管理将成为企业间竞争的先锋展开分析,详细叙述了生产运作管理的重要性等相关问题,争取做到善于把握自身的生产优势,加强企业的生产运作管理,提高顾客满意度和企业竞争力。 关键词:生产运作管理;企业竞争力;影响及作用 引言 进入全球化经济时代,企业技术日益革新,市场竞争环境更趋激烈,如何在动态复杂的市场环境下,保持变革企业的竞争优势,实现企业未来持续发展,已经成为企业管理层重视的焦点问题。由于企业是多层次资源和能源的综合体,那么企业的竞争构成要素也是多样性的。竞争的重点已经前移到生产运作管理中,关键步骤的设计和系统集成应用,带动了企业高速发展。本文以包含生产设计、运作、维护的生产运作管理入手,探讨其与企业竞争力的关联性。 一、构成企业竞争力的重要元素 企业的竞争力是整合的总体概念,具备“资源”“能力”两层面的基础内涵,同时意味竞争具备静态有效和动态持续性。企业竞争力要素重点集中在企业管理考察上,因为成功的企业离不开内部管理组织,比如管理者能力、企业内部机制、企业文化构建、企业生产运作都直接影响到企业的可持续发展。管理首先可以发现企业发展的漏洞,其次,在未来发展上可以为管理者预见决策提供理论支撑。企业在市场上的竞争手段离不开管理为其提供的决策能力,也离不开企业滋生的资源整合能力[1]。企业竞争力要素之间是层层递进、相互联系的,把这些因素复合在一起才是提升企业竞争力的关键步骤。随着社会发展,企业的外部生存环境在不断演变,只有及时调整产品结构,提升企业对外应对能力,不断的完善产品优化内在,并且积极的对待市场变化,才能使企业在产品资源配置上占据优势,从而促使企业拥有持续发展的动力和能力。因为企业推出制作时间短、质量对比高、使用社会需求的新产品,对应的就会占领大部分市场,所以说竞争要素选择对生产运作的综合竞争能力提升有重要实践意义。 二、企业竞争的优秀是生产运作管理 生产运作管理的目标是以顾客需求为工作动力,以消灭库存为工作方向,促使企业最少投入成本实现最大化收益,对应的提升企业市场敏感反应速度。并且缩短了客户需求的反应周期,以快速方式短期内为企业增值[2]。简单来说就是生产要高效、运作要灵活、时间要缩短。当然这一过程要避免浪费现象,在生产运作管理中浪费所代表的概念以较深刻和广泛,包括返修浪费、库存浪费、制造浪费等。生产运作是企业最基本的生产活动,企业将人力、物力、资金投入在这一系列流程中,以制造客户需求的产品,给客户提供需求服务。 在企业项目的生产运作生命周期中,不可避免的涉及产品更新、设施更新、产品变化的问题,在这个过程中,需要不断的调整和布置产品运作,以增强企业的总体竞争力[3]。目前,一些企业把生产运作管理当作常规理性流程,实际上,企业的发展战略实现载体就是生产运作,而且企业产品的自身特色要纳入产品生产过程,企业才能发挥产品竞争优势。因此,可以明确生产运作是企业后背力量的汇聚源泉,因为企业的生产活动是为其创作经济效益的关键环节。企业生产活动涉及的层面广泛,多是成本支出流程,但是生产运作一直是为企业营造经济价值的。而且资源的合理利用,才能使生产成本得到控制,生产效率提高,才能为企业在市场上争取更多的竞争空间。同时,生产运作消耗巨大,对人力资源配置,资金投放都直接影响。另外,企业客户最关注的问题是产品质量和服务,企业间的竞争重点也就体现在这两方面,产品的优质程度主要取决于生产运作效率,所以说企业竞争的优秀是生产运作管理。 三、优化企业的生产运作管理,增强企业竞争力 (一)产品创新 产品创新对企业的目标实现具有推动作用,直接关系到顾客对产品的满意度,间接影响产品的市场推广。虽然顾客对产品的需求存在差异,但是在总体上是“和而不同”的,只有满足顾客需求,产品才具备市场发展前景[4]。产品设计创新和产品质量对产品发展有巨大的影响作用,也是其制造的关键因素,两者又是相互关联的,因为产品设计受欢迎的基础是产品质量优质。当然产品设计一定要结合实际情况要有现实可行性,如果产品设计的难度过大就会促使产品脱离生产制造,影响企业的经济效益。外观设计直接反应的是产品外观与性能,好的设计可以将企业与竞争对手在外观上区分开,三星首席执行官对企业设计的理解是,设计也属于生产力,索尼、三星等都将设计作为企业的“第二优秀技术”。产品创新的根本也是设计,设计被厂商看作摆脱同质的竞争,也是实施品牌策略的手段。据了解有些企业设计测算,在产生外观上投入1美元,预计可带来1500美元左右的收益,而且企业增加销售,都跟设计有关联。可以说在企业生产环节设计所占的比例为15%,还有优良的设计可以为企业生产降低成本,提高客户的接受率,属于变相的为产品增加了幅值,产品设计促进产品成长,企业在此流程中会增加自身战略价值。苹果公司优秀价值之一是设计,对于消费者来说,吸引人的产品形象,消费者自然愿意花费更多的钱去购买。当然产品用途也与其密不可分,产品设计也要考虑使用价值和使用后期影响,使产品避免后续返修与材料浪费现象出现。同时也减少了产品总量的生产周期,使产品更加快速的投放到市场中。还有,近年来消费市场越来越关注产品的升职价值与回收利用,设计者可以根据实际情况考虑下产品材料的循环使用。 (二)注重技术流程 注重技术流程可以保障企业生产更加的高效稳定,并且帮助企业把资源转化为产品与服务。生产技术流程对企业的影响是深远的,所以企业要重视起来。企业一般生产批量比较大,所以需要选择导向型流程,按照不同产品构造分批组织运作。运用专门设备结合现代信息化技术,提高产品高度标准化,这样大批量生产可以缩短产品的制作时间,企业的生产成本也会相应的减少,生产计划总体流程会更加简便。同时技术流程也要结合产品的实际情况,根据实际特点运作。 (三)优化企业的生产运作管理,增强企业竞争力 生产运作活动对企业来讲是价值增值过程,实现产品价值增值就要向社会供给需求产品。那么生产的商品一定要具备使用价值,以满足客户的需求功效。生产运作管理作为企业运营管理中的关键部分,优质生产环节是企业生存发展的根本问题,维持生产涉及企业多个部门与环节的密切配合,需要产品创新支持,和科学合理的空间布局与技术支持,同时,改善生产运作管理,就必须根据生产管理的基本内容分析探究。还有企业生产管理,最基本的问题是生产运作计划,因为前期计划是组织、管理生产运作流程的重要依据,只有制定科学合理的生产运作计划,才能为企业管理者制定公司发展决策做数据支撑。另外,生产运作计划还能帮助企业进行市场行情预测,促使企业产品规划配置的更加合理。 结语 生产运作管理与企业竞争力相互关联不可分割,也是企业发展的根本源泉,只有重视生产运作管理,才能帮助企业占据同行业经济市场,本文探究的生产运作管理较为浅显,希望能对企业发展提供借鉴作用。(作者单位:贵州财经大学MBA教育中心) 生产运作论文:浅议电力企业生产运作管理理论的内涵 [摘 要]文章通过对生产运作管理的概念及其发展过程,进一步介绍了生产运作管理的基本职能,分析电力工业的基础。指出发电企业生产运作管理的内容,和全面监测内容,最后提出了运营的策略。 [关键词]生产运作管理 电力企业职能管理 一、生产运作管理的概念简述及其发展轨迹 生产运作活动是一个投入一定的资源,经过一系列或多种形式的变换,使其增值,最后以某种形式的产出提供给社会的过程,也是一个社会组织通过获取和利用各种资源向社会提供有用产品的过程,生产运作管理的发展可分为三个阶段 第一阶段为18世纪末至19世纪末的早期放任管理阶段,即产业革命阶段,生产运作管理仅仅处于萌芽期,当时最具影响力和代表性的是“劳动价值论”与“分工”理论。第二阶段起源于20世纪衬泰勒的科学管理方法。泰勒的科学方法使生产与运作管理摆脱了经验管理的束缚,开始走上科学管理的轨道。 第三阶段从20世纪80年代后半期开始,开始由信息技术运作管理去考虑,如何利用新技术重新构建业务流程;改进供应链物流;信息流和资金流的流动;快速获得外部资源,以加快市场响应速度;如何利用新技术改进企业与供应商、与顾客的关系。这些问题构成了当前生产与运作管理的研究热点,新的生产与运作管理理论正在不断形成。 二、生产运作管理的基本职能要素 生产运作管理是生产运作的计划组织、控制模式和策略的管理活动。理查德・B・蔡斯认为,生产运作管理就是面向生产资源的管理活动,而如何管理就是面向生产资源的管理活动,而如何管理生产资源是关系到企业战役发展而企业竞争的关键。而生产运作管理出现了许多新观念和新趋势。国内外学者对市场全球化、全面质量管理、柔性、缩短时间、技术创新、人工参与、流程再造、环境问题、供应链管理、精益生产等投入极大的研究热情,其研究动态成为当今工商界关注的热点。人们对质量,基于时间的竞争、增值过程、环境保护及全球化竞争观念的需求,充分说明生产运作管理是企业生存的关键。 三、电力企业生产运作管理的基础工作 电力工业的特点(一)是产、运销同时完成。电力工业集产、运、销于一身,从生产电能到送达用户使用是以光速进行,电力的生产与消费同时完成,即电能不能直接储存;(二)是技术密集型企业。现代电力企业是以超高压电网干线为骨架,以发电厂和用户联成电网同步运行的企业,以高参数、大容量发电机组为主体,以大量的发电、输电、变电、配电设备组成一个极其复杂的受控系统,复杂的电力系统必须以高度的自动化加以控制,并逐步发展到适时乃至超前控制;(三)是资金密集型企业。电力企业的资产总额在美、日、法、英等工业化国家的企业中占全国第一位。我国电力企业固定资产(净值)名列全国各行业之首。 四、发电企业生产运作管理的内容 (1)是经济技术指标管理,发电厂一台发电机组主、辅设备及其系统的技术经济指标超过120个。每一个指标都标志着某设备、某系统、某部分经济性能的优劣。火力发电厂的经济技术指标是指影响火力发电厂锅炉、汽轮机和发电机设备及其系统经济性能的全部技术经济指标。热电厂的主要经济技术指标包括发电(供热)量、发电煤耗、发电(供热)厂用电率、供电(供热)煤耗。技术经济指标管理工作。(2)是可靠性管理。发电厂可靠性管理是采用科学的现代化手段管理和指挥生产、规划设计、设备更新改造的先进模式。根本上讲是要充分发挥现有的设备潜力,提高可用率,提高生产能力,提高安全、低耗、稳发、满发的经济运作水平。并从规划设计、设备制造、基建安装、生产运行诸环节中制订并执行统一的可靠性规则,监察并分析发电厂系统运作可靠性。可靠性管理是电力企业生产运作管理工作的重点。(3)是设备的全过程管理。发电厂是技术资金密集型装置工业,企业内部设备技术状态和组织状态的好坏,对企业本身及社会都有影响。设备管理就是围绕设备从选择购进直到报废全过程而开展的系统管理工作的一种新学科,也是对主要生产设备从设计、制造、调试、使用、维修、改造、技术反馈到更新报废的全过程管理。(4)是生产者队伍建设。电力企业是设备型企业,随着机组容量的增大,技术装备率、机械化与自动化水平的提高产品成本中物化劳动的比重加大等,电力企业的资本构成中不变资本在增加,相对的可变资本即劳动力在减少。为了管理好用好发电设备,强调人机合一,加强员工培训,完善激励机制等多种方式培养人才,留住人才。 五、生产运营监测的功能内容 运营监测信息系统的主要功能主要有全面监测、运营分析、协调控制、全景展示、综合管理和支撑管理等多种功能,以下分别简要介绍: (一)全面监测 运营监测信息系统可实现运营监测中心对外部环境、综合绩效、运营情况、优秀资源、关键流程管理五种类型业务进行全面的监测,通过在线24小时的动态监测,有利于及时发现电力企业在运营过程中出现的异常问题并及时预警,及时采取相关措施,避免损失扩大。 (二)外部环境监测。在电力行业、外部环境监测主要是实现对宏观和微观经济环境、政策环境、法律环境、电力行业的产业政策、电力用户情况等信息的监测。 (三)综合绩效监测。综合绩效监测功能有如下几个方面:(1)通过对电网的分布情况、结构功能、电网设备水平以及电网运行情况的监测来反映电力企业电网的状况;(2)通过对发电服务,客户服务等方面的监测反映企业的服务水平;(3)通过成本、经营效益、工作效益、安全生产等方面的监测反映企业的经营业绩;(4)通过对资产流通和偿债能力等的监测反映电力企业财务状况;(5)通过对市场前景、创新能力以及资金无保障等方面的监测反映企业的可持续发展能力。 (四)运营状况监测。运营状况监测主要是监测人力资源、财务状况、物资情况、营销状况等可以反映企业运营的相关信息,可通过监测得到的信息及时掌握各部门业务的开展情况,将各部门的绩效与企业总绩效进行对比,找出差距,并分析导致差距的原因所在。 (五)优秀资源监测。电力企业的优秀资源包括人力资源、财务资源、固定资产以及知识产权、品牌价值等其他资源,通过对这些优秀资源的监测有利于了解企业的整体发展情况。 (六)关键流程监测。企业运转过程中涉及到的各项流程需要做好监测、重点是对跨部门流程节点的监测,通过监测及时发现关键流程运行不流畅之处。 六、运营监测能力提升策略 (一)高质量高效的人才队伍是推进落实运营监测业务发展的有力保障,与业务条线的员工比较,运营监测人员要有更加专业的能力,根据运营监测的优秀业务内容。 (二)能力建设初期阶段。以熟悉运营监测业务本身的管理制度和流程,熟练使用信息系统,掌握管理沟通能力为优秀内容。 (三)能力建设中期阶段。以掌握被监测对象相关业务知识,具备获取业务数据的能力为优秀内容。 (四)能力建设提升阶段。以具备定量分析能力和业务洞察能力为优秀内容。 由于业务知识面广,专业业务管理经验较难获取,因此必须建立运营监测专家保障机制,利用其它专业的管理专家,开展专业业务培训,快速熟悉业务知识分享业务管理经验方能更好地完成测试。 结束语 电力行业必将打破垄断,走向市场。发电企业全面加强生产运作管理,狠抓电力企业生营监测工作,增强设备运行的可靠性,降低发电供热成本,提高企业的竞争能力,是生产运作管理的关键。 生产运作论文:ZARA公司基于大规模定制的生产运作管理分析 摘要:在过去的几十年中ZARA在快时尚界引进而实现了基于大规模定制的敏捷供应链,并且一举成为全球排名头列的零售商。这些要归功于有着良好客户关系(设计师与客户之间的良好沟通)以及在销售季及时快速配送新款服装的能力。这些其实是基于大规模定制的敏捷服装供应链是加强服装企业竞争的一个重要方面。ZARA给出的又一个启示是生产企业要能够平衡好自我生产和外包业务活动,这样可以缩短交货期并且能够提高市场份额。ZARA的基于大规模定制的敏捷供应链不是一个孤立的敏捷过程,但事实上整个组织既敏捷而又高效。通过快速反应ZARA旨在降低服装供应链的过度剩余内容和产品在配送到达并最终销售前存在的风险。从速度的角度来看,从ZARA的成功中可以得出的是快速反应有着可以同时获得更好的客户满意度和更多的市场机会并且降低总体风险的好处。 关键词:ZARA;大规模定制;服装供应链 面向大规模定制的服装供应链管理主要有三个关键问题需要解决:一是服装企业内部的资源的有效整合和协调;二是利用好外部资源,加以有效整合,与外部建立战略合作伙伴关系;三是准确快速把握消费者需求,建立有效的客户关系管理。ZARA公司之所以在其服装供应链的整合和协调上获得如此的成功,是与较好地解决这三个关键问题是分不开的。 一、整合企业内部资源 (一)ZARA公司实现其服装产品的模块化设计,服装产成品零部件的通用化和标准化 ZARA在其生产的面料仓库中有着通用化的面料,根据订单和设计师的要求适时生产,把共性和个性相结合,一方面节约了成本,另一方面也加速了生产速度。 (二)ZARA公司对于ERP系统的应用 ZARA公司将其所有业务流程都视为一个紧密联系的供应链,企业内部不是彼此独立的,而是相互协同作业的子系统,如财务、进销存、生产、维护、服务等,它对其供应链上所有环节如订单、采购、库存、计划、生产、质量控制、物流、财务等进行综合管理,不仅在范围上而且在深度上都为ZARA公司提供了强有力的管理。 (三)ZARA的内部控制 生产由订单推动,ZARA为全球各门店经理配备PDA,由各经理根据自己对销售情况的把握和对当地市场的预测将消息反馈给总部,总部的设计人员、市场分析人员和采购人员共同参与设计,发出生产要求由生产工厂进行生产。物流配送上,所有服装产成品由位于总部拉科鲁尼亚的物流中心发出,从门店经理通过PDA反馈的信息到新服装产品配送到门店上架不会超过一个星期。 二、整合外部资源 (一)ZARA将采购视为战略性行为 Bruce认为在快速时尚业的服装供应链下,采购已经不再是纯粹的操作性或者技术性的行为了,而必须得上升到战略性层面。采购对于ZARA公司至关重要,因为原材料即面料,全球市场和敏捷供应可以以不同的价格快速给ZARA公司的生产提供各类面料,这直接影响到ZARA最终上架的服装产品,可以使得其产品更具竞争力并且取得价格优势,增强对消费者的吸引力。ZARA将采购原料视为一种战略性的行为,它不局限于持续的原料和服务的供应、降低经营管理费用、减少库存和投资损失的传统采购目标,而是统筹考虑采购的合适的地点、面料数量的质量、时间、价格和供应这样一个整体的层面。ZARA公司对于供应商的选择有着充分的前期准备,它要先去收集面料供应商的信息,综合评估供应市场状况,从识别面料供应商之后再做出选择,选择之后还要进行跟踪评估,他追求的和优秀面料供应商的持久性战略性合作,而且更多采用的是电子采购。这样,ZARA将采购战略融入到整个公司的战略当中,而不仅仅是那么不重要和关键的纯粹操作性行为的采购了。 (二)ZARA生产业务的外包 虽然ZARA公司全球超过一半的服装是在欧洲本土生产的,而且几乎所有服装产品都是由位于拉科鲁尼亚的物流中心发往全球各门店的,但它也将很大程度上的生产业务外包,这在欧洲本土以外的市场体现比较明显。ZARA将所有供应厂家的制造资源进行统一集成和协调,ZARA自身从事最优秀的设计业务,生产由建立战略合作关系的生产工厂进行。 (三)ZARA的科学评价体系 在ZARA与基于大规模定制的服装供应链上其他合作商的合作中,ZARA有着相应地评价指标对供应商和合作商进行整体的评价。它的评价指标不单单涉及到自己发出的采购、生产要求是否达到或者与之建立合作关系的企业本身的经营状况、信誉之类的问题,而是能够恰当反映供应链运营状况以及上下节点企业之间的运营关系,从供应商和合作商的产品质量、价格、交货期、服务和维护等方面进行综合考虑和评价。某种程度上ZARA也是使用层次分析法来对供应商进行定性和定量的分析和选择的,它收获的效果就是可以比较有效地克服人为因素的干扰、主管因素过多的现象,能为ZARA提供比较科学、客观的决策依据。 三、有效的客户关系管理 (一)ZARA强调客户参与 良好的供应商和企业之间以及企业与客户之间的沟通能够保证更好的服装供应链的管理。大规模定制下的服装供应链是以客户中心论为指导理念的,不再是传统的产品中心论,“一对一”的营销、建立网络营销平台以及学习型客户关系都已经提上大规模定制下服装供应链管理的日程。而ZARA与客户的关系的良好保持,强调客户参与其服装产品的设计及其他业务流程一方面减少了客户关系管理上的难题,另一方面更好地整合了整条服装供应链,这是ZARA众所周知的。 (二)ZARA对于客户信息反馈的重视 ZARA的设计师每天收到各个门店经理反馈来的信息,包括销售和库存数据而且再反馈信息给门店经理,这个过程其实就是信息共享的过程。它包括三个步骤:观察原始数据,使得原始数据具有意义,测试假设性。当然,原始数据的获得来自定性和定量的方法,销售和补货报告由ZARA门店经理每小时检查一次。此外,各个门店的经理向总部发送订购或者补货这过程本身不是依靠从总部发送到各门店的信息,而是各门店经理预测的准确性影响到他们的业绩,这使得他们更加敬业和负责。定性数据的收集一部分是目标客户直接反馈给店员的,另一部分是在门店当天营业停止后,门店经理和助理根据当天销售库存状况,整理出信息并且反馈给设计团队。 (三)ZARA对于客户体验的重视 ZARA收集到的客户原始数据在ZARA总部进行。在那里,设计团队、快速成型团队、市场专家和买家坐在一起讨论。讨论的场所是三个有着开放布局和构造的大厅,分别属于男装、女装和童装。基于反馈过来的信息,设计团队做出新的设计、原型和数量及额度的限制,然后根据客户购买意愿的不同结果送到门店进行测试。为了测试新款式和整体的匹配度,从面料、色彩等方面都会进行测试。ZARA总部有一个称之为时尚街的大型地下设施。它是个类似于米兰、伦敦这样一些城市的街道的地下层。在那里,街道上的店铺建筑不仅外表很新,而且内部设施、灯光甚至背景音乐都是很新颖时尚、前沿的。这些都是由建筑师、视觉效果评测人员和设计师共同合作精心设计完成的。 生产运作论文:应用型本科院校生产运作管理课程教学方法 摘 要 生产运作管理是一门实践性很强的课程,同时也是管理工程、工商管理专业必修的优秀课程。本文将针对目前生产运作管理课程教学过程中存在的问题进行分析,目的在于寻找到适合应用型本科院校生产运作管理课程的教学方法,提高学生的灵活运用知识的能力。 关键词 应用型本科 生产运作管理 教学方法 0 引言 国内各高校的管理工程专业、工商管理专业、物流专业都将生产运作管理作为优秀课程对待,不管是高职技术类层次、本科生层次、研究生层次以及MBA都被列为专业优秀课程。由于该课程的实践性特点比较突出,学生普遍反映该课程比较难、内容抽象而枯燥,各高校教师普遍认为这门课的教学工作不容易展开,想要让学生能力水平与现有人才市场的需求接轨,比较困难。在教学过程中,对教师的能力水平要求较高,而授课对象――学生在择业过程中,倾向于“白领”工作,对于“蓝领”――跟生产运作有关的行业工作没有兴趣,进而导致学生对学习这门课程的热情不高、动力不足,对生产课程不受重视,而且学生没有任何实践工作经验,进而对生产运作缺乏感性认识,要改善这种教学现状,提高这门课的教学质量,具有重要而迫切的现实意义。作者想要找到生产运作管理课程教学中所存在的主要问题,进而优化现有的教学方法,力求发掘出适合于应用型本科院校的生产运作管理课程的教学方法。 1 生产运作管理课程教学过程中的主要问题 在企业运作过程中,生产运作管理是最复杂的过程,它涉及的面最广,牵涉的过程最多。①在本门课实际的教学活动中却存在较多的问题,其中有几个问题比较普遍,下面将授课过程中存在的问题总结如下: (1)目前缺少适合应用型本科院校教学的教材。现在高校所使用的教材大多以陈荣秋先生所编写的为主,现在的大部分教材的内容都是以制造业的生产管理为主,针对服务业运作管理的较少,国内高校学生由于入学前没有实习经历,没有企业实践工作经验,所以导致进入象牙塔的学生对组织的生产运作过程没有足够的认识,所以在学习过程中对教材内容理解不准确,所学知识与学生毕业后从事服务业工作不相适应,使所学知识与实际严重偏离,缺乏应用生产运作管理的基本理论和方法去解决实际问题的能力。 (2)教师欠缺企业从业经验。目前高校的教师多是毕业后即从事教学工作,尤其是民办高校的教师,更是毕业后就直接走上讲台,没有企业的实际工作经历,普遍缺少企业生产运作管理经验,或者即使有一定的生产管理的实际经验 ,也由于长期在高校从事教学和学术研究,对企业目前生产运营中的某些实际问题的了解不够深入,教师在教学过程中容易造成理论和实践脱节、枯燥不生动等问题,②而生产运作管理课程实践性又很强,恰恰对授课教师的这方面要求较高,这也是目前各高校生产运作管理课程的普遍问题之一。 (3)教学方法过于单一。目前生产运作管理课程的主要教学方式还是“填鸭式”教学,老师台上讲,学生台下记,这种教学方法显然不适应实践性很强的生产运作管理课程的教学,尤其是对于应用型本科院校来说更是达不到锻炼培养应用型人才的要求。但“填鸭式”教学也有其优点,优点在于教师的主导作用发挥得很好,教师授课过程中对课堂的把控较好。同时也存在弊端,这种教学方式未能充分发挥认知主体――学生的能动性,完全忽视对学生的潜能的开发,使得学生始终是被动地接受老师所传授的知识。结果导致学生难以将所学知识应用到实践中,去解决实际问题,课堂上所学和工作中所用完全脱离,教学效果较差。高校教学过程中基本都使用多媒体教学,这种模式较之前的板书却有很多优点,但是同时也造成教师在讲解过程中过度依赖多媒体这种形式,教师往往偷懒,使得教学效果较差,这时就需要教师采取灵活多样的教学方法来提高该课程的教学效果。 (4)实训基地欠缺或是实训基地的应用未落到实处。由于生产运作管理课程的实践性很强,所以学生在学习本课程之前应该到企业进行参观,增强对企业生产运作管理的感性认识,参观过程中把遇到的问题记录下来,回到学校学习本门课程,做到问题驱动,增强学生的学习兴趣,学习完本课程之后要再次进入到企业生产实习,再对之前的问题进行验证,体会课堂上所学的生产管理的一些比较难理解的理论。这些任务的完成都需要建立实训基地。在之前的教学过程中,学生缺少实践锻炼的机会,所有的知识的学习还主要是以听为主,往往造成学生难以理解这些空洞的理论,大大降低学生对本课程学习的兴趣。现在很多高校的问题是实训基地太少,或者有些高校虽有实训基地,但是却未真正将实训基地的作用发挥至实处,徒有其名。 2 生产运作管理教学方法创新 2.1 选用适合应用型本科院校学生的教材,同时精心设计教学内容 目前,国内各高校使用的生产运作管理教材编写的质量很高,这些教材的内容理论性学术性较强,因此比较适合于学术型本科的教学,但对于应用型本科的教学来讲,这些内容却显得偏理论轻实践,教学过程中普遍感到难度偏大,内容体系很完整,有些章节内容和教学计划中其他课程有冲突,所以运用这些教材来给应用型本科的学生授课,难免出现讲授的内容与这一层次学生的就业需求不相适合。 授课教师在授课过程中,除了保证课程体系的完整性以外,更要时时关注市场需求,所以要求任课教师走进企业,与企业COO交流,了解掌握目前各企业在运营过程中经常出现的问题,以完善授课内容,而且可增加教师的案例素材,据此去调整授课的侧重点。现在的生产运作管理教材普遍偏重制造业轻服务业,所以教师在授课过程中不要拘泥于教材的限制,要适时调整教材内容,满足市场需求,另外还要注意与学生多沟通多交流,了解现在学生的真正需求,作为教学内容的参考。 2.2 通过各种方式方法丰富教师的企业实战经验 教师的授课内容与市场需求及学生需求不一致,其根本原因在于教师本身缺乏企业的实战工作经验。为从根本上解决这个问题,笔者以为,可以从以下途径帮助我们的教师获得企业实战经验:一是教师深入到企业挂职锻炼,各高校应该对教师进企业挂职锻炼给予充分的保证,采用各项政策鼓励教师积极到企业工作;二是教师应主动联系本地企业,通过与本地企业建立长期稳定的合作伙伴关系,这样既可以为学生争取到更多的实习机会,也为教学过程搜集更多的素材,为授课内容的完善做更多调研;三是通过网络搜集企业实战性案例,使授课内容更贴合实际。 2.3 改进教学方法和手段 改善多媒体教学的单一模式,增强与学生的互动,笔者在生产运作管理课程的教学过程中,采用案例讨论法、角色扮演、模拟诊断等教学方法,强化师生的交流与互动,这些教学方法的运用要较传统的课堂提问、课堂讲解等方式效果要好。案例讨论法要注意选取好的案例素材,优先选用本土企业案例,应用型本科教学应注重案例讨论法的实施效果,要控制小组人数,掌握案例讨论的节奏,恰当安排好案例阅读、讨论、发言、总结各环节的时间,可采取点名发言,经过笔者的试验,认为点名发言的效果要好于自愿发言,这样可以避免以下情况发生:有些学生较主动,造成发言次数较多,而对于一些比较内向的学生则缺少锻炼机会,任课教师在整个案例讨论过程中要充当主裁判的角色,做好过程记录及最后的点评总结,力求做到公正公平,赏罚分明;模拟诊断法是在上课之初由学习小组模拟企业,完成企业生产战略制定、选址、设施布置、计划制定、模拟生产过程中可能出现的问题进行分组诊断,然后让各组学生对诊断结果质疑和讨论。这样的教学方法不但能增强学生的学习兴趣,提高学习的主动性和积极性,提高学习效果。在生产决策、质量控制等内容的教学过程中,采用角色扮演教学方法,根据模拟的情景,让学生扮演成公司经理、财务主管、采购主管、生产主管等现实世界中的不同角色,然后对生产过程中的一些问题作出判断,找到应对措施,做到在游戏中学习,提高学生的学习兴趣的同时,加深对生产运作管理相关概念的理解。 笔者在授课过程中增加生产现场的视频播放,现在生产现场的视频播放以全英文讲解居多,这个应用型本科院校的学生来说难度较大,所以笔者认为应跟更多的和本土企业合作,获取本地企业的视频资料,通过分析视频资料中的生产运作管理问题,来提高学习效果。 2.4 多角度全方位利用各种资源增强学生的实践锻炼机会 条件允许的学校可以考虑在校内建立一个模拟实验室,实验室内可考虑设置一套简单完整的车间工作流程平台,可以将生产出来的产品自产自销,在学校范围内向学生销售产品,用学生学习生产出来的产品以低价投入到学校市场,比如说可以在校内建立一个超市、一个面包房、或者建立复印店、快递公司、洗衣房等等,这样不仅可以让学生将所学和实际联系起来,同时还能给学校师生创造经济效益。 在理论教学过程中,为了强化学生实践能力,可根据各学校情况安排一定学时的生产管理模块上机操作。在课外学生可自行在计算机上利用EXCEL中的“规划求解”软件求解选址问题;用“反复试验法”制订综合生产计划;用EXCEL 进行 MRP 的制订等内容。通过上机实验,学生不仅强化了相关知识的学习,而且对软件有所熟悉,掌握了利用计算机解决生产运作管理问题的方法。③ 3 结语 本文根据作者近几年从事生产运作管理课程的教学实践,分析了目前该课程教学过程中存在的主要问题,并通过改编教材、增强教师实战经验、改进教学方法以及通过各种手段增强学生的实践能力等措施,主要是培养学生解决实际问题的能力,进一步提高生产运作管理的课程教学效果。 生产运作论文:独立学院生产运作管理课程教学模式研究 [摘 要]为了实现独立学院应用技术型人才培养目标,生产运作管理课程教学模式的建立从整合教学内容入手,以“精、新、实”为原则,设计体现课程系统性、务实性和操作性的知识体系。通过实践案例教学法、工作任务导向法等改进教学方法,形成“一本手册、一个任务、一次演讲、一个学习平台”的教学模式,给学生以学法指导,以激发学生兴趣,使学生“会学”并“乐学”,在实践中提高学习能力。 [关键词]独立学院;生产运作管理;教学模式;教学方法 生产运作管理课程是本科院校工商管理类专业普遍开设的一门专业优秀课程,该课程具有多学科交叉的综合性及实践和理论结合紧密的实操性等特点,这些课程特点无疑对教师的“教”和学生的“学”都提出了较高要求。针对独立学院培养应用技术型人才的目标,结合独立学院学生特点,从教学内容整合、教学方法改进以及教学模式形成等三方面进行了生产运作管理课程教学模式的研究。以期通过建立完善一套系统的适应应用技术型人才培养目标的课程教学模式,给学生以学法指导,激发学生兴趣,让学生“会学”并“乐学”,提高自身实践能力。 1 生产运作管理课程教学现状分析 1.1 教材内容 目前对教材的选择,一部分高校直接使用国外引进的原版教材,另有一部分高校采用国内学者编写的教材,其中以陈荣秋教授和马士华教授编写的生产运作管理最具代表性。这些教材的共同特点是以传统制造业的运营管理为基本内容,体现对物的管理,技术性、理论性强,概念抽象、计算复杂,故要求课时量要多,且与管理类专业的其他课程的风格相去甚远。 1.2 教学方法 教学方法以传统的教师讲授为主,学生参与度低。虽然加入了案例教学,但由于大部分案例脱离学生的实际生活和认知范围,再加上课时量的限制,以及独立学院授课班级人数普遍较大,通过案例讨论来理解知识点提高学生的学习兴趣和主动性,增加学生参与度,其效果并不理想。 1.3 学生特点 独立学院管理类专业招收的学生多以文科生为主,这些学生有其自身特点,表现在:知识结构中数学知识缺失,凡涉及数学的内容由怕生烦;兴趣爱好上喜欢学习形象的课程,排斥抽象的内容;思维特点是感性思维较发达,而抽象逻辑思维欠缺;就业观念中普遍轻生产、重营销财务,所接触的和就业意向多为服务业,认为生产管理与今后工作实践无关。 1.4 教学中面临的困难和问题 基于以上分析,以应用技术型人才培养为目标的独立学院,在生产运作管理课程的教学中面临着以下的困难和问题:第一,教材的适应性不够、应用性不强;第二,教学方法单一,不能适应培养应用技术型人才的需要;第三,学生缺乏学习兴趣、主动学习意识欠缺、学习能力弱。 因此,对于独立学院生产运作管理课程的教学模式的建立主要包括整合教学内容,以弥补教材的适应性不够、应用性不强的问题;改进教学方法,以适应培养应用技术型人才的需要;搭建平台,给学生以学法指导,增加学生兴趣,提高学生学习主动性,在实践中提高其学习能力。 2 生产运作管理课程教学模式建立 2.1 整合教学内容 教学内容整合主要体现在:一是“一增一减”,即适当减少有关制造业生产管理的内容,增加服务业运营管理的内容;二是“少重复重实用”,即取消或减少与其他专业课程重复内容的课时,注重课程内容的务实性和操作性。 2.1.1 整合依据 第一,随着服务经济的发展,2013年我国第三产业(服务业)占GDP的比重已达46.1%,首次超过第二产业(制造业)占比,成为三大产业中的首位。 第二,当代世界经济中,服务业是增长速度最快的领域,已成为经济发展的主要动力。发展现代服务业符合我国产业结构调整的需要。 第三,独立学院工商管理类本科毕业生就业领域多集中在服务业。 第四,服务业贴近学生的衣食住行,服务运营管理的内容更能激发学生的学习兴趣; 第五,独立学院应用技术型人才培养目标的需要。 2.1.2 整合原则 适应独立学院应用技术型人才培养目标,突出“精、新、实”的特点。精:针对课时少、内容多的情况,取消或减少与其他专业课程重复内容的课时,筛选出生产运作管理的经典理论和方法,进行精讲;新:追踪生产运作管理领域的新理论,补充到课程中;实:通过增加案例,布置工作任务等方式,体现课程的务实性和操作性。 2.1.3 整合内容 第一,调整生产运作管理教学大纲和课时安排。如表1所示,对本课程与其他专业课程的重复知识进行分析后,精简内容,建立适合独立学院工商管理类本科生的知识体系,并力求体现内容的系统性和完整性。具体内容及课时安排如表2所示。 第二,编制生产运作管理课程学习手册、课程教学案例和阅读材料,集成生产运作管理课程习题库。通过增加学生自己动手、动脑的课堂练习和课后作业,强化实操性训练。 第三,承担企业全面管理沙盘模拟(ERP)实训课程,将生产运作管理课程中相关的理论和方法,以计划、报表等形式加入到ERP实训课程中,编制企业管理模拟实训指导书,使实践和理论紧密结合,体现课程的实用性。 2.2 改进教学方法 针对独立学院学生特点和实际条件,选取易操作、有实效的教学方法,增加学生兴趣和参与度,引导学生自主学习。 2.2.1 案例教学法 案例教学的重点在于选取贴近学生认知的真实案例,调动学生自主学习、探索、讨论的积极性。为保证教学的时效性,案例教学的课堂组织可以按以下过程展开。 首先,课前提前布置。针对课程的章节内容,选择对应的案例,并提出相应的提示性问题,提前布置给学生,让学生分组提前预习案例。 其次,课上分组讨论。课堂上限定时间,分组讨论,形成书面讨论意见。每组派代表陈述本组观点和结论,鼓励各组之间互相质疑,激发学生深入思考。 最后,教师总结提炼。学生讨论结束后,教师一定要进行总结和点评,中肯指出学生在思考问题时需要改进的地方,肯定学生的学习热情和探究精神,引导学生把现实企业中面临的问题和理论结合起来,从理论中找到解决问题的方法。 2.2.2 工作任务导向教学法 工作任务导向教学的难点在于选择适合学生操作的任务布置给学生,让学生利用充足的课外时间,结合课程中的相关理论,进行实地考察、调研,提出解决问题的方案。 首先,任务选取。教师布置的任务以便于学生自主实践、贴近学生生活实际为宜,比如以调查超市的设施布置、学校食堂的布局、校园旁常去小饭馆的服务流程等为任务。既便于实施,又有一定的挑战性。 其次,实地调研。学生分组领取任务后,利用课外时间,选取调查对象实地调研。鼓励学生拍摄视频进行过程记录,增加趣味性和真实感。 再次,制订方案。对调研对象的有关现状进行分析后,结合课程理论,分析存在问题,提出改进或解决方案。 最后,课堂展示。将领取的任务完成状况进行课堂展示,鼓励学生以拍摄视频、自编情景剧模拟场景等形式与制作PPT结合展示,再现真实环境和情景。最后教师讲评,发现学生的闪光点,鼓励创新意识。 2.2.3 视频资料教学法 选取与教学内容相关的视频影像资料在课堂上放映,一方面用生动的画面和鲜活的过程增加学生兴趣,另一方面增加学生对抽象理论的感性认识,降低学生理解的难度。 2.3 形成教学模式 通过以上教学内容的整合和教学方法的改进,形成“一本手册、一个任务、一次演讲、一个学习平台”的教学模式。 一本手册:通过完成学习手册(包括课堂笔记记录和课后练习作业),加强学生学习过程管理。 一个任务和一次演讲:通过设置任务并进行研究成果的课堂汇报,增强学生的实践能力以及理论与实践结合运用能力。 一个学习平台:通过建设生产运作管理课程学习网络平台(可以是学习网站,也可以是微信公众号内容推送),给学生提供一个和教师进行一对一互动的平台,提高学生的自主学习能力。 3 生产运作管理课程教学模式应用效果 3.1 课堂教学效果提升 增加了学生课堂学习的兴趣,提高期末考试及格率。生产运作管理课程期末考试及格率基本稳定在80%左右,比之前提高近10个百分点。 3.2 学生实践创新能力增强 引导鼓励学生运用课程相关理论,进行实践活动,在实践中提高解决问题能力。比如,在教师指导下,笔者所在学院市场营销专业学生组成的团队,运用生产运作管理课程中有关服务系统设计理论,申请获批学院学生科技创新项目。 3.3 毕业论文选题拓宽 引导学生运用生产服务运营管理相关理论,结合实习单位进行相关选题研究。笔者所在学院市场营销专业毕业论文选题改变了过去大多以营销策略为内容的情况,增加了服务质量管理研究、顾客满意度研究等内容,提高了论文质量,增加了内容的多样性。 3.4 理论课和实训课有机结合 对生产运作管理课程中生产计划管理、物料管理等重点、难点内容,通过在ERP沙盘模拟实训课程中设计流程,增加制订计划、完成报表等环节加以体现,让学生通过实际操作,加深对枯燥理论的理解和应用,实现理论课程与实训课程的有机衔接。 4 结 语 生产运作管理课程是一门综合性多学科交叉的课程,同时又是实践性和理论性结合紧密的课程。对于独立学院生产运作管理课程的教学模式的建立主要包括整合教学内容,以弥补教材的适应性不够、应用性不强的问题;通过实施案例教学法、工作任务导向法等改进教学方法,以适应培养应用技术型人才的需要;搭建平台,给学生以学法指导,增加学生兴趣,提高学习主动性,在实践中提高学习能力,最后形成“一本手册、一个任务、一次演讲、一个学习平台”的教学模式。 生产运作论文:生产运作管理者的技能与能力培养 摘 要:随着全球经济一体化,各企业间竞争日益加剧,生产1运作管理者对企业的发展起着至关重要的作用。通过文献研究和理论分析等方法,本文提出了生产运作管理者所应具备的五种技能,并对如何培养能力给出了相应的建议。 