综合管理论文:综合评价工程项目管理论文 1工程项目管理发展概述 1.1工程项目管理的相关内容 改革开放以来,建筑行业迅猛发展,在国民经济建设过程中扮演着日益重要的角色。为了更好实现建筑行业顺利发展目标,我国在21世纪初颁布了《建筑工程项目管理规范》,这标志着我国对现代化建筑行业的关注,同时也为我国现代化工程项目管理奠定了制度保障的基础。《建筑工程项目管理规范》中明确规定了项目管理的主要内容,要求从项目质量、工程进度、建造成本、施工现场管理、施工安全管理五个方面,实现工程项目管理目标,促进工程项目保质保量完工。 1.2工程项目管理效果的相关内容 工程项目管理效果是基于工程项目管理主要内容的管理程度而言,通过对项目质量、工程进度、建造成本、施工现场管理、施工安全管理五个方面进行评定,从而分析工程项目管理效果的好坏。一般来说,工程项目管理效果的好坏,主要从经济性和质量性两个方面进行评估。工程项目管理效果的经济性理解,主要是指工程项目在投产后,是否获得了预期的经济效益,这是工程项目进行管理的主要目标。工程项目投入资金巨大,如何发挥这些资金在项目建设过程中的作用,确保资金能够发挥有效配置,以最小投入获取最大经济效益,这是工程项目管理研究的主要问题。一般来说,工程项目管理通过对施工现场进行有效管理,合理利用人力资源,对工期、成本进行科学有效控制,避免资源浪费,最终实现利益最大化目标。工程项目管理效果评价,则是针对这一内容而言,通过分析工程项目管理最终产出效益,对可能存在的问题进行有效分析,找出没有实现预期效果的原因,以此对施工手段以及相关管理手段进行制度优化,总结经验,从而实现工程项目管理的进步和发展目标。工程项目管理效果的质量性理解,则是针对于项目安全角度,通过分析最终建成工程在使用寿命以及安全性、舒适性方面的效果,综合评价施工过程中的项目管理效果。工程项目管理在进行质量性效果分析时,会对项目的规划、设计、可行性方面进行研究和分析,就施工过程中可能出现的质量问题进行论证和调查,对施工过程进行全程监控,确保工程项目高质高效完工。 2工程项目管理效果评价的原则 2.1全面性原则 全面性原则是针对于工程项目管理的各个环节,从整体着眼,考虑到影响工程项目管理各方面的要素。全面性原则主要表现在两个方面:(1)立足整体,考虑主要矛盾的同时,兼顾次要矛盾;(2)考虑到工程项目管理经济性效果的同时,也要考虑到质量性效果,兼顾效益和质量。 2.2客观性原则 客观性原则遵循事物发展的客观规律,一切以规律为出发点。工程项目管理过程中,存在着客观性规律,在进行实际评估过程中,坚持客观性原则,一切从客观实际出发,对评估因素进行具体问题具体分析,从评估要素的根本出发,保证评估的客观性和可信性。 2.3现实性原则 现实性原则是对投产后实际施工过程中出现的相应问题进行的项目管理评估,是从项目管理的实际情况为出发点。现实性原则要求工程项目评估过程中,评估数据是现实发生的真实情况,具有一定的时效性。 3工程项目管理效果的综合评价方法研究 3.1模糊综合评价方法 模糊综合评级方法通过对质量控制指标、成本控制指标、进度控制指标、安全管理指标、现场管理指标进行分析,建立工程建设项目管理效果评价目标集,通过层次分析法原理,进行层次分析,并根据搜集的相关数据,计算出权重向量,通过数据对比,分析工程项目管理效果。模糊综合评价方法具有全面性、综合性、定量性的优点,可以从多个方面对工程项目管理效果进行评价和分析。其具体方法如下:(1)选择相应指标,将质量控制指标、成本控制指标、进度控制指标、安全管理指标、现场管理指标依次设置为目标集向量A、B、C、D、E;(2)确立目标集内各个指标计算数据,A=总监理工程师分值的70%,B=项目目标成本与实际发生成本的比值,C=合同工期与实际工期的比值,D=安全管理部门分值的70%,E=管理部门评价标准的80%;(3)建立目标集U={A,B,C,D,E},进行层次分析,求出工程项目管理效果指标的权重向量。 3.2专家评价法 专家评价法进行工程项目管理效果综合评价时,注重多目标决策中各个指标权重数值,这种评价方法取决于对象专家的经验以及知识储备,最终的评价结果是由对象专家做出的主观评断。相比于模糊综合评价方法而言,专家评价法更加简易,其具体的评价方法如下:(1)设置对象评价指标,建立目标集U={u1,u2,…,un},其中u1,u2代表工程项目管理效果影响因素;(2)对U中的元素进行相关评价分析,选取m个专家,并将专家意见进行汇总;(3)对各个元素分析数值进行评价,并根据相关经验选取u因素作为评价结果。 3.3动态评价方法 动态评价方法是一个信息动态提取和反馈的过程,在工程项目管理效果评价中,应用较为广泛。在利用动态评价法进行工程项目管理效果评价时,对施工过程中出现的偏差进行系统评价,及时发现施工过程中出现的问题。动态评价方法的步骤如下:(1)明确工程项目管理过程中存在的问题,设置n个系统sj(i=1,2,3,…,n),其中i=1,2,3,…n为项目管理中的问题;(2)根据sj进行对应时刻设置,sj中的i与某时刻tk(k=1,2,3,…,n)中的k相对应,其中k为i发展的对应时刻,i作为k的特定时段的运行情况;(3)对比i和k的整体发展和运行状态,构建动态平衡的评价方程,以此来进行工程项目管理效果的动态评价。 4结束语 工程项目管理对于工程项目建设具有指导性意义,它对于实现工程建设项目效益,确保工程项目建设顺利完成有着积极推动作用。完善工程项目管理效果评价方法,可以更好实现工程项目管理目标,并就施工过程中存在的问题进行总结,并吸取教训,总结经验,更好促进工程项目建设完善和发展。同时,工程项目管理效果评价方法的完善,对于加强我国工程项目决策,实现工程项目经济效益最大化目标,具有重要意义。 作者:董维君 单位:南京河西工程项目管理有限公司 综合管理论文:java物流综合信息管理论文 1物流综合信息管理平台 (1)物流物流,简单来说就是是指物品在运送的过程,物品的从出发地到目的地的包装、装卸、运输等环节,其中包括一系列的流转信息,而对这些信息的整合加工就是物流需要做的。 (2)物流管理物流管理是指在物品流转的过程中对其一系列的环节进行处理的过程,物流管理包括很多方面,比如计划管理、信息管理、控制管理等等,通过这些管理,目的是为了尽量减少物流的过程中不必要的麻烦和问题。 (3)物流信息平台物流信息平台的是指能够提供或支持物流信息服务的网站,物流信息平台建设的目的是为了提高物流过程中的效率,根据物流的性质可以分为两种平台,一是主体自身运营的信息平台,另一种是第三方运营的信息平台,两者的区别在于第三方物流信息平台的目的是为物流的供需提供信息,而在这过程中一般不会涉及物流的集体操作服务。 (4)第三方物流第三方物流是指企业因为处理不了太多的事情,于是通过合同的方式将原本属于自己负责范畴之内的事交给其他的物流服务企业去办,两者之间保持密切联系,从而保证物流的过程中不会出现松懈,若第三方物流出现不负责任的行为,原企业有权力追究第三方物流的法律责任,这便是第三方物流。 (5)第四方物流由于物流信息量之大,光靠第三方物流无法做到最好的组织整合,此时便要由第四方物流来对第三方物流安排之外的工作进行整合,既要保证物流的速度,同时又要紧紧围绕自身的性质进行,两方之间不是控制与被控制的关系,相反是通过合作的手段来获得此能力。 2Java语言 目前市场上可以选购的应用开发产品有数十种,而其中比较受企业欢迎的便包括SNN公司的java,一些程序开发工具往往注重语言的弹性和执行的效率,另一些则偏重于可视化程序的开发,而java语言在这些要求中应运而生,以一种简单的面向对象分布式的安全结构出现在众人的眼前,他的特点包括以下几个方面: (1)简单,相比于C的风格来看,java作了进一步的改进,C中那些容易引发错误的缺点java进行了进一步的处理,比如指针和内存管理便被java摒弃了,与此同时,java还提供了大量的类库。 (2)语言设计面向对象Java可以说是完全面向对象的,这是java的一个重要也是特有的特点,此外,静态和动态风格的代码java也一并继承和重用。 (3)分布式结构Java支持http和ftp等子库,所以这就赋予了java另一个优势那就是可以直接打开并访问网络上的对象,方式如同访问本地文件系统一般。 (4)健全Java对于检查程序在变异和运行是的错误非常重视,或者说致力于这一方面,java通过自己操纵内存的方式减少了内存出错的可能性。(5)安全Java的安全性主要体现在两个方面,一方面指针和释放内存等C功能被删除,这样就避免了非法的内存操作这一现象的发生,另一方面,当java用来创建浏览器时其自身的语言功能和浏览器所提供的功能相结合会更安全。 (6)结构中立Java的编译程序与其他应用程序不同,通过采用结构中立的文件格式,使java的应用更加方便。举个例子,只要具备java运行系统,就可以执行这种代码,同时,java源程序还通过被编译成一种高层次与机器无关的格式语言的方式在虚拟机器上运行。 (7)可移植性Java的可移植性是java能够屹立与这一产业不倒的最重要的原因,也是程序设计师们的精神指标。 (8)性能强大Java可以将机器代码直接翻译成指令,包括在运行的时候,,SUN可以用直接解释器调用300000个过程翻译,这一过程时间仅需要一秒,这与CC的性能没什么两样。 (9)动态特征面向对象设计方法的发展是java的动态特性,程序可以动态的装入运行过程中,如此一来极大的方便了使用者,这一特性是C语言面向对象程序设计是无法达到的。 3java的物流综合信息管理平台的实现的可行性 (1)现如今,我国的物流企业规模空前扩大,服务水平也伴随着提升,物流发 展的条件和环境可谓是越来越好,但从整体的角度分析,我国的物流产业还有很大的发展空间,在行业的供应链中信息传达的不及时、环节过多等问题都亟待解决,随之而来的问题就是物流成本较高。(2)从需求层面上来看,随着社会的发展和人们的生活水平的提升,生活节奏也变得越来越快,信息在我们的日常生活中已经成了必不可少的组成部分,伴随着物流业的增长,为国民经济的发展提供了很大的支撑,但与此同时我国的国民经济结构不断调整,物流业对于现代的管理信息需求越来越大,随着信息化程度的提高,第三方物流信息、第四方物流信息也应该不断完善。 (3)java的物流信息系统采用的是模块化设计,具有良好的扩展性,自从物流产业迅速发展以来,物流信息平台已成为物流产业中的一大热门话题,建设和运行物流信息平台的服务企业也应运而生,java以物流信息网络为依据,包括物流管理、物流企业管理、物流信息管理等模块,能够做到有效的衔接。 (4)对于物流信息管理方面来讲,信息的安全性是最重要的,为实现这一目标,业务系统采用B/S结构,这样一来信息的安全性便得到了保障,B/S结构能有效的保护服务器的数据库,尤其是在java这一程序出现后,B/S结构显得更方便、快捷了。 4结束语 虽然我国物流信息管理平台已经有了很大的发展,但物流业的总体水平还是很低,有很多突出问题亟待解决,包括社会化物流需求不足、专业化物流供给能力不足、基础设施能力不足以及地方封锁和行业垄断等,我国的物流信息管理平台还有很大的发展空间,所以,java语言应该抓住机会,在众多机遇中应该通过建立完善的物流信息管理平台,实现上下层的信息及时、准确的交流传递,不断完善物流信息管理平台。 作者:槐承威单位:公安海警学院 综合管理论文:施工企业综合项目成本管理论文 一、综合项目管理信息系统 1.综合项目管理信息系统框架。综合项目管理信息系统在开始的时候设置了所有与成本相关的信息,如:材料、劳务、费用等数据初始值。当有业务发生时,只要将相应数据输入到各个模块中,系统就会根据核算需要自动提取相关数据进行计算。自动生成相关单据和报表,提高了会计人员的工作效率。业主模块。业主模块主要记录客户的相关资料和经济数据,如:订货单、业主计量、工程量清单等,清楚的记录了开源方的工作进展情况,系统根据以上数据计算项目成本,并得出企业的盈亏情况。 2.系统核算的基础模块。工程量模块和成本模块是成本核算的优秀内容,也是各种报表的编制基础。人们通过综合项目管理信息系统对实际成本和预算成本之间进行对比,将结构分解,并将责任成本引用到系统当中。将数据录入到这两个模块之中,得出项目的预算成本。除非项目数据有变动,否则只要超出这个预算范围,系统就会自动作出提示:预算超标。 3.材料成本模块。这个模块主要计算产品的实际成本,也是日常工作的成本管理工作,主要围绕合同展开,包括合同的签订结算、和支付的全过程。各个层级的管理者要做好合同的监控工作,合同的传递过程一定要按照程序规定进行,一个关节都不能省略。以免给不法之人留有可乘之机。 二、信息化管理在施工企业使用过程中存在的不足 1.观念落后,工作不积极。施工是我国的一个传统行业,是就业密集型企业,多数为普通的工人阶层。因此在信息化工作开展过程中进展比较缓慢。施工企业与制造业不同,施工企业内容比较固定,分工比较明确,施工企业的成本都是独立核算,工作都是现场作业,认为信息化不适用于施工企业。很多工人并不支持将信息化应用到施工企业,因此放慢了信息化的前进速度。 2.业务不熟练,工作不达标。目前,我国的国有企业普遍存在中层管理人员不足的现象,很多作业水平高,工作能力强的员工不愿意加入到综合项日管理信息系统中来,通常将没有工作经验的新人安排到这个工作系统中来,但是由于工作经验缺乏,对业务内容不熟练,导致工作中经常出现错误,很多数据不会录入,造成整个系统无法进行核算,导致后续工作不能进行,由此信息化在实际工作中没能发挥出最大的效用。因此一定要加强工作人员对业务的熟悉程度,提高工作效率。对于一些新进员工加强入职培训工作,从而发挥出信息化的最大作用。 三、改进措施 1.提高人们对信息化的认可度。信息化目前存在的首要问题就是得不到大家的一致认可,认为这样的工作方式不适合施工企业的发展,因此要改变人们对信息化的认识,先将信息化引入到实际工作中,使人们认识到信息化的便捷性、高效性、和必要性、通过给工人开座谈会、讲座等多种宣传手段,改变人们的错误认识,通过在实际中的应用,让人们看到信息化的优势,并提高人们的认可度。 2.提高员工的达标率。目前,由于员工对业务不熟悉导致工作效率低下,针对这种情况,要对员工进行系统的岗前培训,是员工尽快熟悉工作内容,在员工上岗就职后对在职员工进行继续培训,对于员工在工作中遇到的问题给予及时的解决,或者是依旧带新的方式对新进员工尽快熟悉业务流程。五、结束语目前,在我国的施工企业中实行信息化还存在一些问题,但是相信在不远的将来人们一定会发现信息化带给我们的好处,完全接受它并将它很好的应用在施工企业中,对于综合项目管理信息系统也存在不足之处,可以在实际工作中根据自己的实际工作需要进行适当的调整。使它更好地为企业做贡献。 作者:范志国单位:长沙理工大学 综合管理论文:综合类院校事业管理论文 一、综合类院校公共事业管理专业人才培养专业化之路径 (一)认知社会环境,准确定位 人才培养目标2014年,C大学公共事业管理专业对本科培养计划进行了修订。新修订的培养计划将未来四年的专业人才培养目标定位在基层公共管理与公共服务。这一培养目标定位的依据是政府职能的进一步转变和事业单位的深化改革。党的十八届三中全会《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》提出,要进一步简政放权,直接面向基层、量大面广、由地方管理更方便有效的经济社会事项,一律下放地方和基层管理。加快事业单位分类改革,加大政府购买公共服务力度,推动公办事业单位与主管部门理顺关系和去行政化,创造条件,逐步取消学校、科研院所、医院等单位的行政级别。建立事业单位法人治理结构,推动有条件的事业单位转为企业或非政府组织。毋庸置疑,政府部门简政放权和事业单位改革势必让渡大量的基层管理事务和公共服务事务,需要大量的专业化公共管理类人才去解决基层的公共管理与服务问题。这类人才包括普通公务员、事业单位职员、“村官”、街道和社区管理人员等,人才的来源途径即公务员招考、事业单位职位招考、“村官”招考。从这个角度看,政府职能的进一步转变和事业单位的深化改革拓展了公共事业管理专业的作为空间。 (二)凝炼专业特色,收窄专业方向 基于上述目标定位,C大学公共事业管理专业2014年本科培养计划将人才培养目标确定为从事基层公共管理与服务的应用型专门人才,将专业特色凝炼为“‘综合能力+专业特长’的人才素质结构”和“‘3+1’人才培养模式”,将特色方向收窄为公共部门人力资源管理、非政府组织管理和社区管理。其中,“综合能力+专业特长”意即“宽”“专”结合、“一专多能”,强调专长;“3+1”人才培养模式即分段式培养模式,前三年侧重综合能力的培养,最后一年侧重培养和发展专业特长;公共部门人力资源管理、非政府组织管理和社区管理是该专业的三个发展方向,也是培养专业特长的重要载体和平台。学生可在分段培养的第二个阶段选择1-2个专业方向,接受专业特长的培养。设定上述培养目标和专业方向的主要依据,一是政社分开的社会治理大趋势,二是国家对社区管理、非政府组织管理的政策走向,三是就业市场对公共事业管理人才需求的变化,四是其它院校公共事业管理专业方向的分布情况。具体而言,公共部门人力资源管理方向的选定,主要源于公共部门人力资源管理的刚性需求。社区管理方向的选择源于近年来我国城市社区的快速、良性发展以及社会管理中政社分开的公共治理模式。在城市社区管理中,基层政府和街道将一部分行政事务和大量的社区公共事务管理的职能下放到社区,城市社区承担了大量的基层管理和服务工作,这就给社区公共事业管理带来了前所未有的作为空间。社区公共安全、社区教育、社区文化建设、社区医疗服务、社区社会保障、社区环境治理等一系列公共事务都是社区公共事业管理的一部分,都需要专业性人才的专业化管理。所以,将社区管理作为专业方向也是对社区管理人才需求的理性回应。应特别指出的是,非政府组织将成为公共事业管理大有作为的新领域。以非政府组织在2008年汶川地震救援中的广泛、深入的参与为标志,我国的非政府组织进入了蓬勃发展的历史新阶段。2006年全国非政府组织总量为35.4万个,2011年达到46.2万个,年均增长率为5.47%。同期,社会团体从19.2万个发展到25.5万个,年均增长率为5.84%;民办非企业单位从16.1万个发展到20.4万个,年均增长率为4.85%;基金会从1144个发展到2614个,年均增长率为17.97%。可以预计,伴随着政府职能的转变和社会公共服务需求的增长,非政府组织将会得到更大的发展,非政府组织的作用空间也将日益扩展,对管理人员和服务者的大量需求也将成为一种必然。非政府组织作为公共事业管理的重要参与主体,对公共事业管理人才的需求将为专业人才的就业提供更加多元的渠道。非政府组织管理制度改革也为非政府组织的发展创造了空前的机遇。党的十八届三中全会《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定全面深化改革决定》提出:“要激发非政府组织活力。要正确处理政府和社会的关系,加快实施政社分开,推进非政府组织明确权责、依法自治、发挥作用。适合由非政府组织提供的公共服务和解决的事项,交由非政府组织承担。支持和发展志愿服务组织。限期实现行业协会商会与行政机关真正脱钩,重点培育和优先发展行业协会商会类、科技类、公益慈善类、城乡社区服务类非政府组织,成立时直接依法申请登记。”可以预见,政府对非政府组织的管理制度改革不仅放宽了准入门槛,而且将促进非政府组织管理和服务的规范化,从而为非政府组织发展创造更加优化的政策环境,为公共事业管理专业学生创造更多的就业机会。此外,通过对高校公共事业管理专业课程设置情况的调查发现,到2014年5月作为国内高校公共事业管理专业的新兴方向,只有极少数院校开设了有关社区管理、非政府组织管理的课程。可见,C大学公共事业管理专业将非政府组织管理、社区管理确定为专业发展方向,具有鲜明的独特性和较大的发展空间。 (三)改革课程体系,强化人才培养的专业性 以2014版公共事业管理专业培养计划为载体,就专业课程体系进行了重新构建。首先划分专业课程模块,设置专业理论课程。根据学校的统一要求将专业课程划分为5个模块:学科基础必修课、选修课;专业必修课、选修课,实践平台课。在这5个平台上设置了教育部规定的专业优秀课程之后,根据“综合能力+专业特长”的人才素质结构需要设置了系列课程,收窄了专业方向,在搭建一级学科和二级学科基础课程平台的基础上,围绕非政府组织管理、社区管理方向组建课程群,设置专业方向课程,形成了以专业方向课程为优秀、以“学科基础平台+专业特色”为基本思路的课程体系。根据专业方向,以公共部门人力资源管理、社区管理与服务、非政府组织管理这三门学科基础必修课为优秀,设置了与之配套的专业方向课程:人员测评、招聘与培训、薪酬管理、工作分析、社区公共事业管理、社区组织管理、非政府组织财务管理、非政府组织营销、志愿者管理等。与此相应,砍掉了旧版培养方案中与公共事业管理专业联系不够紧密的课程,如经济社会学、劳动经济学、逻辑学、行为经济学、公共领域问题研究等;砍掉了虽然内容必要但可以将其分散到相关专业课程的课程,如公共管理前沿问题研究。其次是为部分理论课增设了实训、实践课程,如人力资源管理课程设计、社区管理实训、管理文秘课程设计、非政府组织课程设计、社区公共事务管理调研、城市公共设施调研、公共组织财务管理课程设计等。C大学公共事业管理专业通过对课程体系的上述改革,收窄了专业方向,突显了专业优秀课程和方向课程在人才培养中的重要作用,强化了人才培养的专业性。 (四)改革“3+1”人才培养模式 加强专业能力培养C大学公共事业管理专业的“3+1”人才培养模式始于2009版培养计划。在该版培养计划中,“3+1”人才培养模式由“3”和“1”这两个学习阶段组成。“3”是指学生在前三年全部(或基本)完成教学大纲所规定的各门理论课程,主要目标是掌握理论基础知识和一定的实践技能,同时为后续发展奠定基础。这一时期学习的知识包括以理论教学为主的公共基础知识和某一专业领域的专业知识。“1”是指在第四年学生根据兴趣和个人需要自由选择求职、考研、考证(职业资格证书)、考公(公务员)及就业能力综合训练等,全面进入个性发展和综合能力训练阶段。该培养模式的目标是“夯实基础,强化专业,注重实践,增强能力,提高素质,顺利就业”。该培养模式经过2009-2014学年共5轮的实践摸索,在沉淀了值得肯定和推广的经验之外,也暴露出需要改革、完善之处,主要不足是第“1”阶段的教学计划由于没有学分任务而难以付诸实施,计划中的一些专业能力综合训练没有得到很好的落实。鉴于此,在修订2014版培养计划时,对该模式第“1”部分的教学内容进行了逐一落实,主要是将其分解为大四第一学期的社会实践和课程设计,并规定了学分任务。改革之后的“3+1”培养模式,增加了专业能力训练学分课程,从而加强了专业能力训练,强化了人才培养的专业性。 二、总结 综合类院校公共事业管理专业的弱专业性问题一直是制约招生和就业的突出问题,而综合类院校学科设置大而全却无专科性的公共事业管理教育资源的短板又决定了问题的解决不能寄希望于汇聚专科性的教育资源,而只能通过现有教育教学资源的开发和利用、教育教学改革创新来实现。C大学公共事业管理专业人才培养专业化之路是综合类院校的一种改革实践,无论效果隐显,都是一种有益的尝试。 作者:王乐芝李尧单位:长春工业大学 综合管理论文:企业综合经济管理论文 1.关注经济管理过程中重点操作环节的现实意义论述 1.1绩效管理中存在的突兀反应 结合传统企业经济管理理念分析,大部分规划主体将注意力集中投射在事后管理范畴之中,对于过程控制下的绩效内容不够重视,缺乏必要的绩效沟通流程。这类问题往往与组织内部文化息息相关,现下我国经济组织文化设定上过于形式化,有关个人崇拜信息全面散播,使得绩效管理实践中偏差比比皆是。单纯透过不合理的绩效管理组织解析,所谓的激励机制已经全面缺失,这势必直接危害管理者的决策执行效率。作为新时代优秀的经济管理人员,必须全面走出优秀误区,进而针对计划控制基础加以稳固。 1.2非优秀业务的过度考核 管理主体必须时刻关注组织存在动机指标,明白优秀业务内容,毕竟一切管理都是围绕业务优秀内容拓展,其间获得应有的增值绩效。有关价值水平不高的非优秀业务,行政性管理花费书面过高,这样必然导致组织工作注意力的分散结果。具体来讲,管理主体有必要依照既定职责规范标准发挥应有的权力能效,定期观察增值性业务划分状况,利用科学的管理资源结构规划程序的等级特性,避免今后管理出现头重脚轻问题。 2.经济管理过程中的重点操作环节细致解析 2.1优秀业务的顺利拓展 组织内部一切管理资源都是极其宝贵的,必须应用到具备特殊价值的业务中,这就要求管理人员针对组织整体战略计划以及业务流程实施深度解析,避免一切模糊认知问题滋生。作为组织管理者,需要针对不同业务模式进行精简、优化,尽量将部分理论空间不高且市场前途狭窄的业务清除,并且将优秀发展实力投射在具备优秀竞争力的主营业务范畴之中。上述一切细节需要管理人员在工作实践中充分做好战略定位,确保组织结构的紧凑灵活特性,适时进行内部优化,进而针对职能部门做出调整,为后期管理行为有的放矢做好铺垫。 2.2业务流程的精细化管制 管理行为不单单与组织结构质量紧密衔接,同时需要依靠严谨的数学结构优化系统指引。这部分强调的精细化管理,实际就是利用科学的系统工程和实践经验加以调试的决策手段。传统粗放式管理手段已经被历史淘汰,目前企业经济管理必须全面渗透到任何程序环节之内。有关业务流程控制要求显得足够精细化,特别是在关键关节调试动作中,必须借助大量生产运作管理知识规范。当然,为了充分应对复杂多变的市场环境,柔性生产模块绽放是有必要的,企业领导应结合组织技术条件,完成精细化生产任务,关注库存风险隐患,全面提升组织对待现实问题的应对实力。以上任何工作细节都无法脱离大量科学数据和严密管理制度而独自运行。 2.3综合管理模式的凸显 结合客观角度观察,有关综合行政管理在组织内部归属于围绕后勤管理手段,管理人员不至于将精力集中投射于此,同时更不可遗留任何行政管理缺失迹象。涉及较为合理的激励、考勤以及人事制度,都将是日后经济管理环节中需要重点调试的关节,管理者不得产生任何轻视心态。 2.3.1综合管理的现实意义 综合管理作为企业组织凝聚力的根本所在,能够时刻督促单位成员保留深度归属和认同情感,至于规范严格的管理体制可以适当遏制不必要的精力损耗现象,稳定决策执行效率。实际上业务管理作为组织支撑媒介,需要配合综合管理体制作为润滑剂,确保组织文化能够在其中清晰呈现,时刻监督工作人员的一言一行,杜绝生产线上出现一切产品质量问题,为企业实现后期可持续发展绩效指标奠定深刻适应基础。 2.3.2综合管理制度化 主要是透过组织结构设置以及业务绩效考核等细致层面拓展,管理过程中相关技术人员应该主动关注一下细节:第一,避免任人唯亲以及任何赏罚不公迹象,始终坚持制度严明和公正特性,借此提升员工长远工作的积极态度。第二,管理制度有待进一步严格执行,其间贯彻人本服务理念,如大部分公司针对员工迟到早退行为加以规范,但是有关加班和休假制度并未进行科学完善,单纯地要求员工保留奉献精神便显得不尽人意。针对富士康事件加以审视,由于其自身制度设置不够严谨,加上管理程序上丢失人性化特征,使得员工长期饱受经济和精神剥削;员工经过长久的机械化加班劳作逐渐被组织所异化,最终悲剧就此上演。透过这类结果分析,综合管理的制度化必须透过企业健全文化内涵加以拓展,这样才能顺势稳定内部成员工作积极态度,进而为组织良性发展积累更多适应实力。 2.4阶段经济指标的合理设定 按照上述内容陈述,企业经济管理期间组织不同行为细节和素质状况都会清晰地反映给管理人员,那么其在面对纷繁的数字信息环境中,经常会因为注意力分散而缺失整体判断分析能力。此时阶段指标存在意义就清晰展现,主要在于能够针对某类环节以及部门信息予以充分解析、记录,将内部关键内容反馈给管理者。 2.4.1指标的分类和设置 组织内部指标主要包括业务、财务以及综合管理指标等内容,其中后两者模式较为稳定,包括流动、产权比率等运营能力指标,计算公式基本固定,可以更加清楚地反映公司不同组织财务状况和盈利绩效。而相对来讲,业务指标个性特征极为显著,单纯拿物流企业作为示范,其装载率能够准确反映车辆实际运输成就,到货准时性则映衬出物流服务基本本质。业务指标设计需要管理者针对业务流程的不同环节加以深度解析,撇开实际操作而盲目规划明显是不科学的。 2.4.2指标的分析和优化管理 各项指标需要经过分析才能看出其意义。尤其是需要通过编制各种表格。在现在信息化时代环境下,指标可以信息管理系统来进行分析。反之而言,信息管理系统不但需要各种原始数据,更需要通过指标分析、编制生成各种报表来工作。指标也具有时效性。在组织进行重大经营调整后,许多指标都需要相应的进行优化。对于指标的管理和应用,不但是管理者应具备的基本素质,也是每个指标的接触者所需要的能力。知其然还要知其所以然。只有清楚的了解各种指标的具体意义,才能在工作中有针对性的进行主动的调整和优化。另一方面,面对我国不同区域以及城乡之间经济管理不够均衡问题应该适当加大调试力度,必要时依靠不同地区经济产业特征以及规范管理制度,提供对应的优惠条件和扶持政策,如利用发展速率较快的城市带动偏远山区经济发展实效,全面鼓励落后地区及时开展各类经济发展方案,进一步完善对地区经济文化的宣传力度,最终为企业投资决策提供便利支撑条件,如透过招商引资等经济管制手段加快偏远地区经济建设实力。再就是对新时期产生的新问题采用科学的方法进行解决,完善经济管理中的规章制度,对管理中出现问题的解决方法进行不断的补充,在问题产生时有法可依,有据可依,完善的制度可以更好地规范经济管理的工作态度,提高对经济管理的重视,科学的发展社会经济管理工作。 3.结语 综上所述,我国国际市场接轨进度不断提升,有关特定经济竞争趋势更加激烈,企业管制人员必须依靠战略高度审视日常组织管理内容,能够在关键时刻发挥自身竞争优势力量,稳定重点操作环节指导功效。具体来讲,就是全面深入到不同经济区域内部,采取针对性战略管理方针,适当结合自身管理文化,树立与众不同的企业市场形象,提升经营实效,最终在多变的市场竞争领域中占据一席之地。 作者:陆丽群 单位:湖北省水利水电规划勘测设计院 综合管理论文:综合性科学管理意识医院管理论文 1目前医院管理中存在的问题 1.1制度的激励作用难以满足实际的需要 截止目前为止,我国很多的医院在进行医院管理的过程之中,还没有意识到市场经营环境的变化,并没有采取综合性的薪酬管理制度手段,在管理的过程之中,采取的薪酬管理手段过于单一,对医院内部员工的薪酬发放也并有注意到市场薪酬状态的动态变化的特点,这就导致发放的薪酬不具备市场竞争力,也使得医院内部员工的满意度上升不了,这就导致难以有效的激发医院内部员工的工作积极性。 1.2医院医院体系的报酬形式不符合多样化需求 在进行医院医院的分配过程之中,并没有形成一套健全、完备的薪酬管理体系,现行的医院医院体系并不能够有效的反映出医院内部员工的真实价值。对于那些并不能够直接显现出来的因素,例如:医院内部员工的管理协调能力、医院内部员工的技术工作能力、医院内部员工的知识储备能力,都没有得到足够的重视,并没有科学的形成一套健全、完备的薪酬分配体系,员工的工作积极性难以得到有效的激发。 1.3医院职工的福利待遇缺乏合理的弹性机构设置 截止目前为止,我国大部分医院所采用的医院职工的福利待遇大部分还是沿用的计划经济时代的分配模式,并没有根据市场经济的变化采取相应的变化手段。具体的来说,所采用的福利模式还是被动的接受国家的相关政策法规,并不懂得合理的利用福利待遇激发员工对于医院的认同感,缺乏足够的弹性机制,不懂得人性化处理医院内部员工的具体事宜,没有发挥出医院职工的福利体系的应有作用。 1.4医院医院管理水平相对落后 由于我国的医院医院管理研究还处于较为初步的阶段,这就导致我国的大部分医院在进行医院医院管理的过程之中,缺乏足够的相关专业技术人才,也不具备足够的科学管理水平,这就导致在进行医院医院管理的过程之中,难免会出现一些在员工业绩考核和员工发展规划设计方面的漏洞,医院在组织医院医院管理的过程之中,也存在着管理不够灵活,缺乏弹性机制的问题。除此以外,在目前的医院的经营管理过程之中,也并没有充分的重视医院医院管理,这些都是制约医院医院管理水平提升的因素。 2现代医院管理理念和综合性科学管理意识应用于医院管理中的具体措施 2.1医院要确定医院医院分配原则和管理方案 为了充分的保证医院内部薪酬管理的合理性,就需要医院在进行医院医院管理的过程之中,要充分的结合医院发展的实际情况,结合相关的知识理论,制定出医院的医院分配原则和管理方案,以便于有效的提升医院内部职工的工作积极性,保证医院薪酬分配的合理性,促进医院管理体系的健康、稳定的发展。 2.2实施公平公正的医院绩效考核制度 为了有效的保证医院内部薪酬制度的合理性,医院内部要制定一套公平、公正的医院绩效考核制度,使得医院的员工的薪酬水平和员工的绩效水平充分的挂钩。与此同时,对于员工的管理能力和技术能力等要素也要制定一套健全、完善的评价制度,丰富现有的薪金评价制度,保证每一个员工都可以得到合理的薪酬。 2.3建立起具备弹性的薪酬管理模式 为了保证医院的发展,还需要针对医院内部员工的实际工作能力进行对医院员工的薪酬评定工作。对于那些可以创造出更多价值的员工,要给予更多的薪金,刺激这些员工的工作积极性。与此同时,对于员工的基本福利则要给予保证,保证每一名公司员工的基本福利待遇,提升员工对于医院的忠诚度,保证医院的的健康、快速、稳定的发展。 3结论 综上所述,医院的医院管理的管理水平的优劣将直接影响到医院的正常管理运行,是决定医院经营管理水平的重要因素之一。与此同时,医院的医院管理的管理系统又是一项涉及诸多方面的复杂的管理过程。医院的管理是一门大学问,医院管理受到规模和资金的限制的情况下,完成医院的管理更是一个难度很大的问题。这就需要医院在发展过程中,更加注重现代医院管理理念和综合性科学管理意识在医院管理中的应用,并及时改进医院管理过程中存在的问题,建立完善的医院管理体系。 作者:陈曦 曹向阳 单位:湖南中医药大学 河南省骨科医院 综合管理论文:综合医院绩效管理论文 一、绩效管理考核的流程 随着医院管理精细化程度的提高,绩效考核管理工作的开展对医院信息化程度的要求越来越高,医疗行为的组织、计划和实施,医疗质量的管理,医疗动态的监督、控制、统计、财务数据的收集、整理、汇总、加工和分析都离不开计算机信息系统,因此,医院信息化建设是医院提高管理水平,增强整体实力的重要环节。同时,绩效管理考核的目的在于确保医院目标的实现,因此,在管理考核过程序中应关注存在的问题,通过及时分析和反馈,纠正偏差,不断完善考核指标,使其能够科学、全面的反映医院的管理目标和发展导向。 二、绩效考核的指标设置 综合医院是集医疗、教学、科研于一身的,因此,在绩效考核体系的建设上应结合医院战略目标,秉持患者满意和员工满意并重、技术水平和服务质量并重、当前发展和持续发展并重的理念,在绩效管理考核上尽可能的使用量化指标,围绕满意度、医疗质量、财务指标和人才培养四个层面进行绩效考核评价,这四个层面,既反映了综合医院应承担的社会责任,又涵盖了医院自身发展所必须的内涵建设。 (一)满意度层面 医院经营的目的在于提供让患者满意的服务而获得社会的普遍认可,从而提升医院在公众心中的形象。因此,在指标的设定上,要选择与患者相关联的指标与科室考核挂钩,比如:患者满意度、平均住院日、出院人数、门诊量、门诊及住院病人平均医药费用等。通过这些指标的设定,可以提高管理效能;可以促使全院职工牢固树立起全心全意为病人提供优质服务的理念,从自身做起,顾全大局,不断提高服务的能力和服务的水平,增强病人的信任度;可以规范诊疗行为,减轻患者负担,提高医院的竞争能力。 (二)医疗质量层面 医疗质量管理是医院管理的优秀,建立一套科学、规范、严谨、符合实际的医疗质量管理指标,有利于医院的生存和可持续发展,因此,在指标设置上既要有质量指标,又要有效率指标,主要应包括如下指标:病床使用率、病区平均确诊日、治愈率、环节质量控制、合理检查、合理用药等。通过对这些指标的考核,可以推动各项管理制度的完善,促进各项管理举措落到实处,使诊断质量、治疗质量、安全质量进一步的规范化、科学化、日常化、在兼顾效率和效果的基础上,不断提升服务水平。 (三)财务指标层面 为综合反映医院发展状况和经济运行成果,可以选取以下具体指标:人均业务收支结余,百元医疗收入的医疗支出、每万元总资产产出比,药品收入占医疗收入的比例、管理费用占总支出的比例、资产负债率等。财务指标的考核旨在加强医院内部管理,完善医院内部成本控制,提高医疗服务成本效益,推进医院精细化管理。 (四)人才培养层面 医院要想持久的发展,人才队伍的建设是重中之重,培养一批批医德优良、责任性强、业务素质过硬的高素质人才是医院提升服务水平、树立品牌形象、不断进军医疗技术新领域,以至于更好的服务于广大民众的根本保证。考核指标有:发表科技论文、引进和培养高层次人才,带教培养人数等。通过对以上指标的考核,可以推动医院专科建设,更好打造医院品牌形象,可以规范学科建设和学术研究,有利于医院人才梯队建设,增强医院的硬实力,大大提升医院的服务能力和服务水平。 三、绩效考核的核算方式 可以根据以上四个层面考核指标的具体情况选择考核方式,有些指标是可以和目标数或计划数比较的,有些指标可以采取和历史同期比,也可以采取环比的比较方法。对于绩效工资的计算,医院可设专门的部门或在财务部设专门的岗位,依据事先设定好的指标真实的核算并及时反馈给各部门,以便各部门能够及时发现问题,及时纠正或整改,然后将最终考核后的金额下达各科室,由科室根据每个人的工作能力、工作量、服务态度、服务水平以及专业技术等级进行二次分配后,交由财务部进行统一发放。各环节都能做到公平、公正、公开、透明,让每位员工都能通过绩效工资的发放深切体会到医院的管理导向,从而积极的、自主的工作,同时,不断深化业务知识的学习,不断提升服务能力和服务水平,从而推动医院健康、稳步、持续的发展。 作者:李璘 单位:河西学院附属张掖人民医院 综合管理论文:综合保障工程管理论文 1舰船装备综合保障工程管理的特点 舰船装备是结构复杂、体系庞大、技术密集的武器装备,由此决定了舰船装备综合保障工程管理具有以下几个特点。 1.1管理持续时间长,贯穿舰船装备全寿期 舰船装备综合保障工程管理贯穿于舰船装备系统的全寿期。在舰船装备的论证、设计和建造阶段,规划、组织、监督舰船装备“五性”设计,实现“高可靠、好保障”的目的,并同步开展其保障系统的规划、设计和建设管理工作,为舰船装备“两成两力”奠定坚实基础;在舰船装备列装之后,通过不断完善和运用其保障体系,采用科学决策方法,组织协调开展保障工作,以便尽快形成和长久地保持舰船装备的战斗力,并适时组织好改换装工作,使舰船装备在其寿命周期内始终保持理想的技术状态;在舰船装备退役报废时,组织全面整理分析保障信息,从而实现舰船装备的全寿命保障,并对其保障资源进行再设计和利用。 1.2管理对象多元化,涵盖舰船装备全系统 舰船装备综合保障工程涉及的舰船装备种类繁多、新老舰型并存、国产与引进装备并存,舰载设备复杂,涵盖舰船装备全系统。由此,给舰船装备综合保障工程管理带来了其他工程管理领域难以遇到的复杂问题。一是管理对象的多元化,决定了组织体系的多样化。如对于国产装备,在国内有其设计、建造单位,技术资料齐全、备品备件充足,便于开展全寿期的综合保障工程,而对于引进装备,为避免其保障受制于人,必须依托国内力量组建技术责任单位体系,承担引进装备的综合保障工程管理职责。二是装备系统的全覆盖,决定了管理须分类决策。舰船装备不同的子系统,其通用化程度、技术含量、使用频率和保障风险不同,须按照交易成本理论和优秀保障能力要求,对保障进行分类决策,从全寿命合同保障、军地联合保障和军内自主保障三种样式中选择其一。 1.3管理实施难度大,跨越作战空间全维度 海军作战空间的多维、宽广,决定了综合保障工程管理实施难度大。未来海军作战将是近岸战场、近海战场和局部远海战场同时存在、互为依托的全方位作战。为了保障舰艇部队的作战行动,舰船装备综合保障必须具有能同时在多个方向展开、对多种类型装备遂行保障的能力,只有这样,才能保证海军舰艇部队实施大纵深、全方位作战的需要。一般来说,舰艇部队距离本土或海外基地越远,综合保障的线就越长,参战的舰船装备种类越复杂,综合保障的点也就越多,作战的海区越宽广,综合保障的面也就越宽,涉及的组织、领导、协调等管理工作也就越复杂。所有这些特点都给舰船装备综合保障工程管理的实施带来了明显的制约和困难,增大了其计划、控制、协调和协同工作的复杂性,加大了工程管理难度。 1.4管理综合程度高,涉及装备技术全领域 舰船装备是高技术集成体,其先进性是一个国家科学技术实力、工业水平和综合国力的象征。现代舰船装备的综合保障,也已不再局限于机械、化工、电子、核能等传统技术领域,其内涵和外延都已经大大扩展,它不仅包括对装备“硬件”的保障,还包括对装备“软件”的保障,其技术面已覆盖到了微电子技术、电子计算机、网络技术、电子对抗技术、隐身技术、光电子技术、航天技术、人工智能技术、新型材料技术、制导技术和定向能技术等众多的新技术领域,并且这些技术相互作用、相互制约,综合一体。对这样综合性强、技术复合度高的工程实施管理,必须考虑不同领域技术的协调性和差异性,使得管理本身也具有高度综合性特征。一是组织结构须满足综合性要求,减少层级,节约各专业之间的协调成本;二是数据接口须满足综合性要求,统一规范,满足各专业之间数据交流需要;三是决策方法需满足综合性要求,灵活多样,体现各专业不同的特点。 1.5管理环境压力大,面向平时战时全因素 舰船装备综合保障工程管理并非真空中的管理,必须面对平时、战时所有内外环境因素,所承受压力之大是其他工程管理所难以想象的。平时,海洋气候湿润、空气盐雾大、腐蚀性强,舰船装备的自然磨损和腐蚀严重;海洋气象多变、台风频繁、涌浪不断,舰船装备极易损坏或发生装备事故;舰船装备空间狭小、人员密集、高温、高湿、高噪音的工作环境等内部条件,使得平时的维护、保养和修理环境十分恶劣。战时,大量高新技术武器的应用,使舰船装备遭受“硬”“软”两方面损伤,损伤机理更为复杂;作战强度的大幅度提高,使得舰船装备的战损率也将大幅提高,维修保障的频度和强度急剧增大,如英阿马岛海战,真正交战不到40天,英军就战损舰船17艘,战损率为15%,阿军战损舰船11艘,战损率高达65%;现代战争已经很难清晰地界定前方和后方、作战区域和非作战区域,给保障系统自身安全带来极大挑战。所有这些,都使得舰船装备综合保障工程管理所面对的内外环境极为恶劣。 2舰船装备综合保障工程管理的主要内容 舰船装备综合保障工程管理贯穿于舰船装备系统的整个寿命周期,总体而言,主要包括以下几部分内容。 2.1舰船装备全寿命保障顶层规划 规划、计划是各项工程管理的首要职能,它确定了工程实施的目标与方向,为工程的组织、控制等活动提供依据。因此要实现装备综合保障工程的最优化,首先必须做好顶层规划。装备的全寿命保障规划,是指在装备论证、设计和建造阶段,按照装备全寿命保障的要求和工作内容,根据装备的特点和使命任务,以装备保障需求为牵引,以形成装备全系统、全寿命保障能力为目标,针对综合保障工程的全面细致顶层规划,其内容包括装备的基本情况、保障需求、保障工作的原则和指导思想、保障工作组织模式、保障条件建设、保障工作的组织实施与质量管理、装备的改换装、经费需求等各个方面,并对保障过程中可能遇到的重大问题进行分析并提出解决方案。舰船装备的全寿命保障规划通常由海军装备指挥机关组织编制,或由其委托单位(如装备设计单位、装备建造单位或者装备保障总体技术责任单位)编制,并在经过评审、报批后正式实施,作为有关各方开展保障体系建设和装备保障工作的依据。科学、完善的装备全寿命保障规划是舰船装备综合保障工程管理的首要环节,是搞好装备保障工作的重要基础和前提,越来越受到有关方面的高度重视。经过多年的探索和实践,目前已经形成了一整套制定装备全寿命保障规划的程序和方法,在舰船装备保障工程中发挥着重要作用。 2.2舰船装备“五性”设计及评估改进 舰船装备的可靠性、维修性、测试性、安全性、保障性“五性”是与综合保障密切相关的系统设计特性,也有文献将“五性”归为广义保障性。舰船装备“五性”设计解决的是装备“高可靠、好保障”的问题,在综合保障工程中具有重要作用,对“五性”设计进行科学规范的管理,是综合保障工程管理的重要内容。对舰船装备“五性”设计及其试验评估的管理主要体现在以下方面。 1)确定需求、分解目标。在装备型号论证中,从任务需求出发,提出执行任务的能力要求,确定舰船装备“五性”设计目标,并将目标通过分解、分配、预计等系统分析工作,转换到较低的产品约定层次。 2)建立指标、合同管理。将舰船装备系统“五性”设计目标转换为设计参数指标,经过评审后,形成不同层次产品、不同类型的“五性”技术规范,纳入合同有关文件之中。 3)组织实施、过程控制。设计单位将舰船装备“五性”技术规范中确定的设计特性要求,在舰船装备设计中予以实现,并进行过程控制,使装备设计得易于和便于保障,且对保障资源需求最少。 4)试验验证、实效评估。进行舰船装备系统“五性”的试验、评价,验证新研制装备是否达到“五性”技术规范中规定的要求,判明偏离预定要求的原因,确定纠正缺陷的方法。 5)信息反馈、改进提高。在舰船装备使用阶段,收集并分析关于舰船装备“五性”的数据资料,研究保障的效果,对舰船装备使用与保障状况进行评价与分析,并将信息反馈至设计单位,以实现改进和提高。舰船装备系统的评估将向新一轮舰船装备研制提供信息反馈,并使以上五大步骤形成闭环,这就是“螺旋式上升”在工程管理中的直接体现。 2.3“四位一体”的装备综合保障系统建设 舰船装备保障系统主要由资源要素和管理要素组成。资源要素是构成舰船装备保障系统的物质和技术基础,包括物质资源体系、优秀技术体系;而管理要素是使保障资源发挥应有功能的必要条件,包括组织体系、标准规范体系,由此构成了“四位一体”的装备综合保障系统。保障系统中的管理要素建设是综合保障工程管理的主要内容之一。只有建立健全了管理各要素,才能对综合保障这一复杂工程展开有效管理。 2.3.1组织体系各保障资源要达到真正的有机组合的目标,只有通过有效的管理,要实施管理就必须具备拥有规定职责和权限的机构,在这里可称为组织机构,然后把保障资源置于组织机构的指挥、计划、组织、协调和控制之下,这就是保障资源的有机组合。目前,海军舰船装备综合保障组织体系包括行政指挥线和技术指挥线。行政指挥线由海军现有各层级装备机关构成,技术指挥线由舰船装备综合保障总技术责任单位、分技术责任单位、技术支撑单位和承修单位等组织构成。 2.3.2标准规范体系一般情况下,诸多的保障资源是置于多个机构的指挥、控制之下的,或同一类保障资源实施多层次管理,即分属于各级保障机构,因此还必须制定并实施一系列的规章制度,保证各级、各类保障机构的协调与配合,明确各级各类人员的职责,才能使保障系统高效运行,这就是保障资源管理的有机组合。此外,由于舰船装备综合保障技术复杂,涉及专业众多,所以在工程实施过程中,存在大量的接口,包括数据接口、工作接口、组织接口等几个方面,要做好接口管理工作,就必须建立接口标准和规范,并将其落实到工程实施的每个环节,才能保证舰船装备综合保障工程的顺利进行。 2.4舰船装备综合保障信息管理 在以信息技术为优秀的新军事变革迅猛发展和海军转型建设不断深入的大背景下,海军舰船装备保障能力的提升对保障系统信息化建设水平的依赖越来越大,这要求在舰船装备综合保障工程中高度重视装备保障信息的管理和应用,可以说,如果没有保障性信息的支持,装备综合保障工程就不可能取得成效。舰船装备保障性信息包括论证、研制、生产、使用、维修阶段的信息,数据量大且格式不一,要对如此纷繁复杂的数据信息进行管理,其要求可以归纳为以下几点。 1)注重系统顶层设计。顶层设计就是要对整个保障信息系统的总体结构框架进行规划,保证系统的先进性、合理性、可行性和可持续发展,避免建设过程中出现重大反复或者失误。 2)注重基础条件建设。为适应综合保障工程的需要,要配备必要的技术设备,建设适用的网络,开发配套数据库和分析软件,研究信息处理、传输、应用方法等。 3)注重标准化管理。标准化是资源共享的前提和提高信息质量的重要保证。要从系统的应用出发,在系统指标体系、文件格式、数据接口、分类编码、交换格式、名词术语等方面进行标准化管理。 4)注重常态化信息搜集。“搜”集与“收”集,虽一字之差,但体现的是对信息的两种截然不同的态度,前者是主动的,是有目的性的,而后者是被动的,是盲目的。常态化的信息搜集工作是信息系统得以持续发挥作用的基础。 5)注重信息有效利用。信息只有被利用才有价值,要建立信息有效利用机制,确保信息在规定范围内的、共享、传递、加工等。 6)注重信息安全管理。舰船装备保障信息包含大量军事秘密,必须切实加强信息安全管控,才能让信息系统成为战斗力的倍增器,而非相反。 3舰船装备综合保障工程管理方法 在舰船装备综合保障工程管理过程中,需将定量的方法(如系统工程的运筹学和数学分析法)与定性的方法(如经济学、管理学分析方法)相结合,在规划、决策、流程等层面实现有效的控制和管理。 3.1基于小子样的保障需求预测方法 当前,舰船装备维修保障思想正由传统的事后维修、定时维修思想向基于状态的维修思想发展。基于状态的维修,就必须准确掌握装备的技术状态,并预测其发展趋势,从而优化确定包括维修时机、范围、工装、方法、人员、备品备件、技术资料等在内的保障需求,确保最优的维修质量,获得最佳的维修效益。美军已对其新研制的F-35战斗机实施基于状态的维修,据美军估计,维修人力可减少20%~40%,保障规模缩小50%,出动架次率提高25%,保障费用减少50%以上。由此可见,根据装备的技术状态预测保障需求,对于提高维修保障效益具有重要意义。对保障需求的预测,首先是对舰船装备技术状态的预测。一般而言,对装备技术状态的预测是以装备当前的使用状态为起点,根据已知的结构特性、功能参数、服役条件及运行历史(包括运行记录和以往故障及修复的记录),对未来任务段内可能出现的故障进行预报、分析和判断,确定故障发生的时机和故障的性质、原因及部位,从而确定保障需求,合理地制定维修计划,实现及时有效的维修,保证训练和作战任务的顺利完成。从传统的预测原理出发,基于数理统计、时间序列和神经网络的故障预测方法需要大量数据来建立统计模型或训练神经网络。但对于舰船装备这样复杂的大系统而言,不太可能对其做成批的试验,也无法得到关于重要设备故障的大量数据,传统的预测方法显然不再适用,而需要采用小子样预测方法(工程实践中,一般认为样本容量n小于30为小样本)。在小子样条件下,对装备技术状态的预测,通常采用支持向量机方法(supportvectorma-chine,SVM)。SVM是基于统计学原理提出的一种机器学习方法,它是建立在统计学理论VC维理论和结构风险最小原理基础上的,综合考虑了样本误差和模型的复杂度,以及实际风险的两个决定因素,即经验风险和置信范围,有效地解决了复杂性与推广能力之间的矛盾。SVM应用于预测的两大优势在于:一是小样本学习;二是学习能力强。因此,SVM能够在小样本情况下,最大限度地发掘数据中隐含的分类知识,对未来的故障信息进行状态预测,提高系统的整体预测性能。 3.2半结构化的决策方法 针对各种保障问题做出决策是舰船装备综合保障工程管理活动中的一项优秀内容,它贯穿于保障工程的始终。决策问题的范围很广,对于能用明确的语言(数学的或逻辑学的、形式的或非形式的、定量的或定性的)给予说明或描述的决策问题,称为结构化决策;对于完全不能用明确的语言给予说明或描述的决策问题,称为非结构化决策;半结构化决策则是介于这两者之间,其特点是决策过程和决策方法有一定规律可以遵循,但又不能完全确定,即局部可以结构化,而不能全部结构化。在舰船装备保障过程中,既存在着可予以量化的部分,如修理设施数量、保障人员数量、技术资料数量等,也存在着诸多无法量化的部分,如人员能力素质、工厂修理水平、机关管理能力、突发故障类型、战时损伤程度等。同时在决策过程中,还会出现许多不确定因素,如引进装备在未形成国内保障能力之前,修理工装和备品备件的引进强烈依赖于国际形势;在大型舰船长达数十年的实际使用寿命中,某些舰载装备的生产线甚至整个工厂都有可能关闭,造成保障资源不足。由此可见,舰船装备保障所涉及的决策问题是典型的半结构化决策过程。对于舰船装备保障这一涉及面广、影响因素多的半结构化决策问题,采用得最多的是群决策方法,也就是专家会议法[11],即通过召开有一定数量的专家参加的会议对决策方案的选择作出共同判断。专家会议可以使专家之间相互交流信息、相互启发思路,集思广益,产生“思维共振”,有可能在较短时间内得到富有成效的决策成果。因此,在时间和其他条件允许的情况下,应尽可能运用专家会议法进行决策活动。例如,在舰船装备综合保障的各个阶段均应形成多个方案并召开评审会,由机关、部队、研究院所、工厂等各单位专家形成评审组,由方案提出者各自陈述方案的特点,由评审专家从中筛选出合理的方案。为使得专家会议法作出的决策尽可能客观和科学,还需要做到以下三点:一是在会议中将背景情况、相关信息真实地公布出来,使专家掌握真实全面的信息,决不能隐瞒任何影响决策的信息;二是选择的专家必须来源多元化,并具备作出决策所需的知识背景、能力素质和责任心;三是绝不可在会议上作诱导式发言。只有做到始终坚持充分发挥集体智慧,不偏不倚、科学决策,才能保证舰船装备综合保障工程朝着正确的方向发展,避免由于决策失误而造成重大损失。 3.3综合保障流程的迭代优化与再造 工程大多投资巨大、影响深远,因而对工程的管理更需要规范的流程作为保证。合理高效的流程对于舰船装备综合保障工程而言,更是必不可少的,工程实施的各个环节都有其固定流程,文献[12]给出了综合保障工程中的多个流程图。就宏观而言,舰船装备综合保障工程的实施也须遵循流程,如图1所示。舰船装备综合保障工程活动主要包括舰船装备保障性要求确定、舰船装备保障性分析与设计、舰船装备保障系统设计、舰船装备保障系统的建立和维护、舰船装备使用保障和维修保障、舰船装备综合保障管理等活动。,舰船装备综合保障过程是在不断迭代和优化的过程中。从大的循环来看,通过对装备保障活动(舰船装备使用保障、维修保障、保障性及保障系统的试验评价等)实践进行评价和总结,不断调整舰船装备综合保障分析输入,从而实现装备综合保障的优化;从小的循环来看,通过装备使用保障和维修保障实践,不断改进保障系统,实现保障系统的优化建设。舰船装备综合保障是一个发展着的动态过程,与海军战略和科技发展紧密相关。随着海军装备跨越式发展和信息技术迅猛发展,装备综合保障传统工作方式和业务流程受到了巨大的冲击:一方面,信息技术的运用缩短了时间和空间的距离,加快了信息传递的速度和精度,扩大了业务范围的覆盖面和信息的交换量,必然带来保障流程变更的内在需求;另一方面,新军事变革和海军战略转型使得舰船装备综合保障的任务发生了变化,需要改进流程来适应这种变化。当现有流程不符合现代装备保障需求、无法满足保障目标时,就需要考虑保障流程再造问题。舰船装备综合保障流程再造应以提高综合保障能力、实时保障能力、精确保障能力、远海保障能力为目标,以建立组织领导机构、梳理现有流程、分析存在问题、建立新的流程、对再造后的流程进行评估、组织实施为程序。 4结语 舰船装备综合保障工程实施过程中,管理活动贯穿舰船装备全寿期,在纵向上包括决策、计划、组织、协调、指挥等各个环节,在横向上包括质量管理、进度管理、经费管理、风险管理、技术管理、接口管理等各个方面,呈现出系统性、综合性和复杂性特征,科学的工程管理对舰船装备综合保障系统有效运行、持续保持战备完好性、充分发挥战斗力具有重要意义。我国海军于20世纪80年代开始了舰船装备的可靠性和维修性工程,部分解决了装备的保障问题,但真正意义上的综合保障工程只是近年来才得以实施,取得了阶段性成果,但要发挥整体效益还有许多工作要做。只有舰船装备论证、设计、建造、使用、维修、监管等各个部门打破行业、部门利益的藩篱,着眼全局、科学管理,才能将舰船装备综合保障工程进一步推向深入。 作者:朱石坚 单位:海军工程大学 综合管理论文:舰船装备综合保障工程管理论文 1舰船装备综合保障工程管理的内涵 舰船装备综合保障的特点决定了工程的实施既需要高强度的技术活动,又要开展具有高度系统性、综合性和复杂性的管理工作,两者紧密结合在一起,不可分割。技术活动为规划、决策、组织、领导、控制等管理活动提供依据,管理则为各项技术活动满足目标需求、符合质量标准、规范数据接口、实现效益最大化等提供保证。因此,对舰船装备综合保障工程实施管理,是舰船装备综合保障的内在要求,也是提高战备完好性和降低全寿期费用的有效手段。综合分析舰船装备综合保障工程和工程管理理论[5,6],舰船装备综合保障工程管理内涵为:在可承受的寿命周期费用下,以实现舰船装备系统的战备完好性、任务成功性和持续作战能力,满足平时战备和战时使用要求为目的,规划、管理保障性设计,构建综合保障组织体系,建立并有效利用技术资料和标准法规体系、物资资源体系、优秀技术体系等保障资源,对工程进行决策、计划、组织、监督、指挥、协调与控制活动。 2舰船装备综合保障工程管理的特点 舰船装备是结构复杂、体系庞大、技术密集的武器装备,由此决定了舰船装备综合保障工程管理具有以下几个特点。 2.1管理持续时间长,贯穿舰船装备全寿期 舰船装备综合保障工程管理贯穿于舰船装备系统的全寿期。在舰船装备的论证、设计和建造阶段,规划、组织、监督舰船装备“五性”设计,实现“高可靠、好保障”的目的,并同步开展其保障系统的规划、设计和建设管理工作,为舰船装备“两成两力”奠定坚实基础;在舰船装备列装之后,通过不断完善和运用其保障体系,采用科学决策方法,组织协调开展保障工作,以便尽快形成和长久地保持舰船装备的战斗力,并适时组织好改换装工作,使舰船装备在其寿命周期内始终保持理想的技术状态;在舰船装备退役报废时,组织全面整理分析保障信息,从而实现舰船装备的全寿命保障,并对其保障资源进行再设计和利用。 2.2管理对象多元化,涵盖舰船装备全系统 舰船装备综合保障工程涉及的舰船装备种类繁多、新老舰型并存、国产与引进装备并存,舰载设备复杂,涵盖舰船装备全系统。由此,给舰船装备综合保障工程管理带来了其他工程管理领域难以遇到的复杂问题。一是管理对象的多元化,决定了组织体系的多样化。如对于国产装备,在国内有其设计、建造单位,技术资料齐全、备品备件充足,便于开展全寿期的综合保障工程,而对于引进装备,为避免其保障受制于人,必须依托国内力量组建技术责任单位体系,承担引进装备的综合保障工程管理职责。二是装备系统的全覆盖,决定了管理须分类决策。舰船装备不同的子系统,其通用化程度、技术含量、使用频率和保障风险不同,须按照交易成本理论和优秀保障能力要求,对保障进行分类决策,从全寿命合同保障、军地联合保障和军内自主保障三种样式中选择其一。 2.3管理实施难度大,跨越作战空间全维度 海军作战空间的多维、宽广,决定了综合保障工程管理实施难度大。未来海军作战将是近岸战场、近海战场和局部远海战场同时存在、互为依托的全方位作战。为了保障舰艇部队的作战行动,舰船装备综合保障必须具有能同时在多个方向展开、对多种类型装备遂行保障的能力,只有这样,才能保证海军舰艇部队实施大纵深、全方位作战的需要。一般来说,舰艇部队距离本土或海外基地越远,综合保障的线就越长,参战的舰船装备种类越复杂,综合保障的点也就越多,作战的海区越宽广,综合保障的面也就越宽,涉及的组织、领导、协调等管理工作也就越复杂。所有这些特点都给舰船装备综合保障工程管理的实施带来了明显的制约和困难,增大了其计划、控制、协调和协同工作的复杂性,加大了工程管理难度。 2.4管理综合程度高,涉及装备技术全领域 舰船装备是高技术集成体,其先进性是一个国家科学技术实力、工业水平和综合国力的象征。现代舰船装备的综合保障,也已不再局限于机械、化工、电子、核能等传统技术领域,其内涵和外延都已经大大扩展,它不仅包括对装备“硬件”的保障,还包括对装备“软件”的保障,其技术面已覆盖到了微电子技术、电子计算机、网络技术、电子对抗技术、隐身技术、光电子技术、航天技术、人工智能技术、新型材料技术、制导技术和定向能技术等众多的新技术领域,并且这些技术相互作用、相互制约,综合一体。对这样综合性强、技术复合度高的工程实施管理,必须考虑不同领域技术的协调性和差异性,使得管理本身也具有高度综合性特征。一是组织结构须满足综合性要求,减少层级,节约各专业之间的协调成本;二是数据接口须满足综合性要求,统一规范,满足各专业之间数据交流需要;三是决策方法需满足综合性要求,灵活多样,体现各专业不同的特点。 2.5管理环境压力大,面向平时战时全因素 舰船装备综合保障工程管理并非真空中的管理,必须面对平时、战时所有内外环境因素,所承受压力之大是其他工程管理所难以想象的。平时,海洋气候湿润、空气盐雾大、腐蚀性强,舰船装备的自然磨损和腐蚀严重;海洋气象多变、台风频繁、涌浪不断,舰船装备极易损坏或发生装备事故;舰船装备空间狭小、人员密集、高温、高湿、高噪音的工作环境等内部条件,使得平时的维护、保养和修理环境十分恶劣。战时,大量高新技术武器的应用,使舰船装备遭受“硬”“软”两方面损伤,损伤机理更为复杂;作战强度的大幅度提高,使得舰船装备的战损率也将大幅提高,维修保障的频度和强度急剧增大,如英阿马岛海战,真正交战不到40天,英军就战损舰船17艘,战损率为15%,阿军战损舰船11艘,战损率高达65%;现代战争已经很难清晰地界定前方和后方、作战区域和非作战区域,给保障系统自身安全带来极大挑战。所有这些,都使得舰船装备综合保障工程管理所面对的内外环境极为恶劣。 3舰船装备综合保障工程管理的主要内容 舰船装备综合保障工程管理贯穿于舰船装备系统的整个寿命周期,总体而言,主要包括以下几部分内容。 3.1舰船装备全寿命保障顶层规划 规划、计划是各项工程管理的首要职能,它确定了工程实施的目标与方向,为工程的组织、控制等活动提供依据。因此要实现装备综合保障工程的最优化,首先必须做好顶层规划。装备的全寿命保障规划,是指在装备论证、设计和建造阶段,按照装备全寿命保障的要求和工作内容,根据装备的特点和使命任务,以装备保障需求为牵引,以形成装备全系统、全寿命保障能力为目标,针对综合保障工程的全面细致顶层规划,其内容包括装备的基本情况、保障需求、保障工作的原则和指导思想、保障工作组织模式、保障条件建设、保障工作的组织实施与质量管理、装备的改换装、经费需求等各个方面,并对保障过程中可能遇到的重大问题进行分析并提出解决方案。舰船装备的全寿命保障规划通常由海军装备指挥机关组织编制,或由其委托单位(如装备设计单位、装备建造单位或者装备保障总体技术责任单位)编制,并在经过评审、报批后正式实施,作为有关各方开展保障体系建设和装备保障工作的依据。科学、完善的装备全寿命保障规划是舰船装备综合保障工程管理的首要环节,是搞好装备保障工作的重要基础和前提,越来越受到有关方面的高度重视。经过多年的探索和实践,目前已经形成了一整套制定装备全寿命保障规划的程序和方法,在舰船装备保障工程中发挥着重要作用。 3.2舰船装备“五性”设计及评估改进 舰船装备的可靠性、维修性、测试性、安全性、保障性“五性”是与综合保障密切相关的系统设计特性,也有文献将“五性”归为广义保障性[6]。舰船装备“五性”设计解决的是装备“高可靠、好保障”的问题,在综合保障工程中具有重要作用,对“五性”设计进行科学规范的管理,是综合保障工程管理的重要内容。对舰船装备“五性”设计及其试验评估的管理主要体现在以下方面。 1)确定需求、分解目标。在装备型号论证中,从任务需求出发,提出执行任务的能力要求,确定舰船装备“五性”设计目标,并将目标通过分解、分配、预计等系统分析工作,转换到较低的产品约定层次。 2)建立指标、合同管理。将舰船装备系统“五性”设计目标转换为设计参数指标,经过评审后,形成不同层次产品、不同类型的“五性”技术规范,纳入合同有关文件之中。 3)组织实施、过程控制。设计单位将舰船装备“五性”技术规范中确定的设计特性要求,在舰船装备设计中予以实现,并进行过程控制,使装备设计得易于和便于保障,且对保障资源需求最少。 4)试验验证、实效评估。进行舰船装备系统“五性”的试验、评价,验证新研制装备是否达到“五性”技术规范中规定的要求,判明偏离预定要求的原因,确定纠正缺陷的方法。 5)信息反馈、改进提高。在舰船装备使用阶段,收集并分析关于舰船装备“五性”的数据资料,研究保障的效果,对舰船装备使用与保障状况进行评价与分析,并将信息反馈至设计单位,以实现改进和提高。舰船装备系统的评估将向新一轮舰船装备研制提供信息反馈,并使以上五大步骤形成闭环,这就是“螺旋式上升”[7]在工程管理中的直接体现。 3.3“四位一体”的装备综合保障系统建设 舰船装备保障系统主要由资源要素和管理要素组成。资源要素是构成舰船装备保障系统的物质和技术基础,包括物质资源体系、优秀技术体系;而管理要素是使保障资源发挥应有功能的必要条件,包括组织体系、标准规范体系,由此构成了“四位一体”的装备综合保障系统[1]。保障系统中的管理要素建设是综合保障工程管理的主要内容之一。只有建立健全了管理各要素,才能对综合保障这一复杂工程展开有效管理。 3.3.1组织体系各保障资源要达到真正的有机组合的目标,只有通过有效的管理,要实施管理就必须具备拥有规定职责和权限的机构,在这里可称为组织机构,然后把保障资源置于组织机构的指挥、计划、组织、协调和控制之下,这就是保障资源的有机组合。目前,海军舰船装备综合保障组织体系包括行政指挥线和技术指挥线。行政指挥线由海军现有各层级装备机关构成,技术指挥线由舰船装备综合保障总技术责任单位、分技术责任单位、技术支撑单位和承修单位等组织构成。 3.3.2标准规范体系一般情况下,诸多的保障资源是置于多个机构的指挥、控制之下的,或同一类保障资源实施多层次管理,即分属于各级保障机构,因此还必须制定并实施一系列的规章制度,保证各级、各类保障机构的协调与配合,明确各级各类人员的职责,才能使保障系统高效运行,这就是保障资源管理的有机组合。此外,由于舰船装备综合保障技术复杂,涉及专业众多,所以在工程实施过程中,存在大量的接口,包括数据接口、工作接口、组织接口等几个方面,要做好接口管理工作,就必须建立接口标准和规范,并将其落实到工程实施的每个环节,才能保证舰船装备综合保障工程的顺利进行。 3.4舰船装备综合保障信息管理 在以信息技术为优秀的新军事变革迅猛发展和海军转型建设不断深入的大背景下,海军舰船装备保障能力的提升对保障系统信息化建设水平的依赖越来越大,这要求在舰船装备综合保障工程中高度重视装备保障信息的管理和应用,可以说,如果没有保障性信息的支持,装备综合保障工程就不可能取得成效。舰船装备保障性信息包括论证、研制、生产、使用、维修阶段的信息,数据量大且格式不一,要对如此纷繁复杂的数据信息进行管理,其要求可以归纳为以下几点。 1)注重系统顶层设计。顶层设计就是要对整个保障信息系统的总体结构框架进行规划,保证系统的先进性、合理性、可行性和可持续发展,避免建设过程中出现重大反复或者失误。 2)注重基础条件建设。为适应综合保障工程的需要,要配备必要的技术设备,建设适用的网络,开发配套数据库和分析软件,研究信息处理、传输、应用方法等。 3)注重标准化管理。标准化是资源共享的前提和提高信息质量的重要保证。要从系统的应用出发,在系统指标体系、文件格式、数据接口、分类编码、交换格式、名词术语等方面进行标准化管理。 4)注重常态化信息搜集。“搜”集与“收”集,虽一字之差,但体现的是对信息的两种截然不同的态度,前者是主动的,是有目的性的,而后者是被动的,是盲目的。常态化的信息搜集工作是信息系统得以持续发挥作用的基础。 5)注重信息有效利用。信息只有被利用才有价值,要建立信息有效利用机制,确保信息在规定范围内的、共享、传递、加工等。 6)注重信息安全管理。舰船装备保障信息包含大量军事秘密,必须切实加强信息安全管控,才能让信息系统成为战斗力的倍增器,而非相反。 4舰船装备综合保障工程管理方法 在舰船装备综合保障工程管理过程中,需将定量的方法(如系统工程的运筹学和数学分析法)与定性的方法(如经济学、管理学分析方法)相结合,在规划、决策、流程等层面实现有效的控制和管理[8]。 4.1基于小子样的保障需求预测方法 当前,舰船装备维修保障思想正由传统的事后维修、定时维修思想向基于状态的维修思想发展。基于状态的维修,就必须准确掌握装备的技术状态,并预测其发展趋势,从而优化确定包括维修时机、范围、工装、方法、人员、备品备件、技术资料等在内的保障需求,确保最优的维修质量,获得最佳的维修效益。美军已对其新研制的F-35战斗机实施基于状态的维修,据美军估计,维修人力可减少20%~40%,保障规模缩小50%,出动架次率提高25%,保障费用减少50%以上。由此可见,根据装备的技术状态预测保障需求,对于提高维修保障效益具有重要意义。对保障需求的预测,首先是对舰船装备技术状态的预测。一般而言,对装备技术状态的预测是以装备当前的使用状态为起点,根据已知的结构特性、功能参数、服役条件及运行历史(包括运行记录和以往故障及修复的记录),对未来任务段内可能出现的故障进行预报、分析和判断,确定故障发生的时机和故障的性质、原因及部位,从而确定保障需求,合理地制定维修计划,实现及时有效的维修,保证训练和作战任务的顺利完成[9]。从传统的预测原理出发,基于数理统计、时间序列和神经网络的故障预测方法需要大量数据来建立统计模型或训练神经网络。但对于舰船装备这样复杂的大系统而言,不太可能对其做成批的试验,也无法得到关于重要设备故障的大量数据,传统的预测方法显然不再适用,而需要采用小子样预测方法(工程实践中,一般认为样本容量n小于30为小样本)。在小子样条件下,对装备技术状态的预测,通常采用支持向量机方法(supportvectorma-chine,SVM)。SVM是基于统计学原理提出的一种机器学习方法[10],它是建立在统计学理论VC维理论和结构风险最小原理基础上的,综合考虑了样本误差和模型的复杂度,以及实际风险的两个决定因素,即经验风险和置信范围,有效地解决了复杂性与推广能力之间的矛盾。SVM应用于预测的两大优势在于:一是小样本学习;二是学习能力强。因此,SVM能够在小样本情况下,最大限度地发掘数据中隐含的分类知识,对未来的故障信息进行状态预测,提高系统的整体预测性能。 4.2半结构化的决策方法 针对各种保障问题做出决策是舰船装备综合保障工程管理活动中的一项优秀内容,它贯穿于保障工程的始终。决策问题的范围很广,对于能用明确的语言(数学的或逻辑学的、形式的或非形式的、定量的或定性的)给予说明或描述的决策问题,称为结构化决策;对于完全不能用明确的语言给予说明或描述的决策问题,称为非结构化决策;半结构化决策则是介于这两者之间,其特点是决策过程和决策方法有一定规律可以遵循,但又不能完全确定,即局部可以结构化,而不能全部结构化[11]。在舰船装备保障过程中,既存在着可予以量化的部分,如修理设施数量、保障人员数量、技术资料数量等,也存在着诸多无法量化的部分,如人员能力素质、工厂修理水平、机关管理能力、突发故障类型、战时损伤程度等。同时在决策过程中,还会出现许多不确定因素,如引进装备在未形成国内保障能力之前,修理工装和备品备件的引进强烈依赖于国际形势;在大型舰船长达数十年的实际使用寿命中,某些舰载装备的生产线甚至整个工厂都有可能关闭,造成保障资源不足。由此可见,舰船装备保障所涉及的决策问题是典型的半结构化决策过程。对于舰船装备保障这一涉及面广、影响因素多的半结构化决策问题,采用得最多的是群决策方法,也就是专家会议法[11],即通过召开有一定数量的专家参加的会议对决策方案的选择作出共同判断。专家会议可以使专家之间相互交流信息、相互启发思路,集思广益,产生“思维共振”,有可能在较短时间内得到富有成效的决策成果。因此,在时间和其他条件允许的情况下,应尽可能运用专家会议法进行决策活动。例如,在舰船装备综合保障的各个阶段均应形成多个方案并召开评审会,由机关、部队、研究院所、工厂等各单位专家形成评审组,由方案提出者各自陈述方案的特点,由评审专家从中筛选出合理的方案。为使得专家会议法作出的决策尽可能客观和科学,还需要做到以下三点:一是在会议中将背景情况、相关信息真实地公布出来,使专家掌握真实全面的信息,决不能隐瞒任何影响决策的信息;二是选择的专家必须来源多元化,并具备作出决策所需的知识背景、能力素质和责任心;三是绝不可在会议上作诱导式发言。只有做到始终坚持充分发挥集体智慧,不偏不倚、科学决策,才能保证舰船装备综合保障工程朝着正确的方向发展,避免由于决策失误而造成重大损失。 4.3综合保障流程的迭代优化与再造 工程大多投资巨大、影响深远,因而对工程的管理更需要规范的流程作为保证。合理高效的流程对于舰船装备综合保障工程而言,更是必不可少的,工程实施的各个环节都有其固定流程,文献[12]给出了综合保障工程中的多个流程图。就宏观而言,舰船装备综合保障工程的实施也须遵循流程,如图1所示。舰船装备综合保障工程活动主要包括舰船装备保障性要求确定、舰船装备保障性分析与设计、舰船装备保障系统设计、舰船装备保障系统的建立和维护、舰船装备使用保障和维修保障、舰船装备综合保障管理等活动。舰船装备综合保障过程是在不断迭代和优化的过程中。从大的循环来看,通过对装备保障活动(舰船装备使用保障、维修保障、保障性及保障系统的试验评价等)实践进行评价和总结,不断调整舰船装备综合保障分析输入,从而实现装备综合保障的优化;从小的循环来看,通过装备使用保障和维修保障实践,不断改进保障系统,实现保障系统的优化建设。舰船装备综合保障是一个发展着的动态过程,与海军战略和科技发展紧密相关。随着海军装备跨越式发展和信息技术迅猛发展,装备综合保障传统工作方式和业务流程受到了巨大的冲击[13]:一方面,信息技术的运用缩短了时间和空间的距离,加快了信息传递的速度和精度,扩大了业务范围的覆盖面和信息的交换量,必然带来保障流程变更的内在需求;另一方面,新军事变革和海军战略转型使得舰船装备综合保障的任务发生了变化,需要改进流程来适应这种变化。当现有流程不符合现代装备保障需求、无法满足保障目标时,就需要考虑保障流程再造问题。舰船装备综合保障流程再造应以提高综合保障能力、实时保障能力、精确保障能力、远海保障能力为目标,以建立组织领导机构、梳理现有流程、分析存在问题、建立新的流程、对再造后的流程进行评估、组织实施为程序。 5结语 舰船装备综合保障工程实施过程中,管理活动贯穿舰船装备全寿期,在纵向上包括决策、计划、组织、协调、指挥等各个环节,在横向上包括质量管理、进度管理、经费管理、风险管理、技术管理、接口管理等各个方面,呈现出系统性、综合性和复杂性特征,科学的工程管理对舰船装备综合保障系统有效运行、持续保持战备完好性、充分发挥战斗力具有重要意义。我国海军于20世纪80年代开始了舰船装备的可靠性和维修性工程,部分解决了装备的保障问题,但真正意义上的综合保障工程只是近年来才得以实施,取得了阶段性成果,但要发挥整体效益还有许多工作要做。只有舰船装备论证、设计、建造、使用、维修、监管等各个部门打破行业、部门利益的藩篱,着眼全局、科学管理,才能将舰船装备综合保障工程进一步推向深入。 作者:朱石坚 单位:海军工程大学 综合管理论文:SOA架构下综合行政管理论文 1应用设计 综合行政管理平台从检验检疫实际业务需求入手,选定了基于SOA架构的ESB总线技术和J2EE开发平台,采用Browser/WebServer/DataBaseServer三层结构进行应用系统的开发。 1.1内网门户统一访问入口,提供信息功能、信息系统管理、模板管理等功能,系统集成各信息系统中的相关信息,不同用户可以按需求将不同种类信息个性化地展现出来。 1.2单点登录为各应用系统(包括C/S和B/S模式)提供一站式单点登录。登录后,各应用系统间可以任意切换、无需二次输入用户名和密码。 1.3统一认证建立统一的身份认证安全管理机制,实现统一的身份认证和用户管理。系统管理员可对内网门户中的资源进行有效的授权及分配,为以后新开发应用系统提供统一角色管理、统一用户授权管理功能。 1.4任务提醒对主要系统中的待办任务进行提醒,用户通过点击待办任务,可以直接进入相应系统进行相关处理,方便提高工作效率。 1.5统一接口标准提供数据接口,让第三方系统通过接口来访问数据中心基础数据,并为以后新系统读取数据提供方便的、统一的数据存取标准。 2功能设计 2.1流程审批将审批事项实行电子化管理。对变更办公自动化和网站权限、开通电子邮箱、开放网络端口、请销假、公务用车等事项根据流程实现在线审批。审批结束归档后,申请部门和管理部门都可查阅、打印电子审批单存档,并可对审批事项内容进行统计。 2.2督查督办由管理部门对河北出入境检验检疫局重大决策、领导批示、大事要事和年度工作目标等重要事项进行跟踪督办,通过明确任务要求、承办单位、办理时限、达到效果等,由承办部门及时上报工作进展,督办人员催办督办,确保督办事项责任明确,落实到位,随时跟踪检查,提高工作效率。 2.3政务信息可通过资源整合,自动提取相办公自动化、网络培训平台、电子监管等系统中的通知和信息等内容,整合保存到平台的公告表中,在首页展示;用户也可在平台中起草通知公告、工作动态等信息,选择不同的处理流程,经过审核后在首页显示。 2.4专题栏目根据文件类别创建不同的专题栏目,将各类体系文件、工作文档、信息资料分类,供所有用户查阅。各专题由对应处室管理维护,信息员起草后处室领导审核到本栏目中。可设立二级栏目,分类相关信息。3.5内网论坛内网论坛提供内部互动的信息交流平台。论坛系统实名发帖,回帖,支持多个讨论区,支持用户对论坛内容搜索等功能。 2.6用户管理用户管理平台所有用户的信息和权限。可按机构查看、修改、同步用户信息,包括基本信息和应用关联信息等。支持分级管理,省局管理员可以管理所有用户,分支局管理员只能管理本分支局的用户。 2.7系统设置用户对个人信息、单点登录、任务提醒、外接系统等信息进行配置。 2.8辅助办公开发辅助的办公助手功能,如个人文档管理、实时信息交流、日程安排等实用的功能。 3安全设计 综合行政管理平台的安全重点从以下几个方面给予保障: 3.1网络安全平台的认证服务器、数据库服务器、应用服务器等部署在内网虚拟化平台之上,采用防火墙与外部网络进行隔离,保障平台安全。 3.2数据安全平台不直接访问优秀业务数据库,通过中间件将各系统中的信息同步到平台之中,并采用配置管理工具对程序文件及相关文档进行备份和版本管理,保证发生意外时,能从配置管理系统提取并进行恢复。 3.3应用安全用户口令在数据库中进行密文存储,并对用户关键性操作进行记录保存;采用严格的用户权限划分,对不同的业务角色,在系平台授予不同的业务权限。 4技术创新 平台使用标准技术架构,采用基于SOA架构的ESB总线技术、通用适配器技术、XMLCasting技术、WebServices技术和PKI技术等,对检验检疫的多个异构业务系统进行资源整合,并开发流程审批和信息等功能,形成统一认证管理、统一单点登录、统一门户展现的一站式办公平台,大幅度提升工作质量和效率。 4.1根据用户特征提供不同安全级别的认证方式,包括用户名口令认证、数字证书认证和手机动态口令认证等三种方式。 4.2综合行政管理平台与CIQ2000、出口电子监管等12个检验检疫业务系统之间无缝集成,用户持有合法令牌即可在多个异构系统中切换,避免了用户重复登录。 4.3集成了单点登录、任务提取、流程审批、信息、用户认证等功能,将检验检疫业务事项、政务事项、行政事项全方位整合,实现一站式办公。 5结束语 综合行政管理平台利用先进技术,从实际需求出发,满足业务发展,通过平台的推广运行,实现了用户对各个业务系统资源的统一、高效访问,提高了检验检疫工作效率。在当今信息技术快速发展的社会,应充分发挥信息化对于检验检疫工作的引导和促进作用,利用先进信息技术,挖掘检验检疫行政办公和业务管理中的深层需求,真正实现“提速、减负、增效”。 作者:赵巍 单位:河北出入境检验检疫局 综合管理论文:灰色多层综合评价企业知识管理论文 1企业知识管理绩效评价指标体系 根据科学性原则、系统性原则、全面性原则、可操作性原则,结合企业的组织特性和知识管理的特点,从知识创新能力、知识转化能力、知识保护能力、知识管理设施、企业效益五个方面设计知识管理绩效评价指标,并选取多个子指标,建立了一套企业实施知识管理的绩效评价指标体系。 2知识管理绩效灰色多层评价模型实证研究 对知识管理绩效的评价,首先应确定评价指标的权重,制定评价指标的评分等级标准,依据评价模型进行综合评价值的确定,然后采用灰色多层综合评价模型对企业知识管理绩效对某公司的知识管理进行综合评定。A代表一级指标Ai的集合,记为A=(A1,A2,…,Am);Ai代表二级指标Bij的集合,记为Ai={Bi1,Bi2,…,Bin}。则多层次灰色评价法的具体步骤如下: 步骤一,制定评价指标Bij的评分等级标准,通过制定评价指标评分等级标准,并赋予一定分值,将定性指标Bij转化成定量指标。本文制定如表2所示的二级评价指标Bij的评分等级标准。 步骤二,确定评价指标的权重。为了尽量减少主观因素的影响,利用组合权重法,即综合采用层次分析法、德尔菲法、两两比较法等,设一级指标Bi的权数分配为ai(i=1,2,…,m),各指标权重向量:A=(a1,a2,…,am),(ai≥0,Σai=1,i=1,2,…,m)同理二级评价指标Bij的权数分配为:aij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n);各指标权重向量:Ai=(ai1,ai2,…,ain(i)),(ai≥0,Σaij=1,i=1,2,…,m)本文确定评价指标的权重向量。 步骤三,组织专家评分并建立评价样本矩阵。组织5位专家对组织知识管理绩效按评分等级标准进行评分,求得评价样本矩阵D(因篇幅有限只列出部分值)。 步骤四,确定评价灰类,即确定评价灰类的等级数、灰类的灰数及灰数的白化权函数。设评价灰类序号为e,e=1,2,…,g,即有g个评价灰类,为了描述上述灰类,需要确定评价灰类的白化权函数fe(dijk)。本文按“优”、“良”、“中”、“差”设定4个评价灰类,其相应的灰数及白化权函数:第1灰类“优”(e=1),灰数1∈(4,∞),白化权函数f1;第2灰类“良”(e=2),灰数2∈[0,4.0,8.0],白化权函数f2;第3灰类“中”(e=3),灰数3∈[0,3.0,6.0],白化权函数f3;第4类“差”(e=4),灰数4∈[0,2.0,4.0],白化权函数f4。 步骤五,计算灰色评价系数。对指标Bij,被评对象属于第e个评价灰类的灰色评价系数为xije,xije=Σfe(dijk),k=1,2,…,p)。对指标Bij被评者属于各个评价灰类的总灰色评价数为xij,xij=Σfe(dije),e=1,2,…,g)。对于指标B11,被评对象属于第e个评价灰类的灰色评价系数x11e,当e=1时,x111=Σf1(d11k),k=1,2,…,s)=f1(5)+f1(5)+f1(4)+f1(3)+f1(5)=1+1+1+0.7500+1=4.7500同理有e=2,x112=4.000;e=3,x113=2.6665;e=4,x114=0.5000。则受评者就评价指标B11属于各评价灰类的总灰色评价数为e=1,2,…,g。x11=Σx11e(e=1,2,3,4)=11.9165。 步骤六,计算灰色评价权向量及权矩阵。评价者就指标Bij对被评对象主张第e个灰类的灰色评价权为rije,rije=xije/xij,则被评对象的评价Bij指标对于各灰类的灰色评价权向量rij=(rij1,rij2,…,rijg),将被评对象的Bi所属指标Bij对于各评价灰类的灰色评价权向量综合后,得被评对象的Bi所属指标Bij对于各评价灰类的灰色评价权矩阵Ri,Ri=(ri1,ri2,rin(i))。就评价指标B11,主张被评对象属各灰类的灰色评价权向量为:r11=(r111,r112,r113,r114)=(4.7500/11.9165,4.000/11.9165,2.666/11.9165,0.5000/11.9165)=(0.3987,0.3357,0.2236,0.0420)同理可得其他权向量,将被评对象的B1所属指标B1j,对于各评价灰类的灰色评价权向量综合后,得被评对象B1所属指标B1j对于各评价灰类的灰色评价权矩阵R1:按照上述的方法可以依次得到R2~R5。 步骤七,对Bi作综合评价。对被评对象的Bi作综合评价结果:Bi=Ai×Ri=(bi1,bi2,…,big),所以:B1=A1×R1=[0.3736,0.2535,0.0394,0.0826]按照此方法同样可得到B2~B5。步骤八,对A作综合评价。对被评对象A作综合评价的结果记为B,则有B=A×R=[0.3820,0.3568,0.2469,0.0543,0.0239]步骤九,计算综合评价值。设将各灰类等级按“灰水平”赋值,得各种评价灰类等级值化向量C,按前述方法得:C=(5.0,4.0,3.0,2.0,1.0)于是受评者的综合评价值W=B×CT=4.2104。由此可见,知识管理绩效的综合评价值为:该组织知识管理绩效评价属于“好”灰类。这与实际中专家所得的结论一致。 3结论 本文提出知识管理绩效多层次灰色评价方法,将组织知识管理绩效的定性分析转入定量分析,科学合理,切实可行,具有较强的可操作性和实用性。文中评价样本矩阵是由评价者根据预先给出详细指标和评价标准情况下得到的。本文的研究工作只是对知识管理绩效评价分析的初步尝试,以求为知识管理的定量研究工作探索一条适合实际的技术路线。 作者:夏晗 单位:黄淮学院经济管理系 综合管理论文:综合医院建设设计管理论文 一、设计单位的选择 (一)总承包设计单位 负责方案设计、初步设计、施工图设计及后期相关服务。其选择要点为:熟悉医院建设流程及相关建设规范,了解地方的项目核准、规划要求、消防要求、施工标准等,能充分配合各个分包设计单位的设计实施,并对分包设计进行审核管理。 (二)医疗相关分包设计单位 包括净化区设计单位(手术区设计单位、静配部设计单位、动物实验室设计单位、中心供应室设计单位等)、医疗流程设计单位(ICU 设计单位、EICU 设计单位、CCU 设计单位、检验科设计单位、细胞实验室设计单位、透析室设计单位、净化区设计单位等)、医疗防护设计单位(放射防护设计单位、电磁防护设计单位等)、医用气体设计单位、物流传输设计单位、污水处理设计单位等。对于医疗相关分包设计单位的选择,应以医院工程的设计经验作为首要判定条件。 (三)一般性分包设计单位 包括内装修设计单位、外幕墙设计单位、钢结构设计单位、弱电智能化设计单位、厨房设计单位、VI 设计单位、景观设计单位等。对于医疗相关分包设计单位的选择,应以医院工程的设计经验为主,同时,施工结合及指导能力较强的优先。 (四)配套分包设计单位 包括基坑支护设计单位、人防工程设计单位、变电设计单位、二次供水设计单位、燃气设计单位、供热设计单位、外排水设计单位等。对于配套分包设计单位的选择,应以本地设计经验为主,同时,通过配套审批能力较强的优先。 二、设计流程管理 为采用项目管理公司情况下的设计基本流程图;无项目管理公司的可以把业主及项目管理公司的工作合并考虑。下面探讨设计流程管理的重点—— (一)编制设计委托书 医院设计管理团队通过研究、熟悉项目前期的有关文件的内容、要求,提出各种设计参数,确定设计的范围,并编写设计委托书。委托书的主要内容为项目概况、规划设计要求、建筑设计要求、设计的界面、设计深度、设计成果编制要求等。在条件允许的情况下,设计委托书的要求越详尽越有利于设计单位的实施。 (二)协调程序 在综合医院的设计过程中,项目设计协调程序要明确总承包设计单位、分包设计单位与医院之间在设计工作方面的责任关系、联络方式和报告制度。在此特别指出,医院设计管理团队要明确划分总承包设计单位和分包设计单位的设计界面,设计责任也同样需要分开,这有利于在协调程序执行过程中减少不必要的问题。 (三)确定工作分解结构及其编码 医院设计管理团队应协助设计单位确定工作分解结构及其编码,该编码将作为项目的标准编码,该分解结构将成为编制设计计划、设计文件和概预算乃至工程款支付的重要依据。 (四)编制项目设计计划 医院设计管理团队应协助设计单位编制符合项目总体计划的设计计划,主要包括项目概况,项目的质量目标和要求,设计单位的设计人员,项目设计进度计划,设计进度报告的提交,设计评审、验证、确认活动的时间和方式,对资源的特殊要求(如软件要求、环境要求),对设计成果放行、交付和交付后提供现场服务的要求等。 (五)医院自身对设计工作的配合 综合医院由急诊部、门诊部、住院部、手术部、医技科室、后勤保障、行政管理、教学科研、生活服务等部门和科室构成,24 小时营业全年无休。复杂而且庞大的机构永不停息的运转过程中,所有相关部门都会对建设项目有所要求或期待,医院设计管理团队必须有足够的耐心和判断力,把医院各个部门的需求筛选后传达给设计单位,否则项目会在意见与调整间反复徘徊、停滞不前。 三、设计进度控制不M的设 内矜冇不同的设计周期,而且各个设丨|周期是相互交叉制约的由于院方只关注总承包设计的进度控制、对分包设计的进度控制失效而 造成的牿体进度减慢的例?很多:施I:单位进场但裉坑支护方案还未确定;+:体及二次结沟完成但内浆修I?丨纸尚不完冓;逑筑完工似配套尚未审批等等W此对设计的进度控制主要包括两个方而:一是-列出涉及所行设H 内容的进度网络图,明确交乂设计的前后衔接或介入时问,对设计周期进彳丨整体棠握;二楚对又键节点进行:取点控制,关键节点包怙涉及审批的设计内容,例如人防设汁.深甚坑支护设汁、配套设iI 等,以及像内装修这种出m时间长a调整较多的设汁内容在设计过程中,M院设汁管理团队负责定期收集、分析和评价设i卜单位的设iI 进度报告,对设iI-单位的设丨I-计划执行情况进行核奄,并提出核査报告M'i设计进度严歡偏离控制目标时,医院设计管理W队应对产生偏差的原W进行调查,料促设丨十单位提出整改措施 四、设计投资控制 在初少设计阶段,K院nj"以委托Yf妗验的造价咨洵公司对设计概算进行市杏审杏内容包括:概算编制依据的合法性.时效性和适用范闹.单位I程设计慨算、综合慨灯和总概兑以及概算指标的合理忡:当初步设i卜投资严It偏禽柠制丨I标时.丨矢院设i丨 管理队应会同造价咨询公,fJ对产生偏差的原因进行调杏,督促设计中.位提丨Ii整改措施在施ii團设计阶段,投资控制目标为施r.i冬I设i卜总预算不超出批准的初步设i丨 总概算医院设iI管现W队须认过进行检杏和监督.使施r图设计不超出初步设f十r程范围,并督促设i丨-单位幵展价值丨:_.裎研究,E视多种设计力 案的比选医院设计符现团队耍严格市作监督施T 图设计,深入技术领域,参加方案比选会议.研究节约投资的口了能.使投资控制的经济I:作均技术工作紧密结合起来,最终使投资在可控的范闱之内 五、设计质量控制 初步设计阶段,医院设i卜管理W队(也||丨'邀萌々家组成审查小組)负度审查设i十单位的全袞初步设计文件对于总体设i卜方案,要重点审核其设i卜依倨、设H 规模、:丨:艺流程、设备配套、防灾柏;灾、项目组成及布局等的可靠性、合理性、经济性、先进性和协调性,是否满足综合医院的要求。对于专业设i卜方案,要重点审核其设计参数、设计标准、设备和结构造迆、功能和使用价他等方而是内满足迠ffl.经济、美观、安令、可靠的耍求在施「.图设i丨阶段,医院设汁管理团队应参加设汁单位召开的专业_会、技术方案研讨会等,了解和掌扼所采用技术的合理性、先进忭、安全件与经济性医院设汁管理团队组织对施n冬丨进行审査,其中总承包设计单位由专n的施工图审査单位审查,审査内容包括建筑.结构、给排水、电气、暖通、消防、许能等多个方面,对重点部位的设iH十算书进行复核,对不符合强制性条义及相关规范的内容提;II修改怠见分包设丨丨单位的施I:阁审查Itiis院设丨卜管理闭队W行纟ft织或片按照W关筲理部门规定 六、建筑信息模型的应用 医院设计管理团队"r将建筑信息模细 RIM )技术弓I入到综合阁院的设i1臂理1‘1,BIM的可视化、数据化和纠错协调能力将提高设计管理水平和降低管邢难度,而H.这种管理技水可以持续应用到医院运营阶段直至逮筑物的整个生命周W但拃现阶段应注意到采ffl BIM技术的风险:采购软件的成本、d人员配晋及服务是杏到位.设il 单位是否可以按照I5IM劫求提夂设i丨成来苫苫综合陕院违设是个复杂的项在其建设周期之内,适用的技术才是显奵 的技术八、结束语综合[欠:院让设的s杂性使得设丨I 管观的win愈发重大,优秀的设汁图纸是顺利施:L的保障,也是优质:I:程的前提:成功的设丨十管现能够梳现幣个项目的内容,有利于进度、质M 投资的有效控制。.随荇设丨丨管理作阪院建设领域的继续发展,它必将发挥更大的作用。 作者:赵东方 单位:天津市卫生局 综合管理论文:医院综合效益成本管理论文 一、医院成本管理的基础理论 (一)医院成本管理的基础理论 1.医院成本管理的含义医院成本管理是指医院通过成本核算和分析,提出成本控制措施,降低医疗成本的活动。其目的是全面、真实、准确反映医院成本信息,强化成本意识,降低医疗成本,提高医院绩效,增强医院在医疗市场中的竞争力。医院只有不断降低患者的成本,让患者不断享受价值的增加,才是成本管理的精髓所在。2.医院成本管理内容(如表2所示) (二)医院成本核算与管理流程 如图1所示,医院通过数据采集(包括科室成本归集、内部服务数据及人员面积参数等基础数据的采集),然后经过“四类科室三级分摊法”,计算出科室、床日、诊次等成本,其结果一则可作为项目成本、病种成本的数据基础;二则可用于内部分析、成本控制、成本考核等,为经营预测与投资决策提供支持。 二、成本管理对医院综合效益的影响模式———“金字塔”模式分析 (一)医院成本管理对医院综合效益的影响模式———“金字塔”模式 如图2所示,此模式形如“金字塔”,塔尖是医院综合效益,塔基就是医院的成本核算与管理。医院的成本核算与成本管理构成了医院的成本核算与管理,成本核算与管理进而影响医院的公益性、资源配置、经济收支。其中公益性是通过财政补偿、政府定价和医保支付等手段实现的;资源配置包括整个医疗行业的配置及医院内部的配置;经济收支包括收入、支出、结余。公益性及医疗行业的资源配置更多地影响社会效益,而经济收支与医院内部的资源配置影响经济效益,二者共同构成医院的综合效益。 (二)“金字塔”模式分析 “金字塔”模式:塔基的成本核算与管理影响塔尖的医院综合效益(社会效益、经济效益)。 1.社会效益 社会效益是指医院在为社会提供医疗服务过程中,合理利用有限的卫生资源,优质、低耗、高效、快捷地为社会提供物化的医疗服务产品,最大限度地提高社会整体人群的健康水平和生命质量。社会效益是由卫生事业的人道主义本质所决定的,是所有医院工作的目标和行为归属,其重要性是首位的。医院必须以社会效益为基本原则,把维护人民健康权益放在第一位,不以盈利为目的,为群众提供安全、有效、方便、价廉的医疗卫生服务。这是我国公立医院的战略定位。医院成本管理可以通过以下途径达到目标:(1)为财政补偿提供数据支持2010年2月21日由卫生部等五部委联合的《关于医院改革试点的指导意见》中明确指出,逐步将公立医院补偿由服务收费、药品加成收入和政府补助三个渠道改为服务收费和政府补助两个渠道。该《意见》还指出:在成本核算的基础上,合理确定医疗技术服务价格,降低药品和大型医用设备检查治疗价格,加强医用耗材的价格管理。逐步取消药品加成政策,对公立医院由此而减少的合理收入,采取增设药事服务费、调整部分技术服务收费标准等措施,通过医疗保障基金支付和增加政府投入等途径予以补偿。由此可见,成本核算成为了医院此次改革的基础,将为财政补偿以及药事服务收费等提供数据支持。(2)为物价部门合理制定医疗服务价格提供依据2012年发改委、卫生部与国家中医药管理局联合的《全国医疗服务价格项目规范》(2012年版),对医疗服务价格项目进行规范和完善。医疗服务项目价格的制定与医疗成本密切相关,物价管理部门在制定项目价格时会以医院的平均成本作为定价的重要依据,医院在申报新医疗技术项目定价申请时同样要向价格管理部门提供成本核算的资料,所以做好成本核算工作,真实反映医疗服务过程中的各种消耗,是主管部门制定价格的重要依据。(3)为医疗保障偿付提供科学依据对医疗服务成本进行更加精确的核算是医疗保险费用偿付工作中的重要基础。目前国内外比较常用的偿付方式包括按项目付费、按人头付费制、总额预算制、按病种付费、按定额付费制等,我国医疗保险偿付以按定额、均值付费的偿付方式为主,同时个别地区也在试点按病种付费、项目支付等其他的支付方式。加强成本管理,使用科学的方法对医疗服务成本进行核算,可以确定更加精确的医疗保障支付额度,从而达到控制医疗费用的目的。医疗保障费用根据成本支付,可以促使医疗机构提高工作效率,降低服务成本,节省医疗资源。对参保人员而言,由于医疗机构有了降低成本的主动性,使得患者就医费用有了下降的可能性,可以在一定程度上缓解“看病贵”的问题。(4)为整个医疗行业资源配置提供支持医院通过成本管理提供的信息,政府部门将会逐级汇总至部级,进而国家会从宏观层面上掌握整个医疗行业的资源配置情况,为国家在宏观层面上进行区域卫生规划、优化资源配置及有效使用国家有限卫生资源提供有力的数据支持,为更好地服务病人、提高社会效益提供有力的保障。 2.经济效益 医院经济效益是指医院在一定时期内,在医疗服务过程中劳动与服务成果的比值,即有效产出与其投入之间的一种比例关系。医院通过运用现代化管理的科学理论和方法,充分调动全员的积极性和创造性,合理配置和使用有限卫生资源,使医院在提供优质医疗服务的同时能最大程度得到绩效补偿,并有所积累,从而具备扩大再生产和长远发展的经济实力。对医院进行经济效益评估,不能简单地分析医院的经济投入和产出,而是要在保证社会效益的前提下,以经济效益为驱动力,促进医院健康持续发展。(1)成本管理是医院提高经济效益的重要手段通过成本管理,对医院的成本消耗进行有效控制和管理,运用对比分析法、趋势分析法、比率分析法、盈亏平衡分析法等,将医院合理组织的收入、控制成本支出的情况,进行全方位、全过程核算,并汇总编制经济效益比较分析表,以便掌握成本费用构成、分布及变化规律,了解成本计划执行情况,查找成本升降原因,寻求降低成本的途径,使医院经济管理由定性转为定量管理,进而提高医院的经济效益。(2)成本管理有利于优化医院资源配置通过成本管理,医院可以动态实时了解到各部门、各环节的质量、效率和效益,为医院合理进行资源配置与有效使用提供相应的量化数据支持,在提高资源利用率、减少浪费等方面发挥导向作用,从而改变过去在经营管理中忽视投入与产出的关系、医疗资源浪费严重以及争设备、争人员、争空间的现象。医院通过正确的成本管理,强化医院管理人员的成本管理理念,为医院实现管理科学化、现代化奠定基础,为医院提高经济效益与可持续发展提供有力的保障。 三、做好医院成本管理工作的必要支撑 (一)制度层面:总会计师制度的制度安排 新《医院财务制度》第六条规定:三级医院须设置总会计师。这是新医院财务会计制度中变化的一大亮点,也是为更好地做好医院经济管理工作应运而生的。这就从制度层面更好地为医院成本管理提供了强有力的支撑。现代医院成本管理不再单纯是成本管理专设机构和专职成本管理人员的工作,而应拓展至临床、医技、行政后勤各科室,包括成本会计人员、财务管理、IT、采购管理、资产管理、后勤管理、医疗护理管理、质量管理、人力资源管理等,需要全员参与和各部门配合,逐渐形成以成本管理部门与成本会计人员为优秀的自上而下、多层次、多部门的成本管理网络体系。医院成本管理涉及的范围非常广泛,几乎涉及到了医院的方方面面,需要处理的关系也是非常复杂的,这就要求有总会计师级别的领导来组织协调各方关系,才能做好医院的成本管理工作。 (二)信息系统层面:医院管理信息系统的整合 医院成本管理对医院信息系统建设提出了很高的要求。要进行成本管理,必须整合基于医院信息系统(HIS)的门诊、住院、设备、后勤、统计和财务核算系统提供的信息,整合人力资源系统、资产管理系统、电子病历系统等的信息,使原先分散、各自独立的信息逐步实现信息互联和数据共享,为医院的成本管理提供充分的信息支持。同时,进行成本管理要求医院信息系统在业务上覆盖全部领域,在流程上覆盖全过程,在统计及核算上数据真实、准确、完整,信息对应关系清晰,形成能够全面、客观地反映医院投入产出过程及结果的完整的闭合系统。 (三)人力资源层面:复合型成本管理人才 医院成本管理对成本管理人员提出了更高的要求,因为按照新制度的要求,计算科室成本、项目成本、病种成本等,并且要对成本核算数据进行分析、预测、控制、考核,这其中用到了很多管理会计中的知识,如量本利分析法、作业成本法、平衡计分卡等等,这些知识超出了普通成本会计人员的知识能力范围。因此,必须对成本会计人员进行快速培养,使其成为高素质的复合型的成本管理人才。只有这样的人才加之健全完善的信息系统,才会使成本管理工作发挥其应有的重要作用。五、结论医院实行成本管理是适应市场经济规律的必然要求,是提高医院社会效益和经济效益的需要,是有效利用卫生资源的需要,是正确定价、合理补偿的需要,是深化医院财务制度改革的需要。公立医院必须坚持公益性质,以社会效益为根本点,经济效益为驱动力,硬化成本管理工作,增强成本效益观念,优化医疗资源配置和有效使用,从而提高医院的综合效益,为新世纪医院可持续发展提供动力源泉。 作者:刘力宏 单位:河北医科大学第二医院 综合管理论文:社区综合管理方式探讨 本文作者:江亚南 单位:三亚学院 海南岛由于长期处于边远地区,经济建设和社会发展起步晚,起点低,但由于把海南设定为“国际旅游岛”后,海南省在推进“国际旅游岛”建设的过程中,牢牢把握以促进海南旅游业的可持续发展的宗旨。在加大城市化进程的同时,随着国民经济的发展,人均可支配收入及人均消费性支出呈现不断增长的态势,人们的居住条件得到大幅度的改善,居民社区综合管理逐步建立起来。本课题正是基于上述现象,就如何改进和创新社区综合管理制度、推进社区管理建设进程、落实和保障以人为本、服务社区、为国际旅游岛建设保驾护航的重要措施和有效途径,也是践行总书记科学发展观和加快社会主义城市居民社区建设的重要组织保证。本文主要是阐述本课题的研究方法,展示和分析社区基层调查的内容两个方面,其他相关问题的研究将在以后的系列中继续探讨。 研究方法是一种重要的工具,通过不同的方法来回答问题。研究是广泛地使用日常语言来描述和形容多种活动和多样性为,例如大量信息的收集,探寻深奥的理论,并产生奇妙的新成果。研究也是通过不同的方式来回答不同问题的重要工具之一。人们使用研究来发现问题和寻找答案,并以此来影响他们自己。研究是一个把经验和推理结合在一起,并通过这种最成功的方法去发现真理。本课题重点使用到经济和社会研究方法,比如,实证分析方法和规范分析方法、定性研究和定量研究、调查问卷和现场访谈、案例分析和实地研究、内容分析与二手资料分析等等。由于篇幅所限,只论及前三者的研究方法,案例分析和实地研究、内容分析与二手资料分析等不在本文探讨之列。 实证分析可能正确也可能错误,实证分析仅仅是一种研究方法,需要其他方法的支持,与其他方法协调使用。而规范分析与价值相关,重点关注应该是什么。这种价值判断与应该是什么,不应该是什么,好或坏,令人满意或令人不满意相关。塞缪尔认为:“规范判断:(1)观测者的个人道德;(2)规范原则;(3)政策观点。”在这次海南新农村基层民主调研过程当中,研究和分析问题要具有客观性,得出的结论也要通过经验事实来加以验证。笔者在整个研究过程中,基于正义和人性的判断标准,始终站在正义和历史的一面,也即站在广大人民群众的利益一边。在对海南农村的民主政治进行研究时,笔者始终把村民到底能有哪些权利和福祉作为价值判断的唯一标准,而不是义务、灾难和痛苦。 米勒认为,“社会科学的一般研究方法有两种:定量研究方法和定性研究方法。”“所有的研究都是定性研究和定量研究的结合。”定性研究是对事物的质量进行评估,定量研究通常是在数量上对事物进行测量。社会学研究中定量分析和定性分析两者的区别本质上是资料的数据化与非数据化的区别。通常而言,一篇由定性分析开始的论文,包括一些定量分析,定量分析以初步分析得出的想法为基础,最终考察定量分析结果与进一步的定性研究的相关情况。有两种不同的研究风格,其一是严密的科学方法(代表了定量分析法),另一种相对不太严密且采用更具灵活性的调查工具(定性分析法)。“社会科学定性研究的实质在于:承认社会科学研究对象的客观实在性,把客观与主管、实事与意义、认知与评价、说明与理解辩证地统一起来,遵循实践论思维方式和科学认知方式,力求达到对社会事物的客观的、合理的认识”,“定量分析是指对一个事物或者事物之间的关系可用数学方式测量的特征所进行的分析。顾名思义,定量分析是通过对事物可量化的属性进行描述、分析,从而指出这个事物与其他事物的关系。” “问卷调查是一种效用卓著、灵活变通、用途广泛的研究方法。”问卷调查获取资料的速度快、花费低,是收集一手信息最实用的方法之一。问卷一般包含开放性问题和多组封闭性问题。开放性问题的答案不局限于“是”与“否”,或是一定范围内的固定选择。这类问题的答案较难收集和分析。问卷调查是这次课题必不可少的一项重要工作。本研究设计了大量的问卷调查表,对海南农村村民在民主选举制度的理解、实践和满意度等第一手信息进行调查和统计分析。问卷调查表格包括:《海南省**市(县)**社区**居民委员会选举状况表》、《海南省社区综合管理建设居民调查问卷表》、《海南省**市(县)**社区竞选状况表》、《海南省**市(县)**社区经济支出状况统计表》、《海南省**市(县)**社区**居民委员会正式选举投票情况统计表》、《海南省**市(县)**社区**居委会成员候选人情况一览表》等一系列问卷调查表格。为了具有广泛性、真实性和平等性,本课题通过大量三亚学院海南籍各地学生利用本地语言、地域熟悉以及不同民族的优势,完成此次课题调查。鉴于现实情况,为了保护居民也为了让居民能更多的说出实话和消除他们的担忧,这次问卷采用匿名的形式。同时为消除被访者的顾虑,这次课题的问卷中含有相关内容承诺受访者的信息不会被识别。 本课题研究还将采用现场访谈的方式补充问卷调查收集的数据。现场访谈有以下作用:使研究方法多样化,并扩大定性数据的范围供分析之用。布勒格斯特指出:访谈是数据收集过程中一项非常有用的技术。对于观察和问卷调查等方法可能无法收集的数据,可以通过访谈收集。本次研究所做的现场访谈,具有同样的作用。选中的现场访谈的对象———海南乡村村民均未参加过问卷调查。通过接触受访者,我们对于研究对象整体的理解进一步加深。而对于我们正在分析的问卷数据,这个方法也可以为其中显现的结构提供一个全局性的视野。也就是说,它能提供一些额外的关于结构性性质的数据,以补充通过问卷调查获得的实证数据。本论文中的现场“访谈”指的是定性访谈。定性访谈资料以非数据化的形式呈现,因而不能形成以统计推论为基础的结论。研究问题不要求任何统计方面的假设检验。在定性研究中,最常见的现场访谈包括半结构式访谈和非结构式访谈以及其他更为常见的遵从定性研究标准和原则的访谈形式。定性研究是访谈者和被访谈者之间的互动,其设计具有灵活性、重复性和持续性。访谈者有一个大体的方案,而不是提前做好准备且完全依照方案,或者访谈者有特定的言语和顺序构成的一组问题。 从图表1可以看出,居民对于比较满意以上的比例为了30.5%。说明社区基层民主建设的路还有很长一段要走,从调查当中可以归结不满意的原因有以下几点: (1)上级部门跳过选举程序直接任命,导致居民不满,对选举不认同; (2)由于上级部门行政干预太多导致选举走过场; (3)选举程序不规范,让居民觉得被欺骗的感觉; (4)认为选举是上级部门的事,公民意识淡薄,居民对此类事情漠不关心。 从上述几点可以看出,正是由于行政权力的作用使公正、公平、公开的选举程序显得更为突出,政府必须运用象征手段帮助居民进款进入选民角色,行使选民权利,并对不规范选举予以及时纠正,使选举回归正途,实际上这些情况表明这恰恰是民主的缺失造成的,正如美国哲学大师杜威指出,“当民主有病时,加重民主成分便药到病除。”表2清楚的说明,社区居民对医疗保障、社会保险、治安管理等方面的有极大的认同感。表明民众对生老病死和人身安全最为关心。其次的老年人服务、幼少儿服务、残疾人服务三方面的比例都在90%。说明以人为本的理念已深入人心。而对婚丧嫁娶服务方面仅为5%,表明越来越多的人认为这些涉及个人隐私的事情无需成为公共关注的问题。表3表明,居民在财政公开方面几乎怀有同一个想法,就是社区的经济状况应该向居民公开,财政支出要公示,要让居民了解到钱到底花在哪里去了。在选举制度和公民参与,居民似乎也很热衷,比例均达到70%以上。表明大家的公民参与意识和运用民主选举方式得到居民认同。这也和居民对自治即自己管理自己持同一态度,对政府在社区治理方面逐步退出并以服务为宗旨也抱有同样心理。表4显示居民对上级部门干预选举持有很高的比例,达到85.5%,居民对选角的关注度也大大提高,说明大家的公民权利意识越来越强。同时认为选举程序规范的不多,这与上级部门干预有很大关系。从这些数据上能看到一方面社会的发展使大家认同公民权利和公民意识,认同政府的服务职能和居民自身的自治,这是大势所趋。中共十七大报告提出了发展民主的现实道路,人民民主是最终目标。现在我们党作为执政党,代表中国最广大人民群众的根本利益,通过社区综合管理来来切实保障居民的切身权利,表明我党的主动性、灵活性、积极性、开拓性、创造性,也彰显了党的领导能力、执政水平、社会资源的整合力和政治凝聚力的与时俱进,并为实现社会的全面发展和进步夯实了坚实的基础。 综合管理论文:综合业务管理平台精细化管理论文 1目前管理持续改进和精细化管理推进工作中的几个突出问题 乌鲁木齐石化公司信息管理部现有自建的各类管理制度、标准63条,直接引用的上级(乌石化公司、中国石油、国家、行业)的相关制度、标准、法律、法规多达上百个。在这些制度和规范落地执行和持续改进和完善的过程中,主要存在以下几个方面的突出问题。(1)制度本身不完善,看起来面面俱到,但没有可操作性;(2)管理人员认识不到位,制度建设与具体工作脱节,更多的依靠经验;(3)体系的审核形式化,工作中一堆问题,审核却基本合格;(4)在制度建设中员工的参与度不高等。长此以往,员工对于“两张皮”现象习以为常,体系运行与实际工作相对独立运行。使得管理体系持续改进、精细化管理推进等工作浮在表面,不够深入,管理体系统持续改进不足以支撑单位的精细化管理和管理提升的目的。在调研的多个单位这些问题也普遍存在。 2“制度—工作一致性” 工作推进模型的建立通过对多个单位和部门管理体系建设、持续改进和精细化管理推进工作的调研,结合自身在管理工作中的认识,通过分析,我们认为造成上述原因的主要问题在于:(1)管理人员对制度本身认识不到位,工作与制度不对应。安排工作过于笼统,业务人员没有形成以制度、标准为准绳的工作习惯。(2)对于具体的工作进行审核中,由于工作与制度条款未进行对应。在具体的工作安排和执行过程中,管理层与执行层对于工作要求的理解存在二义性,使得审核工作流于形式。制度变成了问题出现后的追责工具。(3)制度持续改进过程中执行层面的参与度有限,执行层面的意见与制度的持续改进存在着信息传递不及时、不完整情况,使得制度持续改进不足以支撑管理层的精细化管理推进的要求和目标。(4)由于工作内容和标准没有有效对应,在工作合规性和制度有效性评价中,不能得出有效的量化评价结果。基于对上述问题的分析,我们建立了“制度—工作一致性”工作推进模型,来推进管理体系的持续改进和精细化管理推进工作。“制度—工作一致性”工作推进模型见图1。“制度—工作一致性”工作推进模型的特点:一是突出建立工作、制度的对应关系,对工作进行细化和量化,确保制度—工作—审核要求一致性的闭环运行。二是突出全员参与,即时对制度有效性进行评价,形成量化的评价依据,推进体系管理PDCA循环的建立。 3综合业务管理平台的设计实现 依据“制度—工作一致性”工作推进模型,我们设计开发了“综合业务管理平台”系统。“综合业务管理平台”的总体设计思路如下。3.1系统的应用对象系统应用对象包括:(1)管理人员:是指各级领导及管理岗位的用户。负责工作的细化、工作与制度地对应,下发工作单、依据工作单对应的制度条款进行工作完成情况的审核,以及依据制度有效性评价进行制度的持续改进和完善等。(2)执行人员:是指所有业务操作和工作执行层人员,负责依据工作单内容进行执行,并对工作单对应的条款进行即时的有效性和适用性评价等。3.2工作类别划分(1)指令性工作:包括各类阶段性的工作和非结构化数据的工作,如科技管理、技术管理、党群工作、企管工作等以工作单形式下发的工作。(2)业务操作性工作:主要以操作规程和操作卡片执行,并进行工作过程的记录和确认。(3)依据基础数据台账开展的数据化、流程化的工作:如设备管理、材料管理、培训管理等,开发相应的业务管理模块,进行系统实现,固化管理要求。(4)其他工作:是指上述分类中未包含的工作,对工作种类进行细化并与制度条款对应,由执行人员进行工作登记和相关人员进行审核。3.3系统设计灵活性要求(1)具备灵活的用户授权管理机制;(2)具有灵活的工作流程定义功能;(3)便捷的用户操作界面等。3.4系统功能的实现特点(1)支持工作种类的分类和细化功能;(2)指令性的工作和其他工作必须依据制度条款,实现工作与制度条款的对应,明确工作要求;(3)实现操作规程与操作卡片及工作记录的数据化;(4)各类工作的审核工作依据制度条款进行审核;(5)各级用户允许对工作单对应的条款进行即时评价,让员工可以针对具体的工作,参与制度的有效性评价;(6)支持各类管理工作的量化统计功能。 4“综合业务管理平台”的应用效果 “综合业务管理平台”上线运行后,在部门管理工作中取得了以下的应用效果:(1)系统实现后,单位全部工作都是通过“综合业务管理平台”进行安排和执行回复,有效避免了工作安排中的推诿扯皮及工作不落实的现象;(2)所有的工作安排,都有制度支撑,制度要求和工作内容明确且一致,实现了“事事有人负责、事事有章可循、事事有人监督、事事有据可查”;(3)工作审核中做到了即时依据制度要求进行逐条的确认,全员逐渐形成了遵循制度开展工作的习惯;(4)员工在具体工作执行过程中,对于制度条款进行合理性和适应性的即时评价,既提高了员工在制度持续完善过程中的参与度,又使管理人员在进行制度完善和修订时的依据更加充分;(5)工作管理中的沟通成本得以降低。简化了管理难度,执行层的工作效率和工作质量得到了明显提升。 5结论 通过“制度—工作一致性”工作推进模型的建立及“综合业务管理平台”的应用,使得单位的管理体系制度建设与实际工作要求相一致,管理体系建设PDCA循环得以有效运转,建立起了员工参与管理体系持续改进的良性工作机制,工作效率、工作质量有了明显的提升。通过实践证明,充分利用信息技术手段,有效地化解了在管理体系持续改进和精细化管理推进工作中管理粗放、制度不量化、工作不细化以及制度与工作脱节等难题,同时降低管理难度,提升工作效率和质量。 作者:吴钢 单位:中国石油乌鲁木齐石化公司
电力系统分析论文:电力系统分析课程教学论文 一、引言 本课程的先修课程为《高等数学》、《电路》、《电机运行与维护》,后续课程包括《电气设备运行及维护》、《继电保护装置运行》、《顶岗实习》等。 二、课程目标的设定 1.专业能力:能全面掌握电力系统的基本知识;能对电力系统有功及无功功率进行控制与分析;能对电力系统频率和电压进行控制和分析;能对电力系统各种故障运行状态进行分析和计算;能对电力系统安全稳定性进行简单分析和计算;能进行电力系统的规划设计。2.方法能力:分析问题、解决问题的能力;动手操作、独立工作能力;获得与利用信息,探究式的学习能力;工程意识和灵活思维、创新能力。3.社会能力:团队协作能力;交流沟通能力;组织能力;耐心细致的工作能力。 三、课程设计思路 电力系统运行与分析课程基于电网的实际生产过程,以工作过程为导向,归纳提炼典型工作任务,并将行动领域的典型工作任务教学化处理后,按照与实际岗位典型工作任务内容对应的各学习情境组织内容,并且根据任务的复杂程度,以先简单后复杂的顺序排列各学习情境;在各个学习情境中,又按照复杂程度和实际工作程序化各个工作任务。遵循学生职业能力培养的基本规律,以适度、够用的原则,以现场工作任务及工作程序为依据整合、序化教学内容,设计项目教学,教、学、做结合,课堂、实训、实习结合,理论与实践结合。在教学项目实施中,由专业教师组成教学团队,密切配合施教。采用任务驱动教学方法,以学生自主学习为主,教师讲解为辅,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习和终身学习的能力。 四、教学方式的改进 《电力系统分析》课程属于纯理论性的课程,部分理论知识需要较强的想象能力,只能在头脑中通过想象来给出大概的印象。且由于课堂理论教学模式较为单调,多半是老师讲、学生听的模式,降低了学生学习的积极性。1.借助于多媒体及仿真系统在教学过程中,可以采用一些方法来改进现有的困境。如,采用形式多样,内容丰富的理论教学,比如影像、图表,使学生在形象的方法下进行深入的学习。潮流计算是该课程的难点和重点,大部分学生在此部分易产生畏惧和懈怠情绪,教师可借助影像系统向学生展示一个实际电力网络的潮流分布图[1],让学生在脑海里建立一个感性的概念,而不仅仅是枯燥的公式和计算过程,或者利用电网运行仿真软件进行实际电网的模拟演示,引起学生学习兴趣,调动学习积极性。2.理论与实践训练相结合以任务驱动教学为主,将理论讲授与实践训练有效融合,让学生带着任务去学习,通过实际训练融会贯通所学理论知识,培养学生的专业能力,并在完成任务的过程中培养自主学习、独立思考等方法能力以及团结协作、交流沟通等社会能力。本课程以培养学生的综合职业能力为目标,模拟工作情境,使学生深临其境,在完成工作过程中、在体验过程中获得工作过程知识。3.创新教学模式将“教、学、做”的教学模式贯穿始终,利用各种方法和手段使教、学、做合理衔接交融。以岗位技能培养为优秀,同时注重学生学习能力、方法能力的培养。鼓励学生通过独立思考和分组合作,培养发现问题和解决问题的能力。 五、结论 电力系统分析是一门集理论与实践为一体、知识面范围大,是发电专业课程体系中的重中之重的基本课程。“电力系统分析”的教学方式可采用增强理论的形象性、增强互动式教学、增强企业培养的方式。为构建一个高效的教学体系,一方面必须优化理论课程内容,另一方面必须重视实践环节设计,进行综合性实验,切实提高学生的实践能力[2]。 作者:辛华 李依凡 王丽 单位:西安电力高等专科学校 电力系统分析论文:仿真技术电力系统分析论文 摘要:自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。 关键词:仿真技术电力系统 自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。早期的培训大都是经过理论讲解和现场实习,通过实际操作经验的积累来完成的,这种培训方式因是在实际运行的系统上进行操作,不仅培训成本高、培训时间长,而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操作的机会,致使一部分知识只有感性认识,得不到实际操作的锻炼。随着系统规模的加大、复杂程度的提高,特别是造价日益昂贵,训练时因操作不当引起的破坏而带来的损失大大增加,因此,提高系统运行安全性、可靠性事关重大。为解决这些问题,出现了培训仿真系统,模拟实际系统的工作状况和运行环境,以避免运用实际系统时可能带来的危险性及高昂的代价。 变电所培训仿真系统集仿真技术、图形图象技术、数据库等技术于一体,依据变电所电力设备实物、一次设备和二次设备接线图进行设计,如主控室、控制屏、保护屏及设备连接状况,可在模拟设备和二次接线图上进行相应操作,采用鼠标点击的操作方式,简单、直观、易学(见图1)。这种方式使变电运行人员的培训手段大大更新,提高了培训效率,缩短了培训周期。也进一步提高了运行人员的正确判断和处理事故的能力,防止事故扩大化和缩短事故处理时间,从而确保电网安全、可靠、经济运行。 图1 1变电所仿真的现状 目前,我国农网中(110kV、35kV)变电所培训仿真系统主要有孤立变电所型变电培训仿真系统和考虑简单电网的变电培训仿真系统。前一种类型的变电培训仿真系统配置简单,造价相对较低;后一种不仅仿真了变电所的运行状况,而且考虑到电网和变电所之间的相互影响,该类型的变电培训仿真系统在功能上比孤立变电所型的仿真系统要强。此外,还有将无人值班变电所仿真、集控中心仿真、变电所运行管理系统结合于一体的110kV/35kV集控站培训仿真系统。考虑到仿真原理的相同性和孤立变电所型变电培训仿真系统较为简单,能够在单机上独立运行的特点,以下只对该系统进行简要介绍。 2硬件配置的基本要求 微机一台:主频PENTIUM200;32M内存;3.2G硬盘;16倍光驱;显示卡、声卡、音箱等。 3软件配置的基本要求 (1)中文视窗Windows95以上版本; (2)多媒体仿真培训软件。 4主要功能 (1)正常操作训练:断路器操作、隔离开关操作、压板操作、保护投停、电压互感器的切换,电容器的投停等; (2)故障演习训练: 断路器故障:拒动、误动、偷跳; 隔离开关故障:带负荷拉合隔离开关、带电合接地隔离开关; 变压器故障:包括相间短路、接地短路、匝间短路、变压器过负荷、变压器油温过高; 母线故障:母线短路、母线接地; 线路故障:近区短路、接地、断线等; 此外,还有电容器故障、继电保护故障以及其它故障等。 培训者可对设定操作任务或故障,依据系统标准操作票进行操作,系统也可在出现故障时,给予提示并指出错误要点。 (3)操作票生成与培训系统:可对线路、主变压器、母线、电容器等设备开操作票;可对学员的操作以操作票的形式记录;可对学员的操作票和标准操作票进行比较; (4)理论知识的培训:可提供设备的图片和产品介绍;可进行二次回路图纸讲解:包括中央信号回路、电力变压器保护、电容器组保护、输电线路保护、低周减载装置等;还可进行运行规程问答、典型故障处理、经验介绍以及提供考试题库。 (5)系统维护功能:系统可根据110kV变电所的主接线方式(如:单母线接线方式、内桥接线方式、单元接线方式)和正常运行方式的差异及实际变电所的工作情况进行选择和修改,可对考试题目进行增加或修改,还可对二次接线图上的线路名称和隔离开关、断路器号进行更改,使其更加接近变电所的实际运行情况。 操作实例: 倒闸操作是变电所正常运行和检修中都涉及的操作,具有重要的作用,其操作过程如下: ①运行仿真软件,进行操作人员登陆。 ②进行功能选择,进入倒闸操作模块,进行题目分类选择。如选择"10kV倒闸操作题目"后,屏幕上会出现一系列10kV倒闸操作题目的分项内容,用鼠标按钮进行选择,选择"纺织线002断路器停电,纺织线线路检修"(见图2)。选择题目后,可进行标准操作票预览,以便操作人员了解操作步骤后进行正确操作。可单击要点按钮,查看提示注意事项。操作练习既可在线路图上进行,也可在模拟图上进行。 ③依次拉开纺织线002断路器,拉开002-3隔离开关,拉开002-1隔离开关,在002-3隔离开关线路侧挂接地线(见图3)。遇到困难时,可查阅标准操作票和操作要点提示。操作完毕后,调出操作记录与标准操作票进行比较,如果在操作过程中发生误操作,系统会出现报警。 ④选择操作题目后,也可进入考试状态。在此状态下,系统不提供标准操作票和操作要点提示,考试时间到,系统不再进行操作记录。 5结束语 目前,110/35kV变电培训仿真系统在一些变电所已经得到应用,并取得实效。归纳起来,变电培训仿真系统具有如下的特点: (1)计算机仿真程度高。仿真画面完全按照变电所的电力设备实物进行绘制,形象逼真。操作人员在模拟图或二次接线图上用鼠标点击元器件,即可激发元器件动作,元器件动作后仿真变电所同实际变电所情况一致。 (2)培训功能完善。不但可对变电所的正常和异常事故进行仿真,而且可提供完善的二次图讲解。对变电所的继电保护装置从动作原理到动作过程进行分步讲解,突出显示动作断路器和响应元器件,动画模仿电流轨迹。 (3)可扩充性强。仿真系统还应提供维护功能,用户可在使用过程中,按照各自变电所的实际情况进行适当的修改,使其更接近实际运行中的变电所。 (4)人机界面友好,操作简单,显示直观,具有真实性、正确性和灵活性的特点。 总之,变电培训仿真系统能提高培训效率、缩短培训周期、降低培训成本、提高运行人员的技术业务素质,作为一种新型的培训方式,其经济效益和社会效益是显而易见的,具有广泛的应用前景。 电力系统分析论文:浅谈电力系统分析实践教学探索 摘 要:电力系统分析为电气工程学科的重要组成部分,是电气类有关专业学生的必修课程之一,为了使学生更好地掌握这门课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,提出通过搭建电力系统自动化与监控实践平台结合该课程完成实践教学任务。论述了利用电力系统综合自动化实践平台和电力系统监控实践平台与电力系统分析课程内容相结合可开发的相关实验,并结合学校的大学生创新项目、课程设计和毕业设计开设相关课题研究。 关键词:电力系统分析;电力系统自动化与监控实践平台;实践教学 0 引言 电力系统分析课程主要包含电力系统潮流分布计算、电力系统有功功率和频率调整、电力系统无功功率和电压调整、电力系统短路计算等内容,为电气工程学科的重要组成部分,是电气类有关专业学生的必修课程之一,为了使学生更好地掌握这门课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,宁夏理工学院结合教学内容,搭建了电力系统实践平台。该实践平台综合性强,要求学生掌握“工厂供电”、“电力系统分析”、“电气控制技术”、“电力系统继电保护”等相关课程知识。指导教师在实验课前要对相关实验项目进行操作和分析计算,确保实验安全和可靠,实验过程以学生动手为主教师指导为辅共同完成实践教学任务。由于属于新建实践教学平台,缺乏相关专职实验管理和开发人员,目前仅开发了三个实验:发电机启动和运转实验、同步发电机手动准同期并网实验、单机带负荷实验。需要结合电力系统分析课程内容,开发相关实验和相关课题研究,将对电力系统分析实践教学起到良好的促进作用。 1 电力系统实践平台简介 电力系统实践平台由电力系统综合自动化实践平台和电力系统监控实践平台两部分构成。 电力系统综合自动化实践平台是一套可模拟发电过程、各种电力故障、有功和无功功率调整等功能的整合实验设备,反映了传统发电厂电能从产生升压传输降压分配等完整的供电原理。该套实验设备包括了原动机、发电机、控制柜、实验操作台、三相可调负载箱和自耦调压器。其中原动机由一台功率3KW、电压400V、转速1500rpm的直流发电机组成;三相同步发电机输出功率2KW,功率因素0.8,电压400V,转速1500rpm,直流电动机和同步发电机由联轴器软连接在一起;控制柜由测量仪表单元、原动机控制单元、发电机励磁单元、准同期单元、设备接口单元、电源单元组成;实验操作台由输电线路单元、微机线路保护单元、控制方式选择单元、监测仪表单元、指示单元、设置单元和设备接口单元组成;由15KVA自耦调压器来拟无穷大系统;三相可调负载箱包括阻性负载和感性负载。 电力系统监控实践平台是一个集系统开放化、结构微机化、监控屏幕化、功能综合化和电力潮流结构多样化为一体的综合自动化实践平台,主要由计算机系统、实验操作台和模拟无穷大系统组成,与电力系统综合自动化实践平台配合共同完成相关实验项目。该实践平台能够面向院校新建课程体系,组建开放式实验室和培训中心,有利于提高学生的实践能力和创新思维能力,为电气类有关专业学生以后走向工作岗位打下坚实的专业基础和动手能力。 2 电力系统实践平台与电力系统分析课程结合可开发的实验 电力系统分析课程主要包括电力系统潮流分布计算、电力系统的有功功率和频率调整、电力系统的无功功率和电压调整、电力系统三相短路的分析与计算、电力系统不对称故障的分析与计算等部分。 根据电力系统实践平台特点,结合电力系统分析课程内容,通过电气类教师实践与论证最终可开发的实践项目有: (1)发电机组的起动与运转实验; (2)同步发电机励磁控制实验,包括不同控制角对应的励磁电压波形实验、典型方式下的同步发电机起励实验、励磁调节器控制方式及其相互切换实验、跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验、伏赫限制实验、欠励限制实验、同步发电机强励实验、调差实验、过励磁限制实验; (3)同步发电机准同期并列运行实验,包括自动准同期条件测试实验、线性整步电压形成(相敏环节)测试实验、压差-频差和相差闭锁与整定实验、导前时间整定及测量方法实验、手动准同期并网实验、半自动准同期并网实验、自动准同期并网实验; (4)单机-无穷大系统稳态运行方式实验; (5)电力系统功率特性和功率极限实验; (6)电力系统暂态稳定实验; (7)单机带负荷实验; (8)同步发电机实验,包括同步发电机空载实验和短路实验、同步发电机V形曲线实验、同步发电机外特性实验。 3 课题研究与电力系统实践平台的结合 宁夏理工学院电气类有关专业师生可根据THLZD-2型电力系统综合自动化实践平台和THLDK-2 型电力系统监控实践平台的特点和现有设备,拟定出与实际生产相结合的或者理论研究型的大学生创新性项目、课程设计、毕业设计或科研课题。如对电力系统三相不对称短路电流的故障研究,可以通过该实践平台构建与实际情况高度相似的模型进行大量可行性研究实验,设置不同短路故障类型进行实验研究,得到实验数据,并对实验数据进行分析; 另外,该实践平台可以针对学校新开设课程体系,创建开放式实践教学平台,即学生结合课堂理论知识、相关企业实践和校内实践平台来学习专业知识和技能,通过这种开放式实践教学平台,能够提高学生的工程实践能力、专业综合素质和创新思维,打破传统的只注重理论教学,轻实践教学的模式,为电力行业培养更多 “有理想,有道德,懂技术,会管理”的高素质应用型人才。 4 结束语 为了让学生更好地掌握电力系统分析课程的专业知识、培养学习兴趣、提高专业实践能力,本文提出通过与电力系统实践平台相结合,开发相关实践项目。电气类有关专业师生也可结合该实践平台资源,进行大学生创新性项目实践、课程设计和毕业设计,以及教师的科研项目研究工作 作者简介:张建刚(1980-),男,宁夏石嘴山人,硕士,助教,教师,研究方向:电力系统自动化。 电力系统分析论文:基于卓越电气工程师培养的电力系统分析课程改革 [摘 要]电气工程及其自a动化专业以卓越工程师实验班模式,探索“三创型”专业人才培养的可行方式,着力加强学生对工程实践的了解、专业知识与应用的结合,强化培养学生的工程创新能力、优秀的学习能力以及团队协作精神。在电力系统分析课程现状的基础上,基于卓越电气工程师培养目标,贯穿问题教学法的理念,对该课程的理论教学和实践教学环节进行改革,并对课程进行拓展,提高学生的创新意识和能力。学生通过这种方式学习后,对课程的理解以及对电力方面知识的兴趣都有了很大提高。 [关键词]卓越电气工程师;电力系统分析;问题教学法;课程拓展 创新高校人才培养机制是十八届三中全会提出的明确要求。为贯彻中央提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,教育部启动实施了卓越工程师教育培养计划。[1]惠州学院为配合国家教育战略,促进学院学科建设,在学校内开展了卓越工程师培养系列活动,其中电子科学系的电气工程及其自动化专业成为首批试点专业之一。 电气工程及其自动化专业以卓越工程师实验班模式,探索“三创型”专业人才培养的可行方式,着力加强学生对工程实践的了解、专业知识与应用的结合,强化培养学生的工程创新能力、优秀的学习能力以及团队协作精神。这对教师的教学工作提出了更高的要求。本学科非常重要的专业基础课――电力系统分析是一门理论分析严谨、涉及内容广泛的课程,包括电力系统稳态和暂态分析两大部分。它既是后续电力系统继电保护、发电厂电气部分等相关课程的理论基础,又是学生专业素质形成的关键课程之一,对学好本学科起着非常重要的作用。 一、电力系统分析课程现状 电力系统分析课程内容与电力系统运行过程密切相关,同时又有大量的计算,学生普遍反映学起来难度较大。随着计算机技术、现代控制技术和电力电子技术的迅速发展,云计算和大数据技术与新能源技术的结合,本课程的教学内容日益丰富,教学要求也不断提高。近年来,与本专业相关的一些新技术发展很快,特别是美国提出进行新能源革命从而带动美国经济复苏的发展战略后,全球掀起了新能源开发及应用和智能电网的研究与建设的热潮。[2] [3]可见,对电力系统分析课程的教学内容、教学方法、教学手段等实践创新方面的改革势在必行。 二、问题教学法在理论教学环节的应用 问题教学法是教育理论中一种互动式教学方法。[4]笔者采用问题教学法来讲授电力系统分析课程,将课程的主体结构通过提问的方式引出,并要求学生在课程学习结束后完成以下4个任务:1.电力系统建模,以稳态模型为主,兼顾暂态模型;2.计算电力系统正常运行状况下的功率、电压的分布(即潮流分析);3.计算电力系统发生各类故障时的电压、电流分布(即故障分析);4.计算电力系统在各种扰动下能否维持稳定运行(即稳定分析)。 简略地说,就是掌握复杂电力系统的数学建模,并能够进行潮流、故障、稳定3大计算。课程的主体结构由以上对应的4部分组成,每个部分包含若干章节内容。为提升学生对课程的认知,笔者根据多年教学经验,精心挑选下列一组问题作为教学的主线。 1.直流电力系统与交流电力系统的特点各是什么?现代电力系统采用的是那种模式?具有什么特点?2.参照电机学,如何建立发电机、变压器、电力线路和电力负荷等元件的数学模型,对于多电压等级的电网,如何对各元件参数进行电压等级的归算,进而构建电力网络的数学模型。有名制、标幺制,精确法、近似法在进行电压等级归算时有什么异同之处?3.电力系统稳态分析中提出了潮流分析这一概念,给出对“潮流”这一词的理解。电力系统就是一个大的电路网络,那么“潮流计算”与一般的“电路稳态计算”有什么异同之处?4.在复杂电力系统潮流的计算机算法中,节点被分为几种类型,已知数和未知数各是什么?这与实际电力系统中的哪些设备(厂站)相对应?5.为什么要用对称分量法求解电力系统不对称短路故障时的故障电流?这一方法的数学原理是什么?有没有其他的方法可以计算不对称故障的短路电流?6.电力系统中各元件的序阻抗的是如何定义的?其物理含义各是什么?系统分析与设计中所取的电抗值又是如何得到的?7.系统的稳定性是如何定义的?电力系统稳定性主要涉及哪些电气量? 通过问题的设置,逐步引出课程相关内容。笔者在教学过程中体会到,用问题来引导学生可以提高学习的导向性,把学生兴趣吸引到问题上来。在关注解决问题的具体方法时,要让学生理解每个方法、步骤的意义,以免因为内容庞杂而失去对问题全貌的了解。[5] 三、实践环节的创新 笔者在实践过程中积极探索,加强实践教学的内涵建设,提升课程的实践性和创新性,取得了较好的效果。 (一)开放实验教学模式 电力系统综合实验室,由3台“WDT-IIIC电力系统综合自动化试验台”和1台“PS-7G型电力系统微机监控试验台”及相关设备组成,是一个自动化程度很高的动态电力系统物理模型,能够反映现代化电能的生产、传输、分配和使用的全过程,体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点,实现电力系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化,并使教学实验管理现代化。对于卓越电气工程师班的学生来说,除了按要求完成课程基本的实验内容之外,还要在课余时间对实验平台能完成的其他内容作试探性研究和拓展。学生通过实验平台开放的接口做课程设计和研究,拓宽了视野,加深了对理论知识的理解。 (二)自主研发、修复实验装置模块 综合设计实践教学是高等学校培养“卓越电气工程师”专业教学计划中的重要部分。本课程鼓励学生在实践过程中自己动手设计装置,完成相关实验内容,或者对旧实验装置进行维修,恢复装置功能。学生通过这种实践,对实验过程和内容有了更深刻的理解,提高了动手能力。 四、课程拓展及创新能力培养 笔者在教学过程中,一直强调学生要注重本课程具体章节内容之间的联系,逐步掌握单个知识点,理解课程体系结构,进而理解专业教学体系结构,熟悉本课程在整个教学体系中的地位和作用。通过把问题法融入教学中,能避免学生片面的学习单个知识点而忽略对全局的了解,能提高学生分析问题、解决问题的能力。 同时,笔者在教学过程中注重紧跟前沿技术,提升学生的创新能力。本课程内容讲授到一半时,学生对课程内容已有了一定的认识,笔者要求每位学生都要去查找文献,了解电力方向的最新技术和发展方向,然后上交一篇报告,对涉及的新技术进行描述并写心得。为了提高效率避免雷同,笔者规定,报告提交时按照时间先后顺序,若该技术在先前提交的报告中已使用,则后而提交的报告中就不能再涉及,这样越往后报告提交难度越大,所以学生基本都以最快的速度去查找资料写报告。报告审核工作由笔者独立完成,对粗制滥造、敷衍了事的报告笔者一律退回要求学生重写,直到通过为止。等学期末课程快结束时专门有新技术讨论课,这时笔者要求学生对自己报告中的新技术进行脱稿描述,以检查学生对新技术的理解程度,并对整个过程进行打分,计入期末考核。 学生通过查找技术资料写报告,对专业的前沿技术有了一定的了解,对自己未来的发展方向也有了较清楚的认识。比如,新能源开发及应用和智能电网的研究与建设目前在全球进行得如火如荼,新一代的大学生也要紧跟时代潮流,但学校实验条件有限,怎么办?有学生就发现,微电网技术就是一个很好的切入点。微电网(Micro-Grid)也译为微网,它是将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合,形成一个单一可控的单元,同时向用户供给电能和热能。微电网中的电源多为微电源,亦即含有电力电子界面的小型机组(小于100kw),包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池以及超级电容、飞轮、蓄电池等储能装置。[6]微电网是实现主动式配电网的一种有效方式,它既能与大电网联网运行,也能在电网故障或需要时与主网断开单独运行,是传统电网向智能电网的过渡。不少学生在了解了相关知识后,已打算把微电网技术作为自己未来的研究和发展方向。 五、小结 本文在电力系统分析课程现状的基础上,基于卓越电气工程师培养目标,将问题教学法的理念贯穿于教学实践,对该课程的理论教学和实践教学环节进行改革,并对课程进行拓展,提高了学生的创新意识和能力。学生通过这种方式学习后,对课程的理解以及对电力方面知识的兴趣都有了很大的提高。卓越计划实施时间并不长,在今后的实施过程中还需继续探索、总结,不断调整,这样才能不断进步。 电力系统分析论文:应用型人才培养目标下电力系统分析课程教学改革与实践 摘要:应用型人才培养目标下,《电力系统分析》作为应用型电气工程及自动化专业的一门优秀主干课程,对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力,具有很重要的作用。本文围绕应用型本科电气工程及自动化专业《电力系统分析》课程教学中存在的问题,阐述了教学内容改革思路和方法,体现了应用型本科“理论与实践相结合”的特色。 关键词:应用型;电力系统分析;教学改革;实践 一、引言 应用型本科是以本科教育办学定位为标准,以培养应用型人才为优秀的高校新型教育模式,既强调“实践能力”,又强调“创新能力”。电力系统分析作为电气类专业的基础课程,如何来体现应用型本科特色,培养技能型和岗位型人才,主要体现两个方面:一是“知识素质”;二是“能力素质”。知识素质主要表现为:专业知识面要宽泛,专业知识深度不宜过高,公式和定理的推导、证明适当省略,注重结论的应用性;能力素质主要表现为:强化操作技能和规范,提高实践动手能力和综合素质能力。因此应用型本科《电力系统分析》课程“突出应用特色,注重实践能力,提高教学质量”的教学改革目标,并围绕地方经济发展为基础,以突出应用型特色作为教学改革的前提,以提高教育教学质量作为改革的目标。 《电力系统分析》课程作为电气工程专业的主干课程之一,它不但有大量的理论概念和基本计算,而且工程应用实践性较强,对该专业的课程体系起到承上启下的作用,它既是线性代数、电路基础、电机与电气控制、电力电子等课程的总结,也是工厂供配电技术、电力系统继电保护自动装置等专业课程的基础,在电气工程专业教学和应用型本科培养高质量、高素质学生有十分重要的地位。近些年,随着电力系统行业的智能化程度的快速发展,对电气工程专业应用型学生培养的能力要求越来越高,也就对《电力系统分析》课程提出了更高的定位,原有的教育教学模式已不能满足电力行业建设的需要,不能体现应用型教育的发展特色。 二、《电力系统分析》课程教学中存在的问题 1.学习兴趣不浓:《电力系统分析》课程部分内容抽象、公式多、计算多、系统性和逻辑性较强,学生学习缺乏兴趣,“教师教”和“学生学”都很困难。 2.教学内容没有与时俱进。电力系统行业更新速度较快,教材中的内容虽然也在不断有新版本出现,但无法充分体现近十多年来本学科的最新进展和前沿动态。 3.教学方法、手段和形式单一。多媒体教学等现代化教学手段没有普及。首先,现有《电力系统分析》课程在教学上理论性强,内容上有大量的矩阵计算和矢量电路图形,所以用传统的板书教学,形式比较单一,教师也必须在课堂上占用大量时间进行公式推导和画图,教学效率较低,教学效果偏差;其次,《电力系统分析》课程工程实践较强,实际的电力系统结构和运行方式仅靠讲授来体现,无法更直观、更形象地将教学内容呈现在学生面前,不符合应用型人才培养的需要。 4.理论与实践教学相脱节。应用型本科注重培养学生的实践动手能力,《电力系统分析》课程教学模式偏重于基本概念和计算方法,缺少实践环节。 三、《电力系统分析》课程教学内容改革思路和方法 (一)教学思想的更新 在教学思想上,必须牢固树立“突出应用特色,注重实践能力,提高教学质量”的目标。以应用型本科教学为培养模式。在教学形式上,摆脱单一化的形式,让学生运用基本理论知识参与实际系统开发,提取系统的运行数据和拓扑结构。培养学生面对工程实践的应用能力。促进教学研究互相结合,使学生更了解本学科的前沿知识。 (二)教学内容的优化 为了适应应用型本科教学,针对《电力系统分析》课程教学改革所应体现的知识和能力素质,我们对课程的教学内容作了调整和优化,并提出了新的教学要求,具体从以下三方面进行: 1.修订人才培养设置,压缩理论学时,增加实践内容,形成新的教学模式。应用型本科院校培养人才的最终目标是以服务地方经济为出发点,所以在讲授基本理论的同时,让学生实际参与整个电力系统的构想、设计、运行和优化,使学生的实际工程训练能力得到提高。 2.增加辅助教材,充分了解学科前沿。在选用课程的教材时,采用规划教材为主,增加辅助教材编写。通过辅助教材可以全面了解本行业国内外的科研成果。重点是将理论内容穿插在实践课中讲授,让学生从实践中去深入了解目前本行业发展的前沿和热点问题。这样能有效的巩固专业知识,提高学生的专业学习兴趣;同时考虑到电气工程及自动化专业学生毕业后大部分将为本地区的电力行业服务,在电力网介绍和潮流(包括简单潮流和复杂潮流)计算讲解的时候,多以实际电网系统运行状态为例,实现应用型本科人才培养目标定位。 3.增加课程设计。课程设计是对《电力系统分析》课程的一个综合性实践教学,把知识点进行整体性回顾。《电力系统分析》课程包含两个课程设计:一是潮流计算方面,它是电力系统很重要的计算,根据给定的电力系统的运行条件,确定稳态运行时各参数的一种计算,可以分析研究电力系统规划和运行时的各种问题进行检验和预知。通过这个课程设计,学生对稳态分析过程有一个全面性的了解,提高分析问题的能力;一是短路计算方面,为了避免发生短路而正确选择和设计系统上的电气设备和继电保护装置,通过进行短路计算可以降低发生短路的后果,让学生对发生短路时遇到的各种问题提前进行分析总结,提高解决问题的能力。 (三)采用现代化教学方法与手段 随着教育信息技术的迅猛发展,《电力系统分析》课程中传统的板书式教学很难满足现代教育教学的需要,用讲授法根本无法描述清楚实际电力系统具体运行情况,学生理解上也存在困难。为了提高理论课的教学效果,吸引学生兴趣,必须采用多元化的教学方法和手段。 1.课堂教学采用多媒体配合板书教。首先,在公式推导时沿用板书教学的优点,吸引学生主动思考,整个推导过程全程参与,有助于对知识点的理解;其次,在讲授比较抽象的内容时结合多媒体演示,使教学内容更加具体化、形象化和生动化,加深学生对内容的理解,用多媒体结合板书教学在《电力系统分析》课程中起到事半功倍的效果。 2.仿真模拟教。为了使电力系统潮流变化等进一步形象化,呈现动态的变化过程。用计算机仿真动态模拟教学可以更生动直观的表达,还可以将仿真软件直接贯穿到学生的课程设计中,在对知识易于理解和掌握的同时,增加学生熟练话的程度,全程参与工程实践,这是其他教学方法无法比拟的效果。 3.网络教学。为充分利用学生的课余时间,运用翻转课堂的教学方法,将《电力系统分析》课程包括教学大纲、教案课件、电子教材、参考资料、实践指导、习题集及答案、授课视频等,通过公共账号上传到网络,让学生提前预习、熟悉和了解,带着问题进入课堂,课后还可以有效的复习回顾。另外,为方便学生学习,还设置了在线辅导、答疑和网上自测等网络交流平台。教学资源上网后能较好地解决学生课前预习、课后复习中遇到的相关问题,并有助于提高学生的自主学习能力,也是对课堂教学方法的多样化提供了一个有力支持。 (四)培养学生的工程创新能力 为让学生的理论和实践有机结合,根据内容不同,让学生通过自愿组织成立学习小组,每小组全程参与教师的科研内容,利用查阅资料、提出方案、实验数据分析处理、论文撰写等环节,使学生不但能锻炼实际操作能力,又培养了团队合作精神,拓宽了工程实践视野,提高了工程创新能力。从现在开始,培养他们独立动手的工作能力,提高学生对电力系统分析课程的学习积极性。 (五)加强实践教学环节。 应用型本科注重学生实践能力的培养,本课程的教学内容十分抽象,且电力系统的控制,十分复杂、宏观,学生无法凭想象来建立起知识体系。 1.组织学生参观周边发电厂、变电站以及一些工矿企业的电力设施,并邀请电力行业一线工程师讲课,定期安排学生实习,让学生对电力网、控制系统、变电站的结构和工作原理有较深入的认识,有助于对理论教学的展开; 2.其次,通过加大《电力系统分析》课程的实验,尤其是与实践密切联系的等值电路、潮流计算和对称电路以及不对称电路计算的实验,进一步加深学生对基本计算方法的应用; 3.另外,建立电力系统仿真实验室和实验台,通过对电力系统的动态模拟仿真,灵活的设置故障条件,分析稳态和暂态行为,吸引学生的兴趣,提高他们的动手实践能力,将实践教学结合软件仿真进行实验,搭建实践教学平台,可以更直观、生动地阐述电力系统运行过程,使电力系统分析不再是抽象的理论,能够提高学生的实践动手能力,让其做到理论与实践相结合,提高实践教学水平。 三、总结 《电力系统分析》课程作为应用型电气工程及自动化专业的一门重要的专业课程,对提高学生的理论知识和培养学生的实践动手能力,具有很重要的作用。因此,只有把理论与实践有机结合,形成有应用型特色的课程体系,切实提高高校的人才培养质量,才能取得良好的教学效果,实现应用型人才培养的目标。 电力系统分析论文:基于工程教育认证的《电力系统分析》课程教学探索 摘要:《电力系统分析》是电力系统自动化方向的主要专业课,在课程体系中发挥着“承前启后”的作用,有着兼具理论性和工程性的特点。在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下,本文从理论教学和实践教学两方面入手,讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。 关键词:电力系统分析;培养目标;工程教育认证 一、前言 工程教育认证作为高等教育认证的重要组成部分,属于专业认证,是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家,以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求,对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[1]。 我校的电气工程及其自动化专业的综合改革是以工程教育认证工作来引领的,旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。通过模块化课程体系有效地推进培养目标和毕业要求的实现。 《电力系统分析》是电力系统自动化模块的主要专业课,占据整个模块课总学分的1/3。该课程作为《电路基础》、《电磁场》和《电机学》等先导课程的延续以及《电力系统继电保护原理》、《发电厂电气部分》、《电力系统调度》和《高电压技术》等后续课程的基础,发挥着“承前启后”的作用,有着兼具理论性和工程性的特点。该课程的目标定位为:要求学生掌握电力系统的基本内容和基本概念;熟悉电力系统的基本运行方式和调节方法;熟练掌握电力系统的基本分析和计算方法;掌握电力系统各种故障及其分析方法;了解电力系统的稳定性分析,为培养高素质的电力工程技术人才奠定坚实的基础。 在以培养目标为导向、以学生为中心的教育理念驱动下,本文从理论教学和实践教学两方面入手,讨论《电力系统分析》课程基于工程教育认证标准的教学改革。 二、教学内容、方式和方法的探索 (一)教学内容的合理配置 《电力系统分析》主要包括电力系统的稳态分析和暂态分析两部分。重点讲述电力系统的三大常规计算,即潮流计算、短路计算和稳定性计算,这也是本门课程的重点难点所在。其中,稳态分析部分的电网等值电路、电压降落和功率损耗是潮流计算的基础,电力系统正常运行方式的调整与控制是潮流计算的应用。暂态分析部分的同步电机的数学模型是基础,其电磁暂态过程主要针对故障分析时的短路计算,机电暂态过程主要针对稳定性计算[2]。 在教学过程中,三大计算自然要重点讲述,但是其中的计算机算法部分可以适当压缩学时,因为相应的课程实验、课程设计和毕业设计部分会有针对三大计算的具体上机操作。而相应的基础知识部分则需要仔细讲解,尤其是部分同学《电路基础》和《电机学》掌握的比较薄弱,基础知识部分如果进度过快,会导致后边的三大计算根本无法理解和掌握。 《电力系统分析》除了具有较强的理论性,还有一定的工程性。根据已就业同学的信息反馈,在教学过程中,应适当地引入个别工程实例以及目前的电力系统新技术专题,让学生能将所学的理论知识和实际的工程联系起来,激发学习的兴趣和动力。 (二)教学方式的多元化 该门课程的理论性较强,教学方式仍以多媒体和板书结合的教师讲解为主。然而课程中涉及到大量的计算,需要习题(作业、课堂讨论和课堂测验)来支撑。由于作业是在课下完成的,不可避免地出现部分同学互相抄袭的现象,导致不能通过作业来准确地反映出学生对知识的掌握情况。课堂讨论和测验的方式,一来可以方便教师准确地观察学生的真实水平,二来通过学生到讲台上讲解习题,提高学生课堂的参与度,便于学生自己找出彼此间的差距,活跃课堂气氛,激发学习兴趣。 除了上述传统的课堂教学之外,还可以通过网络课程的形式,将课程相关的电子资源分享给学生,并通过网络论坛的形式,开展课程内容的相关讨论。 (三)教学方法的灵活性 《电力系统分析》中有一些比较难以理解的章节,需要采用较为灵活的教学方法来授课。比如,同步电机突然三相短路分析这一节,涉及的内容较多,既有电机方程,又有短路电流计算,看起来十分复杂,尤其对一部分数学基础不好的同学,看到这些复杂的公式会直接望而却步。因此,教学过程中不应该侧重具体的公式推导,而应该先从基本思路着手,和之前学过的较为基础的电路知识进行类比讲解。比如:把“短路前”和“短路后”看成电路中动态电路的“换路前”和“换路后”;短路电流的计算方法和“三要素”法相类比,即分别求出起始值、稳态值和直流、交流分量的衰减时间常数,带入“三要素”法的表达式中,得出短路电流的计算公式。这样,学生先从整体思路上有一个清晰的框架,然后,再针对每一部分进行具体的数学计算,就不会产生思路不清的困扰。 三、实践教学的探索 如前所述,该门课程具有一定的工程性,需要相应的课程实验、课程设计、毕业设计和实习等实践教学环节,这样才能使本专业的毕业生达到相应的培养目标和毕业要求。 (一)基于PSASP的课程实验[3] 课程实验设置的主要目标是通过实验,培养学生的基本实验技能,加深对电力系统的理解,学生利用仿真平台完成电力系统参数的录入、潮流计算、短路计算、功率特性和功率极限等实验,初步掌握电力系统的基本分析方法,加强对电力系统分析知识的掌握能力。 上述目标通过让学生使用PSASP(电力系统分析综合程序)软件,在本专业的电力系统仿真实验室完成电力系统潮流计算仿真、电力系统的短路计算仿真、单机―无穷大系统稳态运行方式和电力系统功率特性和功率极限等实验。学生通过上机实验,能够基本掌握电力系统的分析方法,甚至个别同学还在使用PSASP的同时,使用MATLAB软件实现相关的潮流和短路计算[4],并对两种结果进行比较分析。 (二)课程设计和毕业设计 该门课程的课程设计是用单独的一周时间来完成的,具体分配了3个设计题目,由学生自由分组和选题。主要是希望学生通过开展课程设计锻炼解决实际工程问题的基本能力(查阅资料、工程问题的数学计算和分析、报告的撰写及团队合作)。 课程设计题目的选取来源于相关的科研项目,以潮流计算和短路计算为优秀的相关工程性问题。主要考察对手算潮流和短路计算基本方法以及计算机潮流和短路计算的掌握情况。具体分组为2人一组,组员过多,会导致个别组员实际承担的工作过少;一人独立完成,时间不够充裕。因此,2人一组可以较好地分配工作和保证课程设计的顺利完成。 课程设计的验收工作以现场答辩的方式来完成,答辩成绩占总成绩的40%。指导老师会针对每组提交的设计报告,提出2~3个问题,同时要求现场演示计算机仿真过程,并根据具体情况,提出1~2个问题,如果超出3个问题回答不正确,则视为课程设计不通过。答辩过程中,选择同一题目的小组之间可以互相提问和评价,该环节占答辩成绩的20%。这样有利于学生加深对设计题目的理解和认识,同时找出设计过程中的不足以及同他人之间的差距。 毕业设计安排在大四的下学期,除了《电力系统分析》,其他相关的专业课程学生都已经选修完毕,具有一定的综合运用电力系统相关知识的能力。设计题目来源于科研项目中的小项目,以锻炼学生开展项目研究的能力。 毕业设计比之课程设计,题目要复杂得多,是对整个大学期间所学相关专业知识的整体验收。《电力系统分析》所学相关知识作为毕业设计题目的优秀内容,是对该课程教学效果的另一种验收形式。相比考试而言,能更加有效地检验毕业生是否具备了培养目标和毕业要求中罗列的基本能力。 (三)实习环节 课程相关的认识实习和生产实习由于电力行业的特殊性,使得学生只能在变电站和发电厂进行参观,而不能进行具体地操作。这个过程中就需要带队的教师能够在参观前和参观过程中对所学知识的具体应用进行讲解,以提高实习的效果。 通过学生对实习的反馈情况来看,大家对实习单位的兴趣比较大,在具体参观过程中,对电力设备和电力系统接线和运行方式的认识得到了加深,使原来仅停留在原理图和结构图上的电力系统形象化。同时,学生对毕业后所能从事的工作有了一定的了解,更能激发相关专业课程的学习兴趣。 四、结语 通过以上教学内容、方式和方法的探索,使学生能更易于理解和掌握本门课程的理论知识,而实践教学的具体开展,则通过课程实验、课程设计、毕业设计和实习环节来确保学生将所学的理论知识用以分析和解决具体的工程性问题,更好地达到本课程的培养目标,从而自下而上地支撑本专业学生的毕业要求,使培养出的学生成为电气工程相关领域的复合型工程技术与管理人才。 电力系统分析论文:电力系统分析教学方法探讨 【摘要】通过电力系统分析理论课和仿真教学实践经验及教学研究心得,以某高校电气工程及其自动化本科专业为例,分析中外经典教材的优缺点,探讨新形势下的教学方法,构建更加符合现代教学要求和学生需求的教学方法。 【关键词】电力系统分析 教学方法 实践经验 电力系统分析课程是各高等院校电气工程及其自动化专业的优秀专业课程,是该专业学生知识体系的重要组成部分,同时也是该专业学生毕业后工作或深造的必修课程。但是,对于电力系统分析课程而言,该课程涉及的知识面广,对电路原理、电机学、电力电子技术等先修课程的要求较高,同时,近年来世界范围内智能电网技术发展迅猛,各种新技术层出不穷,这些因素都给课程体系的优化设计提出了更高的要求。要求该课程在有限的课时内,基于多门先修课程的基础知识,系统讲授电力系统静态分析方法,并结合新兴技术提高学生学习兴趣与专业技能。 1教材的选择 1.1国外经典教材 现代电力系统分析与控制起源于国外,国外的电力系统研究者和教学工作者在几十年的发展过程中积累了大量的宝贵经验,也出版了多本经典教材,如Robert H. Miller等编著的《Power System Operation》、Turan Gonen编著的《Modern Power System Analysis》、Prabha Kundur编著的《Power System Stability and Con?鄄trol》等。这些教材对电力系统分析的理论讲解透彻,深入浅出,且经过几十年时间的检验,其教学价值得到广泛的认可。 虽然国内外电力系统分析的基本原理是相同的,但是由于电力系统运行机制的不同,国外教材对培养我国电力系统人才具有一定的局限性。此外,由于电力系统分析课程主要针对本科二、三年级的学生,完全使用国外经典教材进行双语或全英授课难度较大。 1.2国内经典教材 国内的高校虽然较国外高校而言在现代电力系统分析领域的教学起步较晚、差距较大,但是近年来在国家政策的大力扶持下,取得了快速的发展。同时,也形成了几本优秀的教材,如东南大学陈衍编著的《电力系统稳态分析》、华中科技大学何仰赞等编著的《电力系统分析》、四川大学刘天琪等编著的《电力系统分析理论》等。这些教材从简单知识入手,由浅入深,分析透彻,自成体系。 针对国内本科电力系统分析教学的现状,可以选择国内出版的讲解清晰、全面的教材为主线,并以国外经典教材为辅助。 2.教学方法的改进 电力系统分析课程作为电气工程及其自动化专业优秀课程,对电路原理、电机学等基础先修课程的要求较高,且由于电力系统设备大多属于高压设备,对实验室资金投入的要求较高,国内只有少数几所高校具备开展电力系统动模实验的条件。如果仅仅按照教材照本宣科,学生很难深入理解和掌握相关领域的知识。因此,在理论教学实践中,穿插教材中所缺乏的仿真实验,并结合生活实际经验讲解相关原理,可以更好地帮助学生掌握理论知识。 2.1计算机仿真辅助教学 MATPOWER是一款基于MATLAB的开源电力系统仿真软件,具有操作简单、运行结果可靠等优点,可以满足一般电力系统计算和分析的需要,进行简单讲解后学生即可独立操作,作为对理论教学的辅助。 例如,在电力系统电压调整章节,根据如图1所示的电压调整原理图,得到如式(1)所示的电压调整关系式,进而得出电压调整的四种措施:即改变发电机机端电压、改变变压器变比、改变负荷功率分布和改变网络参数。 图1 电压调整原理图 Vi=VGk1-■k2 (1) 但是,按部就班的理论推导难免枯燥和抽象,通过MATPOWER仿真软件,可以简单地通过修改相应系统参数,经过潮流计算后便可直观地观察节点电压的变化情况,加深学生对知识的理解与记忆。 总的来说,MATPOWER是一款可以在Windows环境下方便使用的开源电力系统仿真软件,可以方便地应用于课堂教学演示或课后仿真实验。 2.2理论与实践相结合教学 电力系统分析课程具有概念多、抽象和难以理解的特点,学生普遍反映所学知识与实际生活经验较难结合,教学内容较为枯燥等问题。因此,在教学实践中应努力将理论与实践相结合,让学生学得有兴趣,学以致用。 例如,在讲解“断路器”这一常用电力设备时,如仅仅从其灭弧的原理和作用角度进行讲解,往往得不到较好的教学效果。因此,作者在教学实践中尝试首先从电网电弧入手,讲解电力系统中灭弧的重要性;然后,从生活中“断电几秒自动恢复”的现象,引入“自动重合闸”的介绍;最后,从电网操作安全的角度,讲解“断路器”和“隔离开关”之间的区别与联系,以及电网检修过程中两者的操作顺序。实践表明,通过以上教学方法的应用,学生概念掌握清晰,且记忆深刻,取得了较好的教学效果。 此外,还可以用生动活泼的表达方式,激发学生学习的兴趣。例如,电压调整的方法大多是通过增加或减少无功功率的供给来达到调压的目的,但是改变变压器变比的方法是一个例外,因为其本身并不产生或消耗无功功率。如仅仅从改变变压器变比进行调压原理的角度进行讲解,说明该调压方式只适用于电网局部调压的局限性,学生理解较为困难,记忆不深刻。因此,作者采用“我不生产无功,我只是无功的搬运工”这一描述,阐述改变变压器变比的调压原理,可有效激发学生兴趣,加强记忆。 3.结束语 近年来,借助我国建设坚强智能电网的大背景,我国高校电力系统及其自动化专业的人才培养工作取得了快速发展。本文积极探索提高电力系统分析课程教学效果的教学方法,从教材的选择和教学方法的改进两个角度进行了较为详尽的探讨。作者所做的这些努力,在实践中获得了学生的普遍认可,同时也希望这些经验与方法可以为兄弟院校相关专业的教学提供参考和借鉴。 作者简介: 孙伟卿(1985-),男,博士,讲师主要研究方向:电力系统分析。 电力系统分析论文:电气工程虚拟仿真实验在电力系统分析课程中的应用 【摘要】针对目前电力系统分析课程的教学现状,将电气工程虚拟仿真实验应用到教学中来,通过电力系统仿真实验和水电站仿真实验,使学生将抽象的理论知识很好的与实践结合起来,开放型实验室和互联网实验平台极大的提高了学生学习的积极性和学习效果。 【关键词】电力系统分析 电气工程虚拟仿真实验 运维合一 【基金项目】科研人才启动基金(KJ2013B025)。 电力系统分析课程是电力系统自动化专业的重要专业课程,涉及一系列电力系统的优秀技术:潮流计算、调频调压、经济运行、同步发电机电磁暂态过程、短路计算及机电暂态稳定性分析等。学好电力系统分析对于电力系统专业的学生来讲至关重要。 1.电力系统分析课程教学现状 电力系统分析课程虽然重要,但从每年的教学效果来看并不是很理想。由于前修课程电机学没学好,以及电力系统分析课程知识点较多,理解起来有难度,部分同学没有养成良好的学习习惯,课下没有及时巩固复习,课堂内容掌握不好时容易产生畏难情绪。此外,即使部分同学理论知识掌握较好,但感觉较抽象,对某些知识持怀疑态度,如:调频时,增大气门开度,实际生产中发电机转速的变化,输出功率的变化,频率的变化等是否如课本上所写;调压时,负荷的波动对系统中各节点电压的影响究竟如何,那些调压措施能不能真正起到调压的效果。学生无法看到相关的现象,所以很难产生浓厚的学习兴趣和热情,即使当时掌握了,遗忘也会比较快,印象不深刻。为了解决以上问题必须借助与相关实验课程,让学生在实验操作中将理论和实际很好的联系起来,既能及时巩固相关知识,又能提前接受实际生产操作培训,为以后踏上工作岗位打下坚实的基础。 2.电气工程虚拟仿真实验的主要功能 2.1.电力系统仿真实验 电气工程虚拟仿真实验包括电力系统仿真实验和水电站仿真实验,电力系统仿真实验主要针对电力系统的相关设计,包括电网的主接线设计、设备选型及校验、故障计算、保护配置等;潮流、短路、稳定性等分析计算;运行过程、控制方法及原理的学习研究。提供了相关软件平台,实验室的软件平台包含两大类,一类是机电暂态过程仿真软件,一类是电磁暂态过程仿真软件,除了PSASP软件外,还有PSCAD、PSS/E、BPA、ATP/EMTP及EMTP-RV、CDEGS等软件,可以供学生进行课程实验、综合设计、毕业设计以及相关科学研究。开发了系列的课程实验、综合设计及研究项目,对于提高学生课程的学习效果、综合运用所学专业知识进行发电厂、变电站以及电网的设计、分析计算以及运行与控制的能力起到了很好的辅助作用。 2.2水电站虚拟仿真 水电站虚拟仿真实验教学平台以龙滩水电站为原型,提供了与现场效果一致的大型水电站仿真培训系统的实践教学环境,在水电站监控系统中涵盖了水电站的所有主要机电设备,包括:水电站水轮机、发电机、发动机出口短路器、主变、500kVGIS系统、厂用电系统、调速系统、励磁系统、监控系统、继电保护系统、安全自动装置系统、气系统、排水系统、机组及变压器技术供水系统、油系统、消防系统、闸门系统、流量水位曲线、(含黑启动系统)、AGC/AVC等系统及厂房场景、设备系统运行、维护、检修、拆装过程的多维立体展现。并研发了丰富的实验教学内容和典型教学案例,学生可以亲自动手操作实验,可进行水电站正常工况运行操作过程培训;异常工况运行操作过程培训;紧急事故工况处理操作培训;计算机监控系统培训;综合反事故培训;生产过程运行知识与专业理论培训。解决了传统课堂学习中学生“只能动口,不能动手”的难题,通过“操作、观察、分析、记录、总结”,激发了学生的学习兴趣和主动参与的学习热情,提高了理论和实践教学效果。 3.电气工程虚拟仿真实验的主要特点 3.1虚实结合,互为补充 “虚”是指采用虚拟的仿真实验平台为学生提供亲自动手操作实验或培训的机会,由于电力生产的特殊性,考虑到生产的安全性和学生自身的安全性,实验操作不可能在实际系统中进行,必须借助于软件平台。“实”则是通过校外企业作为实习基地提供学生参观实习的机会,建立学生对现场的感性认识,我校与三峡电厂、葛洲坝电厂、清江隔河岩电厂、清江高坝洲电厂等签订了协议,作为本专业学生的校外实习基地,学生先到校外实习基地参观实习,建立电力系统运行的感性认识,然后进入“虚拟仿真实验室”进行电力系统运行仿真培训综合实验。虚实结合的教学模式可以有效提高学生对电力系统运行特点及控制过程等知识的掌握。 3.2运维合一,多媒体一体化教学 多维多媒体仿真能极大增强仿真临场感和沉浸感。借助多维多媒体手段,创造一个虚拟现实培训环境,让学生在虚拟场景中上完成对调速、调压、AGC\AVC等相关电力系统方面的操作。可对设备进行拆卸和装配,让学生看到平时不易见到的设备构造、工艺及内部运行情况,做到对设备的组成、结构、拆卸顺序及操作过程等了然于胸。还可实现事故场景真实再现,便于学生对暂态过程进行分析,可大大提高学生学习的积极性和学习效率。 3.3开放性实验平台 建有电气工程虚拟仿真实验教学示范中心平台网站,学生不仅可以实验课上运用实验室的仿真软件进行相关内容的操作学习,课后未完成的内容,或者学生所设想的创新性问题还可以通过互联网访问仿真软件平台,还可在线讨论,或者给老师留言。安排有值班老师对课余时间在实验室的学生进行指导答疑。 4.结束语 为了提高电力系统分析课程的教学效果,学院专门成立了课程组,一方面加强理论教学网站的建设,整理出相关课件、教案、习题等资料共学生下载学习,另一方面加强电力系统分析课程实践教学平台的建设,对学生在虚拟仿真平台的应用过程中所碰到的及时给予指导,此外课程组通过教研教改项目研究,改进教学方法、教学手段等来提高教学效果。 作者简介: 鲁明芳(1982年3月-),湖北省宜昌市人,讲师。 电力系统分析论文:并行处理在电力系统分析中的应用分析 摘 要:由于电力系统本身的复杂性和庞大性,对电力系统的实时分析变得越来越重要。而并行处理技术具有实时高效的特性。因此,并行处理成为电力系统分析中极其重要的部分。该文通过将并行处理技术和电力系统分析结合起来,可以得到更加专业化、性价比更高的并行计算系统。 关键词:并行处理 电力系统分析 并行计算系统 电力系统有很多复杂的分析计算,包括潮流计算、电力系统暂态稳定分析、电磁暂态实时仿真、电力系统能量管理、电力系统规划等。随着电力系统的越来越庞大和复杂,电力系统分析也变得越来越复杂,计算越来越繁杂。为了提高电力系统分析计算的速度,多年来人们从算法上进行了深入的研究。但是串行计算技术仍然不能有效地解决单个处理器的运算速度问题。随着并行计算技术的发展,新的理论、新的硬件和新的算法设计技术为电力系统分析带来了新的发展契机。 1 并行处理技术 电子计算机从20世纪40年代问世以来,基本上是按照冯・诺依曼的计算机系统结构设计的,这是一种串行处理计算机。然而随着计算机应用的逐步扩大,传统串行计算机系统已经不能适应新环境下的计算性能需求。因此,并行处理技术也应运而生。微电子、超大规模集成电路、高性能处理机、封装技术的发展为并行处理技术打下了基础。 1.1 并行处理技术概述 并行一般指在同一时刻或者同一时间间隔内完成两种或两种以上的操作,操作性质可以相同也可以不同。并行一般要求在时间上相互重叠。并行处理技术一般有三种形式:时间并行、空间并行、时间并行+空间并行。 (1)时间并行指时间重叠,时间并行的具体实现就是目前计算机上应用广泛的流水线技术。同一套硬件对不同的计算任务连续不断地执行,而不需要等待一个任务的全部完成再执行下一条指令。(2)空间并行指资源的重复,主要实现方法是使用多处理机系统,采用空间优势实现并行处理。(3)时间并行+空间并行综合使用上述两种方法,以得到更快的处理速度。 1.2 并行处理技术的要点 并行处理技术是各种软件、硬件、操作系统相结合的技术。主要研究热点为:并行系统、并行算法、并行操作系统等。 并行系统主要研究并行处理技术的硬件方面,研究如何将众多的处理机(网络中的或本地的)和存储系统、输入输出系统组成一个完整的并行处理系统。包括硬件的连接、拓扑方式、同步通信机制、软硬件配置等。 并行操作系统主要用于并行系统间的通信和同步,支持并行计算,实现进程间的通信,并且要均衡分配计算任务,以使系统达到计算能力最大化。并行操作系统主要有多处理机并行操作系统、多计算机并行操作系统。 并行算法是并行处理技术中的一个研究热点。理论上,传统的串行算法无法在并行系统下直接运行,需要对其进行并行化处理才能运行。基本上需要从新设计并行的算法。并行算法主要研究如何将计算任务分解成能在并行系统上执行的任务,实现并行处理。并行算法优劣的评价通常采用以下指标:并行加速比、可扩展性、效率、成本、复杂性。 2 并行处理在电力系统分析中的应用 电力系统的并行处理主要是为了提高电力系统分析计算能力,增强实时计算性能。因为电力系统是一个快速变化的非线性系统。不同的电力系统计算任务具有不同的并行性和数据相关性,针对电力系统中不同的计算需求,通过认真研究和精确的算法设计,才能获得最好的并行计算结果。 2.1 并行处理在潮流计算中的应用 潮流计算即在给定电力系统网络拓扑结构、元件参数、发电量、负荷参量的条件下,计算出有功功率、无功功率和电压在电网中的分布等数据。潮流计算描述了电力系统的稳态情况,是电力系统计算中的重要部分。 传统的串行解法综合运用了稀疏矩阵、三角分解前代和回代、节点编号优化、快速分解法等相关技术和技巧。在潮流计算中串行算法已经发展得比较成熟。目前,针对并行化潮流计算,研究重点主要集中在并行化三角分解前代和回代等方面。通过对矩阵分块法的的并行求解来实现并行性。通过降低最大因子路径的长度来减少顺序执行的步数,采用能够应用于向量机的向量化算法。通过超立方体结构找到稳态大矩阵的特征值以及特征向量。通过实践得到的一些结论表明,快速分解牛顿法的并行化算法可以获得接近10的加速比。 通过对现有的一些并行算法的研究,可以得出结论。新的并行算法都试图使相互依赖的前代和回代步数最小。但是在这些并行性算法中有着较大的限制。有些虽然可以将加速比提高到10左右,但是付出了较高的性能代价。由于迭代过程中前后依赖性大的困难一时难以克服,并行化潮流计算的瓶颈难以突破,有时强制的并行化算法反而比串行算法性能更差。 2.2 并行处理在电力系统暂态稳定中的应用 暂态稳定问题可以描述为求解一组非线性微分方程和代数方程。通过并行处理技术能极大地提高计算速度。 暂态稳定问题的并行化有两种方法。(1)将系统的变量分组,进行空间并行化。(2)通过几个时间段同时求解,称为时间并行化。最直接的并行化方法是按照发电机将微分方程进行分组,形成多个方程组,通过代数方程来实现各个微分方程组之间的耦合。时间并行是通过建立每个时间段的牛顿方程,同时求解来实现并行计算。 2.3 并行处理在能量管理中的应用 电力系统的能量管理包括SCADA、AGC/EDC、电力系统静态安全分析、电力系统动态安全分析等。自从计算机硬件性能的大幅提升和工作站性价比的提高,能量管理系统已经得到了空前的发展。从集中的、孤立的系统发展为分布式、网络化、开放的系统。整个系统由多台计算机组成,通过网络互相连接。系统的功能分布在不同的计算机上,可扩展性得到了很大提高。在分布式系统上,通过并行处理技术实现整个能量管理系统的协同工作,极大地提高了工作效率,为并行化计算提供基本的硬件优势,适应电力系统的计算特点。因此,得到了很好的发展。 3 结语 电力系统的规划和建设要考虑整个国家经济发展和城市建设,考虑资源的合理配置和开发利用。对这些设备之间的配合、方案设计需要进行大量的比较和计算。电力系统的实时计算要求也对系统提出了更高的要求,因此并行处理技术作为一种良好的提高计算速度的技术在电力系统中得到了应用。 电力系统分析论文:“电力系统分析”实验教学的改革与实践 摘要:针对传统实验方法中实验课程基本是验证性实验,学生做实验时是被动完成实验内容,不利于学生综合能力培养的情况,以培养学生创新实践能力为指导思想,构建了电力系统分析实验教学新体系,并详细阐述了加强实验教学改革的方法及其实施方案。实践证明,这些做法在提高学生创新实践能力和综合能力的同时,也提升了实验教学的效果。 关键词:实验教学;电力系统分析;创新实践能力 实验教学是理工科本科教育教学的重要实践环节之一,它在培养学生的动手实践能力和创新能力方面起着重要作用。通过实践,促使学生综合应用专业知识,优化学生的知识智能结构,为培养优秀的、适应市场需求的工程应用型人才创造了条件。电力系统是一个大型的动态系统,不可能在实际系统中做各种实验,例如:短路故障实验、电力系统稳定性实验、频率调整和电压调整实验等。电力系统现场实习过程中,学生很难进行实际操作,实践环节被弱化,电力系统实验课已成为本科生最接近现场的实践环节之一。 在多年的实验教学实践中,通过与学生的不断沟通与交流,在充分了解学生学习动态与需求基础上,分析了传统实验教学中存在的问题,不断探索加强实验教学改革的方法及其实施方案。 一、传统实验教学中存在的问题 传统实验教学方式是“保姆”式,实验过程中学生处于被动地位。一般实验课皆由实验指导教师先介绍实验目的、实验原理、实验步骤,然后才由学生动手操作实验。其实验内容经常为验证性实验。虽然通过实验学生验证了理论的正确性、能够思考相关领域的知识及学会了仪器设备的使用,但是无法从实验课程内容、实验方法等方面扩展到理论课程以外所涉及的知识。经过多年教学实践发现,学生对自己所学课程、实验内容认识不全,常常处于目的性不强的学习状态,也缺乏主观能动性。这种实验教学模式不能充分调动学生的主动性,没能有效地培养学生自主学习的能力、分析与研究问题的能力、创新意识与创新能力,在某种程度上也造成了教育资源的浪费。通过用人单位反馈的意见发现,毕业学生动手能力弱,缺乏解决实际问题的能力,反映出高校教育普遍存在教学方法呆板,缺乏启发式、研究式的学习氛围,重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证的现象,这些都不利于激发学生思考新问题、培养创新欲望,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力,更谈不上创新意识和创新能力的培养。 针对这种现象,在现有实验条件下需要对实验项目的设置、实践内容和方法等方面进行改革,建立从单机特性实验到单机联网实验,再由单机联网实验到多机组网综合自动化实验的模式,循序渐进,从局部到整体,最终打破课程的界限,使学生对所学课程、专业有一个整体的认知,让学生学以致用,从而激发学生的学习热情。 二、加强实验教学改革与实践 1.实验教学新体系的建立 实验课程应分为基本实验、综合型实验、设计型实验、创新型实验,形成从低到高、从基础到前沿、从传授知识到培养综合能力,逐级提高的实验教学新体系。按照“单机特性实验单机联网实验多机组网综合自动化实验”的模式,循序渐进合理设置和开发了“电力系统分析”课程常规实验和综合型、设计型实验内容,逐步增加了综合型实验和设计型实验的比例及难度,开展了创新型实验,激发了学生的学习热情,学生由原来的被动实验变成了主动参与,实验室成为他们实践锻炼的场所。 2.开展实验教学研究,提升实验室综合实力 实验教学研究是提高实验室整体水平的重要途径。实验教学研究应把握课程的发展趋势及改革方向,注重实验课程设置的高起点,注重课堂教学与实验教学的关系、各门实验课程的相互关系,在提升实验教师业务水平的同时,积极吸收学生参与实验室建设和设备开发,为学生创造更多的实战机会,激发学生的求知欲,培养学生的科研素质。实验室实验开发与改革实践就是为了更好地服务于学生,充分利用、开发实验设备,最大限度地提高实验资源利用率而设置的。实验室不仅为电力系统综合自动化实验及专业技能实训搭建了良好的实践平台,还为本科生创新实训项目、课程设计、毕业设计等多个实践教学环节创造了条件。 3.物理模拟和数字仿真相辅相成 通过实验项目开发,电力系统实验室既能够完成单台机组并网实验物理模拟,还可以完成所有机组组网构建模拟实际电力网络,实现电力系统综合自动化的遥测、遥信、遥控、遥调功能。电力系统实验室是实际电力系统的一个缩影,通过它可以对电力系统调度运行、电力系统自动化、电力系统继电保护进行实践性的实验,实验过程接近于实际的工作环境,有利于学生更深入地理解实验内容和所学知识在实际电力系统中的应用,帮助学生理论联系实际,尽快适应未来的工作环境,胜任工作岗位。 另外,采用电力系统数字仿真可以逼真模拟实际电力系统的动态过程,实现常规实验的物理模拟到电力系统数字化、可视化和自动化模拟的转化。电力系统数字仿真能够显示电力系统的整个动态过程,使学生更好地把握电力系统的全局和动态运行过程。在学生实践中,充分结合当前新疆电力系统发展状况,实地调研,收集实际电网数据资料,学生将所学的理论和数字仿真知识应用到实际电网中,完成了实际电网的调度运行、故障和稳定性计算与分析,真正达到了面向工程、面向实际的目标。 4.实现多门课程实验的交叉与综合 电力系统实验室的实验内容除了覆盖“电力系统分析”课程实验外,还涵盖了“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力工程”多门课程的实验,通过实验开发与改革实践,打破了单个课程实践教学界限,实现了多门课程实验的交叉与综合。各门课程按照“常规、综合、设计、创新”多层次设置实验方案,合理分配利用实验资源,综合设计各门课程的实践教学,使专业实验教学具有连贯性和整体性,将更有利于学生掌握各课程间的联系,将所学知识融会贯通,加深理解和提高。学生在整个实验过程中,会涉及到众多专业理论知识,拥有充分的自主设计空间,很好地锻炼、提高了学生综合运用理论知识的能力。 5.突出以学生为主,独立完成实验 实验教学的实施要让学生“唱主角”,对于综合型、设计型实验,积极寻求更加合理的方式,以最大限度发挥学生的潜能,让学生体验到积极参与的快感并由此产生更加浓厚的学习兴趣,由“要我学”转变为“我要学”。在实施综合实验的过程中,坚持以“学生独立操作为主,教师指导为辅”的原则,学生在做实验时是带着自己感兴趣的问题去操作、去学习,主动把理论与实际联系起来。实验方案由自己制定、执行和修正,实验结论由自己进行分析评定,最后独立完成综合实验报告。其中的关键问题是把握教师指导的“度”,因地制宜激发学生的思考、展开讨论,以取长补短,密切协作、相互学习,从而培养学生独立思考、分工协作、组织协调的能力及团队精神。 6.开放式实验教学 开放式实验的开展,有利于学生实践能力和创新能力的提高,也有利于实验教学层次的提高。开放式实验不仅从教学时间和空间上开放,还从教学内容与教学方式上开放,能够充分调动学生的积极性和主动性,鼓励学生根据自己的设想设计实验内容,验证自己的设想,或在教师的指导下,参与设计新实验。由于受到实验场所与实验指导教师数量的限制,可以采用先对感兴趣、积极参与的部分学生进行开放式实验的尝试,然后再总结实验效果并予以推广,逐步实现实验室全面开放的目的。 在开放实验室中,实验以分组的方式进行。各实验小组根据具体情况安排各自的实验时间,这样就使各小组都有充裕的时间进行实验前的准备、实验方案的讨论和完成实验。实验失败的同学可以预约时间重做实验,有浓厚兴趣的同学可以安排时间尝试创新。既充分发挥了学生的主观能动性使其能够更好地完成实验,又能充分利用设备,从而保证了实验教学的高质量和良好效果。 三、总结 通过电力系统分析实验室实验开发与改革实践项目的建设,为本科生搭建了良好的实验教学平台,并借助实验项目的开放性,实验方法、手段的多样性,强化学生实践动手能力和创造性思维的培养,大大增强了学生的工程意识,缩短了理论学习与电力工业现场的差距,提升了学生适应岗位需求的能力。几年来,在培养学生工程实践能力,创建实验教学新体系方面做了许多工作,对实验课程进行了改革,使学生从以往的“走过场”到现在的“真投入”,从被动实验变成了主动参与,大大提高了学生学习的积极性,受到了学生的好评。在实验室建设和综合实验开发过程中,不仅参与的学生得到了锻炼,教师的教研水平也得到了进一步提升,大家发挥各自优势,相互学习,取长补短,拓宽了知识面,丰富了教师的授课内容,更好地体现了各个专业课程间的整体性和连贯性。 电力系统分析论文:船舶综合电力系统的直流区域配电系统分析 摘 要:文章对我国现代化舰船使用的综合电力系统技术作了详细的研究,并对该系统中直流区域配电系统在隔离故障和优化舰船设计方面的优势作了阐述,较为详细的分析了直流网状网络在舰船容量设置以及故障重构方面的突出优点,并且立足于该直流区域的配电网状系统,对该系统的网络配电中的继电保护的主要研究内容作了深入的研究 关键词:综合电力系统;直流区域;继电保护 引言 综合电力系统包含了舰船的日常用电、舰体推进用电、高端武器设备发射用电和大功率探测设备用电等,作为一种综合电力技术不仅可以对当前现代化舰船的整体设计实施简化,而且对简化舰船的动力系统提高了可能,为我国稳定,可靠的使用高端的舰载武器设备提供了强大的保障。现在国内很多科研单位对舰船的综合电力系统做了深入的研究,虽然在技术上取得了一定的进步,但是舰船综合电力系统的关键技术并没有取得突破性的进展[1]。文章重点分析了与传统结构相比,直流区域配电系统的直流网状结构存在的明显优势,站在电力系统继电保护的层面对该系统中直流配电系统做了进一步的研究分析,希望对我国现代化舰船综合电力系统的建设和发展起到一些借鉴性的意义。 1 直流网状网络的介绍 国内大型水面舰船自建造以来所使用的供电系统就是采用两个电站同时进行供电的模式,这种供电模式被称为干馈式混合配电系统,这种模式的特点在于这两个供电站是完全隔开的,它们两个分别有自己的发电机组,虽然设备存于不同的舰体结构中,但是对舰船的符合设备却是同步供电[2]。但是从长远的角度来看,水面舰船会不断的向超大容量方向发展,基于此种发展趋势,综合电力系统的双电站模式很有可能被突破和改善,有可靠资料现实演变和发展的模式会是网状网络形式和多个供电站同时使用,但是为了确保舰船的密封性和节约空间,两种不同的供电系统会通过一条母线向舰船所有的符合设备提供电能,并且根据舰船的实际需要给至关重要的符合设备输送电力。 直流网状网络的工作原理是将舰船电力系统中的电流整合为1000V的直流,通过舰船两侧的左母线和右母线将电流传输出去,而且在舰船的每一台发电机组中都有与左右母线连接的端口,最终形成一个闭合的网络电流回路。这种配电系统不仅可以完成对所有发电机组的集中控制和管理,还可以对发电系统中发电机组的备用容量进行合理的配置,从另一个方面提高了发电机的使用效率。 2 直流区域的配电系统的优势 从目前的现状来看主流舰船上使用的电力系统都是通过舰船上集中式配电系统的中心设备通过电缆进行输送,这样的结果大大的影响了舰体的密封性,使舰体出现了上千个电缆的穿孔,一方面为电力系统建设人员带来了大量繁琐的工作,而且还在一定程度上减低了舰船的耐压性。如果现代舰船采用直流区域配电系统就可以有效的避免此类问题的发生,这种方法操作简单,只需要将输送电力的母线穿过舰体的耐压隔壁,不仅节省了大量的电缆,也减轻了舰体的总体重量,是舰体在空间设计方面得到了很多好处[3]。 SSCM和SSIM有多重功能,并且它们能够对通过半导体设备的电流执行电力转换、监测和限制,所以可以在设备出现紧急故障时对供电系统实施保护,所以如果舰船使用的是直流区域配电系统,在故障发生时就可以将发生故障的部位隔离在一个小范围的电力区域中,而且因为这种电力系统中的电流都是直流电,在对设备故障检测的时候也更加方便和简单,原先监测直流故障和初始化自动母线的转换器所需要的时间延迟不存在了,进一步提升了电源的使用性能,也提升了舰体的整体性能,而且随着供电系统功率全面自动化程度的提高,极大的简化了舰船的战斗系统设计。 直流区域配电系统的第二个显著优势就是对于不同的泵体和排风机来说可以进行不同的速度控制,保证其始终保持在较高的运行效率之下,另外在舰船大型电动机被启动的时候,其输电系统中的电流会受到一定的限制,这种情况可以使舰船母线中的电压始终处在稳定的状态之下,而且在特定的场合下也可以实现电力的转换,直流区域配电系统与传统的供电系统相比有很多明显的优势,例如:在舰船不同的战斗系统当中,很多武器设备要用到400Hz的直流电压,因此如果现代舰船的配电系统是交流电则还要经过一步转化,再用一个逆变器将交流电转换成400Hz方可实现战斗系统的运行和使用,但是如果直接采用是直流区域配电系统,那么仅仅需要将电压调到合适的水平就可以了,然后在将电流整合成需要的直流即可。将两者进行对比之后可以看出在该系统与交流配电系统相比减少了很多的输电设备,例如:担任变压作用的传输变压器,还有交流配电系统中的很多开关,这些设备的减少可以降低舰船本身的质量,而且也节省了出了很多空间,使舰船有了更多的空间安装更多的舰载武器,进而增减现代化舰船的作战能力。 第三,直流配电系统具备的另一大优势是发电机组的发电频率,这种高频率的发电机组可以和整流器实现最大尺寸的优化组合,而且根据直流区域的配电系统能够将原动机设计为始终处在最有效率的运行状态之下,从节省油料方面来说不仅做到了最小的能源使用,也减少了舰船配伍的排放量。 3 基于直流区域配电系统的直流网状网络的继电保护 适应直流网状网络中短路电流的计算标准,当前我国陆地电网的自动保护技术相对舰船配电系统的保护技术来说比较成熟,而且在系统级别的保护方法上也有了一定的研究,例如:陆地电网中的快速距离保护、反应暂态分量的行波保护以及光纤差动保护等,但是因为舰船的综合电力系统是建立在有限的空间之内,并且是一种独立的电网单元,因此其稳定性会受到舰船符合设备的影响,加之系统结构形式复杂等多种不利因素,提高了信号提取的困难程度。根据研究发现以往对舰船电力系统分析的原理、方法以及一些应用技术的成果,在当前的直流网状网络配电系统中不能直接使用,必须对舰船综合电力系统中常见故障的特征进行研究,而且还要对现在舰船综合电力系统采用的保护手段进行适当的改进,这样才能切实满足综合电力的保护需求。 4 结束语 综合电力系统能够包括电力推进在内的全船电能进行统一的调配,具有很好的经济性、并且配置灵活多变、目标的声音强度很低、功率的密度较高等很多优点,是世界各国舰船技术发展的主流方向。直流区域配电系统有很强的生命力,而且有利于总体优化和模块化建造等优势,是综合电力系统的最好选择。 电力系统分析论文:项目教学法在高职《电力系统分析》教学中的探索及应用 [摘 要]项目教学法以学生为主体,突出能力目标,使学生毕业后能更快与工作岗位对接。对电力系统分析课程如何高效而具体生动地实施项目教学,以提高学生的综合能力,进行了初步的探索。 [关键词]高职 电力系统分析 项目教学法 应用能力 随着技术及经济的迅猛发展,市场对技术应用型高技能人才要求的日益增加,我国职业教育迎来了蓬勃的发展及革命。作为一种对能力培养行之有效的方法,高职高专课程项目化教学改造得到了广泛的推崇及应用。 一、高职强电专业电力系统分析课程与项目教学法 (一)高职强电专业电力系统分析课程教学目标 众所周知,“以就业为导向,以服务为宗旨”的职业教育培养目标,其培养的学生应当具有良好的职业道德和职业素质,具有熟练的职业技能,走上职业岗位之后具备持续发展的能力,还应当具有扎实的、系统的专业应用知识;也即职业教育培养的是面向市场的高技能的职业人。[1] 电力系统分析课程在发电厂及电力系统、电力系统自动化等强电专业中,既承担着后续专业课程的潮流计算及短路计算分析能力训练,也承担着培养学生具备如何确保电力系统的安全可靠运行、电能质量的控制及经济运行调度方面的岗位职业能力,故本课程的目标是培养学生掌握潮流计算及增强短路计算分析能力,掌握电力系统的安全可靠运行,电能质量的控制及经济运行调度等技术、知识,提高完成相关的电力岗位工作的综合技能。 (二)项目教学法的内涵 “项目教学法”是指学生在教师指导下,通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。它以项目为载体,以实训为手段,采用知识、理论、实践一体化教学;在教师的指导下,学生亲自处理项目任务全过程;在这一过程中,学生主动探索掌握应用知识及技术,学生独立组织安排学习行为,解决项目中遇到的困难,学生在这个过程中锻炼各种能力,从而使学生的学习兴趣和积极性大大提高。[2] (三)项目教学与传统教学的比较 传统的电力系统分析课程教学方式是通过讲授法让学生掌握知识和理论分析方法,课堂以教师为中心,理论教学为重点,注重的是考试成绩,培养出来的学生只是面向考场的读书人,而不是面向市场的高技能的职业人。与传统教学相比,项目教学法以技术应用型的高技能人才为培养目标,以职业活动为导向,以素质为基础,突出能力目标,以学生为主体,以项目为载体,以实训为手段,实现知识、理论、实践一体化教学。 项目教学法将传统的学科体系知识内容转化为若干个“教学项目”,围绕着项目,组织和开展教学;学生直接全程参与、体验、感悟、论证、探究。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法,学生毕业后能更快、更好地对接工作岗位。[3] 二、项目教学法在高职电力系统分析课程教学中的实施案例 笔者实施项目教学内容为《电力系统分析》中的“无功平衡与电压调整”,实施项目教学班级为发电厂及电力系统专业各班。本项目的主要任务如下:将某地电力系统电压控制在合理范围。 (一)项目设计 设计项目时,要求教师要因材施教。教师应根据学生已完成的电路与磁路,电机学课程和发电厂变电站电气设备部分内容及学生能力来确定项目。电力系统分析教学不像在发电厂变电站电气设备、电力系统继电保护等专业课教学有着显著的操作性,教师可以要求学生完成诸如某一设备的装配、测试等看得见、摸得着的具体任务。电力系统分析教学可根据后续专业课程需求来设计确定项目,如为电气设备选型提供短路校验数据依据,为继电保护装置的选型及整定提供短路数据依据等,也可根据电力专业岗位进行引申。根据学生专业和本课程教学目标,笔者将电力系统分析中的“无功平衡与电压调整”派生出以职业为导向的项目――即将本地区电力系统电压调整控制到合格的范围。此项目对强电专业具有可操作性,它能够将学生的专业与未来职业方向相结合,激发学生学习动机和提高学习积极性。 (二)项目实施 1.项目分组 电力系统分析的项目分组主要依据是学生的专业学习能力、计算机应用操作水平,但同时也要考虑学生的组织能力、团队协作精神等。因此,教师在分组时应考虑学生的学习成绩、认知特征、认知能力等,采用异质分组,使小组成员在各方面具有一定的差异性和互补性。根据学生的学习成绩和计算机应用操作能力等,笔者将发电厂及电力系统各班(每班约42位同学)分为6~8个小组。 2.项目任务细化 为了培养学生解决问题的思路,保证学习的方向和目标,以便能较好地完成项目,教师可将总项目进行细化。实施过程中,笔者“将本地区电力系统电压调整控制到合格的范围”的总项目具体任务细化为: 3.自主探索与项目完成 项目完成过程中,各组同学通过网络、图书馆、校本教材(或教师编写的讲义)、教学参考书来做项目准备,学习的主动性和积极性无疑得到了增强;各组同学讨论中展示了思维的多样性。各位同学对电压中枢点的选择、电压调整方式、调压措施以及如何在PW电网仿真软件中实施电压调整等问题都提出了自己的独特见解和认识。由于高职多数学生电力专业基础知识薄弱,对电力系统运行的认识肤浅或几乎为零,教师可将自己平时积累的相关材料提供给学生,如学校所在地区电网接线图及电网简介,电力现场实施电压调整的九区图及某时间段的电压控制要求等,使学生在准备的过程中对未来所从事的电力职业也有着更深刻的认识。 4.成果汇报 成果汇报是学生对知识掌握和应用能力提高的重要阶段,同时也是学生成就感体现的重要环节。学生完成项目后,应对其学习情况做出反馈和评价[4],展示评价包括: (1)自评、互评:学生们互相交流学习,取长补短,并推荐电压水平控制质量较高的PW模型。 (2)展示PW模型调压方案:由学生推荐,教师结合实际情况选出三个左右具有代表性的PW模型调压方案。 (3)教师总结:教师指出PW模型调压方案中值得大家学习和借鉴的地方,同时指出学生在电压调整过程中出现的问题,总结成功的经验和失败的原因。鼓励学生们采用多种方式及程序尝试电压的调整,如某点电压偏低,是调主变压器分接头还是投入电容器组进行无功补偿等。对没完成调压或调压不合格的小组让他们回去继续完成。 (三)教学评价 教学评价应对完成项目的全过程,包括知识与技能、情感态度与价值观进行全面的评价,应重在过程而非结果。笔者具体做法是:以小组为单位,每小组随机抽一名成员代表全组答辩,该成员的答辩成绩就是该组的成绩,这样,既考出学生的专业技能操作水平,同时也考出学生的学习交流水平,培养了同学们大局观、合作精神及集体荣誉感,培养了小组长的领导组织能力。另外,常常有一些组的结果和老师的不同,但只要学生分析原因,分析思路与方法是合理的都应该肯定,并予以引导、表扬和鼓励。 学生成绩评定后,教师应做点评总结。点评总结是“项目教学法”的重要环节,教师在点评中要指出问题的所在及解决的方法,使学生的知识学习能力和应用操作能力得到提高。 三、结束语 项目化教学与传统教学相比,它对教师提出了更高的要求,要求教师既具有扎实的理论知识,又具有丰富的企业现场生产管理经验。现代电力系统是一个很庞大的时空概念,为了能形象而具体的认识触电力系统,高效完成职业素养、职业综合能力的培养,通过工学结合,近几年来我校在电力系统分析课程教学中,以取材于真实的本地区电力系统地理接线图为载体,以电网仿真软件为工具,以工作过程为主线,探索并开发了贯穿整个电力系统分析应用知识体系的若干个教学项目,采用任务驱动教学模式,大大提高了学生的技术应用能力及职业综合能力。 电力系统分析论文:“电力系统分析”课程潮流计算教改研究 所谓电力系统潮流就是指电力系统运行时各节点以及各电气设备的电压、电流和功率。潮流计算是电力系统分析中采用的一种最基本的电气运算,同时也是研究电力系统的运行以及规划方案的重要手段,其本质是求解一组多元非线性代数方程。 电力系统潮流计算具有很重要的现实意义:可以合理规划电网中的电源容量和电源接入点以及确定最佳的电网架构;可以找出电网中因为负荷增长和新设备投入而导致的薄弱环节,方便对电网进行网架结构的改进以及基建的加速;提供发电厂进行有功、无功调整以及负荷调整的计算依据;可以分析未来可能发生的事故以及设备的投切对电力系统静态稳定性的影响,进而得出相应的运行方式和调整方案。 在过去半个世纪以前,人们都是采用手工方法计算电力系统潮流,主要依靠计算尺。但是由于电力系统日渐复杂,手工计算起来非常复杂,不仅耗时费力,同时也容易出错。与此同时,伴随着计算机行业的飞速发展,就出现了后来的计算机算法。 在传统的“电力系统分析”教学课程中,教师们一般仅针对一些简单的电力系统(节点数很少)进行潮流计算,而忽视了现有潮流计算最通行常用的计算机算法。这种课程教学不仅枯燥,学生难以深刻领悟,而且与实际研究脱轨,因为目前现实中的电力系统都很复杂,采用手算不切实际,也就失去了教学的根本意义。本文针对课程教学中潮流计算方面存在的问题而进行教学改革研究。 DIgSILENT软件的潮流计算简介 电力系统仿真软件DIgSILENT的名称来源于数字仿真和电网计算程序(Digital Simulation and Electrical Network),是德国DIgSILENT GmbH公司开发的电力系统仿真软件。 DIgSILENT软件几乎包含了所有电力系统的常用分析功能,如潮流计算、短路计算(包括对称短路和不对称短路计算)、机电暂态和电磁暂态计算、谐波分析以及小干扰稳定性分析等等。另外一个重要的特点是把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起,这样做的好处就是它不仅能够分析电网的暂态故障,而且又能研究电网的长期的电能质量问题及其控制手段。 DIgSILENT/Power Factory提供了非常全面的电力系统元件的模型库,包括发电机、电动机、控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型,甚至包括风电机组电气部分的模型,如:双馈感应电机、变频器等等;其他部分如风速、机械传动系统、空气动力学部分以及控制系统都采用动态仿真语言DSL进行搭建。 DIgSILENT可以描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流混合系统。利用DIgSILENT进行潮流计算时,通过指定发电机、异步电动机、负荷等系统元件的特性来确定与之相连的母线在潮流计算中相应的属性,这样就能够以简单的操作方式来模拟复杂而真实的系统。此外,程序还提供了多种远程控制模式,例如多个发电机共同控制系统频率或母线电压等。DIgSILENT以更加接近实际情况的方式执行网络的控制模式,使操作和计算均得到简化。潮流求解过程提供了3种方法以供选择:经典的牛顿-拉夫逊算法、牛顿-拉夫逊电流迭代法和线性方程法。与此同时,DIgSILENT软件还可以进行变电站控制、网络控制以及变压器分接头调整控制。当潮流计算遇到不收敛的情况时,程序会自动将非线性的元件模型逐步线性化(主要是将所有负荷逐步转变为恒定阻抗,将非平衡节点发电机转变为带内阻抗的简单电压源),进而得出计算结果,该结果可用于对系统不收敛的原因作进一步分析。潮流计算的同时,DIgSILENT软件还可以实现过负荷校验计算等功能。 此外,最新版本的DIgSILENT还提供了最优潮流计算(OPF)功能。所谓最优潮流计算就是对基本潮流计算的有益补充。最优潮流计算主要采用内点法,而且提供了多种约束条件和控制手段,其目标函数主要有最小网损、最小燃料费用、最大利润及最小区域交换潮流。 DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一,其所提供的潮流计算以及仿真结果已经在世界范围内得到广泛认可。 课程教学安排 手算 潮流计算可以用一组高阶的非线性的方程来表示,但是不含有微分方程,主要是因为潮流计算隶属于稳态分析,故不涉及系统元件的动态特性和过渡过程,而解非线性代数方程组最基本的方法就是迭代。因此,设计潮流计算算法的首要任务同时也是最为关键的问题就是收敛性,最终得出合理的解。 虽然目前计算机潮流算法运用十分广泛,但是掌握一些手算方法,不仅可以加深对其物理概念的理解,而且即便采用计算机算法,之前通常仍需采用手算求取某些原始数据。 这里所说的潮流计算手算方法主要针对简单网络的潮流分布,但是所谓的简单网络和复杂网络之间并没有明显的界限。课前老师把所需进行手算的算例以及分析资料分发给学生,让大家提前预习并先进行独立计算。然后在实验课上针对大家可能出现的共同问题进行详细讲解,并推导全过程,加深大家对潮流计算的认识和理解,掌握其原理。 运用DIgSILENT软件计算电力系统潮流 前面已经说到,计算机算法是大势所趋,而且已经得到广泛运用,是电气工程专业学生必须掌握的一项重要技能,也是未来继续深造以及竞争重要工作岗位的一个重要砝码。所以掌握并熟练运用计算机软件对本专业学生的未来发展起着重要的推动作用。 众所周知,DIgSILENT软件正逐渐成为电力系统研究方面最为认可的计算机软件之一。无一例外,任何一种电气设计软件都是先寻找或是自己搭建元件模型,然后通过所述关系搭建网络模型,其次就是设置元件参数,最后进行潮流计算。那么,如何判断一种设计软件是否优越,就是一看元件模型库是否丰富、准确,二看元件参数设置是否简单明了,再者就是看控制语言是否简洁易懂。 DIgSILNET采用有名值进行计算,电网元件从类型数据和个体数据两个层面被严格定义。类型数据包含了该类型元件用于各个计算功能的基本信息,例如某一架空线路的类型为OHL110kV-1,该类型的架空线为潮流计算提供的基本信息为,,,为短路计算提供的基本信息为,。对某一类型数据的改变将影响到所有采用该类型属性的元件。个体数据则是每个元件在分析计算中所要用到的仅与该元件本身相关的数据,例如某一架空线路的长为。采用该种方法进行计算机计算是有很多好处的。首先,我们无需再进行标幺值计算,避免了繁琐的计算,可以直接采用一些直观的铭牌数据等;其次,对于软件来讲,这也大大减少了数据的重复储存,显然对提高计算机速度也有一定的帮助。 在DIgSILNET中执行潮流计算、故障分析、谐波分析、动态仿真等功能时,可以引入多种电力电子元件,包括FACTS装置(如SVS、TCSC和UPFC)、直流整流和逆变器等。DIgSILENT为所使用的电力电子元件提供了丰富、开放且定期更新的模型库。 这些对于课程教学来说,减轻了单纯的软件学习难度,可以缓解学生对新软件学习的畏难心理。这种人机交互的友好界面,不仅老师们授课讲解起来比较轻松,而且学生们更易于接受,更为重要的是可激发学生的自主学习兴趣。 对比手算与机算 在课程的最后一个环节,但也是很重要的一个步骤,就是对比分析潮流分布的手算以及计算机算法。众所周知,学习的一个关键环节就是要学会对比分析以及总结,这种能力是学生们亟待培养和掌握的。最后,通过对比两种方法的结果,计算两者之间的误差,再分析一下导致这种后果的原因,原因可能是计算机算法或是手算采用了哪些近似处理,或是计算结果精确度的不同,这些都是需要学生自己进行总结归纳的。这一步看似可有可无,电力系统潮流分布的手算以及机算的结果都已经出来,课程已经结束。实则不然,这关键的最后一步恰恰是中国高等教育中最缺乏的部分,就是对新知识的分析与自我总结。做好这一步,对于学生自主学习创新能力的提升起到关键作用。 教学效果和结论 基于上述课程设置,这种结合DIgSILENT软件以及手算的潮流计算教学方法,学生普遍反映教学效果良好,不仅对电力系统潮流分布的认识更加深刻,而且更易于全面掌握。通过对“电力系统分析”潮流计算教学大纲的改革和实践应用表明,天津理工大学自动化学院“电气工程及其自动化”专业的本科生在该方面的专业基础知识更为扎实,这为后续专业课的学习提供了有力的保障,不仅避免出现基础知识的“断层”和“夹生”现象,与此同时会激发学生的自主学习能力以及创新能力。可以预见,如果将这种教学手段推广至全国高校,也必将收获良好的教学反响。(作者周雪松系天津理工大学自动化学院博士生导师;袁洪德系天津理工大学自动化学院硕士研究生。基金项目:本文系天津市重点教改项目“新能源科学与工程专业国际化合作办学模式研究与实践”(项目编号:B08-0805)的研究成果) 电力系统分析论文:面向独立有限容量的“电力系统分析”教材建设研究 摘要:为满足新增电力工程及其自动化专业建设需求,对以装备电力系统为对象的“电力系统分析”课程教材建设展开研究,首先分析指出国内现有教材存在的针对性不强和部分内容缺失的问题;然后从装备电力系统构成角度出发,构建了涵盖发电、输电、变电、配电、用电、储电和管电七个部分的课程体系;最后,提出了涵盖原理级验证实验功能、仿真级创新实验功能、工程级设计实验功能于一体的教研一体化仿真资源平台,经课堂教学实践检验,收效良好。 关键词:电力系统分析;独立;有限容量;仿真 一、教学内容改革的必要性 目前军械工程学院(以下简称“我院”)“电力系统分析”课程采用由孟祥萍主编、高等教育出版社出版的《电力系统分析》。[1]该教材基于电力院校的“电力系统分析”课程教学内容,为了满足学时减少的教学要求,精简后编写而成;以公用电网无限大容量电力系统为对象,围绕着潮流计算、系统有功和无功功率最优分布和系统受到干扰后能否维持稳定运行等方面展开,着重于输电网络的分析与计算。[2] 我院的电力工程及其自动化专业人才培养目标是为大型复杂武器装备培养电力保障人才,面向的是独立、有限容量电源供电系统,该系统特征决定了“电力系统分析”课程的教学内容以系统运行状态评估、电源与武器装备动态过程的关联特性分析为重点,具体体现于系统电磁量和机械量的振荡调整分析等方面。现有出版教材存在针对性不强和部分内容缺失的问题,亟需开展教材建设研究,以满足专业人才培养需求。[3] 二、教材建设研究 1.定位课程教学内容 以某装备电力系统构成为例,如图1所示。 该系统主要是以交流中频220V/400Hz为基础的供电体制,除向相关系统供电外还可由电源变换器、静止变流器转换成直流27.5V、单相115V/400Hz和单相220V/50Hz的交流电,用以满足多种用电设备的需要。可见其属于独立、有限容量电源供电系统,同样具有发电、输电、变电、配电、用电五个环节,考虑到励磁系统在电能调整中的重要作用,需要新增包括励磁系统的管电环节,为了使得电能质量在系统的频繁振荡调整中得到保证,还需新增储电环节,系统结构特征明显区别于民用电力系统。 综上所述,构建“电力系统分析”课程体系,需要正确处理继承与更新之间的关系,一方面保留以往教材的发电、输电、变电、配电、用电部分的共性内容并加以改造,另一方面遵循“教学与科研结合,科研服务教学”的教研相长理念,开展科学研究并适时将科研成果转化为教学资源增补管电、储电两部分内容,对教学内容进行更新;最终形成涵盖发电、输电、变电、配电、用电、管电、储电七个组成部分的课程体系。重新定位系统各个环节的教学内容如下。 (1)元件建模内容 1)发电、管电环节:装备电力系统电源采用的是内燃机发电机组,发电机结构形式以凸极式为主,因此教学内容包括abc坐标下同步电机有名值方程、派克变换、dq0坐标下同步电机有名值方程、d轴和q轴等值电路、运算电抗及实用参数和同步电机实用模型,[4]其中,由于有限容量电力系统结构形式简单、容量小,一般采用有名值计算,对标幺制弱化处理,对凸极式发电机数学模型予以重点讲解,运算电抗及实用参数作为新增重点内容。新增励磁系统数学模型[5]作为管电环节的主要组成部分。 2)输电环节:装备电力系统各个组成部分之间主要采用电缆连接,结合电力系统仿真软件PSCAD中的电缆模型说明其结构与建模方法,删除架空输电线路模型的相关内容。 3)变电、配电环节:由于系统用电设备种类多、电压制式多样,因此配备了较多的电能变换装置,变压器的数学模型以小容量变压器为主,电能变换装置包含整流器、逆变器工作原理和数学模型的建立方法。[4] 4)储电环节:介绍超级电容器、飞轮储能等新型储能装置。[6] 5)用电环节:感应电动机作为主要的用电设备,包含感应电动机的运动方程、恒速投入系统时三相感应电动机电磁暂态、感应电动机起动过程动态分析、突加负载时感应电动机动态过程和感应电动机瞬间断电重新投入系统时的动态过程分析。[7] (2)系统建模内容。结合装备电力系统存在较多电能变换装置的特点,以变频器供电时交流电动机的运行分析作为系统分析侧重点,包含变频器供电的特点、方波变频器供电时三相感应电动机的运行分析和脉宽调制变频器供电时感应电动机的运行分析等;[7]同时,本着“教学出题目、科研做文章、成果进课堂”[8,9]的教研相长理念,将科研成果引入课堂,灵活应用MATLAB/Simulink、PSCAD/EMTDC等多种仿真软件开展案例教学,改进教学方法。 1)案例教学一:柔性配电技术在军用供电系统中的应用仿真研究。[10] 提出问题:野战条件下的武器装备强调可靠性、机动性、维修性等指标,我国军用配套移动电站在设计时形成了“重发轻供”的思想。随着高技术化、大型复杂武器系统电气化、信息化程度的不断提高,基于计算机、微处理器控制的信息设备和电力电子设备在武器系统中大量投入使用,它们对系统干扰比传统的机电设备更加敏感;同时,畸变电压、谐波等电能质量指标恶化会使得燃油损耗增加,机组寿命降低。系统作战效能对其供电平台―电站的依赖作用不断增大,为此类装备提供优质电力支持成为配套军用电站面对的新课题。 分析问题:柔性配电技术(D-FACTS)是改善低压电网运行特性的有力工具,将其应用于军用供电系统,可以改善电能质量,保证用电装备的特殊要求,提高电力保障水平。 解决问题:利用Mannitoba HVDC研究中心的PSCAD/EMTDC软件建立系统仿真模型并演示。运行系统模型,从仿真运行结果曲线上对比分析有无DSTATCOM装置时系统侧电压和电流的变化情况,主要从野战电力支持环境下需要满足的军用标准GJB 235A-97中的瞬态电压调整率、电压稳定时间的瞬态性能指标两个方面进行比较分析。从仿真运行曲线可以明显看出,配置DTATCOM装置后,在维持系统电压稳定,减小谐波电流方面效果明显。 展望:在军用移动电站供电的场合,DSTATCOM装置配合作为独立发电系统模块的异步发电机取电机的方案在可维护性等方面具有较大优势,可以通过进一步完善DSTATCOM装置的控制系统以适应新需求。 2)案例教学二:内燃机驱动的自激异步发电系统建模仿真研究。[11]从学科专业方向之一的自激异步发电出发,引入内燃机驱动自激异步发电系统建模仿真研究成果,使得学生了解学科前沿。 提出问题:笼型异步发电动机具有结构简单、坚固、价廉、易维护等突出优点,在风能、太阳能等可再生能源发电过程中的应用越来越广泛。尤其在飞机、舰艇、野战电力支持等独立供电系统中的作用日益突出。军用移动电源多采用内燃机作为原动机,不同于风能、太阳能等能源形式。太阳能、风能受自然条件影响较大,能量密度小,不便于野战条件下的快速展开和撤收。因此只适用于特定条件和地点,普适性较差。内燃机作为原动机是我军常备的军用电源,不存在风能、太阳能等使用条件的限制,装备范围广,具有丰富的使用经验。过去,对军用电站偏重于保养、维修,在理论分析和决策支持方面有所欠缺,因此,采用界面友好,功能强大的MATLAB软件建立内燃机电站仿真模型以满足进一步科学研究进行决策支持的需要。 分析问题:基于MATLAB/SIMULINK软件对小型内燃机、异步发电动机进行建模,构建内燃机驱动的自激异步发电系统,对其运行特性进行了仿真研究。 解决问题:基于MATLAB/SIMULINK软件建立异步发电动机仿真模型,针对采用的笼型异步电动机数据,确定了M文件中异步发电机模型中的相关参数;详细说明四冲程内燃机在MATLAB软件下的建模实现过程和原理;建立以内燃机为原动机的自激异步发电系统。运行系统模型,对投入阻性变化负荷时的原动机转速、转矩和异步发电动机的电压、电流和功率的变化情况进行分析,从仿真运行结果曲线上可以看出,接入负载时,系统有明显调整过程,并对比分析有无原动机时电压的变化情况,验证模型正确性。 展望:该项研究为实际内燃机驱动的自激异步发电系统研制提供了强有力理论依据。 3)实验条件建设:电能补偿与控制动态模拟实验系统开发构建。[12]依托于实验室建设项目,构建了市电、混合能源供电的单母分段三级动态模拟实验系统,实现了负载形式的典型、多样化,兼顾了实验和科研的需要;通过灵活调整配电系统结构和参数,模拟了不同地区环境下系统特性变化情况,并且为系统特性分析提供了实物模拟手段;适应了新形式下装备供电保障的发展趋势,使实验条件更加先进;为仿真理论研究转化为装备研制提供了实验条件平台,为本科学员的专业课程学习提供了实验条件,为硕士研究生的培养提供了科研环境手段。 2.开发构建教研一体化仿真资源平台,丰富教学手段,提高教学质量 以新增“电力工程及其自动化”专业建设为背景,在有效利用现有软件资源的基础上,对系统关键元件开展建模仿真研究,实现原理级验证实验功能、仿真级创新实验功能、工程级设计实验功能的教、研创新平台综合实验体系,内容涵盖理论验证、关键技术仿真、系统设计等,以能力培养为优秀,以“原理―技术―系统”为主线,构建多层次、多模块的创新教、研体系。仿真资源平台功能实现如图2所示。 三、结论 “电力系统分析”课程教学内容与教学方法经上述改革实践后,达到了紧贴装备教学的目的,满足了装备电源人才培养需求,丰富了电力系统及其自动化学科专业建设内涵,装备电力系统教研一体化仿真资源平台经教学实践检验,学生对课程中的抽象理论及其应用加深了理解,收效良好。 电力系统分析论文:电力系统分析课程综合改革探索 摘要:以学用为主实施电力系统课程综合改革。重点介绍了综合改革的理念、思路和举措,即以学用为本,构建四位一体的课程体系;跟踪电力发展更新,更新课程内容;实施“四导”教学,提升能力培养;改革考核方式,实施科学评价;加强资源建设,拓展学习时空;在实施过程中需要处理好的几个关系和问题。 关键词:电力系统分析;课程建设;教学改革;人才培养 党的十八大报告中提出“实施创新驱动发展战略”和“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”。教育部全面部署了深化教育领域综合改革任务,并印发了《关于2013年深化教育领域综合改革的意见》。在《意见》中明确提出要围绕考试招生、课程内容、创新人才培养、职业教育培养等方面,推进人才培养模式改革。在高等教育系统,实施和深入推进试点学院综合改革和试点专业综合改革,是落实十八大报告要求的具体举措。 课程改革与建设是专业综合改革的关键环节之一,关乎专业综合改革的成效,关乎教育质量和人才培养质量。课程的教与学涉及诸多要素和方面,如课程体系、课程内容、课程教学、课程考核、课程资源等,只有实施整体化、系统化、立体化的综合改革,才能达到改革的目标,取得改革的成效。 电力系统分析课程是电气工程及其自动化专业的优秀专业课程,是一门理论性、工程性、技术性很强的课程。在专业人才培养过程中,起着承上启下的作用,既是后续课程的基础,也是专业基础课程的深化和应用,其内容都是直接面向工程问题的理论分析、技术分析和经济分析。根据本课程的性质、作用、地位和特点,结合经济社会和电力行业发展需求,实施课程的综合改革和建设,适应新形势下对高素质专门人才的培养要求,这是时展的需要,是电力行业的需要,是教育教学改革的需要。 一、以学用为本,构建四位一体课程体系 课程改革要以新的工程教育理念、思想和文化为引领,以服务领域当前需求和未来发展需求为导向,以培养卓越工程师、技术人员和建设者为目标,构建完备的课程体系。体系中各组成部分要功能任务明确、实现目标清晰,相互间要有机联系、彼此交融,形成一个完整的课程综合体。 对于课程改革来讲,先进的教育理念是关键。课程体系构建必须要服务于所秉持的教育理念。随着现代科学技术、经济社会和电力行业的快速发展,传统的以知识传授为目标,以“教师”为中心,以“教”为主的教育理念已不能与此相适应。现代大学教育,更加注重能力培养、素质培养和精神培养,更加注重学和用。为此,在大学教育中应实施“三个转变”,即将专业知识教育向专业能力和职业能力教育转变,将以教为主向以学为主转变,将以学校教育为主向以工程教育为主转变。这“三个转变”体现了“学用为本”的教育思想和理念。 在“学用为本”的指导下,笔者针对电力系统分析课程,构建了理论、实验、设计和工程四位一体的课程体系。“理论”是以理论教学和课堂教学为主,使学生熟悉在电力系统规划、设计、运行和调度等方面所涉及的基本问题、基本现象、基本概念和基本理论,掌握电力系统分析的建模方法、分析方法、计算方法和控制方法等,既是知识的学习过程,也是诸多能力的培养过程。“实验”是以实践教学为主,以物理动模系统、电力系统实验系统、电力实时仿真系统和电力系统分析软件等为平台,以标准化示例系统库或实际电网局部系统为对象,开展实验学习、分析和研究,既有验证性实验,也有设计性、研究性实验,还有综合性实验、规定实验、自选实验,还可自设实验等。“设计”是以实践教学为主,以工程项目或案例项目为载体,以课程内容和相关规范、规程、标准、手册为基础,使学生熟悉设计流程、设计要求和设计内容,掌握设计方法,树立工程意识,这是一个综合性的实践训练过程。“工程”是以生产现场为场景和环境,以生产实践为途径,使学生熟悉电网运行中设备、系统等存在的工程问题、工程现象、工程技术和工程措施等,掌握对工程问题的分析方法。 在这“四位一体”的课程体系中,四者是相互联系、相互融合的,你中有我,我中有你。其中,理论是基础,实验、设计和工程是应用,理论中包含有应用,应用中也包含有理论,两者可互为植入。在电力系统分析课程体系构建中,突出了一体化的整体思想,合理设计出各环节的内容、功能、要求和相互接口条件。 二、跟踪电力发展,更新课程内容 我国电力系统的发展非常迅速,真可谓日新月异。区域电网互联、交直流混合输配电系统、远距离输电、超特高压电网、多端直流电网、柔性交流输电、新能源规模接入、微电网、分布式发电、电动汽车接入、智能电网和电力市场等等,使得电力系统中新问题、新现象、新特性和新需求不断涌出。为了确保电力系统运行的安全、可靠、优质、经济、高效、低碳、环保,大量先进的理论、技术、方法、工具、设备和系统在电力系统中得到应用,极大地提升了电力系统的技术水平和管理水平。在工程上,电力系统分析的内容一直在不断增加和丰富,分析的理论、方法不断创新和发展,分析的手段、工具不断完善和智能。 课程内容要服务于人才定位和培养目标,要反映出现代电力系统运行分析的新问题、新概念、新理论和新方法,使课程具有现代性、先进性、实用性和适应性。为此,笔者在课程内容中引入了电力系统发展、现代电力系统分析特点和内容、电力市场、现代电力系统分析工具、交直流混合系统潮流计算、自动发电控制分析、电力市场下的有功频率控制分析、无功电压协调控制分析、基于FACTS的潮流控制、优化潮流、低频振荡与次同步振荡等。 课程内容的更新做到“四体现”,即体现在教学文件(教学大纲)中,体现在讲授过程中,体现在教材(讲义)中,体现在教学资源中。 三、实施“四导”教学,提升能力培养 课程教学过程中,教学方法是关键。传统课程教学注重的是知识传授,以教师讲授为主,不仅讲得多,还讲得细,学生往往处于一种被动接受知识的状态,缺乏主动思考、积极探索和积极参与的精神,学习兴趣未得到有效激发,学习能力未得有效培养,学习精神未得到有效树立,从而造成教学效果不甚理想的现象。当前的大学教育提出“厚基础、重实践、强能力、敢创新”,人才的培养更加注重能力、素质和精神的培养。为此,教育同仁开展了大量的教学方法改革与创新,并取得了许多好的经验和好的效果,例如启发式教学、问题教学、案例教学、项目教学、任务教学、情景教学等等。 在电力系统分析课程教学中,实施“四导”教学,即“导入、导学、导做、导研”,其目的是在于加强学生的学习能力、分析能力、计算能力、实践能力、综合能力和合作能力的培养。“四导”教学的优秀是在于教师的“引导”和“指导”作用,学生的主动学、用意识。“导入”是指问题导入、现象导入、项目导入、方法导入,引导学生认识和理解相关内容的来龙去脉、工程背景和问题本质,为学生深入学习、探索和应用奠定基础。“导入”是将学生引进门,关键是要激发学生对相关内容的兴趣,认识到其重要性和应用价值。“导学”是指导学生对相关内容的学习,教师主要讲授内容的重点、难点、疑点,讲授解决问题的思路和方法,提出衍生问题和扩展问题,通过交流、探讨、启发,解决学生学习中的疑虑,学生通过预习、自修、查阅文献、提问、研讨等方式进行自主学习、主动学习,教师要主动向学生推荐参考书目和文献。“导做”是教师通过项目、案例、任务引导、指导和辅导学生应用所学理论、方法去解决实际问题,通过这种练习和训练,能培养学生的实践能力和综合应用能力。“导研”是教师激发和指导学生去发现问题、探讨问题、分析问题、研究问题,寻找解决问题的理论和方法,在课程相关内容的研讨和研究中,培养学生的研究能力、创新能力。 四、改革考核方式,实施科学评价 课程考核既是对学生学习成果的评价,也是一个决定学生学习方式的指挥棒。过去笔者常常在课程学习结束后,采用一次闭卷笔试进行考核和评价,时间约为2~3小时,试题形式多为填空、选择、判断、简答、分析或计算等。由于考试时间短,试题覆盖面相对较窄,并且识记题多,应用问题少。这种考核方式不能全面评价学生对课程的理解、掌握和熟悉程度,不能考核学生的应用能力水平。在这种考核方式下,致使部分学生一本教材学到底,考前将教材(讲义)、笔记相关内容突击记忆,便能顺利通过考试关,考后也就很快将所学内容遗忘。 为了改变这种考核方式,实施“三多一半”考核方式。所谓“三多”是指多模块、多次数和多形式。将课程内容分为多个模块,例如电力系统基本概念与建模方法模块、电力系统潮流计算模块、电力系统短路计算模块、电力系统稳定分析模块、电力系统优化与调控模块等,每个模块作为一个考试单元,随课程进度组织安排,构建多次考核的考试链。考核形式采用笔试、小作业、大作业和实验相结合,大作业和实验注重应用和综合。所谓“一半”是指笔试考试采取半开卷形式,考前发给学生统一的半张或一张A4纸(盖有学院或系考试专用章),允许学生对课程内容进行总结、提炼,将认为重要的内容写在上面并带入考场,在考试期间学生可以看上面的内容。这种半开卷的形式,不仅可以培养学生总结能力、综合能力,还可以引导学生将精力集中在知识、理论和方法的应用上。 五、加强资源建设,拓展学习时空 丰富的课程教学资源有助于学生的自主学习、递阶学习和循环学习,不受时空限制,有助于课堂教学的延伸和扩展,有助于立体化教学的实施。教学资源形式多样,例如教材、讲义、指南、习题、案例、文献、教案、视频、影像、工具、网站等。教学资源建设,应以学生的学习需求为导向,以互联网络为平台,以多媒体表现为手段,要具有丰富性、时效性、娱乐性、交互性、递进性的特征。 MOOCs和可汗学院教育思想和教学模式正引起国内外高等院校的深刻反思和积极应对。在电力系统分析课程中,结合课程内容的逻辑关系和工程应用,设计微课程,制作微课程教学视频,设计微课程测试小问题和试题,巧妙设计答案。将微课程在线视频作为教学的线上环节,学生在课堂外先在线“听课”,课堂内则侧重深入的分享、探讨和问题解决,实现“翻转课堂”。由于微课程时间只有几分钟,内容精短,集中说明一个问题,既能辅助教师课堂教学,又可以作为学生自学的学习材料。在视频课程中,常会弹出若干小问题,由学生回答,回答不正确,后续视频就不往下走,以检测学生是否明白教师所讲的内容,有利于学生集中注意力和积极思考。 在课程网页上,按课程模块提供公开视频课,提供测试平台,便于学生系统连贯地学习。提供网上虚拟实验平台和实验项目,学生在网上进行设计、实验、分析、总结等。提供案例库和项目库,学生可自主选择、探讨和完成,学生也可组成项目组,合作研讨完成。创建网上交互空间和论坛,学生可以自由提问,教师网上作答,也可以对提出的问题进行分类排序,重点回答大家关心的问题;鼓励学生间互教互学,通过互助解决学习中的疑难问题。 六、需要处理好的几个关系和问题 在课程综合改革中,要实现以教为主向以学为主转变,以课堂为主向以课内课外并重转变,以学校教育向面向工程教育转变,这些都对教师提出了更高的要求,同时也要处理好以下几个方面的关系和问题。 1.讲与学的关系 在讲与学的关系中,就是要处理好教师与学生在教学过程中的作用问题。以学为主的教学,应以学生为中心,以学生的学习为出发点,培养学生的学习兴趣、学习能力,保证学习效果,提高学习质量。 教师在教学过程中,如果大包大揽、面面俱到,将所有内容都讲得很细很透,缺乏启发和引导,缺少问题引入,缺少互动和探讨,学生便会懒于思考,只是一味听讲、接受和记忆。这种教学,学生提不出问题,没有疑虑,似乎所有内容都懂,也很少主动查阅相关文献资料,缺乏深入学习和探讨,只能知其然不知其所以然,知此不知彼。为此,教师在教学中要注重引入问题,讲问题的背景,讲解决问题的理论和方法,讲思路,讲方法,讲应用,还要抛出未解之问题等,给学生更多的思考空间,侧重思考问题、探讨问题和解决问题。 学生在教学过程中,应做好课前、课内和课后事。课前,学生通过教材、讲义和网上资源对课程内容进行预习、思考,并提出问题,发现难点,并试着去解决。课内,学生要带着问题听课,带着疑虑听课,带着思考听课,带着探讨听课,与教师互动,与教师交流和探讨,通过老师讲解,解开自己的困惑。课后,学生要主动查阅有关文献资料,深入探讨和研究相关问题,通过测试题和项目应用检验自己的学习效果,主动应用所学理论和方法去解决实际问题,解释工程问题、现象,把握问题本质等。 2.学与做的关系 学习的目的在于应用,在于解决问题。学是基础,用是目的,有了坚实的基础才能更好地应用,只有应用和解决实际问题,才能更好、更自觉地学习。所以,学生的学习,不能仅停留在看懂、读懂和学懂,仅停留在学习层面、记忆层面,仅为了考试过关,而更应该注重知识的应用,多实践、多练习、多动手。在教学设计中,要为学生的练习、训练和实践提供资源、平台和机会,要贴近工程。例如,习题和测试题的设计应取自于工程实例,数据、参数、模型和结果应与工程实际相符;给出系统、原始数据和运行条件,能正确建模、分析和计算,以工程观点对计算结果进行分析、评估、评价,并能提出解决方案、措施或建议;提供工程案例、项目和任务,学生自行或互助地开展设计、分析和计算,提交实施方案,要有理论、有依据、有分析,有过程、有结论;开放实验室、仿真平台,提供各类工具,可在动模系统上进行实验,也可在计算机仿真系统上进行分析、计算;在发电厂、变电所、供配电所或调度等生产实践中,能应用所学理论对系统运行现象、状态等进行分析和解释。 在课程学习中,要注重培养学生做到“四会”,即会读、会用、会写、会讲。“会读”就是学生要会读书,会学习,有学习能力;“会用”是学生会应用所学知识分析问题、解决问题,能理论联系实际,具有工程意识;“会写”是学生要会撰写报告、方案等,有科学规范的文字表达能力;“会讲”是学生要能进行技术交流,能讲清思路、方案等,具有一定的口语表达能力,敢于进行交流、沟通,在交流中获得认可,在交流中得到提高。 3.课程教学与人才定位 课程教学应符合人才培养定位。从教育层次定位上,有高职高专教育层次、本科教育层次和研究生教育层次。不同层次的课程教学,在其内容和教学方法上应与其层次相适应,不能降低也不能拔高,例如有些升本时间不长的本科院校,课程教学内容与高职高专内容差别不大,教学也还多沿用以前的方法;而一些研究性大学的课程在教学内容又有向研究生教育要求方向发展。在工科类本科院校人才培养中,有应用性人才和创新性人才,或为职业技术人才和学术性人才。应用性人才的培养更加注重应用能力、实践能力培养,创新性人才的培养更加注重探索能力、研究能力和创造能力的培养。所以,在构架课程体系、教学内容和教学方法时,应与此相适应。否则,会违背教育规律,违背人才培养目标,不能保证人才培养质量。 4.课程衔接问题 在制订人才培养方案中,要合理确定课程间的顺序衔接和内容衔接问题,以保证教学正常进行。电力系统分析课程应以电路、电机学和电子技术(包括电力电子技术)和自动控制原理等为先修课程,发电厂电气、电力系统继电保护、电力系统自动化等为其后续课程。在课程顺序安排中确有困难时,电力系统课程也可与一些先修或后续课程交叉同步进行,但要注意内容的衔接问题,否则会影响教学质量。 将发电厂课程设计和继电保护课程设计与电力系统课程设计相结合,形成三课一体的课程设计任务,使得学生能更好地将多门课程知识融会贯通,训练学生的综合应用能力。设置专业综合实验,以多机电网为实验对象,涵盖多门课程内容,内容间相互联系,互为耦合,通过综合实验使学生对电力系统运行、保护、控制、调度等有更加全面、深入的认识。 电力系统分析论文:专业化软件导行“电力系统分析”课程教学研究 摘要:“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的重要专业课程,如何让学生既掌握基本的理论知识,又深刻理解电力系统的精髓,对电力系统的教学提出了挑战。提出以专业化软件MATLAB和Power World Simulator(PWS)使用为优秀,贯穿整个课程的教学过程。在使用这些软件的过程中,必须深刻理解电力系统的基本理论,并在此基础上以两种模式建立电力系统分析的物理模型,既有编写文本的MATLAB源程序,也有以GUI模式操作的PWS软件。在教学中,只要出现理论和算法,都可以采用软件进行验证。学生在学习过程中既可以深刻体会系统中的“工程”观念,也弥补了电力系统实验不足的问题。通过“电力系统分析”课程几年来的教学实践表明,以软件导行的教学方法,提升了学生的学习兴趣,使学生理解了电力系统中的工程问题,对工科课程的教学有很好的借鉴作用 “电力系统分析”是以电气工程一级学科为专业的本科及硕士生重要的专业课程,[1]本课程的基本内容包括电力系统稳态和暂态两大部分,均涉及到系统及相关电力设备的认识和实验问题。显然,以教学为主的大学无法完全满足电力系统所需的相关实验。因此,“仿真”(Simulation)就成为该类课程教学活动中最重要的手段之一。 考虑到电气工程一级学科下五个二级学科,各高校的侧重点略有不同。因此,作为本科及硕士生还是以理解电力系统的基本结构组成、基本运作模式为目标,同时辅以合适的“工程”观念,以此为“教学理念”,则“仿真”拟推荐专业化软件,避免学生陷入计算机语言的困惑中。目前,笔者查阅相关文献及与相关高校调研交流发现,鲜有教师提出以“软件”导行的教学理念。 鉴于以上原因,本文提出以“专业软件”为导行的电力系统课程教学过程,围绕软件学习相关的理论知识,为理解电力系统概念和专业知识打下了良好的基础。 一、电力系统软件简介 1.MATLAB――“一个真正的工程类语言” MATLAB(Matrix Laboratory)矩阵实验室,是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,在美国被称为“A Real Technology Language”,是一种“真正的工程类语言”。[2]然而由于各种原因,目前中国大学对于该语言的研究并不理想。如何将这门工程计算机与所设置的专业课程结合在一起,是一个需要深入研究的问题。 据笔者长期教学实践发现,将软件与专业问题相结合,形成一些相关的“项目设计”(Projects Design),则可以起到一举两得的效果。 MATLAB软件分为通用模块与专业化Toolbox。虽然有些Toolbox也确实可以解决一些专业化问题,但距真正的专业化解决尚有一定的距离。因此,笔者推荐尽可能使用MATLAB的通用模块。通用模块的功能类似于MathCAD一样的操作模式,主要以*.M文件的方式体现。 *.M文件其实就是一个函数或一段程序,是一种“解释性”源代码,这些源代码的撰写可以用MATLAB本身附带的编辑器,也可以采用其他文本编辑器。当*.M文件保存后,直接运行文件名即可。由此可见,教学中利用*.M文件完成教学任务,不仅可以让学生学习相关专业知识,在一定程度上也提高了学生计算机程序的编写能力。 2.Power World Simulator――电力世界仿真器 Power World Simulator(PWS)是一个电力系统仿真软件包(见图1),[3,4]其构筑在对用户良好交互性的基础上。其优秀是一个功能强大的潮流计算软件,可以有效求解多达32500个节点的系统。这使得电力世界仿真器作为一个独立的潮流分析软件包十分有用。与其他同类商业应用软件不同,PWS允许用户通过可缩放的彩色动画单线图来模拟一个系统。在PWS中,输电线路的通断、变压器或发电机的增加以及联络线功率的交换,一切仅需点击鼠标即可完成。此外,图形和动画演示的广泛使用增加了用户对系统特性、存在问题和限制条件的理解。 PWS提供了极为方便的模拟电力系统时间特性的工具。同样,它可以图形化地显示负荷、发电量和联络功率随时间的变化,以及因此产生的系统运行条件的变化,这项功能在解决电网扩建引起的网络结构变化之类的问题时十分有用。 除了上述特点,PWS以其一体化的经济调度、联络功率交易经济性分析、功率传输分配因子(PTDF)计算和突发事故的强大分析能力而骄傲,所有这一切都可以通过一个易用的界面来实现。 二、专业化软件在教学过程中的实施 只要学生运行出最终解的结果,得出误差曲线(见图2),再辅以一定的讨论,则可认为该问题结束。 需要注意的是,以程序为学习目标时,必须辅以一定的考核手段,即逐一检查学生的运行结果,避免学生抄写应付过关。多年来,学生的反馈表明,以该种方式“逼迫”学生熟悉和掌握MATLAB软件,给学生留下了极深刻的印象,也为本科毕业设计打下了良好的基础。 (2)示例2:PWS完成潮流计算。以图3中简单电力系统为例,计算各母线电压、支路功率,则首先要确定系统的节点类型――平衡节点、PV节点、PQ节点;此后,按系统要求逐次搭建合适的系统图。 当正确设置图3各类节点类型、边界条件后,则可以直接运行,在Run mode下查看各Bus和支路的相关信息。本软件不仅可以计算电流系统的最终结果,也可以查看中间过程,比如可以设置基准值,误差相量的查看,甚至New-Raphson法的Jacobi矩阵在Case information中都可以获悉。因此,当采用MATLAB基本熟悉了潮流算法后,对于大量电力系统分析的问题均可以采用该软件来实现。 2.依托专业化软件的课程综合设计 课程综合设计(Projects design)是巩固专业化基础知识的综合手段。南航电气作为具备电气工程一级学科博士点的专业,一直以来具有“电机与电器”、“电力电子与电力传动”的综合设计,但是一直没有“电力系统自动化”的课程综合设计。本课程教学后,依托如前所述两个软件和开设的“电气工程及其自动化综合设计”,适时参考国外精品课程“Power System Analysis”,[5]也开展了相关的课程设计。比如,教学中可以对电力系统提出一定的指标,通过PWS软件的反复人工修正,提出和优化如图4所示的电力系统,并对该系统进行深入分析。 3.软件使用的考核 在教学活动中,考核是最重要的指标之一,也是重要的手段。笔者认为要加强平时控制,“迫使”每名学生在个人计算机上安装相关软件,并且课后必须进行练习。待熟练使用软件后,利用少量课堂时间、课间时间或者师生共同课后时间让全部学生进行演示,互动讨论,这样对学生也是一个警示。结果表明,通过该方式能够让所有的学生都掌握相关的电力系统基础知识和软件,对教学具有很大的促进作用,但这样也增大了授课教师的工作量。 三、结论 本文以“电力系统分析”为对象,基于MATLAB和Power World Simulator专业化软件展开教学活动,获得了如下教学体会,对工科课程均有一定的借鉴作用。一是以专业化软件使用为优秀的教学理念,在工科课程中具有普遍的意义,这样也不失掉对基础理论知识的掌握。二是对于“电力系统分析”专业课,需要选择合适的专业化软件开展教学活动,难易程度要适合本科教学。经过几年教学摸索,选择了MATLAB和Power World Simulator作为教学软件。实践表明,上述两款软件特别适合教学活动。 电力系统分析论文:《电力系统分析》实践环节教学的改革与实践 【摘 要】《电力系统分析》是电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,与电力工程系统运行具有不可分割的紧密联系,是一门集理论和实践于一体的高技术性学科。随着时代进步和社会发展,《电力系统分析》的实践教学环节面临更多挑战,对该专业学生实践操作能力提出更高要求。因此,当前形势下高度重视《电力系统分析》的实践教学,探讨实践环节教学改革与创新具有十分重要的现实意义和战略意义。 【关键词】《电力系统分析》;实践教学;改革与创新 1 课题的提出 据调查资料数据显示,长期以来,《电力系统分析》始终是我国各高校电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,课程设置上包括《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》及《电力系统实验》共五门课程。其中,前四门课程均为理论基础课,在《电力系统分析》教学中占据大量课时,电力专业学生实践操作能力匮乏,导致进入企业后如“茶壶里煮饺子――有货倒不出”,引起学校及社会多方面高度关注。随着电力行业的飞速发展,传统的课程内容、教学方式已经无法适应现代电力工程教育教学发展潮流。过去的《电力系统分析》教学存在诸多问题,具体表现在:①理论基础课程教学过于繁重,课时所占比例过大;②教学方式和教学手段单一,学生缺乏学习兴趣,教学效率低下;③教学内容陈旧,还停留在20世纪八九十年代水平,无法适应现代化电力行业发展。 为了紧跟时代步伐,适应当前时代背景下社会和企业发展对高校电力专业人才培养的客观需求,《电力系统分析》实践环节教学亟待改革创新。 2 浅析实践环节教学改革与创新 2.1 更新教学内容,优化理论基础教学 前面我们已经提到,传统的《电力系统分析》课程内容过于陈旧,从理论课教材中根本无法看到近年来电气工程专业和电气自动化专业学科的最新进展,与当前电力行业生存发展现实严重脱节,无法满足现代化电力企业运行操作的市场需求。因此,在对实践教学环节进行大刀阔斧的改革之前,首先就应更新教学内容,优化理论基础教学。一方面,在充分理解《电力系统分析》课程内容特点的基础上,对过去的四大理论基础课进行归纳重组。具体来讲,就是将传统的《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》课程进行精简压缩、重组优化,由过去的120课时融合缩减至48课时。理论基础教学更加注重实用性和专业性,减轻学生学习压力的同时也减少了教师的教学负担。另一方面,将近年来国内外本专业的科学研究成果作为新内容加入到教材中,在体现当前电力行情的同时体现出教材的时代性。 通过充分理解《电力系统分析》课程内容特点,对过去的四大理论基础课进行归纳重组,并加入电气工程专业和电气自动化专业学科最新理论成果及行业实践动态,构建新的《电力系统分析》教学体系。 2.2 转变教学方法,创新教学手段 在传统的《电力系统分析》课堂教学中,教师过度注重理论基础知识的传授与讲解,忽视了专业实践与行业现实的结合。多采取“教师讲、学生记”的教学方式;教学手段也比较单一,学生缺乏学习兴趣,课堂气氛沉闷,教学实效低下。未来的《电力系统分析》实践教学教师更加善于通过转变教学方法,运用多种教学手段提高教学实效。在具体实践教学环节中,教师在课堂上不断为学生提供本学科的最新研究成果及行业新闻动态,教学内容更加丰富。学生在课堂上总能听到新知识、新消息,学习积极性显著提高。随着科学技术的进步,教育教学设备也发生了翻天覆地的变化,教师应充分利用各种新兴教学设施(如多媒体课件、闭路电视、纪录片、专题片、互联网等),创新教学手段,使课堂教学更加形象直观、生动活泼,吸引学生注意力,帮助学生知识理解,加深学生学习印象,教学效果显著。 2.3 充分信任学生,注重实验教学 《电力系统分析》本身是一门专业性和实践性极强的学科,实验是《电力系统分析》的基础,《电力系统分析》教学的最终目的就是实践。高校每年都会为社会培养大量的专业人才,输送到电力行业中去。离开了实验,《电力系统分析》课程的学习就是“纸上谈兵”,没有任何现实意义。新形势下的《电力系统分析》教育教学更加注重实验教学,教师在课程设计上增加实验教学课时安排,充分信任学生,“放手”让学生走进实验室,通过亲身实践操作加深理论知识和本学科本行业的理解,为进入电力企业工作实践打下坚实的基础。在具体实验教学设计时,应注意充分发挥学生的自主性、能动性和创造性,从实验方案设计到实验操作、数据整理、结果分析,每一步都采用小组合作的方式进行。在实践教学环节中为学生提供充足的实验空间,充分信任学生,增强学生动手、动脑能力。 2.4 强化企业意识,增强学科实用性 我们一切的校园课程学习,最终都将为就业服务;每一项专业技能的获得,都是为将来踏入社会走上工作岗位现实实践打基础。面临日益激烈的市场竞争,高校在《电力系统分析》课程教学中应增强对学生的“企业培养”,强化企业意识,从而增强学科实用性。高校的教育教学应紧跟时代步伐,不仅在教学内容上积极引进本学科最新科研成果,在教学观念上还应主动对接电力行业,积极为学生创造实地实习机会,高度重视学科的实用性和专业性。注重学生工程意识和实践能力的培养,立足电力生产和应用,强化电力行业职业道德、法制法规教育,注重培养工程设计研发、设备检测操作能力,提高学生自主解决实际问题的能力,为未来职业生涯做好准备。 3 结束语 每年,我国高校都为电气工程专业和电气自动化专业相关行业输送大批高素质人才,这些学生在校园学习效果的好坏直接关系着实践工作效率的高低。优秀的毕业生能够为社会和企业发展注入活力,相反,则会成为行业发展的负担和阻碍。《电力系统分析》作为电气工程专业和电气自动化专业的主要课程,奠定了电力相关专业学科学习的基础,在学科学习中占据着举足轻重的地位。过去的教学存在诸多问题,为适应社会和行业的最新发展,教师通过实践教学环节上的多方面改革创新取得较好效果。