关键词:生产运作管理者;技能;能力培养 1、引言 从现代制造业发展趋势看,企业与外部环境的关系日益明显,企业对运作战略、竞争战略、生产运作规划等方面的技能要求越来越高。 生产运作管理是组织创造价值的主要环节,是组织竞争力的源泉。生产运作管理所追逐的目标是:高效、灵活、准时、清洁地生产合格产品或提供满意服务。因此,生产运作管理者在企业中扮演了一个至关重要的角色。 生产运作管理者运用了企业绝大部分资金来组织生产运作活动,他们活动的效果决定了企业效益的好坏,因此生产运作管理者对企业发展有着深远的影响,对生产运作管理者的研究就很有必要。 2、文献综述 1955年罗伯特・卡茨在美国哈佛商业评论发表了《高效管理者的三大技能》一文,为管理者技能的研究奠定了基础。温习章《现代管理者应具备的能力及其培养》通过对国内企业在管理者能力培养中存在的问题分析,阐明了他认为现代管理者应具备的技能,分析了当前现代管理者能力培养的现状,最终对管理者能力培养问题提出了相应的策略与建议。2008年冯根尧发表了《从制造业信息化看现代生产运作管理人才的培养》一文,通过分析制造业信息化对企业生产运作活动带来的变革,提出了信息化环境下生产运作管理人员应当具备的能力与知识结构,探讨了现代生产运作管理人才培养的创新思路。2012年许超的《基于时间相关性的危机管理研究》一文,对于如何解决时间短暂性这一危机管理的切入点进行了深入的研究,分别从改变人的主观认知和有效利用时间两个方面对危机管理问题提出系统性的分析思路和解决问题框架。 上述文章多是对管理者进行研究,范围比较宽,对具体部门的管理者应具备的技能研究不够详细。生产运作管理者是管理者中的一部分,他应该具备管理者所必备的技能,但是又由于其专业技能的限制,而有别于一般的管理者。因此,本文对生产运作管理者所需的技能及其培养进行研究。 3、理论分析 3.1有效管理者的三种基本技能 20世纪50年代,美国企业界掀起了一场寻找“理想经 理人”的热潮。罗伯特卡茨认为,许多企业如此强烈地执着于寻找类型化的经理人,以至于它们只盯住某些特定的性格特质或素质,反而忽视了真正应当关心的问题――这个人究竟能做成什么事情。因此,他提出了管理的“技能”说。 有效管理者的应具备三种基本技能。首先是技术技能,即管理者对某项特定活动的理解程度和熟练程度,主要是如何“处事”。其次是人际技能,即管理者作为团队的一员,高效的开展工作,以及促使大家团结协作的能力,主要是怎样“待人”。第三是概念技能,即管理者以整体视角看待企业的能力,即把企业视作一个整体的全局把握能力。 3.2生产运作管理者的分类及学习内容 正如将管理者分为基层管理者、中层管理者、高层管理者一样,生产运作管理者也被分为不同的层次,并且不同层次的生产运作管理者所需学习的内容也有分别。 对于生产现场控制的管理者应以生产过程分析为基础,加强创新研究和开发设计、工艺管理和加工制造、过程协同和质量控制等关键环节的学习。对于生产资源配置的管理者,应以成本分析为基础,加强对外部协作,内部计划及时响应等关键环节的学习。 对于生产运作决策者应对以信息管理为基础,加强产品市场和客户关系,人力资源与资本运作,发展战略和风险管理等关键环节的学习。 3.3危机管理 危机管理具有时间短暂性、不确定性和价值威胁性等特征。危机管理的管理难度大,管理时间短,如果在发生危机时没有进行及时有效的危机管理,那么,对于企业的打击将是十分严重甚至是毁灭性的。危机管理也是生产运作管理者需要面对的一个挑战。 对于危机管理而言,管理者一般有两种思路。第一种是:建立危机预警机制,通过预警机制提前预知公共危机,从而在危机发生之前就全面展开管理活动,针对危机问题进行决策、计划、积极进行资源准备。第二种是:缩短管理活动所需的时间,提高时间的利用效率,采用模式化管理。 4、建议 4.1生产运作管理者所应具备的技能 通过以上的研究,本文认为,一个卓有成效的生产运作管理者应具备以下五种技能。 ①专业技术技能。生产运作管理者对技术的深入掌握,会使得其在质量 管理、生产管理、库存管理中更加得心应手。此外,针对目前不断升级的信息化浪潮,掌握企业的信息化手段与技术也是必不可少的。 ②创新技能。创新能力和创新精神对于生产运作管理者来说是十分重要的,开阔的视野与发散性思维,能够更好地服务于生产 运作管理者在运作战略、运作规划等方面的工作,从而给企业带来价值的提升。 ③人际技能。生产运作管理者要组织工人和技术人员进行生产活动,他们必须具备处理人际关系的能力,要善于与他人合作共事,调动他人的工作积极性,协调众人的活动。要有良好的合作精神,使企业充分利用资源,获得更好地收益。 ④学习技能。制造业生产运作活动包括新产品研发或已有产品的更新,降低成本和提高性能,工艺流程的改进和革新等等。实现信息环境下这些活动的网络化、数字化、电动化、智能化,就需要对计算机控制,软件工程,工业工程,管理工程等有不断深入的学习与应用。这就要求生产运作管理者有较好的学习能力。 ⑤危机管理技能。在生产运作管理的过程中,难免有突发事件的出现。要求领导者立刻做出正确反应并及时控制局势,否则会扩大突发危机的范围,甚至可能失去对全局的控制。在处理突发事件时,领导者固然要有冒险精神,但也要倾向于选择稳妥的阶段性控制的决策方案,以控制事态的发展。要有循序渐进,准确预测事态发展的能力。因此危机管理技能对于生产运作管理者而言是一项非常难但是又必不可少的技能。 4.2能力的培养 对管理者能力的要求上升到一个新的高度,那么,对管理者能力的培养也成为管理的重要内容之一。通过培训提高他们在实际工作中系统地分析问题、认识问题、解决问题的综合管理能力。主要的培养方法有以下几种: ①讲授法。由专人对参加受训的人员讲课,其优点是时间集中,讲课不受干扰,传授知识较系统也较多。 ②讨论法。业务讨论会有组织选派有关管理人员参加,每次研讨会可定一个专题作为主要内容。对参加培训得人员提出共同的问题,让他们进行讨论,最后找出解决问题的方案。 ③案例研究法。把经营管理成功或失败的例子摆在参加培训的人员面前,让他们进行分析,然后找出原因以及对策,或将一个有待加强管理的例子拿出来,让受训人找出对策。(作者单位:河南财经政法大学) 生产运作论文:“模块化、项目式”《生产与运作管理》教学改革与实践 [摘要]《生产运营管理》是管理类专业的专业课程。本文主要讨论以学生为主体构建《生产运营管理》的实践教学新体系,并论述了新实践体系构成模块化项目式教学的优点,为该课程的教学提供了一种有效的方法。 [关键词]生产运营管理;实践教学;模式 《生产运作管理》是现如今高校管理类专业的专业优秀课程,该课程内容涉及学科众多,对学生的前期知识积累要求较高,目前传统的教学中重理论讲解,对实践环节投入相对较少,大多停留在课堂简单案例分析的阶段,这就让学生对学习该课程变得更加困难,学习效果不理想。企业实习与企业调研作为高校实践教学的重要平台,对学生动手能力和创新能力的培养具有重要作用。本文将探讨如何发挥学生为主体,借助企业调研构建《生产运作管理》课程实践教学新体系。 1.《生产运营管理》课程教学改革 本次教学改革对象为成都信息工程大学银杏酒店管理学院2012级信息管理与信息系统专业学生,在课程的教学内容、教学方法、教学组织形式、实践环节及最终考试形式上进行了相应的改革尝试,具体做法如下: 1.1教学内容设计上的改革《生产运营管理》作为一门管理类的综合性课程,涉及交叉学科众多,单纯的理论讲解让学生难以接受,所以在课堂教学过程中应该综合理论学习与实例分析,新加入学生的课外企业调查活动,提高学生本身的课堂及课外参与度,积极发挥以学生的主体性,刺激学生的求知欲。这样既为《生产运营管理》增加了鲜活的实践资料,又培养了学生的综合能力。 1.2《生产运营管理》教学方法、教学组织形式改革《生产运营管理》主要是研究企业生产系统的设计、运行、维护和管理,这对在校大学生来说是相对抽象的,仅通过课本知识是难以很深入理解的。为了达到预期的教学效果,让学生对课程产生学习兴趣并获得丰富的收获,在教学方法及教学组织形式中,不断进行创新,有利于教师与学生及学校三方获益。为此本次教学改革,在传统方法相结合的基础上,还增加了以下教学方法: 第一,多媒体辅助教学。多媒体教学虽然在高校已经非常普及,但是大多数教师仅是把它作为陈列课本世纪知识的一个工具,极大了缩小了多媒体在现代教学中的作用。在《生产运营管理》的教学过程中,应该多运用多媒体给学生呈现课本中没有涉及到但又是与本课程极大相关的知识,图表及影片,这样既提高了学生学习兴趣,又增加了学习的知识面。 第二,增加实际案例分析。案例分析是课堂上教会学生如何运用课本知识的一个有效方法,大学课堂的理论讲解少不了案例的支持,但课本上的案例都比较的陈旧,数据比较过时,使得对不断变化的现实问题的支撑力降低,所以在这次的教学改革过程中,不断的增加新案例,对实际问题进行剖析,会更加增加教学过程的科学性,也更会大大吸引学生的注意力。 第三,引入形象图表分析。生产运作管理作为一门综合性交叉学科,理论综合性较强,学生接受困难。在教学过程中,不断的增加简单新颖的形象图表有利于学生对理论知识的深刻理解,在学习过程中更容易的接受知识并灵活的运用。 第四,有效利用学院网络平台应用。纸质版的传统作业提交形式已经开始让不少大学生感到没有新意并且越来越不认真对待。在本课程的教学过程中,取消学生的纸质版作业,改为利用学校网络教学平台来有效连接学生――作业――老师,既让学生感觉到创新,又提高了学生的参与,把被动作业变成了主动作业,大大的提高了学生的学习和作业兴趣。 第五,小组学习讨论。小组学习法已经普遍运用于各个高校的各种课堂中,既有利于学生之间的沟通,也为学生与教师的沟通增加了更多的机会。本课程在教学过程中,主要是让学生进行小组案例讨论,并在有限的准备时间后向全班同学展示各组最终讨论的结果并加以解释,这不但让学生参与其中,而且培养了相互沟通,团队合作的精神,提高了学习在课堂中的兴趣。 2.《生产运营管理》教学实践改革 《生产运作管理》是高等学校经济管理类各专业的主干课程,其传统教学中一直存在重理论轻实务、重科学知识轻传授能力的问题,其实践教学环节比较薄弱,大多停留在实验室教学的阶段。企业实习基地作为高校实践教学的重要平台,对学生动手能力和创新能力的培养具有重要作用。本文将探讨如何依托高校企业实习基地,构建《生产运作管理》课程实践教学新模式。 《生产运作管理》实践教学新模式与传统的实验室教学具有很大的不同,它将充分依托企业实习基地,根据企业实习基地的条件和生产实际进行实践教学体系设置,主要包括课程认识实习、课程设计实习、企业考察实践等三个方面内容。 2.1课程认识实习 本课程认识实习是结合课程教学内容要求,组织学生到企业实习基地参观企业生产车间、生产工艺流程、生产物流、库存管理等,使学生对实习企业的生产运作过程和设施有初步的感性认识,对本课程的深入学习打下基础,这是一种比较好的理论联系实践的实践教学方法。课程认识实习一般安排在课程理论教学的前期,时间大约为半天或一天,主要学生参观企业实习基地为主。 2.2课程设计实习 在课程理论教学结束后,让学生自行组织进入当地的一些比较熟悉的企业进行生产运作流程的考察,了解企业的实际运行情况,并要求学生利用自己所学知识和方法,对企业在生产与运作过程中出现的相关问题,进行分析并提出解决方案,从而完成本课程的设计。课程的设计实习的时间可以定为两周,让学生在调查过程中有充分的时间去了解企业和企业的文化,为本课程学习提供一定的实际案例支撑,让学生能够更好的把理论运用于实际生活当中去。 2.3企业考察实践 本课程的企业考察实践是利用寒暑假社会实践机会,学生以小组的形式,由专业老师带队组织学生进入社会实际企业进行实地考察与生产实践。企业的实践时间安排定为半个月。在去企业之前,教师与学生共同讨论在企业中可能存在的一些问题,并结合课本资料进行一定程度的讨论,明确在实际实践中要完成的目标与任务,让学生有目的的进入企业实践。企业生产实践可以提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。 3.结论 通过此次课程的教学环节及实践环节的改革,大大提高了学生们对本课程的学习兴趣,激发了学生对课程学习的热情,加深了对课程本身的理解和对实践项目的掌握;同时减化了课程的难度,让学生在学习过程中更加的主动积极。 生产运作论文:基于WITNESS仿真软件的《生产运作管理》课程实验教学 摘要:针对《生产运作管理》课程的特点,分析了传统教学方法的不足,指出了在《生产运作管理》课程教学过程中利用WITNESS仿真软件进行实验教学的必要性。设计了基于WITNESS仿真软件的《生产运作管理》课程实验教学方案,详细地介绍了多品种小批量生产系统仿真实验教学实例。实践证明,基于WITNESS仿真软件的实验教学在《生产运作管理》课程教学过程中取得了良好的教学效果。 关键词:实验教学;WITNESS仿真软件;生产运作管理 《生产运作管理》是一门是以制造业为背景的综合性和实践性较强的管理类专业基础课,与企业生产实践有着紧密的联系,是具有鲜明的工程与管理特色的多学科交叉课程。世界各国大学的管理学院(商学院)都将《生产运作管理》、《财务管理》和《市场营销》列为三大主要优秀课程,由此可见本门课程在管理学科体系中占据非常重要的地位。 《生产运作管理》具有实践性较强、与企业的生产实际联系紧密的特点,因此对课程的教学内容,有一定实践经验的人会比较容易理解,而缺乏社会实践和工作实践的大学生却常常视其为空洞的教条。传统教学中没有考虑到大学生普遍缺乏对企业生产运作过程的感性认识和实践经验,另外由于教学条件的限制,使得该课程的学习效果受到一定的影响。显然仅仅通过课堂的理论介绍,学生很难体会到课程的重要性,很难达到课程的教学目标。因此,在这门课程的讲授过程中有必要通过引入WITNESS仿真实验教学来有效地提高学生的学习兴趣和学习效果,以达到课程的教学目标。 一、基于WITNESS软件的实验教学设计 WITNESS是由总部位于英国奥克斯的Lanner公司开发的仿真软件,采用面向对象的建模方法,用于制造业、服务业仿真领域。目前在全球范围内已成功应用于3500多家企业的业务流程的仿真与优化,如大众汽车、壳牌石油、福特汽车、通用汽车。国内的企业如中海油气电集团技术研发中心、北汽福田康明斯发动机有限公司、烟台通用东岳发动机有限公司、徐工集团徐工科技股份有限公司等也相继引进了WITNESS仿真软件进行企业业务流程的仿真与优化。与同类软件相比,WITNESS仿真软件的用户界面比较友好,且能够实时显示系统仿真的整个过程,用户可以清楚地了解到生产过程中可能发生的问题,能随时地对模型的参数进行调整,实现对系统的优化。 WITNESS软件为生产系统中各种类型的资源设计了相应的可视化元素,从而能够逼真地模拟实际的生产系统。利用WITNESS软件将《生产运作管理》课程涉及的各类生产系统制作成相应的WITNESS仿真模型,在教学过程中演示这些仿真模型可使学生能够非常直观地了解生产系统的运作过程、存在的问题以及应该如何解决出现的问题,从而激发学生学习的主动性和积极性,在学习的过程中能够深刻体会到生产运作管理的相关知识和理论。 因此在《生产运作管理》课程的教学过程中利用WITNESS仿真软件进行实验教学,有利于学生理解实际生产系统的运作规律,提高学习本课程理论知识的兴趣,同时可以使学到的理论能够有效地联系实际,提高学生规划生产系统的能力。目前国内已有上海交通大学工业工程系、北京理工大学管理学院、天津工业大学管理学院等数十所高校购买了WITNESS仿真软件用于相关课程的实验教学。 为了使基于WITNESS仿真软件的实验教学能够获得更好的教学效果,作者设计并完善了符合大学本科管理类专业培养要求的WITNESS仿真实验项目以及相应的实验教学大纲和实验指导书,供《生产运作管理》课程教学使用,具体的实验内容与要求如表1所示。本文提出的这些实验内容稍加调整之后也可以用于其他相关课程的实验教学。 二、WITNESS仿真软件实验教学实例 下面以多品种小批量生产系统仿真实验为例来说明WITNESS仿真软件在生产运作管理中的应用,该实例已用于本课程的实验教学,并取得了较好的教学效果。 (一)实验素材 有一个生产车间有5组机器组,加工三种不同类型的产品甲、乙、丙。第1、2、3、4、5组机器分别有3、2、4,3、1台相同的机器,三种待加工产品到达车间的间隔时间分别服从均值为35、25、45分钟的负指数分布。甲产品首先在第2组机器上加工,接着在第5组,然后在第3组机器上加工,最后在第1组机器上完成最后工序,加工时间分别服从均值为20、15、25、20分钟的二阶爱尔朗分布。乙产品首先在第4组机器上加工,接着在第5组,最后在第2组机器上完成最后工序,加工时间分别服从均值为48、34、31分钟的二阶爱尔朗分布。丙产品首先在第3组机器上加工,接着在第1组,最后在第4组机器上完成最后工序,加工时间分别服从均值为48、15、36分钟的二阶爱尔朗分布。 如果一项作业在特定时间到达车间,发现该组机器全都正在进行加工工作,该作业就在该组机器处进入一个先来先服务(First Come First Service,FCFS)规则的缓冲区队列等待加工。 要求建立该多品种小批量生产系统的仿真模型,进行365个工作日的仿真,并对实验数据进行分析,找出当前生产系统的瓶颈环节,并提出相应的改善方案。 (二)实验步骤 (1)建立多品种小批量生产系统仿真模型 首先,在WITNESS仿真软件的布局窗口定义3个part元素分别表示三种产品、5个machine元素分别表示5组机器组和5个buffers元素分别表示机器组前的缓冲区,接着利用WITNESS系统元素ROUTE定义三种产品的加工过程,最后确定模型中各个元素的工作参数以及元素之间的逻辑关系,从而得到多品种小批量生产系统的仿真模型如图1所示。 (2)仿真模型的运行及结果分析 运行多品种小批量生产系统仿真模型365个工作日,使用WITNESS的report工具,得到关于各组机器的利用率,如图2所示。 从图2中的仿真结果可看出,目前生产系统的各个生产环节的生产能力不平衡,第1组和第3组机器组的空闲率较高,生产能力过剩,而第2、4、5组机器组的空闲率较低,特别是第5组机器组的空闲率小于1%,生产能力严重不足,因此应适当调整各机器组中机器的数量使得各机器组的生产能力尽量一致。 (3)多品种小批量生产系统的改进 通过前面的分析,为了使该生产系统的各个生产环节的生产能力达到平衡,将第1、2、3、4、5组机器组的机器数量分别调整为1、2、2、3、2台。运行改进后的仿真模型,使用WITNESS的report工具,得到关于各机器组的生产能力利用率如图3所示。 从图3中的统计报表可看出调整了机器数量之后,生产系统中各机器组的繁忙率均在87%~88%左右,从而使得多品种小批量生产系统各机器组的生产能力得到了大致的平衡。 三、结束语 作者从2009年开始在《生产运作管理》课程教学中采用了基于WITNESS仿真软件的实验教学方案。实践证明,在生产运作管理课程的教学过程中运用WITNESS仿真软件开展实验教学可以使学生增加对生产运作课程的兴趣,对企业生产运作过程的计划、组织与控制机理有进一步的理解,能够进一步调动学生学习这门课程的积极性,使学到的理论能够有效地联系实际,从而提高学生的综合能力,满足社会对创新型、复合型人才的需求。 生产运作论文:“生产与运作管理”课程案例教学的思考与探索 摘要:为符合全日制硕士专业学位教育规律,培养具有较强解决实际问题能力的高层次应用型专门人才,在面向工业工程专业全日制硕士专业学位研究生开设的“生产与运作管理”课程中,引入了全案例教学法,对案例的搜集与制作、案例前的准备、案例课中的组织、案例课后的总结评价的全过程进行了思考和探索,以期对全日制硕士专业学位课程建设提供参考。 关键词:案例教学;生产与运作管理;全日制专业硕士;教学改革 随着我国经济的快速发展,迫切需要大批具有创新、创业和实践能力的高层次专门人才。为此,教育部决定从2009年起扩大招收以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位范围,将硕士研究生教育从以培养学术型人才为主逐渐向以培养应用型人才为主转变,以实现研究生教育在规模、质量、结构、效益等方面的协调和可持续发展。专业学位研究生教育在培养目标、课程设置和教学理念等方面与学术型研究生均有差异,如何深入研究和准确把握专业学位研究生教育规律,突出专业学位研究生教育特色,创新培养理念,改革培养模式,培养符合企业需要的,具有较强解决实际问题能力的高层次应用型专门人才是一个重要问题。 三峡大学从2011年开始培养工业工程专业全日制专业硕士研究生,“生产与运作管理”是其中的一门学位必修课。该课程研究如何对制造产品或提供服务的过程进行有效的组织、计划、实施和控制,以实现灵活、高效、准时、低耗地提供合格的产品或服务的目的。[1]通过该课程的学习,有助于学生形成对企业生产运作的系统认识,了解当前先进的生产与运作管理理念,掌握有效提高生产运作效率的科学方法,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的实践能力,为后续的工作打下基础。在课程建设中,分析了现有教学中存在的问题,基于案例教学法,提出了课程教学改革的思路,对教学过程中的组织实施进行了探索和尝试。 一、“生产与运作管理”教学现状分析 通过与授课老师及学生的访谈了解到在现有教学中存在以下困难: 第一,生产运作管理涉及对生产系统整个过程的管理,包括生产系统的规划设计、运行维护、改善创新等阶段。其中,生产系统的规划设计包括产品或服务的选择和设计、产能规划、设施选址、设施布置、工作系统设计等;生产系统的运行维护包括生产计划与控制、库存管理与供应链管理、质量管理等;生产系统的改善创新包括采用各种先进的生产方式和管理模式促使整个生产系统的不断改进,如精益生产、约束理论、大规模定制、敏捷制造、计算机集成制造等。课程内容庞大,知识点繁杂,在学时数有限的情况下不可能面面俱到,因此需要对教学内容进行选择。[2] 第二,受教材编写特点所限,教材中各理论知识点往往自成章节,独立编写,每个章节后所附案例仅为所在章节的理论所服务。[3]而在实际的生产运作活动中,各环节是互相影响互相关联的,单一环节生产效率的提高并不意味着整个生产系统效率的提高,因此如何让学生们理解各知识点之间的相互关系,能灵活综合运用各种理论解决实际问题是教学面对的难点之一。 第三,全日制专业学位研究生本科学习背景多样化,部分学生本科学的是工业工程专业。本课程中的部分基础理论在本科阶段学习过,部分学生本科不是工业工程专业的,缺乏该课程的基础理论知识,目前我专业这两类学生的比例基本在1:1左右。如何针对不同学生的特点进行教学是需要面对的另一个难点。 第四,全日制专业学位研究生经过本科阶段的学习,已经具备了较好的自学能力,因而普遍对传统的以教师讲授为主的理论教学兴趣不大,对来自生产实践的真实案例有兴趣,对理论如何运用于实践更感兴趣。但是全日制专业学位研究生大多没有企业实际工作经验,相比于有一定工作经验的在职专业硕士研究生和MBA学员,缺乏案例的背景知识,对案例的深入理解和讨论存在一定的难度。 二、案例教学法的特点 “案例教学法”始于美国哈佛大学法学院,后来逐渐推广到医学、管理学和其他学科领域的教学,成为著名的“哈佛模式”的一大特色。案例教学是指教师在教学过程中,根据培养目标和教学目的的要求,针对教学内容,选择恰当案例,在特定的教学情景中,培养学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力,并逐步形成基本技能和技巧的一种教学模式。[4] 案例教学法与传统教学法有很大不同。在传统的讲授法中,案例处于配角的地位,其作用是为了解释印证相应的理论知识点,是一种辅助教学手段,理论知识点和案例之间的关系和结论是直接明确的,无论理论知识点还是案例都是由教师讲解,学生被动接受;而在案例教学法中,案例处于主角的位置,所有的教学内容围绕案例展开,所有的理论知识点隐含在案例中,需要学生们通过分析思考讨论挖掘,不存在唯一的标准答案或解决方法。在案例教学中教师不是权威,教师的作用更多的是引导组织学生进行自学分析讨论,学生在主动的分析思考讨论过程中得到提高。 案例教学作为一种启发式的教学方法,有助于激发教师转变教学理念,不断探索教学内容与教学方法的改革与创新;更能够激发学生浓厚的学习兴趣,不断地去汲取知识和探索研究,培养思维能力、沟通能力、合作能力、表达能力、实践能力和创新能力。[4]但是案例教学也有其局限性,不断出现新案例使得不存在结构化的稳定的教材,围绕案例进行的讨论比较耗时,在实施过程中如何保障教学效率,达到预期的教学效果都是其难点,需要在实施过程中有针对性地采取措施予以克服才能最大限度发挥其积极效果。 全日制专业学位研究生,自主学习的能力与意愿较强,班级人数相对较少,笔者认为全面采用案例教学有助于解决现有教学中存在的前三个问题,对第四个问题可以在案例教学的组织实施中予以重点关注。 三、“生产与运作管理”课程案例教学实践 完整的案例教学过程一般包括案例的搜集制作、案例课前的准备、课中的组织和课后的总结评价四个步骤。 1.案例的搜集与制作 案例的质量是成功实施案例教学的基础和前提。一个好的案例要符合教学目的,紧扣教学内容(知识点),题材新颖真实,能够激发学生的兴趣,背景材料充足,同时给学生留有一定的思考空间,没有唯一的标准答案或固定的解决方法,适合展开讨论等。 使用的案例有三类来源:借鉴教材上的经典案例;教师根据自己的项目工作经验编写案例;鼓励学生参与搜集制作案例,例如可以将《工业工程与管理》、《工业工程》等学术期刊上偏应用型的论文改编成教学用案例,可以根据跟随导师做项目的实际经验编写案例。有一名学生利用暑假去江苏一家手机厂实习的机会,搜集资料,编写了“某手机厂生产效率分析及改善”的案例。这类案例往往背景材料充足,容易为没有工作经验的全日制硕士研究生理解,编写的学生有成就感,其他学生参与案例学习和讨论的兴趣更强。 2.案例课前的准备 在课程开始之前做好总的课程进度安排,对于本科非工业工程专业的学生,须告知课外需要自学的基础知识和相应的时间节点。在案例课之前一至两周将案例资料分发给学生,要求学生按照要求做好预习,仔细阅读案例细节,以小组为单位分工协作,查阅相关资料,思考后面的问题,形成初步的想法或解决方案,利用Powerpoint软件制作演示文档,为课堂上的汇报讨论做好准备。 3.案例课中的组织 首先各小组分别阐述对案例的分析和提出的初步解决方案,然后在全班范围内对这些分析和方案进行讨论,甚至是辩论,在组织讨论的时候,教师要遵循以下原则: (1)理论与实践相结合。如果离开了理论支撑,尽管讨论很激烈,但很难达成教学目标,因此教师要适时提出一系列具有逻辑结构的问题引导学生运用所学的理论知识点进行分析。 (2)创新原则。鼓励学生从多个视角解读分析案例,鼓励学生大胆假设合理推理,提出创新性的解决方案;鼓励学生踊跃表达自己的观点,充分肯定各种见解的合理性。 (3)系统原则。鼓励学生综合运用所学的知识(包括运筹学、统计学、管理信息系统等)解决实际的生产管理问题,提高决策的正确性。 (4)定性分析与定量计算相结合原则。重视运用各种工具方法解决实际问题,例如运用matlab软件进行优化计算,运用用友ERP软件U8进行生产计划与控制,运用witness软件进行仿真与优化等。 例如在“某手机厂生产效率分析及改善”案例讨论中,有的同学提出在瓶颈工位增加机器和工人提高生产效率,有的提出对工作任务进行重新分配,在生产率保持不变的情况下减少工人降低成本,有的同学考虑到了流水线型式对生产效率的影响,有的建议采用双边装配线,有的建议采用U型单元组织生产。为了对各种方案进行评价,利用witness软件构建了仿真模型,在仿真模型的运行中同学们观察到了瓶颈的漂移,仿真运行参数对与仿真结果的影响等,在讨论中掌握了各种效率改善方法的特点和适用的范围。 4.案例课后的总结与评价 案例讨论课结束后,为了巩固课堂讨论的成果,学生需要对之前形成的初步解决方案进行修订,提交一份正式的案例报告,每位学生在课内的汇报讨论表现以及书面报告的成绩计入课程成绩的一部分,以激励同学们积极参与。 对于教师,要及时运用质量管理理念PDCA总结反思案例教学法实施中的经验教训,总结案例本身是否有缺陷,教学过程是否完善,课堂组织是否松弛有度,内容把握是否得当等,不断提升教学水平。 四、结束语 通过在两届全日制硕士专业学位研究生的“生产与运作管理”课程中采用全案例教学,取得了一些收获。学生对这门课程的学习积极性极大增强,课堂讨论气氛活跃,在案例的讨论和分析中,同学们能自觉运用各种所学的理论知识来分析问题,提出解决方案。有些本科非工业工程专业的同学结合自己的专业背景提出了不一样的看法和解决方案,实现了思维的碰撞。除此之外,学生的综合素质如沟通能力、合作能力、表达能力等均得到了提高。在与同学们不断的沟通交流中,也促使教师不断思考创新,这充分体现了案例教学是一种教学相长的有效模式。 生产运作论文:生产与运作管理课程教学改革探析 摘要:针对目前生产与运作管理课程在教学内容和教学方法中存在的问题,结合学生的学习特点和社会经济的发展动向,提出该课程教学内容和教学方法的改革意见,以此提高该课程的教学水平,激发学生的学习兴趣和学习能动性。 关键词:生产与运作管理;教学内容;教学方法 在企业管理的各领域中,生产管理是最复杂的领域,其涉及的面最广,牵涉的部门最多,任何一个企业经营管理者都必须先了解企业生产管理的基本规律与特征,才能管理好一个企业。因此在大学管理工程类与工商管理类专业中,都安排生产与运作管理这门课程作为专业必修或选修课。如何对传统的授课模式进行改进,活跃课堂氛围,提高学生的实践能力,是生产运作管理课程所面临的问题。本文将根据该课程的教学要求,结合近年来的教学经验对该课程新的教学模式进行探讨。 一、生产运作管理课程教学中存在的问题 1.教学内容中不够合理。(1)教学内容重制造业轻服务业。目前,国内关于生产运作管理的教材内容大多以制造业的生产管理为主,大多数学生没有去过制造业的生产车间,对生产过程缺乏感性认识,对教材内容不易理解,尽管在教学过程中播放有关制造业生产的相关视频,也很难充分调动学生的学习能动性。对于服务业,学生或多或少在生活中体验某些服务业的服务过程,在学习理解相关内容时相对容易许多。另据调查,服务业在GDP中所占比重不断增加,而经管类的学生毕业后就业去向也大多集中在服务业。在这样一种现实背景下,必须对教学内容进行调整。(2)教学知识缺乏系统性。教学知识缺乏系统性主要体现在两个方面:一是缺乏对本课程内容的系统性总结。本课程目前教学内容重视知识点的讲解,缺乏对整个课程知识的系统性分析,没有帮助学生把各个知识点连成线,让学生感觉到整个课程内容多而杂,不知从何学起,对整个课程缺乏系统性认识。二是缺乏对课程之间的系统性连接。生产管理中的许多问题需要用到管理学、运筹学、管理信息系统、统计学等各门管理课程知识来解决。(3)不同专业教学内容趋于一致。目前,东南大学成贤学院经管系的财务管理、会计、物流管理、市场营销等专业开设了生产与运作管理课程,不同专业前修课程不同,生产运作管理课程应根据学生已学习内容做相应调整,不同专业将来从业方向不同,对生产运作管理不同章节内容的掌握程度要求应有所区别,但为了考查方便,目前教学内容趋于一致。 2.教学方法单一。目前生产管理学教学方法通常都是采用教师讲课的方式,但是教师一味地讲述并不能完全吸引同学们的兴趣,而且在教学讲授的过程中其内容局限于书本上的知识,加上理论知识的枯燥乏味很难激发同学们探索研究的欲望和热情。 二、生产运作管理课程改革的方法 1.调整教学内容。(1)增加服务业在整个教学内容中的比重。国内关于生产与运作管理课程的教材内容,大都偏于讲解制造业的生产管理,关于服务业的生产管理涉及较少,而服务业在整个国民经济中的地位越来越重要,经管类专业学生将来的就业去向大多集中在服务业,因此,在生产运作课程教学中应增加服务业的教学内容,比如服务业选址与设施布置;服务业运作规划;服务业流程管理等。(2)根据专业特点调整教学内容。生产与运作管理课程应根据不同专业需要分别制定教学内容及侧重点。如财务管理、会计专业要侧重于生产成本控制、盈利水平提高,物流管理专业要系统掌握生产流程、生产线布局、库存控制以及物流需求计划的基本理论和方法;对市场营销专业也要了解企业的生产运作过程,同时对市场预测、需求管理、库存管理以及新产品开发部分作为重点讲授内容。(3)对教学内容进行系统化管理。改变目前只讲解知识点的教学模式,老师帮助学生把各个知识点联成线,再把不同的线(各个章节)穿插形成面,建立关联,最后还要针对问题将各个知识面(各门管理课程)立体化。老师提出生产管理中实际问题,引导学生如何应用相关管理理论、建立数学模型和软件计算求解,最终给出优化方案。 2.根据章节特点改进教学方法。理论教学是枯燥乏味的,只有用恰当的教学方法提高理论知识的趣味性,才能提高学生的学习热情,运作管理每章节的内容不一样,特点不一样,所应用的教学方法也应有所区别。(1)案例教学法。“案例教学法”是通过教师采用案例引导来说明理论知识,学生通过案例的研究分析加深对理论知识的理解。本课程建立相关内容的案例库,每章通过简短的案例引出教学内容,让学生意识到我们将要学习的内容与企业生产经营紧密相联,即将学习的知识会帮助我们解决企业中面临的问题。比如在讲到产品研发章节时,提到巧克力的案例,当巧克力市场饱和时,巧克力商家怎样挽救销售收入下滑的局面呢?把问题抛给学生,让学生进行思考,并发表观点。进而介绍健达出奇蛋研发出巧克力包着精巧玩具的蛋形儿童糖果这样的一种产品,让其扭转市场局面,让学生意识到产品研发的重要意义,进而产生了本章的学习的动力和兴趣。每章知识讲完以后,再通过案例分析回归理论知识,让学生理论应用实践,解决实际问题。(2)课堂讲授与教学视频结合法。生产管理是一门实践性很强的课程,学生很少接触过生产制造企业,在教学过程中,适当地穿插一些制造企业的教学录像,有利于提高学生的感性认识,增强记忆。比如讲解加工装配式生产时,学生可能会感到很难理解,但是利用教学视频就非常清晰。通过播放教学视频,学生对对机床、生产线、生产车间、流水作业等有了感性的认识,从而有利于流程式生产、加工装配式生产、机床等相关概念的理解。(3)角色互换法。在运作管理课程的学习中,为了让学生融入课堂,我们有必要给学生赋予一定的角色。在综合计划章节,我们可以赋予学生生产经理的角色,你现在是位生产经理,面临的市场需求是什么样的,现在企业的生产能力如何,你如何分配生产能力来满足市场的需求,通过赋予角色让学生陷入思考,引出综合计划中的均衡策略、变动策略、折衷策略。让学生感受此章节在企业生产管理中的重要作用和意义。(4)情景游戏法。在讲到供应链管理章节时,我们可以在课堂中进行啤酒游戏,来加强学生对供应链中牛鞭效应的理解。具体方法是:让学生分别扮演啤酒制造商、批发商和零售商,这三个个体之间,通过订单/订货来沟通,下游向上游下订单,上游则向下游供货。彼此只能通过订单、送货程序来沟通。各个角色拥有独立自主权,可决定该向上游下多少订单,向下游销出多少货物,但只有零售商才能直接面对消费者,通过在课堂模拟十周的产、配、销,学生会发现当消费者需求振动了一下,经由整个系统的乘数作用将产生很大的危机。通过游戏提高了学生的学习兴趣和课堂参与度,加深了学生对理论知识的掌握。(5)模拟生产法。在物料需求计划章节,学生对MRP的运算逻辑搞不清,不能充分理解产品结构树。这时我们可以利用铝合金拼装玩具制造简易的生产线,学生5~6人一组,通过拆装拼装玩具,理解产品结构树的含义;玩具在拼装过程中有严格的拼装顺序,让学生分别承担不同的拼装任务,构成一条生产线,每一位同学在拼装的时候用秒表记下拼装的时间,根据产品需求时间,我们就可以倒推每一个零部件的具体需求时间,再结合产品结构树,很容易就理解什么时候需要什么产品需要多少。学生在快乐操作中深刻地理解MRP的运算逻辑。(6)理论教学与软件应用结合法。在需求预测、库存管理、项目管理章节,都涉及到复杂而烦琐的计算,学生倍感枯燥和乏味。这时我们可以引入软件来帮助解决复杂问题。在库存管理章节,可以应用EXCEL巧妙解决随机型库存问题的订货量和订货点,摆脱烦琐的公式推导,既方便学生理解课程内容,又提高了学生办公自动化的使用能力,感受EXCEL的强大功能。在项目管理章节我们可以借助PROJECT软件帮助分解项目工作,跟进项目完成时间,让学生体会到我们所学的内容在现实中都会用到,而且我们已有相应的软件工具帮我们解决、简化问题,提高了学生学习的兴致。(7)课后实践法。只有理论知识应用于实践了,才能提高学生的理论水平,培养学生的实践能力,在生产运作理论相关内容讲授后,让学生参与实践是非常有意义的。在生产/服务设施选址与布置章节,在课堂上先介绍选址的几种定量分析方法。假设学校要建一个超市,让学生选择其中的一种方法帮助超市选址。作业布置后,学生开始积极地收集资料、市场调研,充分激发了学生的学习能动性。在库存管理章节,让学生出去调研学校附近的企业,根据所学的知识看看一些企业的库存策略是否合理,帮助企业优化库存,有的组的建议还得到了部分企业的认可,大大提高了学生的学习成就感和学习热情。丰富的实践活动充实了教学内容。 三、结论 生产与运作管理课程教学质量的不断提高,离不开教学内容和教学方式的改革,只有根据学生的特点和社会发展的动向,结合运作管理课程的相关内容,采取恰当的教学方法,才能提高学生的学习兴趣和学习能动性,实现学生的实践创新能力,培养出适合社会需求的管理人才。 生产运作论文:基于QFD的生产与运作管理课程顾客需求分析 摘要: 论文首先对高校顾客进行识别,并对重要顾客加以分析,然后以QFD理论为指导,利用问卷调查的方法对《生产与运作管理》课程的重要顾客进行需求调查,在此基础上利用亲和图方法对该课程顾客需求进行分析。 关键词: QFD理论;生产运作管理;课程;顾客需求 0 引言 随着社会生产力的发展,现代科学与技术的进步,产品要想在激烈的市场竞争中取胜,就必须提高其质量,降低其成本。因此,产品质量的提高应当是建立在对用户意见的有效调查和科学分析的基础之上,这种分析要找到用户意见与产品特性之间的本质联系,从而确定改进目标,最终满足顾客的需求。质量功能展开(Quality Function Deployment,以下简称QFD)方法便是一种行之有效的、被普遍接受的质量分析方法。 质量功能展开(QFD)是一个以满足顾客需要为手段,以扩大市场份额为目标的质量管理思想、方法与技术的集合体系。这个体系采用系统化、规范化的方法调查和分析顾客需求,并将其转换成为产品特征、零部件特征、工艺特征、质量与生产计划等技术需求信息,使所设计和制造的产品能真正地满足顾客需求。[1] 中国已是高等教育大国,它所承载的社会责任也越来越大,承担着培养理论知识丰富、实践能力扎实的现代高素质人才的责任。