网络管理论文:电子抗干扰技术网络管理论文 1电子防护技术介绍 1)脉冲压缩。 采用脉冲压缩技术的就是通过发射信号在总功率不变的条件下兼顾高的距离分辨率将时域加宽降低其峰值功率。因加宽了其时域对于电子侦察系统就难以实现对捕获信号线性匹配和相位匹配,增加信号抗干扰能力和反侦察能力。 2)空间选择。 对于接收系统的抗干扰就是要尽量避免被敌方侦察到和干扰,以便能更好地发挥设备的性能。让敌方的干扰信号进入我方接收设备的机会减少,发射天线的波束控制就是实现一个空间滤波,就是只有当信号在滤波通道内才可接收,而以外就会被滤除掉。天线旁瓣抑制技术就是空间滤波的主要环节,因现代的干扰信号发射功率都比较大,甚至超过了有用信号的强度,主瓣抑制掉的信号多会从天线旁瓣进行接收。采用多天线接收,主辅相成,利用调节辅助天线的幅度、相位和增益等指标,从而对有源干扰进行归零,达到抗干扰目的。 3)调频技术。 频率捷变一般指辐射源发射的信号载频在可预见或随机的方式下进行频率跳变,使得信号难以干扰。发射信号、本振信号、相位信号同时进行变化且保持关系稳定的全相参辐射源是目前最有效的抗干扰技术。 2网络化管理 抗干扰技术有很多种,为实现对特定的信号最有效的抗干扰,从辐射源的发射到我方系统的接收都应有相应、有效的管理。数据链网络控制站就是一种网络控制的优秀。 1)网络规划。 为实现给定参与单元预计完成的工作下,设计出数据链网络链接平台,使所有单元可通过其进行相互通信。该网络在满足系统电磁兼容条件下尽量完成传输量化和链接性要求。在约束条件多的情况下,进行网络的规划是网络管理的关键,所以设计网络拓扑使得其可靠性最大已是其发展的必然趋势。 2)网络工作状态。 对于多种性质的干扰一般都会有相应的抗干扰技术,所以如何有效的完成相应的对策确保网路调控的高效性和可靠性,必须监视网络运行情况,其有多种管理,功能管理:对敌方干扰信号进行属性分辨,调控有源系统进行抗干扰的调试控制。故障管理:对网络中出现的故障现象进行判断、定位、诊断等。性能管理:分析评价任务完成的效果,规划改善系统性能。 3)网络运行管理。 对抗干扰数据资源通过网络运行管理,可使其发挥最大的效率。不同的战场拥有不同的数据资源、不同的网络结构和特征。其网络运行管理也是根据不同的环境进行不同调控,对于敌方各种辐射源干扰,我方将通过网络系统程序调用相应的抗干扰方案进行应对。网络工作站带有多功能显示器负责监视各个网络终端的工作完成状况,管理和调控每个数字终端的工作。如发现检测出一些妨碍相关作战的问题,数据系统自动提醒操作者是什么问题和潜在问题,并自动记录用于以后排故或进行分析。 4)网络控制与设计。 网络管理的优秀就是要保证各个设备都能有效的工作,如果一台设备无法识别终端命令,找不到地址,那么其相关的设备也会瘫痪,不能传送信息。设备与设备之间良好的传输,保证信息的完整、准确地交换战术数据是决定战争胜负的关键因素。因此网络控制终端站的系统控制单元必须是所有系统中最为先进的,与其他系统的通信状况也是最佳的。其在接收位置上也应能够直接接收刚入网的任何一个设备的属性信息。根据定义与环境的考虑,在满足各个设备电磁兼容的条件下,在设计网络时应进行系统的部署,好的网络控制是离不开健全的网络规划的,规划最先要根据我方的数据属性进行编制,不同的辐射源信号应给与相应的抗干扰方案,其次考虑客观环境的影响,如网络平台数量、任务管理、活动区域、入网设备、网密要求、网络容量分配等等,使得网络最终能够满足作战需求的传输容量和终端与终端的连通性。 3总结 在现代战争极为复杂的电磁环境中,电子设备为避免被敌方的辐射源所干扰形成的抗干扰系统的运作也越来越困难,单一网络工作站分布的分散性与交错性极易被电磁攻击,所以使用电磁加固的网络设施,构建出一个统一高效的网络控制系统来抵御电磁攻击是十分必要的,而大量分布式网络是没有这个能力的。在信息时代的战争中,就是通过破坏对方的信息系统、抵御对方对我方的干扰来影响其观察能力、判断能力最终达到我们想要的结果。 作者:马良 单位:中航飞机西安飞机分公司 网络管理论文:Web林业科研网络管理论文 1系统开发目标及基本要求 1.1开发目标 借助现代的计算机、通信网络以及电子技术,构建结构严谨、操作方便的林业科研计划项目网络管理系统。管理系统开发完成后,可实现科技计划项目的全过程管理,保证科技项目的申报、审批、立项、实施、延期和验收等各个环节的畅通和高效运行。实现科技计划项目管理与服务的信息化,在申报单位与委托单位之间搭建沟通媒介,实现信息共享、信息交流和信息反馈,保证科技项目从申报到审批等各个环节的畅通、高效,提高林业科技项目管理、审批等工作的运行效率。 1.2系统基本要求 1.2.1安全加密 系统应采用安全加密技术,强化各方面保密性。在访问权限方面,需将登陆用户分为不同的等级,并赋予不同的访问权限,保证数据库中数据的安全。在用户登陆方面,使用全新的MD5加密算法技术,登陆需通过验证码认证。在信息保护方面,申报人只可查看自己的项目内容,杜绝涉密资料外泄。 1.2.2易于维护 系统应采用科学而简单架构,容易维护和修缮。采用当今最为流行的B/S(浏览器/服务器)架构,用户使用起来就像正常浏览WEB网页一样方便,此外,由于代码脚本修改只在服务器端进行,避免了一般软件需在用户端系统的升级,不需用户维护。 1.2.3功能实用 系统应具有多样化功能,且具有显著的实用性。如登录用户提交项目只需要填写简单数据,程序会帮助用户检查数据的正确性,并可预览表格并打印。设计电子备份功能,保证项目资料保存完整。无论设计何种功能,均要以降低用户操作难度、减少信息处理量、缩短申报工作时间为目的。 1.2.4实时互动 系统具有实时交流、多方互动、信息速递的功能要求。系统实现申报人和主管部门的实时双向交流,提供了科技信息交流的环境,方便用户、专家及科研管理单位相互沟通,使科技项目管理工作走向信息化。 2系统设计方案 为了实现信息数据采集、处理、输出、交换、分析、WEB等多种跨平台功能,采用MacromediaDreamweaver8、JavaScript和VbScript等多种开发工具,应用ASP、Web交通技术,综合多种工具的技术优势,实现相应的系统功能,并可满足系统升级需要。 2.1系统架构 系统采用Browser/Server模式(B/S模式),操作系统平台选择中文版Windows2003AdvancedServer,数据库平台选择Microsoft的SQLServer2000,客户端采用WindowsIE5.0以上的浏览器。系统使用全新的MD5加密算法技术,增加页面验证码。此架构既能满足上级数据集中管理的要求,又能满足远程客户端操作方便、运行稳定的要求,保证了科技计划项目数据的一致性、完整性和安全性。 2.2数据库平台 为确保管理系统运行安全,服务器安装Windows2003AdvanceServer和SQLServer2000数据库,创建ODBC连接,应用MacromediaDreamweaverMX建立站点,连接数据库,再进行代码设计和调试。提供WEB页面FTP上传空间及系统运行专用域名或IP地址,为各级用户提供正常网上项目申报和审查应用。 2.3工作原理 系统工作框架主要包括项目申报、项目评审、审批流程、合同管理、项目进度跟踪、项目验收、成果推广、项目评奖等。基于“信息共享、决策支持”原则,设计“一站式”科技项目管理服务系统,实现科技项目承担单位与科技项目管理单位的统一管理。同时,提供多级科技项目管理模式,实现基层与上级管理层单位科技项目的同步管理及网络化信息共享与传递。 3系统功能实现 3.1用户身份认证 本系统建成后,在网站首页设置用户名和密码输入框,并提供用户注册和忘记密码功能。系统用户身份认证采用逐级授权方式,分为审查单位认证、推荐单位认证、申报单位认证、申报人认证4个级别。首先,由审查单位进行初始注册,认证成功后,直接登陆系统;第二,审查单位登陆后,设置推荐单位名称,通知申报单位分别注册;第三,申报单位注册成功后,经审查单位审核信息开通后,登陆到系统中;第四,单位登录后,设置本单位项目申请人,在其注册成功后自动开通,登录后即可填报项目建议书。 3.2申报管理 申报管理是指项目申报人随时登录、填写、修改、提交项目的过程,具体包括项目建议书管理、可行性研究报告管理两方面。推荐单位和审查单位不定期审查建议书内容,并给出明确的指导性意见,审查不通过的项目建议书予以退回。通过审查的项目建议书进入项目库,开启可行性研究报告的申报程序。经过初审、复审、专家论证、复核等环节,合格的项目结束可行性研究报告管理阶段,所申报的项目列入年度计划,进入任务书管理阶段。 3.3任务书管理 任务书管理是指项目申报人按照任务书要求补充内容项的过程,包括课题经费的银行账户、开户银行、财务负责人等信息。任务书中绝大部分内容直接移自可行性研究报告,如目标任务、年度计划、成果指标、经费预算等,这些内容已经通过专家论证,无需重复审查。任务书的审查过程分为一次审查和二次审查,一次审查未通过的项目自动退给申报人修改,提交后自动进入二次审查。通过审查的项目申报单位身份转变成项目承担单位,申报人身份转变成项目负责人。 3.4实施过程管理 实施过程管理是指项目正式启动后,对于各项研究任务的管理过程,主要体现在实施方案、年中总结与年末总结等文件中。项目申请人填报项目实施方案,每年提交两次的项目总结。如无实施方案,不能填写项目总结,也将影响到本单位下一年度的项目立项。项目总结提交后,承担单位、审查单位和推荐单位逐级审查通过。如在项目实施过程管理中发现提交材料不合格,退回重新填写,被退回累计5次的项目负责人,将自动锁定其申报新项目的资格。 3.5成果管理 成果管理阶段是指申报单位通过成果登记模块,录入以往年度科技成果基本情况,审查单位初审确认,项目进入成果库。自管理系统启用后,已经完成鉴定验收的项目,自动进入成果库。建立成果库和项目库之间相互关系,通过项目库找成果库,或通过成果库关联到项目库,分析成果的使用情况,形成饼状图、柱状图,以便为决策分析和政策制定提供有效的信息和参考资料。在首页的数据库检索栏目中提供关键词查询功能,使科技项目管理更加公开和透明,在集中的科技项目数据库管理系统基础上,提供多级科技项目管理模式,实现网络化信息共享和传递。 作者;祝彦杰 江璟瑜 卢中波 许谭 单位:黑龙江省森林工程与环境研究所 网络管理论文:村务网络管理论文 一、传统村务公开中存在的问题 1.村务公开工作不规范。 一是公开时间不及时。二是公开形式单一,公开地点不适中。三是公开内容不完整。四是公开程序不严谨。五是公开制度坚持不够。 2.内部监督机制不完善。 村务公开缺乏必要的制度保证,一些与之相关的制度不够配套完善,加之考核与奖罚也不完全到位,影响了村务公开的质量和效果。 3.管理不到位。 职能相互交叉,基层无所适从。同时,村干部和村集体二者之间缺乏有机联系,互动性不够,存在“两张皮”的问题。 4.轻视公开后的反馈。 只重视公开的形式,而轻视公开后的情况收集和处理,有公开无落实。村级事务不公开已经成为农民群众反映最强烈的问题之一,也是造成一些地方农村干部与群众关系紧张,影响农村社会稳定的主要矛盾。现实要求必须对村级事务公开的方式模式进行改革。 二、探索符合时代要求的村务公开新模式势在必行 (一)用现代科学技术武装党的建设是党对组织工作提出的最新要求 党的十七届四中全会《决定》根据世情、国情、党情的深刻变化对党的建设提出的新要求,提出了“提高党的建设科学化水平”这个重大命题和重大任务。科学方法的运用,对提高组织工作水平至关重要。《决定》强调,要继承和发展党在长期实践中积累的党的建设的成功方法,并要积极探索适合新形势需要的新方法,善于运用现代科学方法。 (二)群众的需求推动公开方式转变。 随着市场经济的深入发展,农村社会的不断进步,广大农民群众参政意识和法制观念日益增强,越来越珍惜并懂得利用法律保护手中的民主权利。近几年国家不断加大对农业、农村的投入和扶持力度,农民对选什么人当干部,对选上的村干部能否把各种惠农政策真正落到实处,能否尊重农民的知情权、参与权、决策权、监督权等民主权利,必然更加关注。随着经济发展,农村人口的流动性越来越大。据统计,目前45岁以下的青壮年农民80%的外出务工,张榜公开党务村务的形式,无法让外出务工人员及时了解党务村务公开信息。因此,如何让外出务工人员及时了解到本村村务公开信息,让在家的村民足不出户、随时掌握村情动态,已经成为制约村务公开的瓶颈。 (三)网络的发展给党务村务公开信息化提供了可能。 最新的《中国互联网发展状况统计报告》称,中国网民达4.2亿,居世界第一位。互联网以非凡的发展速度在我国风生水起,网络已成为“第四媒体”。网络时代下的中国政治正悄然改变。国家主席、国务院总理走进网络,与网民“零距离”交流,各地官员也日益重视网络舆情,纷纷约见网友“灌水”、“拍砖”,体现了党和政府对网络的重视。正如广东省委书记约见网友时所说,“谁重视网络、谁培育网络、谁让网络能够尽早地渗透到经济社会生活的各个方面,谁就占领了二十一世纪的重要制高点”。如果可以充分利用网络的高效、便捷、传播面广、传播速度快、互动性强和社会影响大的特点,有效地为群众提供服务,实现与群众双向、直接的沟通、交流和互动,将各项村级事务置于广大群众的监督之下,这既是顺应民心、顺应时展潮流的有益探索,又是加强村级班子建设的积极尝试。 三、村务公开网络化探索 潍坊市寒亭区的村务公开民主管理信息网是全国首家运用网络实现村务公开的网站,该网站实行“主管部门牵头,乡镇组织,干群双向互动,社会全面监督”的管理运作机制,具体由组织、民政部门负责整个组织协调工作,由乡镇街道对各村的政务财务情况审查把关后,每月10日上传公布,群众随时可以上网查询,对群众留言提出的问题和意见建议,及时组织有关方面调查处理,并反馈结果。在具体操作上重点突出了公开的全面性、真实性、长效性、互动性、严肃性五个方面的工作要求。该网站运行多年来形成了一套完整的运行和保障机制,取得了较好的社会效果,被誉为“风吹不走,雨淋不掉,随看随有,永不消逝的公开榜”,为农村经济和社会平稳发展提供了有力保证。 四、实行网络公开特点和优势 与传统的村务公开方式相比,实行村务网络公开具有无可比拟的优势。 1.领先性。 实现了互联网与村务公开的有机结合,符合信息时代的发展要求,符合党建工作科学化的目标。 2.开放性。 实行网上公开,面对的是整个世界,不但本地人民可以查阅,全国其他群众,甚至是外国朋友都可以查阅。管理员能随时上传信息,广大群众能够通过网站随时随地查询了解最新情况。 3.全面性。 对涉及群众关心的热点难点敏感问题,大到党和国家的方针政策,党委政府的政策决定,小到各村党务村务都可在网上公开。 4.长久性。 在网上公开的内容,根据实际情况,最大限度地延长公开时限,对村务、财务情况至少保留两年的时间,对政策法规只要不调整废止就长久保留,同时,建立了信息资料库,对更换下来的信息资料分门别类整理建档,保证群众随时查询。无论何时何地,只要鼠标轻轻一点,上到党和国家有关政策,下到各村党务、政务、财务便尽收眼底,被群众誉为“风吹不走,雨淋不掉,随看随有,永不消逝的公开榜”。 5.高效性。 信息能随时上传,随时随地查阅,都可随时随地监督。区、镇街干部坐在办公室里,就能随意抽查每个村的党务村务公开情况,发现问题,及时指出,限期改正,形成了下对上和上对下的多层面监督,这一做法有效解决了党务村务公开不全面、不彻底、不经常、不及时、不规范、难监督的问题,上级党委、政府和群众可随时随地监督,进一步提高了村级工作透明度,有力推进了基层民主建设和新农村建设。 作者:宋丽莉 单位:潍坊市寒亭区委党校 网络管理论文:高校图书馆网络管理论文 一、随书光盘管理传统模式 传统的随书光盘管理模式主要有以下几种。 1.光盘随书流通 即光盘夹在书中或固定在书页封底,随书一同流通。这种方式省时间省人力,且便于读者使用随书光盘内的资源。缺点是没有专人管理光盘,易丢失,书在弯折时光盘易损坏,使用次数多光盘也容易耗损。 2.光盘只做收藏不流通 这种方式很古老,早期光盘容量小、内容少,图书馆规模有限的时期可能会使用。缺点是读者完全无法利用随书光盘的资源,会降低图书资源的使用效果。 3.光盘和书分别流通借阅 随书光盘同书一样著录入图书馆管理系统,和图书用相同的索书号收入光盘架,和图书分离,有专人管理借阅,学生通过OPAC检索索书号,或者根据书库中图书查看索书号,即可借阅光盘。这种管理方法比较科学,缺点是需要有专人管理光盘的著录、排架和外借,读者要单独借阅光盘,比较麻烦,利用率不高。光盘再多次外借之后,会自然损耗,逐渐无法读取。 二、非书资源管理的现状 非书资源管理系统就是对光盘等多种非书资源进行著录编目、加工上传、网络的完整系统,可管理各种文件格式,管理随书光盘、磁带等各个类型的文件。通常随书光盘管理系统由光盘数据著录、镜像制作、资源平台等组成。读者通过网络访问资源管理平台Web首页,进行检索光盘、下载光盘、光盘请求等操作,通过网络管理使用非书资源,读者有更多的选择性和自主性,不受借阅量使用次数限制。现阶段,图书馆已经逐步实现对随书光盘使用数字化网络化的管理。现在已经有许多家公司开发了非书资源管理系统,通过非书资源管理系统管理随书光盘等数字资源,由读者通过网络下载使用。现在常见的随书光盘管理系统有北京人天书店的畅想之星非书资源管理系统,汇文软件公司和南京昂克科技有限公司联合开发的“非纸质资源管理系统”,杭州麦达电子有限公司“博文非书资料管理系统”等等,很多专业的数字图书馆信息公司都在开发自己专有的非书管理系统,例如北京超星、清大新洋等。 三、非书资源管理系统的优缺点 我校现阶段使用的是畅想之星非书资源管理系统,并已经由本地版升级至中心版,结合我校实际情况,探讨非书管理系统优点缺点和常见问题及解决方式。 1.本地版 首先须在校园网内架设服务器布置管理系统,磁盘阵列存储光盘镜像等数字资源,读者通过网络下载光盘镜像来使用非书资源,管理员添加著录书目信息,并制作光盘压缩镜像上传至服务器,这种是典型的本地版非书资源管理系统。管理系统假设在校园网本地,校内使用可提供的下载速度比较快,单人使用时可以达到校园网单点最大带宽10M/S,即交换机最小带宽。多人同时使用会平均分配速度。 2.远程版 我校(长春工业大学)是以工科为主综合性地方大学,每年新增图书中,会有大量的计算机等工业技术类图书,还有其他常见图书,随书光盘不仅种类多,容量也大,有大量DVD盘,这种情况是不适合远程版管理系统的,外网下载时的网速有限,一张光盘所需下载时间过长,非常不利于使用。而且对于有下载流量的学校,也不适合从外网下载,例如我校每月限额20G流量,仅仅能够下载大约5张DVD盘。所以远程版虽然简单方便,维护简便,但是只适合文科类学校,小型图书馆使用。 3.中心版 中心版即是本地版和远程版的结合,是畅想之星非书资源管理系统的最新版本,它的特点是以本地资源为主,云存储辅助的方式提供服务,本地服务器存储没有的镜像,可以通过云下载从外网下载。有需求的光盘,服务器会优先推送到本地存储磁盘阵列。云存储是在云计算概念上延伸发展出来的新概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来,协同工作,共同提供数据存储和业务访问功能的系统。云存储用于非书资料系统,可以大大减少每所高校图书馆加工光盘的数量,一家加工多家使用,光盘更新效率提高,光盘的匹配率提高,工作人员重复劳动大幅减少,加强了图书馆的服务效率,读者满意度也会提高。 四、结语 数字化非书资料是时展的必然趋势,没有最好的非书资料管理系统,只有选择了最适合的方式,才能最好的为读者提供服务。这其中在使用过程中,还不断有新的障碍问题需要我们发现和解决,例如下载速度,下载并发数,存储空间,系统稳定性,终端兼容性,版权等等问题,都有待于工作人员不断的解决完善。 作者:杨晰媛 王巍 单位:长春工业大学图书馆 网络管理论文:面向NGB的卫星传输网络管理论文 一、面向NGB的卫星传输网络管理系统的设计及其所能实现的功能 (一)卫星传输网络管理系统及其设计要点。 卫星传输网络管理系统是在传统网络管理系统的基础上发展而来的,该系统主要借助卫星及相关技术来对通讯信号进行远距离传输,并能够维持系统自身平稳运行。通常情况下,在对网络管理系统进行设计时,要能够整合网络管理软件对网络配置、安全、性能及故障等状况进行监督和管理,同样,卫星传输网络管理系统的设计也要能够达到以上各要求,且能够针对系统问题进行智能化的分析和处理。面向NGB的卫星传输网络系统要包含数据信息安全模块、数据采集模块、实时数据传输模块、网络系统安全预警及管理模块等几个部分。 (二)构建NGB卫星传输网络管理系统所需的技术支持。 对于中国下一代广播电视网的建设而言,卫星数据传输网络的结构较为复杂,且需要现代化技术为其正常运转做支撑。NGB技术体系包含两个主要部分,一是卫星传输网络管理体系,二是业务支撑体系。可见,卫星传输网络管理系统的重要性。在该系统中,防火墙技术、数据采集技术及新一代网络通讯技术是卫星传输管理系统的优秀技术。 (三)卫星传输网络管理系统的功用。 由于NGB是要为全国人民服务的,因此,NGB所需要的卫星传输网络管理系统要能够满足其业务多样化的特征。从整体来看,卫星传输网络管理系统可以避免空间环境对卫星传输的干扰,而且,该系统能够实现超高速实时信号传输的功能,使远距离高清直播成为可能。另外,面向NGB的卫星传输网络管理系统能够保证长时间安全运作,因其具备系统修复功能,如若系统内部出现差错,该系统可以自动运行预警模块,从而降低卫星传输网络管理系统的风险性,保证NGB正常播送节目。 二、构建面向NGB的卫星传输网络管理系统的前景展望 现阶段,在国家重点科技研究项目的支持下,关于构建面向NGB的卫星传输网络管理系统的研究已经取得了可喜的成绩,并且将其付诸于实践、覆盖我国大部分省市地区,尤其是为上海构建智慧型城市的发展目标提供了有力的支撑。就目前卫星传输网络管理系统的实际运行状况来看,在未来,该系统的各项职能作用将被更充分的激发出来,为我国广播电视事业提供更为高效的服务。 三、结束语 通过对我国现阶段广播电视卫星传输网络管理系统设计要求及目标的分析与研究,结合NGB网络管理系统的传统构建模式,提出新的设计要求,并且在满足项目正常运行的基础上,针对某些重点环节进行了研究和调整,使其适应我国当前广播电视事业的发展状况。通过对卫星传输网络管理系统中的接口协议及数据库模块的设计进行改善以后,实现了符合NGB项目执行标准的卫星传输网络管理系统的架设,为我国广播电视事业的发展注入了新的动能。 作者:岳昕 单位:国家新闻出版广电总局2022台 网络管理论文:田径运动会网络管理论文 1系统设计 1.1设计思想 体育竞赛是体育运动最基本的特征,是整个体育事业的一项重要内容,它以各种运动项目为内容,根据竞赛规程进行个人或集体的体能、技艺、战术心理等方面的较量.体育竞赛中的组织和编排、信息的输入和输出、统计与查询一直是体育竞赛工作中最繁重、复杂的工作.一直以来,许多基层运动会都采用人工操作,这样既耗费了人力、物力、财力,也对数据的准确性和实效性提出了要求.而采用计算机网络化管理,可以优化资源,减少人力、物力和财力的浪费,更重要的是可以保证数据的准确性和实时性.笔者利用网络开发软件的强大功能,实现了运动会从报名—编排—成绩录入—公布查询—总分统计的完全计算机网络化的管理,基本实现无纸化的工作模式.该系统尽可能地综合所有管理功能,以准确、实用为基本设计原则,并依据最新田径竞赛规则,设计了相关的计算程序和各种表格.该系统充分体现了计算机应用技术的优势,有利于运动会管理工作的规范化. 1.2系统结构 该软件的设计选择Delphi2010为开发平台.Delphi集成开发环境,具有开发C/S和B/S的框架应用系统功能,兼容NetFramework,支持Pascal,C#,HTML,JavaScript,jQuery等高级语言和框架,是全新的可视化编程环境,是一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具.软件系统体系结构有2种形式:C/S结构和B/S结构.C/S结构是客户机和服务器结构,可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通信开销.B/S结构的用户工作界面是通过Internet来实现的,主要事务逻辑在服务器端实现,这样就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量.采用B/S结构比较方便,但是系统又需要进行大量的分析计算工作,采用C/S结构可以提高效率.因此,该研究采用C/S和B/S相结合的结构模式进行设计.在数据采集、查询部分可采用B/S结构,在数据分析计算部分可采用C/S结构,使系统的整体设计更加方便、快捷,易于操作. 1.3数据库设计 数据库系统是现代计算机信息管理系统的重要优秀部分,对数据的完整性、唯一性、安全性提供了一套有效的手段,可维护数据的完整性、一致性,在计算机技术和应用发展中起着重要的作用.以关系型为代表的数据库在计算机应用领域获得了极大成功.目前,市场上主要的数据库管理软件包括SQLServer,MySQL,DB2,Oracle等.其中,DB2和Oracl均为大型商用数据库,需支付高额的授权费用才可使用,且需配置专门的维护人员,开发上有诸多不便.MySQL是一个开放源码的小型关联式数据库管理系统,其体积小、速度快、成本低,是当前应用最为广泛的数据库管理系统之一.它具有强大的跨平台能力和丰富的开发接口,且具有快速、可靠和易于使用的特点.当前使用Linux+PHP+Apache+MySQL已成为中小型网站提供Web服务的主流模式.此外,MySQL是一种开放源代码的软件,非常便于研究和开发.综上,在体育运动管理系统中,选择MySQL作为数据库管理系统,可以完整地实现数据存储、检索、排序、显示等功能,可以很好地完成设计要求. 2系统主要特点 2.1标准化的设计 该软件严格按照最新田径竞赛规则进行编制,竞赛编排、表格的设计等均按中国田径协会审定的《中国田径竞赛裁判工作指南》中规定的要求进行设置,这样就使应用该软件管理田径比赛规范且标准.在录取编排方式上,根据不同比赛规模的要求,提供了多项选择,既可以分预赛和决赛2个赛次进行编排,也可以按名次加成绩的录取方法进行预、次、复、决4个赛次的编排. 2.2完善的初始化程序设计和数据备份与恢复功能 对于同一级别单位的运动会,每届运动会的基本设置是相同的.为了避免重复的工作,该软件设置了初始化模块.该初始化程序设计就是根据程序运行要求设计,简化、完善初始化模块,使其达到简便、快速地完成以下工作:设置系统和数据库连接参数、调用用户界面设置参数、调用用户信息、进行用户权限和日期检查、解密系统文件、检查运行环境、更新设置.基本设置模块将运动会中相对固定的数据编制在数据表中.在运动会报名前先将该模块的内容预先输入,那么在今后的输入过程中,只需点击该项的下拉菜单条,即可进行选择,或直接输入代码,加快了录入的速度,使操作更简便、准确.考虑到比赛过程中有许多不可预见的错误和突发事件,该软件设置了完善的数据备份和恢复功能,在比赛过程中可以随时备份比赛数据,当遇到输入错误或者突发事件造成数据丢失时,可以将最新备份的数据快速恢复,只需一个按键,就可实现数据恢复. 2.3分布式、网络化,实现多用户操作 该软件可以使用局域网和互联网,不同部门、不同地区可同时工作,实现运动会的分散、异地报名,多人、多项同时录入比赛成绩,网上成绩、成绩查询,实现运动会比赛的信息化,大大减少人员及经费的开销.田径运动会中,最大的工作量就是报名单的录入和成绩的录入,为了减少重复的操作,充分利用现代化的网络技术,该软件设定了2种网络报名方式:一种是采用WAB浏览器的数据库查询方式,利用SAP动态网页技术实现通用数据库网络报名和查询功能,任何一台电脑只要接入运动会的局域网,不用安装任何软件,按照指定的域名就可对运动会所有相关信息以及比赛的实时信息进行各种查询和远程报名.这种方式虽然无需安装报名程序,但是,需要对网页进行定期的维护,因此,对于没有专业网站及维护的单位来说,会带来一定的难度;另一种是专门编制运动会报名及成绩查询软件,该软件完全绿色,无需安装,各参赛单位只需通过下载报名软件到本地计算机上即可使用,通过密码进入本单位,进行运动会的报名和比赛过程中的实时成绩查询,无需专业的计算机人员对网页进行长期的维护等工作,这种方式更适合一些基层学校使用.2种模式均采用前台制作和后台调用2个模块.前台制作即用户见到的前台操作界面,2种操作界面完全一样,只是打开的方式不同;后台调用应用ASP调用运动会原始数据库,即MySQL数据库,实现实时报名和查询功能.比赛成绩及时准确地公布及下一赛次的快速编排,是运动会能否顺利进行的关键.对于参赛运动员比较多的单位,由于该软件采用了后台调用数据的方式,可以实现多台计算机同时进行成绩录入及各比赛项目点直接录入成绩等多项功能,充分地利用了现代化的网络通信技术,减少了人力、物力,避免了重复工作,实现了比赛的快速、实时功能.比赛成绩的好坏直接关系到各单位最后的总分,因此,在比赛过程中,成绩一直是各单位关注的焦点.该软件专门设置成绩查询模块,各单位可以在专门的网页或本地计算机的运动会报名程序中,轻松地查阅比赛成绩、团体总分情况,为各参赛单位查看运动员信息及实时查找比赛成绩提供了极大的方便. 2.4打印功能齐全 田径运动会在比赛前、中、后各个阶段中都需要打印各类表格,如果由人工来完成易出错,并造成重复的工作,因此该软件除了设计从竞赛日程、竞赛分组、队员名单到检录单、成绩单、团体总分表、单项成绩单及总成绩册等的打印文件,还设计了比赛过程中需要的一些固定表格的打印文件,为用户提供了比较全面的表格,使比赛更加规范、合理。运动会所需要的表格种类各不相同,有些是需要赛前和赛中实时进行打印的,还有一些是需要将各种表单重新组合排版进行打印,因此,该程序设置了预览、打印和PDF、HTML、RTF、TEXT、XLS等不同的输出模式的选择,用户可以根据需求选择相应的输出模式.例如,检录单、成绩单等比赛数据的实时输出可以选择直接打印;秩序册需要量大,必须排版印制成册进行印刷,因此,需要用户根据自己的情况选择输出RTF或TEXT等模式;而总成绩册生成后为避免人为的数据修改,一般可采用输出PDF格式,进行保存印制. 2.5性能稳定,无需安装 该系统采用MySQL数据库,可安装到Windows,Unix系统下,适应性强,对硬件要求不高.客户端采用Windows操作系统,直接采用编译语言,编译成exe文件,运行速度快,系统资源开销少,高效稳定,功能设计涵盖了运动会的所有需求,功能全面.由于考虑到各基层单位对网络环境的需求不同,该程序设计了数据库远程调用和本地安装2种模式.一般情况下,该软件会将数据库安装在服务器中,各单位只需将主程序下载到在本地机上,无需安装,就可以远程调用各类数据,实现实时报名、成绩录入、查询等功能,占用空间小,对本地机的处理速度和硬盘的要求较低.而对比赛场地没有网络的单位,可采用本地安装MySQL数据库软件,实现本地调用数据,完成比赛,但是,不能实现实时查询功能. 3结语 基于C/S结构和B/S结构,后台操作系统采用Windows2000,数据库采用MySQL,前台操作系统平台采用WindowsXP,应用软件采用Delphi2010开发平台,开发了田径运动会网络管理系统软件.在编制过程中采用了动态管理模式,确定的指标体系部分可随运动会规模等实际情况进行设定和调整,适合于基层各级各类运动会.该系统软件在2011,2012年宁夏大学田径运动会上试运行后进行了修改完善,并于2013年校运会和宁夏回族自治区青少年田径锦标赛上正式运行,效果良好,实时、快速、准确地公布成绩并统计团体总分;统计资料及表格齐全,功能详尽,管理规范,减少了人力、物力,从根本上节约了成本,基本上实现了该软件预期的功能和目的,得到了使用者的好评. 作者:宋文才 李晓玲 单位:宁夏平罗县体育中心 宁夏大学体育学院 网络管理论文:学院图书馆网络监管体系创建思索 本文作者:郑玉凤 单位:南京铁道职业技术学院 图书馆的最大的功能就是为学生提供各种课内课外学习资源,因此,图书的质量和数量同等重要,既不能为了增强图书规模而滥竽充数,也不能为了体现时代顺应发展而不顾对质量的要求。我们的图书馆书籍不仅要有针对课外的一般性书籍,还必须有对应较强学科性质的专业书籍。在选购书籍方面,这种书籍的搭配是非常有必要的。例如,在选择对英语的辅导资料时,既要对专业英语资料进行合理的搭配选购,又要有针对普通学生的英语资料。尽量保证内容的全面,避免重复。还应该要注意考试资料的与时俱进,避免脱节。图书室作为高校文学资源最重要的一部分,必须能够根据教学方向,学科性质来定位图书馆的书籍内容走向,力争从多角度出发,创建多方位,多层次的管理系统,确保图书资料的安全性。而图书馆最大的、也最实际的问题就是借还书的管理问题。 如果没有一套针对本校图书馆性质的借还书程序,同样也会导致管理的混乱。比如,有的高校实行学生自主借还书体制,在图书馆的出口处设有书本条形码扫描仪,学生只要把图书的条形码置于光标下,计算机就能自动识别书本类别,同时记录书本名称。对于这样只靠学生自觉性的借还书系统来说,的确在传统的人工记录模式上实现了很大便捷性,但是也对学生的道德素质进行着巨大考验。为了防止这种漏洞,可以在实施这种体制的初期,选择具备较高素质的管理人员进行监督,等到学生习惯这种体制之后再实行无人化的借还书系统。 由于各种原因的影响,使得我们高校图书馆的管理人员素质不达标,管理队伍结构复杂。很多的管理工作者都是从不同的渠道走入图书管理岗位的。因此,他们对图书馆管理工作专业知识的掌握程度也多少不一,受管理教育的程度也有深有浅。这样的管理队伍一般都是没有经过特别管理培训的人员,对图书馆专业管理的知识也非常匮乏,更有些管理人员不把图书馆管理当作自己的事业来看待。这样的工作态度,这样的思想素质怎么能对图书馆管理事业起到正面的作用呢!因此,对管理人员的考核很重要。比如,可以在每个月末对图书馆管理人员进行制度的考核,“如何才能为学生借还书提高便捷性”“如果学生借书超过了规定的时间,应该按怎么样的程序去处理”等。只有这样才能时刻提醒管理人员的行为规范,更加有效的服务读者。 首先,管理人员需要具备广泛的知识,并且不断的去更新知识,只有这样的紧随时代的管理才不会被飞速的发展潮流所淘汰。比如,计算机已经融入到当今的图书馆管理中,取代了手工管理,这就必须要求管理人员能对计算机有基本的了解并且会操作使用。图书馆管理人员是整座图书馆的“主人”,他们既是知识的倡导者,又是学习的实践者。只有他们能不断的更新知识理论,提升自身价值水平,才能更好的为图书馆管理的发展做贡献。其次,管理人员具有较强服务能力。通过自己的观察以及与读者的交流,准确的判断读者的意图与需求。要给读者创造一个整洁、舒适的借阅环境。注意自身的文明礼仪及待人处事的原则和方法,使读者满意,同时展示自己丰富的内涵。第三,图书管理人员要具有团结互助的精神,团结互助是图书馆员职业道德素养基本要求。也是管理成功的重要保证。图书馆的工作是是各位管理人员共同的工作。需要大家共实现。 目前,运用计算机进行图书馆管理已经在各大高校得到的广泛的的普及,它作为一种新型的现代化管理方式,依靠计算机网络系统以数字化的东西实现有条不紊的管理。它主要是利用数字为技术手段来处理和储存各种文字图形,是一种多媒体分布式的信息系统。它以信息资源的加工存储为基础,检索和传输为任务,实现数字化利用管理的全过程。这种数字化的管理模式为我们高校的图书管理带来了很大的便捷性。它的主要特征是,数字化图书资源极其丰富,各种数字化图书之间能够紧密联系,它还具备智能化的图书检索系统,不仅提高了管理的优化性,还缩短了读者找书的时间。动态结构的构建是高校图书馆能有效实现数字化模式管理系统最重要的部分。 网络的覆盖作为整个动态设计的前提,它是通过利用网络资源的宽泛性,把读者、管理员与电子资源进行紧密贴合,同时实现其交流的一种方式。但是,数字化的管理模式在网络环境下的运行是极其复杂的,必须通过详细的问题分析并及时做出解决途径,才能真正的实现动态结构管理建设。这种数字化模式主要是以电子身份号为进入口令,然后通过计算机网络的关键字搜寻寻找到需要的相关内容,从而进行的一种知识的平台的检索。当前,各大高校图书馆都在积极的建立以特定对象为目标的数据信息库,并从根源上紧抓数字化模式的特色,力争实现模式化管理的层层递进,完善数字模式化的管理进程,提高图书馆的管理水平。 综上所述,要实现图书馆的完美管理,必须从当前图书馆现状出发,结合学生的自身特点,加强管理人员素质,并以数字化的管理模式来建立起完善的图书馆管理系统。只有这样才能使我国高校的图书管理水平得到质的提升,从而完善高校学生文化建设,不断提高高校学生的整体素质水平。 网络管理论文:论网络安全监管内涵 作者:段秀红单位:吉林工商学院 第一,计算机网网络安全管理制度问题。由于网络安全管理技术知识要求很高,我国目前并没有充分重视制度以及法规的制定,或者法规比较落后,已经与当代情况不相适应,或者即使有新的制度但是只局限于比较形式化的规定,没有详细的实施细则,因此很多时候在实践中没有相应的法律法规作为支持,没有做到有法可依。 第二,计算机网网络安全管理技术问题。目前计算机网络安全管理存在一些技术上的盲点以及漏洞,使得很多不法分子有威胁网络安全的切入点,主要包括病毒的入侵、木马程序的潜伏、不正当手段介入网络、高频率信息的干扰等。 第三,外力侵害。我国很多的网吧、机房不具备抵御外界侵害的能力,主要外界侵害包括自然的灾祸以及周围环境侵害等,自然的灾祸指的是自然的灾祸,如雷电、洪涝灾害、火灾、电磁泄露等;周围环境侵害包括断电引起数据、设备损害问题和噪音问题导致的数据高误码率等。第四,用户意识不高。很多用户在进行计算机网络使用的时候,没有足够的网络安全意识,对于密码、权限、口令等私密的东西没有保护好,随意泄露,或者没有及时修补一些网络漏洞和补丁,黑客可以找到攻击点。除此以外,还存在网络安全技术人员素质不足、监管不到位等问题 改进计算机网网络安全管理对策 针对目前存在的计算机网网络安全管理问题,提出了以下对策。 第一,为了改进计算机网网络安全管理,要加强用户网络安全管理意识。对于密码、权限、口令等比较隐私的东西,用户要保护好,不要随意泄露,对于网络漏洞和补丁,要做到及时修补,不要给有心人有机可乘的机会,进行数据备份,防止突发意外事故发生之后,数据的丢失,保持数据完整性,做到能够及时恢复系统,减少延误损失; 第二,为了改进计算机网网络安全管理,要加强自然等各种外力侵害的防范。在网吧以及机房等公共场所,首先要安装空调,控制室内温度以及湿度,防止温度以及湿度过高,造成网络瘫痪。其次要装好相应的防止雷击的措施,多进行建筑检测,尤其注重电源、网络传输线等的防范措施,最后是防火措施要做好。各种装修材料有可能的话,尽量选择防火的,保持室内通风,放置好防火器等设施; 第三,为了改进计算机网网络安全管理,要加强计算机网网络安全管理技术问题的研究,管理人员要及时更新病毒数据库,强化对病毒的检测以及清除,加强防火墙的建设,发挥防火墙的作用,做到限制服务访问、防止无权限的外部网的入侵、统计相应的网络流量并进行适时限流等,进行网络入侵检测,一旦发生这些情况要及时的制止。要加强检测、扫描以及评估漏洞,减小安全隐患; 第四,为了改进计算机网网络安全管理,要加强对网络安全管理制度的建立和完善。要完善已有的计算机网网络安全管理制度,对一些过于形式化的网络安全管理制度,要缩小范围,提出其操作的细则,对其中有不适应现展的规则进行修正以及改善,使其更能与当代网络发展相适应,对于没有及时建立的法律以及法规,要及时建立,并在实践中不断改进以及发展; 第五,为了改进计算机网网络安全管理,要实施安全加密。主要有非对称以及对称密钥加密的方法,主要原理是应用一些算法,将转出的信息转换成代码和密文,当密文传到接收者手中,又通过相应的配对解密技术,解开代码以及密文的内容以及信息,确保信息只为特定用户接收,防止不必要的泄露; 第六,为了改进计算机网网络安全管理,要提高网络安全技术人员素质。由于计算机网络以及计算机信息技术具有变化速度快、形式多样、种类繁多等特定,而要改进计算机网网络安全管理,人在其中的作用是不言而喻的,只有充分发挥了人的作用,才能更好的保障计算机网网络安全管理,因此要多对网络安全技术人员进行网络安全先进理论以及知识的教育和培训,增强网络安全技术人员对知识的了解以及掌握,提高他们应对网络安全变化的能力。 第七,为了改进计算机网网络安全管理,相关部门要加大监督力度。要加大对计算机网络安全的监督和管理,发现不法事件,要严厉惩罚,树立负面典型,警惕相关人员,防止类似事件再发生。由于现代计算机网网络安全是保证计算机网络正常运行的关键环节,因此,各方要加强对此重视,更好的维护网络秩序以及网络安全。 网络管理论文:网络会计体系内部管控思索 本文作者:邢月波 单位:哈尔滨市普宁医院 加强网络安全管理,本地局域网工作站禁用匿名登录,每个用户必须实名登录,不定期为操作系统及时安装安全漏洞补丁,不给非法用户对网络会计系统的入侵提供可乘之机。为了提高系统会计数据的容错性和安全性,我们建立“双备份”机制,由两名或两名以上的人员持有备份数据,设有各自的口令,并存在不同的物理存储设备中,如果单位有条件还可以利用网络实时传输功能和日益丰富的互联网服务项目对原始凭证用数字方式存储,即建立“云存储”。由具体操作人员使用的数据按正常操作规程保存。由监管人员持有的数据,如果非常重要的话,需采用一定的加密算法,对文件进行加密处理。建立严格的数据存储措施以外,还需要利用网上公证实现原始交易凭证的第三方监控。另外,可根据实际情况建立一个审计跟踪制度,即设置一个日志,对当日所有的操作进行监管日志记录,保存所有用户操作活动,留下痕迹便于以后审计。设置一个系统安全性检测和自动恢复程序,系统开始运行前检测程序对系统各种状态进行校对,发现不一致时,系统恢复到上次正确配置。 会计人员的水平以及执行人员职业素养的高低,都会影响网络会计内部控制系统的运行效果。就目前情况,大部分会计人员专业知识缺乏,受单位编制的限制,有些单位人员少,具备会计专业素质的人更是少之又少,很多没有受过会计专业培训和教育的人专职或者兼职从事会计的工作,有些会计人员甚至无证上岗,他们缺乏起码的会计专业知识,工作知其然,而不知其所以然,业务素质参差不齐,影响了单位会计信息的准确性。另一方面,会计人员年龄老化。近几年开展的会计电算化,会计人员由于年龄老化,学习计算机很困难,导致会计电算化难以推广。因此,在信息时代下,财务工作的从业人员,需要具备丰富的工作经验、学习能力、适应能力和良好的诚信,逐步有计划进行调整和实施,不断提高会计人员素质,调动他们的积极性,加大对会计从业人员的培训力度,而且要分层次分对象的培训,使会计从业人员全面熟练的掌握相关的业务知识及计算机知识,切实提高会计人员的水平,促使会计人员不断更新知识、积累经验,优化知识结构,以适应会计岗位的需要。 所谓不相容职务,是指那些如果由一个人担任既可能发生错误和舞弊行为,又可能掩盖其错误和舞弊行为的职务。“内部牵制”是不相容职务分离的优秀,网络会计系统将许多不相容职责相对集中,加大了舞弊的可能性;系统信息以电子数据的形式存储,也容易被修改、删除或伪造。因此,应对相关的职能部门人员进行恰当的分工,使不相容岗位与职务之间能够相互监督、相互制约、相互牵制,形成有效的制衡机制,以达到网络会计系统内部控制的效果。一般来说,网络会计系统中不相容职务包括:会计业务授权审批与会计业务经办相分离、会计业务经办与会计记录相分离、会计记录与财产保管相分离、会计数据记录与会计数据稽核审查相分离等等。 会计信息安全与否直接关系到单位经营管理活动的科学性和其他要素(系统资源、资金、财产物资)的安全,是电子商务安全交易的关键,是网络会计系统安全的优秀,是会计监督的安全保障。因而,应加强对会计档案的管理。有关部门应按照国家有关规定设置专用、坚固的档案库房,配备必要的设备,采取防盗、防火、防霉、防蛀等措施,规定存有会计数据的载体应存放在防潮防磁的容器内等,编造适用的检索工具和参考材料,加强会计档案的信息化管理,建立健全会计档案保管制度,定期对会计档案的保管情况进行检查,确保会计档案的安全。设置专人负责保管相关会计档案,规范会计档案立卷,根据案卷的保存价值确定保管期限,按卷内文件的最高密级及其保密期限确定会计档案的密级及保密期限,并由会计档案管理人员按有关规定做出标识;科学规定会计档案的有关权限,规定查询以前年度的会计档案应经有关人员审核批准;制定会计档案安全与完整的措施,规定用计算机打印出的账簿应按全文档案的有关规定装订成册,有关内容要清晰完整,按时按序进行封存保管;对于已离任的会计人员,其会计工作接交材料应存档保管,不得自行存放。必须定期对会计档案管理人员进行岗位技能培训,使其熟练掌握会计档案管理的基本知识与操作技能,进而从本质上做好网络系统会计档案的管理工作。 内部审计机构的监督是单位对网络会计系统内部控制建立与实施情况进行监督检查,评价内部控制的有效性,对于发现的内部控制缺陷,及时地加以改进,它是实施网络会计系统内部控制的重要保障。内审部门对单位内控的执行、财务管理情况进行检查和监督,切实履行对财务部门的工作指导、管理和监督的职能,定期不定期地进行财务检查,促进财务网络管理整个系统水平的提高。 加强内部审计机构的监督控制重点在建立适合本单位业务特点和管理需要的内部会计控制制度和建立以安全审计为优秀的风险评估和应急处理机制上下功夫,主要包括组织控制、开发和维护控制、数据访问权限和重要数据备份控制、应用控制、日常管理、安全审计等等。还应注意,内部审计机构应保持相对的独立性,组织机构的独立是审计工作独立性的保障,不能够设在财务部门内部,也不应当由财务部门内部人员兼任内部审计机构的成员,内部审计活动在确定内部审计范围、实施审计及报告审计结果时应不受任何部门、单位和个人的干扰,内审人员要保持形式和实质上的独立,内审工作经济来源上保持独立性的物质基础。 随着网络会计系统在日常工作中的应用,它的重要性也日趋明显,内部控制环境更加复杂,内部控制重点范围也逐渐扩大,只有在网络系统安全与人员素质控制、不相容职务分离控制、会计档案管理控制、内部审计机构的监督控制等方面,制定一套较为完善的内部控制制度,才能促进国家各项政策、法规的贯彻落实,维护资产安全完整和有效使用,提高信息报告质量和经营效率,保证会计信息真实可靠,最大限度地发挥网络会计系统的优势,促进实现发展战略。 网络管理论文:农村电视网络管护与发展 本文作者:廖莲芳 单位:广西河池罗城仫佬族自治县东门镇文化广播电视站 乡镇农村地区的村落较为分散,居民住所不集中,居民居住的整体范围较广泛,给安装有线电视带来了极大的困难。农户居住比较分散。农村地区除了村落分散之外,其居所也较为分散,各个居民之间的房屋间距较大,不宜管理。地势较为复杂联网费用高。部分农村地区的环境较差、道路不通,地势复杂,信号接收能力较差,需要在此安装信号接收站,使得联网的费用不得不提升,这对部分农民造成了影响。农民较低的素质、薄弱的法律知识,无法集中管理。农村地区部分居民素质不高,对法律法规的了解程度也不够深入,当安装了有线电视以后,他们不懂得去保护,不利于管理。 依照农村经济发展存在着较大的差距可以了解到,农村经济发展不平衡,村与村之间、乡与乡之间经济收入都存在着较大区别,那么针对农村地区的这种不平衡发展的现象,先对家庭条件较好的用户进行安装,再对家庭条件较差的用户进行安装,先在人口居住较为密集的地区安装,逐步向周围扩散,对于新旧客户,则应该采用一户一线分配式入户,能够帮助站点有效管理,也能够降低网络故障,获得较好的信号,且所花费的投入资金也相对较少,实践证明,在部分新网安装途中,运用一户一线分配方式能够保证用户获取较好的信号,效果很理想。不过,部分村还应该根据乡镇实际情况来制定相应的用户接入网络结构模式。 对于任何一个企业来讲,最基本的目的都是希望能够在最短的时间段内获得最大的经济效益,对于部分农村地区来讲,大量采用光接点模式,所运用的模式能够获得在最低成本的基础上获取最大的利润,对于面积较广阔,人口较为集中的部分村落,就可以安装光接点,放大器一般在3~5级之间,面积较小、居民不集中的村落则可以根据其环境、地势等将周边的几个村联合起来安装一个光接点,光接点的服务半径至少要小于等于2千米,并通过光接点向四周逐步扩散,不断的增加有线电视最终覆盖范围。 当部分用户的网络出现问题,一定要第一时间赶到现场为其检查线路,查找原因,保证用户能够享受到较高的服务,提升服务水平和服务质量。平时也要加大对信号传输设备等的检查和维护力度,减少损失。广播电视局应该成立专门的执法组织,对部分毁坏有线电视信号、设备等人员应该依照相关法律法规给予处分。有线电视的收费可由广播电视局根据实际情况灵活多样的制定收费制度。在农村地区落实架设、安装、验收环节后,对于各个设备等都应该进行编号,并将部分技术参数认真登记,并存档,妥善保管,方便管理与查询。广播电视局还应该增强宣传力度,让人们了解到有线电视网络是国家所有,每个公民和企业都有权利和责任对其进行保护。另外,对于网络工程的脚架上则应该印上“维护有线电视网络,人人有责”等字样,来提醒人们要将网络保护作为自己的一种责任,尽可能的减少有线网络的损失。对于广播电视局的管理人员应该做到职责明确、公私分明,倘若因为管理人员失职而让网络出现故障或者发生其他事件,则应该给予其责任人严厉的处分。 乡镇地区的监督员则应该由当地的村干部来担任,乡镇干部的文化程度较高,具有较强的综合素质,与周围群众相处的时间较长,能够密切联系群众,当有线网络出现故障,能够及时的解决问题,实现预防与对策的双效合一。倘若用户的信号出现问题,经过再三核实,确定了问题不在于电视机之后,就应该及时向上面反映,较小区域内的问题就应该在第一时间内开始维修,尽可能的使其在24小时内抢修成功,主干线地区则应该在3~7天时间段内得到修复,倘若有关部门在规定的时间内完成修复工作,用户也就应该在规定的时间内缴纳相应的收视费,否则,相关部门有权利对其进行作出暂停信号的处理。 农村地区由于地理位置、条件等因素,使得农村部分用户的电线杆上面的线路较多,有电话线、农电、电信等多种线路,所以,广播电视局还应该做好与农电、电信、村的关系,做好各个线路之间、器件之间的和谐工作,避免发生意外事故。现阶段,很多用户都有多台电视,为了能够方便自己,他们开始偷接、私接电缆,形成分支,这样就能够让两台电视机都同时播放,但是电视节目质量较差,倘若不对这些现象高度重视,将会为这些偷接、私接电缆的用户提供条件,更加为所欲为。所以,对于这类现象,一经发现则应该按照广播电视保护条例6依法严处,从各个方面促进老、新网的稳定发展。 现阶段,农村地区的有线电视发展有了很大的突破,但是还需要我们进一步深入研究和分析,找出其更能够促进农村有线网络发展的举措,促进农村有线电视稳步发展。相信未来将会有更多的能人学士在这方面做出更加有力的诠释。 网络管理论文:路由交换平台网络管理论文 1简单的网络管理协议 SNMP是一种比较简单的标准网络管理协议,以TCP/IP的Internet网络为基础,具有方便实用、结构简单的特点,可用来解决网络管理造成的系统资源占用问题。除此之外,SNMP还具有成本低、维护容易、扩展性和健壮性强的特点,因此,当前世界范围内支持SNMP协议的网络设备厂家非常多。SNMP中明确规定的协议数据单元PDU主要有五种,也就是SNMP的报文,主要用来对和管理进程之间进行交换[2]。主要负责将发生的事情告知管理进程,并向进程主动发出报文。get-response操作由进程发出get-response操作,返回多个或一个参数值。set-require操作主要负责将一个或多个参数值从进程中提取出来。get-next-request操作在进程处进行参数值的提取。get-request操作主要负责将一个或多个参数值从进程中提取出来。 2在架构式交换平台中使用基于路由交换平台来配置管理功能 网络管理部分在路由交换设备中的主要作用是对设备报警信息进行监控、对用户信息进行管理、对设备工作的配置和状态进行查询、对设备的工作参数进行查看。因此,可以说路由交换设备中的网络管理主要有三种基本的功能模式,也就是报警监控、查询和配置[3]。具体情况见图1。 2.1实现网络管理的查询和配置 功能基于路由交换平台能够将很多数据模式提供出来,在这其中主子模式运用的最广泛。主子模式指的是对进行分层,将其分为子和主,使其能够各司其职。在大型分布式网络管理中,使用主子协调合作模式能够极大的提高大型分布式网络管理的时效性和稳健性[4]。在路由交换平台ZebOS中,普遍的使用模块化设计,可以容纳多个模块在软件运行时同时运行。在路由交换平台中还设有协议模块、IMI模块和NSM模块。由于路由交换模块的这一特点,可以使用SNMP的主子模式。在主子模式中,可以将SNMP的主独立出来,使其成为一个相对独立的进程模块;然后在路由交换平台中进行子的集成,从而实现多模块的运行。使用Agentx协议,可以实现主和子之间的通信。主既要接收来自MIB库的注册请求和子的Agentx会话请求,又要接收上级的设备网管请求。主并不直接操作MIB,而是对每个子分发MIB的操作请求,再由子负责直接操作MIB库,从而对各进程模块内的数据进行直接操作。在设备管理中使用SNMP,要将管理信息库的MIB提供出来,这是由于管理信息库的MIB能够对网络元素所在位置的变量进行指明,网络元素所在位置的变量指的是能够被管理进程设置和查询的信息。通过MIB,能够将网络中所有管理数据对象的结构给找出来。在进行MIB文件的制作时,要注意被管理对象在MIB文件中的定义。可以使用与文件一一对应的OID来标识每个被管理的对象,为此需要使用一一对应的MIB文件来与子对应,每个子都只能处理与自身对应的MIB定义对象。通过对MIB对象进行设置和读取,设备网络管理就可以有效的控制和检测设备。通过应用get-request报文操作和get-next-request报文操作,能够对用户信息、设备参数以及设备的工作状态信息进行单个或批量查询,将查询的结果通过get-response报文操作进行返还。例如,可以对端口参数信息、路由交换设备的流量统计信息等进行查询,要对用户信息和设备参数进行配置,可以使用set-require报文操作。在进行查询和设置的过程中,查询请求和配置请求主要由MIB从设备网管端进行发送,由SNMP主对其进行接收。接收之后要以OID为依据,向子发送命令,由子进行处理。 2.2实现报警功能 要实现报警功能,就要实现其主动性和实时性。交换平台要能够在报警状态时第一时间内主动向设备网管端发送报警信息,此时由SNMP的trap报文对报警信息进行操作,并向设备网管端上交trap报文。报警功能并不需要MIB的支持,这是由于其具有主动性。Trap报文的API接口是由Net-snmp主源码提供的。状态信息和报警信息的上报功能主要是靠接口的方式实现的。可以将SNMP主建立起来,并建立向SNMP主传输报警信息的通道,由SNMP主对报警信息进行接收和封装,向设备网管端发送trap报文。通过NSM模块,可以对报警的描述信息、报警的级别、时间和类型进行分析,并对其进行封装。要将固定的空间分配给报文的每个信息,从而提高信息提取和报文分析的效率。IP接收端需要接收并分析报文,以报警类型和级别为依据对其进行处理。根据不同的报文格式,网管端可以对报警报文进行解析,从而对其进行针对性的处理。该报警设计方法的效果良好,能够实现实时准确的报警功能。 3结语 在此对路由交换平台中SNMP的应用进行了简要的分析,并简要的减少了SNMP和ZebOS,以及软件系统中的运行流畅和功能的实现,设计了相应的报警功能。基于路由交换平台的网络管理具备扩展性强、可移植性强和架构式设计的特点,在基于路由交换平台的设计中,要切实提高其网络管理的可操作性、简单化、可视化。该软件系统能实现报警功能、查询功能和系统配置功能,能够结合路由交换平台和SNMP的特点,具有较强的移植性、可扩展性和稳定性。在其他路由交换设备中也可以使用该软件系统,从而有效的节约后续路由交换设备的开发时间和开发成本,使管理者能够通过同一图形化网管平台来进行网络管理,提高管理的便利性。 作者:黎楚彬 单位:深圳龙岗职业技术学校 网络管理论文: 分层式舰船网络管理论文 1模式分析 我国现有的舰船网络管理系统主要采用M/A集中式网络管理模式,如图1所示。这种网管模式结构简单,管理职能集中,有利于对整个网络系统的全局管理,但也存在以下缺点:1)数据处理过于集中。所有的被管设备管理信息都被集中到管理者处理,当管理信息很多且对数据的处理很复杂时,管理者付出的代价很大,严重影响系统性能。2)系统扩展性差。当被管设备和网管数量增多时,网络中传输的管理信息数据及网络带宽负载会增加,管理者要处理的数据也会增多,降低了网络管理系统的可靠性和健壮性。3)灵活性不够。网管系统是C/S(Client/Server)架构的,网管人员只能在管理站进行管理操作。随着我国海军舰船通信网络的飞速发展,集中式网络管理模式已经不能满足现行状况的需求,一种分层式网络管理模式应运而生。如图2所示,在该模式下,整个网络管理任务由、子网管理者和超级管理者SM(SuperManager)共同完成。负责接受该子网中子网管理者的管理操作;子网管理者负责接受超级管理者的管理指令,监视和管理所属子网的及设备,并收集被管设备的管理信息;超级管理者负责对所有子网的监控和管理。同时,子网管理者与之间传输该子网使用的SNMP协议或者私有协议,而超级管理者与子网管理者采用XML协议来传递其对各子网及其子网设备的管理信息。另外,对子网管理者与超级管理者采用B/S(Browser/Server)架构来提高对系统的远程操作功能。这种模式使得整个系统对被管信息数据进行了分层分级处理。相比上述的集中式模式,分层式模式将数据的处理分散给子网管理者和超级管理者。子网管理者会对所有的被管设备信息数据进行初步的过滤和处理,之后再将必要的数据传送给超级管理者处理。这样加快了整个网络管理系统的处理速度,进而提高了系统的效率、性能和可靠性。另外,该模式只需要增加新的子网管理域来扩展其对更多子网及其设备的管理,因而具有更好的扩展性。其超级管理者与子网管理者的B/S架构也使得整个系统能够进行图形化直观控制和远程管理而具有更好的统筹性和灵活性。 2模块设计 2.1超级管理者 图3为该模式下的超级管理者模块架构。整个模块分为数据通信层、数据处理层和数据显示层。数据通信层为超级管理者与各子网管理者交互通道。超级管理者与各子网管理者通过HTTP/SOAP方式传送XML协议来交互管理信息。HT-TP/SOAP方式具有跨平台、可靠、简洁和互操作性等特点,能够满足XML协议传输的需求[4]。数据处理层负责对XML数据的处理。首先通过XMLSignature等对XML协议进行安全性的检验;然后采用XMLSchema对该XML协议进行合法有效性校验;之后使用DOM技术对XML进行数据的解析;最后将解析的数据和数据库的数据进行业务逻辑处理。数据显示层为该模块中各大网管功能的界面显示,主要是将数据处理层中的数据以图形化界面显示给网管人员和用户,并且接收用户的网络管理界面操作和输入。 2.2子网管理者 图4为该模式下的子网管理者模块架构,其子网管理者与管理之间传输的协议以SNMP协议为例。整个模块也分为数据通信层、数据处理层和数据显示层。数据通信层通过HTTP/SOAP来传输XML协议与超级管理者通信,并通过SNMP等协议与交互。与超级管理者相比,子网管理者的数据处理层多了XML/SNMP网关,它主要负责将XML协议与SNMP等协议进行相互转换。文献[5~7]分别提出了相应的XML/SNMP转换方法,这些方法都具有一定的理论和实践指导意义。数据显示层主要负责该子网的网管功能界面显示并接收用户对该模块的界面输入和操作。 3实例分析 本文将传统的集中式模式和分层式模式进行实例对比分析。响应时间表示从发出请求报文到收到报文时的中间时间间隔,主要包括接收方处理报文的时间和网络传输的时间。为了保证数据的可靠性,我们对同一实验做了10次试验,通过Wireshark网络抓包工具进行时间统计。两种模式下对同一被管对象相同数据查询的响应时间结果如表1,两者数据的平均值图形化展示如图5所示。由表1和图5可以看出,当查询数据时,集中式模式比分层式模式的响应时间要多很多。同时,当查询数据数目增多时,集中式的响应时间显著增加,而分层式则比较稳定。这也证明了相比集中式模式,分层式模式数据处理速度更快、效率更高。 4结语 针对我国海军舰船通信网络不断增多且越来越复杂的现状,本文提出了一种基于XML的分层式舰船网络管理模式,并结合某大型舰船网络管理系统对该模式下超级管理者与子网管理者两个模块进行了设计,最后通过一个实例对该模式的有效性进行了验证。通过理论分析和具体实践,该模式具有扩展性好、统筹性好、效率性能高等优点,能够满足大型通信网络管理系统的需求。 作者:杨大生 宁达 曾文艺 单位:武汉船舶通信研究所 网络管理论文:奶牛场数字化网络管理论文 1繁殖母牛类型划分 根据奶牛全生命周期的特点及不同生长、生理阶段的差异性,本研究模型将其区分为犊牛、青年牛、育肥牛、泌乳牛、干奶牛等5种类型。近交系数(inbreedingcoefficient)是指根据近亲交配的世代数,将基因纯化程度用百分数来表示,也指个体由于近交而造成异质基因减少时,同质基因或纯合子所占的百分比,通常以F或f来表示。其计算公式[12]:Fx=∑N)21[(×(1)]A+F(1)式中:FX-X个体的近交系数;∑-总和的符号;FA-共同祖先本身的近交系数;N-从个体的父亲通过共同祖先到个体的母体的连线上所有的个体数。考虑到奶牛个体向后追溯谱系均有一个且仅有一个父亲及母亲,因此个体系谱的查询原理与二叉树遍历算法完全吻合。所谓遍历(traversal)是指沿着某条搜索路线,依次对树中每个结点做一次且仅做一次访问。访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题。遍历是二叉树上最重要的运算之一,具体算法通过模块集成熊本海等[13]开发的程序,并结合本平台修改相应的数据接口而实现。奶牛生产主要包括周期性繁育后代与泌乳生产,因此不仅需要记录奶牛个体的繁殖事件,也需要记录奶牛的产乳、营养、防疫等数据和数据分析。因此,一级功能模块主要包括:系统维护、牛只管理、繁殖管理、产乳管理、饲养管理、健康管理、统计分析、场内管理等8大部分(图1)。其中“1.系统维护”承担用户登录信息设定、用户自维护、数据备份与恢复、各数据表的记录统计及日志管理等;“2.牛只管理”模块记录牛只基本信息、繁殖信息以及与计步器相连的奶牛体况信息等;“3.繁殖管理”记录分析公牛、母牛的系谱,个体或群体近交系数计算,冻精使用信息等;“4.产乳管理”模块记录产乳的数量与品质数据及奶牛的DHI数据;“5.饲养管理”记录饲料的消耗及饲料配方的更替信息;“6.健康管理”模块记录发病及用药、消毒与免疫信息等;“7.统计分析”具有开展各种繁殖性能参数及泌乳参数的可视化分析,通过数据表的内在集成,提供在群奶牛个体的全部信息即牛只资料卡等;“8.场内管理”则对场内应该发生或将要发生的事件做出各种基于生理、生产参数的智能提示,指导牛群生产,如安排生产计划与物资供应等。本研究的完成在中国农业科学院北京畜牧兽医研究所网络中心,选用的奶牛场为北京鑫运奶牛场,服务器操作平台为WindowsServer2008,数据库操作系统为MicrosoftSQLServer2008,系统开发采用Microsoft的.Net技术[14],对统计分析数据的图形化处理采用FusionCharts技术[15]。 2结果 2.1实现对奶牛个体基本信息的集成管理 依据设计的数据结构及开发的数据录入模块,以北京鑫运奶牛场的真实数据为例,基于采集的奶牛基本信息,如编码信息、出生信息、系谱信息、繁殖状态信息,图2为通过网络平台实现的牛只基本信息网络化管理输出界面。如图2所示,远程管理的奶牛头数为559头,基本信息既可批量浏览,也可单个点击展开。此外,点击页面头部的任何项目,可分别进行升序或降序的排序,在输入或选择的项目区,确定不同的条件及其组合后,快速过滤提取指定牛场及满足检索条件的奶牛,快速定位需要查阅的牛只小群体甚至个体。 2.2实现指定事件数据的智能分析与目标提示 实现生产过程事件的预先提示,与事先定义奶牛繁殖与泌乳理论参数相关联。依据设定的理论参数,通过记录事件信息,随着日期的变化,系统可以对牛只未来应发生的事件及时给出“今日提示”。今日提示内容包括:发情配种、初检复检、产犊泌乳、干奶、催乳、淘汰及犊牛断奶等。本研究以中国荷斯坦奶牛的生理及生产特征为依据,设定用于奶牛生产的繁殖理论参数共13项,用于提示牛只淘汰参数6项,用于提示产乳性能参数4项,共23项(图3)。图4为“场内管理”模块下“今日提示”分析结果。在分析之前,选定待分析的场名,根据系统内存贮该场对应的奶牛基础状态数据,确定需要提示的内容,包括“发情配种”、“初检复检”、“产犊泌乳”、“干奶”、“催乳”、“淘汰”、“犊牛断奶”等,分析得到的数据可以直接导出到Excel。在图4上选定“发情配种”后,分析表明,可配种的奶牛达481头。进一步仔细分析发现,实际上有不少超龄牛因为没有淘汰,系统默认为可以配种的。如果按“淘汰”做进一步分析,发现有84头高龄胎次牛,一般定义为6胎及以上胎次奶牛,且离最近一次配种日期距离较大,或者是泌乳产量明显偏低的牛等,系统经过逐步分析后提示应该淘汰。因此,除去提示84头应该淘汰的牛,那么实际提示发情配种牛应为397头。因此提示数量的准确性,关键在于前期是否录入了每头牛的具体繁殖状态事件等数据。选择不同内容的模块,会及时在线获得具有指定要求的牛只信息,有助于对生产的指导与分析。 2.3实现对指定牛群全体及个体的近交系数监测 选用“3繁殖管理”中的“公牛近交预测”及“鑫运奶牛场”,并从中选取牛号为“9745”公牛后,经系统内部模型计算后得到,该牛场有在群母牛419头,可以与指定的公牛进行模拟配种,模拟子代的近交系数出现了0.2500、0.1875、0.1250、0.0625及0.0等5种情形,近交系数越大,表示近交情况越严重,近交系数为0表示非亲缘杂交。系统提供的模拟奶牛后裔的近交系数,主要用于监控奶牛配种,防止近亲繁殖及奶牛遗传性能的快速退化。 2.4实现奶牛个体资料卡的在线生成 所谓“奶牛资料卡”是将指定的奶牛个体发生的不同事件信息,从存放在不同数据表的信息整合到母牛资料卡中(图5),主要包括基本信息、泌乳信息、繁殖信息、谱系及相关评定信息等。由于奶牛个体不断发生各种事件,因此,奶牛资料卡是动态生成的。如图5所示,展示了该模块强大的数据集成功能,可集成奶牛的最基本信息、不同泌乳胎次的泌乳数据及派生出的泌乳曲线(图6)、繁殖记录、谱系及后裔信息等。利用该模块提供的数据分析功能,是实施奶牛个体精细化管理的基础,是决定奶牛是否转群甚至淘汰的数据科学依据。 2.5实现奶牛泌乳胎次结构的数字化及可视化分析 根据记录繁殖事件,系统可在线分析泌乳奶牛的胎次结构,并通过图形及数字化协同展示。图7所示为指定牛场的母牛胎次结构,也可以进行不同奶牛场的母牛胎次结构的比较(图8)。事实上,通过奶牛胎次结构的分析与比较,可从中发现潜在有价值的信息。 3讨论 3.1奶牛个体的唯一性编码是关联各数据记录的关键 就奶牛生产而言,繁衍后代与泌乳生产周期性地进行,一方面不断发情、配种与产犊,另一方面泌乳与干奶,而且在不同的胎次之间,有200d以上时间,泌乳与妊娠同时发生,导致妊娠生理、泌乳生理,尤其是围产期的生理不断发生巨大变化,由此不断产生繁殖状态数据及泌乳生产过程数据等。如何将这些事件与奶牛个体甚至全体关联起来,则是通过将奶牛唯一性ID号作为主键来实现,即不同数据表中出现的牛号或ID号。ID号确定的前提是其唯一性及可拓展性。如果牛只的编号只在牛场内部使用,则可自行编码,以不重复为前提。但是,如果出现牛只购入与卖出,长远有效的做法则是按农业部第67号令[16]对在群的牛只进行全国唯一性标识。 3.2过程数据的挖掘分析提升数据的利用价值 规模化牛场,繁殖、泌乳等不同性质数据的日积月累,对数据分析的时效性要求越来越高,只有模块化的数据分析设计,才能驾驭大量甚至海量的数据[17]。因此,本研究设计了如图1所示的功能模块,实现牛只记录的信息分析与处理。本系统还提供了大量其他数据分析模块,如分析“应配奶牛”、“应配青年母牛”、“高产奶牛”、“低产奶牛”、“优秀母牛”及“胎间距”等。尤其对“胎间距”的个体及群体指标的分析,综合反映了对每一个体乃至群体的管理水平。其次,数据记录是按物理顺序追加的,但几乎所有的浏览窗口下考虑了字段索引,可以进行正向或反向排序。配合系统的“导出到Excel”模块,就可以得到变化了物理顺序的电子表格,为管理人员带来方便,也便于建立基本信息的电子文档及纸质文档的有序保存及分析[18]。这些辅助的功能在AfiFarm,Agritec等系统中未见实现[6-7]。 3.3结构化数据的可视化分析渲染了数据的变化规律 在规模化奶牛场中,具有同类特点或性质的牛群需要经常进行统计与分析。例如,对于断奶后的青年母牛及成母牛的数量,尤其是母牛胎次结构比例,只有通过如图7、图8所示的图形及数值分析后,才能从数以百计(或千计、万计)的记录中形成胎次结构的分布规律,直观分析胎次的合理性与否。一般而言,为了保持奶牛的稳产、高产,必须对奶牛群逐年更新与调整,使成母牛的年龄、胎次结构合理。前人研究与生产实践表明,在泌乳牛群中,合理的胎次结构比例为:1—2胎母牛为40%,3—5胎为40%,6胎及以上为20%[19-20]。而图8所示的“鑫运奶牛场”及“森茂牧业奶牛场”的3个胎次区间的奶牛,在不考虑0胎即后备母牛后,1—2胎比例为43.13%对76.51%,3—5胎为39.16%对22.17%,6胎及以上的为17.57%对1.35%。这表明,前者胎次结构基本合理,对维护牛群的稳产甚至高产有利,实际上该场2013年下半年,其泌乳牛群尤其是高产牛群的产奶性能表现良好,而后者的胎次结构前2胎比例过高,3胎及更高胎次的牛只明显偏少,可能意味着成母牛的淘汰过快,可通过提高管理水平及奶牛的健康水平,延长奶牛利用年限,经过几年的调整运行后,有望其母牛胎次结构趋于合理。 3.4开发的数据集成平台还具有拓展性 构建的数据平台基本实现了预期的数据分析、可视化展示与输出等功能。但是,这些最基本的过程数据,如果能结合奶牛场的主要投入品的数量与价格,产出的牛奶及牛犊的数量与价格参数,完全可以开启奶牛场运行的经济性能评价,甚至开发ERP(EnterpriseResourcePlanning)系统。为此,赵春平等[21]研究了规模饲养模式下,不同数量的奶牛场、不同牛群的胎次结构,获得盈亏平衡点的各个牛场的成母牛的平均产奶水平。Hansen等[22-23]则从可操作变量及策略变量两方面,包括饲料价格、泌乳牛规模、产奶水平、奶价及奶牛的繁殖与健康状况等参数,提出测定奶牛场效益的评估模型,并通过牛场的实际发生数据验证了构建的模型基本可行。郑国生等[4,9,24-25]分别从保证牛群的精细化管理效益和提高繁殖效率提出了数字化管理的主要内容,重要的是如何准确预测全混合日粮(TMR)的需要量,并使每头奶牛获得需要的TMR的数量与质量等。肖建华等[3]则通过牛群繁殖理论模型,将奶牛场的整体运行与繁殖参数的分析与优化关联起来。事实上,只有将技术与特定时空下的经济目标融合起来,才会对管理策略的及时制定与调整产生更深远的影响。 4结论 结合设定的奶牛生产理论参数,借助于计算机的模块化程序设计,实现对牛只生产智能化分析与事先提示,包括在线分析指定不同性质牛群数量、牛群结构、胎间距、胎次产量分布等,在线智能提示即将发生的各种事件涉及的牛只细节是可行的。针对不同的结构化数据,采用不同的数据表述方案,或采用不同风格的可视化图形分析,渲染不同类型数据的变化趋势,更有助于管理者对数据进行分析并做出科学决策。 作者:杨亮 吕健强 罗清尧 熊本海 单位:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所/动物营养学国家重点实验室 网络管理论文:企业告警前转网络管理论文 1概述 告警前转这项技术应用于日常的企业网络管理报警中,一旦出现规定情况中的报警信息,系统就需要通过电子邮件、手机短信或者是Lync、微信等各种网络信息手段,将获取到的告警信息及时地传送到负责运行维护企业网络的管理人员处。通过这一形式,管理人员获取了更为有效的技术支持,免除了现场考察的不必要麻烦,也使得解决问题的过程变得简单、有效和快速,从整体上提高了故障处理的效率和系统监管的控制管理能力。在日常的企业网络管理工作中,程序编定人员往往通过提前进行短信平台和网络管理数据库的连接配置,就可以实现告警前转这一目的,采用手机短信这种通知形式也能够保证管理人员在任何时间任何地方都能够准确、快速地获取故障的信息,进而方便整个网络运行系统的正常运转。 2工作模式 2.1不反转模式 这是在缺省的情况下,网元的告警反转即为不反转模式,这时候如果将端口处的告警反转进行调整,使之转换成为“使能”的状态就会转换失败。因此,在不反转的模式下,端口的告警反转状态不能被更改。使用该种工作模式时,需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为0,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode1。 2.2人工恢复模式 如果需要对系统进行一定操作时,就需要将网元从不翻转的工作模式转换到可以操作的模式,人工恢复模式就属于这一种,该模式需要人工进行命令的输入和程序的编写。在人工恢复模式下,如果操作人员将端口处的告警反转状态设置为“使能”,这个时候不管端口是否处于故障报警状态,其上报的告警状态都将转变为与实际情况相反的形式,即事实上存在告警状态但系统没有发出报警,实际上没有告警状态但系统发出了报警。如果在这个时候将端口处的状态设置为禁止状态,那么系统将一直持续以上这种告警相反的工作状态。使用该种工作模式时,需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为1,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode2。 2.3自动恢复模式 除了人工恢复的模式,也可以设定系统自动回复的模式,将网元设定为自动恢复的工作模式时,如果没有告警信息出现,则该模式设置失败,也就是说自动恢复模式只能在有反转告警的情况下进行设置。使用该种工作模式时需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为2,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode3。 3架构研究 对于告警前转这项技术的架构设计来说,是先通过对相关数据进行采集和处理,之后再进行数据的转换,对于数据处理这一过程需要使用到SNMP等数据采集器进行数据的采集;在完成数据转换之后,就可以获得整个网络拓扑和IT资源,这些资源主要包括网络设备各项性能的具体参数;之后将采集到的数据进行汇总和分析研究,这一阶段在处理层进行,研究人员通过借助图形图表、三维仿真等各种各样的方式展现了局域网、广域网、服务器的连接、IT资源分布情况和基本设备配置信息等,这些都实现了IT资源运行状况的可视化展现,体现出了企业的信息化建设程度;最后,当存在告警的信息时,告警前转将通过电子邮件和短信等各种形式将告警信息发送给用户。 4应用研究 通过集成接口,告警前转可以将告警的信息传送到企业短息平台上,再通过平台以短信的形式发送到各自的运行维护工程师的手机中。短信发送的范围可以根据告警信息的实践、故障时间等级和对象范围来制定,这样保证实现工作运转的高效性。在告警前传和短信平台中间,可以通过DB的方式将告警信息编写道到息平台数据库中,通过短信的形式统一发送。通常情况下,企业网络管理采用的短息平台数据库是Oracle数据库。 作者:白伟 单位:中国石化销售有限公司河南石油分公司 网络管理论文:OSEK网络管理论文 1网络管理报文格式 节点的网络管理报文将和PGN、数据长度一起发送。网络管理报文的类型都可以通过标志位来识别,此标志位是网络管理CAN数据帧数据场的一部分。表3定义了网络管理报文的基本参数。表4定义了网络管理CAN数据帧的数据场的格式。以PD2014车型仪表为例,其网络管理报文格式见表5。 2直接网络管理策略 网络管理策略规定了节点网络管理报文的时序流程,其目的是建立和维护节点之间的联系。网络管理策略只是提供网络的状态信息,而不同状态的控制方法由应用程序负责。网络中各个节点状态见表7,状态之间的转换关系见图5。1)睡眠状态当睡眠条件满足时,节点需要进入睡眠状态。通过对Ring报文中的:“Sleepindi-cation=1”和“Sleepacknowledge=1”来切换到睡眠状态。睡眠协商通过以下步骤完成(图6):①睡眠条件满足后,下一个要发送的Ring报文中的位Sleepindication置1;②当Ring报文在逻辑环中传递一周,并且所有接收Ring报文中的位Sleepindication都被置1,那么最先发出Sleepindication=1Ring报文的节点发送Ring报文,并将位Sleepacknowledge置1;③所有接收到Sleepacknowledge=1的Ring报文的节点停止发送任何应用报文,所有节点进入到睡眠状态,启动定时器TWaitBusSleep,在TWaitBusSleep期间,没有网络启动条件发生,当TWaitBusSleep后总线进入非激活状态。2)网络启动每个节点的启动顺序都一样,见图7。图7表示了节点A发生了本地唤醒之后的网络启动顺序。①在tNwStartupLocal,A时间,节点A能够接收数据。为了唤醒网络上的其它节点,节点A发送激活报文。此唤醒报文开始了节点B和节点C的初始化。只要节点A没有接收到其它节点的CAN协议应答,节点A的CAN控制器将重复发送激活报文(总线负载为100%),直到被别的节点应答。②在节点A第一次发送激活报文之后的tNwStartupRemote,B时间,节点B能接收应用报文。节点B接收激活报文,同时CAN控制器进行应答。节点A的CAN控制器停止重复发送激活报文。③节点C比节点B的启动过程要慢。它没有接收到节点A的激活报文,在节点A第一次发送的激活报文之后的tNwStartupRemote,C时间,节点C也可以接收应用报文。④节点B在tNwStartupRemote,B时间,节点C在tNwStartupRemote,C时间分别发送各自的激活报文,但是这些报文不影响网络的启动行为。⑤tNwActive,A时间之后,节点A从网络启动状态转移到网络激活状态。这是节点A最早可以发送应用报文的时间,因为至少在此时,所有的节点能够接收应用报文。此时,节点A允许发送包含导致网络唤醒的信号信息的应用报文。3)激活状态在激活状态下,节点主要在“逻辑环”中进行Ring报文的接收和发送。4)跛行状态跛行状态表明网络通信存在故障。进入跛行状态的前提条件:NM报文发送失败;在TMax时间内没有收到有效的Ring报文。当以上情况的发生使得网络管理计数器NMRx-count、NMTxcount的数值超过各自的阈值NNm-RxLimit、NNmTxLimit时,节点进入跛行状态。跛行状态下,节点以Terror周期地发送LimpHome报文,使得网络上的所有节点仍然能够监听到它。接收到LimpHome报文的节点应更新自身网络的LimpHome配置。当总线进入睡眠或接收到任意一条NM报文后,LimpHome状态结束。 3PD2014车型CAN网络管理测试 PD2014网络管理测试主要包括:3轮台架测试,2轮labcar集成测试,2轮在车测试,1轮EMC测试,4轮道路试验。每轮测试包括间接网络管理测试和直接网络管理测试。间接网络管理测试包括网络启动性能测试、网络停止性能测试。直接网络管理测试包括正常网络管理通信测试、网络唤醒和睡眠测试、电源电压情况测试、网络启动测试、网络关闭测试、跛行状态下节点收发能力测试、网络管理配置测试。下面以直接网络管理中的睡眠测试为例,介绍网络管理台架测试的方法。1)测试设备笔记本电脑PC,CANcardXL(包含CANcab),插接件若干(DB9转接头、OBD-DB9转接头等),120Ω终端电阻(2个),可调电源。2)测试环境①如果待测节点未集成终端电阻,则电路需要连接图8中“1”和“2”终端网络;②如果待测节点集成了120Ω的终端电阻,则电路只需要连接图8中“1”终端网络。3)测试步骤①CANoe建立3个具备网络管理功能的虚拟节点;②启动CANoe,使虚拟节点在线;③本地事件触发DUT通信;④CANoe监测总线报文,查看DUT是否和虚拟节点建立稳定逻辑环;⑤满足DUT睡眠条件;⑥等待2000ms;⑦CANoe监测总线上的报文,查看DUT是否发送网络管理报文将“SleepIndication”位置“1”。4)评价指标DUT发送SI置1的Ring报文。 4结论 本文介绍了OSEK网络管理原理,并对南京依维柯PD2014车型网络管理实现机制进行了阐述。对深入理解OSEK网络管理和将OSEK网管应用到具体的工程项目中,以及研究或开发特定要求的总线OSEK网络系统具有指导意义。 作者:李芳 宋伟 陈燕梅 单位:南京依维柯汽车有限公司产品工程部
电子科学技术论文:刑事电子科学技术痕迹检验探究 【摘要】由于痕迹检验属于刑事科学重要技术之一,其主要是由手印检测和足印检测以及犯罪工具检测等组合而成,因此,对该技术进行合理应用,能全面掌握整个犯罪过程,从而发现犯罪行为相关转化规律。本文主要对刑事电子科学技术痕迹检验进行详细研究,旨在促进我国立法的逐步完善,使其执法更加严谨。 【关键词】刑事电子科学技术;痕迹检验;探究 在人们生活水平不断提高下,促使人们价值观出现极大转变,从而造成犯罪事件的持续增加,如何才能短时间内寻找破案证据,一直是公安系统重要研究课题。在一系列侦查技术中,痕迹检验的应用相对比较广泛,其主要是通过痕迹理论和痕迹技术,对现场痕迹进行采集和分析工作,并从中发现破案现状,以实现提升破案率的目的。 一、对痕迹检验进行分析 近年来,我国相关专家学者在对痕迹检验进行研究时,仍然将重点放在该项技术的表层含义方面,即公安机构进行实际侦查时,通过痕迹检测相关理论知识和方法对案发现场进行全面检查,并利用各种痕迹对犯罪嫌疑人进行明确,同时确定其和现场痕迹间存在的关系,属于刑侦技术主要内容之一。由于目前对理论认识仍然存在较多不足,促使该项技术的相关研究出现严重偏移现象。因此,工作人员需要对于痕迹检验给予合理优化,通过对其的科学应用,真正发挥其自身价值,为更好办理刑事案件提供有力依据。 二、刑事电子科学技术痕迹检验具体应用 (一)火灾肇事案件。部分人口密集或经济发达区域,经常会出现火灾等自然灾害,部分犯罪分子通过此特点将仇人杀害后,将其伪装成自然火灾。因为火灾与人为纵火在细节方面仍然存在差距,若是可以对痕迹检验技术进行合理应用,可以及时从火灾案件中区分自然火灾与人为纵火,从而更快寻找犯罪分子。刑事案件1:某工厂突然深夜引发大火,人们将其初步判定为电线短路所引发的火花,通过工厂易燃物的辅助,使其出现火灾事故。但是,在刑侦人员对现场进行全面勘查后发现,此工厂共4处火源地,通常情况下,自然火灾仅有一处起火点,因此和自然火灾出现严重不符。在刑侦人员全面了解工厂相关重要单据后发现,若是单据烧毁可能会对其起到一定的好处,以此为切入点,刑侦人员将此次案件判断为利益纵火案件,通过相关痕迹检验后,最终发现火灾事故行为人,从而完成整个案件的办理。(二)交通肇事案件。在经济持续发展下,汽车已经成为人们主要代步工具之一,但是,汽车肇事案件呈现逐年上升的趋势,若是相关部门无法对其进行有效侦查,极易危害人们出行安全,从而产生较大的不安情绪。一般情况下,出现汽车肇事案件时,通常会留下较多痕迹,例如:碰撞痕迹、足印或者汽车轮胎痕迹等,以上痕迹均可作为刑侦相关人员的追踪线索,通过痕迹检验技术的应用,帮助刑侦人员及时寻找逃逸司机,使其受到应有的惩罚。又如:一名村民在骑自行车回家的途中,不幸被汽车撞倒,由于汽车司机未及时采取急救措施,逃逸远离现场,导致该村民未得到及时抢救而死亡。当刑侦人员深入案发现场时,首先对汽车轮胎痕迹进行提取,并从中选择肇事汽车相关型号信息,以汽车轮胎的新旧情况等,推测为半旧中型的面包车。另外,在案发现场,民警还发现现场留有汽车撞碎玻璃和汽车油漆痕迹等线索,促使刑侦人员更快锁定该辆肇事车辆外型特征,在经过几天调查后,及时抓获逃逸司机,从该名司机的阐述中了解整个案件发生过程,与此同时,逃逸司机在相关痕迹检验证据面前承认自身所犯罪行。(三)重大刑事案件。一旦出现重大刑事案件,其犯罪分子则会由于疏忽在犯罪现场留下相应的足印或手印等,刑侦人员利用收集到的犯罪证据,可以更快寻找犯罪分子,同时可以将其作为指控罪犯重要法律依据。为了更好表明重大刑事案件中,痕迹检查技术所具有的作用,以某刑事案件为例对其进行具体分析,刑事案件:某市民发现铁道上留有一具男尸,并立即报案,在此具尸体上并未发现任何搏斗痕迹,类似卧轨自杀案件,但是,在刑侦人员在完成现场取证后发现,现场足印并非死者一人,经科学分析后,判断为他杀案件,并将其伪装成自杀现象,基于此,刑侦人员全面展开调查后,及时抓获犯罪分子,在痕迹检验相关成果面前犯罪分子承认整个犯罪行为。由此得出,痕迹检验技术在刑事案件的办理中一直发挥着重要作用,同时也是提高案件办理效率的关键。 三、结语 总结上文,在刑事案件办理过程中,痕迹检验作为重要方法,需要公安机关、司法机构对其给予高度重视,只有对刑事技术发展动态进行全面掌握,才能更好地对痕迹检验技术进行创新,从而提升刑事案件的办理效率,为我国实现法治社会奠定良好基础的同时,以营造和谐社会发展目标. 作者:王晓 曾家裕 单位:广东省东莞市公安局长安分局刑事侦查大队 电子科学技术论文:关于刑事电子科学技术痕迹检验的探究 【摘要】由于痕迹检验属于刑事科学重要技术之一,其主要是由手印检测和足印检测以及犯罪工具检测等组合而成,因此,对该技术进行合理应用,能全面掌握整个犯罪过程,从而发现犯罪行为相关转化规律。本文主要对刑事电子科学技术痕迹检验进行详细研究,旨在促进我国立法的逐步完善,使其执法更加严谨。 【关键词】刑事电子科学技术;痕迹检验;探究 在人们生活水平不断提高下,促使人们价值观出现极大转变,从而造成犯罪事件的持续增加,如何才能短时间内寻找破案证据,一直是公安系统重要研究课题。在一系列侦查技术中,痕迹检验的应用相对比较广泛,其主要是通过痕迹理论和痕迹技术,对现场痕迹进行采集和分析工作,并从中发现破案现状,以实现提升破案率的目的。 一、对痕迹检验进行分析 近年来,我国相关专家学者在对痕迹检验进行研究时,仍然将重点放在该项技术的表层含义方面,即公安机构进行实际侦查时,通过痕迹检测相关理论知识和方法对案发现场进行全面检查,并利用各种痕迹对犯罪嫌疑人进行明确,同时确定其和现场痕迹间存在的关系,属于刑侦技术主要内容之一。由于目前对理论认识仍然存在较多不足,促使该项技术的相关研究出现严重偏移现象。因此,工作人员需要对于痕迹检验给予合理优化,通过对其的科学应用,真正发挥其自身价值,为更好办理刑事案件提供有力依据。 二、刑事电子科学技术痕迹检验具体应用 (一)火灾肇事案件。部分人口密集或经济发达区域,经常会出现火灾等自然灾害,部分犯罪分子通过此特点将仇人杀害后,将其伪装成自然火灾。因为火灾与人为纵火在细节方面仍然存在差距,若是可以对痕迹检验技术进行合理应用,可以及时从火灾案件中区分自然火灾与人为纵火,从而更快寻找犯罪分子。刑事案件1:某工厂突然深夜引发大火,人们将其初步判定为电线短路所引发的火花,通过工厂易燃物的辅助,使其出现火灾事故。但是,在刑侦人员对现场进行全面勘查后发现,此工厂共4处火源地,通常情况下,自然火灾仅有一处起火点,因此和自然火灾出现严重不符。在刑侦人员全面了解工厂相关重要单据后发现,若是单据烧毁可能会对其起到一定的好处,以此为切入点,刑侦人员将此次案件判断为利益纵火案件,通过相关痕迹检验后,最终发现火灾事故行为人,从而完成整个案件的办理。 (二)交通肇事案件。在经济持续发展下,汽车已经成为人们主要代步工具之一,但是,汽车肇事案件呈现逐年上升的趋势,若是相关部门无法对其进行有效侦查,极易危害人们出行安全,亩产生较大的不安情绪。一般情况下,出现汽车肇事案件时,通常会留下较多痕迹,例如:碰撞痕迹、足印或者汽车轮胎痕迹等,以上痕迹均可作为刑侦相关人员的追踪线索,通过痕迹检验技术的应用,帮助刑侦人员及时寻找逃逸司机,使其受到应有的惩罚。又如:一名村民在骑自行车回家的途中,不幸被汽车撞倒,由于汽车司机未及时采取急救措施,逃逸远离现场,导致该村民未得到及时抢救而死亡。当刑侦人员深入案发现场时,首先对汽车轮胎痕迹进行提取,并从中选择肇事汽车相关型号信息,以汽车轮胎的新旧情况等,推测为半旧中型的面包车。另外,在案发现场,民警还发现现场留有汽车撞碎玻璃和汽车油漆痕迹等线索,促使刑侦人员更快锁定该辆肇事车辆外型特征,在经过几天调查后,及时抓获逃逸司机,从该名司机的阐述中了解整个案件发生过程,与此同时,逃逸司机在相关痕迹检验证据面前承认自身所犯罪行。 (三)重大刑事案件。一旦出现重大刑事案件,其犯罪分子则会由于疏忽在犯罪现场留下相应的足印或手印等,刑侦人员利用收集到的犯罪证据,可以更快寻找犯罪分子,同时可以将其作为指控罪犯重要法律依据。为了更好表明重大刑事案件中,痕迹检查技术所具有的作用,以某刑事案件为例对其进行具体分析,刑事案件:某市民发现铁道上留有一具男尸,并立即报案,在此具尸体上并未发现任何搏斗痕迹,类似卧轨自杀案件,但是,在刑侦人员在完成现场取证后发现,现场足印并非死者一人,经科学分析后,判断为他杀案件,并将其伪装成自杀现象,基于此,刑侦人员全面展开调查后,及时抓获犯罪分子,在痕迹检验相关成果面前犯罪分子承认整个犯罪行为。由此得出,痕迹检验技术在刑事案件的办理中一直发挥着重要作用,同时也是提高案件办理效率的关键。 三、结语 总结上文,在刑事案件办理过程中,痕迹检验作为重要方法,需要公安机关、司法机构对其给予高度重视,只有对刑事技术发展动态进行全面掌握,才能更好地对痕迹检验技术进行创新,从而提升刑事案件的办理效率,为我国实现法治社会奠定良好基础的同时,以营造和谐社会发展目标。 电子科学技术论文:电子科学技术及其应用 摘 要如今,随着社会经济的大力发展,科学技术也在不断进步,尤其是电子科学技术方面,更是得到了长足的发展和进步。也因此,电子科学技术给人们的工作和生活带来了更多的便利。笔者针对新时期电子科学技术及其应用进行了分析,希望能为广大的相关工作者提供一些参考依据。 【关键词】新时期 电子科学技术 应用 研究 1 新时期电子科学技术的研究内容 1.1 电子科学技术的概述 新时期的电子科学技术包括了计算机技术、信息技术、电子技术几个不同的部分。为了培养更多的专业科技人才,满足社会和企业的需要,很多学院都开设了相关的课程。而且还对专业进行了细分,划分了不同的方向,比如电子信息技术、图像技术、通讯技术等,使得学生能够根据自己的需要来进行选择专业。从目前来看,这方面的人才缺口仍然非常大。 对于电子信息科学和技术而言,其所关系到的内容包括了以下这些: (1)电子本身的运用规律,也就是电子自身的发展规律; (2)电子设备里的电磁场等; (3)光电子材料、电子线路等。 以上全是关于电子科学技术的内容。不仅如此,对于电子科学技术而言,其研究的重c是电子技术方面的运用。要想使得电子科学技术得到发展,就必须要研究清楚每一个方面,掌握电子科学技术的要领。 1.2 电子科学技术的状况 在大规模集成电路产生以后,计算机诞生和出现了,其使得电子技术产生了非常大的改变。从20世纪50年代开始,工业、机械、制造业、武器等领域的技术均得到了一定的进步。因此人们生活中也出现了不同的家用电器,比如计算机、电冰箱等等。但因为我国的经济发展水平不高,所以电子产业的发展速度也非常慢。经过了几十年的不断进步,我国已经形成了一个非常成熟的产业链。尤其是上个世纪80年代以后,我国的工业、制造业、材料业均得到了一定的进步,而且还引进了国外的先进技术,极大的提高了生产的效率和速度。 2 新时期电子科学技术 2.1 信息通信网络领域的应用 在信息网络通信领域里,电子信息技术一般是通过信息网络里的数据进行传递,然后采取一系列的技术来设计数据传递终端设备。信息网络通信领域的作用是促进信息的传递,信息网络一般需要通过网络来进行支持。操作和运行的时候,通讯网络里很多都是借助电子设备来对信息进行一定的传递。根据这个方面来进行分析,电子科学技术在网络信息通信里的应用非常多,举个例子,平时生活中用的POS机、座机、手机等,都需要对信息传递。在传递中产生的问题,基本上都依靠电子信息技术来解决。 2.2 “互联网+”领域的应用 如今的社会,网络已经普及,不管是工作和学习,都需要利用网络。如果没有网络,社会的发展将会非常滞后。当前这个“互联网+”的时代,也属于互联网+各行各业的布局。也就是说,不管哪个行业和领域,都必须要以互联网为依托,借助电子设备和相关的技术,来实现行业的进步和发展。可以这样说,“互联网+”的现状使得传统行业的限制得到了突破,也使得更多的行业和领域都得到了一定的进步和发展。也因此,其对于行业的保护是非常有利的。 2.3 工业产业领域的应用 在如今的工业生产中,很多都采用了大型设备来进行操作。同时,也采用电子科学技术来改变了过去手工操作的方式,提高了生产效率,解放了生产力。尤其是在工业控制领域这方面,比如智能化生产、机械化生产等,都和自动控制系统进行了联系,极大的满足了生产的需要。此外,为了更好地达到自动化的生产要求,很多生产企业还引进了先进的电子控制信息技术。这些相关的技术都是通过电子技术里的电子电路、微处理器技术而开发出来的。所以,工业设备的生产技术的重点也就是电子科学技术。 2.4 汽车电子领域的应用 在其他领域当中,电子科学技术的应用都是为了对信息进行搜集和处理。但是在汽车电子领域当中,其最重要的技术是借助电子信息技术来对汽车的发电机来实施智能化的控制和操作。汽车电子信息系统里有很多的网络传感结构,比如温度传感器、压力传感器。所有的网络传感器都需要借助发动机的电子控制单元提供发动机相应的数据,再借助一定的处理来获得相应的结果。此外,还有中央喷射器等一系列的部件,其可以完成不同的指令。这就是汽车领域里的电子信息技术的应用,其促使汽车变得更加先进、智能。 2.5 军事领域的应用 我国的海岸线超过了18000公里,国防政策是战略防御,采用电子水声工程能够促进海上的防御和维护。电子水雷属于一种新型的技术,其将电子技术和传统水雷技术结合,并且放在水中。可以起到封锁海区航道,抵御等一系列的作用。除此之外,其也可以对敌军的行动进行阻止。而水雷引信则是将电子技术和引信技术进行结合的一种技术,作用是对舰船进行判断和分析。如今,在舰船上多采用了隐身和降噪的技术,使得舰船的功能越来越强大,这对于军事方面的防御和打击,能够起到非常重要的作用。 3 电子科学技术在未来的发展趋势 上个世纪70年代,我国开始广泛应用电子科学技术。网络系统的产生建立了一个全新的虚拟世界环境,使得网络中的信息可以共享和传递。所有人都可以通过网络传播信息,查询自己需要的信息。因为需求量的不断增大,使得基于网络的应用也开始渐渐的发展起来,产生了不同的信息解决方案。但是,建立在电子科学技术中的各种应用,最大的制约问题便是安全性。随着电子科学技术的不断发展,开放性和不能进行追溯的特点也导致安全问题更加严重和突出。 4 总结与体会 电子科学技术的大力发展,不但提高了生产效率,而且还改变了人们的消费观念,生活方式,导致各个领域都产生了不同的变化。因此必须促进电子科学技术的进步,对电子科学技术进行合理的应用,这样才能使其发挥出一定的作用。 作者单位 河北冀州中学 河北省衡水市 053200 电子科学技术论文:电子科学技术在未来的发展 自从人类的发展进入到信息化时代之后,电子科学技术开始不断的贴近人们的生活,在人们的工作和生活各个领域出现,由于电子科学技术的深入,提升了人们生活的便捷性和智能化,且促进了国内传统产业的转型,为其发展提供新型的发展机遇,电子科学技术的进步和发展和人类社会的进步关系密切,只有完整的分析和掌握电子科学技术应用,分析电子科学技术的未来发展趋势向,由此才能有效结合科学技术将其付诸于实践工作中,为人们的生活和工作带来更好的便利,提升服务质量,体现电子科学技术的发展价值。 【关键词】电子科学技术 发展 信息化时代 1 电子科学技术发展的现状 就目前的发展来看,由于电子科学技术的发展和普及,其应用越来越广泛的被应用在不同行业中,电子科学技术的应用领域已经从过去的发展方向转变到金融行业中,甚至蔓延到其他领域。就金融行业的发展来看,很多纸币开始转变成电子货币的交易形式,信息技术的进步和发展已经不是某个国家的问题,其是全球性的,对电子科学技术的发展有推动作用。 早在20世纪90年代的时候,西方已经有很多国家开始关注社会的信息建设,在提出基础的预想之后,很多西方发达国家致力于信息化建设,自此人们进入到信息化社会的发展模式中,到了21世纪的时候,电子科学技术的发展速度迅速提升,且应用逐渐普及,我国也开始加入其中,将电子科学技术作为中国的重要产业,当前国内的电子科学技术的发展还面临很多的挑战,需要不断改革和完善,实现突破。 2 电子科学技术的特点 2.1 应用自动化与智能化 随着科学技术的进步,电子科学技术的发展和应用逐渐覆盖,其应用过程真实的体现出智能化和自动化的特征,实现了电子科学技术和现代化技术的综合,利用智能控制的理念,设备运行过程和使用过程不需进行看管,节约资源的使用,降低工作者的劳动强度,促进了人力资源的合理配置,提升岗位工作的针对性和效率,提升了资源运用的准确性和安全性。电子科学技术目前的发展方向开始朝向多项信息化技术发展的智能化和自动化方向前进,除此之外,电子科学技术的发展还被广泛的运用在信息技术的获取中,例如,云技术、自动存储技术和智能传感器等技术,不仅显著丰富了信息获取的渠道作用,还有效的节约了时间,完成信息传递的及时性。 2.2 网络化与数字化应用 随着计算机网络技术的发展,利用数字化技术来开发网络技术的形式已经成为当前电子行业发展的主要趋向,就目前来看,人们存储数据的形式采取数字化方式,通过在网络世界建立十分庞大的数字化网络结构方式,利用光纤通信技术和无信通信技术的综合,完成信息的高速传输。除此之外,利用数字化的电子科学技术应用完成数据的优化处理,能够保证存储信息的实效性和安全性,减少信息的占据面积,增加了数据的存储量,优化了数据的携带便捷性。 2.3 应用的快捷化与高效化 随着人们社会生活步伐的加快,高校且快速的获取信息传递的能力已经成为人们利用电子科学技术的基础需求,电子科学技术的产生基础是计算机技术,其是实现电子科学技术创新的有效支撑,实现了电子信息技术在信息传输层面的速度突破和传输突破,不仅能够有效的节约时间,还能避免数据的传输出现误差,做好信息的高校运用和高效管理,给人们的生活和学习提供便利,人们应用最多的电子科学技术化身就是手机。 2.4 集成化和微型化应用 由于半导体技术的进步和发展,电子科学技术的有效集成化和微型化应用成为实际,电子科学技术的具体应用保证电路的实现形式是集成的方式,其中包含了毫米性传感器的使用,有效提升了信息处理能力和单元的集成度,同时为很多产品外观的有效设计提供了多元化的选择。 3 电子科学技术的未来发展 3.1 光技术将成为发展重点 随着光电子学和电子学的技术提升,光电子技术开始成为电子科学技术的发展主力,就未来的发展模式看来,3D技术将会成为电子科学技术应用显示领域的主要方式,随着3D技术的综合性运用,其对软性显示器等类型设备的设计和出现起到促进作用,3D技术的出现能显著提升人们的工作效率。近年来,LED技术的应用范围不断扩大,该技术的有效运用关系到了电子科学技术的领域创新,也实现了低碳环保设计的理念,由此可见,LED技术显著改善了人们的生活方式和生活体验,给人们带来更多新鲜体验,发展前景必定是光明的。 3.2 网络信息技术更发达 由于互联网技术的出现,人们开始进入到网络时代中,利用四通八达的网络帮助人们获取信息显著提升了信息获取的便捷性和快速型,提升了信息获取的丰富性和有效性,网路购物的形式有效节约了人们的购物时间,为人们生活提供很大便利,转变了人们传统的生活方式。 互联网技术的不断创新促进了电子科学技术的创新和发展,对很多产业类型和行业发展带来良好的影响,基于互联网环境下的物联网技术也在不断创新,且物联网技术当前已经成为不同国家深入研究的主要对象,电子科学技术在其中扮演的角色十分重要,对人们的生活造成很大影响,实现了科学技术的进步,优化了人们的生活方式和生产方式。 3.3 通信技术不断壮大 通信技术的出现也是电子科学技术发展的成果,通信技术将会是电子信息工程未来发展的主要方向,就通信技术全面发展的当下来看,通信技术中包含了诸多的卫星通信传播技术、数字化无线技术和有限技术的综合运用,最出名且发展良好的一个案例是中国移动通信技术的发展,当前人类社会已经离不开通信设备的支撑,因此深入研究和分析通信技术将会一直延续。 3.4 计算机朝多核方向发展 电子科学技术的进步是计算机发展的结果,计算机技术目前的发展开始从原先的单核转换成双核模式,且朝向多核的方向发展,处理器也从原始的单优秀转向多优秀,运行速率不断提升。随着内部处理器改革的实施,处理器的面积不断缩小,计算机体积不断减小,便于人们携带。根据计算机发展的趋势来看,其发展朝向智能化和高效化的方向,为人们提供了更便捷的服务。 作者单位 郑州外国语学校 河南省郑州市 450001 电子科学技术论文:电子科学技术职师本科专业教学改革研究与实践 摘要:电子科学技术职师本科专业在我院已开办三届,该专业可为高职、中职院校培养电科类职教师资。通过对现有职教师资人才培养模式进行分析,针对不足提出合理教学改革措施,以期促进教学效果,增强学生就业竞争力。 关键词:电子科学技术职师本科;教学改革;人才培养模式 广西在东盟区域经济合作中作用非常明显,整个北部湾也处于快速发展时期。为了促进地方经济的发展,适应对方经济的转变,高等职业教育需要更加适应新的经济发展需求,因此,高等职业教育师资培养改革迫在眉睫。高等职业教育注定要成为职业教育的主力军[1]。加强高等职业师资培养研究,对于提高整个职业教育师资队伍有重大意义。目前,我国的职业教育师资相对缺乏,高素质、专业化的师资严重不足,这给地方高校的发展指出了努力方向。 一、高校职业教育师资培养的现状与不足 与传统的本科教育不同,职业教育师资本科是应用性很强的专业,要求所培养的学生既有较强的实际操作技能,又有教师的综合素质,即应符合“教师、工程师”的双重要求[2]。因其特殊性,传统的电子类专业教学模式已不符合职师本科人才培养要求,因此,针对其不足,进行合理的教学改革和探讨非常有必要。目前职业师资本科培养主要存在以下不足。 (一)在专业课程教学中,教学内容陈旧落伍 近年来,职业教育师资本科的课程设置已经有所调整,教学内容也有了很大改进。但是电子信息类产业本身的发展速度比较快,相对来说,电科职师本科教学内容仍显得陈旧,跟不上电子信息产业的技术发展要求。学生在学校学到的专业课程知识与技能和企业的要求存在差距,因此在教学内容的更新方面,还是需要学校多做努力。 (二)在实践实训教学中,设备数量质量不高 随着办学条件的好转,学校对实验、实训设施的投入明显增加了很多,学生的实训条件相对以前有了很大改善。但从总体数量和质量上看,我们的实验、实训条件与办学定位还存在很大的差距,不能完全满足教学需要。很多专业在实验、实训条件上,甚至还比不过某些老牌的中职、高职院校。学生的独立实践机会少,参与实践的时间短,实践、实训内容不够深入,学习效果比较差。这种现状很大程度上影响了学生动手能力的提高。 (三)在专业培养模式中,课程设置不尽合理 目前,电科职业教育师资本科的课程设置体系中,教育类课程的设置相对不够科学,多数是几门教育学或是教育心理学的简单堆砌,没有经过系统严格的分析,缺乏合理科学的指导标准。实际上,多数职师本科专业仍然是重学科教学,轻教育教学;重理论授课,轻应用培养。这种现状使我们对学生在应用技能和从事教育教学方面的培养都大打折扣。 (四)在学生培养模式上,办学培养模式滞后 我国的职业教育是在传统教育的分支上成长起来的,其培养过程深受传统培养模式的影响。学生在学校里面上课,接受理论知识和实用技能的培养,而实际上,实践技能必须长期在实践现场才能够熟悉、熟练、升华、发展。很明显,传统的培养模式使我们的学生缺少从企业中获取的实践经验和实战技能,最终导致其动手能力差,对企业发展不了解,缺乏运用所学专业知识融会贯通解决实际问题的能力。同样,我们的教师在教授职业教育师资类学生的过程中,也存在很大问题,不能把理论教授和素质培养有效结合[3,4],多数教师还是采用老师“教”、学生“学”,即“教”与“学”分开的教学模式。从职师专业的就业方向来考虑,我们的老师不仅需要教会学生“学习”,还要教会学生“教学”,在学的过程中穿插教的理论,提高职师生的教育教学水平。 二、电科专业职师本科教学改革思路及方法 根据职师本科的培养要求,我们需要对学生的职业技能和教学技能进行两方面的培养,针对电科专业职师本科教学中存在的不足,可以从以下几个方面进行教学改革和实践。 (一)修改课程设置,调整课程所占比例 经过两年的培养,课程设置的倾向性已经得到了验证。通过不断学习、调研、分析,对课程设置和比例系数进行修正,使其更能满足职师本科学生的培养过程和就业形势。 首先,调整教育能力课程的比例。该类课程包括职业教育学、教育心理学、职业教育法律法规、电科专业教学法等教育理论课(共占5%),教师基本技能课(占2%),教学实践课(占4%)等三部分。在教学实践环节上,加大课时比例,给学生提供助教的机会,加强教学技能训练,组织安排大三、大四学生到对应高职、中职学校进行教学实习。由对方学生对职师本科学生的教学情况进行打分,提出不足和改进意见,这些有针对性的意见和建议可以很直观地反映职师本科学生的问题,给学生指出改进的方向。 其次,为了减轻学生在学业上的压力,适当降低公共课程(比如文科类基础课程)的比例,保持数学、物理课程的比重,适当提高专业基础课的比例。 再次,职师专业的课程设置改革,既要依据社会对人才需要的方向性、实用性,又要依据社会经济的发展趋势,体现超前意识,还要根据本地实际优化课程资源,以培养出社会经济发展需要的高素质劳动者。对于专业课程,需要进行课程适用度调研,从学生就业适用度的基础上,选择实用、适用、有用的专业课程。对于已经过时的技术或是软件课程,灵活处置,停开或换其他实用新课程,以提高学生的专业竞争力。该类课程所占比例可以适当增加到40%。 另外,对于实践、实验、实训类课程,包括了各种课程设计、电工实训、工种技能训练、认识实习、企业生产实习、毕业设计等环节。保证比例不缩减,力求最大程度地满足学生的实践环节要求。同时,将实习、实训、实验、实践与各种创新创业大赛、电子设计竞赛、机器人大赛等结合起来,提高学生的操作技能、创新能力和动手能力[5]。很大一部分职师本学生以后要到职业院校从事职业技术教育,除了自身要掌握较丰富全面的理论知识,还要有高超的技能,全面了解生产一线的各种技术问题,以理论辅助实践、提高实践。职师本学生的实践经验可以促进他们加强对职业技术教育的认识,提高学生动手能力。考虑到职师本学生的角色,可以在职师本学生在校学习期间,通过某一段时间的培养完成,直接参加国家相关的职业资格考试并获取证书,实现学以致用。从学校角度考虑,在组建职师本专业教研室时,需要考虑到专业特色,从生产一线聘请企业工程师担任外聘教师,对实践课程进行教学。对校园实习、实训这一部分,学校可以加大校企合作的力度,在培养的某个时段内,让学生在企业内参加实际生产线操作,加强真实生产环境的实训和实习,并对整个过程进行打分,成绩合格才可以取得毕业证书。 最后,从以人为本的概念出发,关怀学生的发展、成长,适当补充专业扩展选修课,结合学生自身兴趣,扩展专业素养,使其更好地融入社会,参与工作社交。该方面的课程预计占4%,可适度增加。 (二)通过不断开拓校企合作模式,将企业工程师聘任到学校任教,丰富教师队伍 组织教师到生产一线参观、学习、体验,在工作现场进行“学与教”。组织学生在企业生产线进行一套完整的实习工作,促进对理论和技能的消化,提高知识的融入度。互动是校企合作持续发展的基本要求,学校方面需要定期安排教师到企业进行调研、实习,并带领学生进行顶岗实习,了解行业和企业发展的现状以及对用工的需求;企业派固定人员参与学校的教学常规工作和教学改革,来学校讲课或开设讲座,确定专门人员指导和管理学生的顶岗实习,对学生的表现做出综合的评价,对学生的就业方向进行指导。 (三)教学方法紧跟时展步伐,结合新技术特点,鼓励教师们积极探索创新授课模式,开发适用高质量教材 在教研室内,进行课程的研讨,开展慕课教学开发,结合现有多媒体手段,让教材内容活起来,进驻到学生心中[6]。将企业生产实际搬到课堂,增加课堂情趣,提高教学效果。另外,教材是教学的基础资源,是规定教学内容、设计教学方法、展开教学模式的主要依据。所以,学校须积极推进课程和教材改革,开发和编写具有职业教育特色的教材,深化专业教学改革的深度,体现职业教育教学的理念,提高职业教育的教学质量。另外,老师们根据教学实际,编纂教材,可以增加教材的适用度。 教师是教育的第一资源和优秀要素,职业教育无论是纵向上向上延伸,还是横向上功能拓展,都离不开高素质的师资队伍。因此,建立现代职业教育体系必须加强师资队伍建设,师资队伍建设也必须按照建立现代职业教育的要求采取新思路、新举措。当然,任何一项改革措施都需要经受时间的考验,可能在以后的实践中还会存在其他问题,只有不断地发现培养教学中存在的不足,才能将电科职师本办得更加适应社会需要。 电子科学技术论文:探讨电子科学技术中的半导体材料发展趋势 摘 要:现阶段我国经济发展进程向前推进的速度是相对来说比较稳定的,并且当今我国所处的时代是一个知识经济的时代,电子科学技术作为一种创新型的技术在我国各个领域中都得到了较为广泛的应用,它在现阶段我国新兴技术产业发展进程向前推进的过程中所起到的作用是相对来说比较重要的,半导体材料在电子科学技术发展进程向前推进的过程中所起到的作用是十分重要的,它在我国电子工业产业选择发展走向的过程中起到了决定性作用。从第一代的半导体材料硅、锗等具有鲜明代表性的半导体材料一直到现阶段电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到的碳化硅、氧化锌等第三代的半导体材料,现阶段我国电子科学技术行业中所需要使用到的半导体材料发展进程向前推进的过程中都是在朝着高集成度、低尺寸以及禁带宽度更宽的方向发展的,作者根据实际工作经验对现阶段我国半导体材料的发展趋势进行分析,以便于能够在我国电子科学技术行业发展进程向前推进的过程中起到一定程度的促进性作用。 关键词:电子科学技术;半导体材料;特征尺寸;发展;趋势 1 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到的半导体材料进行分析 1.1 元素类半导体材料在我国电子科学技术发展初级阶段得到了较为广泛的应用 作为出现最早并且得到了最为广泛的应用的第一代半导体材料,锗、硅是其中典型性相对来说比较强的元素半导体材料,第一代半导体材料硅因为存储量相对来说比较大、工艺也相对来说比较成熟,成为了现阶段我国所生产出来的半导体设备中得到了最为广泛的应用,锗元素是发现时间最早的一种半导体材料。在我国电子科学技术发展初级阶段因其本身所具有的活泼,容易和半导体设备中所需要使用到的介电材料发生氧化还原反应从而形成GEO,使半导体设备的性能受到一定程度的影响,致使人们在使用半导体设备的过程中出现各个层面相关问题的几率是相对来说比较高的,并且锗这种元素的产量相对于硅元素来说是比较少的,因此在我国电子科学技术发展初级阶段对锗这种半导体材料的研究力度是相对来说比较小的。但是在上个世纪八十年代的时候,锗这种半导体材料在红外光学领域得到了较为广泛的应用,并且发展速度是相对来说比较快的,在此之后,GE这种半导体材料在太阳能电池这个领域中也得到了较为广泛的应用。 1.2 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到大化合物半导体材料进行分析 现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到的化合物半导体一般情况下是可以分为第III和第V族化合物(例如在那个时期半导体设备中所经常使用到的半导体材料GaAs Gap以及石墨烯等等),第II和第VI族化合物(例如在半导体设备中所经常使用到的硫化镉以及硫化锌等等)、经过了一定程度的氧化反应后的化合物(Mn、Cu等相关元素经过了一定程度的氧化反应后形成的化合物)。在上文中所叙述的一些材料一般情况下都是属于固态晶体半导体材料所包含的范畴之内的,现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中研发出来的有机半导体与玻璃半导体等非晶体状态的材料也逐渐成为了半导体设备中所经常使用到的一种材料。 2 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中半导体材料使用阶段发生变化的进行分析 在现阶段我国半导体设备中所经常使用到的半导体材料硅遵循着摩尔定律所提出的要求发展进程不断的向前推进,现阶段我国半导体设备中所使用到的硅的集成度已经逐渐接近了极限范围,现阶段我国所研发出来的晶体管逐步向着10nm甚至7nm的特征尺寸逼近。但是因为硅材料本身在禁带宽度、空穴迁移率等各个方面存在一定程度的问题,难以满足现阶段我国科学技术发展进程向前推进的过程中对半导体材料所提出的要求,在10nm这个节点范围之中,GE/SIGE材料或许是可以代替硅材料成为半导体设备所需要使用到的主要材料的。在2015年的时候,IBM实验室在和桑心以及纽约州立大学纳米理工学院进行一定程度的相互合作之后推出了实际范围内首个7nm原型芯片,这一款芯片中所使用到的材料都是被人们称作黑科技的“锗硅”材料,取代了原本高纯度硅元素在半导体材料中所占据的主导地位。 3 对现阶段新兴半导体材料的发展趋势进行分析 因为在经济发展进程向前推进的背景之下,人们对半导体设备的性能所提出的要求也在不断的提升,人们对半导体设备中所需要使用到的半导体材料在集成度、能耗水平以及成本等各个方面提出的要求到达了新的高度。现阶段,第三代半导体材料已经之间的成为了半导体设备中使用到的主要材料之一,作为在第三代半导体材料中典型性相对来说比较强的材料:GaN、SIC以及zno等各种类型的材料在现阶段发展进程向前推进的速度都是相对来说比较快的。 4 对现阶段碳化硅这种材料的发展和在各个领域中得到的应用进行分析 碳化硅是一种典型性相对来说比较高的在碳基化合物所包含的范围之内的半导体材料,其本身所具有的导热性能相对于其它类型的半导体材料来说稳定性是相对来说比较强的,所以在某些对散热性要求相对来说比较高的领域中得到了较为广泛的应用,现阶段碳化硅这种半导体材料在太阳能电池、发电传输以及卫星通信等各个领域中得到了比较深入的应用,在此之外,碳化硅这种半导体材料在军工行业中所得到的应用也是相对来说比较深入的,在某些国防建设相关工作进行的过程中都使用到的了大量的碳化硅。因为和碳化硅这种材料相关的产业的数量是相对来说比较少的,现阶段我国碳化硅行业发展进程向前推进的速度是相对来说比较缓慢的,但是现阶段我国经济发展进程向前推进的过程中所重视的向着环境保护型的方向转变,碳化硅材料能够满足这一要求,所以我国政府有关部门对碳化硅这一种创新型的半导体材料越发的重视了,随着半导体行业整体发展进程不断的向前推进,在不久的将来我国碳化硅行业的的发展一定会取得相对来说比较显著的成果的。 5 对现阶段我国所研发出来的创新型半导体材料氧化锌的发展趋势进行分析 作为一种创新型的半导体材料,氧化锌在光学材料以及传感器等各个领域中得到了较为广泛的应用,因为这种创新型的半导体材料具有反应速度相对来说比较快、集成度相对来说比较高以及灵敏程度相对来说比较高等一系列的特点,和当前我国传感器行业发展进程向前推进的过程中所遵循的微型化宗旨相适应,因为氧化锌这种创新型的半导体材料的原材料丰富程度是相对来说比较高的、环保性相对来说比较强、价格相对来说比较低,所以氧化锌这种创新型的半导体材料在未来的发展前景是相对来说比较广阔的。 6 结束语 现阶段我国经济发展进程向前推进的速度是相对来说比较稳定的,并且当今我国所处的时代是一个知识经济的时代,人们对半导体设备中所需要使用到的半导体材料提出了更高的要求,针对半导体设备中所需要使用到的半导体材料展开的相关研究工作的力度也得到了一定程度的提升,摩尔定律在现阶段电子科学技术发展进程向前推进的过程中仍然是适用的,随着人们针对半导体材料展开的研究相关工作得到了一定的成果,使用创新型半导体材料的半导体设备的性能得到了大幅度的提升,相信在不久的将来,半导体材料市场的变化是相对来说比较大的。 电子科学技术论文:现代电子科学技术发展及应用策略探讨 [摘 要]伴随着我国科学技术的不断创新与发展,人们的要求也在不断地提高,电子技术的应用也日益广泛,当今社会,电子技术应经成为传统产业和信息产业共同的桥梁,在国民经济中也占据着相当重要的位置。本文在此从电子科学技术的现状出发,对现代电子科学技术的发展策略以及应用前景做了一定的研究。 [关键词]电子技术 科学 发展 一、电子技术的主要概括 电子技术是一门以电力技术和控制技术为主的新学科,这门学科发展始于上世纪五十年代的晶闸管的发明,六七十年代经历了整流器时代,七八十年代经历了变频器时代,八九十年代主要以高压和大电流为主的功率半导体器件为主,这也是传统电子技术的低频技术处理往高频技术处理发展的一个重要转折时代。