但是高校中许多课程设置偏离了客户需求,往往使最终的培养效果无法达到所设定的培养目标,因此明确学生、社会对课程教育的需求就突显出特殊的重要性。基于此,我们将QFD理论引入到《生产与运作管理》的课程设计中,希望找到“顾客”需求与教学特性的本质联系,从而确定改进目标,最终提高教学质量。 1 顾客识别与重要顾客 高校针对社会用人单位的需求制定人才培养计划,人才和用人单位通过人才市场互相选择;在服务市场上,学生根据社会需要选择自身的知识结构与专业方向,通过接受教育与高校发生联系,高校与学生之间联系的纽带便是高校教师;高校除了为社会培养人才外,还通过科技市场与企业发生联系,通过转化科研成果来服务社会。[2] 鉴于高等学校所拥有的顾客的多样性,它所面临的顾客需求则较之一般的企业更为复杂,一方面,高校需要向社会输送学生这样一种特殊的产品;而另一方面,高校也要在内部向学生提供教育这种产品。因此应用QFD理论对《生产与运作管理》进行课程设计时,识别顾客并区分不同顾客的重要程度就成为“顾客需求”分析的首要任务。 根据上面的分析,高校面对的主要顾客如图1所示。其中,高校教师、高校学生和企事业单位是重要的三类客户,其中高校学生是最基本顾客,也是高校客户的主体。 2 顾客需求获取方法 顾客需求分析是质量功能展开成功应用的基础。为全面收集顾客的信息,主要需要从以下几个方面入手: ①市场调查。通过调查问卷、顾客代表座谈会、顾客反馈信息等形式获得定性的信息,以便及时了解和归纳顾客的需求。②进行相同种类产品的质量跟踪以及售后服务信息分析。了解现有产品中哪些质量特性是顾客满意的,哪些质量特性是顾客觉得一般的,哪些是顾客不满意的或者抱怨的,并将其转化为以顾客需求的形式。③制定硬性的约束条件。例如:将有关的政策法规等纳入到顾客需求中。④产品开发的整个过程中要体现公司的战略和策略,对顾客的需求要加以提炼,以提供更好的产品或服务。⑤发展现状与未来发展的趋势要有所了解,能够把握大局。通过媒体、网络、报纸、杂志等手段收集信息并进行分析处理,对上述方式得出的顾客需求进行筛选与补充。 针对不同的顾客群体,在获取顾客需求过程当中,应采用多种方法对不同的顾客进行调查以获取全面的用户需求和期望。由于高校学生是高等学校最基本的顾客主体,数量较大,我们利用问卷调查法对已经学习过《生产与运作管理》这门课程的学生进行了需求调查,共收回45份有效问卷。 3 顾客需求分析 在进行了初步的分析之后,我们认为顾客需求是多种多样的,尽管每一项顾客需求都十分重要,但在它们之间还是存在轻重之分。为了集中有限精力使数据分析更加准确,以便使改进工作的重点更加明确、有效,我们设计了调查问卷让顾客对各项用户需求的重要度进行打分(见表1),以弄清各项用户需求的相对重要度。调查表从教学准备、教学过程、教学效果和教学评价四个维度共计十七个具体指标来调查分析顾客需求[3],并采用Likert Scale按从1到5的数字尺度进行重要度评判,具有实用、易操作、不易出错且能反应真实需求的特点。 通过发放调查问卷然后回收问卷进行分析计算,得到各项顾客需求的相对重要程度。然后采用亲和图法(KJ法)进行顾客需求识别。表2即为通过问卷获得的《生产与运作管理》课程的顾客需求及其重要度的调查结果表。从中我们可以看出顾客对哪些方面的需求高,哪些需求低。 从反馈回来的结果同时结合向一些负责该门课程的专业人士及企业中的在职人员的访谈可以发现,我校该门课程中教学手段还显单一、教学缺乏实践性、无法很好的培养学生的思维与应用能力问题较为突出,在课程需求中的重要度较高,这几方面也是改进空间与改进可行性较大的几个方面,将此作为该门课程形成差异化与培养特色的重点。此外,还有一些关于希望能够控制班级容量、对不同专业背景的学生讲授重点应该有所不同等意见,都可以作为该课程差异化的策略。 4 结束语 QFD技术强调服务要以顾客需求为驱动,保证在高等教育质量改进的过程中,顾客需求与质量特性始终保是一种客观的分析顾客需求,合理的设计质量特性,科学的开展质量改进,有效地进行质量控制的用户主导、面向顾客的质量改进技术。[4]本文以QFD技术为指导,对我校《生产与运作管理》课程的顾客需求进行了分析,从而为下一步针对存在的问题采取可行措施以提高课程的教学质量、提升顾客满意度提供了基础与可能。但是教学双方对课程的需求是不断变化的。尤其是学生,他们一开始对课程的需求往往是模糊的和潜在的,随着教学的深入,才会逐步凸现出来。因此,如何对顾客需求的满足状况进行实时评价并根据依此进行课程教学的调整与改进,从而形成动态监控和反馈改进机制,将成为研究的重要方向。 生产运作论文:生产与运作管理课程的实践性教学探析 摘要:文章从实践性教学中存在的问题、产生这些问题的原因以及解决的对策等三个方面对生产与运作管理表课程的实践性教学进行了探析。 关键词:实践性教学;生产与运作管理;探析 生产与运作管理是研究如何将企业的生产要素进行合理配置、使用,以便高效地创造产品和服务的一门学科,它是随着近代工业的产生、发展而成长起来的一门实践性很强的学科。对于职业教育的生产与运作管理课程而言,如何在教学中实现理论教学与实践性教学并举,通过一定形式的实践性教学辅助理论教学并提高学生的实践动手能力,将学习与生产应用紧密结合,就显得尤为重要,现结合本人的教学实践谈一谈生产与运作管理课程的实践性教学存在的主要问题、产生原因以及解决对策。 一、目前存在的主要问题及其原因分析 (一)实践性教学的组织准备不够充分 主要表现有:一是活动目标没有进行进一步的分解。如将活动目标确定为“参观企业的现场管理”,但没有进一步明确现场管理的构成,这种没有经过具体分解的目标对学生而言是抽象的,模糊的,缺乏具体指导性,因而也就难以发挥理想的作用。二是对活动的过程控制缺乏准备,对活动中学生应该如何去做、可能会遇到什么问题、又如何解决这些问题等等,缺乏思想准备。如活动中学生应该如何同接待人员交流,如何争取获得自己所需要的更多信息,应该做好哪些提问准备,当遇到接待人员接待不热情甚至不耐烦等情况时应该如何化解等。如果这些工作准备不到位,就容易导致事倍功半。三是实习企业的接待准备不足。例如一些企业临时随便安排工作人员接待学生,接待中只是简单介绍一下公司的基本情况,然后带学生到生产现场转一圈就完事了,有的甚至没有基本情况介绍,只是纯粹的现场参观。四是实践过程和效果与学生期望相差悬殊,学生因此容易对实践活动全盘否定,进而对学校实践性教学的组织管理持否定和不积极参与的态度。 产生这一问题的主要原因:一是由于教师主客观上对这些问题的忽视,二是由于教师自身缺乏对实习企业的较深入了解,因而难以对学生进行更深入具体的指导,三是由于指导教师缺乏与实习企业以及接待人员的深入沟通,接待人员不了解学生的实习目的和要求,四是由于许多实习企业出于自身利益的考虑,客观上存在着不愿意接待学生实习的思想。它们之所以同意接待有的是出于人情面子考虑。有的是出于自身宣传所需。五是由于有的实习教师缺乏工作责任心,主观上对实践性教学采取敷衍态度。六是由于学生的实习目标制定不合理,他们对实习缺乏客观的认识。容易产生理想的期望。而事实上实践活动除了主观因素之外,还会受到诸如时间、接待场地、规模和接待人员等多种客观环境因素的影响,期望和实际总会有差距。 (二)实践性教学活动虎头蛇尾 主要表现在:实际教学中,实践性教学往往是以学生的顺利返校或学生上交一份活动报告为终结,教师没有安排活动总结,特别是缺乏在教师指导下有计划有组织地开展的活动小结。 产生这一问题的主要原因:一是由于教师在主客观上的忽视。教师自己没有认识到总结对促进和加强理论与实际结合、以及对提升和强化教学效果的重要作用,因而也就没有做相应的教学安排。二是由于指导教师对工作没有精益求精的态度,或者本身对实践性教学就是出于应付的态度。三是学校对实践性教学总结缺乏制度管理。目前,学校在对实践性教学的考核中,偏重于学生的实验实习报告,而忽视了实验实习方案和活动小结等内容。 (三)实践性教学设计思想过于局限 主要表现有:实践性教学场地局限于制造业的生产一线教学形式局限于现场参观教学组织局限于整班集体活动。教学时间局限于计划内的课堂时间时间安排非常随意,没有体现及时性原则。 产生这一问题的主要原因:一是由于部分教师没有全面深入分析和研究生产与运作管理课程的内容及其实践性教学方法,因而在教学形式上多局限于现场参观,在教学场地上也局限于制造业生产一线。二是由于教学时间的限制。实践性教学通常都是根据理论教学的需要而组织实施的,因此它往往是在理论教学的过程中进行的,事实上,教师在组织实践教学的时候,经常会影响到其它课程的教学安排,如果这样的机会多了,就必然会影响正常的教学秩序。这就迫使教师为维护正常教学秩序而减少实践性教学时间和次数,教学内容也就会相应受到局限。三是受现有教学条件的限制,客观上,无论是学校还是社会,都无法提供让学生直接参与生产运作管理的条件,这客观上给实践性教学设计制造了局限。四是受学生安全管理压力的影响。很多教师为避免校外课外实习实践给学生带来的安全风险,而采取刻意回避校外课外实践实习的态度。 (四)实践性教学缺乏理论基础 主要表现在:部分学生不注重理论学习甚至于放弃理论学习,使实践性教学缺乏必要的基础理论指导。 产生这一问题的主要原因一方面是由于部分学生对职业教育缺乏正确的理解。他们认为职业教育就是技能教育,不用学习理论,另一方面是由于部分学生对自己缺乏严格要求。相当部分高职学生的基础文化知识不够扎实,这客观上给他们的理论学习带来了一定的困难。再加上他们缺乏对生产与运作系统的感性认识,从而使该课程的理论学习就显得抽象枯燥,在这种情况下,部分学生不是想办法如何克服困难学好理论知识,而是采取了放弃理论学习的行为。 二、解决问题的对策 (一)加强宣传教育,树立正确的实践观 首先,实践性教学的重要目的之一是配合理论教学。实践性教学是指通过深入社会,使学生加深对课堂上学习的系统理论知识的理解,并通过亲身感受获得新的体验。这里我们不难看出,实践性教学是根据理论教学的需要,通过教师设计实践性教学环节来把抽象的理论具体化、表象化,以帮助学生对一些较抽象理论理解的一种教学方法。因此,在实践性教学内容和时间的确定上应该紧紧围绕理论学习需要,要满足有效需求和及时性原则。生产与运作管理课程的实践性教学也不例外。 其次,实践性教学必须以理论教学为基础。高职教育首先是高等教育,同时也是高层次的职业教育,培养活跃在生产一线、具有一定理论基础的高素质应用型人才。学生只有掌握了必要的基础理论,才能更好地参与实践,更好地在实践中发挥主动性和创造性。这是他们区别于那些未上学而直接打工者的主要地方,也是他们日后能得以较大较快发展的重要基础。因此,要开展多种形式的宣传教育,让学生充分认识到理论学习的必要性和重要性,从而为实践性教学的有效开展打下良好的理论基础。 (二)拓宽实践性教学思路 实践性教学中的实践通常是指实习和实验等,新华词典中对实习和实验是这样解释 的:实习是指在教师或其它实际工作者的指导下,学生参加一定的实际工作,把学到的书本知识运用到实践中去,以取得实践经验、提高理论水平,锻炼工作能力,实验是指科学研究中为检验某一理论或假设而进行的操作和活动。按照这一解释,上岗操作、开展社会调查、参观学习,典型案例分析、模拟练习等各种操作或验证活动,都是实践性教学的具体表现,因此,在教学中,教师应按照有效、经济、方便的原则,根据教学内容,结合环境条件,灵活设计教学方案。如有关工厂设计布置、现场管理等方面的内容,其实践形式就可以设计为调查分析。将学生按兴趣相近原则分成若干小组,选择包括学校在内的附近单位为调查对象,利用课外时间调查了解这些单位的总体布置和现场管理,并运用所学的理论知识加以分析评价。在时间安排上,教师只需规定活动的起止时间,具体安排由各小组自由灵活决定。而对生产计划、项目计划管理等方面的内容,就可以给定生产环境,由学生按照有关原理、步骤在课堂上模拟编制。 (三)加强实践性教学的组织准备 组织准备工作的好坏直接影响着活动的效果,甚至决定着活动的成败,开展一次有效的实践性教学活动,需要教师做大量的准备工作。从教学内容、教学地点、教学时间和方式的选择,到教学过程的控制,以及教学效果的分析总结等都需要教师在认真研究的基础上做出全面系统的安排,为切实做好实践性教学的准备工作。学校还应该从宣传和制度建设两方面加强对这一工作的引导和保障。这里以参观实习为例谈一谈生产与运作管理的实践性教学准备内容。 一是根据教学需要选择合适的内容和时间,二是根据教学内容选择合适的参观企业,三是根据教学目的提前对参观企业开展调查研究,确定学习交流的重点内容和注意事项,以提高教学的针对性和预见性,四是加强与参观企业接待人员之间的沟通,让其明确学生的学习目的和内容,并以此确定其介绍的内容和重点,同时建议其结合企业生产管理实际提出学生学习的方向和重点,以增强学生的感性认识等。五是以提纲的形式帮助学生建立参观过程中看,问、听的内容和方式,让学生有备而来,六是帮助学生做好应对可能发生的意外情况的准备。比如对参观企业因临时停电而没有正常生产、临时接待人员的不热情等的应对措施,七是做好交通安全准备,八是引导学生建立合理的实习期望。如果通过实践活动完成了主要的感知目标,那么这次活动就是成功的。活动中表现出来其它不足只是值得下次活动注意并改进的,并不对本次活动效果产生根本的影响,更不应全盘否定,所以活动前应帮助学生明确本次活动的主要目标和实现它的主要措施。 (四)注重实践性教学效果的分析总结 对实践结果进行反思和总结是实现学生思想升华的必要阶段。如果实践之后不注意分析总结,实践性教学效果就会被大打折扣,很多时候,学生只认识到实践的意义在于锻炼提高他们的实践能力,却不能认识到实践的另一重要意义还在于验证理论、加深对理论的理解,在实践性教学中,他们往往很难将实践与理论结合起来学习,形成了理论和实际事实上相分离的局面,而实践性教学效果的分析和总结是实现理论与实际结合的又一较好途径,也是对理论及其应用知识的再一次巩固学习。因此,教师应及时组织学生从理论与实际紧密联系的角度对实践性教学活动进行分析和总结,指导学生从理论的角度去看实践的内容、过程与效果,再从实践的内容、过程与效果去认识理论的作用与意义。 要实现这一目标,可以从以下几方面着手:一是加强宣传和引导,让教师和学生从思想上重视实践总结,这是做好实践性教学总结的根本所在,二是在教学管理上把实践性教学活动的总结与分析作为考核内容之一。从而从制度上保障实践性教学总结的正常有效开展,在总结方法上,可以根据具体的教学内容和方式,采取由教师拟定总结提纲,由学生分别开展个人总结、小组总结和班级讨论等形式,并以学生的实验报告和总结报告以及教师的总结报告为依据对活动效果进行总体评估。 生产运作论文:体育产业生产运作管理之我见 摘 要:与其他行业相比,体育产业既提供无形的服务,又提供有形的产品,行业具有独特性,从而导致了体育产业生产运作管理的独特性。该文首先阐述了体育产业生产运作管理的概念,接着讨论了体育产业生产的主要特征。在此基础上,指出了中国体育产业生产的主要问题,围绕这些问题介绍了中国体育产业生产运作管理的应对方法,最后指明了中国体育产业生产运作管理的未来竞争方向。 关键词:体育产业;生产运作管理;独特性 市场经济运行下的现代社会把体育与经济紧密的结合在一起,体育事业正在转变它的职能,以锐不可挡的气势渗入到经济市场,成为市场经济的重要组成部分。我国体育产业的发展较西方发达国家落后许多,因此,必须采取有效和切实的措施提升我国体育产业的管理水平和竞争能力。而体育产业生产运作管理的好坏,对于体育产业的竞争力有直接的影响,因此体育产业的发展,与体育产业生产运作管理息息相关。 一、体育产业生产概述 (一)体育产业概述 体育产业并不仅仅是指体育的行业和部门,而且包括与体育行业和部门相关的其它行业和部门。体育产业大体由以下几部分组成:体育健身娱乐业;职业体育产业;体育用品业;体育经纪业。除上述四大领域之外,体育产业还包括体育媒体业、体育广告业、体育业、体育保险业及体育赞助、体育建筑、体育出版、体育纪念品销售等方面。总之,体育产业是一个无所不包的混合产业,也是当今世界上规模最大、水平最高、活力和效益最好的产业。 (二)体育产业生产特征 与其他行业生产相比,体育产业生产具有鲜明的特点,其主要特征有以下几点。 1.体育产业生产是既无形又有形的 体育产业既提供无形的体育比赛和体育健身娱乐训练等无形的服务,又提供体育用品和体育纪念品等有形的产品。其中无形的体育服务是体育产业生产的优秀,体育服务作为一种“看不见、摸不着”的经济活动,难以为人感知,体育服务的最终产品不是物品,而是服务过程。 2.体育服务的过程必须有消费者参与 在体育产业生产中,体育消费者一般是参与在其中的,整个生产过程和使用过程是呈现在顾客眼前的,顾客会亲身感觉到体育服务的好坏。比如,体育健身服务,需要消费者亲身参与到健身体验当中。 3.体育服务的生产和消费同步进行 为了满足顾客的需要,体育行业提供服务的生产和消费一般发生在同一地点,同一时间段。比如,球迷一般在观看球赛的时候,需要在比赛进行的时间在现场观看比赛。 4.难以衡量产出,直接应对具有能动性的顾客 对体育服务的测评不能使用单一指标来评估业绩,对体育服务业绩较好的测评方法是测量具有主观能动性的顾客对服务质量优劣的感触,因此服务的评价一般较主观。 二、体育产业生产的主要问题 (一)需求被动性降低,但并不在于主动性必然在手 由于消费者的需求是随机的,因此体育产业企业要想保持需求和能力的一致,难度是很大的。而且,消费者需求的随机性在不同的日子里、一日内不同的时间段内,可能都会不同,这就使得短时间内的需求也有很大的不确定。 (二)体育服务与消费同步性,一旦出错难以挽回 体育服务不像制造业生产皮鞋那样可以间断,体育服务生产提供的是使顾客满意的过程,当体育服务的提供与顾客的消费不能同时进行,即需要顾客等待或者延迟,顾客的时间安排必须受到影响,必然使顾客的满意度降低很多。 (三)流程容易出现意外 体育服务作为一个过程,很多情况下无法进行简单、清楚的描述。体育服务生产的操作过程和服务质量检查都必须在事前就设计好流程,但是由于消费者的参与程度较高,使得服务现场会出现意外的情况,造成服务的中断。 三、体育产业生产运作管理的应对策略 (一)加强流程管理 和制造业企业的生产流程管理一样,体育产业企业在运作管理中,也应该针对体育服务的对象、功能、标准等问题,对服务流程进行管理。目前,我国体育产业的流程管理十分粗放,需要投入大量的人力和财力来维持运营,造成了很大的浪费,因此对体育产业进行有效的流程管理应该去除浪费,避免容易造成失误和危害的活动,缩短不增加服务附加值的活动,尽量改进能增加服务附加值的活动。 (二)持续质量改进 由于体育产业的特殊性,使得消费者在每接受一次体育服务后都对下一次接受相同服务者的服务有了更高的期待。要使消费者感到满意,必须使服务质量满足甚至超出消费者期望。体育产业在生产运作管理中,要做好服务质量,就必须首先了解消费者满意,搜集大量的信息,从消费者信息、服务态度、服务过程等问题上,以服务项目与服务标准为依据,制定“服务调查表”,找出消费者满意的含义,做出明确的、有意义的服务保证,然后对调查结果进行问题分类,确定其中存在的主要问题,最后制定并实施改进措施,观察结果,对服务质量管理进行标准化。 (三)关系营销服务 对于制造业企业而言,生产的产品最终要投向市场才能够获得利润,而产品和服务最大的不同点是服务的无形性,这导致了服务不能储存、服务不易展示等特点,使得服务营销面临挑战,传统的营销手段难以用于服务中。体育产业生产运作管理中,营销可采用关系营销方法,从吸引新客户转向与客户保持长期的关系,从与顾客交往开始,就能够不断提供高品质的服务,了解顾客的需要,改善其服务组合,达到建立和巩固顾客的目的。 综上所述,如今知识经济和服务经济不断发展,全球化和网络经济时代来临,体育产业生产运作战略也应该与时俱进,保持特色和优势,创造具有竞争优势的价值,使自己的服务在功能上强于对手、质量上高于对手、成本上低于对手和响应速度上快于对手等等。 生产运作论文:分析当前金融衍生产品在国际收支中的运作状况 摘要:金融衍生产品作为规避金融风险的资金运作方式,是伴随着汇率、利率等一系统经济变动因素出现的,在当前人民币汇率持续升温情况下,各外汇指定银行和客户群越来越多意识到在跨境外汇收支业务中运用金融衍生产品的有利性,那么当前金融衍生产品在实际运作中的状况、特点如何,有何问题就成为作者探讨的主题,旨在进一步推动我国金融衍生产品在国际收支业务中良性发展。 关键词:人民币与外币金融衍生产品运作分析 目前,随着人民币汇率机制愈具弹性,其汇率风险也正在加大,金融衍生产品应运而生,为此,我们对近年来山西省国际收支中金融衍生产品开展了专项调查。调查结果显示:金融衍生产品的运用对规避汇率风险起到了一定积极作用,但业务量还有待发展。 一、基本情况 金融衍生产品是伴随着金融风险的产生,为了转移金融风险而产生的,主要有远期、掉期,期权等几种产品。自1997年4月中国银行开展远期结售汇以来,目前全国各银行基本都开办了此业务。近几年来,金融衍生产品履约额呈现快速增长态势,2010年全国远期结售汇履约额较2006年增长5.71倍,山西省2010年远期结售汇履约额较2006年增长20.75倍。 二、交易特点 (一)经常项目外汇收支运用衍生产品占比大 以山西省为例,其客户群主要集中在经常项目下有货物贸易外汇收支的境内企业范围内,2006年-2011年5月末,山西省远期结汇履约额在经常项目与资本项目之间的占比分别为99.78%和0.22%。运用衍生产品规避汇率风险,保值或提前锁定收汇成本主要体现在出口信用证、福费廷等结算方式下。 (二)衍生工具与融资产品相结合避险 各外汇指定银行不但单独运用金融衍生工具,还与银行的其他融资产品相结合,通过搭配合理期限、币种等在锁定汇率的同时,更大程度地减少企业成本支出。如一家企业需购汇100万欧元支付一笔3个月后的货款,某银行为这笔业务做远期售汇加海外代付融资的产品组合,为企业节约成本CNY32437.15。由此可见,如能利用国际国内货币市场利率的差距及即远期汇率的不同,即合理使用产品组合,会比使用单一衍生产品节约更多成本。 (三)锁定成本可能有盈有亏 运用金融衍生工具,只能在一定程度上减少企业成本支出,遇汇率正向变动,企业或有盈余,如遇汇率反向变动或企业违约或遇其不可抗拒情况,企业可能只是锁定成本,同时也有可能承担亏损。如一客户与某行签订远期购汇协议的平均交易价格为9.7元,但受2009年年末欧洲金融危机影响,欧元兑人民币的汇价一路下跌,致使在交割到期时,欧元对人民币价格最低点达到了8.1―8.3区间,客户履约存在潜在风险。因此,企业运用金融衍生产品,目的不仅仅是实现保值和增值,更有可能是进行成本锁定,从这个意义上来讲,企业只要锁定汇率,达到固定成本,方便成本核算的目的即可,不能言盈亏。 三、存在问题 (一)门槛较高,中小企业涉足较少 信用证结算方式下的外汇收支最容易受到汇率波动的影响,因此,也是运用衍生工具的数据源。自2007年以来人民币汇率处于震荡向上的趋势,山西省有外汇收支的客户运用衍生工具的绝对金额在逐年增大,但与信用证结算方式下的金额量相比,却极显不足。2007年至今年5月末,山西省远期结汇额、远期售汇额与信用证结算方式的外汇收入、支出的占比最高仅占30%左右,最低不足1%。各银行主要服务是信誉度、资金量都很高的大企业,中小企业很少涉足,其原因一是银行对客户信誉度的审核较严,拒绝了一大批中小企业,二是银行要求企业提供与交易金额相当的保证金,抑制了一批急需资金支持的中小企业加入。 (二)商业原则偏向于银行,违约使企业损失过高 客户办理衍生产品出现违约,银行与客户要按照“商业原则”处理,即损益协商担当。而实际交易中,如果企业预期的货款不能及时到位,极有可能出现企业违约,这种情况下银行必须在交割日强行平仓,如果产生汇差损失则由企业承担,致使企业不但要承担货款无法收回的损失,还要另外承担汇差损失,违约使企业损失过大。但若是违约形成的汇差收益则全部为银行收益,这在一定程度上打压企业叙做衍生产品的积极性。 四、政策建议 (一)扩大运用金融衍生工具的客户范围 在当前不断震荡的国际经济金融环境下,其衍生产品运用尚处起步阶段,其交易规模与流动性仍有待提高,因此,我们建议一是各银行尽快培养一批熟知衍生产品的专业资深人士,认真研究企业需求,积极开展银企合作,引导企业合理有益地使用金融衍生产品,提高企业规避汇率风险能力;二是加大宣传力度,扩大客户范围,宣传至大中小型企业。 (二)合理分配汇差损益,提高企业运用衍生产品积极性 金融衍生产品是一把“双刃剑”,在给企业锁定风险的同时,也可能给企业和银行带来不可预料的损失。对其形成的损失,应在银行和企业之间运用“商业原则”合理分配。我们建议:如是由于非企业主观如自然灾害等不可抗拒原因造成的,对于违约形成的汇差损益,可考虑在银行和企业之间按比例或协商解决。 (三)加大前瞻研究,促进产品组合创新 目前衍生产品运用单一,与融资产品或其他产品组合运用显单薄,我们建议外汇管理部门应积极研究制定具有前瞻性的人民币对外币衍生产品外汇管理政策,充分发挥人民币对外币衍生产品的价格发现和套期保值功能,实施金融创新、产品创新,提供更加保值增值的降低资产风险的组合产品,为企业提供更加丰富的汇率避险服务,从而实现银企双赢。 生产运作论文:浅谈物业管理企业生产运作 摘要:随着国有企业改革的不断深化,主辅分离、辅业改制已成为大势所趋,原来依附于国企的后勤房产观理部门纷纷改制为物业公司,逐步走向了自主经营、自主发展之路,参与到物业企业的市场竞争之中。物业管理在我国是一个新兴的行业,随着改革开放不断深化,市场经济日趋活跃,物业管理已经成为现代化城市管理和房地产经营管理的重要组成部分,并发展成为社会化、专业化、经营性的服务行业。 关键词:物业管理 物业管理在我国是一个新兴的产业,但在我国物业管理尚未真正形成规范化、产业化、市场化的发展格局。我国物业管理存在着行业法制不健全、居民消费观念不强,以及物业管理企业自身在生产运作管理上不科学、不规范等问题。 一、物业公司运作管理的特点 物业公司不论其规模大小,也不论其管理的物业类型有何不同。物业服务的内容大同小异,可以分为公共服务和专项服务两大类。公共服务有:清扫保洁、绿化、保安、维修等;专项服务有:商业、金融、家政、社会福利等。分析物业公司的服务内容有如下特点: 1.服务交付系统的特殊性。(1)生产与营销同时完成不可分离。所有的服务业都有一个共同点就是生产过程与营销过程同时进行。物业公司的服务也不例外。同时,物业服务又有自已的特殊性和复杂性,主要表现为不同的服务在服务过程的结束与服务交付时间上存在不一致性,例如维修与绿化就存在着时间上的不一致,绿化工作因植物生长的周期的原因要有一定时期的延长。(2)物业服务特征矩阵复杂。我们经常用服务特征矩阵来说明不同的服务交付系统的特点和需求。服务特征矩阵是按照服务复杂程度和顾客化程度把服务分为4种类型,服务复杂化程度是对顾客而言的,表示一种服务需要经过的训练和所需知识技能的程度。顾客化程度是指服务满足顾客特定需求的程度,分析物业管理所涉及的各种服务会发现不同物业服务之间的差异十分大。(3)顾客参与的程度高。物业服务是受业主委托完成工作,与服务对象接触是其服务的基础,适当的顾客参与有利于服务过程的完善和服务质量的提高,但是过高的顾客参与程度必然要降低效率。在实际工作中借鉴银行、餐饮业前台服务与后台操作相分离的经验,限制与顾客接触的程度,减少因服务需求的随机性所带来的等待成本和资源浪费,对一些物业服务项目来说是十分有益的。 2.服务生产率和服务质量难以度量。这是服务业普遍存在的特点,在物业服务中生产效率和服务质量难以度量主要是由于两个原因造成的:其一是物业服务的综合性,不仅包含不同专业的服务内容,而且每项服务的深度和广度也存在着很大的差异;其二是物业服务的对象复杂,业主的差异很大,对服务质量的评价主观感受占有非常高的比重。 3.物业服务的收入与管理费具有的特殊性。(1)物业维修基金。物业管理维修基金,又称储备金,俗称维修费。是业主购房时按照国家规定比例2%交纳的一笔费用,用于物业公共部位和设施的维修更新,本质上讲维修基金并不是物业公司的收入,其所有权归业主所有。对于维修基金的使用范围和程序国家有明确的规定,一般而言,维修基金增值部分足够支付日常大、中、修,如因特殊情况确需动用本金,要经过业主大会批准,使用后要及时向业主分摊收回。(2)物业管理费。物业管理费是物业公司为业主提供标准服务和委托服务所收取的费用,主要由办公费、公共设施维护费、保洁费、绿化费等构成。物业管理费是物业公司完成物业管理的实际支出,对物业公司来讲是没有利润的,物业公司的利润来自管理者酬金,是业主根据物业公司管理水平、成效与物业公司共同商定一个比率(一般为8%-10%),用这一比率与物业管理费相乘作为对物业公司的酬金。 通过上述分析,不难发现物业管理是一个包含多个专业在内的劳动密集型行业,物业公司所提供的服务范围广泛,同时有社会公共服务和个性服务两种。因此,在考虑物业公司的生产运作管理系统时必须结合物业服务的特点,以解决制约服务效率的因素为重点进行设计和运行管理。 二、物业公司生产运作中普遍存在的问题 物业公司是从事物业管理服务的专业化公司,其生产运作的过程是对“物”的管理与“人”的服务的综合体现,在生产运作中普遍存在以下问题。 1.市场定位不清。每一种产品都有自己的目标市场,正因如此,我们才会对不同的市场进行细分,也才会针对不同市场制定差别化战略。物业服务作为一种产品同样也存在市场定位问题,但很多物业公司却忽略了这点,单纯套用发达地区、甚至国外管理商住楼的方法管理企业内部的住宅型物业,在业主还没有完全建立起物业消费观念的内地,超前地向业主推出物业管理所具有的投资特性。从长期看,物业管理同时具有消费和投资两种特性,因为大多数业主购房的唯一目的是居住,并不会以出售为目的来进行投资,因此对于大多数业主物业的投资性根本不存在。这些错误的做法表明物业公司对本身市场定位不清,目前大多数国有物业企业并没有完全摆脱上级公司的行政隶属关系,在接管的物业上没有选择权,多数物业是本企业内部的住宅区。这种情况下必须以满足中低档物业需求为市场定位,开发适于中低档业主需求的服务项目才能取得好的效果。 2.对行业的特殊性认识不够。从行政管理色彩十分浓厚的房管部门转制组建的物业公司,在一定程度上仍延续着计划经济体制下后勤管理方式。未从根本上改变计划经济体制给企业发展带来的种种弊端,普遍存在低水平重复建设的现象,在管理上没有形成科学的方法。物业公司是一个经营性的企业。所提供的服务应该是明确的、标准的主动式服务。如果依然和以前的后勤管理一样或者大包大揽,或着被动服务,那么物业公司就不是一个经营实体。物业公司的产品是服务,工作内容落实在物和人两个方面。对物的管理,我们可称之为硬件管理,包括构筑物管理、设备设施管理等。而对人的服务则是无形的。物业管理是有形管理加无形管理的综合体现,随着人们生活水平的提高,享受物业服务的意识越来越强。物业管理作为一种不同于其他任何一种服务类型的服务,其服务和管理是合二为一的。就管理而言,物业公司既不是行政部门,亦不是执法机构;就服务而言,物业公司既不是市政公共机构,也不是公益事业单位。管理和服务是矛盾的两个方面,既对立又统一,加上物业服务的对象非常广泛,服务标准千差万别,使得物业管理这一行业十分特殊。因此,物业公司必须明确自己作为服务者和经营者角色的定位,在生产运作管理上充分考虑行业的特殊性。 3.对服务产品的研发设计重视不够。物业公司的产品实际上就是提供给业主的服务,这种服务产品的构成主要由企业的管理服务模式、技能与方法组合而成。但物业管理企业对产品的研发设计并没有引起足够的重视。虽然,有一些物管企业设置有类似机构,但大多没有研发创新的职能,使得服务的模式、技能和方法没有创新发展,造成管理成本不断提 高,服务质量问题层出不穷。 4.经营意识薄弱成本控制能力不强。物业公司的生产经营成本中人工费用占到了60%~70%,服务效率的提高对成本产生的影响十分显著。由于原有经营模式和产权制度的原因,许多国有物业公司在机构设置上存在管理人员多、权力过分集中、办事程序复杂的问题,使得人力、物力、财力浪费极大,企业成本增加;同时各类工程技术人员工作量不饱和、待遇低,造成人才流失、企业人员综合素质下降,库存备用材料、低耗物料占用企业大量流动资金,造成流动资金沉淀。这一方面是由于物业公司经营意识薄弱造成的,另一方面也是因为生产组织不科学,服务设计不合。使得物业公司在成本控制上显得心有余而力不足。 三、物业公司生产运作管理 无论是从物业公司生产运作的特点出发,还是从现阶段存在的问题分析,物业公司生产运作系统的中心就是服务效率和服务质量。因此,在对物业生产运作系统进行设计和管理时,要有质量和效率的观念,要综合考虑成本、效率和业主满意度三者之间的关系。 1.塑造物业服务的价值链思想。物业公司要系统地把企业的价值、员工的服务、业主的利益三者有机地联系起来,形成物业服务的价值链。按照价值链的理论,一个企业的优秀能力与可持续竞争来自于企业独有的,不断变革、可以提高顾客满意度的组织机构和业务流程。物业管理企业的业务流程就是对业主的服务流程,其内容应该包括服务设计、服务传递、服务接触三个环节,物业公司只有在规定了其服务流程后,才能通过流程的不断重复与再造,来追求业主的忠诚并从产品的市场反映中实现企业的价值。物业公司的价值链体现的是业主对物业公司的满意度,物业公司价值链的实现是业主对每一个价值链条上满意度的最终体现。在业主服务价值链中业主需求是价值链的第一环,企业只有充分了解业主对公共服务、专项服务、特约服务的需求,才能有效地为业主服务;服务设计是企业对服务产品的策划过程,企业依据业主需求策划服务产品、服务标准和服务品牌,努力将自己设计为业主欢迎的服务供应商;服务交付是企业实施服务的过程,企业应将快捷、便利、优质的服务传递给业主,把握好物业服务的基本特征。服务接触是企业与业主间的交流与沟通。物业管理企业应让业主感受到诫信、温馨和亲情,努力使企业与业主间零距离。业主满意是企业推崇的服务理念,企业及其员工在企业价值理念的指导下,不断满足业主已知的需求,同时研究业主潜在的需求,以争取超越业主的期望。业主忠诚是企业追求的服务效果,企业要策划自己的品牌战略,营运自己的服务品牌,使业主从认知到联想、乃至忠诚。企业价值是企业产品的市场反映,企业服务品牌的形成证明企业的生存能力,带来企业发展的机遇,也积累着企业的无形资产。 2.加强目标成本管理费用管理。物业公司所提供的服务和物业费收入是在业主人住之初,以合同的形式确定的。因此,运用目标成本的管理办法。对物业公司的成本费用进行控制非常可行,而且意义重大,有利于在全体员工中树立成本意识,提高服务水平。 优质的物业服务体现在它不仅使业主享受到了超值服务,而且增加了物业的价值,但这种服务不能靠高额的成本费用支出做代价。因此,物业公司必须加强对成本的管理。用最小的成本取得最好的服务,这就是进行成本费用控制的目标。加强目标成本费用管理的基础是进行准确的成本费用预算,进而科学地进行决策,形成公司的目标成本,在实施过程中通过各种方法进行控制,定期分析,不断改进。 3.从价值链的角度分析物业公司的服务应坚持:(1)“用户至上、服务第一的”原则。只有树立这一思想,物业公司的经营才能持续长久。(2)“三效益并重”的原则。是指社会效益、环境效益、经济效益的统一。三者应相辅相成、相互作用。(3)系统管理原则。物业管理是一个系统工程,由许多子系统构成一个全方位管理的总体系,按照体系内在要求,实现系统化管理是保证物业管理整体系统快速、有效运转的前提条件。 4.从物业管理的发展趋势看,物业公司必须实现多元化经营,拓展企业经营资金渠道。因此,物业公司应在现行政策法规允许范弱日,加强内部造血机能,利用自身优势开展多种经营。增加收入来源。要有过硬的内部管理和科学的服务流程和核算体系,形成良好的框架,使企业的多元化经营战略有效实施。 总的来说,物业公司只有具备现代化的设备和卓越的管理,才能提高服务质量和工作效率,这是企业增强竞争能力有效途径之一。目前,物业公司必须逐步摆脱那种单纯依靠手工进行管理的思想和手段,及时将成熟的科学技术应用到物业管理的具体实践中,提高管理效率和质量,使物业管理走上社会化、专业化、现代化的管理之路。 生产运作论文:电子商务环境下生产企业物流运作模式的研究 摘 要:分析了电子商务环境特点的基础上,讨论了电子商务环境下生产企业物流的运作模式。目的在于为电子商务环境下的生产企业物流运作提供一些参考意见。 关键词:电子商务;生产企业物流;运作模式 1 电子商务环境下企业物流特点分析 电子商务是在Internet开放的网络环境下,基于浏览器/服务器的应用方式,实现客户和企业信息沟通、网上购物、电子支付的一种新型的运作方式。 电子商务环境下企业物流运作有以下基本特点: 1.1 虚拟的客户市场和供应商市场 电子商务通过Internet和Intranet把不同国家、不同地区、不同行业的客户和供应商紧密地联结起来就形成了企业的客户市场。企业和它的客户市场和供应商市场,可以毫无障碍地直接接触。 1.2 完备方便的业务处理 电子商务环境,一般依托电子商务网站进行工作,各个企业都建立起自己的电子商务网站,为客户提供24小时全方位的服务。 1.3 方便迅速地收集和汇总各类信息 在电子商务环境下,企业和客户能够很方便迅速地进行信息交流沟通。企业可以利用电子商务网站,收集客户信息,建立客户档案,进行客户管理。除此之外,还可以方便迅速地与供应商的联系,收集各个供应商的信息,进行供应商管理和供应链管理。 1.4 个人和个性化的物流服务 一方面,企业可以利用网站指导顾客消费,提高销售额;另一方面,客户也可通过网站选择适合自已的产品和服务。 从以上分析可以看出,电子商务环境为企业创造了一个高效方便的运作环境,为企业的发展创造了非常有利的条件。在电子商务环境下,企业应当充分利用电子商务环境所带来的有利条件,建立起一套适合于电子商务环境的企业物流运作模式,从而提高响应速度,提供个性化服务同时降低物流成本。 2 电子商务环境下企业物流运作模式分析 电子商务环境下企业物流运作过程,主要包括从客户(个人或企业组织)承接业务合同,根据合同进行高级生产排程,根据需要组织物料采购、入库、储存保管、出库、运输配送、资金结算等。 2.1 要开发现代信息技术,建立起基于Internet/Intranet的电子商务网站 首先企业要适应电子商务环境,要能够进入“网上社会”中去。企业必须建立起企业内部网Intranet,建立企业管理信息系统,然后建立开发基于internet的企业电子商务网站,并联接到互联网上去。这样我们就可以利用互联网络资源,充分利用电子商务环境的有利条件进行网上运作,为企业自身的发展服务。 2.2 企业的电子商务网站应当具有强有力的协同工作功能 企业的电子商务网站包括:强有力地网上客户服务功能、网上客户业务处理功能、网上供应商管理功能、网上物资仓储管理功能、网上快速运输与配送功能、网上快速信息反馈功能。做到客户、企业、供应商信息共享、提高处理速度和处理效率,而且能够及时在网上进行数据更新,及时反馈给各个业务部门,反馈给客户,为客户提供24小时服务支持。 2.3 要实现企业的电子商务网站与企业内部网管理信息系统之间的无缝衔接 企业内部的ERP或MRP软件应与企业的电子商务网站进行无缝地衔接,与主要的供应商制定协作计划,订立进程表,并利用因特网技术,使所有供应商和客户数据建立电子连接,任一客户或任一供应商都能与企业交换信息。就像一个企业一样,客户、供应商、物流服务提供商协同工作,快速响应顾客的需求。 2.4 企业要把网上物流运作和网下物流运作结合起来,全方位地提供物流服务 电子商务环境为我们提供了有利的环境条件,充分利用网上资源、搞好网上物流运作是非常必要的,但是千万不要偏废,只重视网上物流运作而忽视网下物流运作,而要把网上物流运作和网下物流运作结合起来,充分发挥各自的优势,互相补充地共同实现企业物流的运作、获取最大的效益。
计算机软件基础论文:基础教育中的计算机软件技术论文 一、基础教育中计算机软件技术的应用前景 基础教育中计算机软件技术的应用前景非常的广泛,不仅有广阔的市场需求,更是有对教学实践操作能力提升的现实需求。随着就业市场竞争压力的增加,掌握更多专业性的计算机软件技术能够为学生参与就业竞争提供有力地砝码。计算机软件的开发和应用更是现代社会发展的最有效的体现,人们的生活和学习都离不开计算机软件的帮助。在基础教育中将计算机软件的操作作为专门的课程规划已经成为这个社会发展的必然。 二、基础教育中计算机软件技术运用教学实践对策分析 (一)完善计算机软件技术应用课程。计算机软件技术的应用在基础教育范围内还没有形成系统化的学科教学,只是在计算机教学中作为一个主要的教学方面。因此,完善计算机软件技术的应用课程,将计算机软件作为专门的教学内容,以理论性和实践性的教学活动促进计算机课程教学的改革。不断地丰富计算机软件的教学内容,从基础性的软件应用到实现创新应用领域,为软件应用创造更好的平台,顺应教学改革的发展需求。 (二)提升计算机软件技术的应用范围。计算机软件就似乎的应用可以实现和其他基础学科教学之间的融合,在其他学科的教学实践中以计算机软件作为教学辅助工作,让学生在掌握基础知识的同时提升对计算机软件应用的重视程度。教学活动的设计可以以计算机软件的应用作为依托,让学生通过具体的实践操作巩固学科学习的成果,同时提升对计算机软件技术的使用能力。将计算机技术的应用范围不断的扩大,实现对基础教育能力的有效提升。 (三)促进计算机软件技术的操作能力。计算机软件技术的应用是实现计算机软件技术开发的前提,在基础教育中存在着很多的可能性,学生在学习和操作过程中可以发现更多的使用问题,为计算机软件技术的开发提供更多的有效建议。同时计算机软件技术的操作能力更是实现计算机技术推广的重要手段,计算机技术的普及是整个社会进步发展的现实需求。社会想要实践长远发展必须要提升计算机软件在全社会的应用程度,不仅仅在基础教育范围内,而是作为全社会成员必备的一项技能进行培养。 三、结论 综上所述,基础教育中计算机软件技术的应用越来越广泛,一方面为了满足学生的学习需求,以计算机软件教学实现对学生技能的拓展。另一方面,通过计算机软件技术的教学能够提升教学的专业化水平,通过科学的系统化的教学平台的设计实现为基础教育提供良好的网上平台,提升教学的质量,满足更多的教学实践需求,实现基础教育的现代化发展。 作者:宋建宇 尤广辉 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要:计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词:计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 作者简介:田园(1984―),女,山东日照人,讲师,硕士,研究方向:项目管理。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程,为增强教学效果,增强学生的编程能力,强调以学生为本,提高学生的学习兴趣;实验教学应尽早介入教学过程,让学生边学边用;建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能;建立多样化实验教学方式,方便学生自学。把实验教学做好做实,既能巩固理论知识的学习,又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础;实验教学;编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课,为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础,为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备,其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中,由于多方面的原因,使得本课程教学效果不佳,学生普遍编程能力不强,甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力,关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下,着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析,对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标,其关键的一点就是以谁为出发点,是以教为主,还是以学为主,还是实现教学互动,教学互长,教学互推。从目前的现实状况来看,以教为主的弊病还很明显,迫切需要改变,实现以学生为本,实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程,其涵盖的内容广泛且繁杂,而且实验性强是该课程的基本特点,甚至可以说离开了实验操作,也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看,以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流,计算机软件基础教学都侧重书本理论学习,而忽视了学生实验环节。实践证明,这种教学方式就跟学游泳不下泳池,学骑车而没有自行车一样,学生在学习计算机软件基础知识时,绝大部分是事倍功半,导致学用脱节,无法学以致用。更有甚者,有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了,这既给教师教学造成很大的困惑,也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性,更遑论实现知识创新,成为软件人才了,这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中,课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看,实验环节介入越早,实验安排越多,教学效果也越好。而部分采用边教学边实验,教学与实验融为一体的教学方式,其实现的教学效果更是明显。因此,改变现有的以教为主的教学模式,从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法,已经成为计算机软件教学题中之义,不断创新教学方式,才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体,教学活动要以学生为中心而展开”,这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看,一方面由于计算机软件课程是基础课程,学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感,求知欲也相对比较强烈。同时,由于是刚进校门的低年级学生,对大学环境还不是特别了解,仍然具备认真学习的态度,因此,好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加,社会就业压力明显,学生普遍有学习好专业课,实现良好就业的外在动力。因此,可以说,学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识,是进行程序设计所必须具备的基础知识,而低年级学生在这方面基本没有知识储备,对其学习方法也并不适应,而原有的知识结构又很难同化现有课程知识,导致难以自学和分析、解决问题,引发学生学习的挫败感,一旦处理不得当,就会使学生学习提不起兴趣,缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动,更有甚者还会使学生抵触学习,削减学生本身己经调动起来的积极性,影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]:学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下,大脑皮层最容易形成兴奋中心,思维也最活跃,此时的实践能力最强。因此,如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言,如何使理论变得通俗易懂,接近生活,易于学生理解,这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看,在授课过程中,教师通过深入浅出地讲解,设置理论问题情境,解答学生在实验中产生的疑问,肯定和鼓励学生的想法等方式,都能比较充分地调动学生的积极性和主动性,使学生更加容易融入教学环节中,也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想,经常正面地肯定,能使学生更加信任自己,更加愿意去创新,从而与学生实现良好互动。 同时,在课后对学生进行必要的关心,用人格魅力引导学生参与教学,也不失为一种好的方式。比如,通过课后深入学生,与学生建立亦师亦友的关系,与学生打成一片,学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程,实现良好的教学效果;而相反,教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明,计算机软件基础的教学,引入实验教学环节越早,教学的效果往往越好。因此,计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破,尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的优秀课程,其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论,教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作,从而具备初步的软件编程能力。同时,从目前的教学安排来看,该课程安排了一定数量的常规上机实验练习,以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题,突出表现在: 一是学生上机练习的题目规模较小; 二是上机内容以章节为主,有的章节有上机内容,有的没有,导致上机实验没有连贯性和系统性; 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看,培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点,这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看,主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质,而并没有与电子信息类专业特点充分结合,其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握,而对信源编码等通信软件知识知之甚少,影响课程设计的整体进度。由此可见,目前安排的实验课程其作用甚微,难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学,利于学生在操作中学习,达到学以致用的目的 从现有的教学来看,学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于:课程理论知识比较枯燥难懂,上机操作能力不足,导致学生学习兴趣降低,影响了教学效果。比如说在C语言教学中,C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课,对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用,因此,提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是,这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容,而这部分内容恰恰又相对比较枯燥,学生难以提起学习兴趣,而这部分内容通常是安排三周学完,对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时,部分学生已经远远落后于教师的进度,导致没有继续学习下去的动力,有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2],部分教授在教授这门课程时,调整了讲课顺序,提前给学生讲授程序设计的内容,安排学生提前实验,让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序,而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受,再学习其他理论时,往往能将这些理论与实验知识结合,加深对运算符和表达式等理论的理解,也提高了学习C语言的兴趣,作用都相当明显。 由此可见,针对计算机软件基础课程的内容特点,尽早安排学生上机实验,让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣,对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样,孔子时代就已经讲究因材施教,实验教学中也必须根据学生的实际情况,适当地分层次安排实验教学内容,建立多层次实验教学内容体系,从而更好地提升学生的学习兴趣,激发学生潜能,实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排,目的是验证和巩固课堂知识,针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用,主要在于求精。 首先要精选实验内容,针对每个知识点,都要精推细敲,并在每个实验内容中设置开放性思考题,要求学生认真思考做答,不求数量,但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案,要进行深入的讲解分析,肯定学生做得好的地方,指出其不足,并指导如何修改完善,务求每个实验内容都讲透,并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后,引导学生运用发散性思维进行解题,提升学生对知识点的认识水平,如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握,也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充,是学生对课堂知识的具体运用,旨在培养学生应用知识的能力,针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力,具体方法是由教师选择合适的项目,让学生自愿分组,在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中,项目的选择非常重要,其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容,也要贴近实际,是实际生活中有应用价值的项目,还要便于学生理解完成项目的方法,能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段,教师重在引导学生开展项目,指导学生解决项目实施中碰到的难题,检查学生项目实施情况,及时纠正项目的方向性、原则性错误,并引导学生及时进行反思总结,便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段,学生的实验成果,不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现,还要在一定的范围内进行实际测试,便于学生将理论知识与实际挂钩,也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别,更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强,对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生,可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容,主要是激发学生的创新思维和创新能力,所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中,由学生自行选择实验项目,设计实验方案和实验步骤,学校提供相应的实验环境和其他保障措施,教师则对学生选择的实验项目进行把关指导,确保项目具有创新性。在这个实验中,整个过程都由学生独立完成,学生要自行解决实验中遇到的各种问题,总结各种错误出现的原因和避免出错的方法,并在实验结束后,自行检验实验结果的应用价值,从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果,培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式,方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样,并优化实验教学载体,为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前,绝大部分学校已经建立自有的校园网,一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备,如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息,为学生开展实验提供了极大的便利;另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中,学生可以回答教师指定的问题,并完成打分,并可对回答问题的正确与否进行分析,纠正错误答案,进一步消化知识。同时,有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统,学生可以通过系统进行应用程序学习,循序渐进地学习和掌握知识,有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作,在企业相应建立学生实践基地,让学生参与企业的实际设计,以干代学,从而进一步提升学生对计算机知识的认识,也进一步了解软件产业对软件人才的要求,适应软件产业的环境,从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程,其实验教学要适时推进,这是增强课程教学效果的需要,也是提升学生素质的需要。在实验教学中,教师角色的转换,学生主体地位的重申,社会单位作用的发挥,都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下,要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用,充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用,就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动,才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题,提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容,是学生在本专业学习和研究中,开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构,而是网状的空间结构,即包括:学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求,如何使学生的专业知识与计算机技术结合,如何使学生在已有的操作使用能力基础上,提高应用开发能力,培养研究创新能力,《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同,故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF,个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构,涉及到相当多的指针操作,所以学过C语言的学生基础相对较好,教学中容易理解教学内容。而学VB,VF的学生对指针没有任何概念,对教学内容的理解相当困难,更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情,然而随着课程难度的逐渐加大,编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩,主要反映在大型程序设计作业完成情况上,分工不均衡,出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多,主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限,笔者所在学校安排了58学时(理论28学时、实验28学时、考试2学时),教学的时间非常有限,要在这么短的时间内学好所有的内容,对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”,这种教学手段可以充分展示教师的教学思路,展示教师的个人教学魅力,同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”,而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如:链表的概念,几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如,在讲授应用结构体处理数据时,我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题,在课堂上,采用板书方式分步介绍了如何定义结构体,如何建立输入功能子函数,如何建立输出功能子函数,要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业,要求使用链表处理信息,程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后,但如果提供了完善的网络环境,学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件,就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书,播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路,减少了完成笔记的时间,提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心,以教学目标为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种。其显著表现是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标,而这个目标又包含着几个小目标,每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平,在此水平上,学生还不能独立完成学习目标,但经过启发、帮助和努力,就能完成目标。例如,在讲述“排序”时,首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法,而且学生已熟练掌握。在这基础上,就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序,也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中,冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平,学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态,还不能独立完成的教学目标,是学生的潜在发展水平,在教师帮助下,通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中,许多老师比较注重概念、语法的讲解,却忽略对能力的培养,这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中,在介绍完基本概念和语法知识后,可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力,使学生如何设计该类软件有一个基本思路,知道如何去思考问题,如何去解决问题,方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒,也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程,单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式,任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出,在平时上机实验中就分阶段进行考核,可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如,可以给出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习,使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新,就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲,给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的,同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题,提出了改进的方法实践证明,该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力,是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要:近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色,加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令,算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的,通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题,提高处理效率和速度。 关键词:计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显,计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广,因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 (一)算法的两要素 算法包括两要素,一部分指的是对信息的操作处理,这部分对信息的操作处理包括四种处理方式,分别为逻辑符合,数学计算,信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作,它引导指令进行有序的进行。 (二)算法的特征 算法是有限指令的整体,这些指令表明了处理问题的步骤,针对相应的问题,算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理,并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令,同时各项指令都 应该明确,不能多层含义,同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的,超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求,同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 (三)算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法,一般翻译法包括一般性文字,C语言,程序图,PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 (四)常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域,然后通过一些手段检验该区域的每种结果,直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的,同时也存在着一些不能满足算法要求的,这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果,那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单,容易接受的优点,但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长,枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤: 1.1通过对问题的思考,预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法,对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的,得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙,生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式,这样就会形成问题由难至简的循环,从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法,通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手,把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言,通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离,让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 (一)正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译,只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流,让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 (二)可读性 算法一定要具有可读性的原则,只有可读性才能让人对算法一目了然,如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 (三)稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持,试问如果计算机在运行的时候总会出现错误,给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要,同时对于计算机的规范使用也至关重要。 (四)高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此,好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 (一)运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长,算法运行的载体依然是计算机,因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果,这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上,耗损程度作为评价算法的好坏标准。 (二)内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关,并不会随着算法的变化而变化,在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的,好的算法可以占据比较小的内存,相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业,计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础,通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况,并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述,计算机软件基础数据结构之算法的设计要求,以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要:计算机软件的基础数据结构,主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理,通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令,指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析,可以使计算机处理比较复杂的难题,提高了效率,本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词:计算机软件;基础数据结构;算法分析;复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分:信息的处理操作和信息处理方式的操作结构,对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比,操作结构可以指引指令有序进行,通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法,有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题,算法能够对各种定值指令进行预算处理,通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为:指令的数量必须有限;指令不能超出计算机的能力范围;被处理的对象不受指令影响,对象数量不影响指令,必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行,主要包括程序图、C语言、PAD图,一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法,其他方法描述算法是大致内容并进行作图,更加直观的表达,便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计,然后利用一些方法手段检查各个结果,直到所有结果都符合。