电子技术在我国各领域已经被广泛的应用,有着非常特殊和重要的存在价值,它所包含的内容也在日益完善,现如今已经进入了一个非常鼎盛的时期,各项先进的技术也在一天天的实现。 二、电子科学技术的现状 现今社会,人类步入了信息时代,信息的获取方式和速度对人类的生活和工作起着重要的作用。在全球范围内,信息技术和信息产业都在蓬勃的发展,并且在许多国家中对国家的经济增长速度和社会发展起到了非常关键的作用。信息技术的发展必将对人类社会的进步和发展产生深远的影响。最近几十年,电子科学与技术在信息,能源,环境,科研,军事,民用等各个科技领域得到了广泛的应用,这也将导致电子科学与技术更迅猛的发展。这种产业化趋势反过来巩固和提高深化了电子科技的发展,因此,电子技术的发展具有很好的发展态势。当下,很多发达国家的电子科学技术产业已经在蓬勃的发展中,随着改革开放的进行,我国的电子科学技术也在不断的焕发活力。国家已经将信息产业列入重点扶持项目,我国各行业的迅猛发展也将带动电子科学与技术行业的发展。今后几年内电子科学与技术产业将会有更明显的发展空间,更多更高科技的我国自主研发的产品将会进入市场,随着我国各个企业和产品的布局趋于合理,电子技术含量的出口产品将越来越多,高科技的电子产品也将在百姓生活中越来越多的被应用,这样更加促进了产品的产量。随着社会需求进一步扩大,电子科学与技术的前景非常被看好。 现阶段来说,电子科学与技术的专业人才基本上是供不应求的局面,特别是高层次的专业人才。但是我们也应该看到电子科学与技术产业还存在一些分布不均匀,发展变化快的问题,在不同时期不同产品对市场的影响程度不同。电子科学与技术产业结构的多样性,大型企业,小型企业,大公司和小公司,国有企业和私营企业,外资企业和独资企业并存。因此,不同时期里不同的企业对人才的需求是不一样的。因此,在很长的时间里,社会需求和电子科技人才之间的供需矛盾将会一直存在,电子科学与技术的人才仍将紧缺。 三、现代电子技术的发展 (一)电子信息技术的发展环境 电子信息技术的发展环境主要由两个重要因素决定,一是我国内部技术环境,二是国外发达国家电子技术发展水平已经取得的成果,即国外的技术环境。 1.我国内部技术环境 优势:一方面随着我国综合国力的不断提升,推动着我国计算机网络通讯事业的发展,使得推进我国经济信息化的工作具有重大的意义;另一方面国内的公用数字数据网络、中国公用计算机互联网和公用分组交换数据网在现代网络技术中的普及和运用,标志着我国与国际互联网已经联通。 不足:我国在软件开放上相比较于国外的水平还有很大的差距,虽然在一些应用软件上取得了一定突破,但国内的软件市场绝大多数需要依靠国外的软件来支撑。导致这一情况的原因主要是我国一些软件集团企业总体市场规模不大,软件销售在国际市场占有比例太少,且软件盗版的现象日益猖獗,直接影响了软件开发商的积极性。 2.外部技术环境 我国作为发展中国家,发展任何一项事业都必须时时刻刻掌握到国际水平发展趋势,只有这样才能更加客观地认清差距,找准自己的定位,制定出符合我国实际情况的战略方针。对于国外一些发达国家电子信息技术的发展情况,首先谈到微电子技术,包括美国的一些欧美国家都非常重视微电子技术的发展,因为微电子技术具有传输速度快、存储量大和体积小的特点,正因为国家的重视,微电子技术在美国已经达到了惊人的发展。其次是软件技术方面,同样,美国的软件技术也是相当可靠,就世界范围内来讲,美国开发研制的软件在世界各国的市场占有率相当高,例如大家熟知的微软公司。除了美国之外,韩国等国家的软件技术也发展得不错,比如韩国的文字处理软件,不仅打破了垄断的地位,而且还在国际市场崭露头角。 (二)光电技术的发展 光电技术是现代电子技术的重要组成部分,生活中也非常容易找到它们。例如我们日常使用的电脑显示器,从过去较大的体积到现在外观小巧轻便、分辨率高、耗电低的显示器,这是一个发展的过程;又比如面对现在能源短缺的问题,如何有效地节约能源是我们面临的巨大困难,LED作为一种绿色光源产品的出现,依靠着本身节能、环保、寿命长等优势越来越广泛用于工业、军事和社会生活等各个方面。 (三)网络技术的发展 早期的网络主要是指通信网络,而现代网络主要以计算机网络为代表,即互联网。纵观网络技术的发展,从古代的千里书信、飞鸽传书以及烽火烟台发展到现在的即时通信聊天高科技通信网络,其中包含着许许多多科技研究人员的努力。如今是人类历史上网络发展最为迅速的时期,因特网的发展开创了网络多媒体应用的时代,丰富了人们的生活。 四、 电子技术发展策略 现今社会,科技日新月异,世界正在不断地变化与发展。我国社会经济要快速地发展,国民经济的各部门必须要和新技术,特别是电子技术密切结合,以此来提高经济效率。与此同时,也必然会促进我国电子技术产业的飞速发展。在这个科技发展飞快的世界里,新的技术革命的出现不仅是一个巨大的挑战,同时也是一次重要机会。所以,发展电子技术产业,是一件刻不容缓的事情。因此我们要采取以下策略来推动大力发展应用电子技术。一要逐步开发数据库、通信网络软件和通用技术,重视和加强电子技术的标准化和通用化工作,为开设电子技术工厂打好基础。二要建立工程的标准和规范,统一软件编制方法和流程,积极发展与电子技术有关系的产业,提高电子技术的编制效率。三要组织用户协会,进行应用技术的广泛交流。四要鼓励各研究部门、工厂、各行各业应用部门以及业余人员大力去开发,建立电子技术的专利和保护等一系列制度。此外,随着电子技术日新月异的发展与进步,社会对应用电子技术专业人才需求越来越迫切,我国各高校应不断尝试课程改革,使我国电子技术专业理论水平不断提高。 五、电子技术的应用发展趋势 我国电子技术已经开始走入高频化和智能化的时代,电器产品提高自身的频率就能省材还能节能,电子技术要不断地发展和创新,才能更好的适应于这个变幻多端的高技术时代,电子技术要往高频化不断地发展,同时注重标准模块器件的不断发展,这也是电子技术发展的一个主导方向。我国目前比较先进的模块已经和多个单元共同实现了器件标准化以及所有产品的系列化等,它们之间已经达到了完全统一和较高水平。电子技术中一个重要部分就是开关电源技术,它们之间共同发展不断创新,随之不断发展起来的新技术也会推动着越来越多的新技术不断地更新换代,并且还会不断地开拓出越来越多的崭新的应用领域。开关电源的模块化和高频化等技术的发展,会带动着整个电子技术领域的发展和成熟,使具有高效率和高品质的用电,两者更好的结合,开关电源将代替更多类型的电源,这会成为一个必然的发展趋势。 六、 结语 随着新技术的不断发展,更多的电子技术产品也会随之不断的更新换代,加上电子技术新元器件的不断发展,使之能够应用于更多行业领域,为我国经济的发展做出一定贡献。 电子科学技术论文:电子科学技术专业建设研究与实践 摘 要:电子科学与技术专业,旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术、较强实验操作能力的复合型人才,其专业建设的有效进行,不仅是促进专业与时代要求进行紧密贴合的有效措施,同时也是从学生发展角度出发,创造更优专业学习条件与环境的重要途径。本文结合电子科学技术专业现阶段的结构特点,围绕专业建设中存在的问题进行了详尽阐述,就其有效实施对策提出了建议和意见,以供参考。 关键词:电子科学技术;专业建设;研究;实践 电子科学与技术专业旨在将学生培养成为能够在电子相关领域进行研究、教学或是管理的复合型人才。与其他传统专业类似,电子科学与技术专业也主要分基础课程教育与专业课程教育两阶段,区别于其他专业的地方是:基于这一专业实践性强的特点,理论课课时较少,实验课程得到增加,注重培养学生对知识的吸收能力及应用能力。 一、现阶段电子科学技术专业结构基本特点 从前文论述中,我们对电子科学与技术专业的培养宗旨有了大致了解,在对专业建设的有效开展进行研究之前,我们首先需要对此专业的结构特点进行详尽分析。 (一)基础教育的重视。就电子科学技术专业的结构来说,对基础教育的重视是其一大特色,主要开设了高等数学、普物实验、英语和计算机文化训练等课程。电子科学技术专业是一门涉及领域较广的专业,这样一来,在数学、物理以及英语、计算机等方面都能为学生的发展打下坚实的基础。 (二)基础理论的强化。减少、缩短理论课程教学课时,并不意味着忽视基础理论教学的重要作用。现阶段,在理论教学总学时减少的条件和前提下,电子科学技术专业体现出强烈的强化基础理论教学趋势,即在有限时间内,最大限度提高学生对基础理论知识的吸收效率,如对电路分析、数字电子技术以及微机原理与接口技术等,使学生在掌握基础理论基础以及实验指导的基础上,形成宽厚有效的专业基础。 (三)实践环节的加强。电子科学与技术是教学体系中为数不多的实践课时较多的专业之一,除了几乎每门专业课都开设了相应独立的实验课程之外,还会定期安排相应的社会实践活动加强实训效果。这些实践的目的是为了让学生在严格的科研训练环境下提高自身的综合能力,训练学生动手能力以及操作能力综合,为学生创造发现问题、解决问题的条件,促使学生了解、掌握研究的整个过程。 二、电子科学技术专业建设中面临的主要问题 从上文论述中,我们已经对电子科学技术专业的基础构成有了大致的了解和认识。从专业的结构安排来看,虽然具备了专业训练的条件,但是专业建设效果依然不明显,现阶段面临的问题具体表现在以下几个方面: (一)口径过宽,特色不明显。电子科学技术专业是理工结合的综合性交叉学科,涉及知识面较宽,包括了无线电物理学、信息与电子科学、计算机科学与技术等学科。目前大多数高校都根据自身的教学优势,将其分为两个方向,学生从大三开始选修相应课程。虽然这种培养模式比较有利于学生将来选择就业,促使其向更深更高的层次发展,但是从课程设置的具体情况来看,绝大部分院校的专业设置都与电子信息工程或是电子科学技术,甚至和计算机等专业差别不大,口径过宽,特色不明显。 (二)师资力量有限,硬件缺失。电子科学技术专业与其他专业相比,算是新兴专业,加上电子信息技术的不断发展,各类新器件以及新技术层出不穷,有着扎实专业基础及教学经验的教师较少,刚从学校毕业的缺乏系统教学经验的硕士研究生居多,师资力量有限,结构合理性不足。 (三)实验力度不足。就电子科学技术专业的实训和实践环节来说,虽然占据了大部分课时,但是课程实训及实践的内容太过于单一,并且专业性及难度需要加强。从专业实验的具体情况来看,绝大多数都是验证型实验,学生要面对的是一成不变的试验箱,进行连线、开电源、观察现象以及记录现象即可,完全没有设计型、研究型实验的项目或内容,尤其是是专业实习和毕业设计环节,校内外实习基地的建设也不够。 三、电子科学技术专业建设的有效措施 随着课程教学改革以及市场发展的推动,电子科学技术专业受到了社会各界以及各个高校的普遍关注和重视,各大高校也纷纷采取措施着力进行专业建设和改革,但是从专业建设的现状来看,依然存在专业口径过宽、师资力量有限以及实验力度不够等问题。基于此,笔者结合自身经验,就电子科学技术专业建设有效进行的措施提出了以下几点意见。 (一)突出特色,加强专业方向建设。针对专业特色不突出的问题,建议结合各校的实际师资条件以及专业教学环境,对课程体系以及教学内容进行改革,尽可能突出专业方向,如应用电子技术方向或者是计算机与通信技术方向的划分,强化落实相关实践实训教学的针对性及应用性,促使实践教学能够贯穿于整个教学过程,突出培养学生的专业实践能力。 (二)提高实践教学环节质量。除了上述措施以外,还应以对学生的应用能力以及创新能力进行培养为基本教学目标,加强实践教学的质量及效率,构建独立有效的实践体系,确保实验场所硬件配置的有效性,尽量保证开放的时间;其次,还应加相应实验室的文化建设,转变考核测评手段,调动学生积极性;此外,还应明确实验教学具体内容,摆脱传统实践教学模式,引起研究型实验;最后,教学还应充分发挥指导作用,建立学生科技活动小组与学生科技创新中心,为电子科学技术专业建设的有效进行创造氛围。 (三)加强师资力量,提高教学水平。在师资力量不是特强的情况下,建议理论老师和实验老师不分开,每周进行一次教研活动,就该专业课程建设或教学体会进行交流;其次,学校还应加大对教师专业知识结构及技能的培养力度,定期组织教师进行学习,对新兴的技术及设备进行学习和了解,不断丰富教师的知识层次,为教学水平的提高及专业建设的有效进行,奠定师资基础。 [作者简介]余东杰(1984.01-),男,江西鄱阳人,助教,本科,研究方向:电子科学与技术。 电子科学技术论文:解析多值逻辑与电子科学技术 摘 要:在现阶段的发展中,我国的电子科学技术突飞猛进,从表面上看,纯技术的研究工作将电子科学技术推向了一个高峰,但从多方面的角度来说,如果不进行一定的理论研究,将会对电子科学技术产生一定的消极影响。主要原因在于,电子学习技术需要强大的实践为基础进行研究,但需要一定的理论进行辅助,这样研究出来的技术才能更好的服务于广大的群众,不至于偏离正确的轨道。因此,在将来的工作中,我们需要对多值逻辑进行一定的研究。 关键词:多值;逻辑;电子 从客观的角度来说,多值逻辑与实际的生活和工作有一定的不符合之处,但随着社会的发展,电子科学技术的大幅度进步。多值逻辑逐渐的被人们所认可,得到了社会各界的肯定,我国在多值逻辑方面投入了大量的时间和精力,而且对电子科学技术产生了一定的积极影响。现阶段的一些成果已经有效的改善了居民的生活情况和工作情况,因此,在未来的工作中,我们应该更加积极的探索。本文就多值逻辑与电子科学技术进行一定的解析。 一、研究多值逻辑的意义 (一)许多逻辑问题本身就是三值的 多值逻辑与一般的逻辑有很大的不同,多值逻辑强调“值”的数量。一般的逻辑观点只有一值,而多值逻辑认为,很多的逻辑问题本身就是三值的。从表面上看,多值逻辑与原有的一些逻辑概念发生了很大的冲突,但在科研人员细心研究之后才发现,多值逻辑与我们原来所接触的逻辑并没有冲突。例如:信息处理及PL人等课题中的“真”、“假”、“无定义”三态,电机控制的“正转”、“停”、“反转”,三态,数值界限常可区分为“正数”、“零”、“负数”三类,等等。这类问题用三值逻辑处理比用二值逻辑处理更为自然、方便。由此可见,利用多值逻辑处理问题的时候,可以更加的快捷,提高工作效率。对于电子科学技术来说,多值逻辑是非常适合的一种思考方式。 (二)对数字系统故障的诊断具有一定的积极意义 在过去的工作中,电子科学技术一度成为了社会关注的焦点,而且成为了国家重点发展的项目。虽然现阶段的发展幅度较大,但并没有刚开始那么强烈。对于电子科学技术而言,在发展的过程中,遇到过很多的问题,像这类高精度的技术,一旦在某一个环节出现问题,就会对全局的发展产生很大的消极影响。其中,数字系统故障一度成为了阻碍电子科学技术发展的难题,令众多的科研人员束手无策。但是在采用多值逻辑来思考的时候,就简单的多,而且顺利的将问题解决。数字系统的故障诊断需要考虑有故障与无故障时的状态,只用0、l两个逻辑值是不够的,必须采用多值逻辑。另一方面,若用多值逻辑电路来构成二值数字系统,其多余的逻辑值可用来使系统成为容错、自校验、失效保险或故障安全的数字系统。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅能够提高电子科学技术的工作效率,同时能够将电子科学技术中的问题有效的解决,为其发展提供较大的动力。 (三)前景较为广阔 对于电子科学技术而言,前景的广阔程度是不言而喻的,但多值逻辑却让很多人持有担忧态度。毕竟,某种纯理论在发展到一定程度以后,就会达到一个巅峰,之后就会停下来,人们会将目光投向其它理论。多值逻辑之所以从开始一直到现在都非常的受科研人员的青睐,主要原因之一就是多值逻辑的前景非常的广阔。无论是客观方面,还是主观方面,在电子科学技术领域的应用都非常广阔,主要原因在于,人的思维过程是很难用二值逻辑来模拟的。但多值逻辑中的多阂值逻辑却能较好地模拟神经元的工作。机器学习、专家系统、模式识别等人工智能问题中应用多值逻辑的前景十分广阔。由此可见,未来的工作需要将多值逻辑进行一定的深化和加强,这样才能让电子科学技术发展的更加健全,在科学领域当中,获得更大的突破。 二、多值数字系统的信息密度高 科研人员在研究多值逻辑与电子科学技术的过程中,发现多值系统的信息密度较高,这就从客观上对电子科学技术的发展产生了很大的便利。对于电子科学技术来说,任何一个环节的计算都必须达到非常精确地效果,而多值逻辑在除了能够运用多值的方向进行思考,还可以让多值数字系统的信息密度达到一个很高的标准。当这种数字系统用大规模或超大规模集成电路实现时,可以大大节省集成电路的基片面积。例如,已经在Int e l8 087数字数据处理机及i A PX-432计算机中使用的四值ROM,每一位相当于二值ROM的二位,而所占面积增加不多,从而使整片集成电路节省基片面积31%。 三、集成电路的功能日益增强而体积日趋缩小 在研究电子科学技术的过程中,集成电路是一个非常重要的环节,科研人员在集成电路方面投入大量的时间与精力,使得集成电路的体积不断的缩小,有的甚至缩小到无法想象的地步。另一方面,集成电路的功能却丝毫没有降低,反而与体积相反,伴随着体积的缩小,集成电路的功能不断的增强,使得现阶段的电子科学技术发展到了一个较为高端的水平。再结合多值逻辑之后,就会将原有的一些问题有效解决,发展的更加健全。一般来说,前者的引线数要多,后者则要求减少引线数。这一矛盾严重地影响了集成电路的发展。二值逻辑已很难解决这个向题,而多值逻辑却能很好地解决这个向题。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅只是一种理论,它能够对电子科学技术产生实质化的积极影响。我们需要对多值逻辑充满信心,并且进行一定的深化和加强工作。 四、多值逻辑与电子科学技术 从以上的阐述当中,我们可以较为清楚的看到,多值逻辑对电子科学技术产生了很大的积极影响。而且随着电子科学技术的发展,多值逻辑也获得了很大的进步。对于多值逻辑而言,由于社会的发展和经济的进步,涵盖的范围越来越广泛,自身的强化使得多值逻辑呈现出不断上升的趋势,在未来的工作中,我们需要在多值逻辑与电子科学技术之间建立某种良性循环,这样才能产生更大的积极影响。 五、总结 本文对多值逻辑与电子科学技术进行了一定的解析,从现有的情况来看,多值逻辑与电子科学技术已经密不可分,而且二者呈现出相互促进的状态,相信在将来的发展中,可以在多值逻辑与电子科学技术方面,获得一个更大的建树。 [作者简介]于豪杰(1988.8-),男,山东省海阳市人,本科,浙江传媒学院电子信息学院08电子科学与技术一班。 电子科学技术论文:对新时期电子科学技术及应用研究 【摘 要】 20世纪以来,社会经济得到了快速发展,人民生活水平得到了高质量的提升,电子科学技术方面的研究和应用也得到了飞速发展,给人们的生产生活带来了巨大的变化,节省了很多时间和资源。因而电子科学技术越来越被人们所重视,作为一门高科技学科在高等教育中被深入研究,在社会各个领域被广发运用。本文针对新时期时代下电子科学技术的发展和应用进行详细的分析和研究。 【关键词】 电子 科学 技术 应用研究 1 电子科学技术的现状 现今社会,人类步入了信息时代,信息的获取方式和速度对人类的生活和工作起着重要的作用。在全球范围内,信息技术和信息产业都在蓬勃的发展,并且在许多国家中对国家的经济增长速度和社会发展起到了非常关键的作用。信息技术的发展必将对人类社会的进步和发展产生深远的影响。最近几十年,电子科学与技术在信息,能源,环境,科研,军事,民用等各个科技领域得到了广泛的应用,这也将导致电子科学与技术更迅猛的发展。这种产业化趋势反过来巩固和提高深化了电子科技的发展,因此,电子技术的发展具有很好的发展态势。当下,很多发达国家的电子科学技术产业已经在蓬勃的发展中,随着改革开放的进行,我国的电子科学技术也在不断的焕发活力。国家已经将信息产业列入重点扶持项目,我国各行业的迅猛发展也将带动电子科学与技术行业的发展。今后几年内电子科学与技术产业将会有更明显的发展空间,更多更高科技的我国自主研发的产品将会进入市场,随着我国各个企业和产品的布局趋于合理,电子技术含量的出口产品将越来越多,高科技的电子产品也将在百姓生活中越来越多的被应用,这样更加促进了产品的产量。随着社会需求进一步扩大,电子科学与技术的前景非常被看好。 现阶段来说,电子科学与技术的专业人才基本上是供不应求的局面,特别是高层次的专业人才。但是我们也应该看到电子科学与技术产业还存在一些分布不均匀,发展变化快的问题,在不同时期不同产品对市场的影响程度不同。电子科学与技术产业结构的多样性,大型企业,小型企业,大公司和小公司,国有企业和私营企业,外资企业和独资企业并存。因此,不同时期里不同的企业对人才的需求是不一样的。因此,在很长的时间里,社会需求和电子科技人才之间的供需矛盾将会一直存在,电子科学与技术的人才仍将紧缺。 2 电子科技对现代生活的影响 2.1 积极方面的影响 电子科技产品为我们提供了丰富的信息资源,使我们在生活中对信息资源的掌握越来越方便。这些丰富的信息资源包括过去发生的,现在发生的,和将来即将发生的。在现在这个信息是时代里,谁先掌握了信息谁就掌握了一切主动权,信息的重要性显而易见。比如生活中学生可以通过互联网找到学习资料,商人通过网络需找一个个商机,企业可以通过电视和网络产品信息等等。每天都有很多信息上传供大家分享,电子信息的数据库每天都大量更新。教育部门也通过网络建立远程教育,让很多人在很远的距离外都能享受到异地的教育资源,节省了时间和精力。现在人人都手拿的智能手机,因为了网络的联接成为了最时尚的信息传播方式之一,在一些自然灾害中,当人们被困需要救援时,用手机发信息或者微博,很多时候都能得救,这就是信息的力量。电子科技产品也为人们提供了更为便捷的沟通,电子科技没发展之前,人和人的情感和信息的传递只能通过面对面,或者借助书信的形式,即便是90年代,人与人的交流主要方式还是通过邮寄书信的形式,而现在,这样的方式已经非常少见,带有声音,视频的电话,网络聊天等等已经成为现今生活中沟通的主要方式,不仅能够感受真切还能很大的提高效率和时间。很多工作只要一台电脑就可以轻松搞定,朋友和客户之间的联系和慰问都可以通过电脑完成。 电子科技产品不仅为人们提供丰富的资讯信息和沟通服务,在人们的生活娱乐中也起着很重要的作用。晒照片,开博客,开网店,下载铃声音乐,网上购物等等,这些已经成为城市新时代人们不可缺少的生活部分。如今的综艺电视节目也通过互联网搞网络投票,短信互动,电视购物等也反映出以娱乐为主的消费观念在日常生活中的影响。 2.2 消极方面的影响 电子科技产品的滥用 滥用电子产品包括过度使用,无节制的使用,甚至是牵扯到违法行为的使用。近年来屡禁不止的窃取手机信息,手机诈骗,网络人肉搜索,以及网络犯罪等等。在一些国家地质灾难时,也有通过手机短信进行诈骗钱财的行为,着实令人气愤。关于人肉搜索,是人们利用现代信息科技达到复杂的人际关系网络社区活动,变成一个问题众多答案的针对人的搜索体验。很多典型的人肉搜索案例产生的社会效应虽然并不严重,但是网络的开放性和缺乏监管的约束使一些行为的善恶定性很难界定,变得十分复杂。 当今很多中小学生沉迷网络游戏,不仅伤害了孩子的视力,也让他们却少了真实生活和社会活动的体验,如何能让孩子从电脑前离开会到真实的社会实践中,增长社会经验,成了父母和很多教育者关心和研讨的问题。网络成瘾不仅危害心理健康也会危害生理健康,如何建立更多更健康的网络程序,让他们不再沉溺网络,拥有正常的生活和心理,也是电子科技人员需要努力完善的方向。 现在传播媒介的飞速发展,使得人们在获得信息的同时也缩小了交往的范围,更多的人坐在家里享受外面的资源和信息,很少出门,从而使得人们的休闲活动逐渐的以家庭或者个人为单位。越来越私性化甚至封闭化。 3 电子科技的发展方向 人们为科技进步感到欣喜的同时也感受到了科技的束缚。辩证的对待每个事物是我们正确的思想指导,我们在掌握科技产品的同时也要避免科技对思想的误导与束缚。防止人们过分依赖电子产品,要引进多元化的休闲方式,合理的对闲暇时间进行分配。诚然,我们要大力推动经济增长使得我们生活方式变得快捷便利,但是要最大限度的保证我们生活的幸福。科技的力量是幸福的推动剂,但是不要忽略了幸福的本质,电子科技产品只是让人们感受到幸福的一个小的组成部分,万不可以买椟还珠。让我们大力的发展电子科技吧,因为这的确让我们生活的更便捷,让我们在快乐的享受生活的同时不要忘了健康幸福的真正涵义。
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡技术,验证了涡重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡技术,验证了涡重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
卫星通信论文:采集系统卫星通信论文 1卫星信号复用模块 卫星信号复用模块的功能是:将船载北斗收发设备与其原配的控制终端设备进行分离;将信号根据不同策略复用为两路数据信号;提供与数据采集终端的接口。图1给出了卫星信号复用模块与系统的其他部分的连接的方式。其中的北斗卫星通信天线完成北斗信号的收发、导航信号的接收以及双向数字接口的信号交互;北斗控制终端是国内北斗星通公司开发的多用途控制设备,其功能涵盖了导航、轨迹录、报文收发和紧急情况下的报警呼救等;数据采集终端是本系统中的采集数据的收发系统,利用人工输入海洋资源数据,并通过卫星信道将数据发回北斗整列控制中心。卫星信号复用模块是各个模块的通信中枢,完成设备对信道的申请和释放,并且为各个工作子系统供电,系统对其工作稳定性和可靠性提出了较高的要求。图2给出了卫星信号复用模块的内部结构图。其中RXD_T和TXD_T分别表示RS232电平的北斗卫星天线的数据收发信号;RXD_K和TXD_K表示北斗控制终端的RS232数据收发信号;RXD_C和TXD_C表示数据采集终端的数据收发信号。其结构比较简单,但是在前期的设计和测试中发现了一系列可靠性问题。长时间地将数据采集终端以在线方式工作会造成卫星天线或者控制终端无法收发数据,因此在设计上采用了回馈电源模式,即当采集器不工作时,切换电路工作于信号直接切换模式,信道不受数据采集器控制。同时还发现当数据采集器不工作时,地线连接会造成数据串扰,所以在设计中采用了地线切换模式,当采集器不工作时将地线断开。为了进一步提高可靠性,降低干扰,信号切换没有采用有源的电子器件,而采用了电磁式继电器,当采集器不工作时系统的信号处于机械切换模式。采取上述措施后,系统无响应和数据通信失败的现象基本没有出现。 2控制终端设计 控制终端是数据采集人员的操作设备,其功能是输入采集的数据并且将数据发送。控制终端采用了ARM9架构的S3C2440作为优秀处理器,利用自主开发的嵌入式操作系统,采用面向对象技术进行开发。其设计的模块结构图见图3。S3C2440优秀板上有SDRAM与NANFLASH,分别用于应用程序的执行和程序的存储;北斗控制终端接口包含了北斗天线的串行控制口和电源;智能液晶显示接口通过串口2将优秀板的显示控制数据传递给智能液晶模块;阵列式扫描接口读取操作人员的输入键值用于数据控制。控制终端的软件结构图见图4。扫描键盘处理模块驱动阵列式键盘,读取用户的输入键值,并提交系统处理;智能终端GUI模块负责用户的图形界面处理,主要功能包括控件界面绘制,事件响应以及消息传递;GPIO电路驱动模块用于控制卫星信号复用模块的北斗信号切换,以及北斗系统电源的管理;伪汉字空间的转换模块负责将采集到的数字信号映射到GB2312的汉字空间,以适应北斗卫星通道的数据传输;稀疏数组压缩模块解决了北斗数据包短,而采集数据量较大的问题,通过自定义的无损压缩算法,将采集的数据高效率压缩以适应北斗数据通道的特点;北斗数据编码解码模块负责将处理好的数据以北斗规定的格式编码和解码;系统参数管理模块负责管理存储在智能终端中的系统参数,以配置不同的应用方案。 3伪汉字编码方案 北斗卫星通信系统对用户的级别做了严格限制,民用的北斗运营商普遍采用了内容过滤程序,即当发现传输内容为GB2312国标码时,允许数据通过,当发现传输内容为非GB2312国际码时不允许数据通过。数据采集的数据格式不符合GB2312编码标准,因此在系统设计上遇到了数据无法传递的困难。为了解决上述问题,设计了伪汉字编解码方案。其基本思路是:编码时将原始的数据流进行分解,分配到多个汉字空间,解码时从汉字空间提取出数据流,并且将拆分的数据进行合并。GB2312是北斗采用的汉字通信系统,用于民用终端的数据发送。GB2312中每个汉字由2个字节组成,第一个字节的范围为176~247,而第二个字节的范围为160~254。因此第一个字节的有效编码空间为0~71,而第二个字节的编码空间为0~94。为了简化算法,将两个字节的编码空间都设置在0~63即2的6次方范围内。实际上将数据看成一个Bit流,将8Bit为单位分解为6Bit为单位,其示例图见图5。图中上方的8Bit的3个字节被看成24Bit的数据,在图中部分解到4个字节,每个字节为6位,高2位补零。实际上上方的数据与中部的数据从Bit流看来都是24Bit。得到4个字节的6Bit数据后,在每个字节上加上176得到图5中下部的数据,即伪汉字编码。该编码的范围位于GB2312的范围内,可用于北斗信号的数据传送。解码的过程与编码的过程相反,不再叙述。在编码的过程中还会遇到实际问题:图5中演示的情况属于比较特殊的情况,输入的数据的字节数量是3的倍数,输出的字节数量为4的倍数。现实的数据流不一定满足上述要求,例如如果输入的数据是4个字节,输出需要的字节数是6个字节;如果输入的是5个字节输出的需要6个字节。这样会给编解码带来巨大的困难。为了简化编解码,可以将数据进行特殊的处理,办法是在传递的数据中增加一个数据的长度指示,并且将数据进行整数倍拼凑。其过程见图6。在数据的头部附加了一个长度指示器,其作用是当收到的数据后部附加的有PAD时可以将原始的数据提取出。PAD是附加在有效数据后面的无效数据,PAD的数量根据原始数据长度变化,其数量为0~2个。数据扩展的原则是将数据的整体长度扩展为3的倍数。这样得到的伪汉字编码的数据长度就是4的倍数,如此扩展的目的是有利于编码和解码。 4北斗数据通讯阵列与系统整体架构 由于北斗系统是军民两用系统,并且随着用户数量的增加,通信带宽日益紧张,为了保障系统中的高级用户权限,对用户的收发信息的频度做了限制,平均一分钟才能发送一条信息。而对于接收信息的频度却没有限制,所以信息的接收相对较快。由于北斗的信息通道采用了无验证的协议,发送方无法得知接收方是否成功接收数据。为了保证通信的可靠性,本数据采集系统对北斗通信协议进行了改进。具体方法为:发送方发送消息后,从系统中获取一个随机变量用于产生延时,如果在规定的时间长度内没有收到对方发来的验证数据就继续发送,直到成功收到接收方的验证数据报。采用上述协议后,系统通信的可靠性得到了提高,但却给北斗的通信系统带来的严重负担。特别是随着采集系统数量的增加,控制中心的通信负担日益加大,采集终端数据发送的成功率也大幅下降,严重影响了系统的正常工作。为了提高系统的数据吞吐率,利用北斗系统收发速率不平衡的特点设计了北斗卫星阵列,采用了单点接收设备以及多点发送的通信模式。当接受北斗设备收到采集系统来自海上的信息后,根据负载平衡的算法,从发送阵列中选择一个空闲设备完成数据发送。如果没有空闲设备就根据负载最少原则获取北斗发送设备并将数据压入发送消息队列。采用北斗阵列和负载平衡算法后,数据的吞吐率提高,系统的反应速度加快,也提高了采集设备的用户体验。系统的整体结构见图7。多个北斗设备通过统一的网关接入北斗应用服务器,相关的控制软件运行在其上,负载解析和实现北斗设备的控制协议,系统的负载平衡以及将采集的数据回写到数据库服务器。系统决策服务器上运行的软件负责解析数据,分析相关的资源信息,以及GIS的控制信息。Web服务器对通过VPN网关的远程用户提供了数据访问服务,由于数据涉密,对不同的用户采用了硬件加密的认证模式,数据的传输也经过了加密通道的处理。 5实际应用 该研究项目经过多年的研发已经在海洋渔业资源、海洋生态和海洋安全方面得到广泛应用。为了分析海洋渔业资源,在本终端上设计了渔业捕获实时报告系统。具体方法是针对渔业捕捞的的各种船型,每种船型选择常见的50种鱼类,将鱼类的名称和图片写入终端。船员在捕捞结束后利用本终端将各种鱼类的产量通过北斗发送给控制中心。其中的数据不仅有渔获产量,而且还有捕捞的时间和地点,控制中心将数据记录入数据库后,结合相关的港口渔获数据,以及海洋卫星遥感数据,可以分析海洋鱼类的巡游规律,并且指导渔业生产。渔业管理部门也可以了解海洋整体上的生产情况,以便合理地进行生产管理。目前已经在南海生产渔船上安装了近300套设备,大部分设备工作正常。图8给出了第二代渔获采集终端实物,图9给出了GIS软件上的安装了设备的渔船的作业分布图。该系统还用于渔场预测,结合卫星遥感信号得到的温度、洋流和叶绿素等相关因素,根据终端传回的数据,分析渔场并将得到的预报信息通过控制中心发送到终端上,从而指导渔业生产,减少资源消耗,提高经济效益。图10给出了渔场预报的样图。该设备还用于增值放流工作的检测:为了保证渔业资源的稳定,需要人工放流鱼种。为了跟踪放流鱼种的生长和巡游情况,放流前在部分鱼种上留有标志,并且在放流前将标志与鱼种信息记录在数据库中,当鱼被装有终端的渔船捕获后,船员将鱼的参数和标志编号输入终端,通过北斗发回控制中心,相关的放流数据就可以进入软件分析,从而得到放流的效果评估。目前本终端还具有了天气预报信息的发送以及他国渔船越界捕鱼事件报告的功能,可以在渔业安全和保护国家渔业资源等方面发挥作用。 6结束语 北斗卫星船载数据采集系统是针对大面积海洋资源数据采集设计的集成系统,涵盖了嵌入式系统技术、卫星通信技术、伪汉字编码技术、数据库技术、WEB技术以及数据安全技术。研究的内容涉及硬软件开发技术、通信协议设计技术、编码技术、GIS技术、数据库访问技术以及Web开发技术等各个方面。项目经过样机研发、小规模测试到大规模推广等各个阶段,目前已经在南海的船舶上得到推广应用,获取了大量的南海资源数据,并在数据分析的基础上产生了一批相关成果。在今后的工作中,该系统将和正在研发的船载无人数据采集系统相结合,将现场采集数据与资源采集数据相融合,进一步研究海洋的规律,为科研和生产服务。 作者:邓锐王峰陈海生陈亮单位:广东海洋大学智能工程研究所 卫星通信论文:静止轨道卫星通信论文 1静止轨道卫星通信资源-任务匹配约束分析 静止轨道卫星通信资源-任务匹配就是根据通信任务需求,综合考虑各种约束条件,按照一定规则对卫星资源进行优化配置,制定出满足卫星应用任务需求的资源分配调度方案[9]。卫星任务规划方案的合理性和正确性直接关系到任务的完成效果[10]。因此,要实现规划调度的目标,必须对静止轨道卫星通信资源调度问题中涉及到的约束条件进行详细分析。静止轨道卫星通信资源调度问题的约束规则,可分为2大类共6项,如图2所示。 1.1静止轨道卫星通信资源-任务匹配的硬性约束硬性约束是指完成卫星通信必须具备的最基本的条件。包括3项内容,具体为:1)通信资源调度的范围约束卫星通信首先要求卫星能被卫星无线电通信使用终端“看到”,而这是由卫星天线波束覆盖范围决定的,即当卫星无线电通信使用终端处于卫星天线波束覆盖范围内时,才能进行通信;否则无法达成通信。2)通信资源调度的时间约束①任务的时间约束。针对某一任务的资源调度时间不能晚于该任务的开始时间,资源调度结束时间不能早于任务的结束时间,且任务对于资源的占用时间不能小于任务执行的持续时间。②资源的时间约束。在春分和秋分期间,静止轨道卫星由于处在太阳和地球之间,此时太阳带来的强噪声将引起通信中断,即日凌中断。3)通信资源调度的频段约束不同卫星、卫星使用终端的工作频段通常是确定值,而只有处于同工作频段的卫星和使用终端之间才能建立通信链路,提供通信服务,这是卫星通信资源调度问题中的一个硬约束。 1.2静止轨道卫星通信资源-任务匹配的软性约束软性约束是指对卫星通信的质量、取得效益具有影响的约束条件。包括3项内容,具体为:1)通信资源调度的能力约束资源具备的能力(比如带宽等)必须达到完成任务的最低要求,才能被分配执行任务。2)通信资源调度的质量约束在卫星通信中,无线电波要先后穿越对流层、平流层、电离层等,不可避免的会受到多种因素影响,产生自由空间传播损耗、大气吸收损耗和雨衰损耗等,导致通信质量下降,甚至出现通信中断的现象,特别是降雨对Ku,Ka频段信号产生衰耗较大[12]。而目前,实际应用中的通信卫星工作频段大都在C,Ku和Ka频段。因此,在调度过程中要考虑通信链路载噪比、损耗、误码率等的影响。3)通信资源调度的优先级约束①任务的优先级约束。任务的价值(重要程度)、紧迫度和执行顺序等属性决定了每项任务具备不同的优先级。②资源的优先级约束。资源的价值、能力和稀缺程度等属性决定了每个资源也具备不同的优先级。 2静止轨道卫星通信资源-任务匹配问题模型 在一个多任务的通信环境下,通信资源分配问题可以描述为一个由通信资源和通信任务所构成的数学规划问题。基于以上对静止轨道卫星通信资源-任务匹配的约束分析,建立数学模型如下。 2.1问题假设为简化问题,便于建立数学模型,在不改变问题性质的前提下,做出如下假设:1)所有资源都绝对可靠,即不考虑出现资源性能降低或者故障的情况;2)一个通信资源某一时刻只能为一个通信任务提供服务。3)卫星转发器均为透明转发器,不考虑卫星具备星上处理功能;4)所有任务在进行匹配调度前已经确定,不考虑有新任务动态更新的情况;5)任务一旦开始就必须完成,不考虑自然或人为干涉的任务中断;6)各个任务之间是相对独立任务,不存在逻辑上的先后关系;7)匹配调度过程中不考虑决策者或者事件固有经验的偏好因素。 2.2变量约束条件描述1)覆盖范围约束卫星覆盖区域d由波束决定,对于全球波束,覆盖区域为地球南北纬75°之间与以星下点为中心对地球边缘张角17.34°所围成的部分。对于点波束,覆盖区域d可以通过模型计算得到。若任务区域为D,任务区域必须在覆盖范围之内。 2.3目标函数卫星资源调度相关研究中,通常根据任务完成情况确定目标函数[17]。一般的资源-任务调度多数是以产生的综合收益最大为目标,本文从任务收益和卫星资源使用两方面考虑调度目标。1)任务调度收益大。即任务收益之和尽可能高,不仅要尽可能调度高收益的任务,而且成功调度的任务数量要多。收益主要根据任务的优先级确定。 3静止轨道卫星通信资源-任务匹配问题求解思路 根据以上分析可知,静止轨道卫星通信资源-任务匹配是一个多目标组合优化问题,结合静止轨道卫星通信资源-任务匹配规则,给出求解该问题的思路,如图3所示。匹配过程可以描述为:步骤1数据初始化。根据通信任务和卫星资源的描述,进行数据预处理,主要是编号、计算资源覆盖区域和可用时间,得到任务集合T和资源集合R,进入步骤2;步骤2匹配可行性检测。对照资源-任务匹配的“硬约束”条件,筛选出可调度任务集Tk。如果Tk为空,则无法进行匹配,终止流程,否则进入步骤3;步骤3选择任务。从可调度任务集Tk中选出优先级最大的任务Ti,并将Ti移出Tk,进入步骤4。如果已完成的任务数量等于可调度任务总数,则结束整个流程;步骤4选择资源。根据资源优先级,为选定的任务Ti分配资源Rj,如果资源能够满足任务需求,进入步骤5;否则进入步骤6;步骤5资源分配。将资源Rj从R中移出,设置Rj状态为已调用,并将Rj的处理任务结束时间设为tie,返回步骤3进行循环操作;步骤6资源释放。选择刚完成的任务,将其占用的资源状态设置为可调用,并放回R中,返回步骤4进行循环操作。 4数据仿真 人工智能算法是求解多目标组合优化问题的有效手段,本文采用蚁群算法进行仿真分析。采用MatlabR2010a编程,在Win7系统(硬件配置Core二代2.2GHz,1G内存)计算完成,调度总收益19,经验证其结果正确,运行时间2.775756s。运行结果如表4所示。 5结束语 结合静止轨道卫星通信的工作过程和轨道特点,系统分析了在多卫星和多任务通信环境背景下,静止轨道卫星通信资源与卫星通信任务需求进行匹配调度的约束规则,并提出了问题的优化目标函数,建立了静止轨道卫星通信资源-任务匹配调度的模型,最后,给出了求解该问题的基本思路,进行了实际仿真,为开展静止轨道卫星通信资源分配调度算法研究奠定了基础。 作者:贺寅张海勇任重单位:海军大连舰艇学院通信系 卫星通信论文:频谱仪的卫星通信论文 1技术方案 本系统采用LabWindowsCVI来进行设计与开发,系统软件框图如图2所示。软件系统由监控界面、参数设置模块、数据采集模块、程控命令模块、数据处理模块、图像显示模块和数据存储模块组成。各模块功能通过LabWindowsCVI进行模块化设计。 计算机通过GPIB通信接口对AV4033的功能控制是通过程控仪器标准指令来实现的,程控指令是可以对频谱仪进行远端控制的一组特殊格式串,包括仪器设置、通道配置、数据扫描方式、控制输出、读取数据、状态报警、接口设置等指令集。这些指令的发送均是字符串形式,所有的频谱仪命令都必须符合特殊的语法规则,在应用高级语言进行编程时,程控指令一般是作为一个独立的参数在调用函数中出现,这类针对远程控制的函数随GPIB接口和采用的高级语言的不同而不同,但其程控指令是相同的,AV4033系列频谱仪的语法命令图如图3所示。本文利用程控指令和频谱仪进行通信时,选择LabWindowsCVI自带的GPIB函数库,可以方便地进行程控命令发送和数据读取操作。 2应用举例 卫星固定通信台站天线口径大波束窄,对天线伺服系统的自动跟踪性能要求较高,为确保通信效果,需定期测量卫星天线系统的自动跟踪性能,传统的测试方法需用频谱仪在射频方舱内测试,且测试结果保持和记录都不方便,利用本系统可以方便进行远程测试,而且可以将测试结果保存在数据存储单元中,方便后续查询和参考。卫星天线跟踪性能测试流程如下:(1)调整卫星天线使其对准通信卫星;(2)在监控主机上按下述过程设置频谱仪;a)按卫星信标频率设置频谱仪中心频率,设置SPAN为0到100KHzb)根据信标信号的电平变化范围设置Sacle/DIV,以使测量过程中的载波电平变化始终落在频谱仪的可显示电平范围内c)根据信标频率稳定度,选择尽可能窄的RBWd)根据载波的峰值频率和功率,调整频谱仪的中心频率和参考电平e)利用键盘调窄SPAN,重复4f)重复5,将SPAN调整到最小g)将SPAN置0,使载波显示谱线作水平运动h)输入扫描时间,确定扫描长度(3)用手控方式调偏卫星天线的方位角和俯仰角,频谱仪显示谱线的电平将随天线偏离卫星而下降(4)启动天线自动跟踪功能,观察卫星信标电平随时间的变化,记录自动跟踪天线的对星过程以及跟踪速度和精度(5)存储记录数据,重复3、4步骤,多记录几次测试结果,分析卫星天线自动跟踪性能。 3结束语 基于GPIB总线技术构建的频谱仪可以建立快速、高效的卫星信号测试系统,该系统人机界面更加友好,测试功能更为方便,用户能够在值勤终端上方便对频谱仪进行控制和使用,能够快速、方便、准确的完成测试任务。 作者:张德文尹训锋景丹玉单位:91917部队 卫星通信论文:卫星通信下的应急通信论文 1卫星通信的优势与劣势分析 1.1卫星通信具有众多的优势(1)电波覆盖地域比较宽广。(2)传输路数多,通信容量大。(3)通信稳定性好、质量高。(4)卫星通信不受地域限制,运用方式灵活。 1.2卫星通信的一些劣势主要的方面有:(1)延迟现象比较常见。(2)传播过程中由于信号较差,容易出现信号中断的现象。(3)终端产品的选择面不广。 2卫星通信产品的多址体制方式的选择 卫星通信由于具有广播和大范围覆盖的特点,因此,特别适合于多个站之间同时通信,即多址通信。多址通信是指卫星天线波束覆盖区内的任何地球站可以通过共同的卫星进行双边或多边通信。目前比较常用的两种卫星通信多址体制方式为:TDM-FDMA(时分复用-频分多址)和MF-TDMA(跳频-时分多址)。(1)多址体制方式一:TDM-FDMA。(2)多址体制方式二:MF-TDMA。 3卫星通信在铁路应急通信中的应用网络架构 有时候会因为遇到突发性、严重的自然灾害、人为因素导致其他所有通信手段无法使用时,而应急指挥中心又急需现场相关资料,这时就可以利用卫星通信覆盖区域广和快速部署的优势将信息发送到应急指挥中心。常规卫星系统现场接入方式可以分成两种:一种是车载型,一种是便携型,这两种卫星接入方式可以视现场情况而定。而对于铁路应急通信人员来说,以上两种接入方式均可以采用,但在到达应急现场后,还需要在现场对卫星接入设备进行开设,考虑操作使用人员的技术水平和熟练程度,选择自动对星的车载或便携卫星设备就显得非常的方便,可确保快速建立通信链路保证通信。 事发现场人员要将信息传送到应急指挥中心,在铁路应急卫星通信系统网络建设时,可根据实际情况需要,按下文所述三种方案进行建设,如图1所示。 方式一:在中国铁路总公司应急中心建立卫星地面通信站,这样就可以通过应急指挥中心收发数据,再通过地面的有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心。这种方案对于现代网络资源的应用比较充分,但在遇到一些突发情况时,数据可能无法通过地面有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心,这就导致可能会出现一些无法预知的情况。 方式二:在各个路局的应急指挥中心建立卫星通信站,这样就可以在发生状况时迅速的将数据发送到各路局的应急指挥中心,同时各路局也能够及时的下达指令,进行相关问题的处理。这样做的好处是各路局应急指挥中心能及时掌握应急现场状况,但不利的是其建设费用将会大大增加。 方式三:在中国铁路总公司应急指挥中心以及各路局应急指挥中心均设置卫星通信站,这样一来,无论发生什么灾害情况,各路局应急指挥中心与中国铁路总公司应急指挥中心都可以实时掌握事发现场情况。这样做的好处不言而喻,但其建设费用也无疑会昂贵很多。 4结束语 综上所述,随着卫星通信技术的发展和使用成本的降低,及现代化的铁路应急通信系统的迫切应用需求,建立全国范围内完整统一的能够互联互通的铁路应急通信卫星网络是大势所趋。希望通过本文的简单分析,能对我国的铁路应急通信卫星网络的建设和发展提供一点建议。 作者:程岚单位:南京凯瑞得信息科技有限公司 卫星通信论文:移动网络卫星通信论文 1.通用动力公司 2013年11月15日,通用动力C4系统公司宣布,通过移动用户目标系统赤道地区的卫星,该公司的一对AN/PRC-155单兵电台成功实现了语音和数据呼叫。该软件定义电台配有移动用户目标系统波形。无论是从北极还是南极的高纬度地区,连通地球赤道静止卫星都是一个难题,因为这些卫星靠近地平线。由于地球是扁圆的球体,在两极地区它会变平,因此,地球表面某些区域看不到赤道上的卫星。“在几近结冰的温度下,在刺骨的北极寒风里,在地球纬度最高地区,唯有PRC-155单兵电台才能连接移动用户目标系统,安全传送语音和调用数据。”通用动力C4系统公司总裁克里斯•麻兹利这样评价该系统。这次验证展示活动于2013年10月中旬进行,涵盖通用动力公司所描述的多种真实场景,包括在阿拉斯加州安克雷奇和巴罗的固定地点,以及绕整个北极圈飞行的飞机。该公司称,除了5名参加试验的人员进行了电话会议,这种双通道AN/PRC-155电台还完成了多重一对一语音通话和数据调用。在演示中,数据调用速率达到了64kb/s。通用动力公司进行过多次测试活动,将该公司的单兵携带和手持电台连通移动用户目标系统。2013年10月份的这次测试为其最新的一次。而在2013年8月,该公司成功通过AN/PRC-155电台将AN/PRC-154“步”电台与移动用户目标系统的一架航空器连通。之前的4月份,该公司基于2012年2月第一次通信验证展示,通过移动用户目标系统完成了电台对电台的语音和数据测试。2012年的演示只是使用卫星模拟器以及装载移动用户目标系统波形的AN/PRC。 2.哈里斯公司“猎鹰”III 哈里斯公司宣布,该公司的AN/PRC-117G“猎鹰”III多波段单兵电台于2013年12月2日与移动用户目标系统卫星成功连通。接下来,该公司又在北极圈进行测试,将“猎鹰”III电台装在一架货运飞机上从阿拉斯加飞往北极,然后返回。北极圈地区当前使用的是甚高频系统。根据该公司提供的数字,有多达30000台的AN/PRC-117G电台可以升级使用移动用户目标系统波形软件。 3.Alico公司相控阵终端 尽管相控阵天线在雷达应用中很常见,但是在通信领域相对少见。然而,Alico系统公司已经在其宽带分布式孔径移动卫星通信系统终端中植入相控阵天线技术,并于2013年6月公布了技术详情。这种X波段系统显示,4个小型矩形平板式天线安装在M1“艾布拉姆斯”坦克和M2“布雷德利”步兵战车车体顶部四周以及MaxxPro防地雷反伏击车的出入口四周。对宽带移动卫星通信相阵天线而言,这种设计考虑非常周全,因为它并没有在车辆的可视部位增加设备,这样就可避免炮塔或者车辆上的货物阻挡信号,也可防止在非常传统系统的突出部分遮挡信号。这就意味着它能在0°~90°的全半球覆盖,从而实现0°~360°连续的全方位覆盖。借助电子束自动转向功能,该系统实现了自动操作,其电子束可以在100Hz频率上指向并跟踪卫星。也就是说,该系统每秒要计算该卫星的相对位置100次。分布式相阵天线还解决了“钥匙孔”(keynole)以及“常平架自锁”(gimballock)问题。前者是稳定电子机械天线系统的难题。由于俯仰角不到90°,这样在顶点处就会有一片空域无法被天线光束覆盖。后者的问题在于其天线系统俯仰角 90°、 180°,所以当常平架达到其仰角极限时,方位转台必须旋转180°才能继续跟踪,因而不能平滑跟踪经过其顶点的卫星。宽波束可以缓解这个问题,但是高增益天线都是窄波束,必须要有所取舍。在相控阵天线覆盖重复区域,可以通过电子方式轻松解决。由于设计之初就是为了解决移动中的语音、数据以及流视频问题,这种全双向系统可以用于很多卫星通信系统,比如美国的全球宽带卫星通信系统(WGS)和XTAR系统、西班牙卫星系统(SpainSat)以及英国的天网卫星系统(Skynet)。该系统采用115V交流电或28V直流电,功耗700W,重68kg。 4.埃尔比特公司 2013年9月,以色列艾尔比特公司(Elbit)在伦敦国际防务展上展示了基于MSR-2000系列的下一代天线Elsat2000E。该天线采用新型被动波导平面面板技术,能够全面覆盖Ku波段。该公司称Elsat2000E技术性能有了巨大提升,大大超越了采用印刷电路多成分平板技术的Elsat2000。Elsat2000E新型天线直径50cm,重15kg,性能和效率是Elsat2000的两倍。埃尔比特公司称其具有30Mb/s的下行速率和5Mb/s的上行速率。该公司强调该系统有个关键特性,即它有先进的三重跟踪机制,具备100°仰角能力,因而可以提升移动中的跟踪和重新锁定性能。该公司声称该系统的G/T比为7dB/K,而这是信号噪声比方式,是天线能够接收的信号。该比值越大,从背景噪音中提取微弱信号的效果就越好。和Elsat2100相似,2000E也集成了该公司的InterSky4M军用战术卫星通信系统平台,能够在视线内、视线外以及超越地平线模式下,提供“无缝”宽带连接。该系统在机械扫描中结合平板相阵技术,最大限度提升了覆盖角度。它能够达成360°全覆盖,俯仰角度从0°~100°,这是其他系统做不到的。通常情况下,天线系统会采用碟状天线,这是因为其增益很好,但是由于高度原因极易被探测到。 5.Ibetor公司X波段终端 2014年2月28日,西班牙Ibetor公司在华盛顿哥伦比亚特区2014卫星展上推出了新型的X波段Ib-Stom100X终端,其特点就是低矮不易探测。由于该终端高度只有20cm,该天线系统实现空气动力的高效能和自由调整(discretion),同时还能在极端地形情况下高效可靠连通。Ib-Stom100X专为舰船、飞机和地面车辆设计,加入了Ibetor公司设计的天线控制单元(ACU),包括惯性单元(IMU)、同千赫兹双GPS接收器、三轴陀螺仪、加速计和磁力计。通过这种组合,该系统号称指向精度提高0.3!,能在移动车辆上获取卫星信号并能“瞬时”再次找回。能做到这一点,部分原因是由于该系统使用的软件程序始终让机械扫描天线指向卫星位置,即使信号受到遮挡仍旧如此。其关键参数为瞬间频率500MHz、G/T比7.5dB/K以及波束中心上行速率高达8Mb/s。依据不同配置,其重量从75~85kg不等。根据Ibetor公司的信息,该系统已在西班牙军队服役。 6.Indra公司 西班牙的Indra公司提供了备选方案,它的Sotm解决方案运行在X和Ku波段上,使用低矮天线,并集成惯性导航。通过IP电台和骨干能力,该系统的卫星通信可为旅、营一级的巡逻部队提供服务。该系统经过专门设计,可用于任何车辆,甚至可用于小型船只。另外,其可选方案还包括Ku波段扩展频率(13.75~14.5GHz)、加密、运行时间20min的不间断电源,还可载有发电机,能够提供10h电力供应。 7.吉拉特卫星网络公司 就在Ibetor公司推出低矮天线终端之后,以色列吉拉特卫星网络公司(Gilat)也紧随其后,于2014年3月11日推出了“低矮光线卫星隐形光线(RaySatStealthRay)300X-M”。该系统经过专门设计,可与任何X波段卫星配套使用,可用于全球宽带卫星通信系统(WGS)以及崎岖道路行驶的车辆。它集成了多种动作传感器,可以进行准确跟踪、在最短时间获取信号以及能够“瞬间”再次找回信号。该系统经过设计,可以轻易装到未经改装的车辆上。它包含一个外置天线,长55.6cm、宽49cm、高25cm、重15kg。另外,它还有内置天线控制单元(ACU),重4.5kg。但是,由于它可以和集成MLT-1000调制解调器一起使用,故不必安装天线控制单元。吉拉特公司新产品的G/T比为2dB/K,传输和接收增益分别是23和25dBi,其接收频率为7.25~7.75GHz,传输频率为7.9!8.4GHz。SR300系列还包括用于Ku波段和Ka波段的低矮天线。 8.DRS技术公司X46-V认证 2013年5月,随着DRS技术公司的X46-V终端获得认证,允许用于美国国防部高性能卫星网络,该公司已能提供X-波段,为更多的偏远、分散的军事单位提供接入全球信息网络(GIG)。该认证由美国国防部联合卫星通信工程中心和美国陆军战略司令部颁发,从而允许X46-V用户接入全球宽带卫星通信系统(WGS),其语音、数据和视频传输速率高达6Mb/s。除了美国部队,澳大利亚、加大那、丹麦、卢森堡、荷兰以及新西兰军队都可以使用该系统卫星。另外,由于可以运行K-y以及Ka波段,该系统能为其它商业和军事卫星提供更大灵活性和冗余能力。该公司还于2013年8月27日宣布,其L-3Linkabit可以提供系列移动卫星通信终端,刚刚升级了Alsat永久移动地球站许可证,可以在美国境内以及其它商业航空器上使用其Ku波段终端。该证书允许的终端包括L-3DatronFSS-4180-LP(0.33×0.46m)、FSS-4180-LC小型孔径天线(圆周长0.46m),还包括LinkabitMPM-1000网络中心IP卫星通信调制解调器。美国陆军的“战术级作战人员信息网”(WIN-T)以及美国海军陆战队的“移动网络”中都采用了L-3终端。 9.全球移动网络主动布局系统 Elexis公司宣布,在成功将全球移动网络主动布局系统(Gnomad)集成到“斯特赖克”装甲车辆之后,公司又将这一经受战斗考验的系统扩展到另一美军的重要平台,并在美国乔治亚州本宁堡的美国陆军第7远征作战试验部队完成安装。全球移动网络主动布局系统易于安装,并且不需要对现有车辆进行改造。该系统包括卫星天线、RF组件以及几代模块底盘,使其可以安装在美国军用产品目录内以及商业用等车辆上,比如“悍马”等。该低矮型天线尺寸为45×35×7in(合114.3×88.9×17.78cm),重量不到25kg,可用于商业和军事卫星。由于采用开放式架构,该系统可以和许多视线内电台以及卫星调制解调器共用,并通过解调器实现全双向语音、数据和视频通信。通过和超高频或甚高频电台配合,比如和“单信道地面及机载无线电系统”(Sincgars)以及嵌入式GPS共用,该系统能够在运行图像中直接嵌入跟踪蓝军数据。该系统传送频率为14.0~14.5GHz、接收频率为17.7GHz或11.7~12.75GHz,速率分别高达512kb/s和2Mb/s。在30°仰角、23℃情况下,G/T值最低为8dB/k。 10.罗克韦尔•柯林斯公司 罗克韦尔•柯林斯瑞典通信技术公司的终端和萨博公司的四轴稳定平台结合,从而产生了一种新型的移动卫星通信终端,既可适用崎岖路面也可用于海上。它可以安装到轻型越野车辆和小型船只上,也可以安装在指挥所车辆和中型滨海船只上。这些应用由于速度快、颠簸剧烈、移动幅度大,建立和保持卫星连接非常困难。但是,该系统可以轻易解决这些问题,在高海况下时速高达50节以及崎岖地形下速度超过40km/h,它都能在1s内自动恢复丢失的连接,同时宽带通信速率可达10Mb/s。该系统全重约140kg,在20°仰角、11.0GHz情况下,G/T值为19dB/K。 11.泰利斯公司 2010年法国陆军首次在阿富汗战场部署移动卫星通信系统,而在马里,法国陆军也采用了泰利斯公司开发的设备,将其集成到VAB轮式装甲车上。由于配备了X、Ku和Ka波段,该系统能够为部署在偏远、敌对地区的部队提供连续不间断的语音、数据和视频服务。这些卫星通信系统为战斗网络无线电系统提供远距离通信连通,主要用于法国“维纳斯”计划的甚高频PR4G网络,尽管它也可方便地集成到甚高频/超高频的系统中。泰利斯公司是最早应用相控阵技术公司之一,而作为主动雷达天线,它具备优越的越野跟踪能力,集成了现代波形、抗干扰、抗简易爆炸装置的发射机,甚至还有防弹天线罩。长期以来移动卫星通信系统不断革新,毫无疑问,将来还会有更多的新技术应用到该系统中。 作者:姜天元刘华 卫星通信论文:本天线伺服系统的卫星通信论文 1伺服控制单元设计 本天线伺服系统采用高性能DSP+FPGA架构作为系统控制优秀,因DSP具备指令周期短、运算精度高等特点,因此选用高性能DSP芯片TMS320F28335完成天线控制与位置解算功能,从而满足控制系统的时效性和精确性;又因FPGA具备逻辑单元丰富、集成度高以及工作稳定可靠等特点,因此选用XC2S300E⁃6PQG208I型FPGA实现DSP外设接口的扩展,即在单片XC2S300E⁃6PQG208I上完成操控输入及显示、数据采集、滤波及控制算法处理,并输出PWM信号进行电机调速控制,从而满足天线伺服系统中多电机、多编码器、多通信接口以及系统操控界面接口的需要。伺服控制单元框图如图3所示。由图3可以看出,系统要实现的控制功能比较复杂,主要体现在:天线姿态、天线地理位置的解算,主天线方位、俯仰角度的闭环运动控制,馈源极化角度的闭环运动控制,卫星位置的存储,系统限位开关的采集与安全保护单元的联锁设计,显示接口与界面的设计,操控面板的设计等。由图3还可以看出,系统所有外设接口均通过FPGA进行扩展,并采用了光隔,确保控制单元运行的稳定性和可靠性。 2电机的选型及计算 2.1主天线电机选型及计算 2.1.1天线转台加/减速时所需要的力矩式中:W为天线直径;L为天线宽度方向到回转轴的距离;I为天线相对于转轴的转动惯量;m为天线的总质量;θ为天线倾角。 2.1.2转台在风载荷下产生的颠覆力矩(按照天线迎风面最大算)风载荷(20m/s)作用于雷达的最大作用力:式中:ρ为空气质量密度(取1.2kg/m);υ为平均风速(20m/s);Cx为风力矩系数(取1.2);A为天线风阻反射面积(πR2θ)。考虑到交流伺服电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定等特点,选择韩国麦克彼恩交流伺服电机作为主天线方位和俯仰驱动电机,电机参数如表1所示。 2.2极化电机选型及计算极化电机主要用来驱动馈源极化轴。本天线系统采用波纹喇叭作为馈源,重量轻,约5kg左右,且极化轴对速度要求严格;而步进电机转动角度精确,转角和转速不受电压波动和负载变化影响,能实现快速启动、停止、反转和改变转速,因此选型为步进伺服电机,其参数如表2所示。 3卫星通信伺服控制算法 为了实现天线高精度指向卫星,本天线伺服系统采用了粗精对准相结合的方式进行对星,即先利用预设的卫星位置计算出天线理论指向角,实现天线的粗对准;再通过监测信标接收机输出的AGC电平信号强度,实现天线的精对准。 3.1天线粗对准控制算法天线粗对准控制算法即天线理论指向角的计算,这包括天线俯仰角E、天线方位角A和馈源极化角P的计算。设天线所处地理位置的经度为φ1,纬度为θ,静止卫星所在经度为φ2,经度差φ=|φ|1-φ2,可计算出天线方位角A、天线俯仰角E和馈源极化角P。计算公式为。在天线粗对准过程中,将目标卫星的轨道信息(卫星的在轨经度)输入伺服控制单元,利用GPS接收机测得天线所在地的经纬度信息。伺服控制单元进行姿态解算后得到天线对准目标卫星所需要的方位角、俯仰角和极化角,然后驱动各电机运动以实现对卫星的搜索。在对星的过程中同时要利用姿态传感器不断检测天线波束的实际指向信息,得出天线实际角度和理论角度的差值,伺服控制单元根据这些差值驱动天线的方位、俯仰和极化方向的电机不断转动,通过不断地比较,驱动天线最终指向卫星。在天线转动的同时还要不断采集信标接收机输出的AGC电平值的大小,该值也作为一个反馈信号反馈至伺服控制单元,判断该值与预设电平门限值的大小。当采样的电平值大于该门限值后,结束粗对准状态,进入精对准状态;否则,则需继续转动天线进行对准。 3.2天线精对准控制算法天线完成了粗对准后,天线进入能收到信号的范围,但是收到的信号强度较弱,距离信号最强指向还有一定的角度差。为了使信号接收效果达到最佳,需进行天线精对准。在这一阶段,需在粗对准后的位置附近结合信标接收机的输出电平AGC的大小变化做微动精确跟踪,最终找到信号最强(AGC电平值最大)的位置作为对准卫星的目标位置。天线精对准控制算法图如图4所示。 4好结语 笔者详述了采用DSP+FPGA架构为控制优秀的车载卫星通信天线伺服系统利用双轴倾角传感器和GPS测得的数据为参数来对星的控制算法,并利用信标接收机接收到的AGC电平值大小作为是否准确对星的关键,这对降低卫星通信系统成本、提高卫星通信天线对星的快速性和准确性具有一定的工程参考价值。 作者:章百宝陈涛单位:中国兵器工业第五八研究所军品部 卫星通信论文:认知无线网络技术的卫星通信论文 一、卫星通信的网络 卫星通信网络由各类地球站与通信卫星构成,通过完成功能予以划分,它大概包含业务网络与管理网络两部分。现如今卫星网络当中,上面两部分内容只做简单业务呼叫处理与通信链路维护工作,功能构成相对比较简单,对于环境信息感知与用户相关信息,网络状态获取方面处理的不够理想。每个卫星通信的网络可以说是互相独立的,对信息交互交流都不能很好的完成,造成通信资源利用率很低,多网系的融合与智能化的决策将是可望而不可及的任务。卫星通信网络当中将认知技术和卫星通信联网,组建一个卫星通信系统,可以说是现今解决上面所提问题的最佳选择。 1.用户的预感知相关技术。用户的预感知相关技术指的是将用户个人喜好和通信政策有机融合。不同的人有不同的喜好,在不同的基础上应合理考虑用户的个人喜好。在卫星的语音通信当中,用户保障基本语音业务就可以了。但是在综合应用领域,不但要将用户服务质量列入其中,还要对各种抗干扰因素综合考虑。在视频通信当中要把用户对于延迟等各种指标要求也一并纳入考虑范围之内,最终对用户需求予以满足。 2.环境的预感知相关技术。卫星通信环境当中雨雪等对部分频段信号有一定的干扰作用,中心站与远端站对当地雨雪等信息进行预感,基于雨雪特性与通信轨道估计感知的信息,各类信息集中于中心站,再经中心站分配到各处,给各个站点分配功率与宽带相关资源。当业务建链以后,经远端站把感知信息报上来,再对链路的特性做综合评估,同一时间对初始建链数据库进行修正,资源分配自主学习功能就此达成,对系统频谱相关资源的利用率会有很好的提升作用。 二、认知无线网络技术在卫星通信中未来的发展前景 最近几年时间,认知无线网络技术与多媒体相关技术可以说是在卫星通信中的应用展开了一个新局面。卫星无线网络关键的技术研究包含对无线卫星网络的体系结构的支持,对无线运行网络的层协议、互联网规定协议与传输层相关协议卫星链路要求的支持等等。卫星无线网络可以说是地面无线技术处于卫星通信相关领域当中的演变及应用,把它视作卫星分组相关业务与减少系统的复杂性一种努力,旨在将大流量的分组数据廉价提供给用户。伴随通信技术与认知无线网络技术不断发展前行,认知无线网络技术拓展开来是必然的,卫星通信对认知无线网络技术的运用也是预期的。在我们国家军方卫星通信系统当中引用认知无线网络技术并做以相关研究,是有历史性的意义的。 三、结语 认知无线网络技术可以说在地面无线的通信网络当中发展的如火如荼,但是针对卫星通信方面研究展开的比较迟缓,所以,它发展空间是非常巨大的。认知无线网络技术在卫星通信中的应用和技术,会对卫星通信行业起到很好的铺垫作用,对于系统智能化,资源的利用率,通信的成功率,异构网络的融合,也起到了坚实的后盾作用。 作者:柴思远单位:北京网御星云信息技术有限公司 卫星通信论文:地震应急卫星通信论文 1存在的问题及对策 自通信车改装后投入使用以来,通过近5年来各种规模的应急演练以及2010年玉树7.1级地震、2013年青海省海西州5.0级地震的实际检验,该应急卫星通信车在使用中暴露出来很多的问题,总结情况如下:(1)原有车内设备机柜设计及布局不合理,使得各设备的供电及信号之间产生交叉干扰。其中部分通信设备的散热条件无法保证,电力线路杂乱无章。在实际使用过程中,不仅存在故障排查困难,同时还有因用电安全引发火灾等事故的重大隐患。鉴于上述情况,对机柜内设备进行了重新布局,只保留与卫星通信相关的通信设备及供电设备,将部分周边设备进行下架处理。(2)原车所用的视频编解码器及网络交换机等设备,经与原厂家联系后,确认部分产品已停产,另有部分已无法提供维修必须的备品备件。因而通过对此类设备进行维修,使其具备通信功能的做法不可行。因此更换掉原有的解码器,采用时下主流的视频会议设备及网络交换机,以确保应急通信车与指挥中心视音频信号的安全畅通。(3)原车卫星设备的配置不合理。该车是在原有箱式卫星便携站的基础上进行了改进,将便携站的全套设备安装于改装后的依维柯厢式货车内,天线部分做了车顶安装。由于车顶天线与功放采用软波导连接结构,长期风吹日晒会产生老化磨损。破裂后的波导产生微波信号泄漏,造成通信质量下降的同时,对现场操作的工程技术人员也会产生人身伤害。对此采取的策略是:平常不使用时对车辆加盖防尘遮雨罩,定期检查软波导的连接结构,如发现问题及时联系厂家更换或维修。(4)卫星系统对星时间长或无法正确对星。由于原有卫星系统未配备频谱仪或卫星信标机等对星设备,使得自动对星动作完成后无法对目标卫星的正确与否进行有效判定。因而,往往造成对不上或对错星的情况,无法实现正常通信。基于上述情况,对现有设备进行优化。其中,对已停产或无法提供维修服务的设备进行更换;部分尚能使用的设备作为现有链路的备份设备;使原有的单通路卫星应急系统升级成为具有一定抗灾能力的1∶1备份的卫星应急通信系统。此外,在寻星过程中尽量避免指挥车周围有高层建筑物、树木枝叶等阻碍,以免造成卫星波速回波反射[1]。(5)整车配重不合理,集成后车辆右后部偏重,影响车辆行驶的平稳性。因此,在满足基本通信功能的前提下对车厢设备,车顶卫星系统和后舱供电设备重新合理布局,调整车辆的平衡性。 2对策探索 目前,卫星通信技术是我国大范围区域内应急通信的主要技术手段,包括VSAT技术系统、BGAN技术系统。短波通信技术在地震应急救援现场的局域通信中也有很大的作用。这类应急通信系统应当具有高信噪比、大容量、高稳定性、全天候、盲区小、抗干扰、多通道、低功耗、小型便携、高机动性等基本特性[2]。在目前技术水平条件下,应进一步完善通过多种技术系统集成的震后应急通信系统,以解决地震后初期不同情况下地震现场与后方指挥中心的通信。 2.13G技术的应用据科学统计,不同震级的地震因为释放能量的大小不同,对震区内的通信环境的影响也有不同的差别。比如,Ms5.0~6.0级地震发生后,震区大部分地面网络或3G网络受损普遍轻微,Ms6.0~7.0级地震对地面网络或3G基站的破坏一般发生在高烈度区,而Ms7.0级以上的地震发生后,地面通信设施基本不可用[3]。应急通信车应根据地震现场的实际情况选择不同的通信方式,在地面通信设施受损较小的情况下可依托地面网络或者3G作为信道开展视频会议、语音通讯、数据传输业务,极端条件下使用VAST卫星网络,这样可大幅度提高地震应急通讯效率。3G网络与VAST卫星网络相比传输速度较快,下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s,上行速度峰值也可达384kbit/s。国内支持国际电联确定3个无线接口标准,分别是中国联通WCDMA、中国移动TD-SCDMA、中国电信CDMA2000。WC-DMA以其技术成熟、终端类型多、速率高、网络覆盖好等特点在3种3G网络中具有明显优势,因此可以采用WCDMA技术作为主用3G通信技术,实现应急通信车与指挥中心的3G通信,CD-MA2000或TD-SCDMA可作为备用的3G通信方式。 2.2短波电台的应用短波通信属于独立自主通信,不依赖其他有线和无线通信手段都必须具备的网络、传输线路、中继体和建筑等基础运行条件,抗毁能力最强,是实现中、远程无线联络的基本手段[4]。从点对点直通距离看,短波是所有无线通信方式中距离最远的一种无线通信手段。另外,短波通信设备简单,可以根据使用要求进行固定设置,也可以个人背负或车载安装进行移动通信,组网灵活,实时性好,特别是在救灾初期常常是主要依赖的通讯工具。因此,我们可以建设一套短波通信网络,由车载电台、便携式电台组成。车载电台用于组成指挥所通讯枢纽或作移动通讯使用,选择使用鞭形天线或双极天线,这样可以保证应急通信车在一般行进速度时正常通信,便携式电台具有体积小和重量轻等特点,一般采用鞭形天线,利用地波进行近距离通信,主要用于应急通信车无法抵达的陡峭山地灾害现场,由应急人员背负便携式电台进入地震现场,保障通讯联络,实现无盲区通讯。为了解决短波通信网与其他通信的融合问题,同时提高整个短波通信网络的可靠性,必要时可以配备多网系融合设备,通过该设备可以将短波无线通信和有线通信、卫星通信及超短波通信等通信手段进行融合,通过其他制式的承载网络,实现对短波系统的延伸和扩展,从而可以大幅度提高通讯效率[5]。 3结语 随着人们生活水平的发展,经济密度的提高,地震灾害对社会的影响也越来越显著,如何使地震应急卫星通信车在地震现场更好的发挥作用,不断提升地震应急卫星通信车对突发地震事件的应急及救援指挥能力,使其具有机动能力强、建立通信链路快、集成度高、通信距离远、通讯方式多样化、功能强大、减少地形敏感的特点,为新形势下的灾害应急救援工作、防震减灾事业做出更大的贡献,还需要不断思考和努力,同时也是青海省防震减灾工作亟待解决的问题。 作者:杨理臣胡玉郭鹏樊光洁徐玮阳单位:青海省地震局 卫星通信论文:CFDAMA-PA卫星通信论文 1用户接入 1.1协议基本类型目前CFDAMA基本协议类型有CFDAMA-PA、CFDAMA-RA、CFDAMA-PB等几种。CF-DAMA-PA的上下行链路帧结构和基本的CF-DAMA相同,不同的是协议中的每一个用户在上行链路都有自己的预约请求时隙,系统将该时隙固定的分配给相应的用户,用户在这个固定的预约请求时隙中发出请求消息进行预约。CFDAMA-RA的上下行链路帧同样与CFDAMA-PA协议类似,不同的是其控制部分的预约时隙不再是固定分配给用户或者通过星上调度采用轮询的方式进行分配,而是用户终端通过竞争预约的方法来获取预约请求时隙的位置。CFDAMA-PB的上行链路帧结构不同于前面两种接入方式,如图2。上行链路帧不再划分为控制部分和数据部分,而是由一系列的数据信息时隙组成,数据信息时隙里面包含有按需分配时隙和自由分配时隙,它们随机的被安排在上行链路帧中,每一个数据信息时隙都对应一个业务分组,各用户的预约时隙请求信息附带在相应业务分组上以捎带的方式发送给星上集中调度器。 1.2性能分析CFDAMA基本接入方式能够实现较好的时延/吞吐量性能。CFDAMA-PA成功的将按需分配和自由分配结合在一起,采用固定预约时隙分配的形式来保证用户接入的公平性和实际业务需求量,在信道负荷较低的时候,其平均时延和固定分配方式保持一致,在信道负荷逐渐增大和接入用户数变化较大时,存在资源利用率下降的问题。CFDAMA-RA在低信道负荷时由于采用的竞争方式进行接入,对信道利用率更高,但对于用户接入的公平性却不能保证,并且存在接入过程中的碰撞,在高信道负荷时碰撞概率逐渐增大,平均时延性能也急剧下降。CFDAMA-PB通过对上行数据帧结构的改进,减小了用户发送预约时隙请求的间隔时间,但随着信道负荷的增大,某些用户会因为其他用户预约请求的资源占用导致无法发出预约时隙请求,同样不能保证接入的公平性。因此,如何保证用户的接入时延和接入过程中的公平性,成为本文的一个研究重点。 2CFDAMA-PRI 2.1CFDAMA-PR由于当前网络数据业务大多突发性较强并且业务类型呈现多样性,抽象出来这类数据业务流通常用ON-OFF信源模型来表示[5]。而在此信源模型的情况下,数据业务具有很强的突发特性,用户的预约时隙请求也带有很强的随机性和不确定性。基本的CFDAMA接入方式此时由于多次请求造成的再分配策略和预约请求的冲突概率增大,在信道负荷较高和接入用户数逐渐增大时,其性能受到明显的影响。CFDAMA-PR协议在用户时隙申请阶段对发送队列的堆积状况进行判断,比较当前时刻和上一时刻发送队列中数据分组的差值Δ,如果Δ>0表示当前发送队列有数据包的堆积,则通过加权的方式向星上调度器发送更多的预约时隙请求[6]。该协议的好处在于实际应用中可以根据用户发送队列的堆积情况获得更多的分配时隙,能在突发数据分组到来情况下实时的将新的数据分组发送出去。因此,本文在CFDAMA-PR的基础上提出了基于用户优先级排序的改进协议CFDAMA-PRI,优化星上调度算法,进一步保证接入的时延性能和接入的公平性。 2.2用户优先级排序在对CFDAMA-PRI优先级排序的详细描述过程中,设置如下的参数。在卫星收到上行链路帧之后,进入星上处理的优先级排序阶段。资源调度器的按需分配表如表1所示,每个预约用户都含有优先级条目,卫星在收到上行帧之后,首先获取每个用户的预约时隙数,按照从高到低的顺序对用户进行排序并设置优先级号prinumber_i,优先级号越小代表当前用户申请的预约时隙数越多,然后根据优先级号从小到大的顺序依次将用户ID填入按需分配表中,因为有预约时隙申请并且foreslots_i>0的用户排在按需分配表的前端,所以由表1可以看出,a≤k。如果frame_slotsremain>0,代表当前还有剩余时隙可供自由分配,此时资源调度器实施按需分配方式,将已经分配过的用户从按需分配表中删除,同时在自由分配表中将该用户移到表的尾端,按需分配完成之后,资源调度器为自由分配表中的用户轮询分配剩余时隙,直到将剩余时隙分配完。由于按需分配中用户的优先级设置,有预约时隙申请的用户在自由分配表的尾端仍然是按照优先级号从小到大的顺序进行排列,这样可以保证在轮询的过程中时隙需求量大的用户仍然可以得到更高的时隙分配权。CFDAMA-PRI的下行帧同样分为控制部分和数据部分,如图3所示,资源调度器根据按需分配表中各个用户优先级号从小到大的顺序将响应信息填入相应的时隙中。当用户收到下行链路帧时,时隙请求量越大的用户就能越快的获取卫星的分配时隙。 3仿真分析 本文采用OPNET仿真平台[7],将基本的CF-DAMA-PA、CFDAMA-PR和改进的CFDAMA-PRI进行对比仿真。具体的仿真参数设置如表2所示。对信道负荷固定但用户数目变化条件下的仿真结果进行分析,目的是为了得出CFDAMA-PRI的时延性能和在用户接入公平性方面的优越性。选取信道负荷为0.8,用户数目依次为5、10、20、40、80,CFDAMA-PA的预约时隙数为20,得到的仿真结果如图5、图6所示。由仿真结果可以看出,当系统中用户数不断增大时,由于CFDAMA-PA在一个链路帧中仅使用了一部分时隙用作预约请求时隙点,那么更多有请求的用户就无法通过预约时隙点接入链路帧,加之信道负荷较大,突发数据强,用户申请时隙的不确定性也大。如果增大预约请求时隙数的比例也会以牺牲数据时隙为代价,平均时延和队列的分组累积同样会增加。CFDAMA-PRI则采用CFDAMA-PR对信源突发数据分组的计算方法,并使用优先级排序的方法对时隙需求量大的用户给予更高的时隙分配权,确保了用户的可接入次数,降低了时延,提高了接入公平性。 4结语 本文分析了宽带卫星通信系统中的CFDAMA接入协议,阐述其原理,分析了CFDAMA相关协议的优缺点,在CFDAMA-PR协议的基础上提出了用户优先级排序的改进协议CFDAMA-PRI,以适应当前突发性较强的数据业务流。该协议通过优先级排序的算法,在星上调度的过程中让时隙需求量越大的用户获得更高的时隙分配优先权和更快的接入过程,优化了整个处理流程。最后,在OPNET仿真平台下选择突发信源模型下进行对比仿真测试,测试结果表明CFDAMA-PRI协议在突发增强、信道负荷加大的情况下能很好的控制平均时延和队列分组累计数,具有更好的性能表现,在今后的实际应用中也具备良好的可操作性。 作者:郭爽曹宝刘心迪单位:中国电子科技集团公司第三十研究所 卫星通信论文:无线电技术下的卫星通信论文 1卫星通信应用软件无线电技术的设想与展望 卫星通信技术则是由使用围绕地球的同步/非同步的通信卫星来做一个中间站进行一种远距离通信的实现方式。它本质上是由微波通信以及航天技术之上发展新颖的无线通信的技术,而卫星通信技术自身采用的无线电频率为微波频段。从而产生的卫星通信技术,它的主要特点就是传输的距离远,且频率高。也因为卫星通信频带宽,且频率高,变化范围大的重要优点,卫星通信技术在我国的军事建设和经济发展等方面都具有深远的意义。 我国的现今卫星通信技术的发展在扩展新的频段,加强先可用的频段的利用率以及现在公用干线的通信网都应该一步步转向跟随宽带化的发展趋势,能够准确地利用卫星通信技术来建立我国的卫星宽带业务以及数字化通信网络。所以对于卫星通信网技术而言应该逐渐的走向小型化的、智能化的未来方向。从目前我国的计算机科技的水平来看,假设把设备功能全部换由软件来进行操作实现,那么由于软件的特点也就是需要按照一条条的指令来运行,就算我们采用多处理器的方式来进行协助共同运算,也没有办法真正保障高频率情况下的处理能够及时有效,也使得软件无线电技术在卫星通信领域中的使用范围明显受到限制。基于以上原因,以下设计想法是为了能够让软件无线电技术能真正应用在卫星通信方面。 首先我们所有的设备都需要经过模块化处理,各个模块分开保证控制功能,以及各个模块之间的高速数据的交换问题。而信道设备以及接口设备的内部结构信道设备包括调制解调器、信道的编译码器和置乱器等,在总的CPU的控制之下,信道设备的具体参数值可以做到由软件来进行定义处理。而将无线射频的设备、信道设备和接口设计在卫星通信技术中也是十分关键的存在。再来考虑到了卫星通信技术有着多址方式,业务类型广以及其频率高且变化区域广等各种优点,在信道设备和接口设备的设计选用模块化的设计构思。各个模块应该能够各自拥有能定义自身功能的各个软件接口,而选用的软件接口更应保证标准化以方便各个不同供应商的生产。然后在各个模块的具体设计上面,也要根据具体运算量大小,选择不同的软件接口功能。再来根据具体的各类应用环境,更加灵活地修改和使用数据帧结构,并且保证以软件协同硬件两相结合的方式实现。最后就是设备功能和系统功能的定义要靠网络管理系统来最终实现。 伴随着因特网大面积普及及现在移动网络的迅猛发展,卫星通信技术绝对会在未来迎来更进一步的发展机会。现在我国逐渐采用自主研发的通信卫星为主体,来建立完善的卫星通信系统。软件无线电技术作为一个可利用在卫星通信方面的技术来说,也一定会伴随卫星通信的脚步,成为加速我国科技发展的重要技术。 2结语 通过以上的详细分析以及深入探讨,我们可以清楚的得知,在我们现今的软件无线电技术之上,对软件无线电技术在卫星通信领域内的应用的设想已经不仅仅是一种可能,而是一种具有可操作性和实现性的想法。而对于未来的软件无线电技术在卫星通信及其他方面广泛使用来说,只要能有更多想法与结构概念,这种大范围应用也指日可待。 作者:胡志明单位:新疆公安厅特侦队 卫星通信论文:互联网与卫星通信论文 1卫星通信系统组成及工作过程 1.1卫星通信系统组成卫星通信系统由两段组成,即地面段和空间段。 1.1.1空间段空间段包括通信卫星以及地面用于卫星控制和监测的设施,即卫星控制中心,及其跟踪、遥测和指令站,能源装置等。 1.1.2地面段地面段包括所有的地球站,这些地球站通常通过一个地面网络连接到终端用户设备,或直接连接终端用户设备。地球站的主要功能是将发射的信号传送到卫星,再从卫星接收信号。地球站根据服务类型,大致可分为用户站、关口站和服务站3类。 1.2卫星通信系统的工作过程卫星通信系统地球站中各个已调载波的发射或接收通路经过卫星转发器转发,可以组成多条单跳或双跳的双工或单工卫星通信线路,整个通信系统的通信任务就是分别利用这些线路来实现的。单跳单工的卫星通信系统进行通信时,地面用户发出的基带信号经过地面通信网络传送到地球站。在地球站,通信设备对基带信号进行处理使其成为已调射频载波后发送到卫星。卫星作为中继站,接收此系统中所有地球站用上行频率发来的已调射频载波,然后进行放大和变频,用下行频率发送到接收地球站。接收地球站对接收到的已调射频载波进行处理,解调出基带信号,再通过地面网络传送给用户。为了避免上下行信号互相干扰,上下行频率一般使用不同的频谱,尽量保持足够大的间隔,以增加收发信号的隔离度。 2卫星通信所使用的频率 卫星通信所用的频率大多是C频段和Ku频段,但是由于业务量急剧增加,这两个频段乃至1—10GHz的频段都显得过于拥挤,所以必须开发更高的频段。现已开发出Ka(26—40GHz)频段,其带宽是3—4GHz,远大于上述两个频段。 3卫星通信的基本参数 3.1有效全向辐射功率:也称等效全向辐射功率,其定义为发射机发出的功率与天线增益的乘积。 3.2噪声系数和等效噪声温度:噪声系数,定义为接收机的输入信噪比与输出信噪比的比值,它用来表示接收机噪声性能的好坏。根据噪声理论,电子元器件内部的电子热运动和电子不规则的运动都将产生噪声,而且温度越高,噪声越大。所以接收机的噪声可用等效噪声温度来衡量。等效噪声温度是假设接收机输入端接一等效电阻,该电阻在一定温度下与该系统实际产生的噪声温度相同的热噪声。 3.3载噪比:卫星通信线路中的载波功率与噪声功率之比,是决定卫星通信线路性能的最基本的参数之一。 3.4地球站的品质因数,定义为接收机天线增益与接收端系统噪声温度之比。 3.5卫星转发器饱和通量密度:表示卫星转发器的灵敏度,其基本含义是,为使卫星转发器单载波饱和工作,在其接收天线的单位面积上应输入的功率。 3.6门限载噪比:为保证用户接收到的话音、图像和数据的质量达到一定要求,接收机所必须得到的最低载噪比,也是门限载噪比的含义。 4卫星通信与互联网 互联网是全球最大的多媒体商用网络、信息库和数字媒体。互联网和数字技术的发展使得所有信息内容都在网上实现,特别是数字音视频技术使得可以在互联网上看电视听广播[3]。由于卫星通信具有三维无缝覆盖能力、远程通信、广播特性、按需分配带宽,以及支持移动性的能力,成为互联网摆脱自身诸多问题的一个重要途径,也是向全球用户提供宽带综合互联网业务的最佳选择[4]。基于卫星的互联网是卫星直播、数字音视频、互联网的有机结合,作为一个开放、宽频、实时广播的网络平台,可以提供以下服务。 4.1宽带互联网接入,可根据使用者的需求,通过地面网络和卫星线路回传。 4.2多媒体服务,比如网页内容投递、内容镜像、缓存、数字电视、商务电视、流式音视频、软件分发(更新)、远程教学、信息商亭等。 4.3交互式应用,如视频点播、网上学习、网上游戏等。卫星通信与互联网结合能够带来很多益处,同时也应注意到,卫星系统和现有互联网地面基础设施之间的结合存在着互操作性问题,再设计和实现基于卫星的互联网时还存在许多技术挑战。 5卫星通信与导航定位系统 该系统是以人造卫星为导航台的星基无线定位系统,其基本作用是向各类用户和运动平台实时提供准确、连续的位置、速度和时间信息。目前该技术已基本取代无线电导航、天文测量和大地测量,成为普遍采用的导航定位技术。拥有此技术及能力,国家就会在政治、军事和经济等诸多领域占据主导地位,因此世界各大国不惜花巨资发展这一技术。1958年美国为解决北极星核潜艇在深海航行和执行任务中的精确定位问题,开始研究军用导航卫星,命名为“子午仪计划”,从1960年起就取消了无线电导航,第二代导航系统即———GPS(GlobalPositioningSyitem)便应运而生。俄罗斯的GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)是继GPS之后又一全球卫星导航系统,欧盟与欧空局也开发了新一代卫星导航系统———伽利略(Galileo)系统,习惯上称其为3G(GPSGLONASSGalileo)系统。我国的导航定位技术始于GPS,从2000年10月开始,我国发射了多颗导航卫星,命名为北斗卫星导航系统,现已覆盖我国及周边地区,预计2020年前后覆盖全球。 6卫星与激光通信 卫星与激光通信是利用激光光束作为信息载体在卫星间或卫星与地面间进行通信。经过多年探索,卫星激光通信已取得突破性进展,逐步成为开发太空、利用广阔的宇宙空间资源提供大容量、高数据率、低功耗通信的最佳方案,对于国防及商业应用都具有极大的价值。其原理是信息电信号通过调制加载在光波上,通信双方通过初定位和调整以及光束的捕获、瞄准和跟踪建立起光通信链路,然后在真空和大气中传播信息。其组成有激光光源子系统、光发射/接收子系统、APT子系统和其他一些辅助系统,其工作过程如下: 6.1发射过程。使用不同的激光器,产生信号光和信标光。经准直系统对激光进行光束准直后,具备了合适的发射角,2束光由合束器合成1束光,然后经分光片、精对准机构和天线发射出去。 6.2接收过程。接收到的光经过天线和分光片后,信标光一部分到达粗对准探测器,由粗对准控制器控制和驱动电路控制粗对准机构,完成粗对准和捕获;信标光另一部分经精对准机构、分光片、分束片到达精跟中踪探测器,由精对准控制器控制精对准机构,完成双方的精确对准和跟踪。信号光由信号光探测器检测。 7卫星与量子通信 卫星搭载量子通信技术,能够使人们借助外太空的卫星平台,建立星地高效自由空间量子信道,实现量子保密通信、星地量子纠缠分发、量子隐形传态实验。我国拟在近期发射量子通信卫星,在卫星平台应用量子技术的能力将达到世界领先水平。 7.1星地量子通信通过自动跟踪瞄准系统在高速相对运动的地面站和卫星终端之间建立高效稳定的量子信道,地面站随机发送H/V和+/-四种偏振状态的单光子信号;接收端接收量子信号,并随机选择H/V或+/-基矢对单光子信号进行测量;测量到足够的量子比特后,接收端将通过经典信道通知发射端其每次测量所用的基矢,抛弃所用基矢不一致的测量结果;接收端再将基矢选择一致的测量结果取一部分在经典信道公布出来供发射端校验。通过这一过程就可以在星地之间建立安全的量子密钥。 7.2星地纠缠分发将纠缠光源放在卫星上,通过搭载在卫星平台上的望远镜系统和自动跟瞄系统同时与两个地面站之间建立量子信道。将纠缠光子对的两个光子分别发送给两个地面站,两站在满足类空间隔条件下分别对纠缠光子对进行独立测量,观测量子纠缠现象。 7.3星地量子隐形传态地面量子信源产生一对纠缠光子,其中一个光子通过地面发射端传输给卫星,另一个放入量子存储器中存储起来。空间量子通信平台将接收到的光子态和未知量子态进行联合Bell态测量,同时将测量结果通过经典信道传输给地面系统。地面系统将另一个纠缠光子从量子存储器中读出来,并根据空间量子通信平台的测量结果进行相应的幺正变换,从而得到空间量子通信平台的未知量子态。 通过利用空间平台中转,我们可以在地球上的任意两点之间建立量子信道。在传输过程中,光子的传输距离可达数万公里甚至更远。只要能够实现将纠缠光传出大气层,配合星载平台技术和光束精确定位技术,就可实现覆盖全球的量子通信系统。卫星通信是通信技术、计算机技术和航天技术相结合的重要成果,在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信以及广播电视领域均有广泛应用,已成为最强有力的现代通信手段之一。 作者:刘旭生单位:鹤壁无线电四厂工程中心 卫星通信论文:抗干扰卫星通信论文 1卫星通信过程中主要应用的技术 1.1卫星通信CDMA技术卫星通信CDMA技术是根据用户需要和卫星的特点,用功率控制的手段实现导频信号的幅度变化,降低用户对星上功率的要求,减少多址干扰。卫星通信CDMA技术可利用多个卫星分集接收信息实现网络传递,大大降低了系统内耗和干扰的出现,改善了上星通信信息传输的可靠性。卫星通信CDMA技术具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便等特点,使之成为卫星通信中关键的技术优秀。 1.2卫星通信MPLS网络体系MPLS网络体系可以将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,是目前最有前途的网络通信技术之一。卫星通信MPLS体系结构分为用户层、接入层、优秀层三部分,其中,用户层包括卫星手持移动终端、小型专用局域网用户、其他网络用户等。各结构和网络体系将信息有效绑定、标注和转发,实现卫星的通信功能。 1.3卫星通信的抗干扰技术卫星运行在外太空,电磁环境复杂,统一受到太阳风、强磁暴等空间环境影响,导致出现信息干扰和信息失真,卫星通信的抗干扰技术主要依靠卫星传输链路中不同的抗干扰设备和系统完成其功能,抗干扰设备和系统主要有DS/FH混合扩频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。在软硬件共同的作用下阻断电磁干扰、过滤杂波、屏蔽信号污染、实现程序监视等功能。 2卫星通信技术的发展趋势 2.1通信卫星体积的发展趋势通信卫星体积正在向大型化和微型化两个方向发展。其一,各国把通信卫星体积建造得越来越大,以便实现高灵敏和强处理能力。其二,各国推出小型通信卫星,用多颗小卫星组网构成卫星通信网络代替单颗大卫星,具有方便发射和成本低廉等优点。 2.2卫星移动通信技术方兴未艾卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。随着频谱扩展、数字无线接入、智能网络技术的不断发展,卫星移动通信在向卫星个人通信方向演进,用手持机可实现方便接入卫星移动通信网,进行卫星移动通信。 2.3卫星互联网技术兴起将卫星通信网络转化为互联网中数据上下交换的链路,可将电话拨号、局域网等其他通信链路作为上行数据链路,还可以将下载和传输作为下行数据链路,利用卫星的特点实现地面随时连接互联网络。 2.4卫星通信向宽带化发展为了满足卫星通信系统用户对大数据量和高负荷的需求,卫星通信技术已向拓展直EHF频段发展,扩大频段的容量,大大减轻现有频谱拥挤现象,减少受电磁现象影响引发的信号闪烁和衰落,提高了卫星的抗干扰能力。使卫星通信部件尺寸和重量大大缩小和减轻,方便卫星搭载更多的通信设备。 2.5卫星通信光通信化发展卫星光通信是利用激光进行卫星间通信,达到降低卫星通信系统设备质量和体积,提高卫星通信保密性等目的。 3结语 综上所述,卫星是一种在高空运行,在独特角度进行通信、测量、遥感等诸多科学的研究和服务社会的工作。卫星通信技术具有通信容量大、传输质量高、覆盖面积广、方便组网和抗地理环境制约能力强等诸多优点,成为新时期通信行业发展的一个主要方向,卫星通信技术方便建立与外界的通信联系,通过数据、视频信息和语音信息的传输实现信息的交换,增加通信的能力、提高通信的质量,满足不同用户的差异性通信需要。卫星通信技术主要包括:CDMA、MPLS和抗干扰等主要技术,做好卫星通信工作必须从上述的技术入手,在把握卫星通信技术发展的大方向的前提下,才能做好卫星通信的相关工作。 作者:于甄忠单位:哈尔滨中科智能楼宇工程有限公司 卫星通信论文:地球站智能切换的卫星通信论文 1硬件设计 1.1硬件组成硬件部分主要由单片机主控、监控和切换矩阵3部分组成。单片机通过识别本控和远控开关的工作模式,根据串口中断送来的控制信号对在线工作的设备进行操作,同时和数据采集器Nport通信,发送参数注入指令,监控机按指令将正确参数注入到优先级最高的备用设备,完成倒换开关的控制。硬件系统的组成如图2所示。单片机是主控部分[7]的优秀,主要完成本控/远控的判断及主要程序的执行、射频设备的倒换以及与监控机的通信,实现电路的选通、面板显示等功能。其主要包括单片机辅助电路、输入输出口驱动电路、射频切换控制数据口、中频切换控制数据口、4线RS-485串口通信电路、外部指示灯控制电路及电源电路。监控部分通过网口与数据采集设备通信,轮询设备的当前工作状态,依据设备工作状态向单片机发送调整信息,并进行参数的注入,实现智能切换单元的远程控制竞争-冒险”现象而导致系统崩溃。切换矩阵通过控制元件完成切换控制。开关矩阵中选择了可控功率大、损耗小的PIN管作为优秀控制器件。由于吸收式PIN开关改善了端口驻波,“开”与“断”状态下的驻波较好,兼顾系统的稳定性,在此选择吸收式PIN开关[9]。 1.2硬件电路功能模块根据功能模块划分,实际电路分为5个模块:CPU接口电路模块、串口通信模块、键盘控制模块、液晶驱动模块及PIN开关切换控制模块。①CPU接口电路模块CPU接口电路主要完成电路的控制。电路主要包括晶振电路、外部复位电路、JTAG接口电路及电源指示电路。设计中采用AVR公司的ATMEL6450单片机,此类单片机拥有68个双向I/O口,同时具有64K字节的Flash,2K字节的EEP-ROM,4K字节的RAM,满足设计需求。②串口通信模块串口通信模块用来完成单片机与计算机的通信,实现计算机在远控模式下对整个切换网络的控制,选用MAX1482器件完成双工通信。③键盘控制模块设计中选用74C922键盘控制集成电路模块,运用12个键组合完成所有的设置功能,采用中断方式实现与单片机的数据交换和控制。④液晶驱动显示模块液晶显示模块选用LCM128645zk模块,该模块主要特点是内带8000多GB1/2中文汉字字库液晶显示模块,串行/并行两用接口。设计中采用并行传输模式,由指令位(DLFLAG)来选择8-BIT或4-BIT接口,单片机配合(RS,R/W,E,DB0..DB7)完成传输动作。⑤PIN开关切换控制模块PIN开关采取自主研制,选用吸收式PIN开关改善端口驻波。通过单片机的3个I/O管脚直接控制单刀6掷开关,单刀3掷开关则是先通过74HC139译码器译码,然后通过74LS04后作为中频PIN开关的控制信号。 2软件设计 2.1软件结构设计智能切换单元的软件部分[10]通过对中/射频切换单元和射频设备定期轮询[11],经串口或网口从硬件获取数据信息,将提取到的状态信息进行分析、统计综合、决策,根据优先级策略控制切换单元和射频设备的参数,完成监控和切换。单片机作为控制优秀,通过中断完成相关功能。不断查询中断口是否有信号输入,从而触发不同动作。单片机控制的主流程及中断子程序流程如图3所示。监控机通过不断轮询射频设备的工作状态,验证在线设备是否故障。在线设备故障时,监控机根据备用设备的优先级选择设备,同时向单片机发出状态调整信号,完成设备倒换后,监控机会对故障进行记录和压缩,以备用户查询。在线设备正常工作时,监控机继续轮询设备工作状态。 2.2各功能模块设计软件模块主要分为串口数据通信、数据传输与存储、综合处理和设备状态显示4个模块。①串口数据通信模块通过串口服务器与被控设备通信,以轮询的方式采集各设备的上报数据,并发送控制命令。②数据传输与存储模块该模块将接收到的设备上报数据进行解封装,提取出设备状态参数,将其保存并传递给综合处理模块进一步处理;将综合处理模块发出的设备控制命令封装后送至串口数据通信模块。③综合处理模块综合被控设备的状态参数,分析得出系统配置状态,将所有状态信息传送至设备状态显示模块。手动模式下,处理用户的各种操作,完成用户管理、设备控制命令发送和日志记录查询等功能;自动模式下,当检测到在线射频设备故障时,按优先级策略控制切换单元实现切换,并设置备份射频设备频率和衰减等参数,完成自动切换功能。射频设备切换优先级策略如表1所示。④设备状态显示模块将各种信息(系统配置状态和设备状态参数等)以图形化的方式显示在软件的各功能界面上。 3切换策略和逻辑关系 3.1切换策略①射频设备切换策略3站射频设备之间切换需建立正确的切换机制[12],避免“竞争-冒险”而导致系统崩溃。默认情况下,各地球站射频设备都将一台设为备用,此设备的优先级最高。平时管理中,A站对应射频设备1和射频设备2,B站对应射频设备3和射频设备4,C站对应射频设备5和射频设备6。当A站主用1出现故障时,倒换优先级2为最高,另外2站的备用设备也设置响应的优先级。每一台设备对于3个站都具有不同的优先级,如表2所示。②本控/远控切换策略从本控状态切换至远控状态后,键盘按键(除设置键)不起作用;从远控状态切换至本控状态后,串口进行有选择性地执行指令,仅对查询命令回应当前状态。 3.2切换的逻辑关系①联动切换逻辑关系切换矩阵是实现射频设备倒换的关键部分,矩阵中3个单刀6掷中频PIN开关和3个单刀6掷射频PIN开关依据逻辑关系进行动作,实现射频设备的主备切换,如表3所示。M1、M2和M3分别表示3个站中频单刀6掷PIN开关6个管脚的某一个,N1、N2和N3分别表示3个站射频单刀6掷PIN开关6个管脚的某一个,要保证射频设备正常倒换,中频和射频PIN开关要实现联动。②交叉切换逻辑关系在一般情况下,智能切换单元进行联动切换,各站终端设备始终和各站射频设备配合使用。但在特殊情况下,需要各站终端设备与射频设备交叉使用,交叉使用的切换逻辑如表4所示。 4结束语 地球站智能切换单元的引入,合理调配了地球站系统资源,提高了关键设备的使用效率,解决了关键环节故障导致卫星通信系统瘫痪的难题,消除了主备设备同时故障导致系统崩溃的隐患。同时,智能切换单元操作简单,切换迅速,为提高系统稳定性提供了一种便捷高效的解决方案。采用基于优先级的切换策略,结合射频设备频率和衰减的自动修正,可迅速可靠地实现地球站主备设备的自动切换。 作者:孟学军赵艳朝林贺单位:西安卫星测控中心 卫星通信论文:运营管理的卫星通信论文 1运营管理平台设计方法 平台在设计上主要分为两大部分,分别为Sever端和Client端。它们以数据库作为中间连接桥梁,如图1所示。图1平台整体架构Sever端程序主要功能是同步数据,卫星通信系统的GAC记录文件由GAC服务器运行的定时脚本传输至FTP服务器,Sever端得到GAC记录文件后再结合操作人员编写的带宽更改文件,处理后得到通信机上下线记录,并录入数据库。其中GAC记录文件为txt格式文件,这些信息经过服务器端处理过会形成信息完整的通信机上下线记录。Client端程序根据运营需要,对特定或全部通信机在指定时段的上线时间进行结算,并生成供参考的计费结果,还可以同时生成用于递交给客户的临时用星确认表。 2运营管理平台的实现 2.1开发环境的选择程序代码的编译环境为MicrosoftVisualC++2008,它可以高效开发Windows应用,尤其是Office的应用,数据库采用MySQLSever5.0,其使用的SQL语言是用于访问数据最常用的标准语言,它有着速度快、体积小、代码开源等特点,特别时候想节约成本的中小型企业[4]。另外还需要具有FTP上传及下载功能的传输工具LibCURL。 2.2数据同步算法设计2Mbps专用池在线时间的计算是本平台的优秀部分。2Mbps专用池是一种总带宽为2Mbps的捆绑复用模式,同属于一个池的通信机,只要有一台在线就记为该池在线,只有当所有通信机都下线才记该池下线,该算法属于递归调用,具体计算过程如图2所示。 2.3平台的实现流程及内存分配Sever端程序首先备份、更名上一次使用的GAC记录文件、带宽更改记录文件,然后登录FTP服务器下载最新的GAC记录文件和带宽更改记录文件,再登录MySQLSever建立各数据库与母表,同时导入GAC记录文件和带宽更改表,建立通信机分立带宽更改表,选出本轮数据同步需要更新的GAC记录,根据需要进行掉线情况过滤并进行通信机分立上下线计算及2Mbps专用池上下线计算,最后编译时间戳记录文件LastUpdate.ini并断开MySQL连接。该段程序用于描述时间的数据类型time_t实际为_int64的64位整数,time_t变量初始化时必须调用time(0)赋值为当前时刻的“历史秒”,即从1970-01-0100:00:00到当前时刻历经的秒数。tm是一个结构体,包含若干计时单位的序数(年序数以1900年为0、月序数以1月为0、日序数以1日为1),用于记述相对于从1900-01-0100:00:00到当前时刻历经的时间。计算两笔GAC记录时间差的方法是:从GAC记录中读出的时间字符串赋值给tm结构体变量,调用mktime()函数将两个GAC记录时间的tm结构体变量记述的时刻分别转化为time_t变量,再调用difftime()函数将两个time_t变量的差值计算出来。VC用于处理时间的数据类型丰富多样,选择适当的数据类型和处理函数可以事半功倍。MYSQL_RES和MYSQL_ROW是MYSQLAPI内置的数据类型。MYSQL_RES类型变量担负了SELECT存储语句查询结果的任务。MYSQL_RES类变量在使用完成后需调用mysql_free_result()进行内存回收,而在实际开发中,根据上下文不一定能判定一个MYSQL_RES类型变量初始化(或经上一次内存回收)后是否被使用过,而如对初始化后未经使用的MYSQL_RES类型变量进行内存回收,可能会引发错误导致程序异常退出。经权衡,决定在开发中放弃对MYSQL_RES类型变量回收内存的设计,牺牲一定的空间换取可靠性。MYSQL_ROW类型变量实际是二维指针,使用时要特别注意SE-LECT语句的查询结果究竟有多少列,如果越界访问使得该二维指针超出查询结果的列数,会导致程序异常退出。Client端可以查询数据库,选出在指定时段内归属欲结算项目的通信机列表,同时查询在指定时段内欲结算项目的有效租用合同,接着结合计时计费结果的框架将查询的上下线结果填入表格,并按带宽小计时长计入临时数据库表便可完成计时计费结果文件。最后让VisualC++程序控制Word自动化客户端生成用星确认表,这里要通过使用OLE-DB(ObjectLinkingandEmbeddingDatabase)技术,它提供了对包括对关系数据库和非关系数据库在内的所有文件的统一接口。自动化客户端可以理解为模拟人工进行的编辑操作,对编辑目标文档需要进行的操作序列,可逐条列出,然后分解成每一个键入(或点选,拖动)的操作,几乎每一个分解操作,都对应了自动化客户端程序的一行指令。自动化客户端的性能卓越,可以在一两秒内完成数十页含表文档的编辑工作。Office的自动化客户端编程中,最常遇到COleVariant和CComVariant两种数据类型:COleVariant类是对VARIANT结构的封装,当对象构造时首先调用VariantInit进行初始化,然后根据参数中的标准类型调用相应的构造函数,并使用VariantCopy进行转换赋值操作,当VARIANT对象不在有效范围时,它的析构函数就会被自动调用,由于析构函数调用了VariantClear,因而相应的内存就会被自动清除。CComVariant提供了很多构造函数来对VARI-ANT能够包含的多种类型进行处理。CComVariant没有提供针对VARIANT包含的各种类型的转换操作符,必须直接访问VARIANT的成员并且确保这个VARIANT变量保存着期望的类型。 2.4平台实现界面介绍根据如上所述对平台的设计思想和方法,利用MFC分别实现出了人机交互的Sever端和Client端,其界面如图3-4所示。Sever端除了选择系统类别、开始结束时间功能,主要还能实现清空数据库、开始同步数据及暂停、备份、还原等功能。Sever端正常都是在运行状态的,未遇故障时是不停运的。Client端中首先要输入用户信息、设备信息、项目信息及租用信息,利用“新建”和“删除”按钮可添加或删除这些信息。在界面的左边有搜索功能,只要输入设备信息、项目信息或租用信息的关键词就可在下面的列表框里显示出相关的信息。按钮“导入带宽信息”实际就是导入上文所说的带宽更改记录文件,导入成功后便可实现右下角的计时计费功能,把结果以Excel表格形式生成到指定路径下,还能同时生成Word版用星确认表。 3结束语 本文介绍了卫星通信运营管理的基本任务,由此给出了运营管理对数据处理的思路和方法,设计出了运营管理平台,实现了对运营项目的自动化管理,弥补了对卫星带宽的使用情况只能由人工来核算的缺陷。本平台在工程应用中已处于试运行阶段,需求已经能全部实现,且结果正确可靠。 作者:夏正国沈晓东骆贵新单位:南京信息工程大学电子与信息工程学院南京中网卫星通信股份有限公司 卫星通信论文:民用航空卫星通信论文 一、通用航空领域应用 通用航空是指除从事公共航空运输(客运或货运)以外的民用航空。通用航空具有机动灵活、快速高效等特点,作业项目覆盖了农、林、牧、渔、工业、建筑、科研、交通、娱乐等多个行业,主要是在3000m以下空域飞行。通用航空的具体内容包罗万象,我们熟知的通用航空有以下几种:航空摄影、医疗救护、气象探测、空中巡查、人工降水等。其他类型包括海洋监测,陆地及海上石油服务,飞机播种,空中施肥等。另外公务机飞机和私人飞机都属于通用航空范畴之内。与地面交通类比,通用航空客比作出租车运营;民航公司可比作公交运输。我国是农业大国,通用飞机的广泛应用是发达国家农业现代化的一个重要方面。西部地区与资源优势由于交通不便而长期得不到发挥,交通已成为制约西部地区经济发展的瓶颈,西部大开发需要通用航空。据民航局预测显示,预计未来5~10年,我国需要各类通用航空飞机10000到12000架,通用航空飞机数量的年均增长率将达到30%,通用航空及其带动的产业将形成一万亿元人民币以上的市场容量。随着中国经济的发展,公务飞行、商用飞行、空中游览、私人驾照培训,正受到越来越多人的青睐,在市场需求的推动下,通用航空服务的领域将出现快速的发展。在有这样巨大发展前景的市场中,卫星通信的应用将是不可或缺的解决通信需求的方案之一,在面对挑战同时,卫星通信只有抓住机遇努力满足市场需求,创新开拓应用服务于这一领域。 二、民用航空使用频率规划 (Ku/Ka/L频段可应用范围)依据《中华人民共和国无线电频率划分规定》,民用航空无线电频率使用和业务主要分为:1)制式无线电台是指为确保航空器的安全,在制造完成时必须安装在其上的无线电设备。2)非制式无线电台是指制式无线电台以外的无线电台。如:机载客舱卫星通信电台。3)航空移动业务是指在航空电台和航空器电台之间,或航空器电台之间的一种移动业务。营救器电台可参与此种业务;应急示位无线电信标电台使用指定的遇险与应急也可参与此种业务。4)航空电台是指用于航空移动业务的陆地电台。在某些情况下,航空电台也设在船舶或海面工作平台上。卫星通信在民用航空应用中又主要划分为驾驶舱(前舱)和客舱(后舱)。驾驶舱(前舱)通信需要高度完整性和快速响应的安全和正常通信,属于卫星航空移动(R)业务,主要分为空中交通服务部门用于空中交通管制、飞行情报与报警的安全相关通信,以及航空器承运人进行的、会影响到空中运输的安全、正常和效率的通信[航空运行管理控制通信(AOC)]。民航局《航空公司运行控制卫星通信实施方案》中推荐使用的卫星通信系统有海事卫星通信系统、铱星系统和Ku卫星系统。客舱(后舱)通信是为航空承运人的私人通信[航空行政通信(ACC)]服务,以及公众通信[航空旅客通信(APC)]。目前在国际上使用的客舱(后舱)通信系统主要有海事卫星通信系统、Ku卫星系统及Ka卫星系统。具体使用频率规划如表1所示。 三、民用航空的卫星通信网络运营系统现状 1.卫星网络与资源目前国际民航驾驶舱(前舱)卫星通信多使用的是L和S频段卫星通信系统,采用卫星移动通信使用的L、S频段。而卫星移动通信系统的建设是一项复杂的系统工程,国内尚无自建的商用卫星移动通信系统投入运行。国内正在使用或准备使用的商用卫星移动通信系统都是由国外运营商提供的服务。国外商用卫星移动通信系统主要包括:海事卫星系统(Inmarsat)、铱星系统(Iridium)、全球星ICO系统(Globalstar)、亚洲蜂窝卫星系统(ACes)和Thuraya等。具体所用卫星移动通信系统具体所用频率范围如表2所示。在客舱(后舱)卫星通信应用方面,中国卫通集团公司目前拥有12颗在轨卫星,可以提供以覆盖中国及周边地区的Ku频段卫星通信服务资源,并计划在2015年,达到拥有15颗以上在轨卫星。在卫星频率资源使用上将形成C、Ku与S、L、Ka频段相结合,固定广播通信卫星与移动广播通信卫星结合,覆盖范围广、用途多样的卫星空间段资源体系。中国卫通现有运营在轨卫星情况如表3所示。考虑到航空运输飞行国际、国内航线的特点,从卫星资源的服务能力来看,尤其是至今我国没有自主可管可控,用于飞机驾驶舱(前舱)卫星通信的L和Ka频段卫星网络系统;即使是Ku频段卫星,目前我国自主运营的卫星服务能力,不论是覆盖范围,还是轨道频率资源,也远远不能适应满足我国航空市场发展卫星通信需求。这既是对我国卫星通信运营服务提出的挑战,更是开拓卫星通信服务业务的机遇和发展应用潜力。 2.用户终端设备由于我国在这方面应用起步晚,再加上用于航空领域的准入门槛制约,目前用于驾驶舱(前舱)卫星通信的L频段终端系统设备,以及用于后舱(客舱)卫星通信的Ku和Ka频段终端系统设备,全部是由国外厂商提供,几乎全面占领我国终端系统设备市场。民航飞机上卫星通信设备的制造门槛很高,除了要遵循现行技术标准,还要得到国际有关机构认可,为了国家信息安全的需要,国内厂商在这一领域还需要努力追赶,有所作为。驾驶舱(前舱)卫星通信的L频段终端系统设备主要有:霍尼韦尔,柯林斯,泰雷斯公司等。后舱(客舱)卫星通信的Ku和Ka频段终端系统设备主要有:Row44,Panasonic,GoGo,Aerosat等。后舱(客舱)卫星通信终端天线系统如图4所示。的通信系统多数是高频和甚高频通信系统,卫星通信的应用多是使用铱星系统,海事卫星,Globalstar,Thuraya,ACeS等卫星系统,以及与这些卫星系统相配的L频段在轨卫星系统的终端设备。驾驶舱(前舱)卫星通信终端设备如图5所示。 3.网络运营和用户业务管控从国家战略安全考虑,在航空运输飞行网络运营和用户业务管控方面,更需要建立可管可控的航空卫星通信网络运营和用户业务管控系统。系统网络运行管理主要是负责管理、监控和维护机载通信全系统,实时对全网系统涉及卫星、地面网络和终端设备等工作状态进行管理、监控,实时对运营网络中业务用户使用情况,进行本地或者远程、监控、维护和计费结算等管理,对网络运营和业务运营数据进行存储、备份管理,对网络运营中出现的包括卫星系统、终端设备和用户使用等问题,进行实时分析排查,及时警示和问题预先发现等必要的日常维护,保障全网络系统运行安全正常。民航卫星通信业务横跨通信信息传输服务和民用航空飞行运输服务,在相关系统设计规范、业务运营管理、设备准入等方面,必须同时满足国家对民航飞行安全,信息通信网络传输安全,信息内容安全和数据存储安全规定要求。民航卫星通信涉及国家信息安全,有必要在网络运营和用户业务管控方面在满足国家相关法规要求前提下,做到完全自主,实现业务运营可管可控。 四、结论 目前民航飞机驾驶舱(前舱)卫星通信使用占95%份额,后舱(客舱)卫星通信应用只占5%份额。但是据预测,随着卫星宽带通信推广应用,在飞行中对涉及飞行安全类似电子飞行数据包等大数据的实时传输要求,以及个人移动终端公众通信服务应用需求的进一步猛增,在使用卫星带宽方面,将出现后舱(客舱)超过驾驶舱(前舱)卫星通信应用的状况。虽然目前无论是卫星网络覆盖还是卫星通信设备,我国都存在着一定差距,但是机遇与挑战永远是并存,我们面对的是一个巨大潜在的亟待开发市场,卫星通信应紧紧跟踪其发展趋势,并抓住这一机遇,拓展卫星通信应用新领域。 作者:柴勇单位:中国卫通集团有限公司