在验证过程中,验证对象如果满足算法要求,这个验证对象就是最终计算机传递的结果,如果没有达到要求的对象,那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法,可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子,通过循环这个步骤,达到由繁化简并最终得出答案的目的,该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法,都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样,是计算机和人类沟通时的语言,通过算法,人们不仅可以跟计算机进行交流,还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则,算法的设计要求主要包括以下几点: 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行,从而保证人和计算机正确的交流,保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现,从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性,是指算法总体思路容易让人理解,是想一下,一个非常混乱的算法,即使再聪明的人也很难明白算法原理的,更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的,如果工作状态不稳定,那么就会很容易出现难懂奇怪的问题,算法如果不够稳定,计算机在正常运行的时候,也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码,就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏,算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案,计算机内部的工作原理可以决定这些因素,其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间,设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的,这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗: 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的,这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体,计算机的运行速度跟许多因素有关,例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此,同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说,计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准,而是判断算法运行时间损耗的一项指标,能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法,会暂时占用相关的空间,被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗,内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的,不会因算法变化而变化;算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的,不同的算法需要不同的内存,因此,比较好的算法需要的内存也比较少,这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要:针对计算机软件技术基础课程的内容与特点,探讨了传统教学中存在的不足,提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效,对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 (1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 (2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。 (3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 (1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。 (2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 (3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试, 2 课程教学改革 (1)教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。 (2)采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。 (3)注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的,针对课程教学现状,分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 (一)现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。 (二)对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 作者简介: 范晓静,(1979.1―)女,籍贯:内蒙古呼和浩特市,2005年毕业于内蒙古大学计算机网络专业,2012年至今就读于同济大学软件学院软件工程硕士,工作单位:呼和浩特职业学院,讲师,研究方向:计算机网络、软件工程。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的优秀课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的优秀课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要:针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题,在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上,结合多年的教学实践,提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性,实现单机运行功能和网络化功能,顺应了电子教案的网络化发展趋势,克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词:计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案,是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(如磁盘、磁带、光盘等) 中的一种形态。同其他的电子出版物一样,在观看阅读时必须事先输人计算机主机中,由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型:PPT 教案和 WORD 教案,调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比,电子教案不仅仅是形式上的变化,而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一,主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识,强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示,充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的,用户根本看不到动态演示过程,也没法对内容进行修改,所以根本就谈不上软件的复用,网络共享也困难。目前少数一些用Authorware,Director,Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案,由于在打包或时把教学内容和程序放在一起,一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展,基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览,这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时,PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发,而 PPT 的交互设计能力不强,限制了教案的二次开发能力,使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束,很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分,一个是电子教案的编辑器部分,另一个是电子教案的内容前台展示部分(播放器功能)。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了,逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序,它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成,电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容,打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分,电子教案逻辑的设计,具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存;逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排,使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求;页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材,如图片、文本、音频、视频等;页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改,对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计,同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示,供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似,保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏,方便教师上课时的导航操作,每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起,播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理,如果用户对已打开电子教案做了修改,但是未保存,会提示用户先保存,然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一,内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构,不仅结构清晰,而且操作方便,符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置,在节点上单击右键会弹出右键菜单,包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中,不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署,带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持,提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准,给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止,称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期,每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究;开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码;运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时,要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始,这是必不可少的一步,在制定计划时,要准确地弄清软件项目最终要解决的问题,并考虑相应的对策,宁愿花一些时间充分作好计划,也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划:它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步,它应决定所开发软件的总目标,其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围,描述所开发软件与外界接口的关系;其次是确定所需硬件和软件的支持,对开发的进度和成本作初步估计;第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系;最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作,对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要,估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等;经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品;社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题,这样的软件产品投入运行后,对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析:需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求,它具有三大特点:准确性和一致性;清晰性和没有二义性;直观、易读和易于修改。比如,你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题;测试案例中应该输入什么数据等等,为了清楚地知道这些需求,你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤:1、通过对现实环境的调查研究,获得当前系统的具体模型;2、去掉具体模型中的非本质因素,抽象于当前系统的逻辑模型;3、分析当前系统与目标的差别,建立目标系统的逻辑模型;4、对目标系统进行完善和补充,并写出完整的需求说明;5、对需求说明进行复审,直到确认文档齐全,并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计:主要分成两步即概要设计(总体设计或结构设计)和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题,如何把被开发软件系统划分成若干模块,并决定模块的接口,模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后,需要进行必要的阶段评审,其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块,该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码:系统编码即编程序是软件开发的最终目标,是产生能在计算机执行的程序,其目的是使用选定的程序设计语言,把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上,软件=程序+文档。编码的目的是产生程序,其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序,写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格,有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试:包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位,不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大,而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误,不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段,每一个人的思维不可能绝对周密,而不可能不出现差错,更不用说,在大中型软件开发项目中,系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系,因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程,又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的,为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备,也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述,发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试(模块测试)、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统(包括软件与硬件)的测试,可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道,什么时候算是完成了,这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务,也是保证软件可靠性最主要的手段,测试的目的是发现程序的错误,而不是证明程序没有错误,软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试,包括静态分析与动态测试。 六、软件维护:当软件产品交付使用后,就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护,才能使它正常工作,还使它扩充功能、提高性能,为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容:改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中,维护工作是不可避免的,按照不同的目标,维护活动可以分为四类:1、以加强软件功能为目标的完善性维护;2、纠正软件遗留错误的纠错性维护;3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护;4、以及为改进软件的可维护性,减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性,主要决定开发时期的活动,用软件工程的方法来开发软件,编制齐全的文档,严格进行软件测试和阶段复审,是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理,尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制,避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性,消除因修改不当给拥护带来的不良影响,要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时,开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段,以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同,它是无形的,既没有重量,也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品,如何组织生产和研制,却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要:该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践,为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验,使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词:计算机软件技术;基础课程;教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展,形成了鲜明的特色,为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展,在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求,本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践,团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为优秀的教学小组,并结合学科发展方向,建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵,适应国家现代化建设对人才的需求,通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 (一)树立先进教学理念,优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径,知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念,针对社会发展需求,结合各专业特点,分别制定教学计划,将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 (二)采用灵活教学方法和手段,提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中,归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中,充分发挥教授、博士的作用:教授、博士全部承担课程的主讲工作,定期研讨本课程的新技术及发展动向;由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动;将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐,面向市场需求、结合各类专业特点,制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案,加大基础实验的课时数,着力培养实际动手能力。 (三)强化课程设计,提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程,我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来,课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题,35%来自企事业单位横向课题,有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 (一)依托优势资源,强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术部级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所,建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养,设立了综合性课程设计体系,并对某些专项内容单独设课,突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 (二)结合学生兴趣,建立个性化的培养方案 利用部级实验教学示范中心的先进软硬件平台,开设设计性、创新性的综合实验,并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会,而且也通过教师的言传身教,掌握科研的基本实验技能,为后续实践活动奠定基础;通过本科生参与团队成员承担的科研项目,使学生一开始就处在一个较高的起点,能够涉猎学科前沿。 (三)完善实验教学管理制度,保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设,确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想,建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术部级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室,先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入,补充和更新了一大批实验设备,使实验条件得到较大的改观,能满足教学科研的需要。同时,团队通过校企联合,建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行,保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助,提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求,系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成,系统的设计思想确定为:以知识点为中心组织教学子系统;利用动画技术设计演示子系统;建立交互式的考核子系统;建立答疑教室,为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚,极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点,坚持理论与实践并重,一方面,注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面,注重运用现代信息技术,精心制作了多媒体课件,采用多媒体手段进行教学,同时利用现代信息技术,实现了网络化教学,方便了师生之间的教学互动,有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平,并被评为部级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展,各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前,电子计算机的覆盖面非常广泛,这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此,本文首先分析了计算机软件工程的具体情况,其次,提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法,最后,就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今,已经步入信息化时代。在此背景下,现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中,计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员,为了更接近理想发展目标,有必要提升其现代化水平。因此,了解计算机软件工程现代化技术发展现状,并提出合理性的改进意见,是非常必要的。只有这样,才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程,具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间,他们需要在软件工程的方法指导下,利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来,其也得到了一定的发展。分析其发展现状,不难发现,计算机软件工程技术与其他先进技术相比,存在明显的共通性。因此,计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展,分析其存在的不足之处,有利于实践过程中调整或者改正。具体而言,在软件工程化开发过程中,会产生较多问题,例如,最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外,关于软件工程的管理也不是一件容易的事情,其涉及的环节较多,内容较为繁杂,给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本,限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面: (1)缺少自身的自主研发手段; (2)缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展,因此,在计算机软件的自主创新技术上,相关企业应注重保护自主产权。在此过程中,要通过优化投资结构,创建出属于自主研发的创新技术,进而推出相应的技术与产品。除此以外,为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距,有必要密切关注国外的发展状况。同时,保护知识产权是一项重要工作,企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识,明确科学、合理的知识产权保护举措,以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标,应做好以下几点, (1)针对知识产权方面的知识,应大力宣传。 (2)针对相关知识产权方面的法律法规,应积极完善。 (3)将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手,调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来,取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平,很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面,我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴,但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性,才是创造优质产品的根本。通过技术创新,促进行业整体平稳发展,是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段,我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才,提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础,进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展,对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分,现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视,得到更多的扶持。为此,政府部门,应该做好以下几项工作: (1)通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 (2)由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金,为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 (3)政府还应该通过引导和开发,促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看,以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来,以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化,才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此,在软件工程技术开发中,也可以增强自动化的作用。因此,加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外,分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向,可以明显看出,其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多,全面推动技术的开发是必然的选择,如此一来,增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中,涉及的信息数据越来越多,需要存贮的内容也随之扩大,因此,在未来,计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则,将难以快速的进行信息处理。同时,与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述,为推动现代化社会发展,关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下,促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的,提升自主研究技术水平,为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展,需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品,都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外,企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 作者简介 高志强(1988-),蒙族,内蒙古阿拉善盟人。大学本科学历。现供职于内蒙古阿拉善盟阿拉善职业技术学院(初级职称),主要从事计算机教学方面工作。 作者单位 阿拉善职业技术学院 内蒙古自治区阿拉善盟 750300 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发;基础架构原理;研究 1 引言 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要:针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题,结合专业特色,着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践,收到了良好的效果。 关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要:计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项优秀内容。计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词:计算机软件;安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天,计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域,并且随着科技的日新月异,电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转,人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行,因而,计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则,其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患,同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此,计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见,计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项优秀内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会,计算机的使用在不同领域越来越广泛,而且越来越具有依赖性,因而,计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求,主要表现在以下几方面::第一,软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后,用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响,甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等;第二,计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下,用户的私密信息随之就不可避免地被泄露,自然,用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此,在不同计算机软件开发过程中,软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其进行安全修复,从而达到提高安全性,降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中,计算机软件开发人员采用安全检测技术,采取科学的手段,对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复,软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过,这类检测只是停留在技术的层面问题;而真正的技术检测,则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等优秀内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程,不仅对检测的软件有着科学严格的要求,同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先,由于计算机软件程序具有复杂性的特点,要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题,采用简单的检测方法是不能被排除的,所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后,再根据实际情况选择适当的检测方法,制定出科学合理的检测方案,对计算机软件安全进行实质性检测,不仅如此,开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次,因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点,需要多类人员共同参与对计算机软件的检测,才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性,这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过,在软件安全检测过程中,必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与,同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更多的安全风险,满足软件使用的安全要求。 最后,对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来,需要通过以下做法具体执行:首先,要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究,并且最后要进行汇总,在此基础上再进行分析、归纳、总结,寻找出普遍通用的检测规律。之后,再根据检测的具体要求,对比、筛选合适的方法予以检测。但是,再进行检测之前,为了确保检测程序的顺利推行,事先必须制定出切实可行的检测方案,并将检测过程的方案制定的形象化、具体化,以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后,还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是,在这个过程中,一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后,作为对软件进行运行和结构的安全测试,再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地做出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测,漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用,计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改,因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。今天,由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用,这种软件的检测技术更加适用于商务性,随着普及率的越来越高,对保证商业机密的安全,必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来,计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征,事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,对计算机进行安全静态检测,这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是:开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后,再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对,如果待测的计算机软件安全性能良好,其对比数据就会高度一致。近年来,由于这项技术日臻成熟,并且简洁易行,越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中,从而推动了这项技术得到更为充分的发展,并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来,随着计算机检测软件越来越多样化,检测技术要求的不断提升,对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测,以确保效果的精准化、全面化。鉴于此,实践中,我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法,也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下,动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱,采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势,扬长避短,强强联合,确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角,极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新,这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中,并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术,Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点,在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来,基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞,而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复,为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色,基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中,并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述, 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活,计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术,势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时,计算机技术越先进,势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进,在科技日新月异的今天,相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面,也必将取得更多成果,以更好地服务于计算机技术,更好地造福于人类。 计算机软件基础论文:协作学习在计算机软件技术基础课中应用的优势 摘 要 通过分析协作学习,结合计算机软件技术基础课程的特点,分析协作学习在此门课中应用的优势。在协作学习过程中,促进教学优化及学生协作学习能力提升,学生对知识进行有意义的建构和深度学习,从而达到解决问题、深度学习、有效学习的目的。 关键词 协作学习;计算机软件技术基础课程;深度学习 1 前言 计算机软件技术基础是云南大学教育技术学研究生所上的一门课程,此门课程对于教育技术学的学生来说是很难的,学生学习起来很困难。现在学习者与教学者之间交流互动少,再加上缺少实验环境,学生动手能力相对较差,思维空间狭窄。为了能够优化教学,促使学生实现对此门课程的深度学习、有意义建构,能够解决存在的问题,培养知识迁移的能力,特引进协作学习,促进教学有效进行,提升学习者各方面的能力。 2 协作学习及协作学习理论相关信息 协作学习 对于协作学习,国内外专家学者有不同的看法。美国明尼苏达大学的约翰逊兄弟认为:“协作学习就是在教学上通过小组学习,使学生共同努力以最大限度地促进自身及他人的学习。”[1]北京师范大学黄荣怀教授认为:协作学习是学习者通过小组形式为达到共同的学习目标、在一定的激励下为获得最大化的学习成果而合作的一切相关行为[2]。笔者也比较认同他们的观点,协作学习能够促进高效学习,提高教学质量,培养学习者之间的情感交流能力、协作共赢的思想。通过协作学习,学习者共同完成任务,解决实际学中的问题,达到有效知识建构、深度加工知识。 协作学习组成要素 要素构成整体,使整体的力量变大。协作学习拥有自身的要素。通常以2~4人构成一组,组内学习者各有不同,组与组间基本同质,小组成员各自担任不同的角色,为共同目标尽职尽责,互相交流沟通、深入理解,把知识进行有意义的建构、深度加工。协作学习要发挥很大作用,离不开其本身的组成要素。协作学习由组成的小组、学习者、领导者、协作学习环境与资源等要素构成,要素之间相互依赖、缺一不可。学习者组成协作学习小组,协作学习小组中学习者采用互补的方式进行学习。领导者可以是小组长或者是教师,在协作学习中发挥重要作用,能够为协作学习的高效进行提高后盾及保证。良好的协作学习环境能够提升学习及教学质量,丰富的资源为协作学习提供便利。 协作学习的基本模式 协作学习主要有竞争、辩论、合作、问题解决、伙伴、设计和角色扮演等7种基本模式[3]。在协作学习中,学习者之间可以根据教师安排的任务进行讨论,积极发表自己的见解。根据各学习者的特长、能力分担任务。获取、整理有用信息,共同合作交流,成员之间可以进行角色互换,发挥积极作用,最终得出一个满意的成果。每个组完成任务后,教师可以组织学习者进行互评,组与组之间形成竞争关系。在解决问题过程中,每个组之间对问题的看法各有不同,进行交流时,双方会获得不同的解决问题的思路,开阔眼界、丰富经验,为以后的工作、学习等奠定良好的学习基础。 3 协作学习理论 协作学习有着深厚的理论基础,下面就来看一下相关的理论。 建构主义学习理论 建构主义的思想来源于认知加工主义学说,它认为学习是一个积极主动的建构过程。学习者借助于外界环境,在其帮助下,积极主动地对知识形成一个有意义的体系,结合以往知识进行深度加工,对所学知识形成一个认知结构。“情景”“会话”“协作”“意义建构”构成建构主义理论的四要素[4]。学是在一定的社会背景下(情景)产生的,学习者在此过程中会与他人进行交流协作(会话、协作),在交流学习中不断地同他人进行思想的碰撞,产生共鸣。同时,协作学习能够主动地建构意义学习知识,不断地深化,逐步形成一个体系。 人本主义学习理论 人本主义学习理论是建立在人本主义心理学基础之上的,人本主义学习理论的代表人物是美国心理学家马斯洛(A. Maslow)和罗杰斯(C. R. Rogers)。 罗杰斯认为,学习是一种将个人经验与学习相融合的有意义的心理过程,这种心理过程对每个人都是需要的[5],能够在合适的情景中产生出来,当学习者知道学习的真正价值时,学习会变得很主动。在教学中,教师作为学习者的引导者、促进者。教学应该做到因材施教,满足学生的个性化发展,关注学习者的特征,充分调动学习者积极性,重视学习过程中有效交流,创造良好的学习风气、学习环境。 4 计算机软件技术基础课的特点 教师的教是让学习者学习到有用的知识,解决生活中存在的问题,让学习者重构有意义的知识,学以致用。计算机软件技术基础课程难度稍大,学习者需要理论与实践相结合,同他人进行协作学习。下面介绍此课程的特点。 整体性 该课程从简单到复杂,逐步推进。它整体性很强,章节之间联系紧密。课程分章节介绍,各章节中有简单的知识,也有复杂的知识,需要从部分到整体去理清思路。它涉及其他知识,如网络等,教师在教学时应该从整体的角度介绍,让学生把握一个整体的知识,然后划分成部分。最后,把各个部分进行精炼,整合为一个结构清晰明了的结构图。学生可以在教师帮助下把知识重构成一个个精炼的个体,最后由部分加工成为一个出色的整体。 实践性 实践是检验真理的唯一俗肌Q习者,除了书本上学习到的理论外,更重要的是理论结合实践。此门课程理论性很强,听起来很难,比如算法、数据结构等知识很抽象。学生需查阅很多知识,积极主动与他人进行交流协作,结合大量的实验来掌握。如线性表、树、图等章节就需要学生进行相应的实验,结合实验准确地理解、加工知识,使知识深化。 抽象性 语言是为了能够让人看懂,越简单的话语越容易被人理解、接受。计算机软件技术基础每一个章节所使用的词汇都很精炼,似乎能够看懂,但是理解起来却不容易。形象的事物,理解起来很容易。抽象的事物需要更加深入的构建、想象、理解等,才能把知识理解透彻。此门课程抽象性极强,需要把书本上的话语换一种方式描述,结合实验,才能理解。如栈、二叉树等,可以用形象的东西比喻,然后结合实验,构建出容易理解的知识。 5 协作学习对此门课程的优势 协作学习相对于传统教学来说具有自身的优势,对教学产生很大的帮助。下面介绍协作学习对此课程的优势。 协作学习能够促进学生积极性的有效发挥 小组或团队的学习能够带动个体之间的积极性,两个人的思想互相交换,可以获得多于两份思想的价值。学生进入大学后,学习兴趣逐渐下降,个体支配时间增多,各具特色的社会实践活动越来越多,他们的关注焦点开始转移,学习就是不挂科就行。然而,学习对于学生来说是很重要的人生经历。小组之间有了目标及方向,大家都会为此负担起责任。同伴之间相互交流协作,会把不理解的知识逐步转化为可吸收的东西,在交流协作中会受益匪浅。协作学习可以增进彼此间的感情交流,培养彼此间的协作意识,从而使学习效果更加突出显著。 协作学习推动课程有效理解、优化教学 在小组或团队活动中,学生之间相互协作交流,会激发出每个人的潜能。学生在教学中积极主动探讨,课后通过QQ、微信等即时通信软件进行协作学习,可以有效推动课程知识的理解。一个难懂的知识单独分给一个学生,可能需要一段时间查阅很多知识,才能勉强了解此知识;通过小组协作,在很短的时间内,效果会远远超出一个学生所了解的内容。协作学习可以大大优化教学,为教学活动奠定良好的教学模式。 协作学习有利于问题解决 教学是为了促进学生有效学习。在协作学习中,小组根据教师或者本组的任务要求,学习者积极主动参与学习活动,发挥自己的特长。学生取长补短,虚心向他人请教,不断端正自己的学习态度,提高自身学习能力。教学中广泛应用协作学习,有助于提高学生信息收集、整理能力,能够培养学生之间沟通交流协作能力、动手操作能力。学习就是为了很好地解决问题,问题的解决将伴随很多方面的知识,协作学习为问题的有效解决提供了有效帮助。 结合协作学习的优势及计算机软件技术基础课程的特点,可以看出协作学习对提高学生学习能力、深度学习、知识的有意义建构,以及学习者之间的有效沟通具有积极作用。协作学习促进教学优化,提升学习者的高阶思维能力,为将来的教学及学习奠定良好的基础。
1高职智慧课堂建设的机遇 1)随着“工匠精神”“大国工匠”理念地位的提升,国家越来越重视职业技术人才的培养。然而不同于传统的理论知识课堂教学形式,实训教学(技能操作类教学)的重要组成部分是老师技能动作的言传身教和学生对操作的不断练习、纠错和熟练等。实训教学由于学生观摩空间有限,生生间/师生间技能操作与传授造成了诸多教学不便,教师在示范和演示某一技能操作时,不是所有的同学都能同时很清楚和直观地学习和掌握,老师难以同时观察所有学生的练习动作,进行实时指导纠正,不利于学生实时、快速、生动地掌握各种技能知识。2)进入21世纪以来,依托海量数据、大规模计算,人工智能(AI)获得了飞跃式发展,深度学习模型的提出,更是直接驱动AI在图像识别、语音识别、自然语言处理等方面取得众多技术突破。结合“5G”通信技术数据传输速率高达10Gbit/s、网络延迟低于1ms和百万级超大连接的特点,相对于4G,5G技术具有更强的关键性能力:传输峰值速率达到20Gbps、用户体验数据率达到100Mbps。5G+AI将实现教学场景大量、实时、生动易懂地展现,也给实训教学(技能操作类教学)方式带来了更多的可能性。3)在这种时代背景和学校实训教学面临的现实问题下,研究如何以音视频技术和交互式技术应用为核心,以学生技能提升为中心的5G+AI智慧课堂整体解决方案(主要包含示范教学、仿真实操、教学数据分析、教学视频比赛录转播、实训课程资源库等功能),以实现高职院校实训教学智慧化需求尤为重要。 2国内外的基本研究状况 1)随着我国信息化发展进程的加快,对于智慧教育的研究受到越来越多学者的重视。有学者指出,智能化技术促发了教育系统的“形变”,而智慧教育则将引发教育系统的“质变”[1]。2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,其中指出要实现教育信息化2.0应启动“智慧教育创新引领行动,完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时展需要的人工智能和编程课程内容”。为响应国家有关人工智能科普教育的政策,各地都在建立“人工智能科普教育示范校”,将人工智能课程纳入常规教学,推动5G+AI智慧课堂的方案落地。关于5G环境下的智慧课堂研究,李玉强[2]提出了5G背景下智慧校园的建设趋势主要在多应用场景的智慧教室、云智慧平台方面。蔡苏等[3]开发了5G环境下的多模态智慧课堂实践案例——“彩虹的秘密”,通过多模态资源整合、多模态互动、多模态评估的多模态智慧教学方式,利用5G高带宽、低时延、大连接的技术特性,接入VR/AR/MR设备、全息投影、智能白板、移动终端、智慧学习笔等多种形态的智联终端和教育装备,实现多种软硬件设备间的无缝互联、协同工作,为学习者提供沉浸式的实时学习体验[4]。相关数据显示,仅2012—2017年,就有195位作者发表1篇关于智慧教育教学的论文;发表2篇关于智慧教育教学的论文的作者有28位。可见在我国有很多学者在研究智慧教学,而关于智慧教育主题的文献数量在2018年也在持续增长。2)国外智慧教育研究起步较早,信息技术与教育教学深度融合,经验相对丰富,能够为解决我国智慧校园建设中存在的突出问题提供有益思路。国外一流大学关于智慧教育的建设进入了一个全新的高度,以实现学校有效的IT治理为目标,例如在智慧教育建设排名第一的麻省理工学院,在建设时明确设立校级首席信息官职位和办公室,并根据应用服务建立不同的分支部门,形成了决策、管理、服务三位一体的机构职能。斯坦福大学和剑桥大学的信息化组织机构最为健全,其中,斯坦福大学设立了CIO办公室、战略服务部、企业技术部等7个部门;剑桥大学除上述7个核心部门外,还设立了负责全校信息化顶层设计的架构部和负责校级核心业务的大项系统部。国外一流大学在建设智慧教育时都不再是建设单一的智慧教室来满足某一教学功能,基本实现了从IT管理向IT治理的转变,并将IT治理的核心观念贯穿到各部门业务职能中,非常重视IT发展和大学整体愿景之间的关联与互促。同时,深切意识到保护师生个人信息与教学科研成果信息安全的重要性,信息风险和安全管理已成为各高校共同的关注重点,为我国的智慧校园建设提供了很好的借鉴。 3高职智慧课堂建设的目标 北京市高等教育学会在《中国现代教育装备》期刊发表的《高等学校智慧教室建设技术要求》中明确:高等学校智慧教室建设应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》的总体要求,以“统筹、集约、绿色、发展、开放、共享、安全”为原则,根据实际情况按需建设[5]。新一代智慧教室将集多媒体教学、可视化教学质量管理、智慧课堂、网络教学资源、多媒体设备网络化管理于一体[6]。5G+AI环境下高职实训教学智慧课堂主要目标是以5G+AI技术为基础,聚焦人脸识别、行为分析、智能语音、视频结构化、大数据技术与教学的深度融合,开发简易平台,打通人脸点名、考勤、教学录转播、行为分析、语音识别等应用壁垒,实现人脸点名考勤管理、课堂行为分析、示范教学、仿真实操、教学数据分析、教学视频录转播、实训课程资源库、实训回放分析[7]、场外实时指导等功能,满足教师、学生等角色在技能传授中的需求,探索建立以实训教学为核心的5G+AI实训教学智慧课堂整体解决方案,逐步整合“教”“学”“管”“评”的综合功能[8]。通过智慧课堂的开发和升级,高职的实训教学能达到以创新能力为导向,并融合相应的社会真实案例作为载体,提升学生的技能创新能力和实践操作能力[9],并适当将智慧课堂作为支撑延伸至整个教学过程。 4高职智慧课堂建设的可行性分析 1)基于5G+AI环境的高职智慧课堂建设研究是符合当下职业教育培养大国工匠精神的,它适应我国职业教育的发展和要求,是深化教育教学改革,创新教育方法,探索多种方式形成各类拔尖技能人才的时代要求。2)本研究具有很强的操作性和实践性,又具有很强的创新性,既应用了当前最先进的5G技术,也结合了不断融入教学的AI技术,符合湖南国防工业职业技术学院在职业教育的理念,而且该校在2017年就开始应用先进信息化技术教学,建设了基于AI技术的汽车虚拟仿真实训室。3)本研究以先进5G技术为基础,聚焦人脸识别、行为分析、智能语音、视频结构化、大数据技术与教学的深度融合,建立以课堂为核心的5G智慧教室整体解决方案,是5G技术和AI技术融合应用到教学中很好的案例。4)在2020年初由于受新冠疫情的影响,各高校加速推动学院的信息化教学模式的改革,特别是线上教学的教、考、评一体的模式在不断升级更新。 5高职智慧课堂建设的内容研究 在高职院校专业实训教学中,需要根据专业技能讲授需求不同,探索如何在实训教学中技能训练前、训练中和训练后的全教学生命周期中,在各个环节适当选择部署移动式、桌装式、固定安装式等多种前端设备,覆盖近景拍摄、全景拍摄、音视频录制等能力。调用相应的操作行为数据包,通过AI算法实现操作动作流程的合规监测与评价。合理利用以上通信技术和人工智能技术,总体的研究内容主要体现在以下几个方面:首先,在实训教学前能采用结合教学平台的方法布置任务,明确重难点,适当地提供某些重难点的解决视频,有效地引导学生自我学习。其次,实训课堂教学全过程智慧化是本课题研究的主体,实训教学设计为三大模块,即技能训练实操学习模块、校内观摩学习模块、校外观摩和专家实时指导模块。具体情况为:1)在实训室内技能操作讲授模块,通过在实训室部署可实现移动式、桌装式、固定安装式等多种部署方案,满足技能实训过程中对操作的近景细节拍摄、全景拍摄、专业仪器图像录入、声音采集、音视频播放[10]、数据存储、解码投屏等功能的需求,最好能辅以行为判别,对危险动作加以警示。2)在校内观摩学习模块,在系统内部部署直播推流设备,用户可以通过互联网,通过安卓手机扫码、IP链接打开等方式实时预览实训教学的直播视频,并辅以交互式手段,满足学生即使不在场也能正常进行技能学习的需求[11]。3)在校外观摩和专家实时指导模块,通过网络连通,部署录播终端、全景摄像机、音箱系统、显示系统、拾音系统等,可以实现与实验实训室之间的音视频互动,完成“点对点”“点对面”等多种视频传递方式的业务要求,满足校外专家实时连线指导的需求。4)在实训课堂教学后,应有效地提供课堂中的数字教学资源给学生、老师和教学督导等,分别方便学生回顾、复习,老师掌握学生学习技能情况,督导对教学全程进行指导、评价等。为适应智慧实训室的智能化建设需要,设计和规划期就应该合理采用物联网技术、通信技术、人工智能技术,可对智慧教室各类信息化设备高度整合,具有高扩展性,可以实现智能化控制、智能化数据快速推送、智能化管理。智慧实训室的智慧管理系统具有以下重要功能:智能控制、IC卡(或人脸识别)管理、智能显示和智能识别等。 6高职智慧课堂建设创新性分析 1)网络技术应用、音视频技术、高效数据传输的应用使得专业操作类学习不再受地域限制,尤其在疫情防控时期,起到了减少人员流动和接触的效果;实训操作教学过程全录制(近景+远景+音频),可备学生课后自查提高和学生间相互借鉴学习,学生操作过程音视频向观摩室实时转播,同时支持视频回放,为校外的专家实时指导提供条件[12-13]。2)5G高带宽、低时延的特点,为整个实训教学过程从课前、课中、课后提供通信支撑。3)AI技术赋能学生身份认证,自动巡航,结合2D视觉识别算法和3D图像分析算法,提升实操动作规范性的识别精准度,实现对操作工艺和操作流程的实时合规检测,有效防止学生翘课。4)课堂教学全过程视频素材可以存放在中心存储设备中,可供下载与在线,有助于院校教学资源沉淀并形成自己的资源体系,进一步开发出社会培训课程资源库,开展社会、行业、企业的职业技能培训,创新服务模式、促进资源共享等等。 参考文献: [1]王淑芳,周伟.“互联网+教育”环境下智慧课堂研究分析与思考[J].甘肃科技纵横,2021,50(8):75-77. [2]李玉强.5G背景下智慧校园建设的趋势分析与研究[J].信息记录材料,2020,21(6):207-208. [3]蔡苏,焦新月,杨帆,等.5G环境下的多模态智慧课堂实践[J].现代远程教育研究,2021,33(5):103-112. [4]余诗佳.2012—2017年国内智慧教育研究综述[J].教育现代化,2018,5(20):211-214. [5]高等学校智慧教室建设技术要求[J].中国现代教育装备,2021(15):160-168. [6]王旭升.基于职教云平台的机械设计基础智慧课堂教学模式探索[J].南方农机,2020,51(10):97. [7]李恒,乔旭.高等院校智慧教室建设与实践:以中国海洋大学为例[J].科技风,2021(12):11-12. [8]张凯,杨再明.智慧教室的构建与应用研究:以中国矿业大学为例[J].现代教育技术,2018,28(10):81-86. [9]王珏.智慧教学环境的建设与应用研究:以无锡交通高职校为例[J].电脑知识与技术,2021,17(1):185-186. [10]练若琳.高校智慧教室建设与应用策略探析[J].深圳信息职业技术学院学报,2020,18(3):1-7. [11]谢菲,黄剑锋,石金艳,等.智慧职教云课堂平台的“线上+线下”混合式教学模式改革:以“机车车辆主型电器装调”课程为例[J].南方农机,2022,53(9):183-185+188. [12]李舟明.基于智慧树平台的混合教学模式探索:以信息技术应用课程为例[J].西部素质教育,2022,8(5):137-139. [13]陈国保,陈欣宇.智慧课堂在国际特色课程中的应用:以江西科技学院为例[J].南方农机,2021,52(20):194-196. 作者:庞新苗 张若钢 易跃洋 李志成 单位:湖南国防工业职业技术学院
计算机类论文:计算机类专业模拟电子的技术论文 1模拟电子技术在计算机类专业中的地位 模拟电子技术课程对于理解计算机硬件和通信原理方面的知识显得十分重要,为强化基础,培养合格的应用性人才,我们必须给予模拟电子技术课程的教学应有的重视。 2教学过程中存在的问题 模拟电子技术课程所涉及的理论、设计及分析方法具有很强的工程应用性和实用性,在学生的整个知识体系中占有相当的比例,对于培养学生的逻辑思维能力、工程实践能力、创新能力及后续课程的学习都十分重要。计算机类专业的模拟电子技术课程在教学实践中遇到的问题很多,主要有以下几个方面: 2.1学时少,内容多 为了突出专业课程的学习,很多学校的做法是压缩电路分析课程的学时数,甚至取消了电路分析课程。而模拟电子技术课程知识多且比较分散,它集高等数学、电磁学、物质结构理论和电路分析等知识于一体,该课程的学时数(含实验)一般在80学时以下,在如此紧张的时间内要完成该课程的教学工作,不仅老师感到困难,学生也有很吃力。 2.2学生认识不到位 很多学生错误地认为模拟电子技术课程应该是电子、机械类专业学生的专业课程,他们在专业学习中一般都有重视软件而轻视硬件的倾向,而且,学习模拟电子技术课程的成就感往往不及其他课程来得快和强烈,因此,就造成了学生的学习积极性不高。刚刚从中学过度到大学的学生,很多还没有找到适合本课程的学习方法,模拟电子技术主要以原理分析为主,而学生更多地相信精确的数值计算,他们往往认为只有经过严格的数学推算得出的结果才是可信的,当实际结果与严格的理论演算结果有出入时,他们难免会感到困惑。学生的认识不到位和思维方式上的差异,导致了计算机类专业中该课程的教学效果一直不太理想。 2.3课程教学本身存在问题 计算机专业的模拟电子技术课程的教学内容和方法完全套用电子、机械类专业的那一套,有些学校甚至完全由机电类专业的老师来教授该门课程。这些教学内容和方法在一定程度上与计算机类专业存在脱钩的现象,没有突出本专业的特色。近些年来,很多高校的计算机类专业的同仁们对本课程进行了一定的改革探索,并总结了许多值得借鉴的经验,但是,对于不同的学校和不同的学生,这些教学改革举措应该不尽相同,在具体的教学实践中,切忌“拿来主义”和生搬硬套。我们也对贺州学院的计算机类专业的模拟电子技术课程的教学做了一些研究和探索工作,实践表明这些工作有益于提高教学效果。 3教学改革的内容和措施 为了使模拟电子技术课程的教学更切合计算机类专业的实际,我们做了一定的探索以提高教学效果和应用型人才培养质量。 3.1教学内容的甄别与整合 模拟电子技术课程涉及的内容多且知识面广,为了提高学生的工程实践能力和创新能力,我们根据计算机类专业的特点,依据“必用、够用”的原则甄别和整合课程内容。受学时数的限制,计算机类专业一般无法系统开设电路分析等先导课程,但电路分析的基本原理和方法贯穿于模拟电子技术课程教学的全过程,因此,我们把电路分析课程的主干内容整合到模拟电子课程之中。在正式讲解模拟电子技术课程的内容之前,我们花4至6个学时重点讲解电路分析的基本原理及其应用,主要有KCL、KVL、叠加原理、戴维宁定理、诺顿定理及密勒定理。经过对多部部级模拟电子技术教材的比较,我们选定康华光教授主编的《电子技术基础(模拟部分)》(第五版)作为我院计算机类专业的教材。该教材加强了基础理论,如加强了半导体的物理基础和电路的基本分析方法;同时也注意吸取国内外的先进技术,如加强了线性集成电路和数字集成电路(包括中、大规模集成电路)的原理和应用,新增了电子电路的计算机辅助分析等内容。该教材历经多次改版以紧跟当代电子技术的发展步伐,但我们不是全部讲解教材内容,依据“必用、够用”的原则甄选讲解内容,其他内容留作学生课外阅读,以开阔视野。经过讨论,我们将教材内容整合成半导体器件、放大电路基础、信号产生与处理三大部分,将直流稳压电源的内容作为任务驱动式教学内容。 (1)半导体器件部分简要介绍常用半导体二极管、三极管及场效应管的基本结构等基本知识,重点讲解它们的应用及经典电路的分析方法。 (2)放大电路基础部分重点分析三极管单管共射放大电路,包括静态工作点的设计及稳定措施、输入输出特性、电压增益计算、输入输出电阻等特性,然后介绍集成运算放大器的“虚短”和“虚断”等基本概念及集成运算放大电路的基本分析方法等知识。 (3)信号产生与处理部分重点介绍有源滤波电路和正弦波振荡电路,信号产生与处理部分知识是今后学习接口技术、理解芯片电路设计原理的基础,所以,不能简单地将这部分知识从模拟电子技术课程的内容中删掉。 3.2教学方法的改革与创新 我院计算机类专业的模拟电子技术课程一般安排在大二的第一个学期,由于课程内容多、难度大,而且相当多学生的前导课程知识掌握不牢,所以,他们在心理上产生一定的畏惧感,鉴于我院学生的实际情况,我们对模拟电子技术课程的教学实践做了一定的探索。 3.2.1理论教学灵活多变 课堂教学方法很多,常见的有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、任务驱动发、启发式教学法等,要生动有趣讲解好本课程的内容,往往要灵活应用多种教学方法才能取得预期效果。本文重点介绍启发式教学法和任务驱动法在模拟电子技术课程教学实践中的应用。 (1)启发式教学法。 课堂教学最忌讳的是老师一言堂,教师必须想办法活跃课堂气氛,启发式教学法是调动学生学习积极性,激发学生学习激情最有效的手段之一。这就要求教师在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题,启迪学生去思考、分析问题,直到提出解决问题的方法或途径。比如,在讲解KCL时有学生对定律无法理解,教师就可以用水管中水流的特性做类比以启发学生的思维,然后借用中学电学中关于电流、电荷的知识来引出电荷在导线上不能积聚,从而得出任意时刻流进节点的电流之和必然等于流出节点的电流之和的结论。为了进一步巩固KCL相关知识,教师应该提出节点的相对概念,即电路中的节点既可以是一个 电路分支的交叉点,也可以是任何一部分电路。这样扩大了节点的概念,学生自然就掌握了KCL的更广泛的应用。比如在讲到NPN和PNP型三极管时,发射极上的箭头标识的方向不同于集电极和基极上的电流方向,如果将三极管看作是一个节点,那么从宏观上就很容易得出放大电路中三极管三个极上的电流分配关系:Ie=Ib+Ic。有了宏观认识以后,再讲解三极管电流分配关系的微观解释就显得较为轻松。 (2)任务驱动法。 任务驱动式教学方法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法,它将传授知识为主的传统教学,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。模拟电子技术课程的工程实践性比较强,因此,当学生具备一定模拟电子技术基础以后,教师就可以在课程的教学中使用任务驱动式教学法。比如,当学生学完二极管电路的分析方法以后,学生具备了二极管半波整流的知识,然后给他们布置新的任务:查阅资料,掌握常用全波整流电路的相关知识。很多学生通过网络和图书馆的资料掌握了桥式整流电路的结构特点和工作效率,在此基础上,我给他们演示一台卡式录音机的故障现象:单独用干电池供电时,录音机工作正常;单独用220伏交流电供电时,录音机不工作。然后拆开录音机,让学生观察电源部分电路的结构特点,最后给他们布置任务:画出录音机电源部分原理图,分析各部分电路的功能。采用任务驱动式教学法可以将教材中直流稳压电源部分知识的教学彻底转换为以学生为主体,这样,有利于培养学生的综合能力,提高他们解决实际问题的能力。 3.2.2理论与实验教学交叉融合 计算机类专业的学生大多计算机操作能力较强,因此,在模拟电子技术课程的教学中,我们引入了SPICE仿真软件。有了此类仿真软件,理论教学和实验教学的界线越来越模糊。在理论教学中可以先用仿真软件演示有关理论或电路的宏观外在表现,使抽象知识具体化。学生在用物理器件做实验前也可以先用仿真软件做一遍,这样可以提高实验效率,降低实验损耗。有了仿真软件,课堂上无法及时完成的实验,学生还可以在自己的电脑上完成。所以,利用仿真软件可以实现理论教学与实验教学的相互交融,当然,为了强化理论知识,突出学生工程实践能力的培养,我们在实践中坚持理论教学与实验教学必须是同一位老师的做法,这样,有利于老师掌握学生的学习动态,提高教学的针对性。 3.3多角化课程考核方式 课程考核是课程教学改革的重要方面,好的考核机制有利于提高学生的学习积极性、激发他们的学习兴趣。实践中,我们以专业知识和技能考核为主,兼顾学生德育和出勤率考查。课程考核项目包括出勤情况(占总分10%)、课堂表现(占总分20%)、平时作业(占总分20%)、期末测评(含理论笔试和技能测试,占总分50%)。按时出勤可以培养学生的集体主义观念和遵守纪律的习惯,也是课程教学得以正常进行的必要条件。笔者的做法是全勤记10分,缺席一次扣2分,缺席三次者给予警告,缺席五次取消该门课程考核资格。为巩固理论知识,适当加重对平时作业的考核是否必要的。笔者的做法是整个学期共布置、批改作业五次,每次4分,根据作业的质量分D、C、B、A四个档次,每个档次分别给为1分、2分、3分和4分。另外,为防止相互抄袭,限制作业必须按时完成,不得补交,一旦发现存在抄袭作业的情况,抄袭与被抄袭者双方本次作业都做零分处理。