工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的优秀,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要:数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系,数学在测量上的应用,尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词:数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学,是自然科学之首,是一门研究数与量的学科,同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久,伴随着人类文明进步不断发展完善,至今数学这门学科的内容丰富,其下门类分科众多,与人类生活息息相关,不可分割。 与其他学科相比,数学是比较抽象的,但其应用又是十分广泛的,其应用范围遍及几乎所有学科,几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景,数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中,在规划、设计、施工、管理各阶段,进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同,工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科,在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据,按照自然条件和预期目的,进行规划设计,测量工作是工程建设中的一项最基础的工作,在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用,为选取一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图,进行纵、横断面测量,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来,以指导施工,当路线跨越河流时,拟设置桥梁跨越之前,应测绘河流及两岸地形图,测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面,桥位处的河流比降,为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据,当路线纵坡受地形限制,采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求,而选用隧道方案时,测定隧道进出口大比例尺地形图,为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久,数学与测量的关系源远流长,数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代,人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来,在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要,测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时,已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术,几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来,像其他学科一样,测量学就不断应用各种数学方法,几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科,是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中,大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数,是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期,我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球,并与前苏联于1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统,称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求,20世纪八十年代,我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球,经过大规模的天文大地测量网计算,建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统,称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求,这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分,利用水准仪测量高差,用到了数学中最基本的几何关系,后期对水准测量成果的处理,如:高差闭合差的计算,高差闭合的调整,都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分,测量角度的仪器——经纬仪,其本身就与数学有着千丝万缕的联系,如仪器架设,水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理,也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算,跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面,利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样,导线的测量,也是测量学的一个重要的组成部分,在导线的测量过程中,各种复杂的计算,各种公式的代换,以及为减小误差而做的各种计算,都是以数学为基础的。 平面曲线测设中,利用数学中的回旋线作为缓和曲线,在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底,测量的很多方法,背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中,从仪器的使用到对所得数据的处理,从对误差的减小到对计算结果的最终检核,始终没有哪一个步骤,哪一个环节,能离得开数学的支持。未来,随着工程测量学的不断深入,知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家,号称“数学王子”的高斯曾说:“数学是科学的皇后”。从上述可见,就数学为人类提供精密的测量而言,“科学的皇后”这顶桂冠,数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学,用数学来解决自身的实际问题,而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展,而其他学科的发展也促进了数学的进步,当然测量也不例外。将数学与测量相结合,对数学与测量都有重要的意义,有效的利用数学及其新的分支学科,更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深,一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要:随着信息技术的发展,城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词:工程测量、工程测量学仪器 中图分类号:TB22文献标识码: A 文章编号: 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2.1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); 航空摄影测量与遥感学; 地图制图学; 不动产地籍与土地整理。 2.3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要: 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位,针对传统实践教学存在的诸多问题和不足,教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验,这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试,不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。 1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要:工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求,精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词:工程测量;测绘技术;展望。 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科,它直接为各项工程建设服务,并与生产实践紧密结合,是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求,有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是:工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科,它主要以建筑工程,机器和设备为研究服务对象,工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分,在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去;流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础,发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法,它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术,也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法,利用这种方法,可以准确的测得比例尺较大的地形测图,通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用,使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展,摄影产品正在向4D(数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图)摄影产品转变,数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图,没有测量方法测绘海岸带地形图,对中越划分北部联合测绘的难度更是很大,利用传统的测绘方法最少也要两年,现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段,并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业,作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图,为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS,RS技术有着自身的优点,它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展,近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去,利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取,遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测:利用遥感技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况,对违法用地的情况上报给有关部门,随着计算机图像处理技术的成熟和完善,利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语: 工程测量技术是工程施工的前提条件,现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是,现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高,这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养,通过工程测量技术人员技术培训,能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备,为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,指出了该学科的研究应用领域,阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验,对工程测量在实际生活中的应用,以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后,展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程;测量;应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常,工程测量是工程建设中的所有测绘工作,实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的设备安装测量和施工测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步,传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下几个特点:测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此,GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感(RS)技术在工程测量中快速的普及,是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术,现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在,GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势,工程测量学将在以下方面将得到显著发展: 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义,其应用范围将进一步扩大,图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强; 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中,工程测量学将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目,在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论,可以看出工程测量学的发展与应用,主要表现在从点信息到面信息的获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量,测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境,乃至生活方式产生影响,以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。 工程测量学论文:谈测绘及工程测量学中的新技术的应用 摘要:测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的科学地位和作用意义重大。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低。 关键词:测绘学 新技术 应用 测绘学古老而现代,绘学现在正在向一门刚兴起的学科―地球空间科学发展。测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的发展在世界上古史时代,就有利用测绘学治理尼罗河泛滥后农田边界整理的传说。公元前7世纪,管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前5世界至3世纪,我国已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的记载。公元前130年,西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》,为目前所发现我国最早的地图。随着人类社会的进步和科学技术的不断发展,测绘学科的理论、技术、方法及其学科内涵也随之发生了很大的变化。尤其是在当代,由于空间技术、计算机技术、通信技术和地理信息技术的发展,测绘学的理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标与传统意义上的测绘学有了很大的不同。 测绘学的主要研究对象是地球(当然再未来将发展到外太空,研究其他的星球)。人类对地球形状认识的逐步深化,要求精确测定地球的形状和大小,从而促进了测绘学发展。因此,测绘学可以说是地球科学的一个分支。测绘学的研究成果是以地图为代表的信息产品,地图的演变及其制作过程、方法是测绘学进步的一个主要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器,测量学的发展很大程度上取决于测绘方法和测绘仪器的创造和改革。测绘仪器的发展经历了早期的游标经纬仪到小平板、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、全站仪,测量机器人,数字绘图机。成果也从原来的手绘地图到数字地图,由原来的二维地图到现在的三维地图,四维地图,最近由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研制的“天地图”这一伟大成果就是一个很好的代表。 测绘学的科学地位和作用意义重大。在科学研究中的作用:测绘学在探索地球奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要的作用。现在的测量技术可以提供几乎任意时区域分辨率系列,具有检测瞬时地理事件如地壳运动,重力场的时空变化,地球的潮汐和自转等问题,这些观测成果可以用于地球内部物质的研究,尤其在解决地球物理方面可以起到辅助作用。测绘学在国民经济上的作用是广泛。丰富的地理信息是国民经济和社会信息化的重要基础,为构建“数字城市”“数字中国”提供了重要的资源。在现代化战争的今天,测绘学在武器的定位、发射、精确制导等方面发挥着不可代替的作用。另外在防灾减灾方面,测绘做出了不可磨灭的作用,2008年汶川特大地震中,测量所的的地图在救灾中起指导作用,减少了灾难等带来的重大损失。在以后的发展中,测绘在防灾、减灾上仍然将发挥它的作用。 测绘学的分类。随着测绘科技的发展和时间的推移,在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。大地测量学研究和测定地球的形状、大小和地球重力场,以及地面点的几何位置的理论和方法。普通测量学 研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时,可以不顾及地球曲率,把它当作平面处理,而不影响测图精度。摄影测量学 研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息,经过加工处理和分析,以确定被测物体的形状、大小和位置,并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态,主要用航空摄影测量。工程测量学 研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理。海洋测绘 研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。地图制图学 研究地图及其编制的理论和方法。 工程测量学。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。 工程测量学的理论平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 现代测绘中的新技术。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低,测绘工作者也不再是人民眼中“农民工”。这些新技术包括:1、卫星导航定位技术。以美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,中国的北斗以及在建的欧盟的GALILES为代表的的定位系统为测绘工作带来极大的方便,而且提高了精度。2、RS(遥感),他是一种不通过接触物体本身,用传感器采集目标的电磁波信息,经过处理、分析后识别目标物的现代科学技术。我们武汉大学在遥感方面实力强大,遥居亚洲第一。3、数字地图制图技术。4、GIS(地理信息系统)GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。5、3S集成技术。即GPS、GIS与RS技术的集成,是当前国内外发展的趋势。在3S技术的集成中,GPS主要用于实时快速的提供物体的空间位置;RS用于实时快速的提供大面积的地表物质及其环境的几何与物理信息,以及他们的各种变化;GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要:我国的经济的发展是很快的,很多的工程上都是会运用测量的,精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的,常用的测量方法有很多,精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词:精密工程测量学;运用;发展 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障,满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段,许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要运用于以下的工业领域:汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;工业用机器人的检测;卫星接收天线安装和维护的精度检测;生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统,最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低,但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型;武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量;武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时,由于GPS技术在摄影测量中的运用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上,如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统,并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准,基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究,通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果,对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式,工程测量学,应用 一、引言 目前,高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养,第二类由普通本科院校培养,第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间,属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校,以就业为导向,以服务社会为目的,确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争,测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此,本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革,以学生为中心,从师生角色转变、课程教学设计入手,注重理论联系实际、创新能力的养成,使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能,培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才,增强学生就业竞争能力,满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力,解决实际工程中所遇问题,是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力: 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识,才能多渠道汲取知识,综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质,找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中,不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习,打好公共基础关,扩大人文社会科学知识,还要打好专业基础课,积极关注学科领域前沿知识,才能激发创造思维,不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合,是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说,其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作,具有很强的工程性和实践性。实践出真知,注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求,面向市场,以应用为主旨,把好实践环节项目设置关,狠抓实践技能训练,使学生在有深厚的理论知识下,具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能,还要具备创新观念,能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态,扩大知识面,关注面对一些工程实际问题,能大胆提出新思想、新方法。显然,只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才,能正确地把理论研究应用到实际工程中,才能有效表达创新意图,将书本知识转化为实际工作能力,实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验,从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案,这样的思维活动属于人类思维的高级阶段,即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上,通过“问(Asking)”“想(Thinking)”“做(Doing)”“评(Evaluation)”四步训练,培养学生的创造性思维能力(包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”)。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程,其理论与实践并重。 1.教学过程中,师生角色转变 在创造性思维教学模式下,教学的中心从过去的“教”转移到“学”, 学生则由过去被动的接受者,成为问题主动探究者。教师在教学过程中,重在引导,说明思维和推理的过程,引导学生发现问题、分析问题,重视并培养学生学习的自主能力,激发其创新与创作热情,掌握良好的学习方法,发挥其主观能动性,进而创造性地解决问题,使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 (1)课程教学目标:按照知识、能力、素质的要求,培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能;掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能,独立思考和分析解决问题的能力;具备良好的职业道德素质,较强人际交往能力,形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 (2) 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的优秀问题。目前,该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材,主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向,以社会实际需求为依据,明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例,将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节,让学生了解新测绘仪器和大型工程案例,贴近社会生产实践,领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况,侧重于知识和技术创新,注重应用型测绘人才能力的开发与培养,诸如:掌握控制网布设原则及布置要求,完成测设任务,进行场地平整测量,学会土方量计算,学会坡度线测设,一般高程法放样,建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 (3)教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看,迫切要求改变旧的教学手段与观念,在教学中,以学生为中心,教师要运用多种教学方法,案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究,积极开展体验式教学,以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上,紧密联系实际,熟悉将来要工作的环境,提高学生的综合业务素质。 (4)教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价,综合工程测量学课程特点,构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系,确保及时发现教学过程中存在的问题并改之,督促教师全面提高个人业务素质,学习积极投入学习,提升教学质量。 基于创造性思维模式,学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算,然后借助相关实验器材,设计方案用仪器测得高差信息,进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确,方法更甚一筹,最后对实测的高程基于方格网进行土方计算,对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现,完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革,在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上,提出以下几点教学改革建议: 1.制定新的教学大纲,编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校,成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练,掌握典型工程中测量工作,为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性,方便教学,进行自主编写,在确保教材内容具较强学术性的同时,也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设,是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习,具备创新意识,把创新作为组织教学的出发点,从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新,以适应教学环境的变化并重新塑造自己,有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能,培养创新意识之外,尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价,严肃考风、考纪,形成公平竞争良性的教学管理机制,促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:论建筑工程测量学科中学生综合能力的培养 摘 要:中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能,又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 关键词:建筑工程测量;实际操作能力;计算能力;绘图能力;合作及自主探究能力 中职教育的目标不仅仅在于通过系统、专业的教学与培训活动,促使中职学生掌握基础的学科知识与专业技能,更重要的在于还必须促使中职学生在学习活动中切实对自身的动手能力、实践操作能力、计算能力、绘图能力、团队合作意识能力等综合能力与素质进行提高与完善,从而为学生日后顺利就业、更好地适应现代社会环境等奠定良好的基础。 一、注重学生实际操作能力的培养 中等职业院校同普通高等院校最大的区别在于中职院校的创校宗旨是培养真正具备实际操作水平与专业技能的初、中级技术型人才。这就决定了中职院校教学中教师必须对学生的实际操作能力给予高度的肯定与重视,通过合理的专业设置及教学,切实促进学生动手能力、实际操作能力的提升与进步。这样才能充分保证中职学生不至于“发展”成为“理论的巨人,实际操作中的矮子”,进而为其毕业之后能真正掌握一技之长,更早、更好地融入社会工作之中打下坚实的基础。 建筑工程测量是建筑施工专业的一门技术性基础课程,其教学目的在于“使学生能独立完成平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘及施工放样等项测绘工作和内业计算工作。这就要求学生必须真正具备独立自主的操作水平与良好的实践操作能力。 无论是从中职院校的性质出发,还是从建筑工程测量学科的具体教学目标来看,注重学生实际操作能力的培养,真正确保学生具备良好的动手与操作专业技能,都成了建筑工程测量一线教师教学工作的重点之重。因此,鉴于这种情况,教师在学科理论知识讲解之外,更要结合具体的学习内容,巧妙而灵活地为学生设置丰富多彩、形式多样的实习课程或者实习机遇,以此提供给学生亲自动手、操作实践的机会,从而为他们自身实际操作能力的切实提升与发展做好充分的准备工作。 例如,在学习完“施工测量”这部分知识之后,我向有关部门申请,在保证学生生命安全的前提下,组织他们深入到正在建设中的施工场地,并鼓励他们将整个社会实践活动贯穿于整个建筑物的建设过程中。此项活动虽然历经的时间很长,但是效果出奇意外的好。通过实际勘察与测量,学生不但进一步明确了施工测量活动中的主要内容及详细步骤:(1)监理施工控制网;(2)依据设计图纸要求进行建筑物的放样;(3)每道施工工序完成之后,通过测量检查各部委的平面位置和高程是否符合设计要求;(4)随着施工的开展,对一些大型、高层或特殊建筑物进行变形观测,更重要的是伴随他们的实践活动,他们还真正深入到施工测量的各个环节、各个过程之中,而这些显然为他们自身实际操作水平及能力的更好提升与逐渐完善提供了充足的保障。 二、学生计算能力、绘图能力的培养 提到建筑工程测量,我们联想到最多的就是各种形式的图表以及庞大的计算量。而建筑工程测量恰恰是一门以测量为主的研究学习课程,这就决定了学生在这一科目的学习中不可避免地将会遇到大量的建筑工程图、计算表格等。《中等职业学校建筑工程测量教学大纲》在其“能力培养要求”中明确指出“建筑工程测量课程要着重培养学生的计算能力与一定的绘图能力,促使学生能运用计算机或者计算器进行各种工程建筑的测量计算”。 我在日常的教学实践活动中就格外注重学生计算能力与绘图能力的培养与发展,迄今为止,都收获了较为理想的教学效果与回响。如,在教学“坐标方位角的计算”时,在讲解完具体的计算原理及计算公式之后,我向学生布置了难度适中、题量适中的课后练习习题: 通过课后习题,一方面帮助学生进一步巩固与复习了他们之前课堂上所学的原理、概念、公式等诸多理论知识点;另一方面则以这些例题为契机,着重对学生的计算能力进行了培养与发展,真正起到了一举两得的良好的教学效果。 再如,在大比例尺地形图测绘的前提准备工作涉及“绘制坐标格网”这一知识,因此,在教学这部分内容时我就格外注重学生实际绘图能力的培养与训练。 除了对角线法绘制方格网之外,我还带领学生在计算机中用AutoCAD软件编辑好坐标格网图形,然后把图形通过绘图仪绘制在图纸上(绘图仪法)。这些都在一定程度上锻炼与培养了学生的实际绘图水平与能力。 三、培养学生的小组合作及自主探究能力 随着经济的快速发展以及人们理念的日渐更新,社会对优秀人才提出了更高的要求、更严格的标准,即人才除了单纯具备扎实的学科基础知识及良好的专业技能之外,还必须拥有一定的团队合作精神以及自主学习、终身学习的科学学习意识及理念。因为,人才只有真正具备自我学习的能力以及合作协调的意识,才能在既适应社会知识快速发展的同时谋求一个良好的人际社会关系,从而才能确保自身专业领域的更好进步与发展。 中职院校是以培养社会主义初、中级优秀人才为主要目的的专业院校,那么,也必须依据社会市场导向制定科学、合理的教学目标。由此展开而来,教师有意识、有目的地通过各种形式的教育、培训活动真正帮助学生形成良好的团队合作意识以及科学探究的自主学习能力就非常有必要了。 那么,建筑工程测量课程中教师应当通过何种措施才能真正贯彻、落实这一宏伟教学目标呢?我个人认为,教师除了要彻底摒弃以往传统而落后的教学模式之外,更要积极更新、转变自身的教育教学理念,真正把学生视作学习活动的主体,并以此为基础,积极创造条件,鼓励学生以小组为单位进行合作学习、科学探究等性质的学习活动。唯有这样,才能真正为学生合作意识及自主学习能力的切实进步奠定良好的基础。 以我自身为例,我在平时的教学实践活动中,就会结合具体的教学内容以及学生各自的性格特征等实际情况,将他们灵活划分为不同的学习小组,并指定详细的活动任务,促使学生在完成任务活动的过程中建立起良好的团队合作意识、逐渐学会同他人沟通、协调与合作。除此之外,借助学生亲身的探究实践活动,还进一步锻炼与发展他们的自我表达能力、自主探究能力、自主学习能力,促使他们在发挥自身最大潜力的同时实现自身综合素质的显著提升与进步。 总之,中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要: 本文对工程测量学进行了定义,指出了该学科的地位及研究应用领域,阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践,简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词: 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说,整个学科的二级学科应作如下划分: ①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面,按照工程建设的对象可分为:建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为:勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责,它是工程建设中最基本的工作之一,它为建筑工程的其他相关工作提供服务,同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛,很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见,而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展,工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展,通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统,具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中,GPS 技术发挥着至关重要的作用,是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新,具有点位选择限制少,作业时光短,结果精度高,工程费用低等优势。过去测地形图时,都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成,最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右,并同时输入特性编码,通过手簿能实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就能输出所要求的地形图,省时省力,工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用,信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作,方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式,主要设备为全站仪、电子手簿等,操作方便,成图效率高,现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息,这是传统测图方法所无法比拟的,是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统(COSA)是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称,它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成:“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”(简称COSA-HC),该系统的最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便,适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合,可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制,可以处理任意结构的水准网和平面网,无须给出冗余的附加信息;其解算速度快,解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术,在主频166MHz 的586 微机上,解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上,可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统(GPS)技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展,科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新,工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术,不但加大了工程测量的精确度,而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与,工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里,工程测量学的作用日益重要。因此,对测量工作要高度予以重视,大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要:近年来,社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出,究其主要原因是学校教学与工程实际脱节,工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式,根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析,提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式,把教学过程与岗位职责要求对应,构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践,使学生的测量技能实现阶梯式提升,形成岗位职业能力,有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词:工程测量;以岗导学;教学模式 在工程项目建设中,最重要、最基础的工作就是工程测量,它贯穿于工程项目的始终,从项目规划、设计到施工,乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段,场地地形图、平面图是设计的依据;在施工阶段,将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴;在其运营管理阶段,建筑物的变形观测离不了测量。目前,像我们这类二本院校的土木工程专业学生,毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多,即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师,也离不开测量工作或管理工作。因此,测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位,即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位,基本可归纳为三类[2]:一是测量工,他们只负责仪器具体操作,是在技术员、测量员的详细具体操作指令下,应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务,而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力,在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员,既掌握测量仪器操作技巧,也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中,他们只需技术员发出简单总体的任务指令,而无需详细的具体操作指令,便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中,他们是可以独当一面的。三是测量工程师,他们既具备仪器操作技能,可以完成一定的工程测量任务,也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中,他们无需别人发出工作指令,自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项,可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中,具有双重身份,即测量员和技术员或施工员。目前,土木工程专业本科毕业生(特别是一线施工人员)步入工作岗位后,一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段,就是一般的“测量工”,这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关,有半年、一年甚至更长时间的,当然也有1~2个月的。跨过这个阶段,就进入了“测量员”阶段,这时他们就成为技术部的一员,与技术员一起工作,其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段,即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”,也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人,开始指导其他技术员、测量员开展工作,这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程,内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等,具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能,培养学生实际操作能力,并能运用所学知识和技能,正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题,使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来,随着计算机技术和信息技术的快速发展,测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用,使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同,而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式,以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学,对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少,即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器,单由于课时、场地等原因,只是在实验课上以观摩的形式进行,学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用,对一些深层次的原因甚至不知,更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施,致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题,结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求,构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的,我们根据课程特点和岗位要求,从岗位职业能力要求出发,以岗位执业能力为优秀,构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应,将其划分为三个时间阶段,即基础理论教学、基本操作技能训练(课程实习)、综合任务实训(专业实习)三个阶段,以项目作为任务驱动教学,实施全过程考核,引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能,加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为优秀,将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应,开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况,依据国家相关职业标准,将岗位技能需求与教学内容对照,设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研,对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析,针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向,按照不同层次岗位技能需求,选择对应的教学内容,构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践,同时,不断总结优化,与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材,共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向,以职业能力训练与职业能力培养为主线,以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8],坚持理论与实践结合的原则,将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应,构建了特色鲜明、与国家(乃至国际)行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来,我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学,使学生的测量技能实现阶梯式提升,逐步形成岗位职业能力,使其毕业之后达到就业“零适应期”,直接步入第二层次(测量员)开展工作。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究,从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策,希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求,提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲,工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展,测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变,使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘,需要测绘专业教学进行相应的教学改革,通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步,从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程,就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革,补充先进的测绘技术,适当增加测量工程学的教学课时,这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多,很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》(武汉大学出版),这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点,具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方,整体内容篇幅过大。由此,需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时,必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中,并作为重点的教材内容进行简绍,对那些过时的测绘技术与仪器,只作概略介绍就可以。其次,对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作,是实际工作中用到的,要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍,要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三,针对前面教材篇幅过大问题,新教材的编订要求精简,要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术,适当缩减重叠的篇幅内容,并上调学生学习该门课程的学分。第四,教材内容编订要体现出综合性,反应出工程领域中普遍的测绘技术,并能对特殊的测绘理论技术进行介绍,将工程主要类型得到全面覆盖。第五,对于应用性极强的工程测量学课程来讲,必须要使得教材内容要以实践为基础,描写总结实践,并提升为理论、原理以及工作流程。第六,对于内容编排上要显示教材的特色,以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容,分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容,其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点,并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点,该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘,由此,只需简要介绍此阶段的测量内容与方法,对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样,由此,需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展,有一部分过时的内容可以省去,只作大概介绍,但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容,这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍,这主要是基于学时设置考虑的,学时较少,那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用,由此,必须要加强该教学内容的详细讲解学习,这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小,所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中,必须要对工程的各个环节都做好建设服务,即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作,使得每一个阶段的工作都能得到有机联系,从而服务好工程建设,做到一致的工作内容和工作标准,能够在工程始终都能将资料进行共享利用,加强工程测量的信息化管理,教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时,还需要注意学生在测量中的责任心的培养,确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 (一)专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后,他们有自己的个性特征,优点与缺点并存,例如较为灵活、变通,但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法,根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍,让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强,要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍,使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力,让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 (二)创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言,采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识,由此,必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力,让学生能够有一个自由发挥的空间,制造课堂教学气氛,促进教学效果的提升。 (三)发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术,实践性极强,对工程建设的作用非常重要,由此,必须要紧密联系工程实际,在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子,进行典型的案例教学,通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等,使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解,从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍,使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述,“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切,必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革,适时更新教材教学内容,舍弃一些重叠的教材内容,使得内容编排上要合理、有特色、全面,能区分重难点,在教学方法上注意采用现代化教学方式理念,吸引学生的专业学习注意力,制造课堂氛围,充分发挥实例型教学法的优势,促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:浅析关于中职 工程测量学 课程教学方法的探讨 论文关键词:工程测量学; 教学方法; 实践能力 论文摘要:本文对中职《工程测量学》课程的教学内容和教学方法进行了分析和探讨,并提出了适合中职教育发展的以培养适应企业需求为导向的教学方法。 中等职业教育培养的是具有一定文化和专业基本理论知识、熟练的专业技能、较强的实践能力和良好的职业素养的中等应用型人才,与此同时,现代测量新技术尤其是3s技术即gps(全球卫星定位系统)、gis(地理信息系统)、rs(遥感技术))的发展对工程测量课程的教学方法改革提出了新的要求。因此,如何改进《工程测量学》课程教学方法使其与中等职业技术教育培养人才的要求相适应,是摆在我们面前的一个重要课题。 1明确培养对象,满足企业需求 《工程测量学》是工程测量专业和地质勘查工程专业的一门专业技术基础课,其内容极其广泛,这就要求我们在教学中一定要明确培养对象,在教材的选取上要针对不同专业学生有的放矢,根据社会实际需要对教材内容进行适当的补充。如就“地形图在工程建设中的应用与精度分析”、“施工放样的基本方法及其精度分析”等两个专业共性的问题应当结合现代企业需要共同进行详尽讲述;而地质工程测量部分只对地质专业学生做详尽讲述,对工程测量学生只做系统介绍即可。切实注重不同专业学生在实际工作中的适应能力,真正做到让不同专业学生能够应用所学过的这些内容去解决实际问题;从而满足不同领域工程建设发展对学生的需要。即做到让不同专业学生学即所用、学即能用,毕业后能顺利参加工作。 2改革教学方法,提高实践能力 工程测量学是围绕着各项工程建设对测量的需求所进行的一系列有关测量理论、方法和仪器研究的一门学科,它与很多工程建设有着密切的联系。随着科学技术的进步与建设事业的发展,工程建设项目越来越多,需要解决各类工程建设中测量问题越来越复杂再加上测量仪器更新换代之迅速,导致传统的教学方法很难适应企业需求。因此,改革当前《工程测量学》教学方法,适应社会发展势在必行。 2.1《工程测量学》理论课部分教学方法的改革 打破“满堂灌”教学方法,建立以学生为中心、以教师为主导的新教学方式。采用讲练结合和讨论式、自主式的教学方法,注重学生思路的引导和启发,以提高学生的学习兴趣和学习积极性。上课根据教学内容决定教学方式,对于难理解和掌握的内容,采用引入一些相关的工程实例边讲边练,精讲多练和课堂讨论的教学方式,对于多解问题、方案选择采用思路引导或课堂讨论的教学方式,对于非重点、难点及描述性内容采用老师指点学生自学的教学方式,灵活多样的教学方法充分调动学生学习的主动性,提高教学质量。 运用现代教育技术,提高教学质量。把计算机技术、网络技术、多媒体技术引入课堂教学是现代教育技术,使用多媒体、计算机网络等现代化教学手段,降低《工程测量学》课程的学习难度,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学是课堂授课的主要形式,计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用,能够吸引学生的注意力,帮助学习,提高教学效率。特别是对测绘仪器使用的讲解上使教学内容更加形象、直观,把抽象问题具体化,复杂问题简单化,有助于学生直观理解。如陀螺经纬仪、全站仪等仪器穿插大量图片,使学生对这些仪器及其操作流程、应用有直观的认识。同时对于学生构造空间模型,测量后内业数据处理等问题的理解和掌握都有很好的帮助,从而更好的达到课程改革的目的。在老师的指导下,利用网络教学有助于学生自我学习,如在校园网上相关的教学资料,向学生介绍一些相关的测量论坛和测量网站,学生可以通过互联网自己阅览学习,了解测量的发展动态。 2.2《工程测量学》实践课部分教学方法的改革 工程测量学是一门实践性非常强的专业课程,实验的好坏直接关系到这门课程掌握成败的关键。只有通过实验和对测量仪器的操作、采集数据、进行计算、测图或施工放样,才能真正理解和掌握测量的基本原理和基本方法,才能真正培养和提高应用理论知识解决实际问题的能力。因此加强和完善工程测量学实践环节,是工程测量学教学改革的重要环节。 笔者认为实验课教学从以下几方面进行: (1)实验目的明确。实验目的是要求学生运用测量基本理论和基本实践操作技能解决建筑工程测量技术问题的实践过程,是培养学生实际动手能力和综合分析问题、解决实际问题能力。故此在实验课程进行前一定要选好实验课题,选的实验最好与实际工程联系紧密。并提前向学生公布以便使学生提前为实验做好准备(包括实验用到的理论知识、仪器操作、数据处理等)。 (2)实验步骤明确。实验步骤严格按照工程实施步骤有条不紊进行。如要求学生按工程要求进行图上设计、实地踏勘选点、实地测量等。 (3)实验实施环节分工明确,安排有序。为了提高实验质量和效率,防止实验课实施过程中杂乱无序,和个别学生因产生倦怠情绪而不亲自动手的情况发生,实验的安排应当分组比赛进行,每组人员分工明确组织有序。这样也更好地激发学生对测量实验课程的学习兴趣。 (4)实验过程中及时排疑解疑。这一阶段是测量实习的最重要阶段,学生在课堂理论学习中遇到的疑问和未掌握的知识都可以通过实验来检验出,这就要求我们老师务必要对其实验过程中提出的疑问及时发现及时有效解决,从而使学生对理论知识巩固和加深理解。 (5)撰写实验总结报告。实验总结报告分为实验操作记录和实验分析总结两个部分。学生撰写实验总结报告,有助于学生在实验操作过程中形成良好的作业习惯,有助于学生对整个实验过程回顾,加深对理论知识的进一步理解和巩固;有助于学生概括总结能力得提高。 3改革考核机制,注重理论联系实际 工程测量学这门课程有很强的特点,主要表现在理论和实践结合非常紧密。采用传统的试卷考核方式难以反映学生的实际操作能力,而且考核内容过于依赖教材内容,导致学生只注重对理论知识的掌握,忽略实际操作能力的训练。因此有必要对考核方式进行改革。 考试的形式,采用理论水平测试与实验测试双重机制考核,理论和实验两项成绩各占总成绩的50%,具体办法如下: (1)理论水平测试,包括平时考查成绩和期末测试成绩两个部分。在教学中,平时的考查包括上课率和作业完成情况、上课的笔记、课堂讨论和答疑情况等,期末考试严格按照教学大纲命题考核。 (2)实验测试,包括平时实验成绩评定和期末专项抽题测试两个部分。平时实验成绩根据平时学生的实验操作、实验报告记载情况及结果来衡量学生的成绩; 期末组织专项抽题实验考试采取学生随机抽题,严格按照实验规范要求根据最终实验结果的准确度来给定成绩。 总之,我们要本着中等职业教育的总体方针以实践能力为中心,以就业为导向,不断开拓创新《工程测量学》课程教学方法,这样才能逐步提高《工程测量学》课的教学质量,培养出更多符合社会需求的技术性人才。
航空航天论文:网络时代下思政教育航空航天论文 1素质能力培养:网络时代思政教育的新视角 1.1网络时代 网络时代中互联网成为大学生获取信息的一种重要平台,互联网有着内容丰富、传播快捷、环境开放、覆盖面广等优点,它也具有难以监控等缺点,因此网络时代的特征不仅给思政教育带来了机遇,同时也带来了挑战。 1.2素质能力培养:网络时代思政教育的出发点和落脚点 1.2.1什么是素质能力 教育中的“素质”是指通过合适的教育、引导与影响,学生获得的某些将来从事社会工作、活动等需要的优良特征,“素质”应包括基础知识、基本技能等学识特征、发现和解决问题的思维方法等能力特征和道德修养、精神境界等品质特征。素质与能力具有一定的交叉性,在此不将素质与能力割裂开来研究。以南京航空航天大学为例,该校用了一年多时间开展了面向学生、家长、教师、企事业用人单位等不同群体的调研,凝练出了南航学生应着重培养的理想信仰、责任意识、诚信意识、文明礼仪等十二项素质能力指标。 1.2.2将素质能力培养作为网络时代思政教育的出发点 使思政教育彰显工具理性中国传统文化重统一、轻差别,重集体、轻个人,传统思政教育过分强调学生对国家、社会的贡献,忽视了个体的素质能力培养。将素质能力培养作为网络时代思政教育的出发点,利用现实资源和网络资源,围绕素质能力指标设计思政教育活动,不仅使思政教育的政治化色彩削弱,更易被学生接受,而且符合马克思主义哲学中的“人的全面发展”学说,在培养学生素质能力的过程中充满人文关怀,最终使思政教育彰显工具理性。 1.2.3将素质能力培养作为网络时代思政教育的落脚点 使素质能力培养彰显价值理性知识并不是高校教育工作的唯一目标,它的目标是全面发展———积累知识、发展能力、提高素质。能力是知识外化的表现,素质是知识内化的结果。知识、能力、素质在教学过程中互相促进、相辅相成,只有这样,才能促使学生的综合素质全面提升。因此,网络时代开展思政教育,必须将素质能力培养作为落脚点,只有这样,才能“倒逼”教师提高思政教育的吸引力、感染力和实效性。素质能力培养是漫长而缓慢的过程,其过程是无形的。开展思政教育,必须使素质能力培养彰显价值理性,只有这样,思政教育才能实现对素质能力的培养。 2素质能力培养:走出传统思政教育困境的新动力 2.1传统思政教育在培养素质能力方面的困境 2.1.1教育主体不平等 导致行政色彩严重目前素质能力培养的现状是教师提要求、学生被要求,甚至教师单纯以行政手段推动,忽略了引导学生自觉要求提升素质能力的阶段。这导致了学生在思政教育中的主体地位没有得到体现,师生间存在着对立情绪,同时也导致了学生对素质能力培养的抵制情绪。 2.1.2教育过程不互动 导致教师唱“独角戏”传统思政教育中,教师的“教”和学生的“学”相互割裂,在培养素质能力的过程中,师生共同演绎的舞台自觉或不自觉地变成了教师一个人的舞台,学生成为了配角甚至观众,学生逐渐对提升素质能力失去兴趣,同时也大大降低了思政教育的实效性。 2.1.3教育介体失去吸引力 导致平台建设流于形式传统思政教育介体形式单调、内容枯燥、信息量有限。搭建的平台是联系师生主体的教育介体,但因教育介体失去吸引力,素质能力培养中的平台建设也变得流于形式,同时也大大降低了思政教育的吸引力。 2.1.4评估和反馈机制不足 导致无法形成教育闭环在素质能力培养中,学校、教师对学生考核多、对自身工作反思少,评估和反馈机制不足,这也导致师生间的教育闭环没有形成,大大降低了思政教育的科学性。 2.2网络时代思政教育在培养素质能力方面的机遇 2.2.1教育阵地转移为培养素质能力 提供了新视角网络时代,网络已经成为大学生聚集的地方,教师应该到大学生聚集的地方开展思政教育。将网络作为思政教育的一个重要阵地,充分利用了网络实时性、多样性、自主性的育人功能,有利于加强师生沟通,更好地引导学生向积极健康的方向成长。 2.2.2海量网络教育资源为搭建平台 提供了便利学生对教育平台的感官是最直接的,因而平台是否对学生具有吸引力是能否培养素质能力的关键。传统思政教育很难吸引学生,但有视觉冲击、心理冲击、知识爆炸功能的海量网络资源解决了这一难题,在无法把学生从网络完全拉到现实中来的情况下,思政教育工作者利用网络搭建平台,也是有效培养素质能力的途径。 2.2.3网络的匿名性使师生关系 趋于平等、互动加强随着网络时代的到来,网络匿名性的优势逐渐显现,教师在网络上可以变为“学生”,学生在网络上可以成为“教师”,两者的界限逐渐模糊,网络犹如师生之间的润滑剂、缓冲带,使师生关系趋于平等、互动加强。学生素质能力培养推动着网络时代思政教育的发展,犹如网络时代思政教育的新动力。 3素质能力培养:构建网络时代思政教育闭环的新优秀 3.1建立平等性教育主体、激发学生参与素质能力培养的主体意识 美国学者普遍认为:“所有真正的学习都是主动的,不是被动的,它需要运用头脑,不仅仅要靠记忆。它是一个发现的过程,在这个过程中,学生要承担主要的角色,而不是教师。”“、当学生积极参与教学过程时,能学到更多东西”。为避免传统思政教育灌输式的方式,让学生积极主动地要求思政教育,教师和学生主体必须达到平衡,加强互动。在当今的网络时代中,教师有三种选择:一是坚持权威、排除异己;二是放弃权威,投降于新的趋势;三是既不放弃也不固守、既不盲目排斥也不盲目跟随,而是将网络时代与教育的发展联系在一起,不断整合新的信息重数权威。很显然,第三种选择是明智的。体现在素质能力培养中,就是教师要放下自己的想法,不先入为主地教育学生,在倾听、理解、接纳、宽容学生的思想的基础上,再进行思政教育,通过与学生探讨、辩论、质疑甚至经历否定之否定才得出正确结论的过程,培养学生的理想信仰、表达能力和求是精神等素质能力指标,同时这个过程也是提高学生主体地位、提升学生主体能力、帮助学生实现主体价值的过程,也就是激发学生参与素质能力培养主体意识的过程。 3.2整合现实和网络资源 设计互动式教育过程,构建体系化教育介体,搭建素质能力培养平台在当前的思政教育中,教育介体非常零碎,教师缺乏梳理和整合。在构建教育介体时,出发点往往不是培养学生的素质能力,学生感受不到来自思政教育的人文关怀,即思政教育对人的素质、能力、情感、思想等的关注和启发,学生感知到的教育介体是“冷漠”的。网络终究只是虚拟的空间,有时并不能从根本解决一些问题,这就需要思政工作者进行网络资源和现实资源的整合,网络资源和现实资源相补、并进。利用好网络资源进行创新教育的同时,用现实资源解决一些重点、难点问题,增进情感交流,同时也引导学生建立良好的生活方式和人际关系,避免沉溺于网络虚拟世界的情况。在素质能力培养的视角下,结合网络时代的特征,教师对日常思政教育工作中的现实和网络资源进行整合,根据工作模块分门别类构建体系化教育介体,构建教育介体的过程也就是搭建素质能力培养平台的过程。在每个工作模块中,可以将工作资源分为现实资源和网络资源,现实资源和网络资源可以在交叉的过程中实现互补。在工作途径方面,在以思政教师、班主任和辅导员为主的教师主体与以群体和个体构成的学生主体间搭建具有“平等性教育主体、互动性教育过程、体系化教育介体”特点的素质能力培养平台。 3.3建立信息化双向评估体系 所谓信息化双向评估体系,就是利用网络时代的信息化手段,建立教师对学生的素质能力评估体系和学生对教师的思政教育评估体系。网络思政教育评估机制是衡量思政教育成果、把握思政教育水准的“计量器”和“风向标”,是完善网络思政教育的重要举措。在教师对学生的素质能力评估体系中,应采用对十二项素质能力指标逐一考核的方式,这样能充分保证专才(即某一项或某几项素质能力指标特别突出的人才)、通才(即绝大多数素质能力指标都优秀的人才)都能得到认可,同时应采用定性和定量评估相结合的方式,定性评估的结果使用旨在助困,即帮助某一项或几项素质能力较差的学生;定量评估的结果使用旨在奖优,即作为学生评优评奖的主要依据。在学生对教师的思政教育评估体系中,可以利用网络的匿名性调动学生的参与热情,评估体系着重评估思政教育中教师的主体地位是否过于突出、教育过程是否互动、教育介体是否体系化,学生将评估结果反馈给教师后,教师应及时调整工作目标、工作模块、工作资源和工作途径。 作者:丁亮单位:南京航空航天大学 航空航天论文:出口管制航空航天论文 一欧盟航空航天产品出口管制法律制度 对法国航空航天产业发展的影响法国航空航天产品出口管制受其国内法及欧盟相关法律约束。总体来看,欧盟在这一领域法制化程度较高,其法律规定因其联盟成立宗旨与目的而又具有明显的区域性。根据《两用物项规章482/2009》的规定,附件2中项目适用欧盟通用出口许可,这一许可在欧盟各成员国国内均具有效力。在2011年规章修订之前,欧盟通用出口许可的范围仅包含向美国、加拿大、澳大利亚、日本、新西兰、瑞士和挪威七个国家出口清单所列极敏感两用物项以外的其他两用项目。2011年修订后的欧盟通用出口许可共分为六类,附件2a即为原文本中附件2所涉及的欧共体通用出口许可,附件2b、2c、2d、2e、2f即规定了向其他指定目的地出口指定物项的内容。随着修订后附件2中两用物项类别及出口目的地国家的增加,欧盟出口贸易领域也日益扩大,不仅降低了出口成本,还提升了欧盟成员国企业的国际竞争力,对于促进法国航空航天产业发展发挥着重要的作用。自2004年1月1日起,法国航空航天工业协会(GroupementdesIndustriesFranaisesAéronautiquesetSpatiales,GIFAS)即代表了法国航空航天及国防安全领域企业的利益。航空工业企业是航空工业的主体,其中法国大部分航空工业都加入了法国航空航天工业协会。目前,法国航空航天工业协会目前有包括法国飞机制造公司、空中客车公司、泰雷兹公司等在内的322家企业。这些企业活跃于航空航天工业的各个领域,如军民用飞机、直升机、发动机、导弹及武器、卫星及发射系统,安全防卫系统以及相关软件应用等等。协会中的积极成员可以分为主要的合同商及大型承包商,机载设备生产商以及航空中小企业委员会中的中小型企业三类。法国航空航天工业协会每年都会年度报告以公布上一年度法国航空航天产业在航空航天及国防安全领域的重要数据。根据法国航空航天协会2012-2013年年度报告,法国航空航天工业总收入,通货膨胀调整前后总收入及出口收入比例。由图表显示数据分析可得法国航空航天企业订单中出口合同占绝大比例,出口收入在通货膨胀调整前波动较为明显,在通货膨胀调整后较为平稳,同时可以预见到随着欧盟出口贸易领域的扩大化,法国航空航天产品出口订单及收入也将在日后呈现稳定增长的趋势。为符合《两用物项规章428/2009》的基本原则以允许成员国出于对其国家安全或公共政策之考虑限制两用物项出口,规章第4条引入了全方位管制条款,即允许在某些情况下,成员国可对未列入附件1和附件4中的两用物项实施出口管制。这一条款的制定源于使出口管制项目的更新与技术飞速发展相一致的需要,同时也可限制因技术创新而未列明在附件1和附件4中但可用于军事的民用物项的出口。此外,根据规章规定,成员国还应成为国际核不扩散体系及出口管制协议的成员,法国一直致力于推动防止大规模杀伤性武器及核武器扩散,同时还积极参加与信息交换、透明化相关的国际实践。在常规武器领域,法国实行严格的出口管制政策,其中涉及到联合国宪章的宗旨及原则,人权,禁运及其他国际社会所认可的限制性措施,武器管制等。这也为法国进行航空航天产品出口的同时提供了良好的国际贸易环境,能更为有效的保护本国国民及航空航天产业的利益。 二法国航空航天产品出口管制法律制度对我国的借鉴 目前,在《两用物项规章428/2009》附件2所含六类欧盟通用出口许可中的2c、2d、2e三类都已将中国(包括香港和澳门)列为出口目的地之一,但欧盟及法国对华出口管制总体而言仍未放宽。航空航天产品因其自身特殊性而具有军民两用性质,我国目前尚未出台相关出口管制的专门立法。我国作为航空大国,在与他国进行国际合作的同时,也应借鉴法国及欧盟两用物项出口管制的相关法律政策完善我国航空航天产品出口管制制度。 1加快我国航空航天产品出口管制 法律制度制定进程我国现已成为国际航空航天市场重要一员并起着举足轻重的作用,但我国航空航天产品出口法律制度却远远落后于美国、法国等航空航天大国。目前,我国没有关于航空航天产品出口管制的专门立法,相关规定散见于各类行政规章及部门规章中。目前现行有效的主要有《两用物项和技术出口通用许可管理办法》(2009年)、《民用航空零部件出口分类管理办法》(2006年)、《中华人民共和国核出口管制条例》(2006年修订)、《中华人民共和国核两用品及相关技术出口管制条例》(2007年修订)、《中华人民共和国生物两用品及相关设备和技术出口管制条例》(2002年)、《中华人民共和国导弹及相关物项和技术出口管制条例》(2002年)和《有关化学品及相关设备和技术出口管制办法》(2002年)。从效力等级来看,我国现行的相关法律规定多属于行政规章,与航空航天产品出口管制相关的优秀法律文件均属于部门规章,其效力等级较低且项目类别繁琐。从法律文件制定及修订时间来看,其管制清单项目内容都已与当前国际航空航天市场发展现状具有一定的滞后性。从法律文件条文设置上来看,我国规定都较为笼统,对航空航天产业的指导性和操作性存在一定的不足。因此,我国应当借鉴法国及欧盟航空航天产品出口管制法律制度的做法,在短期难以制定专门立法的情况下,应先明确军民双线的出口管制模式,对两用物项出口管制制定专门立法,在该法中确定管制项目类别,并将各类别的具体项目内容规定于法律文件的附件之中。这样既提升了法律文件的效力等级,又统一细化了现有的各类部门规章,同时设置全方位管制条款以弥补法律的滞后性,为各企业实际操作提供明确的法律依据并发挥指导性作用。 2积极参与多边出口管制机 制从法国的航空航天产品出口管制的发展沿革不难看出法国一直都是多边出口管制机制的成员国。多边出口管制机制不仅仅是提供国际合作交流的平台,同时由于成员国之间实行通用的出口管制清单及许可程序,既保证了交易环境的稳定与安全,还可以促进成员国之间的贸易往来,将风险较低物项的出口程序简化从而使得交易更为高效。当前国际社会的航空航天大国多为“核供应集团”、“澳大利亚集团”、《瓦森纳安排》等多边出口管制机制的成员国,我国也应当跟国际社会主流做法相一致,积极参与其中,提升我国航空航天产业的国际竞争力,加强与其他航空航天大国的交流合作。 3改善与他国的经贸关系 随着我国航空航天产业的迅猛发展,我国与世界各国的贸易往来将不断增加,但与此同时我们还应当注意到美国、法国等传统航空航天大国对我国的贸易管制依然存在。因此,在完善我国国内相关法律制度的同时,我国还应当深入与美国、法国等航空航天技术强国的谈判与对话,建立合理有效的贸易协调机制,逐渐减少与其之间的贸易壁垒,推进航空航天产品贸易发展。 作者:萨楚拉单位:中国人民大学法学院 航空航天论文:技术转移航空航天论文 一南京航空技术转移中心运行模式 1发挥航空、航天、民航“三航”特色优势 立足江苏,积极实施军转民,整合资源,加速形成学校向产业技术转移的有效机制南京航空航天大学是具有良好军工技术基础的综合性研究大学,研发了一大批运用于国防的高新技术和科技成果,这些科技成果在民用市场同样有着巨大的发展潜力。因此,发挥国防特色,积极推进军工技术向民用市场转移,势在必行。针对国民经济和江苏省发展,中心加强引导军用技术与民用市场的融合,使国防科技在服务军工科研和生产的同时,为地方经济和发展做出突出贡献,赋予学校科技工作新的增长点。有效形成了军民融合、军民互相促进的良好局面。例如,在民用航空发展需求方面,中心重点在通用航空设计制造、航空规划与交通管理、民营运营与空港经济、飞机运行与安全保障、民航培训与先进训练等方面加快推进技术转移和辐射,先后为镇江新区、扬州新区、南京江宁区等地方政府开展航空产业和空港经济规划,与南京禄口国际机场、无锡苏南国际机场、杭州萧山国际机场、上海机场集团公司等20余家省内外机场,中国南方航空集团公司、中国民用航空局华东管理局等航空公司和空管部门,江苏航空产业集团、中国电子科技集团公司第二十八研究所、中国商用飞机公司等科研院所和大型企业建立产学研合作关系,推动我校特色“三航”技术在相关领域迅速应用和转化。 2参与行业共性、关键性技术的研究 积极与地方政府、企事业单位共建合作平台,开展产学研合作,服务地方经济发展中心以国家重点发展的主导产业为抓手,充分利用学校人才、特色优势学科和最新科技成果的优势,积极融入区域创新体系的建设,加强与各级地方政府和企业构建合作平台,走政产学研合作之道路。同时,企业单纯依靠内部技术创新活动实现技术创新能力提高越来越难,需要与外部知识源的合作,因此,校地合作、校企合作已成为地方经济快速发展、企业提高技术创新能力的有效途径。中心先后与南京六合区、张家港、连云港、萧山、武义等19个省内外城市共建南航部级技术转移中心分中心,同时在高端装备制造、新能源、新材料等领域与政府以及企事业单位建立研究院、研发基地、工程中心、联合实验室等36个技术创新平台。这些平台的建立,大大加快了学校最新科技成果向地方转移,促进了当地经济及企业的快速发展。中心依托我校在航空航天民航等领域的国家重点学科、国家优势学科创新平台、国家重点实验室等科技创新平台,围绕国家和区域产业需求,积极参与行业共性、关键性技术研究,促进科技创新成果的转化,显著提升相关行业的发展水平。例如,在江苏省重点发展的新能源产业领域中,中心以我校作为首席单位承担的三项国家“973”项目为基础,整合学校在力学、电子信息和机械自动化等学科方面的科研成果及人才团队,与无锡市展开了全面合作,将“973”项目、国防预研项目等研究的创新成果成功应用到无锡的风电产业,开发出了全球首创的MW级竹质复合材料风力机叶片,共建无锡市风电设计研究院、南航无锡研究院等创新平台16个,有效推动了无锡市在装备制造、新能源等优势战略新兴产业的发展。 3以企业需求为导向 加速科技人员服务企业长效机制建立,有效推进学校最新科技成果转化成社会生产力科技人员服务企业为我校、地方企业、科技人员等搭建了交流合作平台,推动我校最新科技成果迅速向企业集聚,对帮助企业攻克技术难题、提升企业技术创新能力和竞争力、促进先进适用技术向现实生产力转化、促进地方经济发展等方面起着至关重要的作用,也是我校技术转移中心的职责所在。一方面主动贴近企业,挖掘企业技术需求,积极构建企业、中心数据共享平台(南京航空航天大学技术转移中心网站),主动联合企业开展技术开发、技术咨询、成果转化等多形式、多层次的合作,积极推荐教授、博士柔性进企业,直接参与企业技术创新工作,有效开展科技人员为企业服务。另一方面完善制度、规划激励措施,制定各类学科及技术团队的产学研合作策略,实现重点(特色)学科服务重点产业,不断提升中心综合服务能力。同时,中心着力建设打造科技人员服务企业的技术转移人才体系,多次组织涵盖科研老师、学院科研秘书、技术经纪人及中心管理团队等技术转移各个层面人员的技术转移业务培训,打造一支专业水平高、视野开阔的创新型科技人员服务团队,为服务企业工作打下坚实基础,不断强化和提升中心服务人员在市场经济条件下的综合服务能力。 二小结 高校技术转移中心的建设是社会经济发展的必然趋势,积极探索技术转移中心的运行模式,是建设综合性研究大学的必经之路。当然,高校技术转移中心服务地方经济发展的模式与其自身科研特点是分不开的,但不论采取哪种模式,一定要结合实际,采用最适合高校自身发展的模式,充分利用高校的优势资源,不断总结经验,多方借鉴,逐步改进,形成具有自身特色的技术转移中心,以便更好地服务地方经济发展。 作者:刘华翔刘周成白凤单位:南京航空航天大学 航空航天论文:生理学实习航空航天论文 一任职教育的特点针对性强 学历教育是使受教育者掌握必要的基础知识、基础理论、基本素质和基本能力的基础性教育。侧重传授完整的知识和提高学员整体素质的学历教育不同,任职教育主要是在学历教育的基础上,着眼军人晋升职务的需要,培养能够胜任各种岗位工作的专才,不断提高其岗位任职能力,满足其岗位任职需要,具有鲜明的针对性。实践性强。任职教育因其着眼点是岗位任职需要,属于职业教育的范畴,强调的是教育的职业指向性。它关注的是教育对岗位的指向性和适应性,而不关注一个人能否在其一生中持续地获得教育的机会。而是使学员不断获得新知识、新技术和新理论,强调通过实践来理解和运用理论;通过实际操作锻炼来提升能力;通过培训培养来形成良好的职业道德,服务部队,突出培养学员解决任职岗位领域实际问题的能力,使学员成为能够满足部队实际需求的高技能军事人才。综合性强。学历教育旨在使受教育者打下扎实的基础功底,从而为部队输送合格的具有宽厚基础知识的通才,以增强军人在职业上的可塑性,为军人在晋升过程中进一步接受任职教育打下基础。通过任职教育使学员具有较高的综合素质,做到知识与修养、能力与素质、理论与实践的统一。 二如何深化航空航天生理学实习 课教学航空航天生理学实习课具有很强的针对性、实践性和操作性。与其他学科比较,有其自身的特点。首先是在这些试验中,学生体验性教学所占比例较大,且会涉及一些异常的环境因素;另外,除了在实习中会采用普通生理学实验设备外,还会使用一些航空航天医学所特有的实验设备,如低压舱、供氧装备等。 1针对性的教学航空航天生理学实习课 主要是通过实验加深学员队航空航天生理学理论的重点、难点理论的理解,更好的掌握理论课内容。本科生的教学方式就是结合大课理论,对每一个实习课逐一进行讲授。而对于参加任职教育的学员来说,他们来自不同兵种,不同的地域,所要保障的对象也不尽相同。所以,针对他们的教学不能照搬本科生的教学方式。应针对他们的工作特点,制定更加深入的、更有针对性的教学计划和教学内容,使学员能够学到与其工作密切相关的理论和实验知识。例如:对于工作点处于南方的航医,《热暴露对动物生理机能的影响》应该重点讲解,和其他班相比在理论和实验上都应该有所偏重,加深他们对热负荷相关知识的理解,提高他们在实际工作中分析处理热负荷对人体带来不利影响的能力。而对于来自高原和保障对象为直升机飞行员的航医来说,缺氧是他们航卫保障的主要内容。所以,就应该重点给他们安排《低气压对小动物机体的影响》以加深他们对缺氧相关知识的理解,提高他们的工作能力。随着航天事业的发展,航卫保障也面临新的挑战。这就需要航医不仅要具备更多的专业知识,还需要具备一定观察、分析和研究问题的能力。所以,在讲授一般实习课的同时,也应该鼓励他们将工作中发现的一些新的问题拿出来和教员一起分析,并制定实验方案予以验证。以提高他们处理研究解决新问题的能力。 2人体体验实习课 人体体验实习课是航空航天实验课教学的重要内容,也是和航医工作非常贴近的一项内容。让进行任职的学员通过人体体验课亲身体验航空不利环境因素(如缺氧)对人体的影响,防护及其对抗措施,加深学员印象,使学员通过实践来理解和运用理论;通过实际操作锻炼来提升能力,使学员达到能解决任职岗位领域实际问题的能力。如加压呼吸训练实习课,传统的学历教育的教学方式是安排部分学生进行人体体验,其余学生进行观察记录。而参加任职教育的航医学员在工作中就需要对飞行员进行训练,所以要求全部学员都要参加体验,熟悉加压呼吸的呼吸方式,掌握加压呼吸的动作要领。其次,参加任职教育的学员来说,他们已经具备一定基础理论知识,有些还具有一定的工作经验,教员就需要在课堂上和学员进行更多的沟通和交流,更加清楚的讲解体验实习的每一个步骤,每一个细节。使学员不留一丝盲点,做到理论与实践的统一。 三讨论 课传统的讨论课是通过实例引导和教员指导下的课堂讨论、资料查询、自学等方式启发学生分析、讨论有关航空航天生理学问题,学习航空航天生理学知识。该实验课以学员宣讲为主。教员提出与大课理论相关并且与航空军医实际工作密切联系的实际问题,由学员自己运用所学到的知识解决实际问题,并且亲自讲述解决问题的思路、方法。对于在基层工作多年的航医来说,他们可能会接触到更多、更复杂和更实际的案例。而由于他们工作地点和保障对象的不同,所遇到的案例也就具有了一定局限性。为了培育新形势综合性航医。在讨论课中将来自不同工作地点、保障不同对象的航医集合到一起。让他们每人准备一个讨论题目参加讨论,最后由教员结合每个题目进行串讲。使每个参加培训的学员都具有处理不同环境、不同保障对象的能力。总之,只有把握任职教育特点才真正的做到深化航空航天生理学实习课教学改革,才能使航空航天实验课在造就高素质、高层次、创新型、综合航医中发挥重要作用。 作者:白云刚焦博程九华谢满江单位:第四军医大学 航空航天论文:现代大学航空航天论文 一、工会紧抓履职机遇,努力构筑维权渠道 1.积极发挥组织协调作用 工会立足维护职能,全面承担委员会办公室工作。校工会常务副主席任委员会副主任,副主席担任秘书,列席会议,负责各种申诉事项的接待、分类、办理和答复等有关申诉程序的组织落实工作。由于申诉审议委员会职能的特殊性,工会紧密配合委员会,积极与学校、职能部处、相关单位进行沟通与协调,特别是认真协调落实申诉决议,有力地保障了工作的顺利开展。 2.勇于担当多种角色 第一,做好学校党政的助手和参谋。在组建机构、建章立制、聘请委员人选等各项工作中,深入调查、细节论证、汇报方案、认真落实,踏实为教职工维权工作搭建平台。第二,当好教职工的娘家人。公正的理念、细致的工作、热心的服务是获得教职工信任的保障,敢于承担、善于倾听使申诉教职工第一时间得到心灵的帮扶,对矛盾纠纷起到了关键的缓冲作用,充分体现了工会是值得信赖和依靠的娘家人。第三,干好解决矛盾的搭桥人。进入申诉程序,教职工有机会充分表达自身权利,管理部门也对工作过程做出说明,工会在申诉程序的每项工作中努力做好搭桥工作,使得严格执政与温度管理相辅相成,尽最大力量寻找解决矛盾的出口。 二、科学运行申诉机制,提升学校服务公信力 1.健全工作机制,严谨公正办案 首先,认真制定规章制度。申诉审议委员会经过多次集体讨论,制订了《北京航空航天现代大学专业技术职务评审及岗位聘任工作申诉审议暂行条例》等相关文件,建立了一套科学规范、符合校情、操作性强的工作机制和体系。第二,严格遵守工作制度。委员会坚持参会委员必须达到三分之二以上方能进行决策的制度,表决时除特殊情况之外须全体出席。委员会讲求实效,明确申诉事项分工,认真研究学校政策,严格审理申诉材料,与申诉人及所在单位负责人谈话,进行详细而缜密的调查,召开会议集体讨论,进行表决,积极与人事部门商洽,及时向学校领导汇报,委员会慎重地对每一位申诉人给予答复。第三,委员严格自律。申诉审议委员会委员由各学科专家以及校工会负责人等十一人组成,每届任期三年。他们来自学校理工文法管等不同的学科,都在所属学科具有较高知名度,办事公正,具有高度责任感和品格感染力,他们中有区人大代表、派人士、学院的行政领导和工会主席,他们不仅是能言直言会言的教授代表,也是所在学科领域领军队伍的权威学者。为了更好地履行申诉审议委员会委员的职责,确保公平公正办案,委员们坚持回避制度,三名委员退出了校、院职称评审委员会。第四,严格依法办案。委员中一名法学专家负责把握法律程序,依法维护教职工的权益,确保每项申诉都根据劳动关系法等各级法律政策详细地进行法律解析。对于教职工无效及非权益申诉,委员会对申诉人进行耐心的解释与疏导。 2.程序规范严格,保障公平公正 首先,规范申诉形式。申诉书必须采用书面形式并由申诉人本人签名后提交申诉审议委员会办公室,委员会对于不符合形式要求或匿名的材料不予受理。第二,明确受理时效。根据学校工作进程,职称评审申诉材料必须在各学科评审组评审结果公布后一周内提交,岗位聘任申诉材料则在各学院、部门评审结果公示后一个月内提交。第三,严格受理时间。申诉审议委员会受理申诉后,在一个月内必须向申诉人做出答复。确有必要延长的,最长不得超过三个月,确保及时有效地对教职工的申诉进行反馈。第四,明确审理程序。申诉审议委员会通过调查、听证或其他适当的方式对所反映的问题进行核实,根据调查核实的情况,在征求相关各方意见后,依据学校有关制度、规定提出处理意见并通知相关单位和职能部门执行。 三、推进学校民主建设,实现管理服务双赢 1.推进了学校提高治理能力和现代大学的建设进程 高校设立教师申诉审议委员会,是学校在新的视角下对高校治理能力和现代大学建设的深入探索。通过不懈努力,申诉审议委员会正确行使学校和教职工赋予的监督职权,做到既不失职、又不越权,代表教职工进行民主监督,促进了相关工作的公开、公平、公正,在维权、矛盾调解、利益协调等方面发挥了重要的作用,促进了学校决策的科学化与民主化。目前,学校职能部门在制定相关政策时,主动邀请委员会参与研讨,在源头上进行参与和监督,申诉机制也规范纳入职称评审和定岗定级位工作中,成为一项必要环节。 2.促进了学校和谐校园建设进程 在学校各项建设事业飞速发展时期,凝聚力量是关键。申诉机制的建立,表现了学校关怀教职工个体利益发展的管理理念,同时也通过正面维权不断提高科学管理能力,检验科学管理水平。近三年来,申诉委员会共受理申诉21项,其中岗级聘任11项,职称评审申诉8项,博导延迟退休事项2项,申诉委员会多次调研,并召开全体会议对每一件申诉进行集体讨论和审定,研究与学校沟通的方案,有效地调解、化解矛盾,尽早避免了学校发展建设中教职工和学校间的不和谐因素,切实依法维护了教职工的合法权益,为学校和谐民主建设做出了实际贡献。经过申诉委员会的受理、调解与沟通,两名岗位申诉人深入了解情况后同意撤诉,两件岗级申诉问题得到了解决,一项工人岗位技级问题也寻找到了解决的具体方案,并在后续得到相应落实。特别是2013年,受校领导委托,申诉审议委员会对学校延迟退休工作进行了调研,并向学校提交了调研报告。最终,学校在政策制定中采纳了委员会提出的建议,使此项工作得以妥善平稳的实施。 3.提高了工会维权职能的作为能力 作为学校和教职工的桥梁纽带,工会以申诉审议委员会工作为抓手,宣传和提高了教职工的维权意识,紧抓时机纵深发展民主监督和维权工作职能,通过参与委员会与申诉人约谈疏解矛盾,实现心理帮扶。同时,工作中,工会协调关系、汇集力量、建言献策、服务大局,学校形成了“学校支持、工会铺路、委员会发声、职能部门协作、教职工维权”的和谐校园建设新局面。 作者:杨瑞静单位:北京航空航天大学 航空航天论文:航空经济航空航天论文 一、机遇与挑战 随着全球经济一体化及速度经济时代的加速发展,航空经济在社会发展领域中的地位日益提高,郑州航空港经济综合实验区的建设和发展,不仅为中原经济区的进一步建设带来了机遇与挑战,同时随着航空航天类专业人才的需求不断扩大,也给河南省航空航天类高校及相关学科的发展带来了巨大的机遇与挑战。 (一)国家和区域战略需求助推航空航天类高校及相关学科的发展 1.国家重视航空、航天发展 在《国家中长期科技发展规划纲要(2006~2020年)》的16个重大专项中,大型飞机、载人航天与探月工程被列入其中,同时它们也被列入国家“十二五”科技发展规划中,显示出我国对航空、航天产业在国家科技及经济发展中战略性地位的重视。我国在航空、航天领域的国家决心和惊人进展,也给原来航空工业行业的各高校带来了巨大的发展机遇,更强烈地拥抱航空,凸显航空特色成为原航空工业高校明确的战略抉择(张天夏,2013),也为其他有实力开办、发展航空航天类相关专业的院校指明了发展方向。面对如此有利的发展环境,河南省也应该把握机遇,继续发挥郑州航空工业管理学院原有的航空特色,整合全省优秀的高校资源,大力发展完善航空航天类学科建设,跟上国家发展的步伐。 2.郑州航空港经济综合实验区发展需要 2013年3月7日国务院正式批复的《郑州航空港经济综合实验区发展规划(2013~2025年)》指出郑州航空港经济综合实验区是全国首个上升为国家战略的航空港经济发展先行区,该规划现在已经成为中原经济区国家战略的强有力抓手,成为河南省与国家有关部门对接的政策依据。郑州航空港经济综合实验区的建设,一方面需要大量优秀的航空航天类专业人才投入到港区的实际建设和工作中去,另一方面需要一批具有高水平科研开发能力的高校及科研院所支持港区的长期稳定发展。而航空航天类专业人才的培养与长期的智力支持都离不开航空航天类高校及相关学科的发展与完善。郑州航空港经济综合实验区的建立带来了各层次航空航天类专业人才的刚性需求,但河南省目前对航空航天类专业人才的培养基础相对薄弱,省内相关人才的供给远远不够,而长期从省外引进人才又会给港区的建设带来成本等方面的压力与问题,所以河南省航空航天类高校及相关学科的发展势在必行。与此同时,河南省航空航天类高校及相关学科的发展不仅能够解决为郑州航空港区输送人才的问题,从长远来看河南省航空航天类高校及相关学科的发展与完善也将促使河南省航空航天类相关专业的科研能力及高端人才的培养,从而进一步为郑州航空港区高科技产业的发展提供长期的智力支持,促进郑州航空港区高端产业的不断发展。由此可见,航空港区的建设及航空经济的发展与航空类高校及相关学科的发展息息相关,航空港区的建设将带动航空类高校及相关专业的发展与完善,反过来航空类高校及相关专业的发展与完善又支持和推动了航空港区的进一步发展。因此,河南省应把握住郑州航空港经济综合实验区建设这一机遇,加快河南省航空类高校及相关学科的建设,从而促进河南省航空经济的不断发展,进而推动中原经济区的进一步发展。 (二)河南省航空航天类高校与学科发展 必须直面国内竞争压力纵观全国各大航空航天类高校,除国内五大航空工业大学(北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学、南昌航空大学、沈阳航空航天大学)以外,许多985或211院校(如清华大学、同济大学、浙江大学、西安交通大学等)及一些民航(如中国民航大学)与军事航空院校(如国防科技大学、空军工程大学等)也都开设了航空航天类相关专业。这些非航空工业高校非常重视国家科技战略的转变与航空经济的凸起,不断加强航空航天类相关学科与专业的建设,都形成了一定的特色并积攒了相当的实力,增加了我国航空航天类中高端人才的供给。但这些高校打破了航空工业、民用航空高校传统的人才培养领域之后,也一定程度上挤压了河南省高校航空布局的空间。河南省航空类高校及相关学科的发展还处于起步阶段,虽然郑州航空工业管理学院目前也取得了一定的发展,但从整体来看河南省航空航天类高校及相关学科的发展与国内一流航空高校相比还存在着巨大的差距。因此,为缩小差距,河南省亟须将省内航空航天类高校及相关学科的建设与发展上升到我省高等教育“十三五”与中长期发展规划之中,以平衡和完善我省高等教育的全面发展,进而更好地服务于中原经济区的建设与发展。 二、对策与措施面对航空经济 在国家社会经济发展中日趋重要的战略地位及郑州航空港经济综合实验区建立所带来的机遇与挑战,河南省必须重视航空类高校及相关学科的发展,制定以郑州航空港经济综合实验区为优秀的河南航空人才高等教育发展战略,实施本科航空类高校、高等职业教育航空类高校协同发展战略,以满足航空港区建设对不同层次航空人才的需求;构建特色鲜明的航空类大学、航空类特色学院、航空类相关学科集群、航空类产业技术研究院为支撑的高端航空教育和科研生态体系。具体措施如下: (一)尽快组建郑州航空大学建议 以郑州航空工业管理学院为基础,全方位升级改造,组建新的郑州航空大学,形成航空制造与民航运输齐全的特色大学。郑州航空大学应在巩固现有优势学科的基础上,积极引进优秀师资,加大学科整合力度,增加相关专业,健全有关学科,组建相关院系,重点建设航空制造工程学院、飞行器工程学院、国际飞行学院、空中交通管理学院、乘务学院、航空物流学院;深化航空经济、航空安全、通用航空和航空法律等专业建设。打造双翼齐飞的人才培养体系。在研究生培养层次,优先发展与航空有关的教育,尤其重视航空专业硕士的培养。在本科层次,扩展航空宇航科学与技术一级学科之下的各类专业,健全有关民用航空运输专业。 (二)加速创设若干独立航空学院 针对航空制造与民用航空运输两方面的需求,一方面应整合各方优势资源,加速组建若干飞行学院;另一方面应建设以航空工业为主的航空学院。目前,河南省内有两个飞行人才培养基地:洛阳有中国民航飞行学院洛阳分院,安阳有安阳航空运动学校、安阳工学院飞行学院和安阳职业技术学院的通用航空飞行人才培养基地。鉴于国内飞行人才奇缺的现状,应该高度重视组建若干新的飞行学院。优先发展郑州航空工业管理学院牵头的国际飞行学院。该学院将由纽约市立大学约克学院和纽约飞行学院、郑州航院和河南省民航投资发展有限公司共同发起组建,开展航空相关专业合作办学。该学院选址在郑州市上街区,按照股份制模式运行管理。学院将主要开设飞行技术、飞行器制造、飞行器动力、机务维修、领航、签派、安全技术管理、航空金融、空中乘务和航空物流等相关航空专业。中原工学院与俄罗斯这种国际合作创建航空学院的模式也可以推广。此外,适时推进河南省民航投资发展有限公司与中国民航飞行学院的战略合作,在河南境内选址建设新的飞行学院。 (三)重点发展航空宇航科学与技术学科、航空物流与航空金融学科 鼓励河南省具有工科重点学科的高校,特别是郑州大学、河南大学、中原工学院、河南科技大学与河南理工大学等高校大力发展航空航天类专业,在本科和研究生两个层次“双翼齐飞”,积极培育航空人才。依托自身优势,依托国内外力量发展高端的航空宇航科学与技术学科,建议先从该学科的有关专业、有关方向发展,逐步向该学科下设的有关二级学科与重点专业汇聚,从而以学科发展促进河南航空优先发展战略的实现。为适应郑州航空港建设和河南地处中原、货通天下、物流便捷的优势,重点支持相关高校大力发展航空物流和航空金融等学科。为此,要高起点规划,突出航空物流特色,重点设置航空运输、航空物流、物流工程、仓储配送、报关、保税物流等专业,力争打造一批在国内有影响力的航空交叉学科。 (四)以郑州航空产业技术研究院为依托发展战略性 新兴产业科研院所集群为从根本上解决河南航空发展的原动力不足问题,相关部门应在郑州航空产业技术研究院的基础之上,集合相关专业优秀人才与科研力量,发展战略性新兴产业科研院所集群,举全省之力打造前瞻性、整体性、基础性的民航和航空高科技研发中心。一方面,已建好的郑州航空产业技术研究院可以依托郑州航院,吸收中航工业的国家航空研究院、北航、南航、西工大、中国民航大学等国内外航空类高校和科研院所的资源,培养硕士、博士;加强航空类技术的原创能力与技术转移。另一方面,通过研究院集群的建设和发展,重点开展河南民航和航空领域战略性、前瞻性和基础性技术发展的策划与研究,研发具有影响力的高新航空技术、航空物流技术、信息技术和航空产业投资,推进河南民航和航空工业科技水平和整体竞争力的提高。 三、结语 面对航空经济发展的重大机遇,河南省虽然也面临着航空航天类高校及相关学科发展基础薄弱等困难与挑战,但河南省高校潜藏着发展航空航天类专业学院、建设航空航天类相关学科与学科集群的巨大热情和潜力,只要政策设计得当,规划合理,河南省高等教育支撑航空航空经济的局面一定能尽快实现。 作者:张志宏任艳欣郝红军单位:郑州航空工业管理学院 航空航天论文:教学实验室下的航空航天论文 1航空航天类专业的特殊性 航空航天类专业的应用对象包括卫星、飞机、导弹、炮弹甚至还包括舰船和潜艇。在世界范围内,所有的工科教育都是基础教育和应用基础教育的结合,航空航天类专业亦不例外。这一特点引导着高校教师在航空航天类专业的研究领域和研究方向,也决定了高校教师必然与军方及大型的航空航天研究院所联系密切。从上述应用对象可以看出,除了为数不多的民用产品外,大都与关系国家国防安全的军用产品有关,尤其一些尖端科技产品更是如此。事实上,即便是那些民用产品,其优秀技术也往往涉及国家秘密或者商业秘密,如民航飞机发动机的设计和制造技术一直为几个军事强国所把持。这些特点意味着许多高校航空航天类专业的研究场所和实验场所必须遵守人员出入受限、接触范围受限的法令法规,为“卓越计划”的充分实施带来了巨大的挑战。 2航空航天教学实验室建设的必要性 很多航空航天类专业的课程都是与实际工程紧密结合的,以航空航天类专业本科生必修的专业基础课自动控制原理来说[12],不仅要讲授基础理论知识,还要引导学生运用所学的自动控制知识进行飞行器制导控制系统的设计,这需要基于实验室的实践教学来进行辅助。虽然各航空航天高校均已建立了各级别的专业实验室,但这些实验室仍主要为研究生所用,且其承担的多是一些国防科研任务,不一定适合本科生接触和参与。这也是导致航空航天类专业本科生实践能力不足的另一个因素。随着我国航空航天事业的持续发展,国家和地方的支持力度也不断增强,开设航空航天类专业的高校越来越多,不管是研究型高校(985工程大学),还是教学研究型高校(211工程大学)都唯恐落于人后,争相设立与航空航天方向相关的学院或专业。这在造成每年毕业的本科生数量与日递增的同时,配套设施建设尤其是本科生教学实验室建设的进度滞后,也使得这些专业的毕业生质量参差不齐,进一步凸显了他们动手实践能力不足的问题。随着“卓越计划”的推进,教学实验室在高校教学、科研和学生培养方面的作用会越来越大,加强专业教学实验室的建设,并建立有效、开放的运行机制,将是切实提高学生工程实践能力的重要抓手。因此,有必要建立航空航天类专业的本科生教学实验室,用以承担本科生的实验教学和各类竞赛、创新计划等任务。 3航空航天教学实验室的建设经验 北京理工大学(以下简称我校)建于1940年,是中国共产党创办的第一所理工科大学。建校70多年来,一直以建设强大的国防力量为己任,秉承“实事求是,不自以为是”的校风,在航空航天领域取得了诸多辉煌成果。结合我校航空航天类专业的前述特殊性,以我校相关专业的教学实验室建设经验为例进行说明。 3.1立足校内,建立实验教学基地本科生教学仍以高校校内为主要场所,在校园内建设高水平的专业实验教学基地是重中之重。我校与航空航天类专业本科生培养相关的专业教学实验室或工程教学中心有三个,即航空航天工程北京市实验教学示范中心、基础力学北京市实验教学示范中心和北京理工大学宇航学院学生课外科技创新基地。宇航学院学生课外科技创新基地是学校的“985”计划项目,已持续投资近200万元,2002年开始组建,2005年建设完成后至今仍不断补充和完善。面向全校尤其是航空航天类专业的本科生、研究生开设了近20门实验选修课程,每年平均接纳学生1000多人。同时承担国家教育部、北京市创新项目研究5项,参与学生30多人,为全国大学生电子竞赛、北京市电子竞赛培训八届学生计300多人,获奖15项,为大学生课外科技作品竞赛培训了近200人。该实验教学基地为航空航天类专业学生的实践能力培养起到了重要的作用。 3.2科教互融,掌握技术前沿教学与科研的交互融合,不仅有助于培养学生的专业兴趣,同时有助于学生了解工程技术的难点和前沿领域,这需要确立具有实用性和创新性的实验教学内容。原有实验教学方式存在的不足主要是:实验内容陈旧,多是原理性的验证实验,学生和老师均缺乏动力和兴趣。为此,航空航天类专业的责任教授和管理、实验人员一起重新规划了实验教学模式。在实验教学中,注意发挥学生的积极主动性和创新思维,在原理性验证实验的基础上,更注重在强化基础理论的情况下结合学科发展前沿,鼓励学生分组、分工完成课题。既培养学生的动手能力,又培养学生团队协作的精神。同时,充分发挥学科优势,鼓励教师把最新的科研成果融入实验教学环节中,甚至鼓励教师把自己的在研项目经过处理后引入实验教学。经过几年的运行和完善,已经形成了一批特色鲜明的专业实验课,并在飞行器现代设计方法、飞行力学、飞行器制导控制系统设计等专业课程的实验教学中取得了优异的成绩。 3.3兴趣牵引,建设专业社团我校航空航天类专业一直注重培养学生的专业兴趣,认为这是让学生由被动学习向主动学习转变的良好催化剂,同时也是激励创新的原动力。针对航空航天类专业的特点,2001年成立了学生科技创新社团———航模队,共有队员100余人。为了更好地引导和鼓励科技创新,学校还定期举办与此相关的讲座和竞赛,并为每组参赛选手配备专业的指导教师。经过多年的探索实践,航空航天类专业在人才培养,尤其是拔尖创新人才培养方面形成了系统的学生科技实践创新体系:加强实践创新基地建设,引导科研一线教师积极参与,培养学生科技创新团队,培育和支持学生科技创新作品,激发大学生科技创新和实践探索意识,发扬吃苦耐劳、团结合作的精神,使更多的大学生了解科技创新,热爱科技创新,投身科技创新。自2005年以来,多项学生作品在国内外科技创新竞赛中获得大奖,尤其是在被誉为当代大学生科技创新“奥林匹克”盛会的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上,已获得三个全国一等奖。 3.4校企合作,打造部级实践中心为了更好地了解用人单位的需求,更切实地贯彻落实“卓越计划”,我校一直注重航空航天类专业的校企合作。每届学生大三学习结束的暑假,都会安排两周~三周的毕业实习,针对学生的专业特点,精心遴选实习单位,让学生亲临生产第一线,感受工程产品的真实生产过程和生产工艺。经过多年的坚持发展,实习地点已覆盖诸多大型航空航天及兵工企业,并在兵器工业第二〇三研究所、兵器工业西北工业集团、中航工业西安飞机工业集团、8359所、航天519厂、中国空间技术研究院等单位建立了北京理工大学工程实践教育中心。在“卓越计划”的推动下,飞行器设计与工程专业从2012年开始每年选派4名学生,在学校及企业双导师的指导下,于兵器工业第二〇三研究所完成毕业设计,充分体现了企业深度参与培养的特色。中国兵器第二〇三研究所一直是学校航空航天类专业尤其是飞行器设计与工程专业的实习基地,近十年运行下来,积累了丰富的操作经验。目前,我校已与该研究所合作建立了部级的工程实践教育中心,并获批为部级大学生校外实践教育基地。同时,学校还与中国空间技术研究院合作建立了部级的工程实践教育中心。这些部级教育中心或实践基地的建设,为校企深度合作及学生实践能力的培养提供了良好的平台。 3.5国际合作,拓宽学生视野学校航空航天类专业一直注重培养学生的国际视野,鼓励学生到海外著名大学的实验室学习和完成毕业设计。以宇航学院为例,每年到海外高校做毕业设计的本科生比例为10左右,包括萨马拉航空航天大学、鲍曼大学、慕尼黑工业大学、代尔夫特理工大学、香港科技大学、弗莱堡大学、马德里理工大学等均与我校建立了良好的合作关系,为本科生接触并融入世界一流的航空航天实验室提供了便利的条件。从运行十多年来的成果积累及参与该项计划的学生的发展来看,达到甚至超过了预期目的。在“卓越计划”实施的五年内,计划将每年去海外做毕业设计的学生比例推进到30左右,同时制定了去海外高校进行毕业设计、去海外大型企业参观、再直接进入国外企业实习的三步走方针。并积极引进海外大学实验室的建设经验,完善学校相关专业实验室的建设工作。 4航空航天教学实验室的建设思考 结合航空航天类专业的教学实验室建设经验和已经取得的成果,今后航空航天类专业教学实验室的建设应该加强以下三个方面的工作。 4.1加强实验室的体系建设航空航天类专业尽管名称和方向各异,但却是一个围绕应用对象不同功能的有机整体。从学生的培养角度来说,尤其是本科生的培养,需要全面了解和通盘考虑。如北京理工大学航空航天工程北京市实验教学示范中心已经构建完成或部分完成了包括飞行器总体设计、制导与控制技术、半实物仿真等在内的多套与飞行器设计相关的实验系统,就是一个很好的尝试。 4.2加强实验教学团队的建设教师是实验体系的主体,实验教师队伍的水平和能力,在整个实验体系运行中起决定性的作用。必须建设一支结构合理、人员精干、专兼结合的实验教师队伍,这支队伍应在培养本科生的实验与创新能力方面发挥主导作用。学校应充分意识到师资队伍在实验教学以及人才培养中的地位,制定相应的政策法规保障实验教学队伍的发展和壮大。 4.3加强合作与开放力度航空航天类的本科教学实验室不应该仅仅着眼于自身校园内的若干平台,而更应该把目光放眼于整个高校圈、相关企业及相关的国外大学实验室和企业。作为教学实验室建设的一部分,在加强学校不同专业之间合作的同时,更加切实地加强校校合作、校企合作和国际合作力度,同时加大开放力度,真正做到设备共享、人员共享和资源共享。 5结束语 在贯彻落实教育部“卓越计划”的大背景下,加强和完善航空航天类专业教学实验室的建设是一项迫在眉睫的任务。本文在明确航空航天类专业特殊性的基础上,分析了航空航天类专业教学实验室建设的必要性。总结了北京理工大学航空航天类专业教学实验室的建设经验,包括立足校内、科教互融、兴趣牵引、校企合作、国际合作等方面。最后讨论了以加强实验室的体系建设、实验室教学团队的建设和合作与开放力度为重点的建设方向。总之,期望我国高校的航空航天类专业以“卓越计划”的实施为契机,针对“卓越计划”的具体特点,打造高水平的本科教学实验室,为培养具有国际视野的高层次、创新型的航空航天类工程人才贡献力量。 作者:赵良玉唐胜景王伟王正平单位:北京理工大学 航空航天论文:实验课教学航空航天论文 1航空航天生理学实验课的特点及改进 航空航天生理学实验课可分为验证性实验课、人体体验课和讨论课三类。这些实验与其他学科的实验相比较,有其自身的特点。首先是在这些实验中,体验性人体实验所占比例较大,且会涉及一些异常的环境因素;另外,除了在实习中会采用普通生理学实验设备外,还会使用一些航空航天医学所特有的大型实验设备,如低压舱、歼击机供氧装备等。而且每一类实验课都有其自身的特点,下面就三类实验课的特点和改进意见进行详细论述。 1.1验证性实验课验证性实验课主要是通过实验加深学员对航空航天生理学重点、难点理论的理解,更好地掌握理论课内容。以低气压对小动物机体的影响为例,该实验课通过实验要求学生:①观察高空减压病、高空胃肠胀气以及体液沸腾的表现特征;②了解高空减压病、高胃肠胀气以及体液沸腾的发生与大气压力和气压高度之间的关系。该实验每4-8人一组。各实验组进行合理分工:主持实验、减压操作、时间掌握、上升高度观察、动物解剖、上升与下降过程中动物情况观察与报告,以及实验记录等。让学员分别观察:①18000m高度上升实验:观察高空低气压后血管内气泡的形成及特征。取一只正常大鼠放入低压舱,快速上升至18000m并停留6min,在气压高度上升过程中观察动物缺氧致死的表现。快速下降后解剖动物,仔细观察血管内有无气泡形成。②25000m高度上升实验:观察高空胃肠胀气及皮下气肿。取正常大鼠一只放入低压舱,快速上升至25000m并停留6min,在上升过程中观察动物腹部膨胀的情况。注意观察皮下气肿发生的时间、部位,是否扩张及扩张的顺序和停止扩张的时间。待低压舱降至地面后,取出动物剪开气肿部位皮肤,观察皮肤剥离后形成的空腔。③25000m高度上升实验:直接观察高空胃肠胀气及血液沸腾现象。将第2步中解剖过的大鼠直接剪破其心房、血管,使血液流出积聚在胸腔内在将其放入低压舱。快速上升,观察胃肠胀气和血液沸腾的发生与气压高低的关系。然后缓慢下降低压舱并观察上述现象消失与气压高度的关系。通过实验使学员直观地看到高空减压病的发病机制,以及高空胃肠胀气和体液沸腾的发生与大气压力和气压高度之间的关系。真正做到理论联系实际,加强了学员在航空军医实际工作中处理问题的能力。随着航空航天事业的发展,航空保障工作不仅要求航医要掌握一定的专业技术知识,更要具有一定自主学习能力和探究问题的精神。我们将改进现有的验证性实验课,通过启发教育,设置一至两个开放课程,积极鼓励学员自己提出需要验证的现象,教员只提供实验设备和必要的指导,真正提高学生自主学习和探究学习的能力。 1.2人体体验课人体体验课使学员亲身体验航空特殊环境因素(如缺氧)对人体的影响,使学员了解书本上不能精确描述的个人感受,并对难以理解掌握的知识点如缺氧和加压呼吸训练,通过亲身体验加深理解。以低压舱模拟上升体验与观察为例。本系建有低压舱,并配备了相关设备,可在缺氧耐力的检查时测定呼吸、脉搏、血压、心电、脑电、血氧饱和度等生理指标,旨在通过低压舱模拟上升,让学员:①体验和观察低气压对人体的物理性影响;②体验和观察高空缺氧对人体的影响。该实验每舱上升由6-9人分为3组进行。低压舱上升时采用我教研室制定的上升方案。上升人员地面高度吸纯氧排氮10分钟后,开始以20m/s的速度上升至8000m,短暂停留后以同样的速度上升至11000m,短暂停留完成低气压体验后,以15m/s的速度下降至7500m进行缺氧体验与缺氧耐力检查。完成后以10-15m/s的速度下降到4000m,再以10-15m/s速度降至地面高度。通过该实验使学员对抽象的知识点有了主观感受,加深了理解并且认识到学习航空航天生理学对航空军医工作的重要性,激发学员学习积极性。在学校和本系的支持下,人体体验课的教学设备投入越来越大,我们力争做到每个学员都能成为人体体验课的被试,使学员对理论课的学习内容及时温故知新,对航空中不利因素对人体有哪些影响、影响的危害性及防护手段,以及对航空中常用仪器设备有一个充分认识。 1.3讨论课讨论课是通过实例引导和教员指导下的课堂讨论、资料查询、自学等方式启发学生分析、讨论有关航空航天生理学问题,学习航空航天生理学知识。这种授课方式既加深了学员对大课内容的理解,又增强了学员解决实际问题的能力。该实验课以学员宣讲为主。教员提出与大课理论相关,并且与航空军医实际工作密切联系的实际问题,由学员自己运用所学到的知识解决实际问题,并且亲自讲述解决问题的思路、方法。学员通过宣讲真正做到了知识的融会贯通,并且由被动学习转为充分发挥自身的主观能动性解决问题,提高了学员在未来工作中解决问题的能力,锻炼了作为航医的主要工作内容航卫保障宣讲的能力,并为以后的宣讲积累了经验和原始材料。随着战斗机性能的不断提升以及防护装备的不断改进,原有的讨论案例已经不能完全满足课程的需要。这就要求我们教员要努力寻找更新、更好的讨论素材。讨论课需要学员自己花大量的时间,查阅相关资料,这些资料的来源又大多依靠学校图书馆的现存藏书作为保证。但就学校现存的有关书籍来看,还不能完全满足学员的需要。此外最新、最前沿的讨论素材也需要教员通过网络资源才能得到。因此,学校完善网络建设、开放网络资源并且给学员更多的自由时间就显得尤为重要。 2总结 总之,只有在继承和把握航空航天生理学实验课特点的同时,不断根据学科发展的需求进行改进,才能使航空航天实验课在造就高素质、高层次、创新型、综合人才中发挥重要作用。 作者:焦博余志斌张琳单位:第四军医大学航空航天生理学教研室 航空航天论文:航空航天临床医学在职培训初探 参加在职培训的学员大多来自于一线部队,这是部队医疗保障工作整个链条的最末端,也是航空卫生保障工作的最前沿。维护和促进官兵的身心健康是提升部队战斗力的关键所在,故其工作的重要性不言而喻。