为活跃课堂气氛,激发学生的学习主动性,课堂表现考核显得十分重要。笔者的做法是主动回答问题者,正确的一次记2分,错误的不扣分;被点名回答问题,正确的计1分,错误的不扣分。期末测评包括试卷笔试和技能测试。笔试是学生对知识掌握情况的集中体现,占课程考核40%的比重,专业技能测试是考查学生实际动手能力的主要手段,占课程考核10%的比重。通过多角化课程考核方式改革,取得了令人满意的效果。学期课程的平均出勤率达到98%以上,学生的学习兴趣和主动性明显提高,课堂教学秩序良好,气氛活跃,学习效果明显提高。 4结语 综上所述,甄别适合计算机类专业特色需要的教学内容,是该课程该教学改革的基础。创设教学情景,发掘合适的教学方法是教学改革的手段,最终目的是提高教学效果。教师要根据具体的授课对象采取不同的教学方法,做到教学活动因人制宜,积极探索新的教学方法,增强学生的课堂、课后的参与,真正使学生成为教学活动的主体,从而提高他们的课程学习兴趣和工程实践能力。 计算机类论文:计算机系统分析员论文-数字图书馆类的应用 论改进Web服务器性能的有关技本——论文2:数字图书馆类的应用 【摘要】 一个大中型的图书馆信息系统涉及到许多方面的技术与方案,本文着重讨论与Web服务器性能有关的一些内容。 本人有幸作为项目负责人之一参与了某大型图书馆数字化信息系统的设计和基于Web应用软件的开发工作。由于在数字化图书馆信息系统中流通着的大多是数字化的索引、文摘、全文、图像或音频视频等多媒体信息,对Web服务器性能有着较高的要求。 结合实际工程的经验,本文将从硬件实现手段(缓存服务器、均衡负载设备、Web双机镜像、CPU和网卡的提升、网络带宽扩充)和软件实现手段(三层C/S软件结构设计、应用程序部署)等两个大方面论述如何提高Web服务器的性能,以便使用户能够更快捷、高效、安全地使用应用系统。 【正文】 随着Intranet信息技术的发展,图书馆为了更好地发挥其图书流通、资料检索和学术交流的职能,图书馆的数字信息化工程也势在必行。某图书馆为了尽快地步入世界先进图书馆的行列,已经启动了一部分的数字图书馆工程。 该数字图书馆工程主要包括对外信息Web系统,交互式检索网、后台馆藏信息管理系统、多媒体资料采集制作以及VOD点播系统等。本人有幸作为项目负责人之一,参与了整个数字化信息系统的总体设计,并参与了基于Web的一些应用(如对外信息系统、图像/全文混合检索系统、VOD点播系统)的开发。 某图书馆数字化信息系统从网络环境上讲,主要划分为多个网段:(一)Intranet接入部分,采用2M的DDN专线;(二)公共网段(非军事区),主要包括前台数据库服务器、Web服务器、E-Mail/FTP/DNS服务器、检索服务器及SAN网络区域存储设备;(三)是内部局域网,包括内网Web服务器、后台馆藏数据库服务器、OA服务器等。(四)是VOD点播专用网,包括音频视频点播服务器等。由于制定了严格的网络级和应用级访问权限,通过具有三层交换能力的高性能交换机和安全授权认证系统等,有效地控制了防问权限,确保了数据的安全性和完整性。考虑到经费和人员素质及今后的维护管理运营等方面,操作系统采用Windows NT平台,服务器选用DELL高端的系列,数据库采用IBM的DB2。主干网为千兆快速交换式以太网,局域网百兆到桌面,VOD点播网十兆到桌面。 在该网络环境下应用主要分为三大部分:(一)对外Web系统、对外图书辅助检索系统;(二)后台馆藏信息管理系统和图像/全文混合检索系统;(三)VOD点播系统。由于绝大部分应用采用Browser/Server方式结构,最终用户在本地只需安装IE或者Netscape Web浏览器,在后台数据库服务器的支持下通过网页方式请求和访问各类应用服务。另外,由于在图书馆信息系统中流通的多为索引、摘要、全文或音频视频等多媒体信息,对Web服务器性能与网络带宽等都有更高的要求。 通过不断地试验和实践,我们发现从以下几个方面可以相对有效地提升Web服务器性能; (1)缓存服务器和均衡负载设备使用可以缓解访问瓶颈,提高网络带宽、实现均衡负载。 缓存服务器也称为cache服务器,可以存储cache静态的内容如网页、多媒体点播资源和会议实况(已压缩的、有一定格式要求的)等。此外,目前美国cashflow缓存服务器,已经可以存储cache数据库、ASP等动态内容。cache服务器通常放到防火墙之外,外网Web服务器之前,因此Internet用户点击网页不再直接访问网站Web服务器,而是访问cache服务器。 由于cache服务器具有多个CPU和高速大容量I/O通道,独立的OS,因此能大大缓解Internet访问瓶颈,而且也具有一定的抗黑客攻击的能力。 目前某图书馆采用这种方式,把大数据量的静态图片、点播资源、虚拟三维应用等都事先置放在cache服务器中,即使现今只有2M Internet的接入带宽,以上应用的播放速度和效果仍能让用户满意。 另外一种方式采用均衡负载设备或Web双机镜像。这种方式通过负载均衡的方法达到 Web访问性能最优。Web双机镜像是较早以前流行的方式,虽能使系统可靠性提升,但由于双机总是在互相询问对方状态,将会影响一定的访问性能。均衡负载设备是独立于Web服务器的硬件,它和Web服务器及网站中其他服务器接在同一交换机上,通过负载调度程序为各个服务器分配工作量,从而,能达到充分利用资源,提高访问性能的目的。只是由于某图书馆目前对外资源相对仍较少,只采用了三台Web服务器,因此目前的均衡负载设备作用还不显著。 (2)从Web服务器的配置来看Web服务器自身CPU个数及速度、网卡数量、Web服务器与防火墙的位置关系等,都会影响到Web服务器的性能。 从Web服务器硬件本身来讲,CPU个数的增加、网卡个数的增加、I/O信道的扩展无疑可以直接地提高Web服务器性能。此外,由于千兆口的防火墙目前较少且费用较高,如果把Web服务器放置防火墙之后,一定会大大影响Internet访问性能。某图书馆采用IDS(入侵侦测)+Web服务器(服务器防火墙,较低端,不会影响流量)+应用服务器+数据库服务器(防火墙,高端),分层次的安全模式,既保证了系统的安全性,又提升了网络访问性能。 另外,某图书馆还采用了SAN网络区域存储来提高服务器访问速度。 (3)三层C/S软件结构设计和应用程序的适当部署也会提高Web服务器的性能。 将业务逻辑、通用访问接口与数据等相互分离、分别置放于Web服务器、应用服务器、数据库服务器上,通过程序功能和逻辑的合理部署,也能大大改进Web服务器性能。 一般的原则是,Web服务器只需接受Internet http访问请求,使Web只有最少的任务,把实际处理交给各个应用服务器处理,然后返回结果给Browser。某图书馆采用这种方式专门开发了搜索引擎应用服务器和混合检索应用服务器等,达到了良好的应用效果。 事实上,Web服务器的性能提升还存在很多手段和方法,比如CPU与存储之间关系,Web交换机等等,有待于我们进一步的实践、分析和讨论。(本文主要参考了上海童茵等人的论文) 评注:主题鲜明,条理也较分明。但所讨论的技术应更有机地结合于项目的实例。 计算机类论文:计算机类课程设置成人教育论文 一、课程设置依据 (一)成教学生的学习能力 高校成人学历教育有高起本、专科(高职)和专升本三种,招生的学生具有高中学历或者专科学历,他们多数没有考上普通高校,学生的学习能力和学习素质较差,专业理论基础不是很好。因此,设置的课程内容应该容易被学生接受。 (二)成教学生的学习形式 高等学校成人教育学生的学习形式主要是业余(包括半脱产、夜大)和函授,高校对成教学生进行集中授课,授课时间多数安排在晚上、周末或者寒暑假。学校安排的授课学时较少,教师主要向学生讲解学纲、重点和难点知识、学习要求、考核方式等,学生以自学为主,因此,设置的课程内容应适合学生自学。 (三)成人教育计算机类专业特点 成人教育计算机类专业具有应用性、实践性、成人性等特点。实践性特点要求课程内容应能培养学生的计算机操作技能。应用性特点要求课程内容应能培养学生运用知识解决实际问题的应用技能。成人性特点是指教育的对象成人具有自身的身心特点、学习方式、生活方式和生活世界。他们大多具有一定的工作经验和工作技能,接受教育的目的是提高自己的计算机工作技能,希望看到直观明显的教育效果,课程内容太难会挫败学生的学习积极性。因此,设置的课程内容应适应成人教育计算机类专业的特点。 (四)专业培养目标 课程内容应围绕专业培养目标而设置。成人教育计算机类专业的培养目标立足于终身教育,针对成人学生的不同发展方向,培养掌握计算机基础理论知识和操作技能的应用型、技能型人才。因此,设置的课程内容应符合应用型和技能型人才培养的目标。 二、课程设置问题 (一)开设课程内容不合理 很多高校成人教育专业开设课程和普通高等教育专业相似,忽视了成人教育“学以致用”的特点,简单照搬普通高等教育开设的课程内容。如果成人教育使用普通高等教育的课程内容,成教学生学习过程中会觉得应用性和技术性知识太少,从而降低学习兴趣和学习主观能动性,会导致学生的学习效果很差,许多学生毕业以后还不会使用常用的计算机软件,不会网页设计,不会网络维护,不会组装和维护电脑,也不会图像图形处理,只是拿到了成人教育毕业文凭。 (二)课程内容难度较大 成人教育专业学生整体学习能力和学习水平相对比较低,专业基础比较薄弱。并且成人教育学生以自学为主,教师授课学习为辅,课程多为集中授课,学生课堂学习时间很少。而很多高校在设置成人教育专业课程时没有考虑学生的学习能力和自学为主的学习方式,开设的课程内容和普通高等教育专业相同,增加了成人教育学生课程学习难度,很多学生学习起来非常吃力,甚至有的学生直接放弃该门课程内容的学习。 (三)课程内容实践性不强 高校的计算机类成人教育专业大多侧重于计算机理论知识教学,由于授课学时限制,很多和理论教学课程配套的实验课程被省略掉,即使开设实验课程,实验学时数通常会被压缩,实验内容大多是原理性验证实验。依照设置的课程内容培养出的学生理论知识和原理性知识比较多,但运用知识解决工作中遇到的实际工作问题能力比较低。成人教育学生大多来自工作一线,很多学生接受继续教育是为了学习到能够直接运用到工作中的技术。他们迫切想通过成人教育获得工作技能,对技术和操作知识有强烈的学习需求。 (四)课程教材不适合成人教育 课程教材通常由任课教师选择,成人教育课程教师通常是高校里普通高等教育的专业课教师,这些教师兼职给成人教育专业上课。为了节省备课时间和精力,任课教师在选择教材时,通常会直接选用给普通高等教育专业学生上课用的教材,忽略成人教育的教育特点和学生的学习特点,导致课程教材不适合成人教育学生。 三、课程设置问题的解决方法 (一)依照专业培养目标设置课程 培养目标对学生的发展方向及应掌握的工作技能和知识提出了明确的要求,对专业定位和专业教育起到方向定位的作用,是整个专业教育的优秀问题。成人教育计算机类专业具有应用性、实践性、成人性等特征,成人教育机构和学校在制订培养目标时应充分考虑这些特征。因此,设置的课程内容应该能够提高学生的计算机操作技能、知识水平和解决工作实际问题的应用技能。 (二)合理设置课程结构和内容 计算机类专业应该培养具有较强计算机实践和操作应用能力的技能型人才,开设课程应该能够培养和提高学生的计算机操作技能。建议成人教育计算机类专业开设这几类课程:统考课程、证书课程、实践考核课程、专业技能竞赛课程、就业方向课程。 1.统考课程 统考课程是学习本专业课程内容的基础课程,一般在一年级第一学期开设。统考课程有大学英语、计算机应用基础、高等数学、马克思基本原理概论。 2.证书课程 为了激发学生的学习兴趣,充分发挥学习的主观能动性,增加学生就业资本,可以开设证书课程。证书课程把课程内容和考证结合起来,课程结束后,学生参加国家考试机构和部门组织的全国统一职业资格证书考试,考试通过,获得证书,证书也可以帮助学生就业。IT行业的职业资格证书很多,例如全国计算机等级考试、软件水平考试、职业技能鉴定考试、高校计算机等级考试(CCT)、行业认证(包括微软认证)、国家信息化技术证书、印度NIIT认证、全国信息技术高级人才水平考试(NIEH)认证、北大青鸟ACCP认证等。这些证书有较强的实用性和权威性,受到社会的青睐。学生可以选择与专业方向对应的认证考试,以提高自己的专业水平和竟争上岗能力。高校成人教育计算机类专业可开设的证书课程包括:计算机网络技术、高级数据库技术、高级语言程序设计等。 3.实践考核课程 计算机实践课程要求学生在实践课中多操作,在操作过程中提高自己的计算机技术应用能力,提高专业知识技能,以适应未来工作岗位需要。很多计算机课程不仅具有理论性,还具有较强的实践性,理论和实践紧密相关、相辅相成,理论指导实践,实践加强对理论的理解。计算机课程的实践课应在教学计划中占有很大比重。计算机类成人教育专业可以开设的实践课程包括:软件工程、网络应用程序设计、多媒体计算机技术、软件开发工具与环境、面向对象程序设计、高级数据库技术、高级语言程序设计等。 4.专业技能竞赛课程 全国有多种计算机职业技能大赛,竞赛项目内容有计算机网络管理、多媒体制作、图形设计、计算机综合应用能力(含计算机办公软件应用)等。例如ITAT全国信息技术应用水平大赛,比赛中有很多计算机应用专业比赛项目,还有很多技能大赛组织的各种编程语言竞赛。职业技能大赛对接企业用人需求,成为学校专业技能教育和企业的交流平台。成人教育专业应该根据一些重要的专业技能大赛内容开设相关课程,课程教学过程中注重实施案例教学、项目教学和实训教学,技能竞赛引领课程教学,竞赛项目内容融入平时教学,把竞赛任务分解成可以独立操作验证的小任务,随着课程内容的不断推进,使学生逐渐完成这些小任务,课程结束后,对学生进行竞赛强化练习。学校制定相关制度和政策去引导激励学生参加各类技能大赛,比如,学生获得各等级技能大赛名次,可以获得课程学分,学生技能大赛成绩纳入相关课程考核成绩中。 5.就业方向课程 计算机类专业就业方向有网络工程方向、软件工程方向、通信方向、网络与信息安全方向等。成人教育专业应结合学生的就业方向和工作岗位需求有针对性地开设就业方向课程。例如软件工程方向学生毕业后到国内外众多软件企业、国家机关以及各大、中型企、事业的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作,因此,该专业方向可以开设C++程序设计语言、Java程序设计语言、.net课程、C#课程设计等。 (三)选择适合成人教育的课程教材 教材作为课程内容和学生学习的知识载体,直接影响教师的授课内容和学生的学习效果。成人教育专业课程教材应适合学生的学习,达到培养成人教育人才的课程设置目标。高校不应该照搬普通教育本专科教材,而应该在考虑成人教育学生的知识基础、实际需求和接受能力基础上,选取应用性、实践性强、适合成人教育的一些教材。教材内容和章节分布应适合成人教育学生自学的学习方式。 (四)线上+线下课程相结合 成人教育专业集中授课时间较少,学生以自学为主,很多课程内容可以放到网上供学生自学。线上课程需要学生主动学习,且大多数成人学生工作和生活繁忙,学习时间有限,线上课程内容有用才能让学生抽出时间主动学习,因此,课程内容设计非常重要。设计课程内容要考虑学生的知识需求和相关岗位的知识技能需求,按照需求设置课程内容。计算类行业的开发技术和知识更新速度很快,线上课程就应该定期更新内容,把行业最新和学生需要的知识放到课程里面。很多计算机类线上课程可以用PPT+视频形式来展现,课程内容采用项目或案例开发讲解,方便学生一边学习,一边操作,使学生有学习的成就感,激发学习兴趣和主观能动性。线上课程和线下课程可以结合使用,教师集中授课的课程配套的实验内容可以做成文档+ppt+视频形式放到网上供学生自学。集中授课课程相关的学习资料和课程也可以放到网上。线上课程和线下课程配套使用可以提高学生的学习效果,提升专业培养效果。 作者:郑志新 单位:聊城大学计算机学院 计算机类论文:计算机类专业模拟电子技术论文 1模拟电子技术在计算机类专业中的地位 模拟电子技术课程对于理解计算机硬件和通信原理方面的知识显得十分重要,为强化基础,培养合格的应用性人才,我们必须给予模拟电子技术课程的教学应有的重视。 2教学过程中存在的问题 模拟电子技术课程所涉及的理论、设计及分析方法具有很强的工程应用性和实用性,在学生的整个知识体系中占有相当的比例,对于培养学生的逻辑思维能力、工程实践能力、创新能力及后续课程的学习都十分重要。计算机类专业的模拟电子技术课程在教学实践中遇到的问题很多,主要有以下几个方面: 2.1学时少,内容多 为了突出专业课程的学习,很多学校的做法是压缩电路分析课程的学时数,甚至取消了电路分析课程。而模拟电子技术课程知识多且比较分散,它集高等数学、电磁学、物质结构理论和电路分析等知识于一体,该课程的学时数(含实验)一般在80学时以下,在如此紧张的时间内要完成该课程的教学工作,不仅老师感到困难,学生也有很吃力。 2.2学生认识不到位 很多学生错误地认为模拟电子技术课程应该是电子、机械类专业学生的专业课程,他们在专业学习中一般都有重视软件而轻视硬件的倾向,而且,学习模拟电子技术课程的成就感往往不及其他课程来得快和强烈,因此,就造成了学生的学习积极性不高。刚刚从中学过度到大学的学生,很多还没有找到适合本课程的学习方法,模拟电子技术主要以原理分析为主,而学生更多地相信精确的数值计算,他们往往认为只有经过严格的数学推算得出的结果才是可信的,当实际结果与严格的理论演算结果有出入时,他们难免会感到困惑。学生的认识不到位和思维方式上的差异,导致了计算机类专业中该课程的教学效果一直不太理想。 2.3课程教学本身存在问题 计算机专业的模拟电子技术课程的教学内容和方法完全套用电子、机械类专业的那一套,有些学校甚至完全由机电类专业的老师来教授该门课程。这些教学内容和方法在一定程度上与计算机类专业存在脱钩的现象,没有突出本专业的特色。近些年来,很多高校的计算机类专业的同仁们对本课程进行了一定的改革探索,并总结了许多值得借鉴的经验,但是,对于不同的学校和不同的学生,这些教学改革举措应该不尽相同,在具体的教学实践中,切忌“拿来主义”和生搬硬套。我们也对贺州学院的计算机类专业的模拟电子技术课程的教学做了一些研究和探索工作,实践表明这些工作有益于提高教学效果。 3教学改革的内容和措施 为了使模拟电子技术课程的教学更切合计算机类专业的实际,我们做了一定的探索以提高教学效果和应用型人才培养质量。 3.1教学内容的甄别与整合 模拟电子技术课程涉及的内容多且知识面广,为了提高学生的工程实践能力和创新能力,我们根据计算机类专业的特点,依据“必用、够用”的原则甄别和整合课程内容。受学时数的限制,计算机类专业一般无法系统开设电路分析等先导课程,但电路分析的基本原理和方法贯穿于模拟电子技术课程教学的全过程,因此,我们把电路分析课程的主干内容整合到模拟电子课程之中。在正式讲解模拟电子技术课程的内容之前,我们花4至6个学时重点讲解电路分析的基本原理及其应用,主要有KCL、KVL、叠加原理、戴维宁定理、诺顿定理及密勒定理。经过对多部部级模拟电子技术教材的比较,我们选定康华光教授主编的《电子技术基础(模拟部分)》(第五版)作为我院计算机类专业的教材。该教材加强了基础理论,如加强了半导体的物理基础和电路的基本分析方法;同时也注意吸取国内外的先进技术,如加强了线性集成电路和数字集成电路(包括中、大规模集成电路)的原理和应用,新增了电子电路的计算机辅助分析等内容。该教材历经多次改版以紧跟当代电子技术的发展步伐,但我们不是全部讲解教材内容,依据“必用、够用”的原则甄选讲解内容,其他内容留作学生课外阅读,以开阔视野。经过讨论,我们将教材内容整合成半导体器件、放大电路基础、信号产生与处理三大部分,将直流稳压电源的内容作为任务驱动式教学内容。 (1)半导体器件部分简要介绍常用半导体二极管、三极管及场效应管的基本结构等基本知识,重点讲解它们的应用及经典电路的分析方法。 (2)放大电路基础部分重点分析三极管单管共射放大电路,包括静态工作点的设计及稳定措施、输入输出特性、电压增益计算、输入输出电阻等特性,然后介绍集成运算放大器的“虚短”和“虚断”等基本概念及集成运算放大电路的基本分析方法等知识。 (3)信号产生与处理部分重点介绍有源滤波电路和正弦波振荡电路,信号产生与处理部分知识是今后学习接口技术、理解芯片电路设计原理的基础,所以,不能简单地将这部分知识从模拟电子技术课程的内容中删掉。 3.2教学方法的改革与创新 我院计算机类专业的模拟电子技术课程一般安排在大二的第一个学期,由于课程内容多、难度大,而且相当多学生的前导课程知识掌握不牢,所以,他们在心理上产生一定的畏惧感,鉴于我院学生的实际情况,我们对模拟电子技术课程的教学实践做了一定的探索。 3.2.1理论教学灵活多变 课堂教学方法很多,常见的有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、任务驱动发、启发式教学法等,要生动有趣讲解好本课程的内容,往往要灵活应用多种教学方法才能取得预期效果。本文重点介绍启发式教学法和任务驱动法在模拟电子技术课程教学实践中的应用。 (1)启发式教学法。 课堂教学最忌讳的是老师一言堂,教师必须想办法活跃课堂气氛,启发式教学法是调动学生学习积极性,激发学生学习激情最有效的手段之一。这就要求教师在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题,启迪学生去思考、分析问题,直到提出解决问题的方法或途径。比如,在讲解KCL时有学生对定律无法理解,教师就可以用水管中水流的特性做类比以启发学生的思维,然后借用中学电学中关于电流、电荷的知识来引出电荷在导线上不能积聚,从而得出任意时刻流进节点的电流之和必然等于流出节点的电流之和的结论。为了进一步巩固KCL相关知识,教师应该提出节点的相对概念,即电路中的节点既可以是一个电路分支的交叉点,也可以是任何一部分电路。这样扩大了节点的概念,学生自然就掌握了KCL的更广泛的应用。比如在讲到NPN和PNP型三极管时,发射极上的箭头标识的方向不同于集电极和基极上的电流方向,如果将三极管看作是一个节点,那么从宏观上就很容易得出放大电路中三极管三个极上的电流分配关系:Ie=Ib+Ic。有了宏观认识以后,再讲解三极管电流分配关系的微观解释就显得较为轻松。 (2)任务驱动法。 任务驱动式教学方法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法,它将传授知识为主的传统教学,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。模拟电子技术课程的工程实践性比较强,因此,当学生具备一定模拟电子技术基础以后,教师就可以在课程的教学中使用任务驱动式教学法。比如,当学生学完二极管电路的分析方法以后,学生具备了二极管半波整流的知识,然后给他们布置新的任务:查阅资料,掌握常用全波整流电路的相关知识。很多学生通过网络和图书馆的资料掌握了桥式整流电路的结构特点和工作效率,在此基础上,我给他们演示一台卡式录音机的故障现象:单独用干电池供电时,录音机工作正常;单独用220伏交流电供电时,录音机不工作。然后拆开录音机,让学生观察电源部分电路的结构特点,最后给他们布置任务:画出录音机电源部分原理图,分析各部分电路的功能。采用任务驱动式教学法可以将教材中直流稳压电源部分知识的教学彻底转换为以学生为主体,这样,有利于培养学生的综合能力,提高他们解决实际问题的能力。 3.2.2理论与实验教学交叉融合 计算机类专业的学生大多计算机操作能力较强,因此,在模拟电子技术课程的教学中,我们引入了SPICE仿真软件。有了此类仿真软件,理论教学和实验教学的界线越来越模糊。在理论教学中可以先用仿真软件演示有关理论或电路的宏观外在表现,使抽象知识具体化。学生在用物理器件做实验前也可以先用仿真软件做一遍,这样可以提高实验效率,降低实验损耗。有了仿真软件,课堂上无法及时完成的实验,学生还可以在自己的电脑上完成。所以,利用仿真软件可以实现理论教学与实验教学的相互交融,当然,为了强化理论知识,突出学生工程实践能力的培养,我们在实践中坚持理论教学与实验教学必须是同一位老师的做法,这样,有利于老师掌握学生的学习动态,提高教学的针对性。 3.3多角化课程考核方式 课程考核是课程教学改革的重要方面,好的考核机制有利于提高学生的学习积极性、激发他们的学习兴趣。实践中,我们以专业知识和技能考核为主,兼顾学生德育和出勤率考查。课程考核项目包括出勤情况(占总分10%)、课堂表现(占总分20%)、平时作业(占总分20%)、期末测评(含理论笔试和技能测试,占总分50%)。按时出勤可以培养学生的集体主义观念和遵守纪律的习惯,也是课程教学得以正常进行的必要条件。笔者的做法是全勤记10分,缺席一次扣2分,缺席三次者给予警告,缺席五次取消该门课程考核资格。为巩固理论知识,适当加重对平时作业的考核是否必要的。笔者的做法是整个学期共布置、批改作业五次,每次4分,根据作业的质量分D、C、B、A四个档次,每个档次分别给为1分、2分、3分和4分。另外,为防止相互抄袭,限制作业必须按时完成,不得补交,一旦发现存在抄袭作业的情况,抄袭与被抄袭者双方本次作业都做零分处理。为活跃课堂气氛,激发学生的学习主动性,课堂表现考核显得十分重要。笔者的做法是主动回答问题者,正确的一次记2分,错误的不扣分;被点名回答问题,正确的计1分,错误的不扣分。期末测评包括试卷笔试和技能测试。笔试是学生对知识掌握情况的集中体现,占课程考核40%的比重,专业技能测试是考查学生实际动手能力的主要手段,占课程考核10%的比重。通过多角化课程考核方式改革,取得了令人满意的效果。学期课程的平均出勤率达到98%以上,学生的学习兴趣和主动性明显提高,课堂教学秩序良好,气氛活跃,学习效果明显提高。 4结语 综上所述,甄别适合计算机类专业特色需要的教学内容,是该课程该教学改革的基础。创设教学情景,发掘合适的教学方法是教学改革的手段,最终目的是提高教学效果。教师要根据具体的授课对象采取不同的教学方法,做到教学活动因人制宜,积极探索新的教学方法,增强学生的课堂、课后的参与,真正使学生成为教学活动的主体,从而提高他们的课程学习兴趣和工程实践能力。 作者:谭晓东 单位:贺州学院计算机科学与信息工程学院 计算机类论文:应用类课程计算机软件论文 1特点 在计算机软件方面,课程的教学主要是以计算为主,在教学过程中,主要是培养学生的操作能力,以此让学生能够对理论知识更好的掌握以及在日后的工作中能够更好的利用所学的知识是计算机软件教学的目的所在,但是,这些计算机软件课程在教学的过程中有着以下的几个共性特点; 1.1在教学过程中都要以软件来当做平台在计算机软件教学过程中,老师们所教的以及学生们所学的都是要依赖软件本身,老师在教学的过程中主要是对计算机的操作和语言语法的讲解,学生在学习的过程当中也主要是对计算机软件的掌握和利用计算机软件来完成一些相关的设计任务,或者是能够掌握到一种语句的编程方法。可以说老师的教学和学生学习都是要以软件为载体的。 1.2计算机软件具有着操作性以及实践性在计算软件课程当中,主要是以学生掌握软件的操作以及应用编程为目标,在实际的教学过程中,学生们只有积极的去参与,在学习中多动手动脑,身临其境的去体验,才能对计算机软件这门课程在学习的过程中取得良好的效果,不是仅仅依靠着听课就能够学习好这门课程。 1.3在教学中具有着一定的交互性在计算机软件课程教学过程中,主要是以计算作为基础,在教学的过程当中主要是强调对软件的操作以及演示,而学生以及老师要对计算机的每一次操作都要有着相应的反馈结果。所以,在计算机软件教学的过程中包含了学生、老师以及计算机之间的一个动态交互特性。 2多媒体教学所具有的特点和缺点 随着科技的进步,多媒体教学逐渐成为了一种重要的教学手段,与传统的教学相比,多媒体教学具有以下的特点: ⑴表现力和可视效果得到加强,多媒体具有的试听功能可以提高教学的感染力,吸引学生的注意。 ⑵容易控制,每章的内容可以快速的找到,教师可以很容易的掌握。 ⑶节约时间,老师讲解题时,可以提前编写,节约了在黑板上书写的时间。以上的的这些优点使得老师更喜爱用多媒体教学,然而,事物都是有两方面的,对于软件类课程来说,这种多媒体教学就不怎么使适用,原因有以下几点: 1)多媒体教学确实节约了一些时间,但在一些编程类课程上,当讲解到编程方法时,老师亲自动手在黑板上编写比给学生们直接展示效果要好得多。 2)在多媒体教学过程中,知识传播的速度很快,学生不一定能跟上老师的速度,所以学生接受知识信息的的效果也未必理想。 3在教学过程中的方法 在教学过程中,根据软件类课程的特点,如果仅仅只是把PPT教学来作为多媒体教学形式来讲授软件类课程,在教课的过程当中并不会取到一个良好的效果。这是因为计算机软件这门课程在操作的过程中具有着较强的操作性,如果在教学的过程中只是采用传统的按部就班的方式来教学,那么学生在学习效果和效率方面都不会很理想。我们在计算机当中要安装着教学过程中所需要的软件,以此来作为多媒体教学的辅助手段,在软件的安装过程中,我们要直观的向学生展示安装的过程。对于书本当中的一些例题,可以在计算机当中直接的展示给学生看,并且可以在原有的例题上面进行一些修改,在一些比较容易出错的地方以及一些容易混淆的程序上给学生们做对比的展示,在适当的时候,可以有目的的运行一些出错的程序,并且针对这个程序的结构来给学生们进行讲解原因以及改正的方法。这样学生在以后的程序编写过程中可以根据编译的情况自己就能够找出错误的原因并且能够加以修改。在计算机软件教学的过程中,具体有着以下的几个方法: 3.1教学环境多媒体教室一般都采用投影仪的模式,对与这样的模式,在投影仪的亮度以及屏幕大小方面一定要注意,以此来保证学生们可以舒适的看到屏幕上面的内容。另外一方面,使用投影仪时最好不要占用到整个黑板,适当的留出一部分空间,以便教师在讲解时可以把一些重点和难点书写在黑板上。 3.2演示课件时要具有交换性首先,在软件课程制作时要注意知识性以及美观性的相结合,其次,在软件的切入时要注意界面。这样可以更好的把软件的操作和理解相结合到一个文件当中来对学生进行展示,在运行的过程当中,通过对不同或者是相同的例题分析,可以更好的交会给学生透过问题的具体形式,来抽象的表现出本质特征,从而也能够更好的培养出学生举一反三的能力,使教学的效果也能够得到明显的改善。最后,在使用PPT教学时可以更好的节省老师的板书时间,往往会使一堂课的内容信息量相当大,学生在接受的过程中也会比较吃力。在多媒体这个强大的教学平台支持下,我们便可以很容易的实施这样的教学办法。 3.3通过使用案例教学在计算机课程当中,软件的语法以及知识点相对比较零散,在教学过程中,我们需要通过对各种例题来建立知识点之间的联系,以此来方便学生的记忆。可以通过使用案例教学的方法在解决实际的问题当中,通过对软件的每项功能以及操作,使得学生可以更好的理解为何提供这些功能,以及功能之间的操作有何联系。 4结语 在今天高校多媒体教学已经普及,关于多媒体教学与软件课程之间的关系,我们要努力使它们结合来提高课程的教学水平。此外我们应该合理的运用网路,上网查找知识点,扩展学习空间。老师可以与学生建立一个群,老师把在课上制作的多媒体课件、疑难点、教案等发给学生,供学生们下载和使用,并且教师和学生可以在群里探讨问题,互相交流。通过转变教学思想、研究教学方法和改善教学条件,不仅可以使软件类课程的教学产生的效果得到提高,还能够为社会培养出高科技的人才。 作者:王小明单位:贵州省机械工业学校 计算机类论文:医卫类专业计算机基础论文 一、医卫类专业计算机基础教学改革过程中存在的问题 1.对计算机基础教学认识不到位 计算机基础作为一门基础课程,虽然重要性不及医卫类专业课程,但其毕竟是一门基础课程,是学好其他课程不可缺少的条件。但是在计算机基础教学的改革过程中,许多教师都没有认识到这一点,只是单纯地从计算机基础这门课程出发进行改革,没有联系其他课程实际对计算机基础教学改革提出要求,导致改革成果无法符合其他学科发展,引起学科之间出现不协调。 2.计算机基础教学改革方案存在问题 制定改革方案是计算机基础教学改革的重点环节。但是在实际改革过程中,改革方案的制定往往比较草率,没有经过多方论证。不仅与实际情况存在较大差异,与未来发展更是出现背离的趋势。总的来说,改革方案的问题主要体现在三个方面。第一,改革方案整体思想前瞻性不够,对医卫类专业计算机基础教学的未来发展考虑不到位。第二,改革方案全局观缺乏。没有对计算机基础以及医卫类专业课程进行全局考量,导致改革方案存在偏差。第三,对改革方案的论证乏力,没有对改革方案的可行性、发展性等进行论证,导致改革容易出现失败。 3.计算基础教学改革执行力度较弱 执行力度较弱是医卫类专业计算机基础改革存在的根源性问题。执行力度较弱首先表现在现阶段大部分医卫类专业对计算机基础教学改革不关心,对计算机基础教学改革的思想、方案以及其他工作都表现出漠不关心,只是简单地进行计算机基础教学。同时,计算机基础教学改革方案执行不到位,部分教师在实际教学中,只是注重如何完成教学计划和提升教学效果,完全没有在教学中执行改革方案,导致方案难以实施。 二、医卫类专业计算机基础教学改革对策 1.强化教师对计算机基础教学改革的认识 强化教师对计算机基础教学改革的认识,端正教学态度,对促进计算机基础教学改革具有十分重要的推动作用。首先,明确计算机基础教学改革对课程发展的重要性,只有通过改革,不断调整教学目标、教学思想,才能确保计算机基础课程一直处在正确的发展道路上。其次,明确计算机基础教学改革对学生学习的重要性,只有通过教学改革,才能完善教学内容和手段,使计算机基础教学和专业课程更加贴合,才能提升学生的学习成果。 2.优化计算机基础教学改革方案 优化计算机基础教学改革方案主要应该从优化计算机基础教学内容入手,这是因为教学内容直接影响到学生掌握知识的水平。所以,在改革方案中,应该明确计算机基础教学内容的革新措施,每隔一定周期对计算机基础教学内容进行更新,确保教学内容保持全新状态。同时,广大医卫类专业院校应当优化计算机基础教学手段,减少理论教学环节,增加实践教学环节。将理论知识在实践背景中进行教学,激发学生的学习兴趣,提升教学效果。 3.加强改革执行力度扩大改革成果 加强改革执行力度,扩大改革成果,对计算机基础教学改革具有十分重要的作用。加强改革执行力度,首先需要明确改革制度,按照切实的制度执行改革措施。其次需要加强对改革工作的监督,确保在计算机基础教学过程中,相关改革措施能够落到实处。最后,加强对改革工作的评估,按时对计算机基础改革工作进行评估,审核改革成效,并实时对改革方案进行调整,确保其发挥出最大效用,扩大改革成果。医卫类专业进行计算机基础教学是十分必要的,对提升学生的综合学习水平具有非常重要的作用。基于此,在计算机基础教学改革中,需要强化教师认识、优化教学改革方案、加强改革执行力度,通过一系列切实有效的措施,确保改革成果。 作者:罗雅丽 单位:湖南省常德职业技术学院现教中心 计算机类论文:师范类学生计算机教学论文 1师范类学生在计算机教学中存在的问题 1.1学校方面,师资力量有限,课程设置少,机器设备不多 除了学生对于计算机学习的热情不高,重视度不够高以外,学校方面也有许多做的不足的地方。例如,从师资方面来讲,学校招聘的多数计算机教师都是配备给那些计算机专业的学生的,对于公共课教授的教师,多数都是一个教师带多个班级,这样就会造成一个老师的课程安排太紧,一个教师的精力毕竟是有限的,课程太多会使人过于劳累,间接的导致课程质量下降。并且对于计算机公共课配备的师资,水平也有限;从课程设置上来说,学校对于师范类学生安排的计算机课最多一周上一次或者两次,这是远远不够的,会让学生对于教学目标的掌握程度不够;从机器设备方面来讲,许多学校的机器数量不足,并且设备不够先进。并且给学生安排的上机次数太少。平时讲课多数是以理论知识为主,这就造成了学生实际操作的能力太差,学到了理论知识没有办法很好地掌握到实际的应用中去。 1.2从教师方面来讲,讲课的模式守旧,内容的针对性不强 现在许多学校的公共课的计算机教师,对于非计算机专业的学生讲授的知识多数针对性不够强,讲的都是一些基础理论知识,并且这些基础性的理论知识不能紧紧的跟随时代的发展,远远不能做到和时代的进步接轨。对于师范类学生来讲,他们在计算机方面要掌握的东西分浅析师范类学生计算机教学中存在的问题及对策罗智(重庆幼儿师范高等专科学校)为三个板块,一部分是对于理论知识的学习,一部分是技术层面的,例如对多媒体网络技术软件的应用等。还有一部分是对于实际操作方面的要求,例如教给师范类学生如何制作高质量的课件,如何在课堂上更好的应用网络技术,如何把授课的内容和计算机应用方面的内容更好的结合在一起。而公共课的计算机教师却没有把握好这一点,没有针对师范类学生应掌握的这些技术来安排教学内容,因此对于师范类学生教课的内容的实用性也不够强。除了缺乏针对性以外,多数教师的讲课模式也比较守旧,他们多数采取传统的讲课模式,只是一味的在讲台上讲,采取满堂灌的形式,同学们坐在下边听,死记知识点,缺乏对学生创新思维的培养。并且讲授的内容多数是理论知识。实际操作上机的次数太少,以至于学生没办法很好的将讲授的理论知识和上机完美的结合到一起。这就导致了学生的实际操作能力较差。 2针对师范类学生在计算机教学方面存在问题的解决对策分析 2.1提高师范类学生对于计算机学习的重视程度 要想提高师范类学生的计算机学习水平,首先要从思想上让他们对计算机重视起来。兴趣才是最好的老师,教师应该从兴趣方面入手,可以先给学生看一些关于计算机的影片,讲故事等等。教师要改变自己的授课方式,调换课堂上的角色,教师由主导者转换成参与者,让学生成为课堂上的主角,教师将任务布置下去,做一些必要的引导之后,后续工作就交给学生来做。让学生发言,让他们开动脑筋,以小组的形式对问题展开讨论,最后得出答案。必要的时候教师还要采取激励制度,对表现优秀的学生进行奖励。这样大家就会有一种竞争的意识,大家都希望获得肯定,这样就会不断的督促他们进步,督促他们进行思考和创新。在巩固他们基础知识的同时,提升他们的创新能力。 2.2教师应针对师范类学生的特点,有针对性的因材施教 教师应该改变传统的教学模式,不应该再像以前一样,对所有非计算机专业的学生讲授同样的基础知识。教师讲课的内容不应太空洞,应该针对性强一些,实用性强一些,操作性强一些。对待师范类的学生,不仅要讲授理论知识,更重要的是要让他们把讲授的理论知识和实际操作能很好的结合到一起。多安排一些上机的机会,让他们的实际操作能力得到提高。除了对理论知识的学习以外,师范类的学生还应该有一些应用层面的能力,例如以后在实际教学中使用课件,那么现在对师范类学生的课堂讲授内容中就必然要包括课件的制作问题。时代在发展,科技在进步,以后的教学中更是离不开网络多媒体,那么这就需要在现在课堂的讲授中,让学生掌握一些多媒体网络的知识、多媒体网络技术的软件制作等等。总之,对于师范类学生的教学过程中,要注意把握学生的自身特点,有针对性的因材施教。 2.3校方应合理安排课程,加大师资队伍 提升教学的软件和硬件设施学校方面应该针对师范类学生自身的特点来为他们安排课程。有效的增加时间是提升成绩的有力保证。可以根据实际需要增加计算机课程,这里所说的增加计算机课程不一定非要以单纯学习计算机的形式来上课,也可以在学习其他相关科目的时候加入对他们在计算机方面的指导,潜移默化,耳濡目染,长此以往,是有利于提升他们的计算机水平的,并且这样学习不会像一味的坐在课堂上学理论知识那样枯燥。除了合理的安排师范类学生学习计算机的课程以外,还应该加大师资队伍,尽量做到一个教师带三个班级或者三个以下的班级,这样可以使教师对学生投入更多的精力,也可以使教师留出更多的时间来研究对学生能力的提升。除了要加大师资队伍以外,还应该保证师资的质量。当然,除了对课程进行合理的设置,对师资力量进行补充以外,还应该更新设备,以保证教学技术水平的提高。 2.4教师应该注意对教材的选择与更新 注意对教学内容的把握时代在进步的同时,知识也是在不断更新的,所以教师要重视对于教材的选择与更新。教材可以经过教师的统一讨论来选择比较有代表性权威性的,或者也可以由本校的教师依据教学目标和大纲来自己编写。教材的编写或者选用的原则应该是结合师范类学生的特点。教材一定要适合他们,具有针对性。这点是最重要的。教师在讲课的过程中也要注重对教学内容的把握,教学内容一定得紧紧的围绕学生所学的专业,把学生的专业知识紧密的融入到计算机的教学中去。确保学生在掌握计算机知识掌握的基础上,也可以学到更多与本专业相关的知识。 作者:罗智 单位:重庆幼儿师范高等专科学校 计算机类论文:水产类专业计算机基础论文 一、我校水产类专业计算机基础系列课程教学现状 1.计算机基础系列课程内容设置 以水产类专业大一阶段开设的两门课程为例,即计算机基础和程序设计基础,计算机基础课程涵盖操作系统、数据结构、计算机网络、软件工程、windows操作等方面的基础知识,旨在帮助不同的学生掌握计算机基础。程序设计基础课程在内容讲授上以C语言为主要载体,通过教授学生如何使用C语言编程解决实际问题,培养学生的计算思维能力。经过近几年的教学过程发现,在我校水产类专业计算机基础系列课程的内容设置上仍存在问题,即内容设置与学生专业结合少。当今时代,计算机技术和信息技术的发展已经相当成熟,并广泛应用于各学科领域,为研究人员提供便利。但是,由于不同学科领域的研究内容、研究目标和研究方法等方面存在巨大差异,因此,不同专业针对学生的培养要求和培养目标也必然不同,继而,对学生计算机基础理论和计算机应用技能方面的要求也就不同。显然,对所有学科专业使用完全相同的授课内容是不科学的。水产类专业有其自身的学科特殊性,针对水产类专业学生的培养,计算机基础系列课程应该有其针对性,避免泛泛而谈。然而,目前我校的实际情况是,水产类专业的计算机基础教学仍然重点强调计算机基础理论的讲授,与学生自身专业的结合很少,这必然导致学生抱怨课程内容抽象,晦涩难懂,与专业和工作没有关联,因此学习积极性降低。 2.水产类专业学生的计算机能力 经过近几年的教学实践发现,我校水产类专业学生的计算机基础理论和实际应用能力现状不容乐观,主要体现在以下几个方面:第一,学生水平参差不齐。我国计算机教育目前正在中学甚至小学阶段慢慢普及,但是由于各地区间经济发展不同步,学生在中小学阶段接受的计算机教育水平也存在很大差异,因此,新入校的大一新生在计算机基础理论和实际操作方面表现出很大的不一致性。第二,学生普遍不重视计算机基础系列课程。随着计算机教育在中学甚至小学阶段的慢慢普及,大学期间计算机基础系列课程的知识对于有些学生来说已经变得非常简单,甚至是重复内容,导致这部分学生不重视这些课程。另外,也有学生认为计算机相关的理论知识只有计算机专业的学生才需要学习,对于非计算机专业的学生来说,只需要使用计算机进行简单的基本操作即可。这些对计算机基础系列课程片面的认识使学生认为这些课程非常简单,甚至认为自己通过自学就可以完全掌握计算机操作,根本不需要花费时间上课。第三,学生学习主动性较低。大学阶段的计算机基础教育除了计算机基本操作以外,还包括计算机相关的基础理论知识。这部分理论知识对于学生而言难度较大、抽象难懂,教学过程中发现,学生普遍认为讲授的内容枯燥乏味、晦涩难懂,而且与实际生活和工作联系不紧密,学完了不知道怎么用,因此,学习主动性较低。第四,学生利用计算机知识解决实际问题能力较差。学生面对计算机基础系列课程的态度往往是混及格、混学分,平时不认真听讲,考试时死记硬背,不能积极跟随教师在课堂上设计的锻炼思维能力的教学步骤,因此,尽管考核及格了,也没有真正掌握利用计算机知识解决实际问题的能力。 二、计算机基础系列课程教学内容改革 1.理论教学内容改革 在计算机基础系列课程理论教学内容设置上,大量采用面向水产类专业的案例,让学生意识到计算机的作用,使他们有意识地将本专业实际问题转化为计算机可以解决的形式,并学习使用计算机解决生产研究中出现的实际问题。通过结合水产类专业的案例教学,使学生在其专业课程中学到的专业知识和计算机基础知识能够融会贯通,从而实现专业化和信息化的有效融合。我们应对计算机基础教研室教师进行明确分工,分别负责收集、积累和不断更新水产类专业在实际生产研究中的典型应用案例,并定期研讨,整理、归纳形成相应的教学素材库,这样有利于各位教师熟悉所负责专业的计算机技能应用需求。例如,在课堂教学中,以藻类的克隆及生物信息学分析为例进行Excel统计工具的讲解,以海水污染沉积环境的生物修复为例进行Word流程图的讲解,以鱼类幼苗自动计数系统为例进行数字图像处理基本算法的讲解,教学案例的设置应注重针对性和典型性。以大量结合水产类专业的教学案例和课后习题为载体,通过将专业知识和计算机知识有效融合的方法,使学生能够深切地感受到计算机基础理论和实际操作技能的有用性,继而增强学生的学习兴趣和积极性,达到良好的教学效果。 2.实践教学内容改革 经过对以往教学过程的总结和分析,发现统一设置的实践教学内容不能有效激发学生的学习兴趣,使得实践教学流于形式。针对水产类专业的学科特殊性及该专业学生的实际情况,制定了基础训练与综合训练相结合的实践教学内容体系。基础训练部分旨在培养学生掌握基本的计算机文化、计算机理论知识及计算机操作技能,让他们习惯于使用计算机解决学习和工作中出现的问题。在学时安排上,注重实践课程与理论课程保持同步,使学生能够把刚刚学到的理论知识应用于实践,有利于加深掌握程度。综合训练部分旨在培养学生能够综合运用所学的计算机理论知识和操作技能,能够熟练使用计算机在水产类相关学科领域内进行创新及科研工作。内容设置采用计算机知识与水产类知识相结合的综合训练题目。组织协调相关教师与水产类专业教师、工程师进行座谈研讨,深入实验室及生产一线,了解专业对计算机基础教学的需求,并收集具有教学意义的实际生产案例,继而有针对性地设置实践教学内容。 三、计算机基础系列课程教学方法改革 结合教学内容设置及水产类专业学生的现状,进行以下教学方法改革。第一,摒弃传统古板的填鸭式教学方法,打造轻松愉快的师生互动教学过程。课堂上,在讲解一个知识点时,教师不再像以往那样,从提出问题到分析问题再到解决问题,整个过程全权负责,而是结合知识点,给出一个水产类专业实际生产需求的应用背景,然后,把问题交给学生,由学生自由分组进行讨论,以学生为主体,教师适时加以引导,必要的时候,请学生走上讲台,由学生进行具体操作和分析,教师的职责转变为整体协调,适时提出问题,激发全班学生的积极参与。第二,借鉴微课教学方式,适当采用视频形式的教学素材。微课将信息量最丰富、最直观的视频教学素材与传统的课件和板书授课方式相结合,克服了传统ppt课件容量有限、形式单一的不足。第三,采用分层次教学的实践教学方法。计算机基础系列课程是操作性很强的课程,要想取得良好的教学效果,上机实践是必不可少的教学环节。结合制定的基础训练与综合训练相结合的实践教学内容体系,针对学生的学习状况个体差异,在班级内部实行分层次教学的实践教学方式。这样既可以避免按摸底成绩分班给基础差的学生带来的心理压力,又可以使各层次的学生都能够根据自己的接受程度和学习能力学到最多的知识。 四、结语 随着信息技术的不断发展,当今时代对大学生的计算机素养需求越来越高,因此,计算机基础教育的重要性不可小觑。我校水产类相关专业及该专业学生有其自身的特殊性,针对该专业进行计算机基础系列课程的教学改革势在必行。通过教学内容和教学方法改革,取得了一定成效,今后将结合实际情况继续推进改革工作,切实加强水产类专业人才的计算机素养。 作者:吕显强 邢旭峰 吴俊峰 奚海波 单位:大连海洋大学 计算机类论文:计算机控制类课程机械制造论文 1.存在问题 1.1学生的思维观念问题 机械制造及其自动化专业学生普遍认为机械类学科应该以机械设计和机械制造为优秀,主要学习机械的设计以及与之相关的加工技术,其它与机械“无关”的课程学不学无所谓。所以,在计算机控制类课程的教学过程中,大多数同学表现消极,仅求考核过关。有的机械制造及其自动化专业的学生甚至认为计算机控制类的课程,应该是计算机专业或者控制专业的课程,这些课程与自己的专业方向不相关,花时间在这些课程的学习上,浪费自己的时间。 1.2计算机控制类课程设置上与专业结合生硬 普通的本科学生在大学课程期间会学到很多的计算机类课程,但真正把计算机控制类课程与机械类主干课程相关联的课程却几乎没有。比如,机械制造及其自动化专业的学生都学习了机械设计课程,课程中对于丝杆的设计与计算进行过讲解;同时他们也学习过单片机或者PLC之类的计算机控制课程,对伺服或者步进电机控制也有一定的了解。但由于我们教学过程中缺少将两者有机结合的主干课程,所以,但在大多数同学的眼中,这两门课程没有任何的关联,是独立的两门课程。由于机械和控制类课程的生硬结合,也导致学生在进行机械设计的过程中,对于设计中需要考虑的机械传动与动作部分,都用一个方框替代,认为这是计算机专业学生需要解决的问题,这就使得有些机械设计成为了“空中楼阁”,无法运行。 1.3机械制造及其自动化专业针对计算机控制类课程的实践 与创新环节尚未形成实践和创新环节是学生将理论知识与实践相结合的重要组成部分,机械类学生的实践环节多是针对某个零件的生产工艺或者设计过程进行的,而对于其生产制造过程中的动作及工艺自动实现部分却视而不见,这种长期以来形成的实践环节,更进一步地加深了学生对其课程学习的偏见。针对计算机控制类课程的实践和创新环节目前大多数的学校没有形成一套成熟的方案。 2.机械专业计算机控制类课程教学改革的方法与实践 2.1转变学生的思想观念 大学生进入学校后,专业教育很重要。在专业教育的过程中,机械制造及其自动化专业的老师不仅需要强调其未来四年需要学到优秀专业知识,同时,要进一步强调为了提高生产效率和减轻劳动强度,控制类的课程也是必不可少的组成部分,不能让学生在思想上对该专业开设计算机控制类课程存在偏见。其次,在机械类课程教学的过程中,机械设计、机械制造课程教学的老师,在提及到电机和控制之类的素材时,也需要提示同学们在今后的计算机控制类课程会进一步说明和讲解,这样可以使得机械制造及其自动化专业的学生逐步认识到该专业课程不仅仅是机械设计和制造等机械类课程组成,它是一个系统的工程,同时也有计算机和控制之类的课程。这样不仅可改变机械制造及其自动化专业学生在大学期间的思想观念,同时也会影响其今后的设计和制造工作,使其对事物的认识不仅仅停留在某一个方面,而会从系统的角度来进行分析和研究。 2.2机械类课程与计算机控制类课程有机结合 为了改变传统的机械类课程与计算机控制类课程的生硬叠加的教学模式,大学本科教学的老师有必要从机械制造及其自动化专业课程与计算机控制类课程的内在联系出发,提取机械类课程与计算机类课程的关联因素,对现有的教学模式进行改革,对两类课程之间的空缺进行有益的补充,形成比较完善的机械专业知识体系结构。在教学的过程中,可以尝试将机械类课程与计算机控制类课程分解为知识点、章节和教材的三种结合模式,形成点、线、面的三级结构,将机械类课程与计算机控制类课程真正做到此有机地结合,形成学生在专业课程学习中的一个重要结成部分和重要的学习环节。 2.3针对机械制造及其自动化专业的计算机类课程的实践环节研究 实践教学环节是学生对所学理论知识进行验证的手段,也是学生进行创新设计的重要基础,因此对机械制造及其自动化专业学生的计算机类课程的实践环节研究也是必不可少的,而且是十分重要的。在教学环节中,需要从机械的部件、功能、组成和接口之间的联系出发,将机械制造及其自动化专业的实践教学分解为设计类实践教学、工艺类实践教学和控制类实践教学三个组成部分,从而形成实践教学中的三大优秀模块。实践教学的内容紧紧围绕三大模块展开,在实践教学的过程中,既能体现机械制造及其自动化专业的三大优秀模块的独立性,又能强调三大模块之间的关联性。通过实践教学环节,进一步加深学生对机械是一个系统工程的认识。此外,在注重学生实践环节训练的同时,鼓励学生参与各类与机械和控制相关的设计大赛,如全国的机械创新设计大赛。通过参加各类大赛,不仅可以提高参赛学生对本专业所学知识的应用能力,同时也可以激发本专业学生对课程的学习热情,在整个院系形成一点带面的学习效果,形成良好的学习氛围,使控制类课程真正融入到机械类课程的学习和实践之中,为培养知识全面的新时代机械制造及其自动化专业人才提供有力地保障。 3.结束语 针对我校机械制造及其自动化专业中的计算机控制类课程教学过程中存在的问题进行研究,分析了目前影响计算机控制类课程学习热情的因素。同时,针对这些问题提出了教学改革方法,将新的教学方法和做法应用于机械制造及其自动化专业的教学过程中,可以改变学生对机械专业课程的认识,提升学生对机械设备的系统认知能力,完善其自身的知识体系结构。该教学改革的研究,为机械制造及其自动化专业计算机控制类课程的教学工作的顺利开展提供了有力的保障。 作者:张成俊 张弛 张智明 单位:武汉纺织大学机械工程与自动化学院 计算机类论文:航海类专业计算机基础论文 1教学探索 1.1课程的必要性 教学过程中出现的种种问题,迫使我们思考一个问题,计算机基础这门课程是否有讲授的必要?信息技术的发展与应用非常迅猛,到底要讲那些内容?如何平衡理论知识与操作能力的关系?为此,在航海类专业低年级的同学中进行了计算机水平的抽样问卷调查,结果显示15%左右的同学上大学前很少使用电脑,基本没有用过;40%左右的同学,多少学过一点皮毛,掌握的知识不多;35%左右的同学,学的和用的计算机知识比较多,但不是特别熟练;只有10%左右的同学,很多知识都学过、练过,非常熟练。对高年级的同学进行了计算机基础课程授课内容的抽样问卷调查,普遍反映对计算机网络的配置、常用软件的操作、电脑基本的故障排除、电脑操作的方法和技巧和计算机最新技术等内容比较有兴趣和实用。绝大多数的同学认为计算机基础课程是非常有必要学习和掌握的,重点是对于计算机的操作要多讲多练,减少不必要的理论知识,要和专业知识结合起来。 1.2教学安排 针对问卷调查的结果和在教学过程发现的问题,相关任课老师与航海类专业课老师进行了认真地研讨。决定总课时数不变,将理论课的时间减半,变为4个班一起在多媒体教室上课为12学时,实验课时还是两个班一起,分别为24学时。理论课内容力求将知识性、趣味性、专业知识和最新信息技术的发展与应用相结合,主要了解基本的概念和计算机能解决什么样的问题,培养学生计算思维的能力,掌握计算机的本质。实验课讲解与学生自主练习交替进行,每个知识单元按照4:3:2比例配置基础型、拓展型和提高型操作内容,为不同水平的同学设置,培养学生思考与探索的能力。基础型要求学生理论联系实际,培养学生使用计算机的基本技能和操作方法。该层次中增加了综合型实验内容的比例,有利于培养学生使用计算机解决问题的能力,为后续拓展层的实验教学打下坚实的理论和实践基础。拓展型是实验教学体系环节中的优秀层,要求学生要完成专业课程的实验技能训练,掌握实验方法和实验手段,提高学生创新思维能力。拓展层的基本要求是:掌握扎实的专业实验技能,具有系统分析、设计、应用的能力,特别是综合运用所学知识的能力,强调自主学习、自主实验、设计型实验。提高型是学生运用所学知识进行科技开发、高新技术应用研究的高层次实验教学环节。强调自主开发、自主研究,培养学生的创新能力和科学研究素质。 1.3教学方式 理论课可以根据学生的实际情况,采用各种教学方法。相关教学方法的介绍有许多,就不再赘述。实验课基本上以“案例驱动”教学方式为主,将计算机基本操作分为2个知识单元,Word分为4个,Excel分为4个,Access分为2个,讲解一个基本例子,马上让学生实际操作,然后布置相应的练习,每个同学根据自己的实际情况选做不同的内容,开展个性化的学习。以Blackboard为教学平台,制作许多操作示范的“微课程”视频,随时进行学习,防止学生忘记具体的操作方法;建立讨论区,实现学生之间或学生与教师之间的交流学习、互相帮助和相互提高;将本课程相关的教学资料,如课件、教案、练习、预习、复习、作业等内容在Blackboard平台上供学生浏览和下载,满足自主学习的需要。 2教学效果 按照这一基本思路和方法,在航海技术2014级的4个班中进行了试点。因为教学内容有的放矢,结合实际,在理论课时,学生比较有兴趣,睡觉较少,听课率有显著提高;实验课时,边讲边练,积极性非常高,讨论热烈,不会的问题,通过交流能很快解决。从期末考试成绩来看,进行试点的4个班级平均成绩为74.84分,航海类专业的平均成绩为67.09分,其中,航海技术其他班级的平均分为67.13分,轮机工程专业平均分为66.49分,船舶电气的平均成绩为68.25分,教学效果非常明显。 3结束语 经过一学期的试验,充分证明按照这一思路组织计算机基础课程的教学是切实可行的。能够充分调动同学们的学习积极性,满足不同层次水平的需要,促进同学们的互相之间的交流与帮助,对提高教学质量大有裨益。目前,仅对这一教学方案进行了初步实践,许多亟待解决的问题还将在今后的教学实践中不断总结完善。 作者:朱斌 单位:大连海事大学信息科学技术学院 计算机类论文:乐艺术类学生计算机基础论文 一、研究内容及问题分析 1.教学内容对于音乐艺术类学生设置有偏差现阶段关于音乐艺术类的计算机基础教学基本与其他专业的计算机教学的内容基本相同,都是采用国家发放的统计计算机教学使用教材,主要学习计算机的相关的基础知识,文字图形软件的处理,以及office软件的使用,网页的设计等方面,虽然这时在计算机教学中不可缺少的部分,但是随着计算机的普及与应用,这些基本知识在初高中已经涉及并有一定的基础。因此,对新生进行相关的调查,从调查的结果来看少部分的大学生对计算机的知识基本稍微了解一下,而大多数的大学生学生对计算机掌握一些,但是所掌握的不系统不全面,而真正能熟练掌握的是少之又少,因此由上面的叙述可见,学生与学生之间的差异还是比较大的。由于学生掌握程度的参差不齐,因此为教师进行授课带来很大的困难。 2.缺少实践应用在目前的计算机教学中,大多学校采用纸上谈兵,注重理论上的教学,认为它是一门知识,而忽略了它同样是一项应用工具,对学生的实践要求不高,而且大部分教学中出现了严重的教学内容与实践发生脱节,学习的内容过于理论化,学生只把计算机当成一门课程学习而不是把它当成一门技能去应用。对于计算机课程的评分大多也是来自老师的印象给分,这样体现不出学习的状况,也不知道学生是否掌握。而且艺术类学生的文化课基础较差,学生的动手能力不强,虽然老师能进行大量的讲解,但是学生不一定能听懂。 3.专业特点不能体现艺术音乐类学生思维大多逻辑性较差,然而计算机的课程具有强的逻辑性,并要求学生具有较强的思维能力,而这些方面的要求对艺术类的学生造成很大的困难,况且计算机的知识点比较分散,从计算机的发展史到网络协议,字符等专业术语词汇较多,逻辑性较强,并且课程比较枯燥不生动,缺乏想象力。因此无法吸引学生,引起学生的兴趣,从而在教学中形成了老师不停再讲,而学生却听不进去的局面。 4.课程构建的理念在构建课程中是要考虑到学生的自身特点。在计算机基础教学中,首先要树立新的教学理念,由于艺术类学生的思维比较活跃,更有发散性思维,且善于创新,所以首先要改变教学的模式,不能在以老师为中心,而是要以学生为中心,树立以人为本的观。其次,要认识到计算机不同于其他学科,不应该以灌输性的教学方法,要以发展的眼光看待,应该使课堂呈现立体,多元化的发展,要注重启发学生,鼓励学生提出自己的观点,并用于探索,激活学生的创新意识。计算机软件的使用的熟练程度是衡量学生学习的基本因素,也决定学生的创新和应用的操作水平。所以,我们应当将重要的教学知识融入到实践操作中,使学生在操作的同时掌握大量的重点知识。在操作过程中,我们也要精心设计教学案例,对学生进行积极的引导,激发学生使用计算机的创造力。 二、计算机基础课程改革与探究 (一)内容上变革 首先,在设计课程上要考虑到音乐类专业学生与其他专业学生的不同,以艺术类学科为优秀,以艺术类学生为主体,设计符合音乐艺术类学生的认知和发展的需求,不强调教学的逻辑性和完整性,从形象思维和直观感受出发,注重技能和方法的培养。所以课程难度要进行调整,结合音乐类学生的特点,在一般专业计算机教学的基础上加以调整,增加一些有关艺术类专业的内容,充分调动学生的积极性,给学生一些空间,让他们独立探究,讨论,实践,由此培养他们使用计算机工具,分析问题,解决问题的能力。根据学科特点和学生专业的特点教学内容设计并且改变了一些教学内容,首先是设定了一些比较基础的模块,例如对个操作系统的了解以及基本的操作,还有就是讲述Office办公软件的特点以及操作使用,然后有设定一些稍微中等难度的模块,例如多媒体操作的基础应用主要是有关多媒体素材的收集管理以及制作;网络使用的基础知识。最后在设置一些有难度的操作使用,例如Photoshop的使用主要是操作软件特点以及操作图形的处理转换,Flash动画的设计,以及网页设计制作。 (二)计算机教学的方式与方法的革新 在计算机基础教学中,我们通常采用的是传统教学法,也就是灌输式,这种教学方式有碍于学生创新意识的培养。对于创新教育不仅仅是关注最后的成绩,主要是在学习的过程中,培养学生探索问题和解决问题的能力,所以在教学中应注意所采用的教学方法,要注意和学生的交流,采用开放的思维模式,引导学生探索新颖的教学模式。例如在讲解office的时候,可以生动形象的讲解案例,从而激发学生学习兴趣,又可以使学生能深刻快速的理解知识点,从而实现学生独立探索,并且独立学习的过程,这样既可以减轻老师的负担,又可以使学生达到学习巩固知识的目的,所以在计算机基础课程的教学上,应当把有意义的问题精心设计教学情境,鼓励学生探索,求知,标新立异,而不是在拘泥于理论的学习,要通过学生的独立思考从而达到从知识的学习到创新能力的培养上面。 (三)计算机的实践操作 实践是对教学内容的巩固的另一种方法,有利于操作技能的提高。在实践的环节中,要采用多种手段进行沟通,例如技术的指导,有创意的评价的多种方式,引导学生将自身的创意能力,不是以音乐的形式进行表达而是以计算机这种形式进行彰显,而教师可以通过自己对学生操作的辅导来帮助学生解决面临的问题,使学生以及努力的形式进行生成良性循环,而对于音乐类学生的主要放在基本操作类的培养。设置一些固定的动手操作的内容,设置一些如简单的操作系统以输入法的测试以及Internet的使用以及简单操作,对相应office操作进行,对图形文字图片的插入以及混排,考察要求学生在规定的时间内完成,并将要求,评分等进行公开,表现给分的公平性,在试题中设计难度相当且类似的题目,随机抽取试题,当测试结束后,总结学生所需掌握的不足进行解答,达到强化知识,找出不足的目的,进而达到能真正提高学生能力的目的。 (四)模块化教学 在教学中采用因材施教的模块化教学方式分解教学内容,实现对学生针对性教学,并且使学生能发挥自己的特长,结合自身专业特点,通过计算机的使用将自己的想法表达出来。而这些首先是需要学生掌握计算机的使用,操作系统的应用,并且要清楚的了解自己需要什么软件才能将自己的想法表达出来,而这个软件需要什么用途,它的使用方法说明又是什么,使用技巧又是什么。作为音乐艺术类的专业需要,例如在声乐类中的作曲,乐器的制作完全可以凭借计算机进行设计,并且可以用电脑进行曲谱和声等效果的制作,还可以用计算机等进行音乐的歌唱,可以看到各种声乐的演唱以及技巧,并且可以通过视频看到许多著名音乐家的演。同样其它的专业和学科也能通过计算机得到自己所需要的东西,因而学生的学习不再是简单的平面化,而是更加立体化,也为学生学好专业基础课程打下良好的开端。通过一定时间的教学,可以结合学校举办一些相关活动,如学生歌唱比赛,计算机的知识竞赛,音乐和声演奏等多方面活动让学生使用自己的知识来参与并设计这些活动,展现自己的作品。在这个过程中,可以强化学生的操作技能,提高学生的知识运用能力。 三、结论 本文根据音乐艺术类学生的专业特点,分析了在目前的教育模式中存在的问题,并且提出了有关教学内容,设计以及实践等方面的改革措施和参考建议。创新能力的培养作为高等教育人才培养的重要指标,在计算机基础教学中,我们要结合专业特点和学科特点,在教学和实践中,树立新的教理念和教学思想,努力培养学生的创新能力和创新思维,全面提升学生的计算机素养。 作者:任红梅 单位:沈阳音乐学院 计算机类论文:IT类专业计算机英语论文 1.“计算机英语”对于IT应用型人才培养的必要性 本系在应用型人才培养实践教学中,逐渐发现一个问题:计算机英语基础的薄弱一定程度上阻碍学生专业应用能力的发展———当他们参加各类专业竞赛,如准备机器人大赛需要阅读英文的硬件手册、使用说明书;当参加ACM程序设计大赛,编程代码中最基本的变量、常量,各种控制语句、函数、类等源程序的组成要素都要求用英语进行定义说明;这些对于专业能力较强、编程较为熟练的学生来说问题不大,而对于大部分计算机英语水平较低的普通学生来说,只能望而却步;即便如此,到了程序调试阶段,需要对英文调试信息进行阅读和理解,才能进入下一步开发工作中。面对屏幕上全盘的英文提示、出错信息、英文菜单及帮助文件,即便是那些专业能力较强的学生,由于计算机英语薄弱,也会觉得茫然和难度。这对他们能力发挥、比赛成绩存在束缚和影响,是一个亟须解决的问题。也是各大高校IT类专业学生普遍存在的问题,因此各院校都非常重视本门课程建设。 2.合理设计课堂教学 2.1教材的选取 计算机英语教材有很多版本,如何选择合适教材,目前有相关文献已对其进行了描述,需要考虑以下几点:全面性。教材最好涵盖大部分IT类专业课程的内容,目的是让学生掌握相关词汇,理论不宜太深,通常是介绍性质的;时效性。需包含IT领域的新技术新名词。因此,围绕应用型本科院校人才培养目标,并结合以上两点,我们选用司爱侠等编著的《计算机英语》(第2版),其特点是内容较丰富,主要是应用性文章,时效性比较好。 2.2专业术语和缩略语的讲解 单词是计算机英语教学中首先遇到的问题。特点是很多单词在IT领域内被赋予了专业含义,如port—港口,在计算机领域中为专业术语“端口”;retrieval—恢复,计算机专业术语为“检索”;complement—完备,计算机专业术语为“补码”;reg-ister—登记,计算机专业术语为“寄存器”等,这就要求学生熟悉所学专业。不仅如此,派生词、复合词和缩略词的大量使用,也大大增加了计算机英语的理解难度。因此对于单词部分内容的讲解,建议采用联想式词汇教学,可以加深学生印象。如讲multimedia(多媒体)时,可以尽量引导学生联想和multi相关的其他专业词汇,multithread(多线程),multiprotocol(多协议),multiplex(多路复用),multiprocessor(多处理器),multi-programming(多道程序设计)等,引导学生将结构相似的单词放在一起记忆,掌握相对高效的学习方法。 2.3长句语法:抓主干剖析法 计算机英语教材中的文章大都来源于IT领域的科技文献,因此不同于一般大学英语中的文章,具有科技英语的特点,常出现复杂长句如非限定性定语从句、状语从句、主从复合句、倒装句、被动语句等,语言客观、严谨、精练,但学生理解阅读存在一定难度。所以教师应有针对性地对英语语法进行讲解,训练学生学会用语法分析法抓住句中的主干,才能对长句加以剖析。.系统崩溃和不稳定通常由操作系统中的软件错误引起,尽管运行在操作系统上的计算机程序可以使系统更不稳定,甚至由它们引起系统奔溃。对于这种较长句,首先跟学生强调抓住长句结构:逗号后面的although引导一个让步状语从句;前面主句中的dueto是一个原因状语表示“由于”。 2.4注重专业知识的回顾 由于本门课以计算机专业知识为主,在课堂教学中,根据句子内容需要对学生已学的专业知识予以回顾。例如,Eachprogrammoduleiscompiledseparatelyandtheresultingobjectfilesarelinkedtogethertomakeanexecutableapplication.每个程序模块被分散的编译所产生的目标文件连接在一起生成可执行文件。讲到此句时要给学生回顾计算机程序的编辑、编译和执行过程。以C++程序为例,一个程序由编辑到执行经过*.cppcompile*.objlink*.exe的基本过程。 2.5适当延伸,加深记忆 英语学习本身是一个相对枯燥的过程,对于一些较难记忆的专业词汇或短语可以适当延伸,目的是加深学生印象。例如,讲到短语systemfreezing“系统死机冻结”时,可以告诉学生freeze这个单词在英文谍战片中经常出现,口语中freeze表示“不许动”即“冻结”非常形象,那么学生对于systemfreezing的含义就会产生印象了。再如:BIOSorchestratesloadingthecomputer’soperatingsystemfromtheharddiskdriveintoRAMwheneverthecomputeristurnedonorreset.只要计算机启动或复位时,基本输入输出系统就协调指挥计算机把操作系统从硬盘装入内存。本句中,首先要求学生掌握缩略语BIOS并明确它的主要用途,此外学生对于orchestrate“协调指挥”这个动词较为生疏,可以先介绍它的名词形式“orchestra”交响乐团;如ChicagoSymphonyOrchestra芝加哥交响乐团。再启发学生思考为什么交响乐团的动词是表示协调指挥呢?因为一个乐团几十个人很多种乐器,要想使他们和谐演奏需要指挥协调。这样加以延伸学生就会比较容易记忆,对于BIOS的理解就会加深。 3.想方设法提升学生的学习兴趣 学好英语本身需要很大恒心和毅力,学习过程较枯燥,而理工类专业学生学习英语的积极性普遍不高,缺乏良好的英语学习习惯,再加上专业知识的难度,所以他们对专业英语学习感到困难重重,因此,如何增强学生的学习动力就显得尤为重要,可以从两方面着手:首先,针对本校应用型本科人才培养目标,对于IT类专业可以告知学生:培养方案明确要求:学生在毕业前必须完成相应职业技能(资格)鉴定或者行业认证,这是能力拓展和增强就业能力的必修学分;而计算机英语学习与行业认证密切相关,许多公司(Microsoft,Sun,Cisco,IBM)的IT相关认证(MCSE,MCDBA,SCJP,CCNP,CCNA)都使用全英文讲课与考试,而且有了这方面的认证就可以找到高薪工作。不仅如此,目前很多IT相关的职业技能证书考试,如中级程序员、高级程序员、网络程序员等都要考计算机英语。可在第一次上课时出一些程序员考试的英文选择题让学生做,抓住他们的心理,让学生产生紧迫性,觉得不学好就找不到好的就业职位。其次,可以结合教师的个人经历激发学生兴趣。如向学生展示国外学习期间的一些经历和图片,介绍国外高校的学术氛围和人才培养模式,让学生对国外的学习生活产生兴趣和向往,鼓励学生申请国外高校计算机专业硕士继续深造,这样学生自然会对计算机英语学习产生动力。 4.结语 本文分析了计算机英语的市场需求与政策导向,结合笔者本身经验体会,探讨了一些该课程的教学方式,通过在教学实践中使用这些方式,取得了较好效果。计算机英语是专业课和英语课的有机结合,具有很强的实用性。教学要以学生为中心,要让学生认识到计算机英语的重要性,并以实际社会需求为指导,制定适合学生的学习目标;教师应不断提高自身素质,及时把握本学科最新发展方向,让学生通过该课程的学习,提高就业竞争力,真正发挥该课程的作用。 作者:汪一亭 黄海生 单位:池州学院 计算机类论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院
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1校企合作单位的选择 “十年树木、百年树人”,校企合作育人是一件长久的事情,不是一朝一夕就能完成的项目,因此合作单位的选择是校企协同育人能否持久运行的关键。在选择合作单位时,一定要选择规模大、信誉高、制度完善、具有良好教育情怀的知名企业,作为合作伙伴。校企合作育人是一件投入大、见效慢的事情,企业领导人的教育情怀可能是支撑项目运行的一必要要素。该院物流管理专业经过多方考察,深入协商,同京东物流集团山东分公司签订校企协同育人合作框架协议,共同实施校企协同育人项目。京东物流集团山东分公司是是京东物流集团在山东的直属机构,负责运营山东境内的供应链、快递、B2B、冷链物流、跨境物流等产品业务,拥有青岛胶州“亚洲一号”物流中心和德州齐河普罗旺斯物流园等多处仓储基地,与众多高等院校具有良好的合作关系。 2校企合作主要形式 目前,该院物流管理专业同京东物流集团的校企合作项目主要开展了以下几种形式的探索与实践。 2.1共建校外实习基地,支撑学生跟岗实习与顶岗实习 通过协商,京东物流集团同意以青岛胶州“亚洲一号”物流中心和德州齐河普罗旺斯物流园区作为该院物流管理专业的校外实训基地。每年“618”和“双11”期间,安排物流管理专业大二在校学生分期分批到校外实训基地进行为期2~3周到跟岗实训,让学生了解搬运、分拣、理货、打包等仓储管理的基本流程,掌握仓储管理的岗位技能。每年1~7月份,安排物流管理专业大三学生到校外实训基地进行为期半年的顶岗实习,让学生全面了解京东物流中心的运营过程,为就业奠定基础。在实习过程中,表现好的同学可以直接获得“京东绿卡”,实现毕业即就业。 2.2共建校内实训基地,支撑校内人才培养 随着校企合作的进一步深入,京东物流集团业积极投入人力物力、设备设施支持学院建设,与学院共建校内实训基地。实训基地主要有专业公共实训基地和“京东校园派”实践基地两部分组成。专业公共实训基地是由京东物流集团引入智慧物流VR实训系统、京东物流沙盘实训系统、物流设备VR教学系统等智能设备设施组建。智慧物流VR实训系统1∶1比例真实还原京东操作环境,并VR的形式真实再现分拣中心各岗位的作业流程,针对单个虚拟操作空间,都清晰逼真地还原现场布局和设施设备,学生将以第一视角分角色和岗位来进行专业标准的基础学习和实操练习。京东物流沙盘实训系统通过三维仿真模型方式,原汁原味的还原京东“亚洲一号”物流中心仓库空间结构,将现实物流仓库的物理信息与仿真模拟系统的虚拟信息嵌入集成,一一对应,生成全流程、多模式下的动态化的物流虚拟仿真互动,形成沉浸式互动教学。物流设备VR教学系统利用三维模型技术真实还原物流环节中常用物流设备的机械结构,结合设备使用场景,对设备基础信息及结构进行详细介绍,对设备使用方法、应用场景模拟演示。“京东校园派”实践基地依托京东物流快递业务,以满足全校学生的实际需求为目的,在校学生与京东物流联合组建公司入驻学院物流超市,实际运营,自负盈亏,在在校大学生感受真实的职场体验。 2.3校企协同开发“工单制”职业课程体系,组建“京东”冠名订单班 以满足京东物流所需高端技能型物流管理人才需求为目标,校企协同开发“工单制”职业课程体系,组建“京东物流”定向培养冠名班。在校企合作委员会的指导下,物流管理专业骨干教师深入京东物流中心生产一线进行顶岗调研,搜集仓储、配送、分拣、理货等优秀岗位的任务工单近百条,对岗位工单脱敏处理后,形成物流专业岗位工单库,并与京东物流专家协同开发“工单制”职业课程体系。在“工单制”职业课程体系基础上,依照京东物流岗位人才需求规格,量身订制“京东物流”冠名班人才培养方案,科学编制教学计划,由校企双方共同实施教学过程,为京东物流量身打造企业急需的“金蓝领”,实现学生就业和企业用工的双赢。 3校企合作的实践效果 通过近2年的实际运行,该院与京东物流集团的校企合作项目进展顺利,成果也正在逐渐显现,实现学生、学院、教师和企业四方共赢,为进一步合作奠定了良好基础。 3.1学生层面的收获 截止到今年,共计约4批次300多名在校学生到京东校外实习基地进行了为期2周跟岗实习,极大提高了学生的动手实践技能;共计约2届68名大三毕业生在京东校外实习基地进行了为期半年顶岗实习,并有近20名同学拿到“京东绿卡”,实现毕业即就业。 3.2学院层面的收获 第一期“京东”冠名班如期成立,正在按量身订制“京东”冠名班人才培养方案进行培养,包含智慧物流VR实训系统、京东物流沙盘实训系统、物流设备VR教学系统等智能设备设施的校内公共实训基地已经投入使用,这扩大了学院物流管理招生规模,提高了学院物流专业的办学水平,在一定程度上为学院优质校建设贡献了力量。 3.3教师层面的收获 通过在京东物流的挂职锻炼,丰富了自身的社会实践经验,提高了自己的实践教学能力,为成长为国家提倡的“双师型”教师打下了很好的基础。 3.4企业层面的收获 每年学生的跟岗实习和顶岗实习,解决了企业短期用工匮乏的问题。校企合作冠名班,为京东物流培养大批企业急需的技术技能型人才,实现了技能管理人才储备的长效机制。 4展望 未来,随着同京东物流集团的合作的进一步加深,校企合作育人项目可在以下几个方面做出进一步探索。(1)引入京东物流的KPI考核机制,探索多角度、多维度、校企共育人才考评机制,形成全新的职业院校学生评价体系。(2)借助京东物流的企业平台,加大任课教师的顶岗实践力度,切实提升任课教师的实践技能,努力打造一支水平高、技能强的“双师型”师资队伍,积极探讨引入京东企业专家参与到教学中来的途径,校企双方共同探索物流管理专业“现代学徒制”实施的可行性。(3)借助京东物流在无人配送、无人值守仓库等新技术方面的优势,探索人工智能专业的申报与开设的可行性。 参考文献 [1]王金婷.基于产教融合、协同育人的物流管理专业应用型人才培养模式创新研究[J].产业创新研究,2018(11):50-51. [2]原文涛.现代学徒制人才培养实践与探索——以山西工程职业技术学院物流管理专业为例[J].中国经贸导刊:理论版,2018(11):57-58. 作者:刘明伟 单位:山东信息职业技术学院