然而由于受病源、医疗设备、经费等方面的限制,加之在病种、检查仪器、药物种类等方面难以为卫生人员提供良好的实践机会,导致卫生保障人员业务水平停滞不前,甚至出现“非进而退”的现象,因此,在职培训对基层军医尤为重要。在以往的在职培训教学工作中,我们采用“以不变(教学内容、教学模式、教学标准不变)应万变(学员层次不同)”的方式进行教学,出现了学员不愿学、教员不愿教、成效不明显的现象。如何真正体现在职培训的价值、发挥在职培训的作用值得我们深思。为此,航空航天临床医学教研室进行了大胆尝试,采取“以变应变”的在职培训教学新模式,取得了良好的教学效果。 1在职培训学员的特点 1.1医学背景及任职层次复杂多样 参加在职培训的学员有些是刚毕业一、两年的本科生,有些则是在基层工作多年的军医(航医),甚至院(队)长;有些学员在单位主要负责内科日常工作,而有些则负责外科工作,还有一部分学员从事眼科、超声科等专科工作。学员之间的医学背景不一,知识结构和工作经历差异较大。另外,绝大多数学员脱离学校时间较长,对于学校的学习生活需有一段适应过程。 1.2专业知识相对薄弱 在职培训学员在基层主要从事常见病、多发病的诊断及治疗工作,要求熟练掌握基本应急救治技术,但由于各种客观和主观因素导致其业务水平有限,动手操作能力较弱。在本教研室组织的课前摸底考核中,发现许多学员不能按标准完成一些临床常用、操作简便的检查,如眼底镜、裂隙灯、额镜等。此外,对于基层部队最常见的运动性外伤的诊断和处理,大多数学员连最基本的体格检查(不需借助仪器)都未能掌握。1.3知识诉求更为直接在职培训仅有短短三个月时间,航空航天临床医学知识的学习时间更短,仅一个月左右。在课前座谈中我们了解到学员对航空航天临床医学课程的期望值较高,学习热情充足。他们是带着工作中遇到的问题来学习,格外珍惜这样的学习机会,希望通过培训能够学到实用性强的医学知识,掌握真正为部队官兵解决实际健康问题的本领,如部队常见病的诊断标准、治疗原则、预防措施及相关的基本临床技能操作方法等,而对于偏向基础的和过于专业的理论知识关注较少。 2以往在职培训存在的问题 2.1理论教学内容与学员知识诉求不一致 以往航空航天临床医学在职培训课程的理论教学内容以专科知识为主,包括眼科、耳鼻喉科、神经内科、心血管内科、外科等,着重讲述航空航天医学领域中存在的相关疾病,专业性较强。但对各个系统常见病的诊治原则及预防措施的讲授相对较少,而学员对后者的知识需求越来越迫切。此外,以往授课内容的针对性和实用性不强,无法满足在职学员提高自身知识水平和疾病诊治能力的需求,也无法激发学员学习的热情和积极性。 2.2临床实践操作内容与部队实际工作脱节 以往在职培训实习课的教学内容包括隐斜视检查、前庭功能及耳气压功能评定、下体负压及立位耐力试验、心电图运动负荷试验等,这些检查主要在体系医院、医学鉴定中心和体检队这一层次的单位中才能开展,而在基层实际工作中无法进行。学习如裂隙灯、眼底镜、额镜、电子耳镜、理疗仪等基层单位标准配置仪器的使用方法对学员来说更为实用,而我们的实习课在此内容的安排上一直处于空缺状态,学员往往对这样的实习课没有兴趣。 2.3教学手段单一 在以往的在职培训教学过程中,仍然以传统的“填鸭式”教学方式为主,此种方式虽然能在短期内提高学员的笔试成绩,却无法真正提高卫生专业技术人员的实践技能水平。此外,考核形式以笔试为主,忽略了对学员实际动手操作能力的考核,而后者正是作为医生必须具备的最基本的能力。单一的教学及考核方式导致了学员学习期间主动参与性降低。 3在职培训教学模式的新思路 3.1摸清学员背景,了解知识诉求 开课前,本教研室组织召开教学座谈会,邀请部分学员代表与全体任课教员参加,在了解每位学员的医学背景和知识诉求的基础上,教研室多次召开学情分析会,商讨教学计划。通过课前摸底考核,掌握学员的基本临床技能水平;通过问卷调查,了解学员工作现状及自身业务素质方面存在的薄弱环节,以便在教学过程中做到有的放矢,量材施教。 3.2抓住优秀重点,优化教学内容 在教学内容上,我们根据学员的任职需求进行授课,并及时补充航空航天临床医学领域的新知识、新理论,拓宽学员视野。根据在职培训的特点,我们重新制定了教学大纲,将航空航天医学与临床医学有机结合,适当删减专业理论和难度较大的内容。在理论课程的安排上,将教学重点从原来的专科疾病讲授转移到各科常见病的诊治;结合航空航天医学专业的特殊性,针对薄弱学科(外科),积极通过上级教学部门协调,邀请长期从事临床一线工作的教员为学员授课,增强了本教研室的教学力量,也使教学内容更贴近学员的实际工作需求。同时,我们对实习课的内容及形式也进行了改革和调整,增加了实践操作课的学时,将专业性强的内容更改为示教,把教学重点放在基本临床操作技能的传授上。此外,我们还根据飞行人员疾病谱特点,开设“康复理疗”课程,为学员系统讲授康复理疗的基本理论知识及相关康复理疗仪器的规范化操作技术。 3.3丰富教学形式,增强学习积极性 在职培训的教学应强调学员的主动参与性,大部分学员均具有临床工作经验,教学中应充分利用这一点,实现由单纯“满堂灌”向“以问题为中心,开展自我充实”的教学形式的转变。理论课以病例分析的形式着重强调疾病的诊治、预防及鉴定,对于发病机制、病理表现等较为复杂的内容不再作重点讲述。实习课要求每名学员做到三个必须:一为必须动手操作,二为必须学会熟练操作,三为必须掌握检查操作的临床意义。此外,在我系组织的卫生宣教活动中,我们根据所指导学员的专长进行一对一辅导,让每位学员做专题汇报,活跃了教学氛围,增加了学员的自信心。在考核方式上,我们摒弃了既往死记硬背的考试形式,将理论考试与实践操作相结合,并且提高后者的比重,使得学员在学习过程中有一定的压力感,有的学员甚至在课间休息时也反复练习操作技术。笔试试题的设置避免过分侧重对知识的机械记忆,而是侧重于检测学员运用所学理论分析问题、解决问题的能力。 4新教学模式取得的成果 通过航空航天临床医学在职培训教学模式的改革,有效地调动了学员的学习热情和主观能动性,从最后的考核结果看,学员基本掌握了常见病的诊治方法、预防措施及鉴定原则,基本临床技能水平大大提高。在课前操作技能摸底考核中,能完成全部抽测试题的学员仅占30%,能完成部分抽测试题的学员占50%,一些专科常规检查仪器如眼底镜、裂隙灯、额镜等均不能完成。我们通过新的实践教学模式的开展,针对学员实际工作需求及部队配备仪器的种类,重抓实践技能培训,最终在实践考核中合格率达到100%,其中优秀者占40%,较课前有明显提高。同时,在实践考核方式上,我们吸取了执业医师资格考试的经验,分模块、分批次进行操作测评,在测试学员技能掌握情况的同时,新颖的考核方法也增加了学员表现自我实力的动力、大大降低了学员对考试的排斥情绪,达到了学以致用、用以促学、学用相长的目的。课程结束后,我们再次组织学员代表和任课教员召开教学座谈会,认真总结教学过程中的经验和不足,根据学员的反馈在今后的在职培训中不断改进教学方法,提高教学成效。 作者:刘娟芳 杨国庆 张磊 薛军辉 张作明 单位:第四军医大学航空航天医学院航空航天临床医学教研室 航空航天论文:碳密封材料在航空航天领域的运用 摘要:碳密封材料是空间领域中的一种具有良好应用前景的摩擦密封材料。本文主要对应用于航空航天领域的碳密封材料的种类和工业领域相关的制备工艺进行了探究。 关键词:碳密封材料;航空航天;应用 制备工艺航空航天工业是事关我国国防事业的重要工业。在航空航天工业不断发展的背景下,这一领域研究人员开始对应用材料的密封可靠性问题展开了深入的研究。密封材料的性能是密封可靠性的主要影响因素。碳密封材料在这一领域有着优异的特性。 1航空航天领域常用的碳密封材料 1.1柔性石墨密封材料 从石墨自身的性能来看,它可以成为高温环境和低温环境下常用的密封材料。柔性石墨密封材料主要由石墨纸、柔性石墨卷材等材料组成。这种材料是天然鳞片石墨进行特殊加工的产物。它具有着良好的自润滑性能和耐热性。这种材料的化学惰性相对较大,可以抵抗酸碱盐溶液和一些有机溶剂的侵蚀。因此,它可以替代一些应用于航空航天领域的石棉材料和橡胶密封材料。柔性石墨密封材料中的柔性石墨材料可以用于低压静密封。 1.2增强石墨密封材料 在航空航天领域,增强石墨密封件主要应用于动密封、机械密封件的摩擦副和旋转接头之中。这种材料主要由多孔石墨浸渍而成。浸渍过程应用到了加压浸渍工艺和真空浸渍工艺等多种工艺。俄罗斯科学家将高强石墨密封环应用在了航天发动机的涡轮泵中,这一材料具有着高强度、高密度和低摩擦系数的特点。 1.3碳纤维复合材料 碳纤维复合材料主要由碳纤维-柔性石墨复合材料和碳纤维-树脂浸渍复合材料等多种材料组成。这种材料有着良好的耐磨性和独特的自润滑性。它可以应用在航空发动机涡轮的轴径部位。这种碳密封材料具有着导电性、耐腐蚀性,对电波和X射线也具有有效抵御的特性。它也可以适应中高压静密封环境的要求。 2碳密封材料制备工艺的应用 2.1碳密封材料的复合加工工艺 碳密封材料的复合加工工艺建立在超声振动辅助切削加工工艺和超声电火花加工工艺等工艺基础之上。超声振动辅助切削加工可以在降低切削温度的基础上,强化加工表面的质量。超声电火花技术是在电机中应用超声振动的一种加工方法。它主要利用电极端面合适的放电间隙来提升火花击穿概率,也可以提升加工孔的加工稳定性和加工效率。深化复合加工工艺,可以为碳密封材料在航空航天领域的应用提供一定的帮助。 2.2碳密封材料的抗氧化工艺 碳密封材料的抗氧化工艺涉及到了这一材料的生产过程中应用的单涂层技术和两涂层技术等技术。氮化硅、氮氧化硅和相关混合物可以有效强化碳密封材料的低温抗氧化性能和高温抗氧化性能化。与之相关的后处理技术也可以有效解决碳密封材料可能出现的微裂纹问题。 2.3碳密封材料的耐高温工艺 与航空航天事业有关的碳密封材料耐高温工艺主要由以下工艺技术组成:法国航空宇航公司所采用的一种与SiC有关的制备工艺;二是与离散碳纤维有关的隔热结构制备方法,这种制备方法中应用了乙二醇、丙三醇和石油油料等多种材料;三是由美国企业研发的一种建立在仿氧化硅基树脂技术基础上的碳密封材料耐高温技术。在对这一工艺进行应用,可以让碳密封材料在航天非隔热层的建构过程中得到推广。 2.4碳密封材料的致密化工艺 碳密封材料生产领域所采用的高强度碳密封材料制造法是以固体可流动颗粒状聚合物为压力介质的制造方法。碳密封材料先驱体的固化过程是生产过程中的关键要素。除此以外,热压成型法在碳密封材料中的应用可以让这一材料的致密性特征得到强化。它让应用于航空航天领域的碳密封材料的制备过程与含碳纤维符合材料和研磨沥青等基质材料之间产生了一定的联系。在经过电阻加热以后,压制而成的碳密封材料的密度可以达到1.30g/cm3。 2.5碳密封材料的防裂解工艺 防裂解工艺可以为碳密封材料在航红航天领域的应用提供一定的保障。具有梯度碳化物涂层的碳纤维增强复合材料的应用,可以借助传统的气相沉积法完成碳密封材料的制备工作。在这一方法应用以后,图层标称的热胀系数要高于地层的系数,表层到底层的热胀系数也会表现出渐变分布的特点,这样,在高温环境下,航空航天领域所应用的碳密封材料不会出现断裂的问题。 3结语 随着高新技术的不断发展,航空航天领域对密封材料的要求也不断提高。碳密封材料的应用已经受到航空航天领域重点关注,例如航空发动机对轴间密封材料的强度、抗氧化性和导热性有着严格的要求。通过对碳密封材料滑动摩擦磨损行为的探究,可以发现,碳纤维复合材料更适用于航空发动机主轴密封环之中。碳纤维编制方法和相关的工艺参数是航空航天领域的专家所研究的重要问题,其可以让碳密封材料应用于运载火箭的发动机泵密封件之中。碳密封材料在航空航天领域有着较为广泛的应用前景,创新相关制备技术是对这一材料的性能进行改善的有效方式。随着我国航空航天事业的不断发展,新型碳密封材料也会在这一领域得到进一步的推广。 作者:陈至锐 单位:长沙市望城区第一中学 航空航天论文:无氰酸性镀镉在航空航天零部件的应用 摘要:介绍了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层结构,包括金属基体、预镀层、中间镀层、镀镉层以及钝化层,其中所述金属基体为钢铁基体和铝合金基体。对镀层结构进行中性盐雾试验2064h其表面无白色腐蚀物生成,耐盐雾性能比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。这种保护层在耐腐蚀性上取得了重大突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。 关键词:航空航天零部件;无氰镀镉;镀层结构;高耐腐蚀性 引言 传统的氰化镀镉溶液性能稳定,镀层质量优良,因此,航空航天、航海以及一些特殊电子零部件采用氰化镀镉工艺制备防护层。氰化物是国家严令禁止使用的污染物之一,用无氰镀镉代替氰化镀镉已成为业内进行研究的热点课题。按照国家发展改革委员会《产业结构调整目录(2011年修改版)》的要求和贵州省经济和信息化委员会《关于淘汰部分含有毒有害氰化物电镀工艺专题会议纪要》(黔经信专议[2013]67号)工作部署,贵州省内电镀企业在2016年底前淘汰氰化物镀锌和氰化物镀镉有毒有害生产工艺。应贵州省装备制造业协会表面工程分会的要求,广州超邦化工有限公司开发了NCC-617无氰酸性镀镉工艺,提供了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层。NCC-617镀镉电镀废水用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀处理后,镉离子的质量浓度小于0.01mg/L,满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》要求。 1镀镉工艺 无氰镀镉溶液成分及操作条件。 2制备流程 2.1钢铁基体镀镉钢铁基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对钢铁零部件进行碱性化学除油水洗碱性阳极电解除油水洗酸洗水洗阴极电解除油水洗活化水洗的工序。 2)镀镉。采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm,按GB/T13346-1992标准在200℃对镀件进行除氢处理20h。 3)钝化。镀镉层经2%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 2.2铝合金基体镀镉铝合金基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对铝合金零部件进行化学除油水洗浸蚀水洗出光水洗的工序。 2)浸锌。第一次浸锌水洗退锌水洗第二次浸锌水洗。 3)化学预镀镍。在浸锌层上采用专用的碱性化学镀镍溶液制备化学预镀镍层。 4)镀镍。在化学预镀镍层上采用瓦特镀镍溶液制备镀镍层,其δ为5~10μm。 5)镀镉。在电镀镍上采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm;然后200℃对镀件进行除氢处理20h。 6)钝化。镀镉层经1%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 3镀层性能 3.1耐腐蚀性 钢铁件按上述工艺制备的镀镉层,按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验。试验结果表明,采用NCC-617无氰镀镉工艺制备的镀镉层耐腐蚀性能明显高于氰化镀镉工艺,测试2064h镀件表面无白色腐蚀物生成,耐腐蚀性比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。 3.2柔软性 用弯曲法定性检验镀层的脆性,采用δ为0.2mm的黄铜片按NCC-617工艺镀镉,镀层δ为23.7μm,将试片弯曲180°,镀镉层无爆裂,镀层柔软性较好。 3.3结合力 按JB2111-1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》,以热震试验法测定镀层结合力。将镀件放在烘箱中加热至190℃,然后取出放入室温水中骤然冷却,镀层没有起泡和脱落,结合力良好。 4结语 NCC-617无氰酸性镀镉工艺是为满足航空航天企业的要求而开发的,使用的添加剂与配位剂,克服了含EDTA无氰酸性镀镉工艺存在的镀层性能差和废水处理困难的缺点。在贵州省航空航天企业的应用表明,NCC-617无氰镀镉层耐蚀性、柔软性及结合力等性能均满足航空航天工业部标准的要求,并且废水处理能够达标排放,尤其是镀层的耐腐蚀性取得了较大的突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命,受到了航空航天企业的青睐。 参考文献 作者:陈建锐;郭崇武 单位:广州超邦化工有限公司 航空航天论文:高校课程改革的航空航天论文 一、高校形势与政策课程当前存在的问题 (一)学校重视力度不够,师资力量薄弱 由于对形势与政策课程重要性的认识不足、对课程定位模糊等原因,高校对形势与政策课程的重视程度普遍较低,在师资队伍、场地建设和设备配置等软硬件方面的支持力度明显不够,直接影响到教师参与形势与政策课程教学的积极性,导致形势与政策课程授课的师资力量明显薄弱。当前高校形势与政策课的教师多为党政干部且以兼职为主,他们本身有比较繁重的行政工作,在精力投入方面无法得到保证,很大程度上影响了教学效果。 (二)运行机制不合理,授课模式“重师轻生” 目前我国高校形势与政策课程组织运行方式不够合理,大部分都是采取大课堂、专题报告的教学模式,互动很少,方法单一,课堂气氛沉闷。这种以教师为中心的满堂灌、填鸭式教学模式,忽视了学生的感受和诉求,难以有效调动学生的学习积极性,容易激起学生的反感和抵触情绪。通过课程改革前的问卷调查了解到,84%的学生不喜欢形势与政策这门课程的原因是在于课程的授课模式不合理,让他们感到毫无兴趣。此外,关于授课模式存在的问题,也有很多学者进行过研究,李小琳、段素梅、严莹、孙洪艳均提到了目前形势与政策课程的授课模式存在仅课堂理论灌输,忽视学生的主体地位,造成学生课堂参与度不高,知识接受效果差等问题。 (三)授课内容单调乏味,考核评价陈旧单一 形势与政策课程以往多采用大班授课或专题讲座,授课内容多为传统的思想政治教育内容,忽视了形势与政策课程的时效性特点,使得形势与政策课程与当前国内外形势、国家政策脱离,没有达到形势与政策课程的教学目的。同时,形势与政策课程的考核方式也相对落后。目前的考核形式大多是命题考查,让学生围绕某一问题完成一篇论文或报告。然而,学生所交论文大多“移花接木”,罕有自己的观点和见解,大部分学生并没有深入地探究并理解国内外形势与政策的焦点和热点问题。这种单调僵化的考核形式缺乏科学的评分依据,随意性较大,不能客观、准确地衡量学生对形势政策的分析能力与理解程度,更难以有效引导、调动学生关心国际形势、分析国家政策的积极性。 二、高校形势与政策课程改革的探索实践 针对当前我国高校形势与政策课程教育中存在的问题与不足,部分高校开始积极探索、实践形势与政策课程的教学改革,为提升该课程的教学水平和教学效果提供了有益借鉴。从2010年开始,北京航空航天大学经济管理学院对形势与政策课程进行了改革,围绕设定的主题开展互动式教学,改革后,已有五届本科生,700多人次参与了这一课程,累计开展讨论课40多讲。改革后的课程模式提升了课程的吸引力和感染力,使这一课程成为学生真心喜爱、乐于参与、持续受益的优质课程,也成为学生形势政策教育、理想信念教育的重要阵地。现将其改革做法总结如下: (一)丰富课程内容:自主选择学习主题 课程改革主要从两个方面入手对授课内容进行丰富:一是把课题的选择方向从一味的思想政治话题转向学生们普遍关注的经济、社会和民生问题,并充分尊重学生的主体地位,让学生拥有授课内容的选择权,即在授课教师团队拟定的大课题下,学生可以自由选择子课题进行研究。如“美债危机、欧债危机大讨论”、“深浅纵谈城镇化”、“历届三中全会政策效果的评估研究”等讨论选题。二是充分发挥学生的专业特点,培养学生的探索精神与独立思考能力。授课内容的选择紧密结合专业特点与专业知识背景,这样能够帮助和引导学生运用专业知识理性并客观地认识问题、分析问题并解决问题,为学生提供自主探索的机会和空间,提升课程的吸引力。如“解析现阶段通货膨胀成因及其对我国经济增长的影响”、“金砖四国经济增长模式与发展路径的异同分析”、“2012年度中国经济年度人物解读”等讨论选题。 (二)改革教学模式:以学生为主体,教师为主导 改革后的形势与政策课程,真正实现了以学生为主体、以教师主导的互动式教学模式,从课程内容准备到课堂内容展示,再到课堂问答交流,学生成为了课程的主体;教师的主导作用具体体现在以下方面:围绕时事热点,选择恰当的讨论选题,通过由浅入深地递进式选题设计,实现了课程的拓展和延伸;引导课堂讨论,营造出开放、活跃、平等的课堂交流氛围;为学生答疑解惑,对学生们的展示、讨论内容进行点评,并指出进一步研究的方向和思路。此外,在改革后的课程教学模式中,十分注重、提倡团队学习。在专业优先、兼顾兴趣的原则下,学生自由组建成为8-10人的学习小组,分工、合作完成资料查找、数据分析、成果展示等学习任务,在实践中提升自主探究和协作创新的能力。在团队学习和合作研究的过程中,学生既分工明确又独立自主,互相配合互相学习,这种基于学习团队的教学模式不仅加深了学生对课题的认识和了解,同时也提高了他们动手实践、团队协作和组织策划能力。 (三)优化授课形式:学习团队作品展示 课程改革以授课形式作为切入点,鼓励学生采用情景展示、辩论赛、话剧、新闻会、相声、小品等情境式展示方式,以课程作品讨论作为形势与政策课堂教学的中心,通过生动和鲜活的展示方式激发学生对形势与政策课程的学习兴趣,构建“以学生为本,启发互动”的授课形式。传统的形势与政策课程依旧坚持授课教师讲课、学生被动接受的教学模式,并没有实际发挥学生在教学中的主体地位。而北航经管学院形势与政策课程改革通过探索并实践多种展示方式来丰富课堂教学活动,加强课程的趣味性,也为学生的展示交流提供了平台和空间。 (四)加强课程延续性:优秀成果转化发表 网络学习协作平台是北航经管学院形式与政策课程改革的重点之一,通过网络学习协作平台,学生们可以在网上交流探究问题、解决办法与心得体会,分享课题研究成果,网络平台有效促进了“互帮互助互学”的良好学习氛围的形成。与此同时,学院刊物《观愿》还专门开辟了形势与政策课程优秀论文板块,激发学生的学习热情。授课教师还指导学生将其研究成果凝练成为主题明确、思路清晰、论证严谨的学术论文,并发表在相关刊物上。从北航经管学院的课程评价结果看,学生对形势与政策课程的评分从改革前年平均分72上升到改革后年的93分,在必修课中排名第三;其中,针对“开课必要性”一题,选择“十分有必要”的同学从12%上升到了97%。在形势与政策课程研究成果的基础上,学生累计在各类期刊公开8篇,参加学术竞赛获奖多达31人次。此外,在学生的课程总结中,“喜爱”、“收获”、“感谢”成为了高频词汇,表明了学生对改革后课程具有很高的认同度。总体看来,北航经管学院形势与政策课程改革分别从丰富课程内容,改革教学模式,优化授课形势与加强课程延续性四个方面入手,以学生的兴趣与发展需求为出发点,对形势与政策课程进行全面、立体、综合的改革,从而有效提升了形势与政策课程的教学效果。 三、高校形势与政策课课程改革的对策建议 (一)制度体系建设是巩固和完善形势与政策课程改革的首要前提 高校要充分意识到形势与政策课程教育在大学生思想政治教育中的重要作用,从本校的实际情况出发,制定针对性强、易于操作的教学计划,强化形势与政策课程教学的过程监督机制,确保形势与政策课程教学工作的扎实开展。高校应制定健全、明晰的制度,明确各个部门的责任和要求,齐抓共管,形成合力。学校党委应明确课程的总体方向并发挥导向作用,同时对课程教学过程进行监督、指导;教务部门应在学生培养计划中明确形势与政策这一公共必修课的突出地位,重视师资引育和课程教学研究,并对教学改革提供必要的经费支持;学校团委和学生工作部门应充分发掘资源,对课程的讲座报告、实践教育等环节提供支持;网络信息部门应在课程网站建设、课程信息、讲座报告宣传、成果转化推介等方面,积极发挥作用。 (二)师资队伍建设是巩固和完善形势与政策课程改革的重要保障 教师在形势与政策课程教学中发挥着主导作用,师资队伍建设直接影响形势与政策课程的教学效果。因此,高校必须重视形势与政策课程的师资队伍建设。首先,高校应坚持宁缺毋滥的原则,严把教师质量关。形势与政策课程的任课教师必须具有坚定的政治立场和正确的理想信念,确保课程教学的主旋律和正能量。此外,由于形势与政策课程的教学内容具有政策性、时效性和动态性的特点,势必要求教师自觉关心国内外时事要闻,具备敏锐的洞察力和前瞻性。其次,高校应重视师资队伍的培育和建设。形势与政策课程的有效开展需要一支政治觉悟高、教学能力强的师资队伍。一方面,高校应从政策上引导、鼓励更多地专任教师愿意投身该课程的教学科研活动,并对其进行科学的选拔、培训;另一方面,针对校内师资队伍的不足,高校应安排专门的经费,从校外引进相关的专家、学者,作为形势与政策课程的兼职教师,从而形成引育结合、专兼相辅的师资建设格局。 (三)模式与内容创新是巩固和完善形势与政策课程改革的优秀动力 首先,高校应尝试互动式、讨论式的课堂教学模式,提高学生的参与度,进一步发挥课堂教学的主阵地作用。形势与政策课程的教学容易陷入枯燥说教、照本宣科的陈旧模式,只有引导学生参与课堂互动、讨论,才能真正激发学生学习和思考的积极性,最终达到让学生在理论上知晓、在情理上认同、在实际中践行的教学效果。其次,高校应重视实践教学在形势与政策课程教学中的突出作用,从而对课堂教学形成有效的延伸和补充。通过实践教育,让大学生走出校园,了解世界,开阔视野,亲身感受社会形势,实地调研政策效果,从而唤起学生的内心共鸣,真正理解、认同党和国家的相关政策。最后,高校应加强形势与政策课程教学内容的时效性、创新性和针对性。形势与政策课程的教学内容不应是一成不变的,必须依据时事变化,推陈出新,与时俱进,使得教学内容紧密契合当下的国内外实际,从而引导学生胸怀大局、把握大势、着眼大事。 作者:宋晓东郑海涛贾国柱单位:北京航空航天大学经济管理学院 航空航天论文:国防电子形势下的航空航天论文 1现代装备环境下,自动化测试系统越来越重要 我们还应该看到任何一台电子系统或装备,都会经历从研制、设计再到生产等多个环节。而在这所有环节中,都会涉及到测试测量和验证,这也就意味着在全寿命周期中都会有自动化测试系统的身影。所以,在航空航天以及国防电子领域,随着电子装备系统的不断进步,无论在装备保障还是在产品的全寿命周期,自动化测试系统都已成为不可或缺的重要组成部分。 2自动化测试系统发展及面临的问题 综合国内外的应用情况,自动化测试技术在几十年前就已经应用在航空航天与国防电子领域,在应用过程中测试技术也在不断地完善和发展。第一代自动化测试系统初步实现了自动化测试这一概念,由仪器替代人工来实现相关测试任务;第二代测试系统则引入了通用化、标准化的概念,使得仪器系统更加综合化;第三代测试系统更以“开放化”为优秀,引入先进商业技术和货架产品,降低测试成本。这些推动了自动化测试系统在航空航天与国防领域的广泛应用。但是虽然历经了几代技术的变革演进,时至今日,自动化测试系统依然面临着不少挑战和困境:1)高昂的拥有成本。针对复杂的被测对象,测试系统在保证测试质量的同时,还要完成繁复的测试任务,这往往意味着长周期的开发时间和昂贵的系统费用。而且一旦被测对象发生变化,测试系统也需要进行相应的升级和更换,会带来更多工作负担和费用。2)通用性不足。各个系统独立设计完成,没有统一标准的规范,导致测试系统型号繁多互不通用,给后勤保障带来极大的压力。同时因为系统间的不通用,也会带来重复设计、重复投资的现象,间接提高测试成本。此外,还有“用户端的测试数据和设计端测试数据无法连接”、“对操作人员要求高”等问题。综合看来,这些问题所涉及到的不单是测试技术本身和仪器技术指标的问题,更多的是仪器系统架构的问题。 3下一代自动化测试系统与“合成仪器” 正式因为这些困难和挑战,国内外不少专家学者都已经参与到下一代自动化测试系统概念的讨论。在这些讨论中,对自动化测试系统共同的要求就是:1)降低全周期的开发维护费用;2)增强通用性和互操作性,提供最大的系统灵活性;3)进一步提高测试质量。下一代自动化测试系统概念的一个典型代表就是美国的“NxTest”(nextgenerationautomatictestsystems)系统概念。此系统概念关注于:如何降低自动化测试系统的全周期费用,如何提供系统灵活性和互操作性,如何降低系统开发、部署和升级时间,以及如何减小后勤保障规模和占地空间。基于这样的目的,“NxTest”提出要采用开放的软硬件体系及商用标准架构为构建思想。从这里可以看到,随着下一代自动化测试系统概念的提出,对系统架构有着更高的要求,而“合成仪器”的架构概念也在这时受到越来越多地关注。“合成仪器”架构即采用标准的测试硬件模块组成通用的仪器系统,测试测量任务与升级完全由测试软件来实现。在这种架构下,自动化测试系统将由原先台式仪器系统的模式逐渐过渡到模块化仪器系统的模式,同时会格外强调软件在整个测试系统当中的重要性。这样的架构改变带来的好处是显而易见的:1)借助模块化硬件的优势,系统本身也更加灵活和冗余,通过简单更换模块来更新或者升级系统,节省了大量硬件投入成本,也为系统的通用性奠定了基础;2)仪器系统将会更加小巧,在有限空间内集成度将会更高,以适应更为复杂的测试任务;3)模块化系统的背板定时同步功能也使得基于模块化仪器的系统拥有远好于台式仪器系统的系统性能。这些优点有相当一部分是得益于模块化的硬件平台的应用。也正因为如此,作为“NxTest”概念实施项目之一的海军型“eCASS”自动化测试系统在2012年就采购了NI公司的PXI模块化仪器平台来作为其系统硬件架构优秀。类似的,BAE公司也采用NIPXI平台替代原有VXI平台实现“合成仪器”概念下的新型测试系统。同时,在“合成仪器”架构下,软件相比于以往发挥着更为重要的作用。所有仪器功能和任务的定义都用软件来完成,实现由软件来“决策”在何种测试任务下调用何种测试硬件资源,同时“实施”复杂测试任务的管理和优化。软件层面将会倾入设计者的更多心思,来考虑如何保证系统测试功能完整性的同时减少系统日后的升级负担。软件也从原先测试程序开发的单一层次过渡到集成系统服务、测试程序开发和测试管理三者一体的架构上。考虑到这些因素,洛克希德马丁公司在其“LM-STAR”项目中运用NITestStand测试管理软件和NILabWindows/CVI来实现开放式的软件架构进行系统的构建,有效继承了以往测试程序集(TPS)的同时提供了足够的系统灵活性。 4结语 随着电子装备系统越来越多的应用,自动化测试系统与技术仍然面临着困难和挑战。在这一形势下,下一代自动化测试系统概念被广泛讨论,其中优秀之一就是“合成仪器”的架构概念。而这一架构概念改变了以往台式仪器系统的模式,取而代之的是模块化仪器系统的模式,同时强调软件的关键作用。下一代自动化测试系统概念已经开始融入各个新型测试系统项目的构建,也在预期的未来会更多地应用到航空航天与国防电子领域,让我们拭目以待。 作者:刘旭阳单位:美国国家仪器有限公司 航空航天论文:本科临床医学航空航天论文 1研究对象和方法 1.1研究对象 目前全军只有一所军医大学有航空航天医学这个专业,培养本科生,每届培养100多人,其中有30人到北京空军总院实习,其他的人留在其附属医院实习。航空航天学员大五开始实习,一共实习45周,其中外科16周,内科13周,专科16周。实习的环境有病案讨论、专题讲座、临床技能培训等等。 1.2研究方法 一、二级指标参照《军队院校教学评价方法》(2010版)及总参、总政《军队院校人才培养目标模型》的具体指标体系,从教学设计、教学条件、过程管理和质量效果四方面形成空医专业本科临床教学质量监控指标体系的一、二级指标。通过资料收集、专家座谈、个案分析(第四军医大学)等方法,总结空医专业本科临床教学体系的构成特征;对照《军队院校教学评价指标体系》、《军队院校人才培养目标模型》的具体指标,构成空医专业特色的评价指标,形成28个三级指标。因此,为了评价该军医大学航空航天医学临床教学质量监控水平,设计具体的评价方法为:评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其评价结果由28个三级评价点组成,每个评价点可以被评为A、B、C、D四个等级(其标准见细则,只列出A和C等,B等介于A和C等之间水平,D等低于C等水平),最终评价结果标准分为:优秀:A≥23,且D=0;良好:A+B≥23,且D≤1;合格:A+B≥18,且D≤3;不合格:A+B≤15,或D≥4。最后使用指标模型,应用于某军医大学的航空航天医学临床教学质量监控评价中。 1.3数据收集 1.3.1根据指标体系初稿,设计“航空航天医学本科临床教学质量监控指标体系三级指标确定及细则判定表”,采用德尔菲专家咨询法,按医学教学:教学管理:卫勤管理=3:1:1,比例,选取了15位专家,通过两轮问卷调查,汇总意见,统计数据,最终形成指标体系。 1.3.2通过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,检阅某军医大学每个三级指标,其结果得分25个A标准,得3个B标准,达到优秀标准。 2研究结果 2.1建立评价指标的层次结构 首先建立决策问题的递阶层次结构模型,将评价指标按它们的性质分成若干层,构成一个以目标层、中间层及备选层所组成的递阶层次结构,如图1所示。目标层为:航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。备选层为:教学设计、教学条件、过程管理和质量效果。 2.2指标体系模型及其结果 2.2.1采用德尔菲法发放15份咨询表,收回有效咨询表15份,统计结果为否定三级指标数7个,否定细则标准数9个,修正7个三级指标,修正9个评分细则。综合意见,形成第二轮专家咨询表。 2.2.2发放第二轮咨询表15份,收回有效咨询表15份,统计结果为,大家一致同意所有指标及评分细则。并最终形成"航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系"经过专家咨询,最终确定一级指标为A1教育设计、A2教学条件、A3质量管理、A4质量评价,二级指标为B1专项规划、B2人才培养方案、B3课程标准、B4教员队伍、B5管理队伍、B6教材建设、B7教学装备设备、B8信息资源、B9质量保障、B10制度落实、B11档案管理、B12学员学习情况、B13教员授课情况、B14服务部队、B15内部反映,三级指标为C1改革项目、C2五年制航空航天医学专业人才培养方案、C3五年制航空航天医学专业课程标准、C4高职授课、C5教学管理干部工作经历、C6学员队干部、C7临床教学教材、C8空勤科、C9其他空医专业特色临床教学科室(心理评测、心理学选拔、心理健康维护、高压氧疗法)、C10专业学科网络课程资源、C11航空航天医学专业图书数量、C12质量保障体系、C13日常见习、实习制度、C14空军特色科室课程实习制度、C15空军常见病、多发病专题学习制度、C16档案室建设、C17档案管理制度、C18空医特色课程见习、实习考核成绩、C19校首长听查课成绩、C20教研室主任听查课成绩、C21督导组专家听查课成绩、C22学员履行空医历史使命的价值观、C23学员履行空医岗位责任或重大活动表现、C24教员对院校领导重视教学的满意度、C25教员对以教学为中心的机关各部满意度、C26教员对学员学习风气的满意度、C27学员对临床教学保障的满意度、C28学员对教员授课质量的满意度。 2.3航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系的评价结果 经过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,评价某军医大学航空航天医学专业本科临床教学质量监控质量,最后得分为24个A标准,得3个B标准,达到优秀标准(见表1)。 3讨论 “指标体系”,设计合理,评价客观,应用性强,能够满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控需求。 (1)设计指标体系时综合考虑了航空航天医学专业教育设计、教学条件、过程管理、质量评价的影响和作用,按目标一中间一备选模式,兼顾指标的科学性、层次性、可操作性、可比性、动态性及指导性原则,使航天航空医学专业本科临床教学质量与教育设计、教学条件、过程管理、质量评价相互协调发展; (2)表征航空航天医学专业本科临床教学质量的指标可为教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四大系统,其又由共计28个单项指标组成。单项指标选取能与其他学校、教学医院或专业轨道相互比较的指标.。 (3)构建上述指标体系时,应当做二轮以上问卷咨询,对问卷内容进行调整,并且集中专家意见,使其最终获得满意的协调一致性。 (4)对单项指标进行标准化时,应当注意指标上、下限的选取。下限要以基本满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控基本指标为界;而上限可分远期航空航天医学专业本科临床教学质量发展方案进行界定。 (5)对航空航天医学专业本科临床教学质量可持续发展的过去、现状及未来的发展趋势进行综合评价,并与其他学校、教学医院、专业或者轨道进行比较,确定航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。系统层为:办学定位、教学环境、质量监控环境可持续发展近期及中长期方案。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[6]。 4讨论 通过建立指标体系评价军医大学某学年航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[14-16]。教育设计[17]。分析出来的具体指标包括:改革项目,航空航天医学专业人才培养方案,航空航天医学专业课程标等。教学条件[18]。分析出来的具体指标包括:高职授课课时比例、师资结构、教学管理干部工作经历、学员队干部工作经历、专业教材、空勤科、专业科室、专业学科网络课程资源、专业学科网络课程资源等。过程管理[19]。分析出来的具体指标包括:质量标准、质量保障、质量评价、质量监控、质量评估奖励、日常见习、实习制度、专业课程实习制度、空军常见病、多发病专题学习制度、档案室建设、档案管理制度等。质量评价[20]。分析出来的具体指标包括:专业课程见习、实习考核成绩、校首长听查课成绩、教研室主任听查课成绩、督导组专家听查课成绩、学员履行空医历史使命的价值观、学员履行空医岗位责任或重大活动表现、教员对院校领导重视教学的满意度、教员对以教学为中心的机关各部满意度、教员对学员学习风气的满意度、学员对临床教学保障的满意度、学员对教员授课质量的满意度等。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境。 作者:袁玮卿董晓建鲍臻朱靓殷进功工作单位:第四军医大学 航空航天论文:大学医学航空航天论文 1努力提高“转变思路”能力,确保提高教学质量 多年的教学实践表明,专业课教学任务不同于基础课程的教学模式,常常面临讲授过于简单、学员兴趣较低,讲授过于深入、学员难以吸收的问题[2]。这就要求教学组全体教员科学备课、精准指导,努力提高教学“效益”,实现教学水平的提高。 1.1集中优势,补弱固强 在教学过程中,每学年开学前,教研室主任和教学组长,根据教学对象的不同,集中优势教学资源、汇聚精干力量,选定任课教员。并安排年轻教员试讲,全体教学组对年轻教员的试讲提意见、挑“毛病”,确保教学水平。在课程教学过程中,要善于找准理论与实际的结合点,理论课上以案例分析为主线讲解内容;实习课上以理论回顾为主线体验实践,并适时调整实习课的教学内容及其与理论课的衔接过程,确保教学工作的正确性和科学性。 1.2全面学习,强化自身 自身素质的提高应引起全体教员的高度重视。要求年轻教员,尤其是以前未接触过航空航天医学知识的非现役教员、带教实习课的研究生,进教研室当年不参加大课和小课教学,只作为辅讲教员随堂跟听每一位教员的授课。同时要求不仅学习本专业相关的专业知识,还要系统学习航空航天医学专业的各门课程。对于有教学经验的教员,在平时的授课中要充分准备,并在教案中体现教员本人对本次教学内容最新进展的掌握情况,在提高教员专业水平的同时,确保提高教学质量。 2努力提高“师资储备”能力,确保丰富教学形式 基于专业课教学“练为战、学为用”的特点,教学方向问题尤为突出。教员必须始终把好转变部队战斗力生成模式,提高学员任职能力的方向。然而由于编制体制调整,教研室教员数量太少,同时部分同志出国留学、不在岗,造成主讲教员人数偏少,且有职称断层现象。只有提高师资力量的储备能力,才能圆满完成教学任务。 2.1处理好“内”与“外”的关系 各教研室每学年开学前,会根据教学对象和教学内容,外请本学科专家前来做专题讲座。如教学对象为本科学员,对航卫保障工作一片空白,则外请专家多为常年工作于航空兵部队的航空军医、卫生队长和场战医院院长等。如教学对象为进修生,他们大多来自一线航卫保障岗位,则外请专家多为专业研究人员或空军医学研究所的同行专家。这一举措弥补了“内”部人员不足的矛盾。 2.2处理好“专”与“兼”的关系 军事航空医学需要研究高性能战斗机飞行人员的卫勤保障问题。近年来,教研室从实际出发,与对口航空兵部队在自愿的基础上建立院校教育和部队训练相结合的协作关系。选取工作正规、制度健全、业务建设较好、卫生工作基础好、卫生人员素质较高的航空兵部队具有相应的航卫保障专业知识和组织指挥能力的卫勤领导和能够担负教学任务的航空卫生保障工作的相关人员担任教研室的兼职教员,按照教学计划,完成一定学时的教学任务。由于他们有较丰富的航卫工作经验和一定的组织能力,并具有相应的学历和资历,对他们的课堂教学效果,学员们反映良好。通过“专”业教员与“兼”职教员相结合,使课堂教学异彩纷呈。 2.3处理好“教”与“研”的关系 在教学布局上,教研室着眼于提高学员的综合素质和能力,精心设计教学板块和专题,在教学中注重将创新理论、本专业研究进展与教学工作有机结合,增强学员分析解决问题的本领。在完成教学计划的前提下,按照研究生工作安排和科研进展,有目的地选择对本课程感兴趣又学有余力的学员组成课外科研小组,由教研室内学校评定的本科生早期接触科研导师指导,进行文献查阅、撰写综述和课外科研实验等活动;参加研究生开题报告、中期汇报和论文答辩,扩大教学内容。由于“教”学与科“研”工作的有机结合,不仅丰富了教学内容,而且可利用学员的新颖思路和创新思维推动本学科学术研究工作的开展。 3努力创造“良好氛围”能力,确保促进教学工作 3.1发挥工作动员优势 航空航天医学系在每学年的教学正式开始前都会组织开课动员,提高教员的教学热情和学员的学习热情。教研室也会因时因地进行教学动员,组织集体备课、集体讨论。并通过先进教学个人、优秀教案等评比,激励教员人人争先进,个个当标兵。 3.2运用先进教研室成功经验 学习先进典型,是激励教员的强大动力。教研室通过定期组织教员跟听其他先进教研室优秀教员的课堂听课,学习他们的授课方式和特点,并在教研室内部建立必要的会议制度,进行学习体会交流,进一步制定符合本门课程教学的工作计划和方案,使教研室自身的课程教学有所突破,保证课程质量稳步上升。 4努力提高“教学保障”能力,确保教学任务的需求 教学任务的圆满完成,要求各级教学相关部门树立“以学员为本”理念,建设高效的保障机制,全面保障任务需求。对于教研室和教学组而言应该从以下做起。 4.1确立理论与实践相统一的思想 多年来,我教研室积累了大量航空兵场站航卫保障工作的录像片,为学员理论知识联系工作实际提供了不可多得的视频教材。使学员掌握航空航天医学各相关学科的知识结构,并能应用于实际工作。通过理论学习与视频教学相结合,提高学员的知识运用能力,并可满足航空兵部队第一任职的需要。 4.2探索从工作实际出发的途径 航空航天医学专业课是在学员即将进行实习,来年步入工作岗位的时机开展的,其学习目的是为了将来在航卫保障中能够发挥作用。因此,教学工作应该从适应航卫保障工作的角度去完善。实习课为学员提供动手操作、贴近实际工作的机会,教研室教员渊博的专业知识、熟练的操作技术,会使学员们受到极大鼓舞。外请专家、兼职教员丰富的工作经验和对航卫工作的敬业精神,使学员受到了潜移默化的教育,从而提高了学员对基层航空卫生保障工作的热情。 4.3注意提高统筹协调的能力 在教学准备中,尽量协调争取学校和系里的投资和申请专项经费支持,同时,教研室拿出部分经费,不断补充新近出版的专业书刊,丰富专业资料。增添新设备、改善实验室的硬件条件,为航空航天营养与食品卫生课程建设提供专业实验室;不断补充多媒体教学、网络教学等现代化教学手段所需的硬件设备,为学员创造更好的学习条件;请领部分装备部队的最新航卫保障装备,为学员提供尽早接触、提前适应部队航卫保障工作的机会。从而提高学员的学习效率。总之,经过各级领导和全体教员的共同努力,航空航天医学专业课教学改革取得了一定的效果,通过专业课学习使其对飞行员、航天员卫勤保障有了深刻的体会,为做好未来的航空卫生保障工作打下了坚实的基础。在今后的教学中,应该进一步扩大协作,提高教学质量,丰富教学内容,努力为培养合格的航空航天医学人才做一些具体的、实际的工作。 作者:王文岚1常耀明1李金声1袁鹏2工作单位:1第四军医大学航空航天医学系航空航天卫生与卫勤教研室2第四军医大学研究生院 航空航天论文:力学在航空航天领域的发展前景 摘 要:作为航空航天领域三大基础学科之一,力学对航空航天事业的发展起着至关重要的作用。目前,世界各国的航空航天技术发展日新月异,越来越多的复杂结构层出不穷,给力学在航空航天领域的发展提出新挑战:如何方便地求解越来越复杂的力学问题;如何将理论化程度高的力学转化为工程适用的形式;随着诸如先进复合材料等非均质材料的广泛应用,力学的发展怎样服务非均质材料工程问题;还有,在复杂的多物理场环境下,如何求出最优解等。力学研究的细化能使其更好地服务于航空航天领域的特殊环境,本文将结合最近学术界研究前沿,对航空航天领域的力学特点进行剖析,并指出其未来的发展方向。 关键词:计算力学;多物理场耦合;先进复合材料;有限元技术(FEM) 1 力学在航空航天领域的支柱地位 作为与材料科学、能源科学并肩的航空航天领域三大基础学科之一,力学在航空航天领域拥有无可辩驳的支柱地位。航空航天技术的发展与力学学科的发展有着举足轻重的关系。同样,力学学科的发展也推动了航空航天技术的发展。从航空航天的历史开端,力学便扮演着开天辟地的角色:莱特兄弟发明飞机前的时代,人类的航空器长期停留在热气球与飞艇的水平,人们普遍认为任何总密度比空气重的航空器是无法上天的;而随着流体力学的发展,越来越多总密度大于空气的航空器被发明出来进行试验,而莱特兄弟的飞机即为第一个成功的尝试,莱特兄弟的L洞也成为一个经典(图1)。从此,航空器的发展步入了快车道,各种结构的飞机翱翔于蓝天,从不到一吨的轻型飞机到上百吨的运输机,直至今天我们对于飞机已经习以为常。 时至今日,航空航天的总体设计已由庞大的力学各分支支撑起来,从最基本的方面分类,可包括:飞行器整体气动外形归属于空气动力学;整体支承结构归属于结构力学以及材料力学;复合材料归属于复合材料力学;材料疲劳性能归属于疲劳分析;结构动力特性归属于振动力学;缺陷结构分析归属于损伤力学以及断裂力学。而对于具体的问题细分,则还有如:针对超高速飞行器的高超空气动力学;针对紊流等大气不稳定情况的非定常空气动力学;针对流固耦合问题的气动弹性力学;以及针对非金属材料的粘弹性力学等。此外,还有众多与力学相关的技术被发展起来,如有限元技术(FEM)等。 展望未来,力学发展的源动力在于航空航天综合多学科的交叉与技术。被誉为“工业之花”的航空航天工业,其研发生产涵盖了目前已知的所有工科门类,如此多的学科交叉下,力学的发展势必会与其他学科进行技术交流,这会带来问题的进一步复杂化,同时也丰富了力学的研究内容。 2 航空航天领域力学发展新挑战 航空航天的发展,给力学带来了新的挑战。结构的日趋复杂,给力学计算带来困难;繁琐的理论公式,需根据工程需要进行必须的简化;新材料的应用在航空航天领域最为敏感,在为飞行器降低结构重量的同时,也带来诸多的不利因素如耐热性能差、环境敏感度高等;而在某些关键部件的多物理场耦合问题也将成为重要的研究方向。 2.1 程序化 航空航天器和大型空间柔性结构的分析规模往往高达数万个结点、近十万个自由度的计算量级,这些问题包括但不限于:飞行器的高速碰撞间题,如飞机的鸟撞, 坠撞,包容发动机的叶片与机匣设计,装甲的设计与分析,载人飞船在着陆或溅落时的撞击等。为了解决这种计算量庞大的问题,上世纪50年代初,力学便发展出一门崭新的分支学科――计算力学。伴随着电子计算机以及有限元技术的发展,计算力学取得辉煌的成绩,这也说明了其本身发展潜力巨大。 力学分析技术的发展,特别是对于各种非线性问题(几何非线性、材料非线性、接触问题等)分析能力,是长期存在的。然而在很长一段时间内,受到计算机能力的制约,以及模型建立本身的局限性,力学分析求解停留在解析方法和小规模数值算法中。这对于工程人员的设计工作是一个极大的限制,对于航空航天领域而言则尤甚如此。计算力学的发展,带来的效益是巨大的。首先其可以用计算机数值模拟一些常规的验证性试验和小部分研究型试验,这可以节省很大一笔试验费用。其次,其可以求解某些逆问题,逆问题的理论解往往无法通过非数值的手段得到。最后,从工程管理角度考虑,数值模拟方法大大节省了产品研发的周期,由此单位时间内产生了更多的经济收益。有限无技术分析机翼见图2。 上述计算力学给工程设计方面带来的种种好处,都基于一个很重要的前提。那就是力学问题程序化。如何将力学问题转化为一个计算机可以求解的程序,一直是计算力学研究的重点,比如有限元技术就是其中一个典型代表。目前,有限元技术已经涵盖了大部分力学问题,包括:静力学求解,动力学求解,各种非线性问题,以及多物理场耦合等。但值得注意的是,除了静力学以及相对简单的问题外,其余问题所用的算法目前精度仍然有限,相较于工程运用而言仍存在诸多壁垒。对于这些问题算法的更新,是力学问题程序化必须面对的挑战,仍需研究人员不断探索。 2.2 工程化 力学工程化依然是基于计算力学而讨论的。所不同的是,程序化是针对一项力学问题能不能解决,工程化关注的问题是如何使得力学问题的解决过程更符合工程需求。 21世纪的航空航天,已经越来越趋向于商业化,美国已有数家私有航天企业成立,我国的航天科技集团也在进行着一些商业卫星发射。而商业化的工程问题,所追求的目标永远是效益。因此,力学工程化发展也应基于这一要求。航空航天工程的研发工作,一直给人周期长的印象,动辄10年以上的研究周期,对于目前商业化的运营是不适用的。如何快速的给出解决方案,是今后力学工程化的重要考量。随着软件技术的发展,越来越多的数值计算可以通过可视化、图表化等快捷的交互式设计方法呈现出结果,这可以直观地给予工程师设计反馈,从而达到加快设计进程的目的。同时,直观的结果反馈,也能避免数据分析过程出现人为失误,起到规避风险的作用。 2.3 非均质化 新材料往往首先出现在航空航天领域,其中典型代表便是先进复合材料。先进复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性好、破损安全性好以及性能可设计等优点。由于上述优点,先进复合材料继铝、钢、钛之后,迅速发展成四大结构材料之一,其用量成为航空航天结构的先进性标志之一。 复合材料的运用给力学提出了新要求,相比于传统各向同性的金属材料,其各向异性的力学特性使得非均质力学应运而生,代表便是复合材料力学的诞生。非均质化力学需要将材料的承力主方向设计为结构中的主承力方向,而非主承力方向则需要保证一定强度,不至于破坏,这是其主要的设计特点。相比各向同性材料,其理论模型更为复杂,相应的数值求解方法也没有那么完善。同时,实际中复合材料的性能分散性和环境依赖性相当复杂, 设计准则和结构设计值的确定还很保守,导致最终设计结果并没有理论中那么完美,很大程度上制约了工程领域大规模使用复合材料。对于国内而言,复合材料研究工作相比国外则更为落后,无论是设计经验还是试验数据积累都有不小差距。 建立完备的非均质化力学模型,积累足够的原始参数,大胆尝试提高复合材料的设计水平以及用量是今后力学非均质化的主要任务,需要研究人员付出更多的努力。 2.4 多物理场耦合 2.4.1 电磁与力学耦合 新时代下的航空航天材料,已不仅仅局限于提供简单的支承作用,功能化是航空航天器新材料发展的重点和热点,其最终目的是为了未来航空航天器发展智能化目标。 目前,越来越多的具有电-力耦合功能的新型材料正成为航空航天器结构材料的选择。因为在对飞行器的自我检测技术方面,具有电-力耦合功能的材料的受力状态与电磁性能存在特定的函数关系,由此系统能通过检测电磁性能达到检测受力状态的效果,这大大方便了对飞行器的健康监测,也有效保证了飞行器的安全。这其中耦合函数的准确性便成为关键,电-力耦合的发展能促进这些技术的健全,具有十分积极意义。 2.4.2 温度与力学耦合 温度场与力场的耦合主要体现在发动机上,对于发动机内部涵道的设计最优化一直是热力学着力解决的问题。 目前大部分飞机均采用喷气式发动机,包括:涡喷发动机、涡扇发动机以及涡桨发动机。上世纪40年代末,涡喷发动机出现,飞机飞行速度第一次能超过音速,带来了一场飞机发动机的技术革命。由此,包括进气道以及发动机涵道的设计成为发动机研发的一个关键点,早期的涡喷发动机,由于涵道上的设计缺陷,导致燃料燃烧产生热能转化为推进力的转化比很低,同时伴随着燃烧不充分,因此发动机耗油量很高且推力较小。经过几十年的发展,目前无论军用还是民用飞机发动机,大部分均采用涡扇发动机,通过优化得到的涵道形状最大化了单位燃油所提供的推力。图3为民用客机发动机涵道。 我国的飞机发动机工业水平距离世界领先水平仍有较大距离,特别是在大涵道比的商用发动机研发上。发展热力学,对热-力耦合问题进行更深入的研究,是发展我国飞机发动机事业的奠基石。 2.4.3 流固耦合 流固耦合是飞行器研制最基本的问题之一。几十年的发展历程中,基于流固耦合研究的飞机外形设计取得了诸多进展,包括整体机身外形的优化,翼梢小翼的出现等。随着飞机飞行速度的不断提高,特别是军用飞机机动性的要求,出现了许许多多新的流固耦合问题。比如针对飞机在大攻角飞行时(一般出现在军机上),传统小攻角气动表示法、稳定理论等均不再适用。因此,解决大攻角非定常问题,需要从飞行器运动以及流动方程同时出发,建立多自由度分析和数值模拟模型。这是典型的流固耦合问题。 同时,以往旧的流固耦合理论,在先进复合材料大量运用的今天,显然已经不再使用。对旧有理论进行必要的修正,也将成为流固耦合问题亟需完成的工作。 3 结语 当前,国家大力发展航空航天事业,作为高精尖产业,其所运用的理论与技术绝不能落后。力学作为一门古老而又应用广泛的学科,其对航空航天事业的发展起着举足轻重的作用。为符合未来航空航天领域发展,航空航天领域的力学应着力向着程序化、工程化、非均质化、以及多物理场耦合化综合发展。 航空航天论文:现代激光技术在机械加工及航空航天领域中的应用 现代科学技术的快速发展为各行业领域注入新鲜的活力,以现代激光技术为例,其涉及的行业领域极多如轻工业、汽车行业、机械加工、电子行业以及航空等方面。本文主要围绕航空航天领域、机械加工行业,对现代激光技术的具体运用进行探析。航空航天;机械加工;激光技术;运用 前言 激光技术作为科学技术发展的重要产物,对带动相关行业领域的发展具有不可替代的作用。但较多领域如航空航天、机械加工在应用激光技术中,并未取得良好的效果,究其原因在于未使激光技术中较多技术手段的优势发挥出来,这就要求实际运用正确认识激光技术的本质并结合具体行业要求进行技术手段选择。因此,本文对航空航天领域、机械加工行业中现代激光技术的运用研究,具有十分重要的意义。 机械加工行业中激光技术的运用分析 a打标与切割技术的运用 机械加工行业中,一般对设备产品进行特殊符号、标记的设计都要求利用到激光打标技术。该技术应用极为广泛,如机械加工行业中的仪表、仪器、量具、汽车工业以及电子工业等,都涉及到打标工作。一般打标技术涉及到的对象多集中在印刷电路板、合成材料、橡胶、陶瓷、塑料、铝合金以及不锈钢等方面。另外,机械加工过程中往往也涉及较多材料处理工作,此时便要求引入切割技术,其主要通过聚焦镜的应用融化材料,并在激光束作用下将熔化材料吹走,这样便有相应的切缝形成。现代机械加工领域中,都将激光切割技术作为高新加工方式,能够使传统切割过程中变形过大、缝隙过大以及操作时间较长等问题得到解决。 b焊接与淬火技术的运用 关于激光焊接技术,其实质为将设备构件至于激光下,使构件能够连接为一体。将该技术引入机械加工领域中,其优势主要表现在对多种类型金属都可进行焊接,的 且焊接后不会出现凹陷或其他变形现象,整个焊缝在外表上极为美观。目前机械加工领域中焊接技术的运用主要表现在两方面,即:①焊接金刚石锯片,可直接利用该技术实现;②对壳体类零件、汽车板以及钢板等,可利用激光焊接技术。该技术的运用对于解决传统机械加工中焊接质量不高、焊接表面美观性差等问题可起到明显的作用。另外,在淬火技术运用方面,其主要对工件表面利用高能激光进行扫描,这样整个工件面温度上升极快,且可瞬间自冷。所以其优势集中表现为:①相比一般淬火硬度,激光淬火方式下的制品将超出其15%左右;②加工时间较短,且可直接利用计算机对整个操作进行控制,具有一定的自动化加工特点,生产效率极高;③技术应用下不会产生较多的污染,且不必引入冷却介质便可快速完成低温淬火。 c熔覆技术与打孔技术的运用 对于机械加工领域中的再制造工程,常涉及到旧设备修复工作,而设备修复的主要技术便以激光熔覆为主。实际应用过程中,可直接对旧设备二次加工,提升设备的使用性能,能够满足现代企业发展中资源节约的要求。另外,机械加工领域中的激光技术,也表现在打孔技术方面。一般对于较软材料、金属材料或非金属材料等,往往需进行不同类型孔的加工,该过程中便可引入打孔技术。从打孔技术应用的优势看,主要表现在打孔精密度较高,能够准确定位中心孔,且能够自由控制打孔深度,不会产生较大的变形问题。 航空航天领域中激光技术的运用分析 a航空航天工业中激光焊接的应用 一般该工业较多零部件的焊接多引入铆接方式,其应用下尽管能够熔铝合金材料,但由于热处理效果较差,极易导致晶间裂纹的产生。而将激光焊接方式引入,这些问题可直接得到解决,且整个机身制造过程都得以简化。相关实践研究发现,利用激光焊接取代铆接工艺,其可使机身自重降低许多,这样相应的制造成本也会节约,可见激光焊接的作用极为明显。此外,该工业领域中,对于零件冷却孔打孔工作,要求引入激光打孔方式,其成本较低且打孔效果较高。 b航空航天工业中激光切割的应用 传统用于该工业中的切割手段很难保证外壳材料得到有效处理,原因在于外壳材料多具有硬度高、强度高等特点。而在激光切割技术运用下,许多如发动机机匣、主旋翼、尾翼壁板以及蒙皮等自带处理中都可起到良好的效果。 c航空航天工业中表面与成形技术的应用 由于航空发动机较多构件在价格上较为昂亏,若不断更换将会耗费极多的成本,因此可引入激光表面技术,对受损的构件进行修复,如发动机叶片受损后,便可采取表面技术中的三维修复措施,可保证修复后的构件整体性能不受到影响。由此可见,航空工业中的构件制造与修复很大程度需依托表面技术、成形技术来实现。 结论 现代激光技术的运用为航空工业以及机械加工工业提供坚实的技术保障。实际应用中,应结合具体的行业领域要求,合理选择相应的技术手段,如机械加工领域中的焊接、打标打孔以及切割等,以及航空工业中焊接、切割、成形与表面技术等,确保激光技术作用得到充分发挥,才能推动相关行业领域的快速发展。 航空航天论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要:通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 航空航天论文:普及航空航天知识的必要性 摘 要 要想富先修路,是近代我国流行普及程度最高的一句俗语,意思是如果想要发展本地的经济,就必须要先发展本地的交通事业。在现代交通事业中,航空事业是一个重要的组成部分,因此如果一个地区想要提高经济发展水平,那么首先应该建设并发展本地区的航空事业,而想要发展航空事业的前提就是人民对航空航天知识的认识和了解,即向人民普及航空航天知识,帮助他们认识到在经济发展过程中航空航天事业的重要性,从而使其意识到普及航空航天知识的必要性。 关键词 航空航天 知识普及 必要性 我国是世界四大文明古国之一,尽管航空航天科技属于现代化科技的研究成果,但是早在2000多年以前,我国和航空航天科技就已经结下了不解之缘,无论是历代史册还是民间传奇话本小说中都有着许多于飞行有关的神话传说,比如我国最著名的“嫦娥奔月”这一神话小说,此外还有鲁班制作木鸟等的飞天尝试,这些丰富的想象和勇敢的尝试对于现代航空航天技术的萌芽有着非常重要的推动作用。 1航空航天的概念和发展历程 1.1航空航天的概念 二十世纪以来,人们在对自然进行认识和改造的过程中,所以取得的最大的成果就是航空与航天,航空航天科学技术的发展对我们的生活产生了非常重要的影响,标志着人类文明发展到一个新的高度。 生活中人民一提到“航空航天”,首先想到的就是火箭、载人宇宙飞船等的发射,但是这种认识实际上是错误的,事实上,航空航天也并非是一个单词,而是一组词语,航空和航天分别有着自己的概念:所谓航空指的是地球的大气层范围之内,飞行器所进行的航行活动。而航天则是指飞行器在冲出大气层之后的宇宙空间所进行的航行活动。 1.2航空航天的发展历程 一直以来,人类都没有停止过对宇宙的探索和对飞翔的追求。在二十世纪以前,由于受到较低的科技和生产力水平的限制,人民对于宇宙的探索和对飞翔的追求都只能通过想象来进行,尽管有很多先驱者做了一些努力和尝试,例如我国西汉时期的滑翔尝试等,但是都收效甚微。直到18世纪热气球的成功升空,人们终于拉开了实现飞翔梦想的序幕。而人类在天空翱翔这一梦想的真正实现实在二十世纪初期,第一架可操纵的飞机被发明出来,并且成功飞行。此后,许多专家人士坚持不懈的努力研究飞行科技,大大促进了航空科学技术的发展,增强了人类探索和征服宇宙的信心。二十世纪中期,第一个人造地球卫星的成功发射是航空航天科技发展的重要里程碑,人们开始正式对宇宙进行探索。 在二十世纪,航空航天进入了科技和事业双发展的“高潮期”。在这一时期,人类的科技发展水平有了质的突破,社会生产力水平也大大提高,这都大大促进了航空航天研究成果的出现。尽管目前人类所进行的航空航天活动仍然处于初级阶段,但是其所起到的作用和产生的影响已经覆盖了人类生活的方方面面,所以非常有必要进行航空航天知识的普及。 2普及航空航天知识的必要性 在现代世界追求和平的浪潮下,航空航天活动在进行的过程中一直都是以和平、为全人类造福为主要目标的。尽管现在的航空航天活动的初始目的都是为国家军事进行服务,但是其所造成的影响范围并非局限于军事领域,它对社会生活和国民经济的发展也产生了非常重大的影响。 2.1对人们探索、热爱科学精神的鼓励 航空航天技术是人们对于宇宙这一未知世界进行探索所取得的重要成就,具有着鼓舞人心的作用;此外,航空航天技术融合了当前世界各种高新技术,是对人类科技水平进步以及科技人勇往直前、不畏风险精神的完美展示。所以,大力普及航空航天知识可以让人们近距离接触到当前世界高新技术的研究成果和科技人的精神,有助于提高国民素质和探索、创新精神。 2.2对青少年有着特殊的教育意义 向广大青少年进行航空航天技术的普及,能够极大地吸引青少年对于航空航天科学技术知识以及对自然和宇宙进行探索和改造的热情,提高他们对科学和自然学科的学习兴趣。但是对青少年进行航空航天知识的普及并不代表要求青少年要将学习和工作方向定位为航空航天科技工作。其更深层次的意义是帮助青少年学会从微观到宏观的角度观察和认识世界,了解到世界的广大和宇宙的浩渺,从而帮助他们树立正确的世界观、人生观和价值观,因此普及航空航天知识对于青少年来说,有着非常重要的意义和必要性。 2.3有着相当的经济价值 航空航天技术与其他科学技术相互结合开创出大量的新型技术途径,而这些技术途径的使用为国民经济的发展带来了巨大的经济效益。其中最为典型的就是卫星通信技术,它以其高度的灵活性和可靠性、高质量和高容量以及超远距离等优点成为现代人们进行信息通讯的首选。除此之外,还有地球资源卫星的运用,大大降低了人们进行地球资源的普查的时候所消耗的成本,而且避免了各种意外的发生,大大保障了人身安全。 3结语 尽管目前我国在航空航天技术和事业方面取得了相当瞩目的成果,但是与西方的发达国家相比,我国的航空航天科技水平仍然处于相对劣势的地位,因此我国需要大量新鲜的航空航天技术专业人才和创新型人才的加入,但是当前我国民众对于航空航天知识的了解远远不够,尤其是青少年对于航空航天技术的热情和兴趣非常的低,因此,非常有必要进行普及航天航空知识活动,从而提高我国人民尤其是青少年对于航空航天技术的兴趣和热情,为我国航空航天技术的发展培育一批有生力量。 航空航天论文:增材制造及其航空航天领域的发展现状 摘 要:本文阐述了增材制造的基本概念和不同种类增材制造技术的原理、特点,并对不同种类增材制造技术在航空航天和军事领域的国内外发展状况进行了介绍,归纳总结了当前该技术所存在的问题与不足,最后对增材制造的发展应用前景进行了展望。 关键词:增材制造;航空航天领域;发展现状 1 金属增材制造的种类和原理 金属增材制造(Additive Manufacturing,简称AM)技术区别于传统的铸、锻、焊等热加工“等材成形”技术及车、铣、磨等冷加工“减材成形”技术的一种全新的制造方法,是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种自下而上的制造方法[2]。它是融合了计算机软件、材料、机械、控制等多学科知识的系统性、综合性的技术。增材制造按照不同的加工方法可分为激光增材制造、电子束增材制造、电弧增材制造等,有的加工方法仍可细化成两种或多种不同的具体方式。下面将对各种不同增材制造方法的原理和特点进行阐述,并对各自的国内外研究现状进行介绍。 2 激光增材制造 激光增材制造分为激光选区熔化技术和激光直接沉积技术,激光选区熔化成形技术原理:它是以激光作为热源,一层一层熔化金属粉末,直接制造出近形的金属零件。 激光快速成形技术打破了传统材料去除或变形加工成形方法的限制,利用“离散+堆积”的材成形思想,通过同步送粉(送丝)或激光熔覆数字化成形一步实现工件的精确成形;属近净成形制造技术。激光直接沉积技术是在快速原型技术和激光熔覆技术的基础上发展起来的一种先进制造技术。该技术是基于离散/堆积原理,通过对零件的三维CAD模型进行分层处理,获得各层截面的二维轮廓信息并生成加工路径,在惰性气体保护环境中,以高能量密度的激光作为热源,按照预定的加工路径,将同步送进的粉末或丝材逐层熔化堆积,从而实现金属零件的直接制造与修复。 约翰霍普金斯大学、宾州大学和MTS 公司开发出一项大功率CO2激光 “钛合金的柔性制造”技术,并成立AeroMet公司。该公司的目标就是实现具有高性能、大体积钛合金零件的制造,尤其是大型整体加强筋结构钛合金零件的快速成形。公司的主要研究方向为军事领域的航空航天用钛合金部件的激光增材制造。该公司制造的钛合金零部件已实现装机使用。已使用零件分别为F-22战斗机的某接头、F-18战斗机的翼跟加强板的连接吊环和起落架连接杆。其中,F-22的接头件能够达到要求疲劳寿命的两倍以上,翼根加强筋达到要求疲劳寿命的四倍以上,起落架连杆疲劳寿命超过原件的30%。 美国Sandia国家实验室的Griffith研究组提出以激光熔覆沉积成形为基础的激光净成形(Laser Engineered Net Shaping)技术,并将此技术用于修复涡轮发动机的零部件。研究的材料种类包括不锈钢、钛合金、高温合金等,成型件的强度和塑性均比锻造件得到显著地提高。研究小组还通过对控制软件的研究和改进,将加工精度提升了一个等级。其水平方向加工精度达到0.05mm,垂直方向加工精度达到0.4mm,加工后零件的表面光洁度达到6.25μm。但是成型精度的提高会影响到成形效率。特别值得一提的是,研究组通过改变金属粉末的成分,实现了材料成分在一个零件上的梯度变化,从而使得零件的不同部位具有了不同的力学性能,这就为零件的设计优化提供了一种新的方法。 国内的增材制造相关研究虽然起步较晚,但是一些相关的大学和研究机构已有异军突起之势,在某些方面甚至达到国内外领先的地步。西北工业大学的黄卫东教授的团队在快速原型制造技术的基础上提出了激光增材制造技术的研究思路,进行了相关的研究探索。并成功运用激光立体成形技术制造出了大型飞机的钛合金翼梁缘条和飞机发动机的高温合金空心叶片,综合力学性能优于同等条件下的锻件。北京航空航天大学的王华明教授采用激光增材技术制造出大尺寸金属零件,并应用于新型飞机的研制过程中,不但提高了飞机的结构强度,而且大大缩短了飞机的研制周期,并于2012年获得国家科学技术进步一等奖。 但是激光增材制造也存在一些问题[3]。比如:球化现象、裂纹敏感性、残余应力等,而且设备较昂贵、能量利用率低、低熔点金属材料的受热变形、速度与精度之间的矛盾等问题也尤为突出。尤其对铝合金而言,由于液态铝的光反射率很高,激光照射在液体表面大部分反射掉,导致其能量损失严重;而且铝合金熔点较低,激光的能量密度很高,对大型薄壁零件或者壳体增材时,翘曲变形较严重。 3 电子束增材制造 电子束增材制造分为熔丝沉积成形和电子束选区熔化成形,电子束熔丝沉积技术又称为电子束自由成形制造技术(Electron Beam Freeform Fabrication,EBF)。在真空环境中,电子束轰击金属表面形成熔池,金属丝材通过送丝装置送入熔池并熔化,同时熔池按照预先规划的路径运动,熔池金属逐层凝固堆叠,达到致密的冶金结合,从而制造出金属毛坯件,最后进行表面精加工和热处理。特点:沉积效率高、真空环境有利于零件的保护、内部质量好、可实现多功能加工。电子束选区熔化成形技术[4](Electron beam selective melting, EBSM)的工艺原理。先在铺粉平面上铺展一层粉末并压实;然后,电子束在计算机的控制下按照断面轮廓的信息进行有选择的熔化,层层堆积,直至整个零件全部熔化完成;最后,去除多余的粉末得到所需的三维零件。特点:成形精度高,成形件表面质量较好,光洁度较好,可用于近成型增材制造。 Calcam公司[5]采用电子束熔丝沉积增材制造技术,通过对工艺参数和控制系统的把控,制造出了综合力学性能优于锻件的TC4钛合金叶轮部件,并成功应用于某型飞机上。 2001年瑞典的Arcam公司成立以来,以电子束增材制造技术在粉末近净成形精度、效率、成本和力学性能等方面具有的优势,针对它的研究很快成为了国外科学前沿的研究热点。德国纽伦堡大学、英国华威大学、美国北卡罗莱纳大学以及美国波音公司、Synergeering集团、德国FAruth公司、瑞典VOLVO公司等都陆续开展了相关的研究。美国Sciaky公司联合Lockheed Martin、Boeing公司等也在同时期合作开展了研究,成形钛合金时,最大成形速度可达18kg/h,力学性能满足适航要求。意大利AVIO公司[8]采用其自行制造设备开发出航空发动机复杂TiAl基合金构件,并成功应用在新一代航空发动机上。 2006年北京航空制造工程研究所开始对电子束熔丝沉积成形技术进行深入研究。设计并制造了国内首台电子束熔丝沉积成形设备,对TC4、TC18、TA15、等钛合金以及A100超高强度钢的力学性能进行了系统的研究。研制了大量钛合金零件和试验件。2012年,采用电子束熔丝成形制造的钛合金零件在国内飞机结构上率先实现了装机应用。 目前电子束增材制造仍面临着一系列技术问题,吹粉、球化现象、变形及残余应力控制、表面粗糙度等。而且,电子束增材设备十分昂贵,设备维护成本较高。因为电子束加工需要真空保护,所以其制造周期较长。对轻合金薄壁件的增材制造而言,同样存在着变形严重的难题。 4 其他增材制造方法 4.1 电弧增材制造 电弧增材制造又叫做形状金属沉积(shaped metal deposition SMD)技术。它采用的是钨级气体保护焊技术和高密度丝材。工件在保护气环境下被层层叠加制造,同时焊接机器人直接由电脑CAD模型控制。通常情况下,精度和表面质量都不如激光或电子束增材制造。但是,它可以制造大到1m3的工件并且沉积速率可以达到1kg/h。因此,高速的电弧增材制造大型高密度部件的能力在这方面使得它比其他方法具有巨大优势。 英国谢菲尔德大学的贝恩等人用六轴联动的机器人在两轴的平台上对铜丝材进行电弧增材制造,获得了厚度为20mm的箱体坯件。组织性能接近同等条件下激光增材的性能。 天津大学的尹玉环等人使用TIG电弧作为热源对5356铝合金零件的增材成形进行了研究。研究结果表明:同一层成形时通过对道次间冷却时间的控制可以获得较好的增材成形效果,而对整个成形件而言不同层之间冷却时间的合理控制对获得良好的增材成形效果也起着至关重要的作用。还发现在后续焊接中采用不同的焊接速度虽然可以有效的控制热输入量,但是如果焊接速度的差异过大将导致增材成形过程的稳定性变差。 华中科技大学的王桂兰[7]等研究了电磁场对电弧熔积快速成形温度场及参与应力的影响,研究结果表明:添加磁场之后,成形件表面温度场各温度区域范围增大,熔积层表面热循环峰值温度升高,冷却速度降低,成形件表面的纵向和横向残余应力均减小。 电弧增材制造也存在一些不可回避的难题[8]:吹粉和球化现象严重造成成形稳定性差、成形材料种类的局限性、成型零件易发生开裂和变形综合力学性能较差、组织差异大和需要较多的后期精加工等。 4.2 超声增材制造 超声增材制造Ultrasonic additive manufacturing(UAM)作为一种固态金属成形加工方式,它是运用超声波焊接方法,通过周期性的机械操作,将多层金属带加工成三维形状,最后成形为精确的金属部件。下面是滚轴式超声焊接系统,它是由两个超声传感器和一个焊接触角组成,传感器的振动传递到磁盘型的焊接触角上,能够在金属带与基板之间进行周期性的超声固态焊接,进而触角的连续滚动将金属带焊在基板上。这种技术能够使铝合金、铜、不锈钢和钛合金达到高密度的冶金结合。若将它与切削加工做比较,UAM可以做出深缝、空穴、格架和蜂巢式内部结构,以及其他的传统的切削加工无法加工的复杂结构。 5 展望 增材制造技术经过二三十年的探索发展,目前正处于蒸蒸日上的时期,一方面期待在技术上有新的突破,提高增材制造在材料、精度和效率上的要求;另一方面是基于现有技术的新应用,拓宽增材制造的应用领域和范围。相信在不久的将来,一定能看到增材制造技术在航空航天领域的更大范围的应用。 航空航天论文:PBL教学在航空航天生物动力学教学中的应用 【摘 要】 PBL教学法以问题和学生为中心,注重发挥学生的主观能动性,激发学习兴趣。本文分析了在航空航天生物动力学课程中应用PBL教学的措施、优势与不足,提出了改进对策,以期提高教学质量。 【关键词】 航空航天;生物动力学;PBL教学;应用 航空航天生物动力学是研究生物体在航空航天动力环境中生理机能的变化规律及其防护措施的学科。它既属于特殊环境生理学的范畴,又属于生物力学范畴。本门学科的任务是研究在各种动力环境因素作用下,飞行活动过程中机体的生理效应、耐受限度以及采取的防护措施,以保证飞行安全,提高飞行员耐力,增加工作效能。[1]本门课程长期以来都是以基于讲授的传统教学模式来授课,授课过程理论性强,枯燥乏味,学生积极性不高,创新力和独立解决问题的能力低下,这些都迫切要求我们进行教学改革。 Barrows在20世纪60年代末提出PBL(problem based learning,PBL)教学方法,他指出要把学生置身于多重的而有意义的问题情境中,通过让学生合作解决问题,来获取隐含于问题背后的知识,从而培养学生积极学习、主动合作以及解决问题的能力。[2]由于此教学方法能真正体现以学生为主体的教育理念,近年来世界上很多著名医学院校均采用此方法进行教学,并取得了较好的效果。我国于1986年首次引进PBL教学模式,随着教育改革的推进,全国各医学院校纷纷开展了PBL教学实践。 航空航天生物动力学教研室自2014年开始尝试实施实习课的PBL教学实践,取得了一定的教学效果。下面以《救生装备的性能和使用方法》这节实习课来具体讲解传统教学与PBL教学的效果差异。 一、PBL教学应用于航空航天生物动力学课程的具体实施办法 《救生装备的性能和使用方法》这节实习课的实验目的是了解各类救生装备的性能和掌握救生装备的使用方法。以往的教学这节课分为三个学时,第一学时教师利用20分钟回顾航空救生相关知识并介绍救生装备种类,剩余时间以及第二学时详细介绍离机下降装备、求救联络用品、医疗卫生用品和生存辅助用品的性能和使用方法并实物示教,第三学时假设场景救生讨论并小结。实施PBL教学实践后,本节实习课学时数不变,具体授课方式为:(1)教师在课前提出问题:飞行员在弹射离机、空中降落和生存营救三个阶段中会遇到怎样的困难和危险以及相应的救生措施是什么。(2)空中降落后的生存营救又分为海上生存、寒区生存、沙漠生存和热带丛林生存,因此我们将每个班分成六个小组,每个组通过自学、查文献和资料以及请教教师的方式学习每部分内容,最后每组推选一名学员分别讲述飞行员在弹射离机、空中降落、海上生存、寒区生存、沙漠生存和热带丛林生存过程的救生措施以及要用到的救生装备。在讲授过程中其他同学随时可以提出问题并讨论。每个小组讲述半个学时,共三个学时。(3)最后,六名同学讲述完后,教师进行点评和归纳总结,并把同学们在讲述中遗漏的问题进行了补充。 二、PBL教学应用于航空航天生物动力学课程的效果评价 1、PBL教学的优势 首先,PBL教学能够调动学生的积极性,发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,使学生由被动学习转为主动学习,学生要自行研究问题的意义所在以及解决问题的途径就要主动查阅大量文献和资料,请教教师和高年级学生,收集相关信息并进行整理分析,最终找到问题的答案;其次,PBL教学能够提高学生的创新能力、团队合作精神和语言表达能力,在没有教员的面对面的课堂指导下要解决一个问题需要大家分工合作、发挥各自所长并要集体讨论问题和对策,最后还要在课堂上进行清晰的讲解,这些都能培养学生的创新思维、沟通合作能力和表述能力。 2、PBL教学存在的问题和不足 首先,国内学生由于长期接受传统式教学,已习惯于教师课堂填鸭式教学,部分学生还不能很快接受PBL这种新颖式教学,片面地认为讲授是教师的事,自己只负责学习,所以积极性不高,团队合作能力差,课堂讲授效果不好;其次,PBL教学虽然是以学生为主导,教师看似只是坐在台下听课和讲评,实则PBL教学对于教师的要求很高。PBL教学中教师的角色发生了变化,从单纯的课堂教授者转变为学生学习活动的组织者、引导者、帮助者和协调者,[3]这就要求教师要有丰富的专业知识水平和足够的组织和指导技能,但部分教师尤其是年轻教师知识水平有限,组织和指导能力差,对于学生提到的本课程外的知识不了解,不能指出学生的不足,因此不能很好的指导和激励学生,从而达不到应有的教学效果,而知识面广又兼具良好组织和指导能力的教师非常少,所以开展PBL教学有很大困难。 三、讨论 1、传统授课方式与PBL教学法相结合 PBL教学法是国际上比较流行的一种教学方法,它的特点是“以问题为中心”和“以学生为中心”,能够激发学生的学习兴趣,取得很好的教学效果。欧美发达国家已实施五十多年,我国也引进三十余年,但是任何事物都有其两面性,PBL教学法也有其不完善之处,比如,同样多的教学内容,PBL教学法所要花费的时间和师资远多于传统教学法;由于它是基于单一或多个问题展开,学生最后获得的知识缺乏系统性和连贯性;学生需要花费大量的课后时间以获得较为丰富完善的研究成果;课程结束后分数的评定没有一个较为完善、客观的评价体系,[4]因此我们不能全盘照抄,而是应当循序渐进,并结合我国国情,将传统授课方式与PBL教学法相结合。例如,在航空航天生物动力学实习课中,我们可以挑选知识点少并且简单易懂适合自学的实习课《地面模拟失重的方法及对抗措施》来实施PBL教学;也可以将实习课《噪声的测量和分析》分成两部分:教师先传统教学,讲授基本理论知识:声级计的结构及工作原理以及利用声级计对噪声进行测量和分析的方法;再实施PBL教学,让学生结合大课和小课上半部分所学噪声的相关知识,讲述航空航天环境中噪声的防护措施,这样使学生从心理上更易接受,也会更大的激发学生的学习兴趣,从而达到更好的教学效果。 2、提升教师综合能力 Barrow对实施PBL教学法的教师应具备的能力素质做了如下描述:理想的指导者应当既是一个学科专家,又是一个指导专家。[4]师资建设是提高PBL教学质量的保障,因此我们要提升教师的综合能力,培养高素质人才。一方面,要求教师通过查阅文献资料、观看视频、参加各种培训班和讲座等自主学习的方式来提升自身专业知识修养和PBL教学水平;另一方面,学校应当为教师提供平台和机会来帮助教师提升教学水平,如举办PBL教学培训班或者将教师送往规范化的教学培训基地进行教学方法和带教技能培训;再者,学校也应采取一些激励措施来鼓励青年教师努力提升自身综合水平。[5]比如,对于PBL教学工作给予一定的补偿措施,优秀的PBL教学师资可优先通过年度考核、参加职称评审、入选精品教员和获得教学课题等。只有拥有了丰富全面的学科知识和优秀的组织指导能力,教师才能构建以问题为中心的讨论式、探究式课堂,从而引导学生围绕问题进行思考和学习,最大限度的激发学生的学习兴趣,保证PBL教学顺利进行。 【作者简介】 赵疆东(1985-)女,新疆额敏人,硕士,助理实验师.
工业科技论文:云服务科技资源工业设计论文 1工业设计科技资源共享平台概述 1.1工业设计科技资源共享平台的云服务功能 工业设计科技资源共享平台通过标准的虚拟化与基于面向服务架构,利用资源即服务(RAAS)和软件即服务(SAAS)的思想,采用可扩展语言(XML)技术,提出面向服务的资源描述标准,即将平台中共享的科技资源视作能够提供服务的单元,并按照定义服务的模式进行标准化描述,从而实现异构平台中的资源和服务,能够通过统一的标准接口进行访问和组合,只要遵守架构中提出的标准接口,其他科技服务平台均可实现与本系统的对接,并与本项目平台进行资源和服务整合。在此基础上提供资源搜索引擎,实现科技资源的垂直搜索和数据挖掘,结合科技资源呼叫中心,以达到快速、高效的跨系统、跨平台的资源和服务精准匹配,以此实现工业设计科技资源共享平台集成化、智能化的管理和运营,通过智能化的共享和协同,为工业设计供需双方提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的云服务功能。 1.2现有工业设计科技资源共享平台存在的问题 ①现有的工业设计科技资源共享平台虽然也集成了大型仪器、科技文献及科技数据资源,并建立了呼叫中心,一定程度上满足了设计师的很多需求,但是其仍为多功能的独立系统,彼此之间无法实现智能化信息交流,也缺乏与其它系统间信息的输入输出机制。②目前国内大多数工业设计科技资源共享平台提供的远程租赁服务模式由于技术成熟度不够,虽然也能提供工业设计信息与软件解决方案,但是鉴于托管平台安全性技术、用户身份管理技术、企业内外数据集成技术、企业内外应用集成技术等多方面的问题,其实际应用中信息化程度仍然较低,导致无法进一步推广。③目前国内工业设计科技资源共享平台缺乏合理的商业运作模式。工业设计科技资源共享平台理想的运作模式是将工业设计相关的大型科学仪器与文献资源、技术评估与转移服务、工业设计共性技术支撑、科技检测服务等方面的相关资源集成,并通过互联网交付给终端用户,以流化收费的方式获得收益。而目前国内这类型共享平台大多数的做法还是依赖用户自身的软硬件基础,通过在线检索,租用服务等方式进行对外服务,这些没有从根本上改变传统的服务模式,因此提升企业的工业设计能力帮助不大。 2云服务平台及其体系架构 云服务平台采用面向服务的开放架构,利用Web服务和本体(Ontology)技术对科技服务的质量进行系统、标准的描述,包括通用描述(如服务提供商的信誉、服务所需的时间和服务价格等)和特有描述(如对仪器而言,包括其用途、性能参数和已使用年限等)。基于上述描述,设计相应的资源匹配算法,实现根据用户提出的服务质量需求,快速、高效的跨系统、跨平台的资源和服务匹配,并在此基础上实现基于服务质量的资源搜索引擎,从而实现科技资源的垂直搜索和数据挖掘,结合科技资源呼叫中心,为用户提供高效便捷的工业设计科技资源共享增值服务。 2.1云服务平台 针对工业设计行业所需的关键共性设计技术,将现代设计方法(模块化设计、智能设计等)融入数字化设计中,建立模块化的设计方法及资源信息库,形成一套贯穿与工业设计、中试和制造的一体化支撑系统。主要包括高精度、高效率大规模仿真计算方法与分析技术、CAD/CAE/CAPP/CAM/ERP一体化技术,KBE理论与方法,数字化、智能化管理和制造过程技术等。基于面向服务的架构的技术路线,通过标准化的数据和服务接口,实现异构系统和平台的数据共享和服务整合。该平台通过承接工业设计、中试项目、试验测试、技术引进、租赁委托等方式开展工业设计共性技术服务,建立“项目开发费+服务费+技术转让费+销售收入”的多元化盈利模式。 2.2云服务平台的体系架构 基于云服务的开放式工业设计创新技术服务集成平台,重点突破了科技服务垂直搜索与精准推送、大型仪器动态数据采集与监控、基于SNS的技术专家协同咨询、技术价格评估、技术技能在线交易等技术,用户通过SSO单点登录享受大型科学仪器与文献资源、技术评估与转移服务、工业设计共性技术中试开发、科技检测服务等所有子平台的服务,系统根据用户需求动态选择和匹配相应服务,并实现服务收入的按需分配,从而创造了一种清晰的商业运营和利润分成模式。引入C2B(需求者-技术方)等商业模式,提供仪器租赁、科技检测、软件与资源等团购服务,通过降低服务消费单价,提高用户使用度,增加平台收益;通过平台会员费、技术供需对接及成果转移佣金、服务资源租用费用、信息定制费、平台广告费等多元化创收模式,确保平台可实现可操作性强、可扩展性好、可持续发展性高的规模化运营。云服务平台包含大型科学仪器与文献资源、技术评估与转移服务、工业设计共性技术中试开发、科技检测服务等4个子平台。 2.2.1大型科学仪器与文献资源子平台 该子平台采用C2B模式,通过与工业设计产业企业建立紧密联系,充分收集聚合这些企业的科技基础条件资源需求,通过筛选分类后,将形成一定规模的相同需求,以团购方式寻求资源提供方,并积极与担保、保险公司加强合作,建立服务质量保证体系,形成公信力,构建“资源需求方———资源提供方———担保机构———平台管理方”共赢的商业运行模式,将有效解决需求分散、资源供需双方信息不畅的问题。 2.2.2技术评估与转移服务子平台 该平台基于SAAS这种软件即服务模式,提出技术转移应用服务模式的理念,并针对工业设计业的产业链结构,制定该行业的技术转移服务业务电子化标准,研究并开发支持技术供需者和中介的技术转移应用服务,构建一个具有强大功能的技术转移推广平台。用户可通过低廉的价格获得先进的技术数字内容制作、主题技术展示、技术精准推送、技术转移渠道拓展、技术专家协同咨询、技术科学评估、技术在线交易等强大的服务功能。同时,面向工业设计的技术评估指标体系包括技术价格、先进性、成熟度、转化可行性等评估指标等,为工业设计领域的技术价值量化提供科学和系统的评价依据。针对技术评估流程进行深入研究,开发支持流程化业务管理的在线评估管理系统,实现技术评估工作的科学化和信息化,有效地提高技术评估的规范化管理水平和工作效率。主要包括用户管理、项目信息管理、项目评估流程管理、在线评估等子系统。 2.2.3工业设计共性技术中试开发子平台 针对工业设计模块标准化与模块的划分方法,根据产品各零部件的不同功能,将零部件进行模块分类,综合考虑设计、工艺、制造和采购等多方面的需求,形成一套具有较宽应用范围内产品模块设计与制造方法。在此基础上,搭建模块化设计与制造系统,为零部件的模块化设计与制造提供技术支撑。 2.2.4科技检测服务子平台 该子平台利用现代信息技术,收集并规范科技检测领域的相关数据和信息,形成检测资源信息管理数据库,在此基础上构建“网上检测超市”,制定科技检测服务平台准入机制,制定检测机构加盟“超市”的规范性制度,进一步扩大科技检测超市加盟户数,聚集更多的优质检测资源;利用现代物流技术,完善“检测超市”物流配送体系,打通检测及关联服务中的物流、信息流和资金流;依照电子商务模式改进“检测超市”运行手段,建立检测超市信息管理系统,提升服务能力与水平。 3结语 鉴于目前现代制造服务业的发展趋势和目前国内工业设计科技资源共享平台存在的种种问题,本文提出通过集成工业设计有关的检测支援服务、仪器与文献共享服务以及技术转移服务,以资源及服务的理念,搭建的跨系统、跨平台的科技资源的云技术服务平台,从而促进传统产业结构升级,加速现代服务业的发展。 作者:高超 杨帆 李雷霆 单位:重庆市科学技术研究院 工业科技论文:国防科技工业战略资源论文 摘要:人才是国防科技赖以发展的根本。面临世界新军事变革的严峻挑战,国防科技工业必须加速建设一支具有现代知识和创新能力的人才队伍,才能跟上机械化、信息化的军队建设和发展步伐。从营造以人为本的科技环境、强化人才培育的力度、推进人才队伍的制度创新和机制创新、建立安全保障制度和政策研究体系几方面提出新时期国防科技工业自主创新人才培育的对策与建议。 关键词:国防科技工业;自主创新;人才 人才是科技发展之本,是科技发展的首要资源。国防科技自主创新人才队伍建设,是促进国防科技发展的长期而重要的战略任务,也是当前亟待解决的问题。国防科学技术的尖端性、系统性和复杂性决定了科技队伍建设和高端专家群体形成的艰巨性、长期性和科技人才队伍稳定的重要性。只有切实解决国防科技自主创新人才队伍建设存在的问题,优化队伍结构,提高整体素质,才能从根本上保障国防科技持续发展,提高自主创新能力的人才需求[1]。 一、国防科技工业自主创新人才的重要地位 1.自主创新人才是国防科技工业发展的重要战略资源 国防科技工业是国家的战略性产业,牵涉现代高新技术发展最前沿、最敏感的领域,事关国家安全,再加之国际军备竞争的激烈性与不相容性,这就必然决定了我国武器装备现代化的关键技术不可能依赖引进,而主要立足于自主研发。自主创新人才已成为当代国防科技工业的发展最强大的动力源泉和最重要的战略资源,具有不可替代的决定性作用,只有充分挖掘人才的潜力、发挥人才的能力,才能将人才资源转化为物质财富、将人才优势转化为实力优势,最终提高国防科技工业自主创新能力[2]。 2.自主创新人才是推进国防科技工业整体跃升的关键因素 当今时代,国家之间的较量与竞争,其实质就是人才的较量与竞争,特别是拔尖自主创新人才在国际竞争力和国家安全方面具有战略上的对抗性,并引领一国乃至世界国防工业的时展。作为稀缺资源,国防科技工业拔尖自主创新人才是实现国防科技工业整体跃升与跨越发展的关键因素。要抢占21世纪高新技术武器竞争的制高点,必须超前培养大批适应未来武器发展要求的创新人才,造就知识经济和高技术武器背景下的自主创新人才,满足国防科技工业跨越式发展的需要。 3.自主创新人才是国防科技工业全面振兴的重要保证 “十一五”至2020年,是我国国防工业发展的重要转型期。国防科技工业的结构形态、运行机制和管理模式都将发生重大的转变,实现由军民分离向军民融合转变,由机械化向数字化转变。在这一战略机遇期内,会遇到许多新的问题与难题,并主要依靠自己的力量来探索并加以解决,一支素质优良、技术过硬、锐意进取、无私奉献的自主创新人才队伍,是成功实现国防科技工业的战略转变的根本力量,是国防科技工业全面振兴的重要保证。 二、当前国防科技工业自主创新人才建设存在的问题 1.“以人为本”的全新人才观尚未真正得以牢固树立 由于历史原因与计划经济的影响,国防科技工业系统官本位思想依然严重,重仕途、轻技术,重文凭、轻技能,重引进、轻吸收的现象还普遍存在,而人才是国防科技工业和经济发展的战略性资源,“人才资源是第一资源”的重要性没有得到广泛认可和充分肯定;现有国防科技工业的人才政策措施贯彻执行不力,“以人为本”、尊重人才、爱惜人才的人才政策取向未能充分体现;在人才政策制定和出台时缺乏创新性与灵活性,与市场经济没有实现有效对接,二者不和谐的矛盾依然突出。 2.人才队伍结构和分布与国防科技工业可持续发展要求之间的矛盾突出 一是知识结构不合理。传统技术领域的人才相对过剩,而适应武器装备发展要求、以信息技术为代表的新兴学科和交叉学科的专业技术人才不足,特别是在一些重大基础研究、关键技术和重大工程、重点学科领域中,国内公认、国际知名的原创型和复合型的高层次人才严重缺乏,高层次的优秀经营管理人才、拔尖创新人才和高级专门技能人才的数量和质量不足;二是年龄结构不合理。高级职称中55岁以上所占比例过大,人才老化明显,且新老交替任务艰巨;三是层级结构不合理。尚未形成合理的以高层次人才为塔尖的梯级结构,老、中、青创新人才比例失调;四是区域分布不合理。在部分领域和地区人才结构逐步优化的同时,三线地区和边远地区人才“引不来,留不住”,人才匮乏的情况依然严重。 3.人才管理体制、机制与新时期国防科技工业发展要求之间的矛盾突出 国防科技工业人才管理体制、机制受企业、院所制度改革滞后的制约,科学评价、合理使用、有效激励人才的体系尚未形成,人才激励主要依赖于行政推动,内生、长效、规范的机制尚需不断完善;未能有效盘活现有人才资源存量,冗员较多,人才工作距法制化、规范化尚有明显差距,不能有效指导经营管理人才、专业技术人才和专门技能人才按各自的成长渠道发展。 4.人才资源配置体系与新时期国防科技工业发展要求之间的矛盾突出 国防科技工业系统内仍存在狭隘的部门拥有人才观,合理的人才流动机制不健全。尚未实现国防工业科技人才从无序向有序合理的双向流动转变,在人才流动过程中,缺乏诚信、恶意竞争、近亲繁殖的现象还比较严重,存在严重的人才浪费和人才匮乏并存现象,以市场为导向的人才资源配置体系尚未形成,还不能充分利用社会资源和人才市场配置人才资源,吸引人才的机制不健全,人才出口不畅,流动不规范,特别是人才流动中人才安全的问题比较突出,重要人才安全保障机制有待完善。 三、国防科技工业自主创新人才培育的对策建议 1.营造以人为本的科技创新发展环境 “以人为本”是国防科技工业发展的优秀理念。国防科技工业实现向创新导向型发展模式的转变,其关键在于自主创新人才的培育与开发,把“人才兴业”、“人才强企”作为基本战略选择。要始终坚持营造以人为本、广纳群贤、人尽其才、人才辈出的科技社会发展环境,形成“尊重知识,尊重人才”的良好风尚,确立自主创新人才在国防科技发展中的主体地位;强化作为创新人才基础的全民教育和终身教育,逐步建设创新性产业学习体系,提高国防科技产业的科学素养和创新意识;尊重自主创新人才的首创精神,激发自主创新人才的潜能;尊重科学发展规律,鼓励大胆探索,形成允许适度失败的良好宽松的自主创新氛围。 2.强化对自主创新人才培育的投入力度 在国家财政继续不断增加对人才队伍建设的物质资本投入与软投入的基础上,还要投入专项资金强化对自主创新人才的培育。 设立国防科技工业自主创新人才建设基金,为国防科技工业高层次自主创新人才培养和团队建设提供资金支持。其重点应用于以下几个方面:(1)通过对国防系统基础性研究和关键共性技术的支持,造就一批在重大科技与工程技术领域把握世界科技发展前沿的优秀科技自主创新人才;(2)支持一批国防科技重点学科建设,形成相对稳定的自主创新人才培育基地,并逐步构建和完善国防科技自主创新人才终身教育体系;(3)通过对优秀人才、特别是海外归国人才的资金支持,制定特殊政策,保障其合法权益,提高其工作、生活待遇,吸引他们在国防系统开创事业,自主创新,形成不同领域的高级专家群体;(4)积极开展国际科技合作与交流,支持军工科研单位参与国际重大科技项目与工程,加强引进技术的消化与吸收,提高自主创新的起点[3]。 设立国防专业奖学金,扭转报考军工特殊专业优秀生源少的不利局面,吸引和鼓励品学兼优的学子积极报考国防专业,学成为国防服务,为国防科技工业自主创新人才建设不断凝聚和蓄积后备力量。 制定军工人才特殊津贴政策。在以国家为投资主体的军品及国防战略高技术、产品科研生产领域,要按市场价值规律,建立和实施对国防科技工业各类人才的国家补偿制度,研究将人才特殊津贴作为国防科技工业特殊人才的长期激励政策,形成长效激励机制,最大限度地激发自主创新热情。 3.推进自主创新人才队伍建设的制度创新和机制创新 深化人事制度改革。重点抓好人才队伍建设中的“整体规划,合理使用,科学考评,有效激励,适时培训”五个环节,对于急需的高层次创新人才,其引进可不受单位编制、户口和工资级别的限制。 改革人才选拔制度。按照公开、平等、竞争、择优的原则选拔任用人才。在人才选拔任用过程中,坚持市场配置、组织选拔和依法管理相结合。 改革分配制度,完善奖励制度。以充分体现人才资源价值为出发点,健全保障制度,对自主创新人才实行分层分类管理,逐步建立和完善市场化收入分配机制,坚持按劳分配与按生产要素分配相结合、短期激励与中长期激励相结合、激励与约束相结合的原则,推进分配方式向多元化转变。 建设富有激励作用的人才评价机制,建立一套体现自主创新人才特点的、多元化的高层次人才评价指标体系,改革不利于自主创新人才发展的评价制度和做法,建立健全贡献和成果回报机制。 建立有效的人才引进与交流机制。通过公开招聘、成果转化引才、建立协作关系引才、成立博士后流动站引才等多种形式,选拔引进优秀自主创新人才。 4.建立国防科技自主创新人才安全保障制度 从保障国防科技工业创新人才合法权益,充分发挥创新人才的聪明才智,规范创新人才流动程序等方面,对涉及国家武器发展和国家安全的重要创新人才加以法律保护和制约,通过法律法规对自主创新人才进行引导和规范。建立掌握优秀技术秘密的自主创新人才不能随意脱离国防科技工业系统,以防止人才流失,确保国防军工的安全[4]。 5.建立国防科技工业自主创新人才政策研究体系 建立自主创新人才政策研究体系,为自主创新人才工作提供必要的理论支撑,积极组织和开展国防科技工业创新人才工作热点问题和难点问题的研究讨论,进行国防科技工业自主创新人才安全预警机制研究,提升创新人才管理手段,改变创新人才管理静态、死板、简单、僵化的管理模式,实现人才管理的人性化、动态化、科学化、信息化[5]。通过创新人才问题研究,为制定相应的自主创新人才政策提供科学依据,避免政策制定的盲目性和局限性。 工业科技论文:对目前国内工业建筑工程科技走向的分析 摘要:在我们国家加入WTO(世界贸易组织)以后,许多别国的建筑设计理念和工业建筑工程科技都进入国内,我们国家也随着开展了工程科技的革新,国内的工业建筑工程科技正以向科技化及健康的走向发展着。本文针对目前国内工业建筑工程科技走向进行分析。 关键字:工业建筑;科技;走向;分析 1 目前国内新型科技的使用情况 1.1建筑装饰工程科技的革新和走向 近些年来,国内的建筑事业获得了迅猛的发展,为我国的社会经济的进步提供了非常大的贡献。与此同时,建筑装饰工程科技在科技与环保理念之下,同样获得了巨大的进步。20世纪末,国内的装饰工程科技开始与外国的先进科技不差上下,但在可持续走向的过程中碰到了瓶颈时期,导致装饰工程科技最终于国内当下阶段,造成国内装饰行业得不到快速的发展进步。 自21世纪以来,装饰行业的企业市场理念开始加强,针对国内日益提升工业建筑的准求,企业的眼光投在了盲目追寻世界上先进科技上,引用和选用了先进的工程科技。譬如:背栓系列、石材干挂科技、组合式单体幕墙科技、点式幕墙科技、金属幕墙科技、微晶玻璃与陶瓷复合科技、木制品部品集成科技、石材毛面铺设整体研磨等。在先进科技的作用下,导致高科技因素在装饰行业蜂拥而至,不少的工业产品直接在装饰工程中所使用,金属材料装饰、玻璃制品的装饰、复合性材料的装饰、木制品部品集成装饰等先进科技的出现,从根本上使得装饰工程发生变化,时代感越来越强,产品精度高,工程质量好,工程工期短,无污染的独特优势导致他们在装饰工程中得到获得越来越多的展现契机。这些先进的装饰材料和工程科技,在工业建筑中为工业生产的提升发挥了很大的帮助作用。 接连和固定是装饰工程作业必然会濒临许多方面的矛盾,各种高性能的黏结剂的出现完全使得传统的模式得到变化更新,在确保使用强度的前提之下,弹性黏结消除了钢性黏结的弊端。免漆饰面工艺与环保油漆的使用,本质上改变了现实中油漆作业造成的化学污染的情况,免漆饰面的形成,现场全部取消油漆工的作业,从生产方式的变革直接反映工程水平的提高与走向。环保油漆的运用,不光造成工程工作者的身体安全获得了保证,而且成功预防了由油漆造成的有害气体而延误工程竣工时候的正常运用,同时材料的耐火性也获得了大幅度的提高,工业建筑自身的安全性能和使用年限获得了提升。 1.2 更多的新科技新材料在混凝土工程中的使用 1.2.1清水混凝土工程科技 因当下国内人口在不断的增多,每个人所占有的空间在不断的降低,为了得到更为优越的居住环境,高层建筑走向变成必然。为了满足高层建筑对工艺的要求,现浇钢筋混凝土结构在建筑工程中的投入开始增多起来。清水混凝土科技是现浇钢筋混凝土科技中的一项新科技,它是将原始浇筑面直接作为装饰性表面的混凝土,质朴自然,展现了人们重归于大自然的科学认识。 除此之外,遵从装饰所达到的效果分为3类:普通清水混凝土、饰面清水混凝土、装饰清水混凝土。清水混凝土科技是混凝土科技的一项全新科技,因其直接以原始浇筑面作为装饰表面,使得整个工程建筑变得简便快捷,减少了工程建筑成本,使得整个工程的速度也增快了不少,同时也减少了工程竣工之后的维修费用问题。这种类型的工业建筑工程提升了整个建筑的稳定度,减少了工程成本,对当今的工业建筑是有益无害的。 1.2.2 混凝土工程的新材料――钢纤维砼 随着建筑行业的不断走向,人类对建筑的要求越来越高,不仅仅只为了居住性和生产适用性,而且还要求具有强烈的时代气息,让建筑呈现出艺术美感。标志性的住宅和工业建筑也成了人们追求的方向,为了达到艺术效果,建筑工程中对混凝土工程科技的要求就提高了。为了使建筑的艺术感和实用性都能得到体现,我国建筑行业的专家研究出了钢纤维砼。钢纤维砼是在普通砼中掺入适量钢纤维经拌合而成的一种复合材料,它不仅能改善砼抗拉强度低的缺点,而且能增强砼构件的抗剪、抗裂能力、耐久能力,能使脆性砼具有较好的延性特征。另外,钢纤维砼具有较好的能量吸收能力,因而它使构件具有优良的抗冲击能力,对于结构抗震性有极大改善。钢纤维砼的应用,是混凝土工程科技中的一项突破,它弥补了建筑工程中建筑材料抗拉能力不足的问题,推动了建筑工程科技的走向。 1.3 新型防水工程科技在工程中的大区域使用 1.3.1防水混凝土结构 防水混凝土结构是指以本身的密实性而具有一定防水能力的整体式混凝土或钢筋混凝土结构,它兼有承重、围护和抗渗的功能,还可满足一定的耐冻融及耐侵蚀要求。与卷材防水层等相比,防水混凝土结构具有材料来源广泛、工艺操作简便、改善劳动条件、缩短工程工期、节约工程造价、检查维修方便等优点,在工业建筑中经常采用。 1.3.2 防水材料的更新走向 运用防水材料达到防水效果的传统作业方式是沥青防水,现在通过科研专家的不懈努力,已经走向出高分子卷材、新型防水涂料、密封膏等高效弹性防水作业。防水工程在向冷作业方向走向,综合机械化水平也在不断提高。新型防水材料的应用以水泥基渗透非结晶型防水材料为例,它是以高强度水泥为载体,经特有活性物质和微硅粉改性而成,以此为基础,我们已经开发了聚合物改性水泥基渗透非结晶型防水涂料、混凝土外加剂、结构修补砂浆等多种产品。 目前在我国建筑工程中已经得到大区域使用。通过在建筑工程中的应用实践验证,水泥基渗透非晶防水材料渗透性强,防水性能持久,具有其他材料无法比拟的自我修复功能,整体防水性强,能抵御化学物质的侵蚀,并对钢筋起保护作用;而且环保无毒,不产生危害气体,工程简单,对复杂混凝土基面适应性好。任何复杂环境尤其是水位经常波动、变化,以及经常受到机械震动的环境下,如溢洪道、水池、地铁隧道、地下室等结构,水泥基渗透型非结晶防水材料优越性能更加突出,解决了一般防水材料无法解决的难题。 2 现代工业建筑工程科技的走向 以最小的代价谋求经济效益与生态环境效益的最大化,是现代建筑科技活动的基本原则。在这一原则的规范下,现代建 筑科技的走向呈现出一系列重要走向。剖析和揭示这些走向走向有助于认识和推动建筑科技的进步。 2.1 高科技化走向 新科技革命成果向建筑领域的全方位、多层次渗透,是科技运动的现代特征,是建筑科技高科技化走向的基本形式。这种渗透推动着建筑科技体系内涵与外延的迅速拓展,出现了结构精密化、功能多元化、布局集约化、驱动电力化、操作机械化、控制智能化、运转长寿化的高新科技化走向。建材科技向高科技指标、构件化、多功能建筑材料方向走向。在这种走向中,工业建筑的工程科技也随之向着高科技方向走向,利用更加先进的工程科技,使整个工程过程合理化、高效化是工业建筑工程的优秀理念。 2.2 生态化走向 生态化使得建材科技奔向开发高质量、低消耗、长寿命、高性能、生产与废弃后的降解过程对环境形成的作用是比较小的建筑材料方向走向;追求建筑设计目标、设计过程以及建筑工程的未来运行,一定要兼顾到对生态环境形成的不良影响,争取选择那些低污染、耗能少的建筑材料与科技器械,提升建筑物的运用时间,争取使得建筑物与周围生态环境相统一。在这样的走向中,建筑的灵活性将成为工业建筑工程科技首先要考虑的问题,在使用高科技材料的同时也要有助于周围生态的和谐走向,另外在建筑使用价值结束后建筑的本身对周围环境的影响也要在建筑工程的考虑之中。 2.3 工业化走向 工业化是当下建筑事业的走向方向,它试图将互换性和流水线引到建筑活动,以准化、工厂化的系统科技改造建筑业的陈旧生产模式。从建筑构件到外部脚手架等都能够由工业生产完成,标准化的实施使得建筑的高效率提高,为以后的工业建筑工程科技的一体化提供了条件。 3 结束语 工业建筑工程科技的走向跟许多的因素都有着密切的联系,但最终的方向决定在当下生产的需求、科技的进步、外界环境的要求。只有满足这样要求的建筑工程科技才可为工业建筑提供最好的需求。工业建筑工程科技的走向将奔向高科技和一体化的走向发展。 工业科技论文:陕西农产品加工业科技发展的问题、需求与对策 [摘要]陕西农产品加工业逐渐成为国民经济发展颇具潜力的增长点。但总体而言,与国际国内先进水平相比,陕西农产品加工科技水平普遍落后。因此,分析陕西农产品加工业科技发展存在的问题及需求,并寻求解决对策,具有重要的现实意义。 [关键词]农产品加工业;科技发展;问题;对策 1陕西农产品加工业科技发展存在的问题 1.1农产品加工企业技术水平整体落后 陕西农产品加工业的技术水平普遍落后,初级加工占有重大比例。2008年,全省大中型粮食加工企业中,从事粮食储藏、面粉和淀粉加工等初加工的企业占到粮食加工企业总数的63.1%;肉类加工企业中,从事初级屠宰的企业占到肉类加工企业总数的74.3%。 1.2农产品加工装备整体水平及其机械性能低 同其他先进水平省份比较,农产品加工业在陕西的装备普遍落后,原因可能是受机械工业发展水平和科技水平的整体制约。目前,技术装备处于20世纪80年代的世界水平农产品加工企业占80%以上,只有5%的技术装备处在世界先进水平。另外,大部分农产品加工企业设备简陋、规模小,加工装备的机械化程度低,必然造成加工能力低下。 1.3科技投入及成果转化不足 农业科技资金投入少,农业创新能力弱。农业科技投入只占农业总产值的17%~27%。这使得农产品加工技术和水平很难得到快速提高,使得企业科技创新能力弱,优秀企业竞争力不强。多数农产品加工企业没有独立的研发中心和专门的研发经费,各级政府对农业科研经费投入不足,科研机制不完善、科研队伍人才资源作用发挥不充分、示范带动作用不强,这些都严重制约了农产品加工技术的发展,不能很好地为地区农产品加工业服务。 科技转化能力低,高新技术未能很好转化。全省食品产品万余种,90%以上属初加工和粗加工产品,精深产品少,产业链条短,产品附加值低,对相关产业带动力不强,科技转化能力低成为产业快速发展的瓶颈。 1.4缺乏科技创新意识,企业持续发展后劲不足 陕西农产品加工企业起步晚、起点低、规模小、整体实力较差,在科技创新意识、产品质量控制、研发条件、科研开发投入、知识产权拥有的数量、员工培训等方面与发达国家的公司相比,差距大。多数大中型农产品加工企业的所谓“科技投入”或“高科技驱动”等,多是从国外进口设备,而不是用于产品和技术的创新与开发,没有独立的知识产权,抵御风险的能力十分脆弱。因此,建立和完善高效的科研创新体系十分必要。 2陕西农产品加工业科技发展的需求 根据农产品加工业科技发展趋势及陕西农产品加工业科技发展现状,陕西农产品加工业的重大科技需求有如下几个方面: 2.1农产品深度加工关键技术的需求 2.1.1大宗农产品传统加工技术的提升改造 陕西农产品重点需要开展肉制品、粮油、果蔬、乳制品、烟酒茶胶等大宗农产品的深加工关键技术的研究,重点突破酶工程、生物工程以及高效分离、杀菌、防腐、干燥等农产品精细加工技术,引进开发一批深加工新技术、新工艺、新设备,创出一批有较高市场占有率的名牌产品,建立若干农产品深加工示范生产线,扶持一批农产品加工龙头企业,形成一批科技创新基地,培育新的经济增长点,增强陕西农产品及加工产品的市场竞争力。 2.1.2需要农产品产后保鲜、深加工、资源多层次利用、产品系列开发生产的综合配套技术陕西农产品生产存在用途不专、品质不高、定位趋同、效益低下等问题,迫切需要农业科技为优势农产品生产提供系列优质专用良种,区域化、专业化、系列化、标准化的优质、高效、栽培(养殖)技术,以及配套的收获、仓储、运输、加工、包装等技术。 陕西农产品目前仍以鲜食、原料和初级加工品消费为主,产品的精深加工和资源系列多级化综合利用水平普遍较低,产业链短、经济规模小、附加值低,严重制约着农产品的市场竞争力,这迫切需要农产品产后保鲜、深加工、资源多层次利用、产品系列开发生产的综合配套技术。 2.2技术装备方面的需求 目前,陕西农产品加工业的重大技术装备主要依赖进口,因而具有多方面的局限。一是设备进口,成本高,加大了产业发展的投资。而受投资影响,中小企业的技术改造得不到发展,制约了规模加工的发展。导致高技术、高附加值产品生产工艺和关键技术装备的落后,影响企业的综合经济效益和产品质量,削弱了企业的竞争力。二是设备进口,维修麻烦,配件价格高,更换配件费钱又费时,影响了加工企业的生产能力。因此,现阶段陕西农产品加工业的技术装备需要质量好、性能强、技术高的国内自主研发产品。 2.3技术创新方面的需求 陕西农产品加工业起步较晚,许多企业重引进、轻研发,重设备、轻技术。因此提高全省农产品加工业技术创新的能力,新时期有下列需要: 2.3.1技术创新方面的投入需求 投资在技术创新方面具有风险性,它需要巨大的一次性投入。陕西农产品加工业的发展,需要建立健全相应的金融体制,为企业的技术创新提供广泛的融资渠道。 2.3.2企业应成为技术创新主体的需求 技术创新主体是指参与技术创新活动过程、并在技术创新活动中占主导地位。我国绝大多数加工企业技术却不是技术创新的主体。陕西情况也一样。长期以来,技术创新主体本末倒置,企业在这个过程中扮演着次要的角色。而研究开发机构和政府成了创新的主体,这是很不正常的情况。 2.3.3技术创新信息服务作为中介的需求 在市场经济条件下,由于传播技术的局限性很大。因此就必须用中介信息来搭起在确定何时创新、创新什么、如何创新,市场并不能提供明确的信息的情况下一座桥梁弥补不足。而陕西目前对中介信息机构的基础设施建设发展不到位,许多加工企业还没有建立计算机网络设施,还不能进行快速多渠道的信息联络,这样,科研院所和高校与市场在创新技术方面难以直接联系,这一方面造成企业的技术创新过程受到了较大限制。另一方面高校和科研单位的创新成果也难以及时地转化为现实生产力, 2.4食品安全、标准体系与质量控制关键技术的需求 2.4.1食品安全关键技术 针对陕西农产加工食品安全方面存在的关键问题和“入世”后所面临的挑战,研究开发食品安全检测技术与相关设备,建立食品安全监督与评价体系,构建陕西食品安全科技支撑平台,满足对农产加工食品安全保障和进出口贸易的需要。 2.4.2农产品加工质量标准与全程质量控制技术 陕西农产品加工业尽管已采用国家或行业标准,但普遍标准旧,在有害微生物及代谢产物、农药残留量等食品安全与卫生标准上与国际标准相比差距大,不能与国际市场接轨。针对这些问题,迫切需要开展重点农产品技术标准及检测技术的研究,借鉴国外推行GMP、HACCP、ISO9000质量管理规范的先进经验,构建陕西大宗农产品主要加工产品的质量标准体系,提出与国际接轨且适合陕西实际的大宗农产品加工全程质量控制技术规程,促进加工产业的健康、有序发展。 3陕西农产品加工业科技发展的对策 3.1技术创新的推进和增加科技资金投入是农产品加工业发展的根本出路科技和市场一样,是农业产业化的起点,也是农业产业化得以腾飞的双翼和升级的阶梯。农产品加工业只有以科技为先导才会持续发展,成为实现农村现代化的有效途径。政府要加大农产品加工的科技投入力度,全面部署农产品加工业科技的发展,切实提高技术创新能力,扭转产后科技投入不足的问题。同时,在“十二五”期间的各项科技计划中重点予以支持,实现重大突破。 3.2采取投入主体多元化的形式,建设一批农产品加工业技术创新及产业化发展示范基地农产品加工发展的重要前提应该是加强农产品加工基地建设,逐步实现质量标准化、加工原料规格化、生产规模化、品种专业化、运营一体化。建议科技厅在全省范围内,选择一些关系国计民生的重点农产品种类,在重点生产区域,采取多元化投资的形式,重点抓一批农产品加工技术创新及产业化发展示范基地。 3.3引导科研单位的参与,实行产、加、销一体化,推进农产品加工业的产业升级实行产销一体运行,以市场为导向,从而获得比较丰厚的回报,是农产品加工业发展的必然要求和必由之路。实行“公司+农户+科研院所(高校)”的新型运营模式,促进三者的紧密结合,探索出以企业为龙头,以科技为先导,以农户为依托的新型产业化、规模化运营机制,实现合理的利益分配机制,促进农业产业化的深化与升级。 3.4建立健全农产品市场与技术信息服务体系 市场、技术、信息三者都是农产品加工业发展的重要因素,要尽快建立健全可辐射陕北、关中、陕南的市场、技术网络,并在此基础上建立相应的专家咨询系统,指导全陕西省农产品加工业健康发展,尽量减少一哄而上、盲目重建的现象。 工业科技论文:南通市工业企业科技创新绩效评价 摘 要:科技投入产出效率无疑成为科技发展评价中的关键环节。采用DEA方法对南通市规模以上工业企业的科技投入产出效率进行评价,指出了南通市工业企业科技创新中存在的投入产出效率总体不高、行业综合效率差距较大、重点行业存在投入冗余等问题,建议工业企业技术创新应在优化结构、提高效率、加快传统产业转型升级、推进科技创新成果转化等方面下工夫。 关键词:工业;科技创新;评价;DEA模型;传统产业 科技支撑发展,创新引领未来。足够的科技投入强度和合理的科技投入结构是提高科技产出效率、增强地区创新能力、促进经济社会发展的必要条件。科技对经济的支撑和引领作用不仅取决于科技投入的总量,更为关键的是科技投入产出的效率,因此,科技投入产出效率无疑成为科技发展评价中的关键环节。本文有针对性的从工业行业角度出发,采用DEA方法对南通市规模以上工业企业的科技投入产出效率进行评价,找出存在问题,提出对策建议。 一、现状分析 科技活动包括科学研究与试验发展(R D)、科学研究与试验发展成果应用及相关的科技服务3类活动,其中科学研究与试验发展(R D)又分为基础研究、应用研究和试验发展,R D资源的合理配置是推动科技发展的一个重要条件和前提。 1.科技人才队伍不断壮大 科技活动人员是企业开展科技活动中最主要的因素,是开展科技活动的前提和基础。2012年底,全市规模以上工业企业从事科技活动人员达到6.07 万人,其中,研究与发展活动人员(R D人员)3.63 万人,分别比2011 年增长16.8%和13.0%;R D人员占科技活动人员的比重为65.0%,比2011 年(61.8%)提高3.2 个百分点。科技活动人员中R D人员所占比重上升,反映了企业自主创新人力投入力度的不断加大。分行业看,电气机械和器材制造业、纺织业、化学原料和化学制品制造业中科技活动人员均超过5 000人,这三个行业R D人员占科技活动人员比重分别达到60.1%、58.9%和55.1%。 2.科技经费投入不断加大 科技经费投入是确保科技活动人员开展各项科技活动的必要条件。2012 年,南通市共有规模以上工业企业4 941家,其中,有R D活动的1 191家,比2011年增加298家;占全部规模以上工业企业的比重为24.1%,比2011年提高6.1个百分点。规模以上工业企业R D经费内部支出96.10亿元,比2011年增长23.4%,占地区生产总值比重由2011年的1.9%提高到2012年的2.2%。其中,大中型工业企业R D经费投入主体作用明显。2012年,全市大中型工业企业R D经费内部支出为59.99亿元,比2011年增长23.5%,占全市规上工业企业R D经费内部支出的比重为62.4%;小微工业企业R D经费内部支出为36.11亿元,比2011年增长23.4%,占规模以上工业企业R D经费内部支出的比重为37.6%。 分行业看制造业是规模以上工业企业R D经费投入的绝对主体。2012年,全市规模以上制造业企业R D经费内部支出95.35亿元,占规模以上工业企业的比重为99.2%,R D经费投入超亿元的行业有17个,其中超十亿元的行业有2个,分别是电气机械和器材制造业、化学原料和化学制品制造业。 3.科技产出水平不断提升 二、绩效评价 (一)DEA模型的选取 数据包络分析(DEA,Data Envelopment Analysis)是美国运筹学家A.Charnes和W.Cooper等学者提出的以相对效率概念为基础,根据多指标投入和多指标产出对相同类型的单位(部门)进行相对有效或效益评价的一种新的系统分析方法。结合国内DEA研究的实际应用,本文选取使用较多的两个模型模型C2R和BC2模型。其中,C2R模型可以用来评价决策单元是否同时达到规模有效和技术有效,BC2模型则是用来评价决策单元的技术有效性。 1.C2R模型原理及评价 2.BC2模型原理及评价 C2R模型假设分析主体在固定规模收益下运营,但若存在变动规模收益,则会导致技术效率与规模效率不可区分。BC2模型将综合效率分解为技术效率和规模效率。综合效率表示投入产出项资源配置及规模大小是否适当,在固定投入下,实际产出与最大产出两者之间的比率。纯技术效率指投入与产出之间的配置比例,用于衡量是否有过多的投入造成浪费,或过少的产出而生产能力不足。规模效率表示整体投入资源的规模大小是否适当。规模收益是指投入要素等比例增加时对总产出的影响,共有3种形式,最适当的形式为规模收益不变,即投入与产出成等比例增加;规模收益递增是指产出增加的比例大于投入增加的比例;规模收益递减是指产出增加的比例小于投入增加的比例。DEA无效除了来自资源配置(投入产出)不当的因素外,也可能源于投入的不适度规模,可以通过调整投入规模改进其无效的状态。 (二)评价指标体系的设计 工业行业的科技投入产出效率评价系统比较复杂,在评价指标的选取中,既要考虑到科研创新能力又要考虑到效益性。评价体系分为科技投入和科技产出两大部分,在科技投入指标中,包含人力资源投入指标和经费投入指标。其中,R D人员是由参加R D项目人员的全时当量及应分摊在R D项目的管理和直接服务人员的全时当量两部分相加计算而来,更能有效地衡量对人力资源的实际投入;经费投入指标中,R D经费内部支出反映了对科技活动的实际支出;技术改造经费支出反映了工业企业引进吸收新技术和改造落后产能的力度;新产品研发投入反映了工业企业科技创新的能力。在科技产出指标中,专利申请量是体现工业企业研发能力的重要指标,新产品产值和新产品销售收入则是了反映工业企业的产出效益以及投入增加所带来的产出成果。具体评价指标体系如下(见表1)。 工业科技论文:以科技进步推动石化工业循环经济发展 [提要] 近几年来,巴州石化工业经济发展迅速,2012年巴州主要大宗工业品原油产量585.2万吨,同比增长0.2%,原油加工量64.8万吨,同比增长12.5%;天然气产量开采量195.2亿立方米,同比增长13.4%。石化产业的废水、废气排放占到全州总排放的70%和59%以上。本文结合巴州实际,对如何运用科学技术推进巴州石化工业循环经济发展提出建议。 关键词:科技进步;工业;循环经济 原标题:科技进步推动石化工业循环经济发展――以新疆巴州为例 收录日期:2013年6月23日 一、巴州石化工业经济现状 在巴州工业经济发展中,石油天然气开采占本地工业的主导地位,短期内这种工业格局仍将继续。2011年巴州主要大宗工业品原油产量584.12万吨,天然气开采量1,721,723万立方米,2009~2011年石油、天然气企业的利润率仍保持继续增长态势,分别为48.38%、49.78%、49.84%。2012年石油天然气工业增加值占巴州工业增加值的75%,石油天然气工业的主导地位预计在今后几年仍难以撼动。几年来,当地通过科技进步发展石化工业循环经济虽取得一定成效,但压力巨大。因此,无论从经济质量还是从环境承载能力看,加快科技进步,运用先进适用技术改造传统工业,特别是提升石油天然气等化工主导产业,是巴州发展工业循环经济、实现可持续发展的迫切选择。 二、科学技术在推进巴州石化工业循环经济发展中的作用和问题 (一)发展石化工业循环经济对科学技术提出了新的战略性需求。2011年全州万元生产总值综合能耗、电耗,规模以上工业万元增值综合能耗等各项指标较上年同期已有所下降,但与其他地市相比,还很不理想。2012年巴州工业发展取得了骄人的业绩,但还存在一些不容忽视的问题。石油工业所占比过高,受到国际经济大环境因素影响较大,地方难以左右,因而在经济运行中不确定、不稳定因素较多。石油天然气产业中所运用的新材料、新技术、新能源等产业规模小,贡献偏低。对经济增长和结构调整有明显带动作用的大项目、好项目偏少。劳动力等要素成本增加造成石油天然气生产成本上升,压缩了利润空间,生产效益下降。通过发展循环经济可以提高产业效率,延长产业链,提升产业的利润率,但这同时需要科学技术的进步来推动。 (二)巴州石化产业结构不合理,产品技术和附加值低。巴州石油天然气主要靠数量增加的粗放式发展模式,走以质取胜的集约化发展之路。近年来,巴州通过科技创新发展石化工业循环经济成效已初步显现,但总体形势不容乐观。一是运用新技术改造提升传统产业成效初显,但整体产业结构的调整还有一个较长过程。科学技术的创新运用对巴州石化工业领域节能降耗、工艺改进、污染减排等影响非常明显,但还需进一步提高;二是巴州运用新技术改造传统产业虽然在节能降耗、废物利用等点上取得了初步成效,但从面上情况来看,整体产业结构不合理,不仅缺少高新技术产业,而且传统产业不大不强。石油天然气等总量比较大的行业门类,也只是依赖1~2个产业,且一个产业又往往依赖个别大企业,产业基础很不稳定。加之区域特色不明显,县区之间产业同构现象比较突出,影响了区域竞争力的提高。 (三)工业增长方式仍然比较粗放,在石化工业循环经济中科技创新不足。2011年,巴州石油、天然气开采业用电量为118,261.00千瓦,比重占全社会用电量的17.34%。2011年巴州每万元工业增加值能耗高于全疆平均水平,居全疆倒数第二位;每亿元工业增加值废水、废气、固体废物排放分列全疆倒数第四、第二、第三位。由于石油石化产业中的科技创新不足,科技投入不够,许多石化工业循环经济的关键技术,重点节点得不到突破。由环境污染导致的事件时有发生,将会对环境带来极大的、无法弥补的破坏。粗放式的生产模式,造成能源巨大的浪费,在能源生产的过程中也存在技术落后,管理不到位,进行简单开采,造成能源基地的污染、浪费和环境破坏。造成环境巨大的代价,生产大量投入,能耗水平高,环境压力大,社会和谐稳定问题不容忽视。循环经济可以解决能耗和污染的诸多问题,发展的好还可以降低能耗水平、提升企业效益,产生新的增加值,但这需要在科技创新上投入更多的资金和技术,来解决石化工业循环经济中存在的难点问题。 因此,我们发展石化工业循环经济,不仅仅是解决企业生产问题,更应通过规划引导、政策扶持、科技推动,在巴州石油天然气行业、重点领域形成一批符合可持续发展的示范区、工业园等等,以逐步形成巴州特色的工业循环经济发展模式。 三、对加快巴州科技进步发展工业循环经济的对策建议 发展工业循环经济是一项科学性、技术性、经济性和战略性很强的决策。对我们政府管理部门而言,要发挥“看得见这只手”的作用,为工业循环经济的发展创造良好的社会生态环境。对于企业来说,要以政府为主导、市场为导向发展工业循环经济产业。循环经济不可能在现有低技术水平上得到可持续发展,科技创新是工业循环经济发展的必由之路。 (一)强化规划引导,促进产业结构向石化循环经济调整升级。按照巴州已有的工业发展规划和生产力布局规划,加快产业结构调整,鼓励开发高技术含量、高附加值、低能耗产品,促进传统产业优化升级,提高石油天然气中高新技术产业在工业中的比重。特别是在招商引资工作中,有意识地根据现有产业结构与石油天然气产业定位有选择的招商。对石油、石化上下游产业招商给予支持,特别是能接通石化上下游的产业、产品、生产工厂和技术要积极引进,鼓励用各种新技术来解决上下游在循环经济利用上的瓶颈和难题,落实循环经济所需的各项要求。 (二)科学分析当前形势,进一步加大科技创新在巴州石化工业循环经济中的投入。我们发展新型工业化的优势条件就是拥有资源,这是巴州实现工业加快发展的现实基础。这为巴州发展石油天然气化工、特色工业产业提供了很好的资源条件。一是库尔勒区域中心城市建设进一步加快,城市功能不断完善,影响力和吸引力都明显增强;二是自治州相继出台了实施“工业强州”的意见和加快工业发展的指导意见,进一步加大推进新型工业化发展的支持力度,形成良好的政策环境;三是随着自治州“创新发展环境”活动的深入开展,大大改善了巴州的投资环境,有力地促进了招商引资工作的开展。这也为加大科技创新在石化循环经济的投入奠定了一定的基础。 (三)发挥好政府的协调职能,加大对石化工业循环经济的支持。除了借助政策手段进行间接调节,巴州地方政府和各级主管部门要转变职能,加强和石油天然气企业的沟通与联系,排除企业顾虑及消极思想,为企业利用创新技术发展循环经济出谋划策,加大对石化工业循环经济的支持。发展和改革委员会、工业经济、科技、环保等部门要进一步强化主动服务意识,积极创造条件,为区域间的技术经验交流与合作提供平台。可尝试建立资源循环利用新技术项目库,积极为企业收集、提供最新科技信息。组织消化吸收和创新,促成国内外已有科研成果向生产力的转化。充分运用市场机制将企业培育成为技术运用与推广的主体,将有利于巴州石油、石化循环经济发展的产业和技术落地给予更多的支持。 (四)探索扶持机制,营造发展循环经济的政策环境。巴州对鼓励推广新技术运用的各项制度已初步建立,但系统技术创新体系有待健全和完善。巴州制定出台了部分政策措施,指导工业循环经济的发展,但从总体来讲,促进工业循环经济发展的政策体系还不够完善,配套措施不全,缺少有效的激励政策、资金支持、回收处理体系和合理费用机制来鼓励企业发展循环经济。 我们需要通过深化改革,形成有利于促进石油天然气循环经济发展的体制条件和政策环境。综合运用财税、投资、信贷、价格等政策手段,调节和影响企业主体行为,建立自觉节约资源和保护环境的机制。调整和落实投资政策,加大对石化循环经济发展的资金支持。除对一些重大项目作为政府投资的重点进行直接投资外,对一些符合国家环境和资源综合利用的项目,可通过积极组织科学技术项目、科技贴息项目、节能减排示范项目和国债项目等,争取国家预算内专项资金支持;对有利于促进循环经济发展的重点项目,也可引导各类金融机构给予贷款支持。 (五)坚持科技创新与资源环境保护相结合,坚持发展循环经济,实现可持续发展。近年来,巴州坚持把发展循环经济、建设节约型社会作为调整产业结构、加快增长方式转变的重要抓手;坚持优势资源开发与资源环境保护相结合,实现可持续发展;坚持协调发展和重点突破相结合,集中精力优先发展支柱产业;坚持大企业大集团战略与促进中小企业发展相结合。坚持新型工业化和城市化相结合;坚持新型工业化与科技创新相结合;坚持新型工业化和扩大就业相结合。制定了节能降耗和清洁生产工作目标,坚持把工业领域的循环经济发展作为构建节约型社会的抓手。目前,巴州发展工业循环经济工作已取得初步成效。需要把保持良好的生态环境作为巴州最突出的竞争优势之一,遵循先规划后开发的原则,科学合理地进行产业布局和石油天然气资源开发,坚决防止无序开采资源,绝不走先污染后治理的老路。推进石化重点领域节能减排和环境综合整治,加强石油天然气资源的科学管理,加大科技创新力度,加大科技创新在石化产业的投入,加大科技创新在循环经济的投入,利用循环经济促进石油石化产业的进一步升级。 工业科技论文:衡阳市工业园区科技创新公共服务平台建设研究 摘 要:基于科技服务能力是后金融危机时代开发园区重要优秀竞争力的认识,就建好公共服务平台、强化科技创新硬件支撑,整合建设科技文献平台,建设园区技术产权交易平台,集中力量建设一批专业测试和行业检测平台,着力打造全流程的投融资平台等方面,提出一些操作性建议。 关键词:工业园区;科技服务平台;建设路径;衡阳市 园区是一种发展规模工业的新兴载体,是推进新型工业化的工作重心,是一种集研究、开发、生产、交换于一体的新型组织,是区域经济发展到一定阶段整合利用资源、提高产业聚集度的有效形式,同时又是推动招商引资和城镇化建设健康发展的重要载体。产业园区的发展有利于资源整合、提高土地利用率、增强企业的产业关联、延伸产业链、提高资源综合利用率,因而对发展“两型社会”和实现新型工业化有很好的促进作用。经过多年的发展,衡阳工业园区建设取得了显著成效,已成为衡阳经济发展的重要支撑、推进城市化进程的重要力量、招商引资和外向经济的重要载体、产业集聚的重要平台。 目前,中国沿海地区、中东部地区正处于产业转型,升级换代阶段,大量的劳动密集型企业迁往中西部地区,我们衡阳地区毗邻珠江三角洲,在这次的地区扩展、产业升级换代过程中,有着得天独厚的优势,我们应当把握这一千载难遇的机会,促进衡阳工业园区的建设,大力发展衡阳工业。虽然衡阳工业园区取得了诸多辉煌成绩,为衡阳发展作出瞩目的贡献,但是目前,衡阳工业园区无论在数量和质量上都和沿海城市、中东部地区工业园区对比有着较大的差距,例如,规模相对较小、享受的优惠政策较小等等,但最为突出的是缺乏科技创新公共服务平台,这也在很大程度上制约了工业园区的加速发展。本文欲结合衡阳市工业园区的特点,探讨如何建设适合衡阳工业园区科技创新服务平台。 一、创新科技服务平台建设意义及需求 创新科技平台是工业园区的重要组成部分,是服务于工业园区企业进步与创新的基础支撑体系。衡阳市工业园区科技平台建设工作经过长期努力,取得了一定进展,具备了较好的基础。2011年,高新区成功获批省知识产权试点园区,以此为契机,高新区大力推进企业知识产权试点工作,对接省、市知识产权局、高校、研究所、企业,形成了官、产、学、研相互联动,互转化科研成果的良好机制,做强了一批知识产权保护先进企业。此外,衡阳高新区还依托部级工程实验室、企业技术中心、博士后科研工作站和院士工作站,积极推进产学研合作。在增压器领域,湖南天雁机械有限责任公司以其强大的科研和生产能力,制定实施5项行业标准,成为国家涡轮增压器行业标准的主导企业;中钢集团衡阳重机有限公司凭借其良好的自主创新能力被认定为国家企业技术中心。但从总体上看,衡阳市园区科技平台建设仍然相对滞后和效率低下,存在着诸多亟待解决的突出问题:一是缺乏有效的资源共享机制和相关制度保障;二是对外交流与合作不够;上是缺乏技术支撑人才队伍及产学研合作机制;三是没有建立多途径的企业科技创新资金的融资途径。衡阳市科技平台建设的滞后与薄弱,制约了科技创新活动的开展,使许多重大关键技术的突破难以实现,重大原创性科技成果难以形成。 二、建设园区科技创新服务平台和对策 1.建好公共服务平台,强化科技创新硬件支撑。价格高昂、日常使用率却不高的大型高档科学仪器,往往是中小型高科技企业发展的瓶颈。工业园区科技服务平台应当以“共享、共用、共建、高效”的运行机制为优秀,建立大型科学仪器设备资源信息库,对园区内企业现有科学仪器设备运行和管理的信息化;制定灵大型科学仪器协作共用、共建共享的办法,节约企业购置大型仪器成本,避免园区内企业重复购置大型设备,降低设备的闲置率,拓展仪器设备的使用范围,提高仪器设备的使用效率。 2.整合建设科技文献平台,提供深加工增值服务。加强文献平台的软硬件系统建设。科技文献资料是科技创新的基础和保障,建议政府加强园区数字化图书馆建设,扩充科技文献资源的种类与服务范围,努力使园区文献资源基本覆盖园区企业类型,建立科技综合情报咨询与信息分析支持系统,并与部级、省级科技文献信息服务机构挂钩联盟,让园区内的企业低费用或免费的共享各类科技文献信息。另外园区应当根据企业科技发展需要建立专业对口的博士后流动站,或是成立一批高水平的专家队伍及专业咨询机构将科技情报文献资料针对园区企业进行有针对性的二次加工,结合产业发展方向,为企业量身定制研发各类文献、专利、标准等数据,为创新创业提供腾飞“跳板”。 3.科技企业孵化器体系建设。构建科技企业孵化器体系,进一步完善中小企业创业服务环境,降低中小企业创业风险和成本,提高创业成功率,为中小科技企业提供包括政策、管理、金融、人力资源、开办场地以及专业化支撑等在内的综合性企业孵化服务,提高孵化能。建立衡阳工业园区高技术创业中心,进一步完善科技企业孵化服务功能;充分利用以衡阳财经工业职业技术学校牵头成立的职教服务集团,培育一批具有特色优势和较强竞争能力的科技企业孵化器。 4.成果转化公共服务体系建设。发展与成果转化相关的网上交易,建立一批园区技术交易服务机构;进一步完善为中小企业提供信息、技术、鉴定、和认证、人才、专利服务的科技咨询服务机构;结合科技管理职能的转变,加快科技评估机构建设,推动一批科研机构转制为科技中介服务机构。加快建立适应科技事业发展及高新技术产业化的创业投融资体制,发展各类科技创业投资机构,营造有利于风险投资健康发展的政策环境。 5.高起点建设产学研合作交流平台。一是积极地搭建产学研联网平台,搜集并公布园区辖区及衡阳地区高校和科研院所专家学者的研究方向及成果、产业发展导向、企业技术需求信息等,便于供需双方及时沟通了解信息。二是建立并扩大产学研联盟,加强企业与地区内各高校的联系与合作,共同开发课题研究,这样使得高校课题研究更有实用性,也能弥补企业因为缺乏专业科研人才在科研方面的欠缺。 6.组建园区技术产权交易中心,并不断扩大覆盖范围。要创新科技成果的交易模式和运作机制,完善认证、评估,公证、会计等中介服务体系,推动专利技术成果的社会化和市场化交易,使之逐步成为面向园区辖区及周边地区、乃至更大区域的技术交易平台。还要加强技术产权交易中心与国家专利服务等方面的对接,推动与上海、深圳两大证券交易所的合作,支持高新技术企业和科技型中小企业开展质押、风投、上市等多种融资活动,更好地为企业融资服务。 7.集中力量建设一批专业测试和行业检测平台。结合衡阳市经济社会发展需求,开展新材料、现代中药、食品安全、先进制造与自动化、生物制药等高新技术领域的重要技术标准研究,在将具有自主知识产权的科技成果及时转化为技术标准的同时,将衡阳市优势产业的标准转化为国家、国际标准。以衡阳科技检测中心建设为重点,进一步整合衡阳市现有的较为分散的分析测试中心和行业检测机构,提供系统全面、质量可靠的行业检测和专业测试服务,将科技检测中心建设成为衡阳市乃至湖南省的科技检测服务窗口。 8.建立投融资服务公共平台。一是建立以园区高新技术风险投资公司、中小企业信用担保公司、信托投资公司为基础,灵活多样的创业企业孵化机制和多方位的金融服务平台。园区也应与国内外风险投资公司共同建立风险投资网络信息平台,及时园区内企业项目资金需求情况,为国内外风险投资公司与园区企业建立合作的桥梁。二是完善科技创新投融资中介服务体系。大力扶持科技中介机构发展,降低其设立的门槛,鼓励其向创新活动的中上游延伸,并与大学和科研机构建立长期的合作伙伴关系。联合一批有实力的投资公司、会计、审计及法律事务所等其他中介机构,建立科技中介服务战略同盟,发挥各自优势,提高科技中介的调控能力和管理水平。三是完善园区内企业发行股票和债券的体系。园区内企业发行股票和上市,可以迅速为企业融资,同时也能降低企业本身的风险,且资本将在社会监督下使用,是一种非常可取的良性融资渠道。但是目前国内对企业发行股票和债券都有着非常严格的要求,园区应建立相应的服务体系,为企业提供企业上市的法律咨询和辅导服务工作,且为企业和证监会起到一个沟通的桥梁作用。 工业科技论文:江北区工业行业科技投入有效性分析 摘要:随着时代的进步,科学技术在经济增长中发挥着越来越重要的作用。增加科技投入的总量,为促进经济发展提供了基础和可能性,但科技投入虽然重要,其投入的针对性、合理性和使用的有效性更为重要,科技投入能否提高整个社会的科技水平,促进经济增长,关键还要看科技投入的效率如何。因此,本文依据近几年全区工业各行业科技投入与产出数据,分析各行业科技投入的有效性,并提出相关意见建议,供领导参考。 关键词:工业;科技投入;有效性分析 一、江北区工业行业科技投入现状 (一)江北区工业行业科技经费投入现状 全区工业R D经费投入水平整体呈现上升趋势。2006-2010年期间,全区工业R D经费投入年均增长23.4%,增幅远高于GDP增长水平。工业R D经费投入占GDP比重也逐年提高,2010年达到2.15%,与世界先进国家、地区的差距进一步缩小。 全区工业行业R D经费投入存在较大差异。2010年,全区26个工业行业中,有R D经费投入的有17个行业,且主要集中在有色金属冶炼及加工业和装备制造行业。该两类行业10年R D经费累计投入3.6亿元,占全部工业的86%。 (二)江北区工业行业科技人力资源投入现状 2006-2010年期间,全区工业科技活动人员总量保持较快增长,年均增长达到了16.2%,表明全区在科技人员投入方面力度相当大,同时也说明全区在人才对经济增长中的重要作用方面有了实质性的认识和大力支持。 但与此同时,科技活动人员占从业人员比重增幅相比其总量增长,差距明显。有色金属冶炼及加工、交通运输设备制造、通用设备制造等主要行业比重均维持在5%-9%左右,上升趋势缓慢。一方面说明科技人才的培养还相对较为缓慢,相对于快速增长的劳动力,人才资源匮乏;另一方面,人才的流动性较大,如何处理好保持科技活动人员的稳定是一个值得深思的问题。 二、江北区工业行业科技投入有效性分析 根据科技投入分析情况,本文采用了数据包络分析中的BCC模式进行分析。在应用DEA模型进行有效性测度时,如果决策单元评价值为1,就判定有效,小于1则判定无效。 (一)科技投入有效性评价指标 对于科技投入有效性评价指标的选取,本文结合江北实际及指标数据的可获取性、可操作性等原则,将评价指标分为人力投入有效性和财力投入有效性一级指标,分别下设四个二级指标:科技活动人数 (投入)、科技活动人员占从业人员比重(投入)、每百名科技活动人员拥有专利数(产出)、科技活动人员人均新产品产值(产出);以及R D经费投入总额(投入)、R D经费占销售收入的比重(投入)、新产品产值占总产值的比重(产出)和万元R D经费新增增加值(产出)。 (二)江北区工业行业科技投入有效性评价 由于科技活动从投入到产出,需要一个过程,具有一定的时滞性,因此,为更加准确的评价全区工业行业科技投入产出相对效率的好坏,我们采用2006-2010年五年的平均数,从而使数据更加平稳,减少峰值数值的影响。 1.科技财力投入有效性分析 对全区17个工业行业的科技财力两投入两产出系统,利用DEA软件分析求解,得出以下评价结果。 从上述评价结果中可以看出,全区17个工业行业中,科技财力投入仅有2个行业为有效(综合效率值①评价值为1,农副食品加工业和塑料制品业),其他15个行业中,9个行业为纯技术有效②,仅有两个行业的规模效率③值接近1,且14个行业处于规模报酬递减(Drs),一个行业(食品加工业)处于规模报酬递增(Irs)。 从行业来看,全区几大重点行业,如有色金属冶炼及加工、交通运输设备制造、通用设备制造等装备制造业的科技财力投入的纯技术有效性已达到DEA有效,但规模效率普遍偏低,最高的有色金属冶炼行业也仅达到0.74,而且均处于规模报酬递减阶段。说明几大重点行业相比其他行业,科技财力存在投入冗余。 传统的几大劳动密集型行业,如纺织业、食品加工业、文教体育用品制造等行业的纯技术有效性偏低,食品制造业仅为0.6,而纺织业更是仅有0.17,而规模效率接近最优。这说明此类劳动密集型企业要想通过增加科技财力投入,依靠扩大规模来提高产出效率的空间已经不大,要从技术层面提高效率,即此类企业要在现有科技投入水平下加大对于设备的更新,科技技术含量的提高。 2.科技人力投入有效性分析 对全区17个工业行业的科技人力两投入两产出系统,利用DEA软件分析求解,得出以下评价结果。 从上述评价结果中,可以看出,全区17个行业中,科技人力投入有4个行业为有效,分别是纺织业、农副食品加工业、文教体育用品制造业和有色金属冶炼及加工业,与财力投入相反,这几个传统的劳动密集型制造行业人力投入均达到了有效。其余13个行业中,纯技术有效的有一个,为金属制品业,规模有效的一个,为家具制造业。 全区几大重点行业中,有色金属冶炼及压延加工业人力投入达到有效,通用设备制造业、电气机械及器材制造业、专用设备制造业等人力投入规模效率均达到了0.9以上,即接近效率水平但在投入的纯技术效率上普遍偏低。 3.科技投入总体有效性分析 上述分别对财力和人力两方面投入产出效率进行了分析,现将两方面的投入和产出融合,将其作为一个整体,进行评价。 从上表中可以看出,全区17个工业行业中,8个行业科技投入为有效,纯技术和规模都无效的有三个行业,分别为电气机械及器材制造、化学原料及化学制品业制造和食品制造业,其余行业(多为装备制造行业)均为纯技术有效,但规模无效,这也进一步反映了全区企业特别是重点行业企业科技投入资金利用率不高,存在投入冗余。 三、结论 科技投入是调整产业结构,转变经济增长方式的重要支撑,因此其一直以来都是政府部门、企业及社会各界关注的热点。上文通过对江北区工业各行业科技投入的相对有效性进行了横向比较发现: (1)全区工业重点行业科技投入总体有效性不足。17个行业中,科技投入有效的占47.1%,重点行业中,仅有色金属冶炼及加工业科技投入为相对有效,包括交通运输设备、通用设备等装备制造行业科技投入效用均存在不足。 (2)不同行业在科技财力投入和科技人力投入有效性方面表现不一。重点行业中,有色金属冶炼行业的科技人力投入有效,但科技财力有效性不足;交通运输设备的科技人力投入效用值仅为0.07,为各行业最低;其他各大主要装备制造行业的科技人力投入和财力投入均表现为非有效。 工业科技论文:发挥专业优势 为国防科技工业人才继续教育服务 摘 要:为满足国防科技领域建设学习型企业、增强企业自主创新能力、促进企业可持续发展的需要,发挥北京理工大学在高层次人才培养等方面形成的综合优势,为国防科技工业企业在职高层次人才提供系统的、针对性强的、前沿的继续教育培训服务,北京理工大学继续教育学院开发国防科技领域高级研修班项目,以促进企业学术带头人科研领导能力提升、管理干部能力提升、专业技术人员知识更新和科研开发能力提升、高技能人才专业技能提升。该项目坚持以需求为导向,设计了完整的课程体系、技术平台和教学管理与服务体系,形成一支由国内本领域的知名教授、本行业的领军人物以及行业内、军方知名专家组成的专业师资队伍。建立培训质量监督和考核机制,开创了一条科研合作带动人员培训的新校企合作模式,取得良好的社会效益,也为高校探索如何发挥专业优势为特定行业企业和特定人群提供终身学习服务,提供了有益的借鉴。 关键词:示范基地;北京理工大学;继续教育;培训 一、与国防科技工业企业合作继续教育的背景 在科学技术突飞猛进、知识经济已见端倪的今天,继续教育越来越受到人们的高度重视,它是已经脱离正规教育,已参加工作和负有成人责任的人员所接受的各种各样的教育,是对专业技术人员进行知识更新、补充、拓展和能力提高的一种高层次的追加教育。由于课程是随着学科发展以及社会经济发展进行动态调整的,因此可以满足企业对员工常态的继续教育以及晋升职称对知识、能力提升的需求。国防科技领域人员在科研能力提升、管理能力提升、知识更新等方面具有广泛的需求。为国防科技工业人才“学习创新、协调沟通、演讲报告、总结提炼”等能力的全面提高,北京理工大学责无旁贷,与国防科技工业企业合作开展继续教育,对工作在企业技术研发、生产、管理一线的工程技术人员以及需要晋升各种高一级职称的工程技术人员等进行培养、培训,充分发挥北京理工大学的军工专业优势,开发继续教育高级研修班项目,该项目立足国防、面向全国、服务地方,为全国军工行业学术带头人(含型号研制领导、项目负责人等)科研领导能力提升、专业技术人员知识更新科研开发能力提升、企业中、高层管理者管理能力提升、高技能人员技能提升提供高级研修课程。基于企业高层管理人员学习时间少、专业性强的特点和需求,有针对性的开设中、短期强化课程,向其提供相应的补充性和前瞻性知识。研修班项目既有偏重综合管理技能、开阔管理者专业视野、提升和完善管理者素养的课程,也有偏重某一具体管理或技术领域的知识与技巧、为企业迅速提高竞争力及管理能力的课程。 该项目的目标是紧密围绕经济社会发展和科技进步的需求,以能力建设为优秀,以培养高层次创新型人才为重点,以坚持针对性、实效性为原则,为企业科研一线的工程技术人员搭建知识更新平台,开发人才的潜在能力,提高队伍整体素质,不断提高不同专业技术人员的素质和能力,使专业技术人员紧跟日益快速更新的知识的步伐,更好地适应本职工作;通过高层次人才培训促进产业升级和结构调整,为保企业的平稳较快发展培养、积累人才和智力资源。 二、与国防科技工业企业合作,构建继续教育互利双赢模式 国防科技工业企业人员专业技术能力提升培训项目以北京理工大学雄厚的学科建设为基础。北京理工大学具有兵器科学与技术、工程力学、机械工程、 车辆工程等多个全国重点学科,而这些学科与国防科学技术发展密切联系,北京理工大学在这些学科领域与国防科技工业企业具有广泛而深入的科研合作。 北京理工大学继续教育示范基地依托学校重点学科,以学校专业教学实验基础为龙头,整合学校优势、办学经验等多方面资源,与国防科技工业企业合作,充分利用双方优势,构建了真正的互利双赢模式。 一方面,对学校而言,与国防科技工业企业联合开展继续教育办学,可以使我们的继续教育走上开放办学的路子,扩大办学规模,提高办学水平,提升高校社会形象;还可以通过面向企业来探索继续教育的其他途径和模式,获得第一手资料。高校教师在教学过程中能够与一线职工进行直接交流,接受生产实践锻炼,从而为培养“双师型”教师提供了良好的机会和平台。由于继续教育所特有的高层次性、创造性、新颖性、实用性等基本属性,决定了继续教育的内容必须是“最新知识、最新技术、最新研究成果、最新的教材”,这必将对学校的教学科研起着巨大的拉动作用。 另一方面,对企业而言,企业要发展,人才是关键。一个企业要取得长足稳定的发展,就要依靠人才来实现。实现校企联合开展继续教育,不仅能够提高企业职工的技能水平和专业知识水平,进一步促进企业的发展,而且通过利用高校的教育资源和师资,可以节约企业的培训成本,提高培训质量。同时,通过培训开展学术交流和研发活动,相互促进各自关切问题的解决。 三、项目特点 (一)制定培训方案,体现军工特色 与国防科技工业企业合作开展继续教育项目坚持为学员服务的原则,紧密结合学员的科研工作,认真组织校内、外专家反复研究,制定培训方案,设计和精选培训内容,突出培训重点,体现职业教育培训特色,突出案例教学。为企业高级管理者、技术人员量身订作,立足企业管理、生产、科研过程中面临的实际问题,呈现丰富的实战案例,通过分析和演练,掌握专业技巧,即学即用。 (二)组建一支经验丰富的教学团队 针对国防科技工业企业培训学员这一学习群体的特点和需求,为学员配备了最好的教室、师资力量以及优质的班主任。每期培训班开学前,都对学员进行需求调查。为了保证联合培训项目的可持续发展,必须保证培训质量和效果,师资队伍是关键。由于参加培训的专业技术人员本身具有较高的专业水平和学术水平,且长期工作在科研生产一线,因此培训项目的师资必须具有较高的学术造诣,同时具有本领域高瞻远瞩的视野,还应具备解决实际问题的经验。北京理工大学充分发挥其兵器科学与技术等专业全国领先的优势,充分利用大学教学资源的优势,汇集国内本领域的知名教授、本行业的领军人物以及行业内、军方等其他科研院所的知名专家,进行了精心的安排和组织。 (三)组建一支专业化的培训管理队伍 为了保证培训效果,在项目计划、实施、督导和评估阶段都由专业人员完成。在项目计划阶段,由培训主管完成需求分析、确定主题、确定培训目标和评估标准、设计和实施行动计划等。在项目实施阶段,由培训主管把握、由培训助理主要完成资源(讲师、课程、地点、费用)准备、确保学院做好受训准备、营造积极的学习环境等工作。在项目督导阶段,管理团队通过完善的规章制度、规定来进行资源使用控制、教学质量保证等工作。在项目评估阶段,管理团队跟踪计划实施与评价、项目效果评估(反应评估、学习成果、行为改进、业务结果、POI)、培训项目改进等工作。 (四)建立培训质量监督和考核机制 建立培训质量监督和考核机制,是保证和提高培训质量的重要保障。在各期培训过程中,学校都严格选派培训教师、制定教学教案、改进教学手段和方式,来保证每一个培训项目的质量和效果;通过定期召开培训教师座谈会、学员意见反馈会、教师学员联席会等形式,切实做好培训质量的监督;制定相应的考核制度,加强各个教学环节的内外部考核,加强对培训教师和学员的双向考核,保证学员的到课率和培训合格率,切实保证培训质量。 四、丰硕的培训成果 北京理工大学充分发挥国防特色,已为国防科技领域专业技术人员、管理者举办多期培训班。为中国兵器工业集团公司西安现代控制技术研究所举办的某军工专业技术人员研发能力提升研修班使该企业科研人员的科技研发能力、专业视野以及团队建设能力等方面更上一个新台阶。学校举办的国防科技工业集团人力资源主管培训项目,通过培训,大大提高军工从业人员整合和利用的力度,提升国家军事工业整体实力,提高国防科技工业人力资源的科学管理水平。北京理工大学与中国兵器北化集团达成战略合作关系,为中国兵器北化集团举办了多期中青年干部培训班,为企业的发展起到更好的促进作用。受国家国防科技工业局安全生产与保密司的委托,举办多期军工安全生产培训班,来自兵器装备集团、地方军工企事业单位的安全责任人及安全管理人员参加了培训,增强了学员的安全生产责任意识,提高了安全生产技能。北京理工大学在与国防科技领域企业合作中,走出一条通过科研合作开展继续教育的校企联合之路。 立足国防、面向全国、服务地方,北京理工大学与政府、地方、行业、企业签署合作协议,不断提供优质教学资源与高水平服务,为国家建立终身教育体系、建设学习型社会做出新的贡献! 工业科技论文:应用科技大学模式下的工业工程专业英语教学初探 摘要:在应用科技大学教学模式下,为实现工业工程专业英语教学目标,针对专业英语特点,思考专业英语的教学现状及存在问题,设计以学生为中心的教学模式,搭建专业英语教学资源共享平台,丰富、整合和延伸教学内容,基于任务驱动学习,从教材选择、教学方法、考核方式方面进行改革,提高专业英语教学质量。 关键词:应用科技大学 模式 工业工程专业英语 教学 “3+1” 企业对人才的需求趋向于多面手,需要既要懂技术又要会管理还要能够用外语进行沟通交流的复合型应用型人才。通过纯粹校园学习和实践培养的人才已不能满足企业对“多面手”人才的需要。培养学生需要进入企业培养。当今优秀的的人才是企业和学校协同培养的结果。学生在规定学制内进入企业实践催生了新的教学模式,也即应用科技大学教学模式。 工业工程学科具有交叉性、目的性、人本性、综合性等五个特点,工业工程专业重视培养沟通能力强的复合型应用型人才。熟练运用外语进行专业交流是成为应用型人才的必要条件。专业英语在应用型人才的培养进程中起到了至关重要的作用。 企业对人才的外语要求呈现多元化、专业化的趋势,趋向于要求外语与某一专业或学科结合起来。工业工程专业英语是工业工程专业的学科基础课。工业工程专业自身就是一门注重交流的学科。随着国内诸多企业加快国际化步伐,英语的运用在行业内的应用日益普遍。专业英语课程正是为适应这一需要而开设,力图使学生通过课程学习掌握专业英语的学习方法,并能提高阅读英语专业文献和英语交流的水平。此外,工业工程专业英语课的学习还有其他意义,一方面可以保证大学英语的延续,另一方面使英语知识和工业工程专业知识有机结合,对加强国内外的学术交流,学习国内外的先进技术和管理方法都具有积极的推动作用。 1 应用科技大学模式 应用科技大学教育的培养目标是培养掌握科学方法、擅长动手解决实际问题的工程、技术专门人才。为保证这一培养目标的实现,应用科技大学的学制规定为4年,其中包括两个学期即一年的实习期,因此简称为“3+1”学制。作为有法律保证一年的实践学期,充分体现了应用科技大学高度重视实践教学,这也是决定并影响其教学质量的关键因素[1]。 应用科技大学模式下的课程体系和教学模式都面向职业和实践,从实际效果出发,“企业需要什么,学校就教什么,学生就学什么”。现阶段我们也认为应用科技大学模式也为“3+1”教学模式。 2 工业工程专业英语教学目标与特点 2.1 专业英语教学目标 专业英语的教学目标是使学生理解专业英语的语法特点、专业英语的词汇特点及专业英语的各种文体中常用的符号、公式及其他;培养学生能够读懂各种专业英语资料,迅速获取所需信息;能在专业领域中用英语进行交流;掌握专业英语翻译的基本方法,进行一般翻译;具备用英语进行简单专业技术交流的能力。 2.2 专业英语教学特点 工业工程专业英语是以工业工程专业为背景,以英语作为载体,涵盖工业工程专业理论主要术语的一门课程。工业工程专业的特点是特别注重沟通的有效性,专业英语的学习和掌握是学生将来面对国际交流的保障。因此,工业工程专业英语的学习绝不是以单纯会背专业英语词汇,而是以提高口语表达,尤其是专业词汇的英语表达能力,同时具有良好的阅读能力,并为毕业设计的论文摘要撰写和外文翻译打下基础[2]。 3 教学现状及存在问题 3.1 课程安排与专业课衔接不合理 专业英语安排在专业课之前,学生们不具备相应的专业知识,对教学的内容理解困难。教师往往先用中文讲解一遍相关的专业知识,接着才进行专业英语课程的教学,浪费大量的时间。 3.2 专业英语教学呈非系统性 为了增加学生的课外实践学时,压缩专业理论的学时。上级重视不够,课时不够,有些学校工业工程专业英语只有36个学时。面对大量的教学内容,专业英语教学无法完成规定的教学任务。关于专业英语的教研活动极少,各位专业英语教师按照自己的思路组织教学,没有形成系统教学模式。 3.3 教学内容单调枯燥缺乏趣味性 国内工业工程专业英语教材比较匮乏,一些重点大学采用的是国外的原版英文教材,或者是自己院校编写的内部教材。随着企业对工业工程人才需求的增多,出现一些工业工程专业英语的教材,但多数以专业阅读为目的,内容难以满足专业英语功能性、交际性、任务性的要求,教学效果不理想。 用得比较多的专业英语教材主要有周跃进、任秉银主编的,以及由王爱虎主编的工业工程专业英语。这两本教材内容全面、理论性较强,能够及时反映工业工程领域的新成就,有较强的拓展性、先进性和实用性。但有些内容是原中文教材的直接翻译,缺乏新鲜感和挑战性,不能激发学生的学习兴趣;而有些内容来源于专业文献或科技期刊,文章科技性较强,除了专业词汇之外,往往还有较多的生僻词汇,学生们难以理解[3-4]。还有,未能够正确处理专业知识和语言训练之间的关系。 3.4 教学方法机械化单一化 传统的工业工程专业英语教学都是以教师为中心的填鸭式教学。教学形式主要以专业词汇讲解、文章翻译为主。这样教学的结果是,不能调动学生参与学习的积极性,往往是老师讲得费劲,学生听得无趣。 3.5 考核方式单一化、结果化 以期末试卷考核的方式为主,以专业词汇和翻译为主。此种考核方式对于教师而言简单省事,但是通过这种考核方式仅能检测出学生掌握专业词汇和翻译的能力,无法得知学生的听说能力和写作能力。仅仅以期末考试进行考核,会给学生一种期末考试比平时重要的错误信号。一些平时不爱学习的学生,最后突击复习仍然可以取得好成绩,对其他学生而言,不公平。这种以结果为导向的考核方式不利于专业英语教学目标的实现,对提高运用英语进行专业交流的能力有限。 4 “3+1”教学模式下的专业英语教学 4.1 转变教育思想观念实现教学方法多样性 应用科技大学的教学模式是“3+1”模式,其实质是以学生就业能力的培养为优秀,以学生为中心。按照这样的指导思想,在专业英语教学过程,采用以学生为中心的教学模式而非填鸭式的教学模式。采用“3+1”教学模式,学生在校的理论学习时间只有三年,要在三年之内学完原来四年之内要学习的内容,学习任务紧张。此时,教师需要给学生更多的自由。教师必须实现角色转换,由教育的操纵者、主宰者转变为引导者、激发者和指导者。同样学生的角色由被动的受体者转变为自主学习的主动者。 构建以学习者为中心、以学生活动为基础的新型教学过程,大力推进活动教学法在专业英语教学中的应用,使学生的活动真正建立在主动探索的基础之上。采用任务型的教学方法,使学生处于一种紧张的要完成任务的心理过程中。以学生为导向模式并不意味着教师完全对学生放任自流。教师作为主导者,课堂上随机转换角色,保证张弛有度,提高学生的主动性和积极性,并通过情景对话方式真正提高学生的口语表达能力和考察学生对专业词汇的正确运用。 师生互动,协作发展,改变师生关系。由依附式的师生关系变成民主、平等、朋友式的师生关系。淡化教师的权威性和书本的权威性,鼓励自由思考、自由发现,使学生养成质疑提问和批评争论的习惯,重视学生独立学习能力和创新精神的培养。借助广东白云学院建设应用技术大学的东风,进一步深化专业英语教学改革,支持探究性学习,构建生动、科学、多向互动的教学环境,把教师从繁重的重复性劳动中解放出来,把学生从灌输式教学中拯救出,充分激发教师与学生的创造性[5]。 4.2 搭建专业英语教学资源共享平台 搭建工业工程专业英语教学资源共享平台,集中优秀课件资源供师生使用,突破传统教学时间和空间的限制,实现教学资源更大范围的共享。消除资源配置的孤岛现象,做到工业工程专业英语教学资源共享平台与其他专业英语教学资源共享平台的集成。优化专业英语教学资源的配置,使专业英语教学资源发挥最大的功效,整合更新创新共享专业英语的教学内容,提高资源利用率,提高教师教学质量,学生学习效率以及学习积极性。 实现与同学们的知识共享、信息交流和疑难问题指导。如此,课堂趣味互动教学和课后指导双管齐下,由课内转向课外,全面提升学生学习的自主性和参与性,顺利完成专业英语的教学目标。 4.3 考核方式的多样性 考核是进行教学效果评估的重要手段,及时有效地进行教学考核,可以准确掌握学生的学习动态和知识接受程度,以检验教学效果。传统的教学考核往往以结果为导向,不注重考核的过程化,缺乏有效性。“3+1”教学模式下的考核方式应随着教学内容、教学方法的优化而优化。考核方式更应注重过程,而非注重结果。 笔者在教学实践过程中,设置了新的考核模式,学生们的综合成绩=共享平台上的活跃程度×30%+论文摘要写作×20%+专业口语×20%+文献翻译×20%+专业词汇×10%,事实证明该考核方式有利于专业英语教学目标的实现,调动了学生们学习专业英语的积极性。 5 结语 本文针对企业对“多面手”应用型人才的需要,在分析专业英语教学目标和教学特点的基础上,借鉴应用科技大学教学模式的优秀思想,探讨了工业工程专业英语教学过程中存在的诸多问题。针对存在的问题,在建设应用科技大学的大潮下,改革教学模式,更新丰富创新共享教学内容,采用以学生为中心的教学模式,任务驱动的方法,改革考核方式,注重考核过程,实践证明应用科技大学模式下的工业工程专业英语实现了教学目标,提高了学生们运用外语进行专业技术沟通的能力。实践证明教学效果良好,值得推广。 工业科技论文:在杭高校工业设计专业学生课外科技竞赛与创新培养研究 摘 要:工业设计专业课外科技竞赛众多,作为课堂教学的有利补充对于学生创新培养有着独特的作用。本研究对在杭高校工业设计专业师生进行实地访谈与问卷调研,寻找对于学生参与课外科技竞赛的动机、过程,提出培养的方案建议,为各高校提供教学参考。 关键词:工业设计;科技竞赛;创新培养 0 前言 设计类专业强调学生的创新能力培养,工业设计专业尤其注重设计创意与实际产品的结合。课外科技竞赛作为课内学习的重要补充,有力的检验和提高学生的实际创新能力,对于学生创新培养有重要意义。工业设计专业除了培养学生广泛扎实的理论知识之外,还要通过科学的教学改革,尤其是借助种类众多的设计大赛,大力提高学生的设计创新能力。[1]本研究旨在对在杭代表性高校工业设计专业学生的课外科技竞赛现状进行调研,分析各类型高校培养模式差异,提出学生竞赛创新培养的意见建议。 1 研究方法 问卷与访谈是调研的重要方式,本研究选取在杭开设工业设计专业的代表性高校进行实地调研(浙江大学,浙江工业大学、浙江理工大学、中国美术学院、浙江科技学院等5所高校),以问卷和访谈的形式采集各高校师生的态度和想法,为后期培养方案的制定提供参考。 2 调研分析 通过对在杭几所高校工业设计专业学生的问卷调查和访谈,收集在比赛各阶段的信息,更好地服务于创新培养。本次调研共发放问卷324份,回收296份,有效问卷278份,回收率91.4%,有效率85.8%。参与调查男女比例为51.85%∶48.15%;各年级比例(大二、大三、大四)17.41%∶52.96%∶29.63%;学科类别(艺术类与理工类)之比37.04%∶62.96%。在调研问卷的设计上按照竞赛时间节点分为赛前、赛中、赛后,各项目数据及分析见下:赛前获知渠道的方式上,8成多(81.48%)的学生选择通过老师和同学得知比赛信息,剩余选择网上查询、通过学校官网报名。一半学生参赛想获得对未来有帮助及发展的项目,并获得一定的奖金,其次是荣誉和锻炼自己的机会。在选择参赛的具体项目时候较多考虑的因素分别是是否有兴趣、是否有奖金和荣誉、对未来是否有帮助及重在参与。由此可知学生参赛动机基于兴趣及赛事的奖金之上,获奖是否对未来有用也是一个重要考虑因素。比赛习惯上近半学生选择个人和团队皆有的形式(48.15%)其次是个人参赛(37.04%)和组队参赛(14.81%)在竞赛类别选择上22.22%学生倾向概念设计类、未来产品,25.93%学生倾向企业实际产品类,近半学生(51.85%)以上皆有。学院是否将竞赛融入教学环节,8成同学持肯定态度,否定者主要是大二学生,这应该与课程进度有关。遇到问题时候的处理上,7成学生请教专业老师,其次是网络查询、高年级同学、班内同学。竞赛用时的统计为每周少于10小时占四成、10~20小时占三分之一、剩余的为20小时以上。随着时间的增加呈递减的趋势。赛后的体会和收获中,参加课外竞赛会不会耽误学习的选项中选择偶尔会的占48.15%、不太会占33.33%、完全不会占18.52%。8成学生表示已经参加过省内设计比赛,如市长杯、省工业设计大赛等,5成学生参加了企业类设计比赛,14.81%同学参加了国外设计比赛(红点,IF等)。未参加的比赛原因中,觉得没有希望占37.04%、没有兴趣29.63%、报名费太高17.41%觉得没有必要15.92%。竞赛结果是否符合期望一项结果为一般符合最多(77.78%)、不符合(14.81%)、完全符合(7.41%)。参赛收获最多的是独立思考及解决问题能力(74.07%)、团队协作意识(17.52%)、课外知识(7.41%)。 3 培养对策 通过以上各时间点各题目结果统计,显示了在杭高校工业设计专业学生对于课外竞赛的赛前、赛中、赛后对于竞赛的认知和体会等情况。以下从创新培养的角度就课外科技竞赛与工业设计的教学进行说明和阐述: (1)课程设置与课外竞赛的衔接。调查显示各高校已经将课外竞赛与本院专业课程相结合,在课程设置上需要进一步根据社会需要和竞赛实际进行部分课程的增补,或相关课程内容的升级改进以达到适应需要的目的。在大三、大四学年开设弹性度高的设计课程,如设计竞赛专题、设计workshop等[2]在课程的具体衔接上有设计调查、计算机辅助设计、产品设计、设计方法等课程,可以和学生参与的各类型设计比赛相结合。这一方面可以进行实际的项目操作,另一方面可以在课上及时对疑问进行解答和处理,同时及时掌握学生参与进度和动态。 (2)探讨各年级及本研学生互动交流的学习模式。课外竞赛的参与不分年级,促进各年级互动可以有效调动各年级积极性,在互动交流的过程实现互补与项目促进提高,中国美术学院已经建立研究生创新平台机制,在各实践操作间建立优先使用及负责制,协助本科生进行创新实践活动。浙江工业大学艺术学院结合杭州市工业设计创新服务平台建设,进行产学研结合及本科生研究生协同创新的培养机制。 (3)导师工作室、平台一体化自由选择机制。以往的实践显示导师负责制下本导师所带学生只能在其自己的工作室或小组内进行实践等活动,将各工作室及平台打通后实现学生自由选择,可以更加有针对性地让学生根据兴趣选择适合自己的设计竞赛进行参与并由相关项目熟悉的导师进行指导,可以最大限度地发挥各自优势,实现优势最大化发挥。浙江大学在各导师下进行工作室整合,实现学生互动交流的便利化和常态化。 (4)竞赛经费激励与赛后二次奖励。从实际调研结果看,学生较为看重竞赛的奖励和荣誉,院系在经费上给予一定支持,鼓励学生参加去感兴趣的项目进行深入设计和讨论。设计竞赛的主题大多是企业的实际项目或社会需求,让学生参加设计竞赛,意味着让他们进入“实战”状态。设计竞赛又均设有奖金和证书,学生的参赛积极性非常高。[3]进行二次奖励以鼓励学生积极参与赛事,在学生获奖后及时将其纳入到奖学金评比及各类评优的加分并适当增加权重。 4 结语 创新意识的培养对于设计教育至关重要,工业设计学生的创新意识培养,是长期而艰巨的任务,需要师、生、校三方坚持不懈、共同努力。竞赛创新的培养需结合各校现有的教育资源和平台基础,通过加快培养模式的改革不断打造一种符合其自身发展需要,同时适应现阶段设计教育规律的环境氛围,使其逐渐形成具有创新性设计思维和行为习惯,进而提高创新能力,实现自身价值并为社会创造价值。 作者简介:刘德(1985―),男,山东临沂人,硕士,浙江工业大学艺术学院,研究方向:工业设计。 工业科技论文:科技创新的社会价值与第三次工业革命的兴起 【摘要】科技创新的社会价值表现为内在的认知价值和外在的应用价值。在科技创新与工业生产结合越来越紧密的今天,前者在其认知价值与应用价值之间的矛盾与统一的交互作用下,深刻地影响了第三次工业革命的发生。全面认识当代科技创新的时代特征及影响,能促进当代科技创新价值的充分体现和第三次工业革命发展蓝图的实现。 【关键词】科技创新 第三次工业革命 社会价值 随着支撑工业文明的基础能源日渐枯竭及其带来生态方面的“副产品”日益严重,传统化石能源经济及建立在此基础上的工业发展模式日渐衰退,并给全球可持续发展带来了危机。这种危机连同经济危机一起,成为人们寻求进入“后碳”时代新工业模式的动力。人们迫切需要更加智能、更可持续、更符合自然和社会伦理的生产方式,这一新愿景的实现需要依靠科技创新的力量来推动。建立在数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术融合基础上的科技创新及扁平化的创新模式正带来生产、消费方式和生产组织方式等方面的重大变革,第三次工业革命初露端倪并即将发生,这一事实充分彰显了当代科技创新的社会价值。 科技创新拉开第三次工业革命的序幕 第一次工业革命使19世纪的世界发生了翻天覆地的变化,第二次工业革命为20世纪的人们开创了新的世界,第三次工业革命同样会对21世纪产生极为重要的影响。①每一次工业革命都会催生重大的科技创新与突破,进而又推动“科学―技术―生产―经济―社会”这根链条循环发展,并彰显出其追求社会价值的本质内涵。 科技创新的本质在于追求社会价值。科技创新是科学创新和技术创新的融合体,科技创新的本质在于其所体现出来的社会价值。对科技创新的社会价值可从两方面考察,就内在价值而言,科技创新的社会价值即人类在科学创新中的认知价值。科学创新是指通过科学研究(包括基础研究和应用研究),获得新的基础科学和技术科学知识的创造性发现活动。科学创新本质上是发现新现象、提出新问题、创造新知识、建立新理论的认知活动。因此,科学创新的求真、求善、求美以及人的全面自由发展的价值性贯穿逻辑论证、实践检验和价值评价的全过程。就外在价值而言,科技创新的社会价值即人类在技术创新中的应用价值,主要涉及经济价值、伦理价值和文化价值。随着科学技术逐渐成为主要生产要素,工业发展越来越依赖科技创新并成为科技不断创新的重要载体,科技创新的应用价值也得到极大彰显。 科技创新与工业革命的循环累积效应。科技创新与工业革命之间的循环累积效应的形成主要源于科技创新的内在价值与外在价值之间的矛盾与统一。这一效应更深刻地体现在我们正身处的旧工业时代向新工业时代转变的过渡时期。 首先,认知价值与应用价值的矛盾使旧工业时代面临终结。科技创新是一个创新与破坏共生并存的过程,随着科技创新的深入,其应用价值往往首先表现为经济上的实用价值,在推动经济空前增长的同时,也悄然颠覆并重构人类传统的生活方式、生产方式和价值观念。自20世纪中期以来,技术创新的经济价值被迅速放大,甚至遮蔽了科学创新的初衷,为探求真理而献身的认知价值取向转为功利的单一的经济价值取向。技术异化使科技本身逐渐背离了其作为“实现人的本质力量”的特征,科技创新真正的社会价值遭到扭曲,原本旨在追求人的全面自由发展的科学技术本性也逐渐丧失。人类面临着能源危机与生态环境危机,旧工业时代面临不可逾越的“增长的极限”,并在接近这一极限后转为衰退甚至衰亡。 其次,新工业时代的生产方式转型创造需求拉动科技创新。随着自然资源存量的锐减,旧工业生产方式的资源优势逐渐丧失殆尽,经济发展支柱发生倾斜,生产方式转型成为可持续发展的必由之路。转型必然带来对科技创新的旺盛需求,在需求的诱导下,基本科学问题、能源与资源、信息网络、先进材料和制造等新的科技领域出现快速增长的趋势,并改变了传统知识传播与共享的方式,触发了扁平化创新模式的探索,为科技创新模式的嬗变提供了新的机遇。在此意义上,工业生产方式转型内生地决定着科技创新及其社会价值。 第三,社会价值的内外统一拉开第三次工业革命的序幕。工业化危机需要新的工业革命来化解,新一代科技创新在认知成果上的突破与经济、伦理与文化价值的统一,为第三次工业革命提供了强大的驱动力量。杰里米・里夫金(Jeremy Rifkin)设想的建立在互联网和新能源相结合基础上的可持续、分布式发展的第三次工业革命即将到来,并在今后几十年将迅猛发展,大概在2050年达到顶峰,然后在21世纪下半叶保持平稳状态。② 第三次工业革命中科技创新社会价值的特点 数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术的融合凸显科技创新的生态价值。这是一场多维突破、交汇融合式的科技创新。科学的认知价值,曾经并且依然不断推动着人类的思想进步与解放,促使数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术等组成一个复杂的“科技簇群”并相互交叉和渗透,导致了一系列重大关联技术的协同进步和群体突破,进而能够灵活、快速、低成本、低能耗地满足消费者的个性化需求,凸显了科技创新的生态价值,并将有力推动物联网、云计算、新能源和数字化制造等新兴产业的诞生和新一轮工业革命在全球范围内非线性团聚式地发生。 互联网技术成为实现科技创新应用价值的主要交流平台与渠道。在新一轮科技创新多点突破、交叉汇聚的态势下,无论是新能源还是数字化制造的发展都需要互联网技术作为支撑,并与之交叉进行。不论是保罗・麦基里(Paul Markillie)所指的:在第三次工业革命中,生产系统借助网络信息技术全面趋向数字化和智能化,从而使生产设备能够更快地自我反应、计算判断、分析决策和操作;或是里夫金关于“可再生能源的转型、分散式生产、新储存方式、能源互联网和零排放式交通等五大支柱产业”的升级与重构,都将迫切需要依托互联网技术作为终端来进行连接与通讯,并能够实现智能管理。互联网成为技术创新成果交流、转化与贸易的关键性渠道,同时也构成了整个经济社会发展的重要基础设施。 科技创新社会价值的实现载体将由金字塔式转向扁平化。传统意义上的科技创新实现的基本方式是金字塔式的,即“基础研究―技术开发―技术应用”这一从上至下的、串联式转化的模式,基础研究是创新的原动力和创新链条的最高端。在第三次工业革命中,金字塔式的创新模式将逐渐向扁平化转化。首先,科技创新主体从基础理论或权威科学专家那里转化为全社会的共同参与。其次,科技创新的推动力从基础研究转向全社会的需求。总之,第三次工业革命将在继续延续金字塔式创新模式的基础上,进一步将垂直纵向的系统与扁平化水平式系统结合,形成一个矩阵式的新创新模式,还将再从矩阵式模式转向立体的创新模式,这将使创新的能力和水平有大幅度的提高。③随着科技创新的日益深入,第三次工业革命中的科技创新将在各创新主体、创新要素交互复杂作用下发生,成为认知价值与应用价值的“双螺旋结构”共同催生的产物。 科技创新带来的变革 当代科技创新的变迁不仅使其呈现出全新的面貌,也将导致第三次工业革命在生产、消费方式与生产组织方式方面的变革,进一步展现出当代科技创新的社会价值与影响。 生产方式向大规模定制转变。麦基里认为,工业革命主要体现为由技术范式转变引发的生产方式的革命。第一次工业革命使机械生产取代了手工制作,第二次工业革命开创了规模化生产时代,不论是蒸汽机的发明还是流水线生产的采用,都导致工业生产经营与能源生产经营方式的集中化和批量化。当前正在发生的第三次工业革命,其优秀是数字化制造,表现为大量高新技术“聚合发酵”和综合应用,包括“更聪明”的软件、“更神奇”(重量更轻、强度更高、更加耐用)的新材料、功能更强大的机器人、更完美的程序设计与3D打印技术、更全面的网络服务,从而实现生产成本更低、生产周期更短、生产过程更灵活、产品从设计到生产再到销售的关联更紧密,以及从“福特制”下的传统“大规模流水线生产”转向更适应“个性化需求”的“大规模定制”等。④ 消费方式向个性化体验式转变。以互联网为支撑的智能化大规模定制的生产方式,标志着个性化、体验式消费时代的到来。随着人们的收入不断提高,从消费能力与消费意愿上都更加倾向个性化的消费品。同时,出于环境保护和节约能源考虑,人们需要3D打印这样的生产制造方式,它既能大规模生产,同时又能满足定制,生产出个性化产品。重要的是,生产的过程就是消费的过程,消费的过程就是生产的过程,在3D打印店里的体验式消费的同时就是生产。随着人、机、物的逐渐融合,消费者将在更大程度上参与设计和制造过程,甚至成为生产过程的一个重要环节,实现个性化、实时化、经济化的生产和消费模式。 生产组织方式向虚拟化转变。产业集群是重要的产业组织模式,传统工业命脉掌握在少数拥有重型机械和大量蓝领工人的高资本、大规模、集中化的工业企业手中。互联网技术的飞跃发展使大量物质流被成功虚拟化为信息流,第三次工业革命中的产业集群将借助发达的信息、通信技术和网络平台,突破传统地理集群的空间局限,逐渐形成网络意义上的集聚,使产业集群发展虚拟化。相比传统意义上的产业集群,虚拟产业集群中的企业对市场和技术变化的反应更为敏感,可以在较短时间内以较低成本整合各种资源,具有很强的开放性与灵活度。这种开放式创新从依靠蓄积创新资源转向通过组织间创新资源的交换与创新收益的分享获取竞争优势。这一新的资源配置方式会在很大程度上影响产业内部组织形式,众多中小型企业和个体企业家将借虚拟产业集群突破资源困境,以低制造成本快速推出新产品而获得成长。同时,鉴于可再生能源分布广泛并以不同比例和频率分布于世界各地,分散式能源生产使之成为分散合作式模式,从而鼓励越来越多的中小型企业挑战在第一次和第二次工业革命经济中处于中心地位的大型制造公司,与国际商业巨头一道共同发挥作用。 实施创新驱动发展战略,迎接第三次工业革命 当代科技创新范式的加速形成与应用使第三次工业革命的轮廓日益清晰。党的十八大明确提出“实施创新驱动发展战略”,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的优秀位置。这对于理清我国科技发展的方向与着力点,把握第三次工业革命的历史机遇具有重大意义。 处理好科技创新的认知价值与应用价值之间的关系,实现科技创新的综合价值。科技创新不仅是科学、技术与经济相结合的过程,也是其与自然和社会相互整合的协调发展过程。实施创新驱动发展战略,必须首先处理好科技创新的认知价值与应用价值之间的关系,从单一地面向经济转变为面向经济、自然、社会、伦理和文化等全面协调可持续发展。第三次工业革命的发生要求我们将科技创新的生态价值理念根植于科技创新全过程,以人的全面自由发展作为科技创新追求的根本目的,尊重和遵循科学规律,着力构建符合生态文明要求的社会制度,并以此考察所有的科技创新成果,杜绝急功近利、竭泽而渔,才能解决物质文明与生态文明的矛盾,避免重蹈旧工业生产模式的覆辙。对人本价值的回归是第三次工业革命的灵魂,“活着是为了游乐将成为人们生活的主流理念”。从时代价值角度说,科技创新只有对人的进步发挥正能量,科技创新的内外价值才真正得到统一。 处理好经济价值与文化价值之间的关系,将STS融入科技创新。科学技术本是文化的一种形式,彰显科技创新的社会文化价值有利于端正科技创新的价值取向。开展科技创新归根结底是为了提升社会文明程度,实现科技与社会、科技与自然、科技与人文协调发展。只有处理好经济价值与文化价值之间的关系,将科学理性与人文理性相结合,用人文理性约束与指引科技创新,才能避免科技的单向度发展、破解“斯诺命题”、结束工具理性与价值理性的分离甚至对立。科学、技术与社会(STS)研究为我们提供了基本的思考方式。STS把科学和技术放到(本来就在)社会生产(物质生产、精神生产、社会关系生产等)和生活(物质生活、政治生活、精神生活等)中,把本来就由科学、技术参与或支撑的社会生产、生活视为(本来就是)科学、技术的活动场域、生成条件和整合基础。⑤这种思维方式作为人类把握现代世界的一种基本方式,深刻揭示了人类科技认识的选择性、人本性、时空性和相对性,将STS融入科技创新,从STS角度揭示科学、技术与产业间的互动关系,能更深入地认识科学、技术与社会的本质联系。 处理好社会价值载体之间的关系,大力发展自主创新与协同创新。科技创新的社会价值的实现载体即科技创新链,主要包括企业、研发机构、政府和中介组织四大主体,涵盖科研人才、研发投入、平台载体、技术成果四大要素。第三次工业革命背景下的科技创新需要围绕产业链部署创新链,消除科技创新中的“孤岛现象”,实现科技创新与产业创新资源的合理配置及其要素的合理流动。一方面,要坚持以企业为创新主体,提升企业的自主创新能力,重视关键技术的原始创新和系统集成创新,重视引进、消化、吸收基础上的再创新。加大对数字化制造及新能源领域的基础研究与优秀技术突破,实现自主知识产权、自主品牌和产品的高附加值。另一方面,要打破筒仓效应,大力推进协同创新,构建完整的科技创新体系。处理好政府的主导作用和市场在资源配置中的基础性作用,明确不同创新主体的功能定位,完善协同创新的创新体系。 从科技发展的角度说,对于认知能力有限的人类而言,浩瀚的宇宙及复杂的社会永远都是“黑箱”,科学技术永远是一定社会条件下具体的、历史的、相对的和暂时的认识。我们只有坚持不懈地进行科技创新以适应当代科学、技术与社会发展的趋势与要求,才能牢牢把握这场工业变革的机遇,实践未来经济社会可持续发展的蓝图。 (作者单位:河南师范大学政治与公共管理学院) 连云港市规上工业科技实力在苏北五市中的比较分析 近年来,连云港深入贯彻落实科教兴市和人才强市战略,不断完善创新体制机制,依靠技术创新推动产业结构升级,创新型城市建设取得新进展。 1.苏北五市规上工业科技实力基本概况 从企业个数来看,徐州企业数最多达2849个,是我市的2.05倍,其次是盐城、宿迁、淮安,我市最少,过两千家的有徐州、盐城和宿迁。从资金投入来看,徐州R D经费投入最多达60.12亿元,是我市的2.84倍,其次是盐城、淮安、连云港、宿迁。从人力投入来看,徐州R D人员投入最多为23602人,是我市的2.55倍,其次是盐城、连云港、淮安、宿迁,过万人的有徐州、盐城。从产出来看,经费投入多的地区产出也高,徐州发明专利申请数多达1007件,是我市的2.47倍,其次是盐城、淮安、连云港、宿迁。(见表1) 2.苏北五市规上工业科技实力详细比较 上文从企业个数、资金投入、人力投入和发明专利申请数简要比较了苏北五市规上工业科技实力概括,下文将从科技投入、科技产出和研发机构投入方面详细比较苏北五市的科技实力状况。 2.1科技投入能力比较 2.1.1 R D经费投入状况。 (1)从总量来看,连云港R D经费投入21.17亿元,苏北排位第四。五市 R D总经费158.93亿元,占全省14.73%,我市占苏北总量13.32%,位列第一的徐州是我市的2.84倍,盐城是我市的1.94倍,位列第三的淮安是我市的1.02倍,我市与淮安的差距越拉越大, 2010年总量多于淮安0.78亿元,2011年开始被赶超,2012年总量少于淮安0.45亿元,宿迁少于我市6.28亿元。 (2)从增速来看,连云港低于苏北平均增速,排位第四。苏北平均增速26.80%,盐城、淮安、连云港、徐州增速均低于平均水平,分别为26.76%、25.50% 、25.34%和22.29%,总量最低的城市发展速度最快,宿迁增速最快且过半,达到54.89%。 (3)从构成来看,大中型企业经费投入高于小微型企业,徐州、连云港、淮安、盐城均呈现此特点,两者之比分别为2.36、2.19、2.07、1.54,宿迁与此相反,投入比为0.85;苏北除淮安以外其他市经费投入均用于应用研究和试验发展,而且重点放在试验发展方面,用于应用研究方面的投入微乎其微。 2.1.2 R D人员投入状况 (1)从总量来看,连云港R D人员0.93万人,未及1万人,苏北排位第三。苏北R D人员6.76万人,占全省15.13%,我市占苏北13.69%,位列第一的徐州是我市的2.55倍,位列第二的盐城是我市的2.15倍,总量相差1万多人,差距甚大。 (2)从增速来看,连云港低于苏北平均增速,排位第四。苏北平均增速16%,宿迁遥遥领先,高达82.22%,淮安高于平均增速1.78个百分点,我市和盐城增速分别为10.49%、13.05%。 (3)从人员投入强度来看,连云港最高。苏北平均达到3.07%,我市和盐城、徐州人员投入强度均高于平均水平,分别为4.01%、3.67%、3.22%,分别高0.94、0.60、0.15个百分点,我市高于淮安、宿迁1.83、1.93个百分点。 (4)从全时当量来看,连云港7616.4人年,居中。苏北总计53355.5人年,占全省15.50%,我市占苏北14.27%,绝对量还不到徐州和盐城的一半,仅为他们的41.57%、46.15%,绝对量是淮安和宿迁的1.31倍、1.49倍。 2.1.3 研发机构投入状况 (1)从总量来看,连云港最少。苏北研发机构3682个,占全省22.58%。徐州市1501个,过千家,我市仅为363个,占徐州的24.18%,比淮安少53个,宿迁和盐城分别是我市的1.77、2.09倍。 (2)从增速来看,连云港仅快于徐州。苏北平均增速48.11%,宿迁增速最快,高达246.24%,宿迁和淮安增速分别高于平均水平198.13、98.01个百分点,盐城、连云港、徐州增速差距不大,分别为23.86%、23.05%和22.63%。 (3)从研发机构投入强度来看,连云港居首位。我市平均每个研发机构人员数为31人,平均经费投入为805.44万元,徐州研发机构人员最多,达2.10万人,平均每个机构人员数最少,为14人,少于我市17人,宿迁机构经费投入最少,为19.28亿元,平均每个机构经费投入也最少,为299.32万元,我市经费投入强度是宿迁的2.69倍。 2.2.科技产出能力比较 2.2.1新产品产出状况 (1)从总量来看,连云港突破400亿元,苏北第二。苏北新产品产值1680.28亿元,占全省9.36%,其中徐州503.47亿元,占苏北三分之一,列第一位,我市425.45亿元,占苏北四分之一,少于徐州78.03亿元,其次是盐城、淮安和宿迁,绝对量占连云港的62.87%、61.95%和51.79%。 (2)从增速来看,连云港排位第四。苏北平均增速16.08%,除徐州(-17.86%)以外其他市均为正向增长,宿迁增速领先于其他市,高达132.06%,其次是淮安为83.48%,盐城和连云港增长差距不大,分别为27.09%和23.86%。 (3)从投入产出比来看,连云港新产品项目经济性最好。我市投入23.98亿元,产值425.45亿元,投入产出比为0.06,其次是宿迁投入产出比为0.11,依次是淮安(0.12)、徐州(0.14)、盐城(0.18)。 2.2.2专利产出状况 (1)从总量来看,连云港申请专利最少,有效发明专利处于中游水平。苏北申请专利9396件,有效发明专利3389件,徐州均居首位,分别占36.83%和29.80%,我市申请专利仅占8.76%,还不到徐州的四分之一,有效发明专利占22.31%;盐城、宿迁和淮安申请专利分别为2186件、1487件和1439件,有效发明专利分别为894件、292件和437件。 (2)从增速来看,连云港专利申请数增速最慢,有效发明专利数增速第二。苏北申请专利和有效发明专利平均增长41.70%、61.30%,徐州、淮安增速均超过50%,徐州分别增长62.64%、53.50%,淮安分别增长65.59%、58.33%;我市两项增速分别为6.74%和69.13%;盐城拥有的有效发明专利数增长最快,为82.08%,快于我市12.95个百分点;宿迁申请专利和拥有的有效发明专利分别增长32.06%、27.51%。 (3)从构成来看,连云港申请的发明专利和境外授权专利都是最多。苏北五市申请发明专利3084件,境外授权发明专利3389件,分别占申请专利的32.82%、有效发明专利的2.60%。徐州申请专利最多,但只有三分之一是发明专利,连云港申请专利最少,但申请的专利中有近一半专利为发明专利;徐州拥有的有效发明专利最多,但境外授权的只有12件,连云港拥有的有效发明专利处于中游水平,但境外授权的最多。 3.提升连云港市规上工业科技综合实力发展路径 上叙详细比较分析了连云港与苏北四市在科技投入产出和R D项目开展方面存在的差距,下文针对差距提出几点建议: 3.1加大规模工业企业培育力度 连云港规上工业企业数最少,没有规模企业载体支撑,科技创新举措无从谈起,需构建大企业龙头带动、小企业互联互助的运行机制,鼓励和支持大企业改变“大而全”的组织观念,在技术、标准、市场开发等方面对小企业开放,将非优秀竞争业务外包给小企业,推进大小企业深化协作配套,延伸产业链,努力在产业链各个环节培育出更多从事专业化、精细化生产的小企业。 3.2进一步健全技术开发机构 技术开发机构是企业赖以开展技术开发活动的重要基础。建立健全科技机构将有利于项目、人员和经费投入的稳定增加,有利于增加与外部科技力量的合作交流,有利于外部科技发展的信息获得,关系到企业的长远发展。企业要增强科技意识,实现技术开发机构的彻底独立,集中力量搞技术开发,增强企业的科技竞争力。 3.3加大政府税收政策的支持力度 政府进一步完善优惠的税收政策,鼓励企业加大R D投入。对重大R D项目全过程给予系统、完整的扶持,税收优惠政策的重点应前移。在企业所得税方面,进一步扩大税收优惠的范围,对企业的税收政策应根据弥补风险的原则,及时加以调整。 3.4大力推进“产学研”相结合的技术创新模式 只有具备自主知识产权的优秀技术,才能在竞争中立于不败之地,因此企业需进一步加强与科研院所、高等学校的合作,积极引进创新人才,强化自主创新能力,开发具有自主知识产权的优秀技术,增强企业的市场竞争能力,提高企业科技进步对工业经济增长的贡献份额。 3.5加强R D活动开发力度 我市R D项目数是苏北地区唯一一家减少的地区,比上年减少40项。科技创新能力影响地区科技创新体系的完善及经济发展的动力和后劲,而R D活动起着先导和优秀的作用,是企业创新活动的幅射源,需合理配置资源,设立研发项目的长效机制。 工业科技论文:世界国防科技工业发展预测 世界国防工业经过冷战时期的扩张及其之后近20年的调整,现在仍保持着相当大的规模,不仅分布于世界近百个国家和地区,而且覆盖了核、航天与导弹、 航空、兵器、舰船、电子等多个行业,产品范围极其广泛。目前,美国、俄罗斯、英国、法国、德国、意大利、瑞典、以色列、印度等9个主要国家直接参与国防工业的从业人员超过400万人。 按防务收入计算,2010年,排名世界前100名的军工企业(未统计中国企业)的防务收入总值约4188亿美元。在上述世界军工百强企业中,美国、俄罗斯、英国、法国、意大利、德国、日本、以色列等8个重要国家的80多家最大的军工企业在防务领域2010年的总收入达4017亿美元,约为这些国家国内生产总值(GDP)总和的1.26%。在世界各国中,以美国的国防工业规模最大,其40多家军工企业在防务领域的年销售收入超过2700 亿美元,约占美国GDP的1.85%。其次是英国,英国军品生产年销售收入超过500亿美元,占英国GDP的2.17%;英国在其国防工业收入中,超过150亿美元的收入来自英国BAE系统公司的美国分公司。法国最大的5家军工企业的武器装备研制生产年销售收入超过190亿美元,加上其在欧洲航空防务航天公司(EADS)和MBDA公司等合资企业中所占的军品生产收入份额,其军品生产年收入远远超过280亿美元。俄罗斯8家最大的军工企业2010年和2009年防务产品销售收入分别为120亿和97亿美元。俄罗斯也拥有众多的国防工业企业,保持了较大的军品生产规模。日本军工企业的军品生产年收入在70亿~100亿美元之间。国防工业产值占GDP百分比最高的国家是以色列,仅以色列最大的4家防务企业的军品生产年收入就占该国GDP的4%左右。近些年来,美国、俄罗斯、法国、英国、德国等5国的国防研究与开发费的总额超过900亿美元。其中,美国国防研究与开发费大大高于其他国家,2006~2010财年国防研发、试验与评估(RDT E)经费达720亿~800亿美元/年,占国防预算的13%~15%。欧洲国家国防研究与开发费在80亿~100亿欧元。根据欧洲防务局提供的数据,2007~2009 年欧洲防务局26个成员国国防科研费总计分别为95亿、86.4亿和84亿欧元,占各成员国国防采购费总和的20%~25%,占国防经费总和的4.3%~4.8%。2009年,国防采购费最高的3个国家英国、法国、德国的国防科研费合计为75.62亿欧元,占26个成员国国防科研费总和的90%。日本、印度、韩国的国防研究与开发费保持在10亿~20亿美元/年,其中增长最快的是韩国,近几年从9亿美元增长到近15亿美元。需要指出的是,虽然经过20世纪90年代以来的重组、收缩,但主要国家现有的国防工业生产规模仍然大大超出了满足各自武器装备采购的需求,美国、俄罗斯以及英国、法国、德国、意大利等欧洲主要国家国防工业产值远远高于本国武器装备的采购经费,因此依靠本国武器装备市场根本无法支持国防工业的发展,各国国防工业都以相当大的规模和能力生产出口军用产品,通过大力争取国际军贸市场份额,保持本国国防工业的不断发展并为本国的经济竞争力做出贡献。 进入21世纪后,世界形势正在发生深刻变化,新军事变革的步伐加快。各国在进行军事战略调整的同时,也积极制定新的国防工业政策和发展计划、规划,继续推进国防工业的转型和良性发展。可以预期,国防工业的战略地位和作用会继续加强,产业结构和产品结构的调整将持续进行。最近10 年,主要国家武器装备的生产可望继续增长,国防科技的创新能力将不断增强。 各国将继续推动国防工业转型 进入21世纪,为满足新环境下军事变革对国防工业的需求,各主要军事国家分别调整国家军事战略和国防工业发展战略及相关政策,改革管理模式,加大国防研发的投入,评估新的国防工业政策所产生的效果和效益。美国颁布了《国防工业基础转型路线图》,提出按照“基于能力”的战略构想发展国防工业基础,并开展国防工业基础能力的研究和评估,以推动国防工业转型;修订了5000 系列采办文件,提出采用“螺旋式发展”和“递增式发展”概念,充实“渐进式采办”策略;鼓励和吸引更多的中小型企业进入国防工业领域,促进传统的国防承包商进入新领域、开发新产品,以增强国防工业的创新活力,从而推动了国防工业从“武器系统提供者”向“所需作战效果提供者”的转变,这些政策对国防工业的发展产生了重要影响。英国国防部颁布的《国家安全战略》(2010年)、《国防工业战略》(2005年版、2010年新版)、《面向21世纪的国防技术战略》(2006年)、国防部《国防计划2009~2013年》等战略性文件和重要计划,使工业界对军事变革环境下国防部未来武器装备的需求有更深入的了解,并以技术路线图为基础,为工业界和学术界对国防科技的投资提供导向,从而保证军方对先进武器装备的需要和国防工业的健康发展。法国2008年公布了《国家防务与安全白皮书》,明确了2025年前国防工业与技术优先发展重点,提出了2025年法国工业的技术优先目标;同时,法国对国防工业企业进行持续调整和重组,积极参与和推进欧洲国防工业的发展,以满足21世纪军队对武器装备的需求。除此之外,西方许多国家也都卷入了为适应军事变革的需要而进行的国防工业的战略转型和结构调整。目前,这场由军事变革引起的国防工业转型还在进行之中,未来主要军事国家的国防工业转型将继续深化,并对国防工业的发展产生深远的影响。 企业并购整合与结构调整将继续深化 冷战后,世界国防工业进行了全球范围的兼并重组,21世纪初基本形成了相对稳定的格局,但国防工业企业的并购整合与产业结构调整从未停止,未来将继续深化并呈现新的特点,主要体现在:新军事战略成为影响企业调整与发展战略的重要因素,主要军事国家大型军工企业内部结构的调整和优化,将顺应军事转型和联合作战能力建设的需求。大型军品制造商将继续推进优势互补策略,包括采取强强合并,共建专业化合资企业,大型企业之间收购对方的子公司或部分业务等举措。 军品制造商将继续深化内部结构,剥离部分非优秀业务,增强在主要优势领域的优秀竞争力。大型军工企业注重对信息技术领域公司的并购,以适应企业从“武器系统集成商”向“武器体系集成商”发展的需要。大型系统集成商对分系统或专用部件供应商垂直收购,增加主要业务领域的竞争力。部分武器系统的平台供应商自身定位为系统集成商,其优秀能力集中于研发、设计及总装和集成,下属的制造部门被逐步剥离。分系统或主要部件供应商通过并购扩大规模、扩展业务,呼应主承包商层次的变动;一些分系统承包商和零部件供应商在专业化重组的同时,通过并购向集团化方向发展。更多的中小转包商和供应商则突出专业化,向“专、精、特、新”的方向发展。 从“武器系统集成商”向“武器体系集成商”发展 第二次世界大战以后逐渐建立起来的世界各国国防工业基础的基本结构是“行业”式构型,政府管理、研发采办活动、公司业务与运行等,都呈现出航天与导弹、航空、舰船、兵器、电子、核工业等不同的行业特色,无论是苏联/俄罗斯还是美国和西欧各国,均不例外。这是作战能力与相应装备需求按军兵种设定的必然结果。 20世纪90年代以来特别是进入21 世纪,围绕联合作战能力建设,美国等主要军事国家已经开始从按军兵种需求转变为按联合作战需求来规划和发展未来能力。美国将国防工业按照作战功能概念,分为“战场感知”、“指挥与控制”、“兵力运用”、“防护”、“集中后勤”等5个作战功能领域,这一战略构想改革了按照产品属性或行业划分国防工业领域的传统做法。美国大型军工企业为适应联合作战对武器装备的需求,尤其是从“以平台为中心”转向“以网络为中心”的作战需求,开始从制造舰艇、导弹、飞机和坦克等武器系统进一步转向研制生产武器与网络及信息技术结合的武器网络体系,从“武器系统集成商”向“武器体系集成商”发展,打破了国防工业以平台为中心的行业划分局面。未来,美国和欧洲等国国防工业的发展和转变将继续顺应联合作战能力建设需求,大型军工企业进一步转变成面向多个军兵种需求、横跨多个工业领域,提供平台、系统、武器的装备和服务的系统集成商,国防工业的行业界线将逐渐模糊。 民用现成技术的军事应用和创新型中小企业的重要作用 主要军事国家在推动新军事变革、建设新的军事能力体系的过程中,要求技术更快地成熟,要求武器装备研制生产建立在更成熟技术的基础上,这就需要跨越国防工业传统的圈子,在整个国家的工业基础中,发现和发展创新成果与创新力量。民用现成技术(即所谓的COTS技术)的军事应用和掌握创新性技术的中小企业成为新的依靠对象。利用民用现成技术,尤其是信息系统技术、材料与器件等基础产品,不仅可以大量节约武器装备研制费用,而且由于有众多用户购买力的支撑和使用考核,相关产品价格低,技术成熟度高。 私有化、私营化继续进行 在国防工业以国有制为主的俄罗斯、以色列和印度等国,将逐步推进国防工业的产权私有化和国有企业的私营化进程。法国将在股份制大型国防工业企业中逐步降低国有股的比例。出于对私有化利弊的不同考虑,这些国家进一步实施国防工业私有化的态度相对谨慎,因而私有化的进程还将持续一段时间。预计各国国防工业的私有化将从两个方面继续进行:一是国有制的国防工业企业实行私有或私营,如法国在混合所有制的国防大型工业企业中逐步减少国有股份的比例;二是允许国防工业以外的私有企业和部门进入国防工业。 军民两用产品和民用产品生产保持高比例 由于军民两用技术、两用产品经过多年的持续发展,国防工业在国家经济和科技发展中的作用不断增强。2006~2008年,世界军工百强企业的军品收入占这些企业总收入的比例分别为37.72%、33.43%和37.76%。预计未来国防工业企业的军民两用产品和民品的比例仍然较高,尤其在民用飞机、商业卫星及其他民用航天系统、民用核工业以及电子产品等领域将继续占有广大市场,保持大规模的生产和高额销售收入。 国际化发展将进一步加强 为了扩大融资渠道、降低风险、增强竞争力,各国国防工业国际化的发展将进一步加强,尤其是国防工业的跨大西洋合作、欧盟内部或欧洲防务局成员国的跨国合作、俄印合作等将持续进行或不断加强,成为未来国防工业国际化发展的必然趋势。国防工业国际化发展主要体现在: 大型军工企业将继续推进跨国并购。进入21世纪,大型军工企业跨国并购日益增多,典型的跨国并购案如英国BAE系统公司收购美国联合防务公司、意大利芬梅卡尼卡集团收购美国DRS技术公司、德国蒂森・克虏伯船舶系统公司兼并瑞典考库姆公司等,未来将继续保持这一趋势。 一些国家在武器装备的研制生产领域继续推进和扩大双边或多边合作,不同国家防务企业大量合作进行武器装备项目的开发、研制和生产,特别在美欧之间、美日之间、欧盟各国之间、俄印之间,这种合作将持续发展和加强。 大型军工企业跨国设立的子公司日益增多。许多大型军工企业经过多年并购和对外投资,在国外都拥有若干子公司,从而实现全球范围内资源的优化配置,增强国际竞争力。随着国防工业国际化的发展,越来越多的大中型军工企业将扩展海外业务,跨国设立的子公司日益增多。 产权为多国投资者所有的国防工业企业逐渐增多。国防工业的国际化正在模糊以往对其产权所有国构成的界定,例如欧洲航空防务和航天公司、MBDA公司、欧洲战斗机公司、海上发射公司等均为多国企业所有。随着国防工业的国际化发展,产权为多国投资者所有的国防工业企业还有可能增多。与此同时,一些国家制定了有利于将外资吸引到本国国防工业的政策,以便在技术创新、知识产权和就业机会等方面为本国带来效益,这也将促进国防工业企业产权国际化的发展。例如,英国政府在保留每个国外股东持股比例不得高于15%的前提下,取消了外资所持英国国防工业企业股份不得超过50%的限制。印度政府决定以合资公司的方式允许外国企业直接投资印度国防工业,并限制外资控股的比例不得超过26%。 需要指出的是,国防工业事关国家安全,其国际化发展有明显的界限,并且这一领域的所有国际合作都需要合作国之间建立相互信赖的政治基础。法国明确表示,涉及国家主权和根本利益的核武器及其相关技术装备,必须保持完全独立自主的研究、研制、生产和开发能力;在某些涉及决策和作战指挥的具有战略意义的敏感技术领域,适当地考虑与盟国合作,但必须保持独立研制和发展的能力和技术优势;其他主要的常规武器装备均可以考虑同欧洲盟国分享技术成果和共同研制;普通的常规武器装备则充分实行来源多元化。 主要国家的武器装备发展 主要军事国家在武器装备研制和国防技术开发方面,均制定了发展战略或相关的规划计划,确定了重点发展领域和技术。网络中心战系统、精确打击系统、C4ISR系统、全球力量投送平台和作战平台、无人系统、电子战装备、战场感知系统、空间对抗系统、核威慑力量、防御核生化武器等成为各国近期重点发展的领域。表1和表2对美国和俄罗斯武器装备或国防技术的近期发展进行了归纳和介绍。 (选编自《世界国防科技工业概览》) 工业科技论文:面向国防科技工业开展协同创新的路径思考 摘要:开展协同创新是高校提升创新能力的必然选择,也是建设先进国防科技工业的现实要求。高校面向国防科技工业开展协同创新,面临着重大机遇和挑战,同时也对高校提出较高要求,以满足国防现代化建设要求的高技术武器装备研制供给能力,为国防科技工业创新发展提供持续支撑和引领,成为国防科技工业重要的创新基地。 关键词:协同创新;国防科技工业;人才培养;路径选择 一、引言 2012年3月,教育部、财政部决定启动实施“高等学校创新能力提升计划”(即“2011计划”)。该计划以高校人才、学科、科研三位一体的创新能力提升为优秀任务,大力推进协同创新。协同创新已经成为大势所趋,是高校提升创新能力的战略机遇。 国内众多高校,如工信部所属高校、国防科工局共建高校及部分教育部直属高校中都具有军工学科或军工背景,多年来与国防科技工业有着深入的合作基础,在国防武器装备科研生产体系中承担着重要任务,发挥着重要的作用,是国防科技创新体系中不可或缺的重要力量。国防科技工业作为国家战略性产业,是国防现代化的重要物质基础。高校要以实施“2011计划”为突破口,发挥自身特色优势,面向国家战略及国防科技工业创新发展优秀共性问题,依托与国防科技工业结合紧密的优势特色学科,吸引集聚国防科技行业内优秀创新团队和优质资源,建立多学科融合、多技术集成,服务国防科技工业发展的协同创新平台,积极推动高校和国防科技工业创新发展。[1]二、高校在国防科技工业创新发展中 的历史使命 1.高校承担国防科技创新发展的历史责任 协同创新是高校提高创新能力的必由之路。开展协同创新也是高校提升创新能力的题中应有之义。新时期国防科技创新体系建设的使命任务,要求不断提升高新技术武器装备的自主创新能力。而且国防科技工业“优秀技术是市场换不来,也引进不来的”,已成为新共识。国防科技发展也存在诸多不足,基础性科研和关键技术自主创新能力不强。国家急需高校发挥基础研究、技术探索、学科交叉融合、人才培养等优势,支撑建设先进国防科技工业的要求,促进国防科技工业快速发展,在国防现代化建设中承担更大责任。 高校是科学研究的重要力量,具有人才密集、学科综合交叉的优势,是国防基础研究的主力军、应用研究的重要方面军,承担着为国防科技工业创新发展提供人才、知识和技术支撑的重要任务,而且在解决国防安全重大科技问题,实现技术成果转移、转化方面担负着重要使命。从历史责任理解和国防发展战略考虑,站在建设先进国防科技工业这一历史新起点,高校必须以自身的使命,融入国防科技创新发展体系中,勇于承担国防科技创新发展的历史责任。[2] 2.高校是国防科技创新体系重要力量 高校拥有基础理论和基础研究领先地位和优势,围绕国防科技人才培养、科学研究、技术开发等方面开展协同创新,实现理论引领和技术突破,对提高国防科技工业优秀技术能力将发挥重大作用。 国内众多高校,特别是一些具有军工背景高校,国防特色学科鲜明,科研方面与国防研究院所、企业有着深度合作关系。在“十二五”期间,这些高校承担了大量国防科技工业基础研究和预先研究,参与了众多型号和重大工程研究,承研项目的体量与层次均有大幅提升。据统计,2011年度教育部直属高校中有15所高校的国防科研项目到位经费超过亿元。高校“服务国防”的意愿不断增强,从事国防研究的科研队伍逐年壮大,已成为国防创新体系的重要方面军。这是对高校在国防科技发展中的战略地位和作用的高度概括,推进协同创新必将充分发挥高等教育作为科技第一生产力和人才第一资源重要结合点的独特作用,在国防科技创新体系建设中做出更大的贡献。[3] 3.建设先进国防科技工业需要协同创新 总书记高瞻远瞩、统揽全局,深刻把握世界新军事变革和新科技革命的发展态势,提出了建设先进国防科技工业的目标要求。发展与之相适应的国防科技创新体系,满足国防现代化建设高技术武器装备研制供给能力的现实要求。 先进的国防科技工业需要有先进的科技实力支撑。我国国防科技工业的发展,与欧美军事强国相比还有一定差距,国防科技工业创新能力有待加强,主要是武器装备研制创新能力存在一定差距,在军工关键技术、关键材料等方面还存在瓶颈。其次是军工科研体系主要以满足武器装备发展需求为取向,尚未形成适应军民结合、高技术发展的科技支撑和创新体系。三是基础研究和前沿技术发展存在一定差距。 当前,高校、国防科研院所、国防企业的科研子系统独立运行,长期处于“封闭”状态,未能形成良好的协同创新体制机制,导致国防科技创新能力不强,因此,建设先进国防科技工业,提升国防科技创新能力,要加强协同创新。只有推进协同创新,才能促进高校体制机制改革,使人才培养和科学研究更能紧密地与国防科技工业需求结合起来,服务于建设先进国防科技工业的需要。 三、面向国防科技工业开展协同创新 的目标和定位 1.明确高校开展协同创新的目标 高校在国防科技创新体系中承担着提供知识源的任务,要以国防科技工业发展需要为创新目标,探索紧密结合国家战略需求和国防科技工业发展需求的协同创新机制。总书记在清华百年校庆大会上的讲话中就明确要求,“要积极推动协同创新,通过体制机制创新和政策项目引导,鼓励高校同科研机构、企业开展深度合作,建立协同创新的战略联盟,促进资源共享,联合开展重大科研项目攻关,在关键领域取得实质性成果,努力为建设创新型国家作出积极贡献”。[4] 高校面向国防科技工业开展协同创新,需要明确三个目标:一是应面向制约国防科技工业发展的重大科技问题,在基础科学前沿领域实现原创性突破,在战略高技术领域实现重点跨越,突破基础理论和关键机理。二是以解决制约国防科技工业发展的关键性、共性技术为目标,围绕提升军工优秀能力升级换代,不断加强对武器装备科研生产中制约性关键共性技术的研究攻关。三是着力推进体制机制改革,促进资源共享。四是以培养造就领军型军工优秀人才为重点,着力提高武器装备型号研制人才、国防关键技术人才、国防基础科研人才、国防先进技术应用人才以及年轻后备人才的整体素质和专业能力。 2.明确高校在协同创新体系中的定位 协同创新实质也是一种管理创新。开展协同创新需要高校与科研院所、企业以及政府和相关部门的配合。因此,构建协同创新平台中不同的主体,拥有不同的创新资源,也有着不同的利益诉求。高校要在协同创新中,要做好顶层设计,明确自身定位,处理好与企业的合作,这至关重要,关系到协同创新开展是否成功的关键。 面向国防科技工业开展协同创新,高校作用是有限度的,不能无限扩大。在协同创新中,不同的阶段需要有不同的主体。协同创新系统中内容和环节很多,存在从解决国防面临的重大问题或关键共性技术,到基础理论研究到技术研发,到产业化,到服务社会等一系列问题。高校的优势是基础理论研究、人才培养和学科建设,因此高校要在协同创新系统中定位清楚,发挥自己优势,能够起到引领作用。这样才能促进资源共享、成果共享、实现多方互惠共赢。[5] 3.明确高校开展协同创新的基本要求 高校面向国防科技工业开展协同创新,在协同创新中将触及国防科技工业的优秀技术和优秀内容,应该具备特殊要求:一是要取得从事国防工业武器装备科研生产的“军工三证”,即“军工质量管理体系认证、武器装备科研生产单位保密资质认证和武器装备科研生产许可证认证”。这是高校面向国防开展协同创新的基本要求。二是强调安全保密意识。三是要树立质量意识,以质量为生命线。 四、高校面向国防科技工业开展 协同创新的路径选择 开展协同创新就是要围绕国家战略,实现更高层次的创新,从而提升高校创新能力。高校要把握协同创新的内涵和精髓,在建设协同创新过程中,切实肩负起解决重大科技问题,培养领军型军工优秀人才,解决行业共性关键技术,推动先进国防科技工业建设的重任。 高校创新能力的提升将通过协同创新平台的建立而实现。高校面向国防科技工业应在以下几个方面着力推进协同创新。 1.以解决制约发展的国防科技重大问题为着力点开展协同创新 协同创新必须结合国防科技工业发展的需求。当前国防科技工业仍然面临着制约发展的重大科技问题,自主创新能力不高,需要在基础科学前沿领域实现原创性突破,需要在战略高技术领域实现重点跨越。针对高新技术武器装备科研生产中的深层次问题,科研院所和企业基础理论研究能力仍然薄弱,从事基础科研活动的科学家和工程师相对有限。而高校在高层次人才、学科、基础研究、人才培养等方面具有优势,需要高校集聚资源,集智攻关,建立协同创新平台,以基础理论的突破推动国防科技重大问题的突破,在协同创新中解决国防科技重大问题,形成可持续发展的各具特色的创新平台和创新模式。[6] 2.以破除体制机制束缚促进创新要素有效融合为着力点开展协同创新 当前,高校的创新能力和创新模式还处于相对封闭、分散状态,高校自身的体制机制仍然存在大量问题,这也是制约高校在国防领域发挥更大作用的重要原因。高校与国防科研院所、企业之间基于共同利益驱动的自愿协同创新机制尚未形成,造成当前国防基础研究、应用基础研究、开发研究没有形成完整的链条,导致国防科技工业创新能力不强。 因此,要着力突破高校内部和外部存在的壁垒,有效调动和汇集多学科、多部门的创新力量,打破高校和国防科研院所、企业之间的体制壁垒,按照中央关于建设军民结合、寓军于民的国防科技创新体系的要求,交流整合国防工业各方面的创新资源,充分释放彼此之间的人才、资本、信息、技术等创新要素的活力,促进创新要素和资源的有效融合,推动国防科技创新体系的发展,造就体制机制的协同创新平台,支撑和引领军工优秀能力建设和发展。 3.以产学研的深度融合为着力点开展协同创新 目前,高校、国防科研院所和企业之间建立了不同的产学研合作平台,取得了一定效果,但还没有形成有效的创新资源共享和利益分享机制,合作主体之间缺乏沟通协调,合作平台创新机制不够灵活,创新效率不高,创新能力有待加强。长期以来,高校与其他高校、科研院所和企业等创新主体多为资源竞争对手,创新要素互相封闭,难以实现深度合作。与欧美等科技强国相比还有很大差距。 高校面向国防科技工业,以学科交叉和创新资源共享为纽带,有效解决基础理论研究与应用研制需求之间不合拍的问题。产学研合作应以武器装备、科研生产关键共性技术开发为目标,致力于突破体制机制束缚,打破高校部门之间、高校与行业之间界限,整合跨学科、跨领域的研究力量,建立深度合作的协同创新平台,进而推动国防科技自主创新能力提高。这种产学研合作协同创新平台,各主体要有着共同目标和追求,能够把创新主体、创新要素和创新环境有效结合起来,能够建立一种利益有机结合、市场融合、分工明确、风险共担的开放式合作机制。通过市场机制和利益驱动,有效整合产学研各方资源,充分激发和调动产学研合作创新的积极性,这也是产学研应用平台健康发展的保证。开展产学研协同创新过程,要坚持各主体定位清楚,优势互补,完善创新合作链条,促进协同创新,实现国防科技工业创新体系发展。[7] 4.以搭建高层次复合型人才培养和科技创新平台为着力点开展协同创新 人才培养是高校的首要和根本任务,必须是贯穿到高校任何工作之中的任务。开展协同创新也不能偏离培养人才的主线,这也是协同创新的重要任务。在协同创新的模式和环境下,不同学科间的交流要更加顺畅,学科融合也更加频繁,这显然有利于推动高层次复合型人才培养,有利于利用协同创新平台打造并锤炼领军人物,促进高层次复合型的创新人才的成长。 实际上,协同创新融合学科优势,构建交叉学科平台,也是科技创新的有效组织模式,具有科技创新活动最为鲜明的特征。因此通过搭建人才培养和科技创新平台,形成有效载体,有效汇聚协同创新中心的优质教学资源,通过为跨学科高层次复合型人才培养提供支撑和保障,才能为国防科技工业培养领军型优秀军工人才,从而为国防领域源源不断地输入充满活力的重要力量。
软件毕业设计论文:高职院校软件技术专业毕业设计论文 一、高职院校毕业设计存在的问题 (一)对毕业设计的重要性认识不足 毕业设计一般开设在高职教育的第五学期,此时很多学生都已经签约了用人单位。学生在思想上会认为自己已经毕业,毕业设计只是个形式,只要把论文完成,按时上交就可以了。因此,很多学生在做毕业设计时态度不积极,课堂上有些学生占用大部分时间上网聊天、看视频或者玩游戏,有的甚至不来上课。等到要交作业的时候,随便从网上下载一篇毕业论文应付了事。在每年的毕业论文答辩会上,都出现过这样的情况:学生对自己的论文题目解释不清,对所开发系统的功能描述不准,对专家提出的问题回答不上来。这些都是因为学生没有充分认识到该课程的重要性。 (二)毕业设计选题不当 选题是毕业设计开展的第一步,也是关键的一步。好的选题能够激发学生的创作热情,提高学生的学习兴趣。但是目前有些高职院校的毕业设计选题陷入了恶性循环,主要存在两个方面的问题。一是题目陈旧没有新意。很多教师在毕业设计指导课上会习惯性地给学生一些参考题目,这些题目往往是连续使用了很多年的旧选题,严重影响了学生创新能力的培养和发挥。二是选题不准确。学生缺乏实际项目开发经验,很容易出现选题过大、过小或题目缺乏实际应用价值的现象。题目过大,系统功能复杂,技术要求高,超出学生的能力水平会导致设计任务完不成;题目过小,难度和工作量上就不能满足毕业设计的考核要求[2]。 (三)课程管理不到位 不少高职院校的学生在进行毕业设计时都已经到用人单位顶岗实习,这给毕业设计的管理带来不便。毕业设计的教学模式不同于普通课程,教师一般是定期对学生的工作进展情况进行抽查,对学生设计过程中遇到的问题进行集中答疑。对于已经到单位顶岗实习的学生,只能通过网络进行在线辅导。学生的选题不一样,难度不一样,加上自身素质的差异,他们在进行毕业设计时的工作进度往往是不一致的。由于缺乏统一的管理,最终毕业设计完成情况就各不相同,部分学生到最后草草收场,严重影响了毕业设计课程的教学质量。 (四)考核方式不科学 基于毕业设计课程的特殊性,很多高校都采用集中答辩的方式进行最终考核。答辩时,学生用PPT解说自己的毕业设计项目,评审老师检查毕业论文,进行提问。由于时间有限,评审老师主要检查论文编辑格式是否符合要求,论文是否有明显的抄袭痕迹,项目是否有详细的设计过程,项目是否实现以及专业知识提问能否回答正确。这种考核方式就给部分投机取巧的学生提供了机会。他们从网上下载现有系统,抓取操作截图,把网上相关的毕业论文重新编辑整理,蒙混过关。因此,毕业论文完成情况并不能反映学生的真实水平,这种考核办法存在很大的漏洞。 二、解决方法 (一)提高认识,端正态度 首先要让学生明白毕业设计课程的重要性。教师要利用第一节课给学生讲明白毕业设计的意义、主要工作任务、上课方式和考核办法,让学生对这门课有清晰的认识,在思想上高度重视起来。同时,在平时的课堂教学中,教师除了传授知识和技能外,可以有意识地强调本门课程在进行毕业设计时发挥的作用,让学生对自己所学的知识有系统的认识,为最终的毕业设计打下基础。 (二)解放思想,发展个性 在选题上,教师一方面可以给学生提出专业性的建议,另一方面要充分尊重学生自己的想法。具体做法是:一要充分了解新时代大学生的个性,综合考虑学生对所学课程的理解和掌握程度,关注学生感兴趣的热点话题,从实际出发,鼓励学生选择自己喜欢的课题;二是教师可积极吸收学生加入到自己的科研队伍,感受真实项目的开发过程;三是参加顶岗实习的学生可以选择企业的实际工程项目,在工作的同时完成毕业设计。这些做法可以充分调动学生的学习积极性,锻炼学生的创造力和想象力,充分发挥毕业设计课程的价值。 (三)细化任务,重视过程 细化毕业设计任务,重视过程化管理是保证毕业设计质量的重要手段。一般高职院校学生进行毕业设计可2~3人分组完成。按照自由组合的原则,教师可适度调整,保证每组人员搭配合理。比如两名优秀的学生可以帮助一名中等生;每组中既有编程能力强的,又有数据库设计好的,还有擅长文档编写的,尽量模拟企业真实情况,充分发挥每个学生的特长,做到各尽其才[3]。软件技术专业学生开发管理信息系统的工作任务分解及过程化考核指标如表1所示。(四)全程监控,量化考核毕业设计任务安排清楚后,实施有效的过程化考核手段是非常必要的。合理、详尽的考核措施可以更好地约束和引导学生完成毕业设计。这里,我们建议利用网络作为交流平台,对学生的毕业设计开展过程实施全程监控,对每一步的工作成果实行量化考核。教师首先教学任务安排;学生在规定的时间内提交阶段工作成果,教师审阅并给出修改意见;学生修改并上传修改结果,教师对本阶段作业以百分制打分;当整个毕业设计课程结束时,教师按相关比例进行换算,给出最终成绩。这种考核方式既给了学生充分的自由空间,又能有效督促学生保质保量地完成毕业设计。学生在专业技能得到综合运用的同时,也在自我管理、自我约束和团队协作方面得到了一定的锻炼,为今后进入职场打下良好的基础。 三、结语 毕业设计不仅是学生对所学专业技能的一次综合应用,也是学生职业素质的一次综合培养。积极正确的引导,新颖恰当的选题,规范开放的管理,科学合理的评价是提高毕业设计质量必不可少的四个要素。对软件技术专业学生而言,毕业设计的实施方式贴近企业实际项目开发,能鼓励学生主动参与研究,培养其严谨周密的思维和有效合作的团队意识,改变学生被动接受,疲于应付的学习状态[4],是有效开展毕业设计的重要举措。 作者:张丽景 单位:兰州石化职业技术学院 软件毕业设计论文:三维软件之毕业设计论文 1现有毕业设计指导方法存在的问题 通过以上现状进行对比,可以看出,后者的优点是课题是实际课题,教师对题目有着足够的了解,并且有机会亲自指导学生进行实验,学生也可以在设计的过程中始终看到实物,对所设计的题目有全面生动的认知,对毕业设计的质量将有所保障。而前者虽然完成了毕业设计过程,却很难保证质量。因为在毕业设计初期存在如下问题:第一,一个指导教师带多个学生,按一生一题的要求,即一个指导教师有多个题目,很难做到每个题目都是实际课题,必然有一些题目是理论课题,无法提供实物给学生研究或所设计的机械不能实际生产,更谈不上教师有机会在现场指导学生。第二,学生查阅资料能力较弱,即使能找到资料,也往往多为文字资料、外观图片、局部平面图或类似题目的结构图。可以完成毕业设计的前提是必须对这些资料进行阅读、理解、掌握,这要求学生要有一定的识图能力、理论与实践结合的能力和一定的科研基础。但这些是大四学生不具备或者很薄弱的。只有通过指导教师的反复讲解,才可以帮助学生理解题目和资料。换言之,查阅资料阶段会消耗指导教师和学生大量的时间,这将影响毕业设计的整体进度。另外,目前毕业设计过程中也存在着学生对工程设计的一般程序规范不明确,需要教师逐个对学生进行明确的讲解,这也在一定程度上占用了教师的指导时间。以上种种都将影响毕业设计质量。综上,寻找有效的提高应用型本科大学机械类专业毕业设计质量的新方法势在必行。 2毕业设计三维范例库文件对毕业设计指导的重要性及实际应用效果 2.1建立毕业设计三维范例库文件对毕业设计指导的重要性 针对前面所论述的毕业设计存在的问题,利用三维软件UG、Pro/E、3DSmax等,对现有的机械设计进行规范化建模仿真,并编制数据管理软件类应用程序,将之完善成毕业设计范例库文件,以方便调用的方式,允许学生调用查阅。用生动形象的方式,模拟所设计机械实体结构,使学生对毕业设计题目有更深刻的印象,以解决学生查阅资料难、指导难的问题,提高毕业设计质量。同时,将建模过程分解,以动画的形式将设计过程演示给学生,使学生更明确工程设计的一般程序和规范,提高设计能力,保证毕业设计质量。另外,将以上机械中的通用部件提取形成基础库文件,该基础库不仅可以对除这四大类机械以外的其他设计有所帮助,而且可以为相关课程教师授课时的多媒体课件动画演示制作提供素材,以提高教学质量。 2.2将毕业设计三维范例库文件应用于毕业设计指导的应用效果 笔者曾在毕业设计当中,指导学生设计Stewart平台电液驱动机构,该平台是六自由度并联机构的基础平台,通过六个作动器的协调伸缩来实现平台沿x、y、z向的平移和绕x、y、z轴的旋转运动(共6个自由度),以及这些自由度的复合运动。可用于娱乐业的运动模拟,机器人、飞行器空间交会对接,仿真器、舰船及汽车模拟器,新型加工机床,卫星、导弹等飞行器的精确运动仿真。平台结构并不复杂,但其运动及控制极其复杂,这给学生查阅资料阶段增加不小的难题,并消耗大部分的时间进行消化资料和理解平台的运动方式,影响后续的设计进度和质量。其相关资料图为平面图(见图1),结构不容易理解。经调阅三维范例库文件,找到了相关类似的毕业设计,使学生看到了三维软件构建的“实物”和动画模拟的运动(具体见图2),帮助学生了解其运动和设计搭建过程,为以后的设计打下了坚实的基础,最后,学生以优异的成绩完成了毕业设计,自信满满地走向了工作岗位。 3结语 综上所述,寻找一种有效的适用于应用型本科大学机械专业毕业设计的方法势在必行,而将应用型本科机械类毕业设计和三维软件、数据管理软件三者相结合,建立三维范例库文件,突破传统毕业设计指导方法的局限,可以缩短毕业设计初期查阅理解文献资料的时间,加快设计进度,从而为保证毕业设计质量打下坚实的基础。 作者:徐莉 苗淑杰 刘喜平 刘春香 王巍 付彦虹 单位:黑龙江工程学院机电工程学院 软件毕业设计论文:软件工程专业毕业设计论文 1概述 在应用型本科院校中,尤其是软件工程专业,毕业设计作为教学计划的重要组成部分,是实践教学中的最后一个环节,也是对学生在校期间所学知识的一次综合、全面的总结、应用和提高。由于毕业生数量的不断增加和软件行业的迅猛发展,导致就业门槛越来越高,就业压力也越来越大,通过毕业设计过程中的训练,能有效提高学生的工程应用能力,使学生得到一定的实践经验,有利于学生从学校向工作岗位的平稳过度。因此,毕业设计质量的好坏,不仅反映了一所高校的教学质量,也会直接影响到学生的就业竞争力和就业后的职场适应能力。 2存在的问题 1)思想认识上不够重视学生方面:有些学生存在完成任务式的应付心里,避重就轻,能简就简,敷衍了事。有些学生则只重视找工作而轻视毕业设计,不愿在毕业设计上花费太多时间和精力,甚至有些学生还以找工作为由,完全依赖于导师,向导师索要源代码,甚至花钱在网上购买来交差。已经找到工作的学生,更是认为毕业设计做的好与不好对自己没什么影响,对待毕业设计也更加心不在焉。导师方面:大多数指导教师除了要指导学生毕业设计之外,还要承担大量的教学和科研任务,在毕业设计指导工作上能够投入的精力和时间非常有限,致使有些导师对毕业设计的指导工作不太重视,对学生放任自流,不管不问,或者是直接将相关源代码发给学生,以“简化”指导工作。由于思想上的不重视,学生学习态度不认真,导师指导工作不到位,造成毕业设计流于形式,疏于管理,效果较差,使得学生白白浪费了毕业前的一次综合训练机会。因此,如何充分认识毕业设计的重要性,并进行相应的教学改革是软件工程专业毕业设计必须要面对并解决的问题。 2)时间安排上不够科学毕业设计一般安排在第八学期,这期间刚好是学生求职和考研的黄金时间段,由于目前就业形势的日益严峻,学生就业压力越来越大,当求职和考研时间与毕业设计时间发生冲突时,学生都会选择将主要精力投入到求职和考研上,有些还要去外地求职、应聘考试、面试等,毕业设计自然是无暇顾及。而且,学校方面,为了保证就业率,往往对学生毕业设计的质量也是睁一只眼闭一只眼,这又在无形中鼓励了学生消极对待毕业设计的态度,毕业设计质量下降也就成为必然结果。 3)题目设置上不够合理由于毕业设计在高校各类教学活动中是最具综合性和独立性的,相对于常规课程而言,对指导教师要求也就更高,尤其软件工程专业,工程实践性比较强,但每年真正来源于实际工程项目的题目所占的比例较小,很多题目都是虚构出来的,导致有些题目不是理论性太强,就是缺乏具体需求的支撑,使学生很难从毕业设计过程中真正领悟到真实的软件工程方法。而有些指导教师自己都没参与过实际的工程项目,本身就缺乏实践经验,对学生毕业设计的指导只是凭着自己的感觉来进行,缺乏系统性、整体性、科学性和严谨性,学生遇到问题后,难以得到及时的解决,导致抄袭现象时有发生,甚至有些学生直接照搬往届毕业生的设计成果。毕业设计的主要目的在于通过毕业设计的训练来提升学生对所学知识的综合应用能力以及创新能力,从而实现学生从学校到工作岗位的平稳过度。但由于题目设置上的不合理,题量太少,层次不清,导致选题匹配效果差。在选题时,部分能力差的学生所选题目难度太大,造成毕业设计很难完成,而有些能力强的学生所选题目难度过小,达不到能力提升的目的。 4)过程监管上不够到位众所周知,对于软件工程项目而言,过程控制与管理是项目执行的关注点,毕业设计也当如此。虽然学校也会在毕业设计过程中组织对各阶段的工作情况进行检查,但执行检查工作的不一定是专业教师,使得这种检查大多只是对指导老师所填写的各种表格和文档等表面内容进行检查,对毕业设计的过程起不到实际的监督作用,再加之有些学生在校外求职或实习等原因造成指导教师与学生无法定期见面和沟通不畅等问题,使得指导教师难以用软件工程方法对学生进行指导。毕业设计虽然启动较早,但实际上很多学生前期在毕业设计上很少投入时间和精力,只是在答辩前为了完成任务而赶工应付,这样的毕业设计质量自然也就不佳。 5)量化考核上不够严格毕业设计成绩一般由平时成绩+论文成绩+答辩成绩三部分按一定比例构成,平时成绩由指导教师自行把握,论文成绩则由其他有经验的教师进行评阅,答辩成绩由答辩委员会老师按照相关评分标准打分并取平均分,这样虽然基本可以保证成绩的公正性,但成绩构成太简单,未显示地将开题报告、文献翻译、分析和设计过程以及总结等纳入到考核范围,对毕业设计的前期和中期工作没有约束力。在成绩评定时,有些导师要求不严,采取宽容迁就的态度。答辩时,通过门槛较低,造成大部分学生仅以答辩及格为目标,在思想上不重视,答辩准备工作不扎实。同时,学校为了提高学生毕业率,在最终答辩时,对毕业设计的质量要求也有所放松,这也是导致毕业设计质量难以保证的一个重要原因。 3采取的对策 时间安排上,可以提前启动毕业设计工作,将原来的第八学期开始提前到第六学期中后期,此时学生已经学完大部分课程,具有了一定的知识基础,而且学生都在校,可以随时与导师见面,指导教师也有充分的时间对毕业设计项目随时跟进,随时指导。导师资格审查上,对于软件工程专业来说,学生毕业设计的导师,应该由长期从事实际工程实践或者有较好科研成果的“双师型”(双师即“教师”、“工程师”)教师来担任,也可以聘请校外科研单位或企业中水平较高的工程师来担任企业导师,这样不仅可以减轻指导教师短缺的压力,也能促进指导教师队伍多元化模式的形成。题目设置上,要求题量要充分,使得水平层次不同的学生都能选到合适的题目;难度和工作量要适中,且要有一定的创意,使学生通过毕业设计的训练,在综合应用能力和创新能力上都能够得到有效的提高。有课题的指导教师要尽量结合自己的课题来设计题目,没课题的指导教师可以从与学校有合作的企事业单位中获取有实际意义的题目。鼓励学生根据自己的兴趣点和就业取向自拟题目,允许学生到实习企业中根据企业的实际工程需要选题和实施毕业设计,这样既能解决实际问题又可完成毕业设计。过程监管上,首先要在指导教师和学生之间建立有效的沟通联系机制和问题讨论的例会制度,充分发挥指导教师的引导作用,在毕业设计过程中,坚持每周师生沟通一次。学生提出问题,指导教师引导和总结,鼓励学生发挥主观能动性和创造力。同时,学校要成立由领导牵头、具有一定工程实践经验的专业技术人员组成的督导组,对毕业设计过程包括选题、开题、中期检查、答辩和成绩评定等各个环节实施有效的监控和督导,加强管理学生的同时也要加强对指导教师工作质量的检查,确保毕业设计工作能够有序、有效的实施。量化考核上,要对毕业设计从前期的开题、文献查阅,到中期的分析、设计、实现,再到后期的总结等各个阶段的进行量化考核,前一阶段的成绩考核不合格者,不能进行下一阶段工作,必须加以整改,直到整改合格后才能进入下一阶段。对于未能按要求如期完成毕业设计的可以推迟答辩,对于首次答辩不合格的可以进行二次答辩,仍不合格的,可以缓发毕业证。只有建立严格的考核制度,才能对学生有约束力,让学生从思想上重视毕业设计,进而保证毕业设计的质量。 4结束语 软件工程是一个实践性很强的专业,软件工程专业的毕业设计作为大学四年学习的总结,是学生从学校跨入社会前仅有的一次大检验,它不仅检验了学生对所学知识的综合应用能力和学生的综合素质,同时也检验了学校的培养模式和教学质量。毕业设计质量的好坏,不仅关系到软件工程专业的培养目标,也关系到学生的就业率与就业质量。因此,在就业形势日趋严峻的情况下,软件工程专业毕业设计的教学改革也要适应就业市场需求,紧跟行业发展变化,与时俱进。 作者:张华 单位:南阳理工学院 软件毕业设计论文:软件工程思想在应用型高校毕业设计中的应用 摘要:针对地方应用型本科高校计算机软件类毕业设计质量不高的问题,对毕业设计中存在的问题进行分析,并结合软件工程的基础理论,提出利用软件工程思想对计算机软件类毕业设计进行指导,以提高地方应用型普通本科高校毕业设计的质量。 关键词:软件工程;毕业设计;应用 一、引言 毕业设计是本科毕业生在校期间的最后实践和综合实训阶段,是实现本科教育培养目标的重要组成部分,是深化、拓展、综合应用所学理论知识的重要过程;也是综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价,是对专业理论知识和专业技术综合应用能力的强化训练和提升[1]。在毕业设计的过程中,学生利用所学专业理论知识,通过了解社会,分析社会需求,深入实践,完成毕业设计的任务和撰写毕业论文(设计)报告等各个环节的工作。对于地方应用型普通本科高校而言,毕业设计就相当于一般高等学校的毕业论文,但是毕业设计不同于毕业论文,它的组成部分不只是一篇学术论文。应用型高校的毕业设计注重的是“应用性”和“实践性”,学生毕业设计要求学生针对某一课题,综合运用本专业有关课程的理论和技术,自己动手动脑做出解决实际问题的设计。目的是总结、检查学生在校期间的学习成果,是评定毕业成绩的重要依据。同时,通过毕业设计,可培养学生开发项目的基本综合能力,为学生就业能力中的专业能力奠定坚实的基础;培养综合运用已有知识独立解决问题的能力,从而加强学生应用能力的培养,使学生能够学以致用。 二、地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计的现状 近几年来,由于学校对毕业设计要求不断提高,学生从选题到设计再到写出毕业设计报告的过程中总存在这样那样的问题,最终有个别同学没有顺利通过毕业设计,没有拿到毕业证和学位证的情况时有发生,并且大多数毕业设计的水平不高,达不到培养学生独立解决问题和提高学生应用能力的目的。因此,如何指导学生做好毕业设计,提高学生毕业设计水平和质量,是地方应用型普通高校面临的一个重要问题。 (一)毕业设计选题现状最近几年,我校计算机相关专业毕业生自进入大四秋季学期开始,在进行毕业实习的同时,也进入了毕业设计准备阶段:毕业设计选题,虽然毕业设计选题过程中,各级领导、指导教师和学生在态度是都很重视,但是在选题时也会存在很多的问题,主要有以下三个方面。1.选题不够准确。部分学生选题未经深思熟虑,所选毕业设计题目要实现的功能太多,在规定时间内不能独立完成,而最终只能实现部分功能,或部分模块。 2.题目相似或重复雷同。学生选题存在浑水摸鱼的思想,在毕业设计选题过程中不是根据自己的兴趣爱好、专业知识学习情况等确定研究选题,而是选择与他人类似或雷同的选题,甚至同一批毕业的许多学生选题一致。比如:“XX管理系统”等,除了可能冠以的系统名称不同之外,其余基本相同。 3.应用价值低。部分学生的选题是当前十分成熟的项目,没有研究的必要;有些选题已经被淘汰,在实际生活和工作中没有多大用途。 (二)毕业设计需求分析阶段现状 通过调查,许多学生选题完成后,没有对自己所做毕业设计选题进行仔细了解、分析,他们认为在毕业设计中最重要的就是编程,其他方面一带而过[2],从而造成毕业设计过程中主题经常进行修改,最终使得整个系统杂乱无章,无法继续进行下去。因此学生在毕业设计的需求分析阶段主要有以下三个方面的问题。 1.选题后未进行实际调查研究,甚至未查找相应的参考文献。 2.需求分析进行得不彻底、不准确,即使选题后查找了参考文献和资料的,也未做充分了解和分析。 3.在需求分析阶段没有写出需求规格说明书或系统分析报告就匆忙进入系统设计阶段,导致随着系统设计的逐步深入,原来确定的需求不能满足毕业设计的需要,正在进行的设计与开始的期望和设想又不相符。 (三)毕业设计系统设计阶段现状 在系统设计阶段,普遍存在以下两个方面问题。 1.由于需求的不明确,在进行系统设计时,修改随意,没有严格按照软件开发的步骤进行。好多学生在进行系统设计时并没有建出相应的功能模型,不管是用例图还是DFD图都没有,而且系统设计过程中功能随意变换,并且各功能模块的层次结构不清晰,使得整个系统的功能模块划分凌乱,不符合软件设计中“高内聚,低耦合”的原则。 2.在软件设计过程中,不先进行概要设计、详细设计和模块设计,没有软件的过程性描述,直接进行编码,存在想到哪里就做到哪里,走到哪儿算哪儿的随意思想[3],当前内容没有做完便开始其他内容,使得整个系统设计杂乱无章。在这样的一种研究状态下,即使完成了设计,效率也非常低下,软件结构混乱,功能实现不完全,降低了软件设计的质量。 (四)毕业设计实现阶段现状 通常把编码和测试统称为实现。在进行软件设计后,就可以根据设计结果来实现,将软件的过程性描述编码,得到计算机可以运行的源代码。在实现阶段主要有以下几方面的问题。 1.编码随意。学生在编码的过程中,不注意编程风格的把握,导致程序的可读性、可理解性、可修改性等较差,在答辨的过程中,要求指出某个功能模块的代码时,经常要花费很多时间才找得到。 2.测试和调试可有可无。大部分学生在毕业设计的软件编码完成以后,从没有想过进行完整的系统测试,或者只对个别功能进行测试或是随意测试,没有按照测试步骤逐步进行;基本没有单元测试和集成测试,一般只是最终随便输入几个数据简单检测一下,如果有错,修改了就算完了;也没有进行回归测试,没有测试计划,没有想过用什么测试技术来检测某一类型的错识,没有相应的测试用例,也没有测试结果分析。由于学生毕业设计都是一人一题,基本上是一个人完成所有步骤,就算有测试,在测试阶段也是自己进行测试,从心理学的角度来说,自己对自己开发的软件进行测试是不可取的。由于前面阶段的文档不完善,也不重视测试过程,不清楚是否实现了系统最初设计的功能,是否达到相应的性能要求,总以为程序做出来后毕业设计就完成了,使得毕业设计经常在更换运行环境或答辩时发生错误和问题,从而使得设计得不到好评甚至无法通过。 (五)毕业设计应用现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业设计投入使用数量接近于零。究其原因主要是由于设计不完全,未进行测试和调试,存在的错误和缺陷较多,文档和数据不完整,导致所开发的系统或软件不能方便地转让、变更、修正、扩充和使用,也没有为后期培训、维护留下完备的资料;因此,不能投入到真正的使用过程中,也不能实现系统或软件产品的效益。 三、软件工程思想的应用 软件工程(SoftwareEngineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。软件工程中的软件生命周期是一个软件从软件定义、开发、运行和维护,直到最终被废弃的整个过程[2]。地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计基本都是开发一些中、小型应用系统或软件,因此,学生毕业设计也要经历软件生命周期各个阶段,严格遵守软件工程的各个原则,这样有助于解决毕业设计中存在的问题,提高毕业设计的质量。通过对应用型普通本科高校计算机相关专业的学生在进行毕业设计的过程中存在的问题进行分析,在毕业设计的过程中,必须运用软件工程的观点、技术和方法来指导毕业设计,这样既节约了毕业设计的时间和学生的精力,也能做出最优质的毕业设计。 1.选题过程中的应用。毕业设计选题就是软件生命周期的问题定义中的问题提出阶段,选好题目是进行深入研究的基础,也是写出高质量毕业论文的前提。地方应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计选题必须做到以下几点:(1)必须在对选题做了充分调查、分析,对检索的参考文献、资料有了整体把握的基础上提出。(2)必须符合本专业培养方案规定的培养目标的要求。(3)以选择工程性较强的课题为主,确保有足够的工程性训练。(4)要有明确的设计成果,对于较大型任务的课题要明确阶段性成果。(5)要达到规定的工作量,难易度适中,确保能在规定的时间内完成整个课题工作。(6)要围绕生产生活实际,所选题目一定具有一定的理论意义和实践意义,具有一定的价值。(7)原则上一人一题,对于较大型任务的课题,每个学生必须有独立子课题。结合以上几点,分别从专业基础、现实意义等方面进行全面分析,进行取舍,最终得出选题。 2.开题过程中的应用。在毕业设计的开题过程中,需要明确所选题目的选题依据(包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义)、选题研究现状(包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题)、研究内容与方法,而这些就是软件工程中需求分析阶段应该做的事情。需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作[3]。因此开题过程中最重要的是进行需求分析,需求分析具有决策性、方向性、策略性的作用,在软件开发的过程中具有举足轻重的地位。需求分析完成的好坏直接影响后续软件开发的质量。开题过程中需要指导学生大量地阅读相关的研究资料,同时根据资料进行分析研究,对当前毕业设计的研究进度做到心中有数,明确毕业设计的具体方向,写出毕业设计的研究内容与方法,得到相应的设计提纲,解决好设计什么,如何设计的问题。因此,应用好软件工程的思想来指导毕业设计的开题是至关重要的。根据学校对学生毕业论文的要求,在计算机相关专业的毕业设计报告中,要求要有数据流图、数据字典等相应内容,而软件工程中的数据流图(DataFlowDia-gram,简称DFD),它是从数据传递和加工角度,以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程。它是描述系统中数据流程的图形工具,它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出,以及把逻辑输入转换为逻辑输出所需的加工处理[3]。因此,在这个阶段,要指导学生按照DFD图的要求,确定设计的功能,然后根据系统分析结果写出分析报告,就得出毕业论文中系统分析阶段的初始文档。 3.在实践研究环节的应用。根据需求分析(开题阶段)的结果进行软件的概要设计和详细设计,注意在设计过程中要严格按照软件工程对于设计阶段的指导原则来进行设计。将概要设计阶段需求分析得到的DFD转换为软件结构和数据结构,即是根据需求确定软件和数据的总体框架,设计出软件的结构,也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的,以及这些模块相互间的关系。然后再进行详细设计,设计出每个模块的实现算法、所需的局部数据结构,并且对每个模块写出过程性描述;为每个模块设计出一组测试用例,在进行测试时就以此测试用例来进行测试。详细设计阶段的任务还不是具体地编写程序,而是要设计出程序的“蓝图”,以后将根据这个“蓝图”写出实际的程序代码。因此,指导教师要对学生的设计过程进行监督和指导,防止学生盲目的进行编码。 4.在实现阶段的应用。在编码的过程中,要注意编程风格的把握,编程的风格在很大程度上影响程序的可读性、可测试性和可维护性。在测试阶段,可以进行交叉测试,即学生之间可以两两交叉,相互测试,以更好的达到测试效果,同时也培养了学生的团队意识和合作意识。在测试过程中要注意运用软件工程的测试原则和测试思想,严格按照单元测试集成测试确认测试系统测试验收测试的测试步骤进行,利用白盒测试技术进行单元测试,黑盒测试技术进行其他测试,并且在找出错误并修改后要进行相应的回归测试,确认修改了错误并且没有引入新的错误,这样有利于找到软件中的各类错误,提高软件的质量。因此,在软件的测试过程中,一定要严格按照软件工程中的测试原则来进行,不可随意进行测试,并且要注意测试文档资料的收集整理,要有相应的测试计划和测试报告。对学生的创造性的思维和想法,指导教师要给予支持,积极引导,鼓励学生大胆创新,用应用型人才培养目标来要求学生,保证高质量的毕业设计的完成。 5.在毕业论文(设计)报告方面的应用。对于应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计而言,不单单是完成了一个系统的设计,还要有相应的设计报告,而设计报告的编写过程中,很多学生存在文字表达能力不强的现象,为了完成报告,就有可能会抄袭,特别是在软件开发的各个阶段文档材料不全的情况下更为严重。因此,在学生进行软件开发的各个环节中,指导教师都应该按照软件工程的观点来进行指导,并要求学生在各个阶段都完成相应的文档。这样在毕业设计报告撰写的过程中,只要将各个阶段的文档进行合并、整理就得到相应的设计报告,并且是一篇重复率不高的高质量的设计报告。6.在毕业设计实际应用方面的应用。因为学生在整个系统或软件过程中均按软件设计规范准备了文档和进行了完整的系统测试,从而为系统或软件的专利申请提供了充分必要的资料,并为毕业设计的实际应用打下良好的基础。 四、结语 计算机相关专业学生的毕业设计在学生的整个大学生活中具有极其重要的地位和作用,根据应用型普通本科高校人才培养的定位,主要是培养学生的独立思考能力、动手能力和应用能力。通过对软件工程思想在计算机相关专业学生毕业设计的过程及方法中的应用研究,逐步实现学生毕业设计的实际成果转化,从而为应用型计算机相关专业人才培养提供相应的借鉴。 作者:龙亚 张仕学 余廷忠 单位:贵州工程应用技术学院 软件毕业设计论文:软件工程毕业设计改革实践 一、软件工程专业毕业设计存在的主要问题 (一)毕业设计题目设置与选题方面 题目设置不合理,类别与层次不清晰,选题匹配效果差[2]。学生的毕业设计课题一般都按照指导老师的研究方向和实际工程项目提供,但每年真正来源于工程实践题目比例较少。部分题目理论性强,学生根据所学知识不能很好理解;部分题目开发工具复杂,占用了毕业设计的大部分时间。在选题时可能导致学生想选的题目选不上,能力差的学生所选题目难度大,影响学生的积极性,导致选题效果差,造成毕业设计很难完成。 (二)毕业设计过程监控方面 毕业设计监控工作实施困难,效果较差。软件工程专业毕业设计一般包含选题、开题、中期检查、程序测试、撰写毕业论文、答辩、成绩评定。但对这些环节的监控有时候会形成空白带,毕业设计不在实验室进行,有的学生在实习单位实习,有的学生在外地找工作,老师不能定时与学生见面,老师无法了解学生的具体情况,且学生提交的各阶段文档流于形式,只有指导教师在进行监控,未形成完善的监控体系,导致监控不到位,监控效果较差[3]。 (三)毕业设计论文答辩方面 答辩考核方法单一,答辩仅由学生的讲解和老师的提问两个环节组成,考核准确度低。答辩通过门槛较低,答辩只对学生的毕业设计进行排名,一般排名在最后的学生才可能不及格,不利于提高学生毕业设计积极性,造成大部分同学仅以答辩及格为目标,思想上不重视,答辩准备工作不扎实。再由于软件工程专业特点,毕业设计软件作品评分标准难于量化,考核具有一定难度,也造成答辩效果不好。同时为了提高学生毕业率和就业率,毕业答辩的质量控制有所放松,直接导致了软件工程专业毕业设计质量难以保障。 二、软件工程专业毕业设计的教学改革 针对上述各项实际问题,主要进行的相关工作具体如下: (一)合理设置毕业设计题目,动态选题 依照软件工程专业的以市场需求为导向,培养应用型软件工程人才的培养目标,在毕业设计题目设置环节,紧紧围绕工程实际型、创新项目型、竞赛题目型、科研项目型等类型进行题目设置,以适应市场动态需求。同时着力避免在毕业设计题目中设置虚拟型题目、理论研究型题目、综述型题目、分析设计型题目等。在选题过程中,通过毕业设计管理系统(如图1所示)进行多轮双向动态选择,动态调整题目各项技术参数以保证学生能选择一个适合自己能力且能有利于自己以后工作的题目[4]。这样,在选题之后,每个指导老师就可以根据学生不同能力进行分别指导,使不同能力的学生都能够运用其所学知识解决工程实际问题,都能够通过毕业设计增强工程实践能力、工程设计能力与创新能力。近四学年软件工程专业毕业设计各类题目汇总。 (二)毕业设计过程实行三级监控管理机制 学校成立以主管副校长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计宏观调控,学院成立以教学副院长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计协调与监控工作,软件工程专业成立以专业负责人为组长的毕业设计工作小组落实并实施毕业设计各环节具体工作[2]。具体参见下图2。在实现毕业设计过程管理的三级管理机制的同时,为保障毕业设计工作质量,软件工程专业要求所有指导教师必须具有中级以上技术职称或硕士以上学位且有一定工程实践经验,具有较高教学、科研水平和创新能力,师德良好,工作态度认真负责。在每年的毕业设计指导工作开始前都对指导教师进行资格审查,择优任用,且每位教师指导的学生不超过6人,以保证指导教师对学生的充分指导[5]。 (三)毕业设计过程量化考核 以往软件工程专业毕业设计成绩通常由三部分组成:一是学生的平时表现由指导老师把握;二是学生的毕业论文成绩。由专业其他指导老师进行评阅;三是现场答辩成绩。由所在组的指导教师按照相关评分标准打分并取平均分。这样基本能够保证毕业设计成绩的公正,但是由于只有毕业答辩环节具有约束力即答辩未通过则总成绩不及格,其他环节不具约束力,因此造成毕业设计前期、中期工作流于形式,前期、中期阶段提交的文档趋于应付、质量不高,最终导致毕业论文质量较低[6,7]。为此,软件工程专业经过几年的探索与实践,实施了毕业设计各阶段的软件工程生命周期量化考核法即各个阶段量化考核,且考核成绩不合格者不能进行下阶段毕业设计工作,必须加以整改,整改通过后才能进入下一阶段毕业设计工作。经过几年的实践证明该考核方法切实可行,能够保证毕业设计各个环节的质量,最终提高毕业设计总体质量。 (四)在毕业设计过程中进一步提高学生工程能力与创新能力 辽宁工业大学于2011年制定并实施了大学生创新团队机制,建立了大学生创新项目申报机制引导大学生开展创新活动;引导学生每年都参加校级、省级、部级软件设计大赛等各类各级比赛[8]。随着学校和学院创新教育活动多年持续深入开展,软件工程专业学生的创新与创业活动取得了显著成果。超过1/4的软件工程专业学生能够独立主持创新性项目,并以该项目为原型申报毕业设计题目[9],同时参加省级、部级计算机竞赛并获得奖项。通过主持校级及省级创新项目既毕业设计题目,学生工程能力、创新能力得到极大锻炼与提高,本专业毕业生就业率与就业质量明显提高。软件工程专业学生主持参加创新项目既毕业设计题目情况见表3。 三、结束语 软件工程专业毕业设计是一个极具综合性、实践性的重要环节,是对学生大学四年学习后面向社会与企业前的有且仅有的一次大检验,它不仅检验了学生所学知识、能力与综合素质,还检验了软件工程专业的培养目标、培养模式、课程体系、实践体系、创新体系等相关环节[10]。经过几年的探索与实践证明,软件工程专业所做的系列教学改革工作中的毕业设计教学改革工作有利于进一步增强学生的工程实践能力和创新能力,有利于提高软件工程专业毕业设计质量,有利于提高软件工程专业学生就业率与就业质量。虽然软件工程专业毕业设计教学改革工作取得了一定的成绩,社会认可度逐年稳步提高,但如何动态调整教学计划以跟进市场需求变化;如何深入开展大学生创新创业教育活动以进一步增强更多软件工程专业学生的实践能力及创新能力;如何进一步加强专业教师工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力以提高毕业设计指导效力;如何提高毕业设计过程管理效率等问题仍然是软件工程专业所面临的严肃课题[11]。因此,软件工程专业的毕业设计教学改革工作也一定会紧跟时代变化,与时俱进。 作者:佟玉军谢文阁王恩喜刘鸿沈姜悦岭工作单位:辽宁工业大学电子与信息工程学院 软件毕业设计论文:软件开发类毕业设计中敏捷软件技术的应用 摘 要:提出了在软件开发类毕业设计中采用敏捷技术进行过程控制的方法,从实际效果中可以看出,这种方法较好地解决了软件开发类毕业设计中遇到的各种问题,能够有效提高软件开发类毕业设计的质量,使学生在毕业设计中得到充分的锻炼和提高。 关键词:毕业设计;敏捷软件开发;极限编程;软件质量 0 引言 毕业设计是本科教学中非常重要的一个教学环节,是对学生所学知识的检验和总结,是培养学生独立分析和解决问题能力的重要手段,也是学生进入工作岗位前的最后一次实战演习;并且,它是本科教学水平评估指标体系的重要指标之一,是考核学校本科教学水平和质量的重要内容。 软件开发是计算机专业毕业设计中一个重要组成部分。学生开发的软件质量直接反映出毕业设计质量,而指导教师的指导和监控对学生开发软件的质量高低有很大影响。本文首先介绍了软件类毕业设计的特点、遇到的问题及其原因分析,然后将敏捷软件开发技术应用于指导和监控软件类毕业设计,最后通过具体的实践对其进行总结。 1 目前状况及问题 1.1 软件开发类毕业设计的特点 本科计算机专业毕业设计中,软件开发占很大比重。而软件开发类毕业设计与其他专业的毕业设计以及商业化软件开发又有很大不同,主要体现在: (1)设计的最终目的是要生成可运行的、实现一定功能的、错误率较低的实际软件产品,而不仅仅是提交一份文档报告。 (2)设计小组成员分工合作,要将各人的成果整合,形成完整的软件;小组每个成员不是完全孤立的,每个人的工作都与其他人息息相关。 (3)项目小组一般只包括一个人或几个人,人数较少,远少于一般商业化软件开发项目小组的人数。 (4)小组成员没有足够的团队意识,没有足够的软件工程经验,一般没有作为一个团队的成员共同开发过软件产品。 (5)项目开发过程不完全,编码的结束即意味着项目的结束。项目不要求有完整的工程化的分析和设计文档。 (6)有些软件开发没有与商业项目挂钩,也就没有真实客户的需求对其进行功能和性能上的监控。 1.2 遇到的问题及原因分析 根据上面的特点可以看出,普通毕业设计的指导方式或是工程化的控制手段,并不能适应软件开发类毕业设计,最终会导致毕业设计质量低下,学生得不到真正锻炼。比较突出的问题主要表现在以下几个方面: (1)项目组成员各人任务不明确,能力参差不齐,并且有时没有充分地交流设计思想,最后导致软件各个功能模块无法有效整合。 (2)项目需求因为各种原因不断改变,软件不断修改,最终完成的软件产品达不到设计要求。 (3)编码开始后,软件的错误和缺陷不断涌现、不断累积,最终无法控制。 这些问题的产生,固然与设计选题、学生能力、实验环境以及教师的指导力度分不开,最重要的还是与教师的指导和监控方式有关。应当采用恰当的指导和监控方式,最大化地促进学生能力的提高,最有效地根据各个学生的特点,推动学生逐步达到毕业设计软件质量和功能的要求。 2 敏捷软件开发技术的应用 采用适当的指导和监控方式,实际就是要求教师对学生软件开发应用适当的软件过程模型,也就是软件开发的工程化控制手段。 2.1 敏捷软件开发简介 传统的软件工程方法中的架构设计与程序开发在时间上是先后分离的,这种分离常常导致一些脱离实际的设计和脱离设计构想的编程,导致最终软件开发的不理想甚至是失败。鉴于以上问题,敏捷软件开发技术应运而生。 敏捷软件开发以交付而不是以构造为优秀,它强调的是交付对客户有价值的软件,而不是用户需求中所描述的软件。简言之,就是把一个大项目分为多个相互联系,但也可独立运行的小项目,并分别完成,在此过程中软件一直处于可使用状态。敏捷软件开发方法提倡采用先进的技术和高水平的小型团队,并辅以人性化的管理,充分发挥软件开发者的才华,建立畅通的交流机制,使软件开发团队水平和软件质量共同提高。 敏捷式开发采用适应性方法,而传统的软件工程学采用的是预测性方法。敏捷式开发是以人为主的,而传统的工程学是以过程为主的。二者的主要区别存在于它们对软件开发过程的描述中,也就是说,敏捷开发实现当前最需要的功能,然后根据变化来修正和改进;而传统软件工程学一开始就将软件的各种架构预测好,然后采用固定的过程来实现这种架构。软件开发中的变化是不可避免的(通常传统软件开发的失败主要原因就是不能很好适应这种不可预知的变化),因此就要找到一种新的方法能够更有效地适应变化,这其实也就是敏捷式开发方法所要达到的效果。 可以看出,上述的敏捷软件开发的许多特点正是与软件开发类毕业设计的许多特点不谋而合,例如,小型的开发小组,适应性(适应不可预测变化)的开发机制,短期的交付(毕业设计一般都在半年甚至更短时间内完成软件的交付),充分发挥小组成员的特点,建立畅通的交流机制等等。因此,将敏捷开发思想引入毕业设计中的软件开发,不失为解决后者诸多问题的很好尝试。 2.2 敏捷软件开发应用 敏捷软件开发技术包含若干的价值观、原则和实践方法。将其用于毕业设计的指导和监控,主要应包含如下原则的应用: 2.2.1 增量式开发 传统软件类毕业设计采用传统软件工程学指导方法,先进行需求分析,然后根据需求进行功能模块划分,接着开始编程。如果最初阶段不能很好地完成分析和设计任务,后面的软件开发将出现严重问题。 而在敏捷软件中,采用的是增量式开发,对于难度较大的软件设计,不是一步吃透功能,而是逐步添加功能,在改进的过程中促进学生能力的提高。在笔者指导的一项毕业设计中,要求学生用Java编制网络实时通讯软件。采用增量式开发方法,先要求学生实现基本功能,即发送字符串到另外一台计算机,使用Windows的超级终端作为接收机进行测试;接下来要求学生实现程序互相发送和接收字符信息;然后,实现聊天室的多人聊天的线程控制;进一步可以实现数据库存储登录用户信息,并进行验证;最后,实现其他功能,例如网络硬盘,文件传输等等。在开发过程中,增量式设计能够让学生逐步进入高层次的内容,而不是一开始就进行高难度的开发。并且,通过逐步修改代码,可以提高学生阅读代码和优化代码的能力,学生的编程水平得到很好的提高。 2.2.2 可持续的开发速度 敏捷开发技术不要求团队一开始就尽全力完成任务,而是尽量保持一种稳定的、可持续的开发速度;团队的成员必须始终保持旺盛的精力和警觉的思想。 在很多毕业设计中,一开始学生就以极高的热情和全力以赴的状态去工作,然而随着进度的延缓,错误不断增多,以及越来越复杂的需求变化,学生的热情迅速减退,最终影响设计成果。因此,指导老师必须充分调动学生的积极性,又不能让学生 的精力过早地消耗,要保持一个稳定的进度。 2.2.3 简单 敏捷软件开发方法采用最简单的方式实现当前最需要的功能。在毕业设计中,针对某一个功能,采用尽量简单的方式去实现,不需要考虑为了将来的功能而进行“提前的准备”。因为这种“提前的准备”往往会让学生考虑问题过多,反而忽略了当前最重要的内容。 然而,简单并不代表着功能的缩减,当某些功能的实现成为必须的时候,敏捷软件开发方法采用在代码上改进的方式来完成,并且以此为机遇,充分进行反省,让学生在改进中得到进一步提高。 2.2.4 结对编程 结对编程是敏捷开发和极限编程(XP)的重要实践,它是指两个程序员结对使用同一台计算机完成编码――其中一位控制键盘并输入代码,另一位观察输入的代码并寻找着代码中的错误和可以改进的地方。这种方式能极大地促进知识在团队中的传播,并有效降低代码的错误率。 在毕业设计中,根据学生的特点,采用结对编程方式,可以让学生充分交流,互补所短,互用所长,互相学习。例如,在网页制作类的软件开发中,ASP脚本编程人员和界面设计人员结对,能够充分利用二者的特点,将脚本程序和网页界面元素有机地结合起来,形成功能完善,界面美观的动态网页。 2.2.5 适应改变 敏捷开发的一个重要特点就是它能够很好地适应改变,并且欢迎改变。这里的改变主要是指功能需求方面的改变。而敏捷开发对改变的适应,主要是通过增量开发,持续交付以及不断地改进与反省来实现的。 在毕业设计中,设计题目一经给出,主要方向不能变。然而选择题目的学生是变化的,个体能力有时候有很大差别,并且在开发中会碰到很多不能预知的技术问题。采用敏捷开发中的过程控制手段,可以有效地让毕业设计小组更好地应对各种变化,不会因为突发因素导致软件开发的失败。 2.2.6 个体激励和交流 毕业设计的重要目的是促进学生各方面能力的提高,采用的手段可以有很多。在敏捷设计中,强调个人能力在团队中的充分展示。把这种思想应用于毕业设计指导中,可以采取定期召开小型交流会议的方式,让每一个组员充分发挥自己的能力,以“头脑风暴”的形式对系统当前状态和改进方式进行畅所欲言的交谈。通过这种形式的交流,能够充分调动整个小组成员的积极性,及时发现系统开发过程中的各种问题,增强整个小组的凝聚力,有效提高学生的团队协作能力。 2.2.7 反省 好的团队并不只是埋头工作,他们会思考如何工作和为什么工作。在毕业设计指导过程中,指导教师应当在适当的时机提醒学生对开发工作中各项内容进行反省,让学生能够有机会去辨别可能或已经发生的错误。反省不仅仅是简单的思考过程,反省的后面应该紧跟着行动,学习是反省的行为,要能够将错误造成的危害尽早地阻止,并从中学习,以免同样错误的再次发生。 2.2.8 其他原则 敏捷软件开发技术还包含其他一些原则,在设计中包含了面向对象设计的一些基本原则,例如单一职责原则(SRP)、开放一封闭原则(OCP)等等。要将这些设计原则应用到具体的软件开发中,需要学生熟悉面向对象程序设计的相关概念和技术。 将敏捷软件开发技术应用到毕业设计的指导过程中,需要指导教师本身对它有较为深刻的理解,并且勇于进行大胆的尝试一毕竟敏捷开发的很多实践是与传统软件工程学方法相悖的。指导教师可以先在某一门程序设计课的课程设计中采用这种思想,然后进行相应的调整,再将其应用于毕业设计的指导工作。 3 结束语 将敏捷软件开发技术应用于指导毕业设计,能够充分适应软件类毕业设计的特点。在实际采用这种方法对我校的两组毕业设计小组进行指导的过程中,可以看出,这两组同学在对语言工具和相关知识不是很熟悉的情况下,采用渐进的方式,逐步实现设计要求的功能,并且不断对代码进行改进,软件完成的质量比其他小组明显要高。毕业答辩中,小组成员能够很清晰地阐述其软件开发进程以及相关知识的学习过程。并且,小组成员通过毕业设计加深了交流,团队协作能力有了大幅度的提高,小组成员个人的精神面貌也有了较大的改变。 软件毕业设计论文:高职软件技术专业毕业设计指导研究与实践 摘要:高职学院软件技术专业的毕业设计是实践教学的重要环节,学生在完成毕业设计的过程中出现了一些问题,作为学院和教师要找出切实可行的办法,让毕业设计的环节有序高效的进行下去,从而形成毕业设计的可持续良性循环。 关键字:高职,软件技术专业,毕业设计,实践 一、毕业设计概述 在高职院校中,教学环节大概由专业理论课、实验实训、课程设计、毕业设计、顶岗实 习等组成,其中毕业设计是实践教学的重要组成部分,目的是培养和提高学生综合运用所学专业的理论知识和实践知识的技能和水平,通过一个多月的毕业设计,使学生在调查研究、查阅资料、收集整理资料、使用工具等方面得到一定的锻炼。尤其是针对软件技术专业的学生,对于软件工程、软件生命周期、软件开发、软件项目管理等方面要有一个全新的认识 并使得学生的专业素养和职业技能得到锻炼和提高,以便学生更好地适应工作岗位,较好地完成工作任务。然而在多年的教学工作中,作为高职软件技术专业的教师,发现毕业设计效果并不是十分的理想,本文就毕业设计及指导提出一点自己的想法和建议。 二、高职软件技术专业毕业设计存在问题 1、不太重视毕业设计 高职院校的毕业设计一般在大三的第一学期(也就是第五学期)后半部分进行,一般而言学生已经在此时签约了用人单位,部分已经去单位上班,学生在思想上认为毕业设计不太重要,在六七周的设计时间内,可在可不在学校,只要把论文完成了,提交给指导教师即可。所以,学生做毕业设计的时候,态度不积极,很多时间愿意呆在宿舍打游戏看视频,而不来机房与指导教师商讨设计过程中遇到的问题。等到马上进行毕业答辩了,有些学生就从网上随便下载一些论文,然后进行简单的修改,在答辩会上问的问题要么不会,要么答非所问,实际效果与预期效果相差甚远。 2、毕业设计内容不够充实 对于软件专业的学生而言,毕业设计大多为开发一个应用系统软件,严格来讲,件系统的开发完全要按照软件工程的七个阶段来执行,从前期的需求分析、可行性分析,到中期的概要设计、详细设计、编码,再到后期的测试和维护,每个阶段都有大量的工作可做。但是事实上,学生做毕业时并不是按照这个过程来执行,他们大多所选择的内容为信息管理系统,功能无非就是增、删、改、查、存、取等,这样的系统在课程设计周或实训周时已经做过,而且这些系统在网上可以很容易的找到。由此看来,毕业设计的内容缺乏灵活性、多样性,没有完全与“互联网+”、“云计算”、“大数据”、“安卓技术”等软件行业比较流行的技术结合起来,充分体现软件技术专业特色和软件行业特色。 3、论文格式不规范,文字表达不强 通过近几年的答辩前准备工作发现,很多学生在临上场答辩前一两个小时,都是忙于修于修改论文的格式,而事实是论文格式规范之前早都下给每一位学生,他们要么没有看论文规范按自己的想法来做,要么未严格按格式规范来做,论文中经常出现资料页不全、目录非自动生成、标题正文字体不合适、字体间距过大或过小、表无编号和名称、图无编号和名称、图片尺寸过大或过小、总结性的文字未完全针对本次设计、参考文献格式不正确、参考文献数目过少等等问题。学生常常在临答辩前忙于修个论文中诸如此类的问题,而延迟了正式的答辩时间。另外,论文整体文字表达欠缺,专业术语、专业描述不是特别到位,对于自己所完成的那部分内容没有突出重点和特点,有的论文长篇大论粘贴了十几页代码,完全没有把所有代码都放在论文正文中的必要性。 4、设计任务划分不明确、任务不饱满 通常一个毕业设计题目由三到五人完成,设计时间六到七周,但是纵观这几年毕业设计的完成情况,一个毕业设计任务往往由一至两人完成,其他学生或因工作因培训因其他而冠以名,收到的毕业论文往往是一个题目四五份相同的内容,有的甚至连总结部分都相差无几。所以整个毕业设计环节中学生之间的对任务的划分没有做到责任到人,人人负责一部分内容,而是由一两个人包办完成,其他同学进行复制拷贝,以应付最后的论文提交。此外,有的小组尽管按人数分配了任务,但是设计任务量偏小,三五天内就完成。 三、 毕业设计解决办法 1、 召开毕业设计动员会,思想上引起足够的重视 可以针对学生思想上不重视,行动上松懈的状态,在大三第一学期第十周末考结束以后,由各个分院组织召开一次全分院范围内的毕业设计动员会,由分院院长带头发言、各教研室主任强调毕业设计要求和规范,各指导教师和学生签订毕业设计承诺书,进一步规范和严肃毕业设计这个重要的实践环节,让教师和学生从思想深处重视,从行动上执行,对于剽窃、抄袭、虚假等不端行为做斗争,一旦发现将严肃处理学生和对应的指导教师。 2、增加技术含量高的题目,促进知识的更新和外延 毕业设计不同于以往的课程设计、课程实训,应该围绕软件专业知识和技能的提炼、软件行业岗位需求、软件工程开发模式等方面进行毕业设计题目的开发,作为指导教师可以指定毕业设计题目,但每年要有更新,不能一个题目沿用很多年。也可以根据当前的形式和学生的实际,选择一些跟生活、工作等紧密相关的题目,如汽车租赁系统、校园物流快递系统等,还可以让学生自拟题目,有的学生参加了安卓、IOS、物联网、嵌入式等方面的培训,也可以根据培训内容,自行确定工作量适中的毕业设计任务。有的同学未找到合适工作,而选择自行创业,那么就可以写跟创业相关的一些内容。 3、加强实践监控环节,提高毕业设计质量 毕业设计之所以难于把控,原因是在于毕业设计在大三第一学期期末考试之后的下一周进行,而随着招聘会的不断开展,越来越多的学生找到了工作,于此同时有的学生办理了离校手续,指导教师见不到学生,毕业设计的指导工作紧紧通过网路、电话进行联系。那么针对这个问题,学院有必要出台一套毕业设计监管制度,比如每周固定的时间让学生和教师进行通话联系,汇报本周以来完成的情况、遇到的问题、需要解决的问题等,教师进行一一记录,并且能够进行有效解答。同时每一周学生要完成一定数量的毕业设计任务,并且形成相应的文档资料提交于教师以备存档。 4、开展创新创业教育,加大毕业设计奖励力度 毕业设计几乎是所有实践课程中进行时间较长的一个环节,那么学生可以发挥自己的主观能动性,进行创造性的大胆设计,尤其是有某方面爱好和特长的学生,更应该抓住这个锻炼和成长的机会,努力勤奋出好作品。作为指导教师也要给学生灌输这样的思想,不唯书本是图,要放开思路,拓宽视野,不断地进行修改和更新毕业设计内容,力求精品。学院也要从政策上给予相应的支持,对于最后毕业答辩和毕业论文十分优秀的学生要颁发荣誉证书,并给予物质上的奖励,让此项制度良性循环,同时也让每一位学生秉着诚信、诚恳、诚实的态度完成好毕业设计任务。 四、小结 高职软件技术专业毕业设计是一项综合性的实战课,是学生由学校走向职位岗位前提高职业能力的重要环节。作为学校要出台相应政策,实现奖励和惩罚并举,作为指导教师要严格要求学生完全按毕业设计规范来执行,作为学生要认真对待和用心完成毕业设计,三方齐心协力站好毕业前的最后一班岗,提交一份合格的高质量的论文。 软件毕业设计论文:软件工程思想在应用型高校毕业设计中的应用研究 摘要:针对地方应用型本科高校计算机软件类毕业设计质量不高的问题,对毕业设计中存在的问题进行分析,并结合软件工程的基础理论,提出利用软件工程思想对计算机软件类毕业设计进行指导,以提高地方应用型普通本科高校毕业设计的质量。 关键词:软件工程;毕业设计;应用 一、引言 毕业设计是本科毕业生在校期间的最后实践和综合实训阶段,是实现本科教育培养目标的重要组成部分,是深化、拓展、综合应用所学理论知识的重要过程;也是综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价,是对专业理论知识和专业技术综合应用能力的强化训练和提升[1]。在毕业设计的过程中,学生利用所学专业理论知识,通过了解社会,分析社会需求,深入实践,完成毕业设计的任务和撰写毕业论文(设计)报告等各个环节的工作。对于地方应用型普通本科高校而言,毕业设计就相当于一般高等学校的毕业论文,但是毕业设计不同于毕业论文,它的组成部分不只是一篇学术论文。应用型高校的毕业设计注重的是“应用性”和“实践性”,学生毕业设计要求学生针对某一课题,综合运用本专业有关课程的理论和技术,自己动手动脑做出解决实际问题的设计。目的是总结、检查学生在校期间的学习成果,是评定毕业成绩的重要依据。同时,通过毕业设计,可培养学生开发项目的基本综合能力,为学生就业能力中的专业能力奠定坚实的基础;培养综合运用已有知识独立解决问题的能力,从而加强学生应用能力的培养,使学生能够学以致用。 二、地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计的现状 近几年来,由于学校对毕业设计要求不断提高,学生从选题到设计再到写出毕业设计报告的过程中总存在这样那样的问题,最终有个别同学没有顺利通过毕业设计,没有拿到毕业证和学位证的情况时有发生,并且大多数毕业设计的水平不高,达不到培养学生独立解决问题和提高学生应用能力的目的。因此,如何指导学生做好毕业设计,提高学生毕业设计水平和质量,是地方应用型普通高校面临的一个重要问题。 (一)毕业设计选题现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业生自进入大四秋季学期开始,在进行毕业实习的同时,也进入了毕业设计准备阶段:毕业设计选题,虽然毕业设计选题过程中,各级领导、指导教师和学生在态度是都很重视,但是在选题时也会存在很多的问题,主要有以下三个方面。 1.选题不够准确。部分学生选题未经深思熟虑,所选毕业设计题目要实现的功能太多,在规定时间内不能独立完成,而最终只能实现部分功能,或部分模块。 2.题目相似或重复雷同。学生选题存在浑水摸鱼的思想,在毕业设计选题过程中不是根据自己的兴趣爱好、专业知识学习情况等确定研究选题,而是选择与他人类似或雷同的选题,甚至同一批毕业的许多学生选题一致。比如:“XX管理系统”等,除了可能冠以的系统名称不同之外,其余基本相同。 3.应用价值低。部分学生的选题是当前十分成熟的项目,没有研究的必要;有些选题已经被淘汰,在实际生活和工作中没有多大用途。 (二)毕业设计需求分析阶段现状 通过调查,许多学生选题完成后,没有对自己所做毕业设计选题进行仔细了解、分析,他们认为在毕业设计中最重要的就是编程,其他方面一带而过[2],从而造成毕业设计过程中主题经常进行修改,最终使得整个系统杂乱无章,无法继续进行下去。因此学生在毕业设计的需求分析阶段主要有以下三个方面的问题。 1.选题后未进行实际调查研究,甚至未查找相应的参考文献。 2.需求分析进行得不彻底、不准确,即使选题后查找了参考文献和资料的,也未做充分了解和分析。 3.在需求分析阶段没有写出需求规格说明书或系统分析报告就匆忙进入系统设计阶段,导致随着系统设计的逐步深入,原来确定的需求不能满足毕业设计的需要,正在进行的设计与开始的期望和设想又不相符。 (三)毕业设计系统设计阶段现状 在系统设计阶段,普遍存在以下两个方面问题。 1.由于需求的不明确,在进行系统设计时,修改随意,没有严格按照软件开发的步骤进行。好多学生在进行系统设计时并没有建出相应的功能模型,不管是用例图还是DFD图都没有,而且系统设计过程中功能随意变换,并且各功能模块的层次结构不清晰,使得整个系统的功能模块划分凌乱,不符合软件设计中“高内聚,低耦合”的原则。 2.在软件设计过程中,不先进行概要设计、详细设计和模块设计,没有软件的过程性描述,直接进行编码,存在想到哪里就做到哪里,走到哪儿算哪儿的随意思想[3],当前内容没有做完便开始其他内容,使得整个系统设计杂乱无章。在这样的一种研究状态下,即使完成了设计,效率也非常低下,软件结构混乱,功能实现不完全,降低了软件设计的质量。 (四)毕业设计实现阶段现状 通常把编码和测试统称为实现。在进行软件设计后,就可以根据设计结果来实现,将软件的过程性描述编码,得到计算机可以运行的源代码。在实现阶段主要有以下几方面的问题。 1.编码随意。学生在编码的过程中,不注意编程风格的把握,导致程序的可读性、可理解性、可修改性等较差,在答辨的过程中,要求指出某个功能模块的代码时,经常要花费很多时间才找得到。 2.测试和调试可有可无。大部分学生在毕业设计的软件编码完成以后,从没有想过进行完整的系统测试,或者只对个别功能进行测试或是随意测试,没有按照测试步骤逐步进行;基本没有单元测试和集成测试,一般只是最终随便输入几个数据简单检测一下,如果有错,修改了就算完了;也没有进行回归测试,没有测试计划,没有想过用什么测试技术来检测某一类型的错识,没有相应的测试用例,也没有测试结果分析。由于学生毕业设计都是一人一题,基本上是一个人完成所有步骤,就算有测试,在测试阶段也是自己进行测试,从心理学的角度来说,自己对自己开发的软件进行测试是不可取的。 由于前面阶段的文档不完善,也不重视测试过程,不清楚是否实现了系统最初设计的功能,是否达到相应的性能要求,总以为程序做出来后毕业设计就完成了,使得毕业设计经常在更换运行环境或答辩时发生错误和问题,从而使得设计得不到好评甚至无法通过。 (五)毕业设计应用现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业设计投入使用数量接近于零。究其原因主要是由于设计不完全,未进行测试和调试,存在的错误和缺陷较多,文档和数据不完整,导致所开发的系统或软件不能方便地转让、变更、修正、扩充和使用,也没有为后期培训、维护留下完备的资料;因此,不能投入到真正的使用过程中,也不能实现系统或软件产品的效益。 三、软件工程思想的应用 软件工程(Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。软件工程中的软件生命周期是一个软件从软件定义、开发、运行和维护,直到最终被废弃的整个过程[2]。地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计基本都是开发一些中、小型应用系统或软件,因此,学生毕业设计也要经历软件生命周期各个阶段,严格遵守软件工程的各个原则,这样有助于解决毕业设计中存在的问题,提高毕业设计的质量。通过对应用型普通本科高校计算机相关专业的学生在进行毕业设计的过程中存在的问题进行分析,在毕业设计的过程中,必须运用软件工程的观点、技术和方法来指导毕业设计,这样既节约了毕业设计的时间和学生的精力,也能做出最优质的毕业设计。 1.选题过程中的应用。毕业设计选题就是软件生命周期的问题定义中的问题提出阶段,选好题目是进行深入研究的基础,也是写出高质量毕业论文的前提。地方应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计选题必须做到以下几点:(1)必须在对选题做了充分调查、分析,对检索的参考文献、资料有了整体把握的基础上提出。(2)必须符合本专业培养方案规定的培养目标的要求。(3)以选择工程性较强的课题为主,确保有足够的工程性训练。(4)要有明确的设计成果,对于较大型任务的课题要明确阶段性成果。(5)要达到规定的工作量,难易度适中,确保能在规定的时间内完成整个课题工作。(6)要围绕生产生活实际,所选题目一定具有一定的理论意义和实践意义,具有一定的价值。(7)原则上一人一题,对于较大型任务的课题,每个学生必须有独立子课题。结合以上几点,分别从专业基础、现实意义等方面进行全面分析,进行取舍,最终得出选题。 2.开题过程中的应用。在毕业设计的开题过程中,需要明确所选题目的选题依据(包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义)、选题研究现状(包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题)、研究内容与方法,而这些就是软件工程中需求分析阶段应该做的事情。 需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作[3]。因此开题过程中最重要的是进行需求分析,需求分析具有决策性、方向性、策略性的作用,在软件开发的过程中具有举足轻重的地位。需求分析完成的好坏直接影响后续软件开发的质量。开题过程中需要指导学生大量地阅读相关的研究资料,同时根据资料进行分析研究,对当前毕业设计的研究进度做到心中有数,明确毕业设计的具体方向,写出毕业设计的研究内容与方法,得到相应的设计提纲,解决好设计什么,如何设计的问题。因此,应用好软件工程的思想来指导毕业设计的开题是至关重要的。根据学校对学生毕业论文的要求,在计算机相关专业的毕业设计报告中,要求要有数据流图、数据字典等相应内容,而软件工程中的数据流图(Data Flow Diagram,简称DFD),它是从数据传递和加工角度,以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程。它是描述系统中数据流程的图形工具,它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出,以及把逻辑输入转换为逻辑输出所需的加工处理[3]。因此,在这个阶段,要指导学生按照DFD图的要求,确定设计的功能,然后根据系统分析结果写出分析报告,就得出毕业论文中系统分析阶段的初始文档。 3.在实践研究环节的应用。根据需求分析(开题阶段)的结果进行软件的概要设计和详细设计,注意在设计过程中要严格按照软件工程对于设计阶段的指导原则来进行设计。将概要设计阶段需求分析得到的DFD转换为软件结构和数据结构,即是根据需求确定软件和数据的总体框架,设计出软件的结构,也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的,以及这些模块相互间的关系。然后再进行详细设计,设计出每个模块的实现算法、所需的局部数据结构,并且对每个模块写出过程性描述;为每个模块设计出一组测试用例,在进行测试时就以此测试用例来进行测试。详细设计阶段的任务还不是具体地编写程序,而是要设计出程序的“蓝图”,以后将根据这个“蓝图”写出实际的程序代码。因此,指导教师要对学生的设计过程进行监督和指导,防止学生盲目的进行编码。 4.在实现阶段的应用。在编码的过程中,要注意编程风格的把握,编程的风格在很大程度上影响程序的可读性、可测试性和可维护性。 在测试阶段,可以进行交叉测试,即学生之间可以两两交叉,相互测试,以更好的达到测试效果,同时也培养了学生的团队意识和合作意识。 在测试过程中要注意运用软件工程的测试原则和测试思想,严格按照单元测试集成测试确认测试系统测试验收测试的测试步骤进行,利用白盒测试技术进行单元测试,黑盒测试技术进行其他测试,并且在找出错误并修改后要进行相应的回归测试,确认修改了错误并且没有引入新的错误,这样有利于找到软件中的各类错误,提高软件的质量。因此,在软件的测试过程中,一定要严格按照软件工程中的测试原则来进行,不可随意进行测试,并且要注意测试文档资料的收集整理,要有相应的测试计划和测试报告。对学生的创造性的思维和想法,指导教师要给予支持,积极引导,鼓励学生大胆创新,用应用型人才培养目标来要求学生,保证高质量的毕业设计的完成。 5.在毕业论文(设计)报告方面的应用。对于应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计而言,不单单是完成了一个系统的设计,还要有相应的设计报告,而设计报告的编写过程中,很多学生存在文字表达能力不强的现象,为了完成报告,就有可能会抄袭,特别是在软件开发的各个阶段文档材料不全的情况下更为严重。因此,在学生进行软件开发的各个环节中,指导教师都应该按照软件工程的观点来进行指导,并要求学生在各个阶段都完成相应的文档。这样在毕业设计报告撰写的过程中,只要将各个阶段的文档进行合并、整理就得到相应的设计报告,并且是一篇重复率不高的高质量的设计报告。 6.在毕业设计实际应用方面的应用。因为学生在整个系统或软件过程中均按软件设计规范准备了文档和进行了完整的系统测试,从而为系统或软件的专利申请提供了充分必要的资料,并为毕业设计的实际应用打下良好的基础。 四、结语 计算机相关专业学生的毕业设计在学生的整个大学生活中具有极其重要的地位和作用,根据应用型普通本科高校人才培养的定位,主要是培养学生的独立思考能力、动手能力和应用能力。通过对软件工程思想在计算机相关专业学生毕业设计的过程及方法中的应用研究,逐步实现学生毕业设计的实际成果转化,从而为应用型计算机相关专业人才培养提供相应的借鉴。 软件毕业设计论文:采用Protel软件提高高职应电专业毕业设计质量的研究与实践 【摘要】高职院校的毕业设计是高职教育教学的一个重要环节,是高职人才培养计划的重要组成部分。做好毕业设计,对高职培养高素质技术技能人才,具有十分重要的作用。在应用电子技术专业毕业设计中,引入Protel软件,极大地提高了学生毕业设计质量。 【关键词】高职 应用电子技术专业 毕业设计质量 电子线路CAD 【基金项目】本文系绍兴市教育科学2014年度规划课题“应用电子线路CAD设计软件提高高职应用电子技术专业学生毕业设计质量的研究与实践”研究成果。(项目编号:SGJ14025,项目主持人:周旭丹) 高职院校毕业设计是高职教育教学的一个重要环节,是高职人才培养计划的重要组成部分,也是高职实现人才培养目标的最后一个阶段[1]。它既是对学生在大学期间所学知识、技术与能力的检验,也是对高职院校教育教学质量的全面、综合的检查[2]。它既是学生对理论知识综合运用的过程,也是学生理论结合实践分析解决实际问题和培养初步科学研究能力的重要阶段,又是对学生团队协作能力、创新思维能力等综合素质的全面检验。做好毕业设计,对高职培养高素质技术技能人才,具有十分重要的作用。对以培养面向现代电子产品生产企业从事电子产品的生产及组织管理的应用电子技术专业来说,在毕业设计中引入Protel软件开展“基于产品研发过程”的课题研究,意义重大。本人在指导应电专业学生开展毕业设计中积极进行了这方面的探索,取得了良好的效果。 1.将Protel软件引入应电专业毕业设计的可行性 Protel软件最早是Altium公司在80年代末推出的,经过了Protel DOS版,Protel 98,Protel 99 SE,Protel DXP等多个版本,目前最高版本是altium designer。在电子行业众多的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件。该软件具有电路原理图SCH绘制、原理图元件制作、电路仿真、PCB印制电路板设计、元件封装制作、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成等强大的电子产品开发的功能。 应用电子技术专业毕业设计内容涉及电子电路的设计,包括运用电路基础、模拟电子、数字电子、单片机、可编程逻辑器件等相关知识与理论,同时还要在万能电路板上进行元器件的安装和电路板的焊接。在这个过程中往往还需要加一个面包板的环节,就是学生要先在面包板上对所设计的电路进行验证,若电路验证成功,则再到万能电路板上进行。在毕业设计中运用Protel软件,将极大缩减电路验证的流程,并大幅提高电路的可靠性。Protel软件起到了很好的桥梁作用,有效衔接了电路设计与电子工艺制作,电路设计的合理性与否得以较可靠验证,而PCB板的制作使得电路连接简单轻松,焊接的工作也简便了不少。对学生来说,毕业设计的过程,成为检验和巩固并提高其系统专业知识的过程,同时还锻炼了逻辑思维、整体意识和时间管理能力。 2.引入Protel软件后应电专业毕业设计的步骤 学生选定毕业设计课题后,一般需经过以下七个步骤完成最终的毕业设计作品。 2.1 确定电路设计方案 根据所选课题的设计要求,结合专业已学的电子线路、单片机、PLC技术、CPLD可编程技术等相关知识,确定可实现的几个方案,通过在经济上、电路可靠性上、电路性能方面等比较各方案,选择出最佳的电路设计方案。 2.2 绘制电路原理图 根据电路设计方案,打开Protel软件,进入原理图编辑器,先设置图纸参数,后查找或制作所需元件,并把它有序放置到原理图上来,调整元器件之间的位置和间隔,再放置接插件、电源、接地符号等。然后,对电路进行连线,连线完毕放置网络标号。生成材料清单,检验所用元器件的Designator、Value、Footprint、Simulation等重要参数是否设置合理;生成网络表,检查电路信息,若发现错误及时纠正。最后,对整个电路进行编译ERC校验,确保电路正确。 2.3 电路仿真及方案修正 Protel DXP提供了10 种分析仿真方式,包括直流工作点、直流扫描、交流小信号、瞬态过程、Fourier、噪声、传输函数、温度扫描、参数扫描以及蒙特卡罗分析等。电路原理图绘制完毕后,设置仿真方式并指定要显示的数据节点,系统进行电路仿真,生成sdf 文件,同时打开窗口显示分析结果。观察电路仿真结果,分析仿真波形是否符合电路设计要求,如果不符合,则重新调整电路参数进行仿真,直到满意为止。 2.4 设计PCB板并打印图纸 电路仿真达到满意结果后,就可以进入PCB印制电路板的设计了。一般的步骤是先进入PCB编辑环境,定义PCB印制电路板,可自定义板框大小,也可以采用软件自带的PCB板制板向导来实现;接着从原理图导入网络表信息;再是对元件封装进行合理美观布局;然后进行布线规则的设置,线宽大小建议在12mil以上;最后是自动布线,布线成功后就可以使用热转印纸按1:1的比例依次选择不同层进行打印。 2.5 制作PCB板 PCB图纸打印好后,分五步完成。第一步是曝光,选择合适大小的曝光覆铜板,打开多功能制板系统抽屉式曝光机,将图和覆铜板放入,曝光约90秒左右后完成;第二步是显影,调制好一定浓度的溶液,并加热到50摄氏度左右,将线路板放入显影槽进行显影;第三步是蚀刻,蚀刻时间一般需要十几分钟;第四步是钻孔,根据焊盘大小选择不同的钻头进行钻孔;第五步是表面处理;若为双面板,还要进行第六步,过孔。线路板经过以上步骤后,可用万用表检测电路是否均连通,以保证后面的步骤顺畅进行。 2.6 元器件接插并焊接 把选用好的元器件接插到合适的位置,用电烙铁、松香等对元器件进行焊接,这里要注意不要出现虚焊、假焊和漏焊现象,要尽可能做到焊点表面完整、连续和圆滑。 2.7 电路调试 电路焊接完毕,则需要用万用表、示波器等工具对电路进行调试,发现故障,进行电路分析并排故,直到电路功能正常为止。一般来说,毕业设计的电路相对简单,在前面几个步骤都顺利的情况下,电路调试基本都能成功。有出现问题的,往往都是电路设计方案本身存在问题,并在仿真阶段也是含含糊糊过去的。 3.引入Protel软件后应电专业毕业设计的实效 将Protel软件引入到应用电子技术专业毕业设计后,总体来讲,学生毕业设计的质量大大提高。具体体现在以下四个方面。 一是学生对专业的自信加强了。毕业设计系统地考验了学生对所学专业知识的掌握和运用能力。引入Protel软件后的毕业设计里,学生既有对专业理论知识的提取、运用和消化,又有基于产品研发过程的专业实践的锻炼,理论与实践相结合,学生的专业自信明显提升。 二是学生的综合素质增强了。毕业设计过程中,碰到的可能是对某个元器件用法和功能的不熟悉,也有可能是对电路参数大小比较模糊,这些都需要学生去查找文献,提高自学能力;另外,在电路设计、电路仿真过程中,可能会出现参数不符合要求,需要修正和调整,这个过程可能是反复的,考验的是学生对某项任务的坚持不懈和百折不挠的精神;此外,还培养学生的严谨和细致。 三是学生毕业论文的内容充实了。学生对毕业设计的整个过程进行梳理和笔录的内容就可构成毕业论文的优秀内容了。学生经过毕业设计的亲身实践,有过程,有感触,必然言之有物。 四是学生毕业就业的专业对口率提高了。引入Protel软件后毕业设计,不仅让学生对专业更有自信,同时学生对Protel软件的掌握也加深了,对制板的流程也熟悉了,在就业过程中,Protel绘图员工、制板工等相关岗位的工作也能承担了。 4.结束语 在应用电子技术专业毕业设计中引人Protel软件,改变了过去毕业设计只注重理论设计的纯教学性的做法,采取理论设计与实践制作相结合,动手能力与创新精神相结合[3],充分发挥学生主体性作用的方式相比,取得了良好的效果。 作者简介: 周旭丹(1977―),女,浙江宁波北仑人,绍兴职业技术学院教务处副处长、讲师、硕士,研究方向:电子与通信工程。 魏王懂(1977―),男,浙江诸暨人,绍兴职业技术学院机电工程学院汽车专业负责人、讲师、硕士,主要研究方向:汽车电子技术。 软件毕业设计论文:本科毕业设计中FLUENT软件相关课题可行性及问题探讨 【摘要】本文探讨了在本科毕业设计中加入运用FLUENT软件进行工程计算分析的相关课题的可行性。实践证明,学生通过运用FLUENT软件进行工程计算,夯实了理论基础,增强了解决本领域传热和流动问题的能力,提高了学生的学习兴趣和未来的专业竞争力。在做好本文所提及的三点问题(学生和课题的选择、指导过程中的问题)的前提下,在毕业设计中加入FLUENT软件工程计算相关课题不仅可行,还值得在一定范围内推广。 【关键词】FLUENT 计算流体力学 计算传热学 毕业设计 1.引言 本科毕业设计是在本科教学过程的最后阶段进行的总结性的实践教学环节。在毕业设计环节中,学生应当综合运用本科阶段所学的各科知识和技能,对所需解决的课题进行思考、分析、设计和研究,从而全面、系统地完成课题交给的任务。可见,毕业设计是对学生本科阶段学习质量的全面性的检验,也对学生能否顺利拿到毕业证书和学位证书起到直接和决定性的作用。 计算传热学又称数值传热学,是研究用数值方法求解传热问题的一门科学。它可以理解为:根据所需求解的实际问题建立合理的数学模型,利用离散化处理的数值方法,再通过用计算机高级语言编制的程序,以计算机作为工具来求解传热问题的、与工程实践密切结合的一门应用基础科学[1]。而市场占有率高达40%[2]的数值计算软件FLUENT是解决传热领域数值计算问题的较好的通用软件之一[3]。 运用FLUENT等CFD软件,可以在不具备实验条件或暂不需要对研究对象进行实验的情况下,借助计算的方法进行相关工程分析,从而极大地节约人力、物力、财力和时间成本。因此,在本科学习最后的毕业设计阶段,若能让部分学生学习并基本掌握FLUENT软件对本领域问题的计算过程,将会在很大程度上促进学生今后对相关问题的建模和分析等工作。 2.毕业设计指导工作应注意的问题 由于FLUENT软件的专业性,在指导与FLUENT软件工程计算相关课题的时候,应注意以下几个问题: (1)学生的选择 要能较好地掌握FLUENT软件相关计算过程,首先需要具有较为过硬的微积分、流体力学、传热学、计算传热学(也称数值传热学)等相关学科的基础知识。这不仅要求学生较好地理解课堂所讲知识,还要能够灵活运用课内外相关知识。有的学生学习能力和成绩相对较弱,并不具备过硬的知识储备和学习能力;有的学生未来从事的工作与本专业距离较远,或者对相关的数值计算兴趣不大,因此缺乏从事相关课题毕业设计工作的原动力;这些因素都会影响整个毕业设计工作的正常进行。因此,对于与FLUENT软件工程计算相关联的毕业设计课题,并不是所有学生都适合来做。为了有效地开展相关的毕业设计课题,在学生的选择上往往优先推荐让学习相对努力的、有兴趣和求知欲的以及未来将继续深造或从事相关科研工作的学生来进行。 (2)课题的选择 在本科教学阶段,由于受限于书本和教学大纲的安排,教师在对流体力学、传热学等课程的讲授中往往较少涉及数值计算相关知识,书本上只有一章内容与之相关,课堂上一般只传授数值计算的基本概念、简单情况下的离散方法、离散方程的建立等较为浅显的知识,这与FLUENT软件中对相应问题处理方法的深度和难度相去甚远;然而,在毕业设计的短短一学期时间内,要让学生完全掌握相关知识是比较牵强的。因此,在FLUENT软件工程计算相关课题的选择上,应选择相对基础性的、与实践结合紧密的、具有科研应用前景的课题作为毕业设计课题。这样既可保证毕业设计工作的正常开展,也能使学生在软件方面得到基本训练,为后续科研工作以及研究生阶段的学习打下良好的基础。 (3)指导过程中的问题 在毕业设计的指导过程中,笔者发现有部分学生在使用软件进行计算时,较为注重结果的可视化,而恰恰对计算中关键参数的设置、计算方法的选择等关键问题较为忽视。造成该现象的原因可能是,无论在软件中设置怎样的参数、选择怎样的计算方法,总能通过软件的计算得到一个可视化的结果,即使参数设置或计算方法的选择欠妥或有误,只要计算过程没有脱离现实太远,计算结果看上去都有一定的可信度,再加上学生对具体计算过程的“不求甚解”、不仔细推敲,往往易使人误认为该计算过程是正确的。因此,在指导过程中,应对学生使用软件的具体计算过程进行仔细地把关,确保计算过程和结果的正确性。 3.毕业设计算例 算例一:建筑空心砌块传热问题 图1a为所需计算的典型建筑空心砌块的尺寸标注图。该砌块是某典型普通混凝土空心砌块,三排孔结构,每排均由大小相等的两个孔组成,孔厚30mm。热量由室外侧(左侧)传向室内侧(右侧),室外侧为稳态或非稳态热边界条件,室内侧为稳态热边界条件。 图1b为数值计算得到的该砌块传热的某时刻温度分布图。可以看到,温度从左到右大体上呈现由高到低的分布状况。由于空心砌块为非均质构件,砌块材料的热导率与空气层的当量热导率不相等,造成了内部等温线的非均匀分布。 (a)空心砌块结构俯视图(单位:mm) (b)典型砌块温度分布图 图1 空心砌块结构俯视图 算例二:加气混凝土墙体结露问题判断 待计算的房屋的加气混凝土自保温墙体结构类型如图2所示,图中的B05表示型号为B05的加气混凝土砌块。计算中,加气混凝土砌块可以认为是热均质结构,这样导热系数相对较高的混凝土柱或梁便成为了结构体系中的热桥。由图3、图4可以看到,加气混凝土自保温墙体内表面温度最低点均发生在热桥部位室内表面宽度的中心处或阴角处。将该处的温度与当地室内空气的露点温度相比较,既可判断是否会产生结露现象。 4.总结 利用FLUENT软件对实际工程问题进行数值计算,大大节约了经济开支和时间成本,也为学生对本领域的传热和流动问题的解决提供了有效手段,夯实了学生的理论基础,增强了其解决问题的能力。通过与从事相关毕业设计课题的学生的交流得知,学习FLUENT软件的工程计算对学生更好地掌握相关物理过程起到了很好的帮助作用,拓宽了学生的视野,也提高了学生对相关问题的兴趣,有助于提高他们的专业竞争力。由于兴趣的作用,采用FLUENT软件进行工程计算的学生的毕业设计得分总体较进行其它课题的学生的得分高约15%。由此可见,在做好本文所提及的三点问题(学生和课题的选择、指导过程中的问题)的前提下,在毕业设计中加入FLUENT软件工程计算相关课题不仅可行,还值得在一定范围内推广。 作者简介: 张源(1983.10-),男,博士,江苏大学能源与动力工程学院讲师,主要从事相变蓄能建筑围护结构热性能研究。 王谦(1968.02-),男,博士,江苏大学能源与动力工程学院院长,教授,博士生导师,主要从事动力机械燃油喷射与燃烧理论及技术研究。 软件毕业设计论文:高职院校软件专业毕业设计 问题分析与改进建议 摘 要:高职院校毕业设计中存在着一些问题,例如,课题质量不高、学生在校外实习、课题与就业方向不符等。这些问题的产生是因为学生不重视毕业设计,进而导致设计质量下滑。针对毕业设计中出现的问题,笔者以高校管理者与指导教师的视角,对毕业设计制、学生及指导教师进行了深入调研,并且提出了改进方法。 关键词:高职院校 毕业设计 不重视 改进 1 前言 毕业设计是学生综合运用所学知识解决实际问题的环节,其质量直接关系到本专业人才培养水平。大多数高职院校的毕业设计放在最后一个学期,导师基本由校内教师担任。但最后一年学生把重心放到对自己未来更有影响的就业上,或是参加专升本寻求深造机会,校内导师被迫远程指导,缺乏监督力度。同时,设计课题内涵良莠不齐,部分课题不符合社会需求,让学生感觉实用性不强,学生不重视,进而质量下滑,降低了教学水平。因此,我们有必要通过调研发现问题、分析问题,进而解决问题。 2 现状调查 对重庆5所高职院校部分教师及所带学生进行了问卷调查。样本中包含200名毕业生、50名指导教师。数据如下: 3 调研问题分析 影响质量的主要因素有学生不重视,学生不能在校设计。需要分析学生为什么会不重视,并剖析其不能在校设计的原因。 3.1 课题内涵与需求有偏差 如表1所示,课题与学生工作方向是否吻合,以及是否一志愿选题,对成绩影响较大。调研中发现:部分学生毕业后从事Java开发,而选题时选了C#开发(选题先于实习);部分学生毕业后从事非IT工作,从而对所选课题丧失兴趣;部分学生单位实习后技能提升,回过头发现课题内涵与商业开发存在差距。此外,部分学生未能选中一志愿课题,调配课题与期望不一致,所以就抱着对付一下的心态。综上,课题本身质量是影响学生最后设计成绩的重要因素。 3.2 设计时间安排不合理 表1及表2的数据充分证明,不合理的时间安排,是导致质量下滑的重要原因。最后一个学期是找工作的关键期,在就业压力下学生忙于参加招聘会和面试。找到工作后,用人单位往往还要求到岗实习。同时,最后一学期也是专升本的关键期,寻求深造的学生亦会忙于复习参考;另有学生为提高竞争力,会选择参加推荐工作的技能培训;这都是造成学生不重视以及不能在校实习的重要原因。 3.3 自拟课题质量偏低 表3数据分证明,对外承接工程,或教师科研需要课题,具有充分驱动力可让教师在课题建设中投入更多精力,进而提高了课题与社会生产的适应性,提升课题的科学性和实践性。自拟课题往往是为了毕业设计而设定的课题,教师缺乏动力对课题进行改进,易与社会脱节。表3的统计数据也证明了选择自拟题目的学生,其优良成绩的比率显著低于其他学生。 3.4 其他因素 沟通不畅:师生双方无法面对面地沟通,存在着教师因工作忙碌疏于督促,或学生缺乏主动性的情况。(1)教师经验缺乏,高校中具有丰富项目经验的教师本来就比较少,近年又引入了大批年轻教师,这些教师毕业后直接从事教学,更缺乏项目开发经验,在指导中明显表现出不足。(2)优秀教师任务重,优秀指导教师既要承担毕业设计指导工作,又要进行繁重的教学任务,容易顾此失彼。 4 问题整改建议 4.1 加强课题库建设 课题分为对外承接工程、科研需要、自拟等几个类别。对自拟课题,须经学校专家组评审及指导,以增强与生产实践的联动性。增大来自对外承接工程及科研需要类课题,这类课题具有较强实践性,教师出于自身利益,也会对课题投入更多精力,对学生的要求也会严格,这必然提高设计质量。另外,考虑到学生未来就业不同,宜对课题难度适当分档。对不同档次的课题,设置起评成绩;有志于投身IT行业的,可选中高难度;其他学生可针对性地选择适合自己的课题。 4.2 改进设计模式,消除时间冲突 在设置课题时,要确定本专业所针对的主要就业岗位,以及岗位所需技能,再结合实际选择对应实训项目,作为本专业学生大学期间不同实践课程教学项目。学生在专业课教师的系统指导下,逐渐完成毕业设计的雏形,在最后一个学期里,再根据学生就业实际情况,予以整合,就成为了一篇具有一定质量的毕业设计。如此,不仅降低了最后一个学期的工作压力,还提升了学生在校期间教学质量。 4.3 加强指导教师能力建设 在毕业设计中,教师要加强对学生的监督与管理,可采用如定期开见面会、网上探讨等方式,学生将设计中遇到的问题、取得的成果等汇报给教师以便教师对学生情况进行分析指导。组织教师参加校内外专业培训,提高教师理论水平和实践能力。招聘教师时,倾向于在企业从事过一线工作、既有学历又有工作经验的人员,更好地将学校的理论知识与企业所需要的专业技能相结合。 5 总结与展望 毕业设计是十分重要的环节,应注重课题的针对性与适用性,使毕业设计内容与学生毕业后所从事的技术岗位相一致。同时,我们也需要加强毕业设计的机制建设,让设计贯穿整个大学教育,减少最后一学期压力。注重对教师的培养,提升指导技巧和技能。只有这样才能培养出符合社会发展、受用人单位欢迎的人才。 软件毕业设计论文:应用型本科软件专业毕业设计(论文) 质量保证体系的研究 [摘要]毕业设计是本科生培养中最重要的实践教学环节。本文针对“卓越工程师培养计划”中工程和创新的培养目标,结合“卓越计划”的“3+1”的“1”的实施,对毕业设计进行改革,通过2级毕业设计的实践,毕业设计的改革效果较好。 [关键词]毕业设计质量保证体系卓越工程师 一、前言 本科院校在对学生整个教育教学计划中,应用性本科软件专业毕业设计(论文)是学生大学生活的总结,也是在实践教育方面的最后一个环节。 目前,本科毕业设计中大学生对自己的毕业设计能够自主把握的空间十分有限,设计主体部分严重脱离工程实际情况,依靠以往经验、书本知识、网络信息等方式获得的信息量占据了信息总量的大部分,这不仅仅是因为学生或者导师愿意去投机取巧,也跟毕业设计活动经费的短缺和时间的不充足有着直接关系。纵观高校的工程教师队伍,他们自身的实践经验也很难保证做到将现实生活的实际问题引用到本科毕业设计中并展开工作。这就产生了一种很不好的现象,毕业设计的题目往往都是重复使用多次的,好一点的可能也只是简单的变化。本科毕业设计对于学生能力的培养和综合素质的提高帮助不大,在毕业后的工作实践中,学生的创新工程能力单薄的缺陷就会凸显出来,没有办法满足现代工业发展对人才的需求。高校的这种与社会需求严重脱节的现象必须要尽快解决,校内教育与科研、社会实践要在整个高校学习教育中相结合展开进行,才能满足社会新的需求。 二、卓越视野下软件工程专业毕业设计(论文)质量保证体系的构建 (一)加强校外实习基地的建设 卓越工程师的“3+1”培养方案中,“1”年的实践环节完成的好坏,很大程度取决于实习基地的建设。为了卓越工程的顺利设施,计算机学院已经与企业建立了广泛的联系,目前已经建成的实习基地有:塔塔信息技术(上海)有限公司、上海启明软件股份有限公司、上海京颐信息科技有限公司和上海文思信息技术有限公司;上海屹为信息技术有限公司;谷儒(上海)网络技术有限公司;曼恒蔚图软件技术有限公司;用友软件公司等。这些实习基地的建设,为毕业设计的课题来自生产第一线,提供了强有力的保证。 (二)建设高水平的“双师型”的毕业设计指导队伍 我们采取两种模式共同进行:一是坚持教师队伍“专任和非专任”结合。专任教师主要是以长期在工程现场实践或者有较好科研成果的教师组成;非专任教师主要是从合作单位企业聘任高水平工程师来校做兼职教师。二是加强“双师型”师资队伍建设。双师即“教师”、“工程师”,首先要加强对一线教师的工程能力素养和工程实践能力的培养,以满足在毕业设计指导过程中对教师综合能力的需求。另一方面,我们在聘请教师方面有侧重点,优先录取有企业工作经验的兼职教师,来提升有工程实践经历的教师在整个专业课教师中的比例。为了最大化地为毕业设计服务,学校还从企业聘请工程师或者让一线教师到企业参加工程实践活动等手段,致力于打造为毕业设计服务的精锐之师。 (三)严把选题关 毕业设计的题目,一般来自企业。由企业指导教师提出,经企业指导教师和学校指导教师共同商量后确定。选题要结合学生在企业实习的项目,注重实践性和创新能力的培养,同时题目应难易适中,切实可行,工作量适宜。 (四)注重教师的指导过程 选题完成后,企业指导教师下达任务书、指导学生确定毕业设计方案。在学生做毕业设计的过程中,企业教师负责具体的技术指导,学校指导教师负责时间节点的把握,协助企业教师完成对学生的共同指导。 (五)建立有效的沟通联系制度 由于本科生初次接触整体性和设计性较强的工作,肯定会遇到这样那样的问题。这时,建立有效的沟通制度,发挥指导教师的引导作用就显得非常重要。学生把毕业设计中遇到的问题,向指导教师提出,由企业指导教师和学校指导教师共同商量解决的办法。在毕业设计的过程中,应建立指导教师与学生讨论的例会制度,坚持每周师生沟通一次。每位学生总结前一阶段的工作,提出毕业设计中遇到的问题,指导教师要进行引导和总结,鼓励学生发挥主观能动性和创造力。这样,指导教师可以及时掌握学生毕业设计的进展情况。 (六)做好毕业设计的过程检查与中期检查 对本科生的毕业设计工作的中期检查,要坚持中前期和中后期两次检查。检查的形式是学生以PPT方式汇报自己目前毕业设计的进展情况,并回答老师的提问。对中期检查发现的问题,企业和学校的指导教师共同商量解决的方法。 (七)毕业设计(论文)答辩 答辩的地点一般设置在学生的实习企业,答辩委员会由企业指导老师和学校指导教师共同组成。每位学生的毕业设计答辩采用PPT形式进行汇报,对一些条件许可的企业,要有毕业设计的演示。 (八)以过程管理思想为指导,构建“方法-时间-层次”三维毕业设计质量监控体系 通过健全机构、合理资源配置、完善工作机制、强化毕业设计质量监控体系的毕业设计运行监控、毕业设计指导决策、毕业设计质量考核评价、毕业设计信息反馈功能,见图1。 三、结语 软件专业是一门实践性很强的专业。要想在短时间内较高质量地完成毕业设计,选题是一个很重要的环节。为了提高学生的做毕业设计的兴趣,高质量完成毕业设计,课题选择来自一线企业,显得非常重要。同时,建立一个毕业设计的保障体系,使得毕业设计在进行的过程中,质量能够得到保证。经过两届的毕业设计实践探索,学生做来自一线企业的毕业设计题目的兴趣很大,而且毕业设计的质量得到很大的提高。 软件毕业设计论文:《软件工程》思想在毕业设计(论文)中的应用 【摘要】主要分析了毕业设计(论文)的现状,介绍了软件生命周期的各个阶段与毕业设计(论文)各阶段的对应关系、软件生命周期各阶段应完成的任务以及在毕业设计(论文)中应注意的问题。 【关键词】软件工程 毕业设计(论文) 实践教学 一、引言 毕业设计(论文)(以下简称毕业设计)是计算机及相关专业教学计划中的一个重要环节,是培养学生对所学基本理论及基本操作技能综合运用的训练过程,是提高学生分析和解决问题能力的重要实践环节,是实现理论与实践相结合的重要途径,是对教育教学质量的全面检查。目前,计算机及相关专业的毕业设计质量正在逐年下降:学生急于找工作或考研,毕业设计得不到应有的重视;需求分析不到位,设计成果不符合实际需求;软件开发流程混乱;缺乏文档写作训练,等等。 针对上述问题,笔者认为,除了应当从管理角度严格进行过程监控外,还应当使学生通过《软件工程》课程的学习,提高毕业设计的质量。 二、软件生命周期与毕业设计过程的对应关系 软件产品从形成概念开始,经过开发、使用和维护,直到最后退役的全过程称为软件的生命周期。软件生命周期可以划分成若干个时期与阶段,它与毕业设计各个环节的对应关系如图1所示。 三、软件生存周期各阶段应完成的任务 1.可行性研究与计划阶段、需求分析阶段 可行性研究与计划阶段主要完成问题的定义、可行性论证以及初步计划的制定;需求分析阶段主要完成需求调查,进行功能、性能与环境约束分析;编制软件需求规格说明、制定软件系统的确认测试准则和用户手册概要。这两个阶段对应于毕业设计的课题论证、选题、调研、查资料,通过对设计题目的深刻理解,完成开题报告的撰写工作。 2.概要设计阶段和详细设计阶段 概要设计阶段主要完成软件系统总体结构的建立、定义功能模块的接口、设计全局数据库和数据结构、规定设计约束、编制概要设计文档等工作;详细设计阶段主要完成模块详细设计及编制模块的详细规格说明工作。包括模块的详细功能、算法、数据结构和模块间的接口信息等设计,拟定模块测试方案;把模块详细设计的结果汇总,形成模块详细规格说明书。这两个阶段对应于毕业设计的系统设计阶段。 3.实现阶段与组装测试阶段 实现阶段主要完成编码及单元测试工作。根据模块详细规格说明书,将详细设计转化为程序代码、对模块程序进行测试,验证模块功能及接口与详细设计文档的一致性,并形成单元测试报告;组装测试阶段主要完成模块程序组装与测试及组装测试报告的编写。 4.确认测试阶段 该阶段主要完成软件系统测试、确认测试文档编制及软件评审工作。根据软件需求规格说明定义的全部功能和性能要求及软件确认测试准则对软件系统进行总测试;向用户提供以确认测试报告为主的有关文档,包括系统操作手册、源程序清单和项目开发总结报告等;由专家、用户、软件开发人员组成的软件评审小组对软件确认报告、测试结果和软件进行评审,并将得到确认的软件产品交付用户使用。这个阶段主要对应于毕业设计(论文)中的论文评审、结题验收及毕业设计的答辨准备阶段。 5.软件运行与维护阶段 主要进入软件的使用阶段,并完成软件的维护工作。它主要对应于毕业设计中的答辩阶段。 四、毕业设计应注意的几个问题 1.摘要 摘要是对文章主要内容的摘录,要求精、短、完整。以几十字至三百字左右为宜。摘要应具有独立性和自明性,从摘要中即应获得必要的信息;摘要中只能使用第三人称;要客观如实地反应原文的内容,要着重反映论文的最新内容和作者特别强调的观点;要求结构严谨、语义确切、表述简明,一般不分段落、不进行自我评价。 2.关键词 关键词主要用于论文检索,它是从论文的题名、摘要和正文中选出的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇,关键词一般以3~5个为宜。 3.结论 结论写作的内容应主要考虑本文研究结果是什么?研究结果说明了什么?对前人有关的看法作了哪些修正、补充、发展、证实或否定?本文研究的不足之处或遗留未予解决的问题以及对解决这些问题的可能的关键点和方向等。结论应该准确、完整、明确、精练。 4.需求分析 在毕业设计中,学生往往不能对所做题目进行充分的调研,需求不明确,随意想象的成分较多。特别是在数据表的建立上,大部分同学随意设置字段的类型,而字段长度基本上采用默认置。而在实际项目开发中,数据项的设置应主要注意以用户的需求和满足系统要求为准,而不应设计冗余的字段;数据的类型要依据实际需求,当某些字段可以是选择某几种类型之一,应考虑哪一种更有利于本系统或哪种更易于用户操作和维护。 5.详细设计 许多同学把详细设计阶段的任务理解为代码实现,因此,在概要设计之后就着手进行代码的编写而忽略了算法的表达及测试用例的编写环节,由此造成的结果是随意编程,大量的时间浪费在程序的修改和调试上。 6.软件测试 测试做得不够全面,大部分同学只选择了有效的测试用例,而没有进行无效的测试用例的设计,因此所做的软件BUG较多。 7.团队合作 在毕业设计中,应有意识地锻炼学生们的团队协作精神,因此,在布置毕业设计题目时,应尽量选择规模大一点的题目,然后由4~5名同学共同协作,每人完成一个子题目。这样,可以使学生们分析问题和解决问题的能力、沟通和表达能力得到充分锻炼,为今后的工作奠定基础。 课题项目:辽宁省教育科学“十二五”规划立项课题;课题名称:基于协同创新的应用型本科院校实践教学体系研究与实践;课题编号:JG13DB062。 软件毕业设计论文:软件工程专业本科毕业设计过程管理 摘要:分析软件工程专业本科毕业设计管理中存在的主要问题,针对软件企业对软件工程专业的人才培养要求,提出软件工程专业本科毕业设计过程管理措施,强调通过建立和完善毕业设计的管理制度,加强毕业设计过程的监控;构建完善的毕业设计管理平台,提高本科毕业设计管理水平;改革毕业论文形式,建立毕业设计过程管理评价体系,提高学生工程实践能力。 关键词:软件工程;本科毕业设计;过程管理 软件学院软件工程专业的设立是国家教育部、国家发展计划委员会为满足国家软件产业发展对人才的迫切需求于2001年批准成立的。重庆大学软件学院是国家首批示范性软件学院之一,其人才培养目标是培养“面向应用、遵循标准、适应团队、把握技术、熟知领域、外语优良”的软件工程人才。10年来,软件学院十分重视软件工程专业的工程化教学改革,采取多项政策和措施促进工程型软件实用人才的培养。本科毕业设计是实现高等学校人才培养目标的重要教学环节,是培养学生创新意识和创新能力的重要手段,是理论学习与社会实践相结合的重要体现。因此,对软件工程专业本科毕业设计进行改革,培养具有工程实践能力的软件实用人才具有重要意义。 1 软件企业对软件工程专业培养人才的要求 软件产业的迅速发展对该行业从业人员提出更高要求,不仅要求学生掌握理论知识,还要求学生具备较强的工程实践能力与创新能力。国内计算机相关专业的教学基本上仍使用传统的理工科人才培养模式,注重基础理论知识,缺少对学生工程能力和职业素质的训练,因此培养既有扎实的专业基础知识和较强工程实践能力,又能迅速适应业界环境的高素质创新型软件人才,是软件企业对软件工程专业人才培养的要求。 2 目前本科毕业设计管理中存在的问题 1)毕业设计阶段缺乏全过程的管理与监控。 毕业设计全过程的管理与监控不够规范,缺乏专门的组织机构。毕业设计的一些主要环节疏于检查和监督,因此存在影响毕业设计质量的问题,如选题陈旧、重复率高、与软件产业发展需求不适合等。 教师指导水平有限且精力投入不足,同时没有对教师指导工作的有效绩效考核,使得教师对学生的毕业设计不够重视;某些学生由于有就业压力,便将主要精力放在人才市场和各类招聘会上,没有意识到毕业设计的重要性,最后只能通过拼凑和抄袭完成毕业设计。 2)毕业设计阶段缺乏规范化的指导性文件。 毕业设计工作持续时间长,涉及所有毕业生和教师,如果没有规范化的指导性文件能够让指导教师和学生了解毕业设计工作的意义、目标、计划、流程、论文规范化格式、质量评价标准、成绩考核等具体实施细则,明确自己在该项工作中扮演的角色以及整个毕业设计流程对自身承担工作的质量要求,那么很难提高毕业设计质量。 3)毕业设计文档资料缺乏有效管理。 毕业设计成果是学校的重要知识和信息资源,完善的文档资料管理有助于毕业设计工作的传承和创新。长久以来,毕业设计作品和论文主要采用人工管理。学生答辩后提交资料袋,资料袋中包括毕业设计相关文档和设计作品的刻录光盘,但由于管理人员对毕业设计资料的重视程度不够或人员不够,导致毕业设计资料管理不善,出现查询困难、答辩记录丢失等情况,为以后查阅、成果展示及下届毕业生的论文指导工作带来不便。 3 本科毕业设计管理改革措施 1)成立毕业设计管理小组。 为了加强本科毕业设计工作的组织、管理和监督,软件学院专门成立毕业设计管理小组,小组成员由教学副院长、正副系主任及学生助管组成,负责整个毕业设计过程的管理监督工作,包括从选题、审题、任务书下达到开题、中期检查、答辩、成绩评定、推优的全过程。 2)建立和完善毕业设计的管理制度。 为了提高毕业设计质量,毕业设计管理小组根据软件工程专业特点建立学院的具体工作规范和有效的毕业设计管理模式和监控制度,加强毕业设计制度建设,使得从选题、下达任务书到学生的开题报告,从每周汇报、中期检查到设计文档撰写、论文撰写、论文重复率监测、论文评阅及论文答辩,都有切实可行的实施细则及管理规章制度;构建集中管理与跟踪管理、周报提交、外出请假、抄袭检测、讲座出勤等平时成绩评定标准;完善从平时表现、系统设计实现质量、论文或设计文档质量、答辩水平等多方面衡量的客观、公正的综合成绩评定标准和推优程序。在毕业设计全过程管理中,力求做到有章可循及有据可查。 3)多元化的毕业论文形式。 多元化的毕业论文形式有利于培养大学生创新实践能力。根据软件工程专业特点,软件学院对毕业论文形式进行改革。毕业设计形式包括传统方式和新方式,学生可以选择其中一种方式,具体采用哪种方式则由指导老师负责。 传统方式是指毕业生完成开题报告并翻译一篇相关课题的英文文献,然后对软件系统进行需求分析、设计和编码实现,或者对相应算法进行研究、分析和编码实现,最后完成毕业设计论文。 为了面向软件企业需求,培养学生的软件设计能力,新方式注重提高学生的系统设计文档编写能力。毕业生前期仍然要完成开题报告、英文文献、系统分析设计和编码,最后提交系统设计相关文档。系统设计相关文档由以下文档构成:①项目开发计划;②软件需求说明;③系统设计说明;④数据库设计说明;⑤用户手册;⑥测试分析报告;⑦项目开发总结。根据软件工程学科特点及专业人才培养的要求,结合学校的毕业设计(论文)管理办法和软件设计文档国家标准,软件学院制定了符合专业人才培养目标的设计文档规范。 为提高学生科技论文写作水平和研究报告的演讲能力,软件学院面向软件工程专业所有应届毕业生,在其毕业设计阶段开设8学时的“科技论文写作规范”“研究报告演讲技巧”讲座,强调科技论文写作的规范性和可读性,锻炼学生演讲研究报告的能力。 4)加强毕业设计过程管理和监控。 毕业设计过程管理和监控面向的对象是学生和教师。软件学院毕业学生做毕业设计有不同情况,如有在校外软件公司做毕业设计的,更多的是在校内做毕业设计,因此需要有相应的不同管理模式。为加强学生培养质量和降低指导教师管理难度,软件学院提供集中管理与跟踪管理方式。 集中管理是指学院设置固定机房和机位并安排助教作为管理人员,由指导教师给学生安排机房,由管理人员负责学生的日常考勤,学生需及时向指导老师汇报学习情况,学生若有事必须请假。跟踪管理主要针对在校外进行毕业设计的学生,要求这类学生完成校外毕业设计申请,由管理小组协助指导教师对校外学生进行跟踪,为这些学生提供及时的毕业设计信息服务。这类学生必须每周与学校指导教师联系,以便教师详细了解并掌握学生毕业设计进度。这种具体的制度和规范,对在校内进行毕业设计和赴外进行毕业设计的学生进行了有效监控。 针对指导教师的管理,毕业设计管理小组采用不定期检查和周报提交的方式。毕业设计规范要求每位指导教师每周指导时间不少于2小时,指导教师需要检查学生毕业设计的进度和质量;解答学生提出的问题,进行下一阶段工作部署与指导,保证毕业设计的质量。 不定期检查指毕业设计管理小组根据指导教师在毕业设计系统中登记的指导时间和地点,不定期对教师的指导情况进行检查。周报提交是指学院建立的毕业设计定期报告制度,教师和学生每周均需要将周报提交到系统上,教师主要汇报每周对学生指导情况以及学生毕业设计进度和质量,学生主要汇报每周的毕业设计进度、毕业设计遇到的问题等。毕业设计管理小组每周对周报进行汇总分析并,及时了解毕业设计情况,对学生和教师提出的问题进行统一解答。 5)构建完善的毕业设计管理平台。 充分利用计算机技术,构建完善的毕业设计管理平台,提高毕业设计管理水平,使毕业设计管理更加规范化。软件学院在毕业设计过程中使用的管理系统包括:重庆大学本科毕业设计系统、重庆大学网络教学综合系统、重庆大学软件学院软件工程实践教学平台。 重庆大学本科毕业设计系统用来上传和管理毕业设计相关文档。系统涵盖毕业设计工作的全过程,实现选题提交、课题双向选择、毕业设计相关文档(包括开题报告、外文翻译和毕业论文)的提交与管理、文档模板的上传和下载、毕业答辩的自动分组、指导教师和交叉教师评分、答辩记录和成绩的上传、成绩册的打印、毕业成绩的统计分析等功能。 重庆大学网络教学综合系统。用于毕业设计的过程管理,主要进行信息、周报收集、校外学生实习申请、过程检查情况公告、问卷调查、学生成果提交和查询等。 重庆大学软件学院软件工程实践教学平台是软件人才培养创新平台,提供实践教学成果展示、实践案例资源库与实践教学管理功能。利用该平台可以举办毕业设计优秀作品展,展示软件学院学生的专业学习水平,激发学生的实践热情,对下一届学生起到示范作用。平台实践案例资源库可为学生提供实践学习参考资源,为教师提供实践教学案例素材。 6)建立毕业设计过程管理评价体系。 建立毕业设计过程管理评价体系,要求所有 一学生和指导老师每周都要将周报提交到EOL(重庆大学网络教学综合平台)平台。毕业设计管理小组每周对毕业设计情况进行检查和监督,并将检查情况告知所有指导老师。指导老师每周提交周报次数与毕业设计指导工作量挂钩;学生考勤情况、周报提交情况、平时检查情况会被记入平时成绩,平时成绩不合格将被取消答辩资格。 软件学院强调学生在毕业设计期间一定要进行软件系统设计和实现,毕业答辩包括系统演示、用PPT讲解毕业设计主要工作、答辩教师提问等多环节,答辩老师根据学生工作量、完成质量、论文或设计文档质量、答辩情况进行评分。学生毕业设计的最终成绩由平时成绩、指导教师成绩、交叉评阅成绩和答辩成绩构成,以保证评分的公平性。 7)加强诚信机制建设 为了提高本科毕业设计质量,加强学术道德和学风建设,营造学术诚信氛围,软件学院使用“大学生论文抄袭检测系统”对本科毕业论文进行防抄袭检测。抽检比例为应届毕业论文的50%,抽检名单由毕业论文管理系统随机抽取。另外,各答辩小组推荐的优秀毕业论文为必检对象。 软件学院制定论文抄袭的认定标准(建议文字复制比不超过25%)和处理办法,对有问题的论文,责成指导教师对检测结果予以认定和说明或督促学生修改,取消被认定抄袭论文学生的答辩资格;对各答辩小组推荐的优秀毕业论文进行,不合格的论文取消优秀。 4 结语 培养适应我国软件产业发展的软件工程人才,提高软件工程本科毕业设计质量,毕业设计的改革势在必行。通过2届学生的毕业设计改革证明,建立和完善毕业设计的管理制度,加强毕业设计过程的监控,充分利用毕业设计管理平台,实现多元化的毕业论文形式,建立合理的毕业设计过程管理评价体系,加强诚信机制建设,能极大地促进师生在毕业设计过程中投入热情和精力,提高本科毕业设计管理水平,有效保证毕业设计质量。 软件毕业设计论文:Ant在软件开发型毕业设计中的应用 [摘要]该文结合实际指导计算机专业毕业设计过程中的体会,提出如何利用Ant工具软件来为软件开发型毕业设计服务,以提高学生的实际动手能力。 [关键词]Ant 计算机 毕业设计 一、计算机专业毕业设计的性质 计算机专业毕业设计工作是高等院校计算机人才培养计划的重要组成部分,是对学生专业知识、综合素质和实际能力训练的重要阶段,是人才培养质量的重要体现,是学生学习、研究与实践成果的全面总结。 二、软件开发型毕业设计中存在的问题 计算机专业的毕业设计主要分为软件开发型毕业设计和基础研究型毕业设计两种类型,本文探讨的是第一种类型。在软件开发型毕业设计答辩过程中,学生需要结合自己的设计实现来讲述设计实现思路及过程,这要求学生需提前部署好自己的软件作品,而答辩时所用计算机一般而言是由答辩单位提供的,只具备软件的运行环境并不负责安装相应的集成开发工具,而学生平时主要是利用集成开发工具来进行开发,一旦脱离了开发工具往往不知所措,这就违背了毕业设计的宗旨。 三、Ant在软件开发型毕业设计中的应用 Ant是一款软件项目构建工具软件,能够让我们采用定制的方式对开发出来的项目进行编译、打包和测试,更重要的是这些工作可以脱离具体的开发工具来进行,这非常适合在毕业答辩时缺少开发工具的情况下进行应急处理。下面利用一个Java类毕业设计项目为例简述Ant的具体应用。 1.安装Ant软件 到Ant的官方网站下载最新版的Ant二进制版本,它是一个扩展名为zip的文件,本文使用的是Ant 1.8版。下载后解压到某个文件夹中,例如c:\\ant_1.8,并创建一个名为ANT_HOME的环境变量,变量值设为刚才解压到的目的文件夹名,本例中即为c:\\ant_1.8(后面用%ANT_HOME%指代该文件夹),同时将%ANT_HOME%/bin文件夹加入到Path环境变量中。以上步骤需要提前安装配置好JDK环境后再进行,JDK环境安装配置在这里略过。 2.创建构建文件 构建文件相当于一个计划书,整个构建活动是严格按照构建文件的内容来进行的,所以构建文件的创建是整个构建活动的优秀。构建文件是XML类型的,这不仅是因为该类型是一种通用的描述语言,更主要的是Java中提供了相当丰富的操作XML类型文件的API。创建的构建文件最好命名为build.xml,并将该文件放入工程所在文件夹中。下面阐述一下构建文件的书写规则。 首先,在构建文件中创建一个工程标签用来标识该构建项目,例如本文中构建的项目名称是TankWar ,则创建标签,其中name属性代表的就是项目名称;default指的是要执行的目标名称,所谓的目标就是要完成的任务,在这里任务名为compile,这个任务的定义在后面会有说明;basedir代表工程的根文件夹,一般设为.即当前文件夹即可。 其次,定义属性标签,定义属性其实就是定义在构建文件中要使用的变量,例如该项目要构建的项目源码位于src文件夹中,构建后的文件保存到build/class文件夹中,这时我们就可以定义“src.dir”和“build.class”两个属性变量来指代这两个文件夹,以后假设更改了文件夹名只需修改属性名即可,对应的标签如下所示: 然后创建目标标签,目标即我们要执行的具体任务,一个工程中可以包含多个任务。假设我们执行三项任务分别是创建文件夹、清除文件夹中已有内容及编译源代码,则定义的标签如下所示: 四、总结 以上是利用Ant工具软件在软件开发型毕业设计中的应用实例,除了在Java开发平台中有Ant工具外,另一个重要的开发平台,Net平台也有相应Ant工具。由于学生在利用Ant进行软件构建时是脱离了软件开发工具的帮助,所以需要了解更多深层的知识,这无形之中也加深了学生对软件开发型毕业设计的理解,同时在配置Ant环境时需要自己不断地尝试,也锻炼了学生的动手能力,因此将Ant应用到软件开发型毕业设计中对于学生而言是非常有益的。 软件毕业设计论文:计算机软件专业毕业设计探析 提要毕业设计是高职计算机软件专业培养就业型高技能“蓝领”人才的关键环节之一。本文就毕业设计的选题、毕业设计的管理、毕业设计各环节的把握等方面,探讨如何加强和改进高职院校计算机软件专业的毕业设计,以培养出社会所需的计算机软件开发高技能型人才。 关键词:高职院校;毕业设计;软件开发 毕业设计是高职学生由在校学习到参加工作之间的、十分关键的综合教学环节,是毕业前的一次重要的系统实践训练,也是对高职院校的教学管理、师资水平和学生综合素质的集中体现和检验。这个环节把握得好,对学生就业有很大的帮助。实践证明,毕业设计是计算机软件各相关专业理论教学、实验、实训等有机结合的最佳途径之一。笔者多年来一直从事高职计算机软件专业的毕业设计指导工作,经过长期的实践和探索,同时吸取他人经验,对毕业设计工作有如下的认识。 一、毕业设计的选题 选题是毕业设计的第一步,也是非常重要的一步,包括教师选题和学生自选题两种。高职计算机软件专业实现毕业设计的途径和空间是多种多样的,只要有研究开发的环境即可。可以在学校内部组织开展,也可以走出去,到企业、到社会中去完成。例如,校企合作、产学研结合是高职毕业设计实现开放性的有效途径。一是学生到企业、公司实际工作中去,运用所学知识和单位的短期培养,按规定格式和要求写出总结报告或毕业论文,或在参与实际项目设计中完成设计,采取校内指导老师和企业指导人员共同指导学生的毕业设计,在我院的软件专业这种形式的设计占到了近1/3;二是充分挖掘校内资源,寻求多种途径开展毕业设计。例如,参与教师的科研项目,承担部分任务;主动与学校各部门联系,帮助设计各种中小型信息管理系统,如学生档案管理系统、教务管理系统、后勤水电管理系统、学校图书管理系统等,由各部门根据使用情况进行评价。 选题时的原则主要有:(1)符合专业或大类培养目标、满足教学基本要求,使学生得到比较全面的训练,要尽可能进行有软件工程背景的毕业设计;(2)应尽可能结合生产、科研和实验室建设的实际任务,促进教学、科研和生产进行选题。也可是模拟真实的软件项目课题;(3)应有一定的深度与宽度,工作量饱满,使学生在规定的时间内经过努力能按时完成,并鼓励学生有所创造;(4)毕业设计的选题应面对学院的实际情况,从培养目标出发,充分利用学院的计算机资源和人力资源,力求实现学生掌握知识的实际水平与市场经济的需求相符合。 二、毕业设计的管理 要完成高水平的毕业设计,除了要求毕业设计指导教师提供的选题应是新颖的、实用的、能适合当前社会的市场需求的外,还必须要有严格的毕业设计管理制度相匹配。 1、学生毕业前的上一个学期末,确定指导教师,并进行毕业设计动员。有关教师提供指定格式的、“毕业设计(论文)选题报告”、“毕业设计(论文)自选题目申请书”、“毕业设计(论文)格式、书写规范”等表格供学生填写或参考,其内容包括毕业设计的选题来源、要实施的技术方案、要完成的研究工作、需配备的硬件和软件环境、需要的资金等。其中,还给出近三届本专业学生做过的论文题目,防止重复或抄袭。表格填写后交由教研室集体讨论并提出修改意见,然后由计算机系部与有关指导教师统一审批。再将所有选题和指导教师名单提供给学生,由学生和指导教师进行双向选择,有关部门根据选择情况做适当调整后公布指导教师及学生的对应名单。 2、经统一审查后,指导教师给每一个学生下达“毕业设计(论文)任务书”。指导教师与学生见面时,要针对任务书向学生讲解课题目标、实施方案、需要收集的参考书目、需要自学的内容及应做社会实践活动等,并向学生提供相关网站,让学生自己上网学习有关预备知识。 3、指导教师根据系部的统一安排向学生提供“毕业设计工作进程安排表”。该表包括在毕业设计过程中,安排对学生完成毕业设计需补充的专业知识讲座的内容与时间、上机时间、教师辅导时间、检查时间、完成每一设计步骤的进度要求、毕业设计说明书初稿上交和举行毕业答辩的时间等。学生应根据毕业设计任务书的要求,在毕业设计工作开始一周内写出开题报告,内容主要包括:资料准备情况、设计的思路与期望成果、目标任务的分解、各阶段完成的内容计划等,交由指导教师审查后,再按计划开始设计。毕业设计的时间一般在12周左右。 三、毕业设计过程中的几个重点环节 1、资料查询和实地调查。任何一个课题都是有学科基础或技术基础的。学生在做毕业设计开始,通过进行资料查询,可以了解本选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向,特别是近年来的发展趋势和最新成果,然后准备与该题目相关的参考资料。通过与对资料研究成果的比较说明自己的选题是符合当前的研究方向,或是否采用了当前的最新技术并有所改进,以进一步了解选题的意义。值得注意的是,要做好毕业设计,必须阅读一定量的近期中、外文资料,这不仅反映学生的外文阅读能力,而且有助于设计的先进性。高职学生在毕业设计之前进行必要的社会调查,是了解和加深题目理解的另一重要途径。以《企业仓储管理信息系统》这个题目为例,学生可以到实习工厂、中小企业等场所进行实地考察、了解管理信息系统的实际应用状况,通过系统现象的感性认识,逆向推测如何进行模块设计才能实现这些功能。另外,网络查询也是学习、资料查询的重要方式。指导教师要让学生按毕业设计任务书要求深入地了解本毕业设计课题,准备资料,写出文献综述并完成初步的外文翻译任务。 2、制定和论证技术方案。明确所要解决的问题后,就要提出自己解决问题的思路和方案。包括一般的程序设计、数据库设计和网站建设等,应选定编程语言、根据目标提出总体模块设计图、流程草图等,通过比较表明自己方案的价值、方案的创新之处或有新意的思路、算法和关键技术。学生阐述自己的设计方案时,要说明为什么要选择该方案,如何进一步优化数据,不足之处如何得到克服,最后完成的工作具有什么样的性能或达到什么样的水平。 3、充分发挥教师在毕业设计中的引导、辅导作用。教师在整个毕业设计工作中应该起到引导、辅导交流的作用,激励学生有足够的信心完成毕业设计工作,鼓励学生突破旧系统,展开思维的翅膀,尝试别人没有想过或没有做过的工作,注意对学生创新思维的培养。在毕业设计过程中,指导教师布置任务后,要进行具体指导和及时检查。指导教师要注重针对性与适用性,力争使毕业设计内容与学生毕业后所从事的技术岗位对口,使人才培养目标与社会的需求相一致。 4、毕业设计的先期总结和答辩准备。在毕业设计的后期,指导教师应及时进行总结,针对每个成员指出毕业设计过程中的改进之处,提出后期需要进行工作的重点和方向。并发放统一格式的编制设计说明书的有关文档,如毕业设计说明书的装订顺序、目录和正文的格式要求及正文基本结构及毕业答辩应当做的准备工作。指导教师检查资料是否齐全、是否符合规范要求、程序运行有无缺陷及答辩时要注意的问题等,然后做最后的答辩准备。毕业设计答辩开始前三天,学生需上交毕业设计的相关文档和程序资料。文档部分按规定格式装订成册,供答辩委员评阅。 5、毕业答辩、成绩评定。毕业答辩评分要做到客观、公正、公平。人员除本院教师外还聘请企业项目开发人员参与评阅和答辩工作。答辩分数可分为自述、回答问题、论文内容三部分。最后,通过答辩委员会及各位指导教师统一讨论,得出学生的答辩成绩。答辩后,答辩委员会及时总结答辩中遇到的问题,并组织部分同学参加座谈会,了解学生对毕业设计的反馈意见,以备下一届进行设计时加以改进。 四、结束语 高职学生理论基础相对较弱,但实际动手能力并不差。毕业设计给了他们一个良好的提升能力的机会。毕业 设计多选择一些项目单位的实际软件项目,让学生到公司、企业这些项目实际场合进行毕业设计,最好是在生产实际中选择那些真刀真枪的设计题目。经过我院近四届高职计算机软件专业毕业生采取以上方法和环节进行毕业设计实践,已取得较好的效果,学生适应性和实际能力有了很大提高。但也存在不完善的地方,只有通过不断地实践、研究、总结和改进方法,不断地进行毕业设计教学的改革,为培养出计算机软件专业应用型的高技能人才做贡献。 (作者单位:大连水产学院职业技术学院)
专科教育论文:全球化时代我国高等专科教育管理 一、我国高等专科教育管理面临的困境 (一)专科特色仍不突出 我国的高等专科学校大多是由以前的中专升格演化而来,部分升上来的学校仍旧保留着中专时的教育管理模式,从某种意义上说只不过是规模扩大的中专。现阶段,一些专科学校把“升本”当做未来发展的方向,走本科教育管理的道路,严重偏离了专科学校的教育现实,不能投身于专科教育的特色发展之路。事实上,并不是所有的专科学校都不能升本,升本要适应国家高等教育的实际需要,不可盲目攀比。对急于升本的学校要加强引导,在学科的建设上要有特色,更好地为发展创造条件,要顺应高等教育发展的规律。 (二)培养目标定位不够明确 因为长时间照抄照搬本科教育管理模式,专科学校又把升本作为发展目标,在很长的一段时间里,我国的专科教育好像在培育“国家干部型”的人才。设置的专业偏向于管理方面的居多,在实用技术方面的专业设置较少,这种专业设置的偏管理型在很大程度上不符合社会对专科人才的需求。这就造成专科学校培养的学生在理论知识上赶不上本科学校的学生,在具体的实用技术操作上落后于中等职业技术学校的学生,严重地影响了专科学生的社会认可程度。 (三)专科生就业形势严峻,专科教育面临新的生存危机 全球化时代世界人才流动趋势加强,对我国的人才市场造成了一定程度上的冲击。特别是在金融危机过后,世界对人才的要求也有了很大的提高,大部分企业要求求职者拥有本科以上的文化程度,造成一大批专科毕业生就业难的现象。专科生的就业难进而影响专科学校的生源,打消了专科学校教育管理的主动性,使专科教育面临新的生存危机。 二、全球化时代我国高等专科教育管理的对策 (一)坚持以社会发展需求为导向,培养高素质人才 在全球化的二十一世纪,高等专科教育的发展要坚持以社会主义市场经济为导向,坚持从社会的需求出发,要把专科教育管理和当前世界经济发展相结合,不断培养出符合当今经济发展需要的高素质人才队伍。高等专科教育管理要根据当地经济发展的现实需要,依托国家经济发展规律,开设符合经济走向的专业,要紧密联系企业,从企业的人才需求出发,开展相关调研。在信息化时代,生产力技术更新速度达到前所未有的水平,三大产业都在科学技术的推动下得到了快速的发展,专业技术人员也不断增加。在企业一线的员工一方面要掌握过硬的专业技术技能,另一方面要能够具备快速学习外界新鲜事物的能力,不断适应变化的世界,争取成为新型的现代技术人员。由现阶段的世界市场能够看出,当前我国产品还存在竞争力不足的问题,在很大程度上是由于我国科技水平的落后,工业品设计的落后,制造业相对于发达国家还有一段差距,极大地损害了产品的质量。造成以上问题的主要原因是由于我国专业技术和操作人才没有在关键的生产环节上做好工作。所以,我国的高等专科教育管理必须坚持社会主义市场经济发展的现实需求,根据经济发展和企业需求来设置专业,培养具有专业技术的高素质人才,促使我国的高等专科学校成为适应全球化发展的、为社会服务的高等教育学校,最终使专科学校成为培养优秀专业技术人员的重要基地。 (二)重视学生专业应用能力的培养,构建专科教育教学体系 全球化时代是科学技术大发展的时代,随着世界经济形势的好转以及科学应用技术的不断更新,具有高科技含量的产品的市场需求也不断增大,市场对产品的质量也有了更高的要求。但是,现阶段摆在我们面前的是企业缺乏高级技术专业人才,大批企业需要大量的高级技术实用人才参加到企业的一线工作中,这种人才一方面要受过高等教育,另一方面要具备专业技术,具有良好的实践操作能力。我国的高等专科教育所培养的人才就是企业所需的高级技术人才。所以,高等专科学校在办学的过程中一方面要加强对学生的专业知识的传授,另一方面要注重增强学生的实践操作技能,根据企业对人才的需求,企业需要什么技能的人才学校就培养什么技能的人才,坚持从市场的实际需求出发,设置符合市场预期的专业,培养能够被市场吸收的专业技术人才。所以,高等专科教育管理造就高级技术专业型人才,一定要建设以科学文化素质和专业技术应用能力培养为主的教学体系,改变传统的教学理念,要坚持与时俱进,从市场的客观实际情况出发培养人才,为企业输送合格人才。 (三)走产学结合的办学之路 在全球化时代,产学合作教育成为高等专科学校发展的重要道路。产学合作教育是指高等学校和企事业单位进行合作,学校根据企业所需的人才标准、基本技能等素质要求对学生进行有针对性的培育。这种产学结合的教育模式能够在很大程度上解决学生的就业问题,提高学校的就业率,培养出适合企业发展所需的人才。产指的就是企业等用人单位,学指的就是高等学校,企业要和学校一起为市场所需的人才制定严格的教学方案。这套教学方案设计教学设置的专业、教学方法和手段、师资安排、实训基地等各个方面。学校要有效地利用企业提供的实习场地对学生进行技术能力的培养和锻炼,使学生能够牢牢地掌握企业要求的技术水平,提升自身的综合素质,为就业打好坚实的基础。(四)加强高等专科学校的师资队伍建设全球化时代是人才不断涌现的时代,高等专科学校要想发展就要加强师资队伍建设。由于专科学生自身的特殊性,所以专科学校的教师也应当是实践技术能力强的教师,而不仅仅是理论知识型教师。因此,对专科学校教师队伍的建设,一方面要增强其专业理论知识,提升其学历水平,另一方要着重培养教师的实践操作能力,培养其动手操作能力。建设一支复合型的教师队伍需要通过以下的努力来实现。第一,教务部门要制定一个实际可操作的计划。第二,教师要摆正心态,认真学习操作技能。第三,相关主管部门要组织专业技术等级考试。第四,建立相关的奖惩制度,对不合格的教师进行一定的处罚,对合格的教师进行奖励,有奖有罚,起到鞭策作用。 三、结语 在全球化的时代背景下,我国的高等专科学校的整体竞争能力仍旧落后于本科院校。面对全球化给高等专科学校带来的困境,国家要增加对高等专科学校的政策和资金支持,积极引导高等专科学校的发展。高等专科学校要坚持以市场为导向,走产学结合的道路,重视学生专业应用能力的培养,培养符合市场需求的专业技术人才,为社会主义现代化建设做出贡献。 作者:胡伟娟 单位:河南财政税务高等专科学校 专科教育论文:国外口腔护理专科教育的体会 一、英国口腔护理专业的发展 以前,在英国从事口腔护理工作的人员不需要有该专业相应的学历。在英国,口腔科医生大多是男性,而口腔科诊室都是独立的房间,当男医生给女病人看病时,需要口腔科护士这样一个角色存在来避免某些纠纷的出现。从20世纪30年代开始,从事口腔护理的工作人员需要进行正规的培训。自2008年起,所有从事口腔护理的工作人员都必须在英国口腔协会(GeneralDentalCouncil)注册,并接受英国口腔实践范围(GDC''''sscopeofpractice)法规的约束。 二、英国口腔护理培养模式 在英国,口腔护理专业与护理学专业是完全分开的,但它们的培养模式有一个共同点,就是理论与实践有机结合,每一学期都有临床实习的课程,理论课与临床实践课课时比例为1∶1。课堂教学形式灵活,充分体现以学生为主体的教育理念。学生在校学习了相应的理论和操作之后,进入到临床实践环境中,将所学的知识和技能应用于临床实践,并在临床实践中强化、熟练和提高。很大一部分口腔临床实践技能的考核也是在临床工作环境中进行。负责技能考核的教师会在相应的时间到各个学生实习卫生机构对学生进行实践技能考核。实践技能考核是以真实的工作环境为背景,以真实的工作任务为载体,看学生能否灵活地将自己所学的知识正确地应用到临床实践过程中。在此过程中,学生、教师、卫生医疗机构皆有受益。学生可在临床实践过程中将所学的理论知识应用于实践,逐渐熟识口腔科所使用的各种仪器设备、器械、材料和药物,能够很好地配合临床医生进行各种口腔治疗,逐渐达到该岗位对口腔护士的要求。教师到医疗卫生机构对学生进行实践技能考核,可以及时地获知临床上所使用的新的知识、技能、器械和材料,等等。教师可将临床上新的发展应用于对教学活动的指导,可做到教学活动与临床实践无缝对接,人才培养规格符合临床需要。医疗卫生机构给学生提供实习岗位,减少了经济支出。 三、英国口腔科工作人员团队 英国口腔工作人员团队由口腔医生(Dentist)、口腔护士(DentalNurse)、正畸治疗师(OrthodonticTherapist)、口腔卫生士(DentalHygienist)、口腔治疗师(DentalThera-pist)、口腔技师(DentalTechnician)和临床口腔技师(ClinicalDentalTechnician)组成。GDC对每一类口腔工作者的实践范围都有明确的规定,各类口腔工作者分工明确。操作者的实践范围(ScopeofPractice)(2013年9月30日版)列出了每一类口腔工作者应该具有的知识和技能。[4]这不仅仅是一系列需要完成的任务。在从业的过程中,由于口腔医学技术的改变和个人的继续教育和发展,口腔工作者的实践范围会发生改变。该文件也描述了口腔工作者在注册之后可以发展以拓宽其实践范围的额外技能(addi-tionalskills)。口腔工作者可以通过发展自身的额外技能(additionalskills)来拓宽其实践范围,也可以通过选择更专业的实践来深入学习专科领域的知识。为了能够进行额外技能(additionalskills)操作,口腔工作者需要接受进一步的培训。某些复杂的技能,应该接受有审批资格的教育机构进行的培训并通过相应的考核。如果口腔工作者想要进行实践范围所列出的基本实践,就需要获得允许注册的相应资格。英国比较注重急救,对口腔工作者也有明确的要求。文件中指出:请注意,患者不管是不是在接受治疗,他都有可能在任何时间任何情况下发生突发事件。因此,所有注册者都应该接受处理医疗突发事件的培训并且能够进行心肺复苏。所有的口腔工作者必须遵循相同的工作标准(Stan-dardsfortheDentalTeam):①将患者的利益放在第一位;②与患者进行有效的沟通;③获得患者有效的知情同意;④有清楚有效的投诉程序;⑤与同事为了患者的利益团结协作;⑥保持、发展你的专业知识和技能,并在你的专业知识和技能范围内工作;⑦当患者处于危急状况时,增加对患者的关注。⑧确保你的个人行为能使患者获得对你及治疗过程的信任。 四、口腔科护士的实践范围 该文件对口腔护士的实践范围有明确的规定。口腔护士为其他注册的口腔工作者提供临床的和其他的协助。口腔护士基本的实践范畴有:①准备和维护诊疗的环境,包括设备。②执行感染控制程序,以预防诊室或实验室发生物理的、化学的和微生物的污染。③在其他口腔工作者进行口腔检查之后,记录口腔组织检查状况,并在牙科图表中记录牙齿状况。④准备、调配和传递牙科材料。⑤在治疗的过程中为操作者提供椅旁协助。⑥保持完整、准确、实时的患者资料记录。⑦为牙科X线片拍摄做好设备、材料和患者的准备。⑧洗牙科X线片。⑨观察、帮助和安抚患者。⑩给患者中肯的建议。如果出现医疗突发事件时,给患者和他的同伴提供帮助。将患者向为其他健康专业人士做出适当的转诊。口腔科护士在职业生涯中可以继续发展的额外技能(additionalskills)包括:①在口腔健康教育和口腔健康促进方面的进一步的技能;②为在治疗过程中接受药物镇静法治疗的病人提供帮助;③当具有特殊需要的患者在接受治疗的时候,提供帮助的更高技能;④当有患者接受正畸治疗时,提供更高技能的帮助;⑤拍摄口内和口外照片;⑥灌注和修整研究模型;⑦进行比色;⑧描记头颅侧位相。执行其他口腔工作者开出的处方时或者在其他口腔工作者的指导下可进行操作的额外技能(additionalskills):①拍牙科X线片;②放置橡皮障;③测量和记录菌斑指数;④在口腔科医生检查过伤口后为患者拆线;⑤制作咬合堤和个别托盘;⑥修整可摘矫治器的丙烯酸塑料组件;⑦遵口腔医生医嘱,使用局部麻醉剂;⑧遵口腔医生医嘱,制作口腔保护器和漂白托盘;⑨遵口腔医生医嘱,制作压膜式保持器;⑩根据口腔医生或口腔临床技师开出的处方,取印模(在适当的情况下)。口腔科护士可以遵口腔医生医嘱或者在结构化口腔保健项目的指导下使用氟保护漆。GDC明确规定,口腔科护士不可以诊断疾病,不能制定治疗计划。所有的其他技能将由一个或多个其他口腔工作人员完成。任何一位口腔工作者超出了职责的范围,都将会在GDC网站上进行公布,并把他从GDC删除,不允许其再注册,甚至需要接受法院的审判。 五、启示 1.口腔护理专科的特点要求,口腔护理人员即要有一定的护理学知识和操作技能,也要具备口腔医学基本知识和临床实践操作技能。因此,建立与国际接轨的中国化的口腔护理专业人才培养体系、资格认证体系和课程体系是非常必要的。2.职业教育要进一步加强校企合作,做到产教对接,使得人才培养规格符合行业企业要求。3.英国GDC对口腔工作人员的管理对我国口腔医学相关工作人员的管理有一定的借鉴意义。目前,随着口腔医学的迅速发展,我国口腔护理的发展也相当迅速。但是国内尚无统一的规范。对口腔工作人员进行制度化和规范化管理,可明确职责范围,提高工作效率,提高服务质量。 作者:张梅单位:江苏护理职业学院淮阴卫生高等职业技术学校 专科教育论文:医学检验专科教育的革新研讨 1实验教学 科学改变世界,解放了我们的双手,这点毋庸置疑,但是现代医学检验的自动化和智能化不是全能的,在实际临床检验当中,手动检验还是必要的工作,一些项目只能借助检验仪器,手工操作无法避免,因此,我们不能忽略了手工操作的重要性和地位。手动检验属于实践性的内容,我国长期的应试教育模式导致了不少的学生只会书本理论知识,动手能力为零,这也是我国传统教育模式所产生的负面影响,在实践上动手能力很差,以至于虽然成绩优异,但是却无法胜任这样的岗位工作。目前自动化和智能化检验设备相继问世,固然给检验人员带来了便利提高了效率,减少了工作量,但是对于学生来说并不是什么好事,本来长期受到应试教育的影响,我国的学生动手能力普遍较差,而现在自动化设备代替的手工,在学生实习阶段,实际动手能力得到了进一步的弱化,这样与医学检验人才的实践能力要求是相违背的。而相关单位在对人才录用的同时,又非常的注重实践动手能力,这也是相矛盾的地方。 2教学改革的思路与实践 通过对当前医学检验教育的现状进行分析之后,加上对于医学检验教育的现代人才要求解读,进行了一系列的改革,从目标到课程体系再到教学内容,可以说都是为了培养出更加适合现代社会需要的人才要求进行的改革,这样的改革是有针对性的,并且在经过几年的实践之后,我们发现这样的改革已经开始显现出一定的成效了,让教学质量得到了提高。 2.1确立培养目标 首先我国的人口众多,本来就业问题就非常的严峻,加上近年来高等学校的不断扩招,导致了高学历人才就业问题变得更加困难,医学专业也是如此。在这样的环境下,如何通过改变教学模式和人才培养目标,以符合现代社会要求的人才为主要方向,让学生经过学校的几年教育之后能够胜任相关专业岗位,可以在社会的竞争中保持竞争力,这是所有高等院校都迫切希望解决的问题。因此我们需要以现在医学检验专业教育现状为基础,深入了解医学检验专业内涵,结合现代社会新型人才的要求,以医学检验基础知识为基础,注重学生的创新意识和创新能力,培养学生的动手实践能力,将学生的素质进行全面的培养和提升,以学生的未来为己任来进行教育模式和教育目标的改革。 2.2构建课程体系 我们在对过去的已经发展到一定阶段的课程体系进行改革,要有打破传统局面的决心,把过去的四类课程变成五类课堂群:公共基础课程群、基础医学课程群、临床医学课程群、人文社科课程群、医学检验专业课程群。各课程群之间不是相互独立没有关联的,我们以系统的管理和教育模式,将各课程群之间进行相互连接和渗透,始终秉持着医学发展的规律来进行各课程群的交融,在这一过程中要注重对学生创新能力和动手能力的培养。 2.2.1加强基础教育,重视终生学习现代社会的发展速度越来越快,过去是十年一变,现在基本上年年都在变,因此知识的教育始终是跟不上时代的发展的,那么我们在对学生进行教育的时候怎么样去解决这样的一个问题呢?授人以鱼不如授人以渔,我们需要做的就是教会学生怎么样去学习,自主去学习的能力。未来各专业领域的渗透和交互必然会越来越紧密,因此除了注重现有内容的教育,教育上要培养学生自我学习的能力,加强学生获取信息的能力,一些其他学科也必须兼顾。 2.2.2强调检验专业特色,精选主干课程医学检验学科需要其他的医学学科来作为基础的学科,因此其他医学学科知识是学好医学检验学科的基础,在对医学检验学科学生进行培养时必须要重视其他医学学科的基础教育。在对医学检验学科的优秀课程设置上要突出其特色,检验学科和临床学科有所不同,检验学科的实践能力比较强,因此一些比较偏向于纯理论的类似于基础化学、药理学、高等数学等可以进行弱化,相对的分析化学、生理学、生物化学、物理学、微生物学、免疫学等则是其优秀学科。并且我们不能单独的只关注检验学科的教育,检验学科要以其他医学学科为基础,临床学科相关知识能够为检验学科提供更多的信息,所以要加强两者之间的联系。 2.2.3合理设置专业课程,突出创新和实践能力专业课的设置除了要把握好理论性的内容之外,还要注重实践性,教学内容能够激发和培养学生的创新能力,通过专业课的教学之后学生的动手能力能够获得较大的提升,这才是专业课的主要目的。首先,教学内容除了传统知识还需要具有前瞻性,融入当前的高新技术,保持教学内容的新鲜程度。教师善于启发学生思维能力,以创新和动手为主要目标来进行教学。其次,加大实验课的课程比例,医学检验学科本来就是一门实践性的学科,将来的工作岗位也是实践性的内容,因此在对基础理论知识进行教育之外还要加大实验课的比例,达到1∶1的状态。立足于学生的操作能力之上进行教学。 2.2.4坚持整体优化,不断提高综合素质前面提到将过去四类课程体系变成五类课程体系,划分之后要注重各体系之间的关联系,保持教学的整体性,内容上既不能过分覆盖又不能有漏洞产生,因此需要体现出个课程群之间的渗透和交互。以教学的整体性来提升学生的综合素质,通过各学科的妥善设置来让学生的学习思路更加顺畅。 2.3实验教学改革 实验可以说是医学检验的精髓,通过实验教学可以让学生的各方面能力都得到提升,并且最直接的提升就是现代学生普遍缺乏的实践操作能力。我国教育部在2001年的时候就有了针对学生实验课的一些要求,这说明很早之前我国就开始注重实验教学在医学检验学科中的重要性,我们必须按照国家教育部门的要求,加大对实验教学的改革力度,去不断的完善实验教学内容和实验教学设置,通过实验教学来提升学生的实践能力,充分发挥实验教学联系理论和实践的桥梁功能。医学检验专业的实践性内容非常的多,课堂上教师给学生进行了相关理论和实验的操作方式,但是学生始终只是停留于听的阶段,没有亲身接触过,因此要想真实的感受和参与实验内容还是需要通过实验课程来进行,而且实验课程是对课堂内容的巩固教学过程,通过动手来进行记忆的加深以及细节的把握。 2.3.1临床检验基本操作技能强化训练以学生个体为单位进行了专项强化训练档案设置,主要目的就是为了让每一个学生都能够通过培养来进行临床检验操作能力的提升和达标。我们将实验室进行了完全的开放,有相关教师进行管理,其操作流程都规范化,对学生进行组织训练,在一段时间之内要求学生完成相关的基本操作项目,结束之后接受考核,然后开始下一项,这样进行循环,将所有的临床检验基本操作项目全部完成。针对学生的各种项目都有相应的考核标准,以体现考核的公正性。在考核方面我们也不是单纯的只注重学生的一次性实验内容,把学生的实验成绩分为平时、实验理论和实验操作三个部分,以更加真实的体现出学生的真实状态和水平,这样的考核也更加的公正。临床检验基本操作技能强化训练的主要目的就是提升学生的动手实践能力,以实践的作风去工作,提升学生综合素质。 2.3.2开设综合性和设计性实验课我们开展各项教学改革的目的就是为了提升学生的综合能力、创新能力、实践能力,而各学科在教学过程当中是独立的,尽管有渗透也很有限,那么如何真正的将教学的各项内容进行融合呢,我们就采用了综合性和设计性实验课的方式,让学生通过现有的知识来进行综合实验,或者让学生进创新实验设计环节,这样的教学模式更加能够激发学生的创新能力,促进思维发展,提高他们的动手能力,如泌尿系统疾病常用实验室检查特点及结果分析,前清蛋白试剂制备及透射比浊测定方法的建立等实验内容。 3结语 医学检验注重实践动手能力,因此我们在对医学检验学科学生进行培养时不能只关注他们的理论知识部分,而忽略了动手实践内容,通过对现有医学检验专科教育状态的分析和研究,制定一系列的改革措施,针对学生的创新能力、动手能力和综合素质的培养来进行,为学生的将来负责,让学生走出校门步入工作岗位能够经得起考验,可以胜任这样的工作,这才是我们高校教育的主要目的。 作者:姜世君单位:大庆医学高等专科学校 专科教育论文:专科教育 摘要:目前,从我国生产力、科技发展和基础教育水平等角度看,专科教育仍具有较大的发展潜力,但同时也面临看来自各方面的严峻挑战。在发展潜力与严峻挑战并存的现实情况下,专科生必须重新定位,不断提高自身综合素质,增强适应社会的能力。 关键词:专科教育;培养;应用型人才 专科教育,是我国高等教育的一个重要组成部分。从1984年起,我国普通专科教育就开始了从社会主义初级阶段国情出发,学习借鉴国外应用型人才的培养经验,主动适应社会经济发展需要,探索高等应用型人才培养的道路。随着国际、国内形势的发展,我国高等专科教育电呈现出新的特点。党的十五大提出:“培养同现代化要求相适应的数以亿计高素质的劳动者和数以千万计的专门人才,发挥我国巨大人力资源的优势,关系21世纪社会主义事业的全局。”在这个背景下,我国确立了大力发展高等专科教育的方针,并从1999年秋季开始明显扩大了高等专科教育的招生规模,使高等专科教育经历十多年试点阶段后,进入了规范发展阶段。就目前我国生产力、科技发展和基础教育水平看,专科教育仍然具有较大的发展潜力,但是专科教育的发展不是一帆风顺的,有来自各个方面的严峻挑战。在发展潜力与严峻挑战并存的现实情况下,作为高等专科教育的主体——专科生必须认清形势、摆正取向、学社会所需,不断提高自身的应用能力和增强适应社会的能力。 一、专科教育面临的挑战 1.国际人才大竞争的挑战。21世纪将是经济、科技、综合国力等激烈竞争的世界,而最主要的竞争体现在人才的竞争上。受专科学校学制短的限制,如何培养参与国际竞争的实用型、复合型人才是专科学校着力解决的问题之一。 2.高科技大发展的挑战。面临高新科技大发展,高等专科学校一方面要加强教学改革,以培养复合型、创造型并具有一定的动手能力的人才;另一方面要努力把新科技、新领域的先进知识和技术方法融入教学,融入人才培养之中。 3.人才层次需求结构的挑战。社会用人部门对毕业生学历的“高移”,促使专科人才出现结构性矛盾,分配难的现象逐渐突出。研究高等专科的特色效应,构建反映应用技术型人才培养模式是专科学校的当务之急。 4.教育体制和结构调整的挑战。按照“共建、调整、合作、合并”以及“三改一补”的方针,专科学校也应适应本地区经济和教育结构的变化需要,适时把握时机,及时调整发展战略,找到最佳定位点。 二、专科教育的发展潜力 高等专科教育到底有没有它存在的必要?虽然新近通过的《高等教育法》已明确规定专科教育是一种高等学历教育,但在这个问题上存有疑虑的人仍然不少。 1.从我国生产力和科技发展的水平看,专科教育不能少。我国生产力发展水平很不平衡,大量的低水平的生产力需要提高。从总体上看,我国经济正处在工业化、商品化、社会化、现代化的过程之中。工业发达国家的历史表明,这个发展阶段需求量最大的是应用型的高级专门人才,大体上相当于我们现在的高等专科和高等职业教育所培养的人才。 2.从我国基础教育的水平看,专科教育在相当长的时期中不能少。我们国家很大,在义务教育之后,学生可选择在中专、中技、职业高校、大专、本科等不同层次和类型的学校就读,然后进入社会工作。接受专科教育应是许多学生的选择目标之一。 3.从我国高等教育资源的静态配置和动态发展看,稳定和办好专科教育,也甚有必要。道理很简单,在我国现有的1000余所高等学校中,专科约占113,年招生数超过113,专科办学成本低,人才出得快。 4.从人的认识水平差异角度看,专科层次也有长期存在的必要。不管社会能够提供多么充分的教育条件,事实上,总有人对读书这件事不那么有兴趣,到一定程度就“读不下去了”。这其中的原因还有待心理学和认知科学研究探讨,但这个事实需要我们予以注意。对于这样一个群体,在中等教育与本科教育之间提供一个选择、发展的机会,无论对社会资源的利用还是对人的全面发展来说,其意义都不能算小。 三、专科生的取向 我们经常听到同学们自叹“专科生层次低”、“专科生就业难”等等,也感受到用人单位“非本科生、研究生不进”、“专科生免谈”等人为设置的高门槛的阻拦。专科毕业生真的是出路有限、没有前途吗?通过几年来对往届毕业生的跟踪调查发现,专科生不仅能够很好地融入社会,而且在各行各业均大有作为。究其原因主要在于他们具有较强的专业应用能力和社会适应能力。因此,要从根本上解决专科生就业难问题,关键在于提高专科生的应用能力和增强专科生的社会适应能力。 1.专科毕业生要有科学合理的知识结构。专科生在自我提高的过程中,必须注意逐步形成较为理想的知识结构。因此,专科生在掌握扎实的专业知识的同时,也要注意尽量拓宽和专业有关的知识面。一个人不可能有足够的精力保证在所有方面都出类拔苹,这就要求毕业生必须在某一两个专业方向上,力争取得超过别人的优势,择业时在与本专业门类人才的竞争中才会掌握主动权,也才有可能被优先聘用。同时,在精力允许的情况下,要有选择、有意识地拓宽自己感兴趣的领域,争取一切机会扩大知识面。 2.专科生要以应用为重点,学以致用。拥有扎实的理论基础固然重要,然而专科生的主要工作岗位在基层一线,因此以应用为重点才是专科生的优势所在。一个专科毕业生,有较强的动手实践能力,能够随时灵活熟练地处理生产第一线的问题,必然会受到用人单位的欢迎。 3.专科毕业生要面向基层,积极融入社会。通过对专科毕业生的调查了解发现,不少毕业生首先想到的是我能得到多少?社会能给予我什么?有些毕业生留恋城市生活的舒适环境,不愿意到艰苦的地方去创业;有的社会适应能力差,不从自身找原因,一味地责怪社会不公平。从社会的人才总需求量来看,专科毕业生就业并不十分困难,难的是找到一份毕业生自认为“理想”的职业。正是这种理想和现实的错位,造成了专科生择业难的困惑。 4.努力掌握先进的技术和方法,学社会所需,专科教育的特点要求在教学中加强学生实践能力的培养。由于种种原因,专科生接触新知识、新技术的机会比较少,这就要求专科生在打好专业基础的同时,尽可能多关注一些当前社会的热点问题。这些热点问题主要可分为两类:其一是新技术发展动向。专科毕业生应多参加学术报告会、新技术研发新闻会等,丰富自己的专业知识,并及时了解相关相近新技术发展动态,激励自己不断提高技术水平和获取有益的经验,增强自己专业开拓的信心和勇气。这一过程虽然漫长,如能坚持,必将获益匪浅。其二是关注社会科学的新发展。社会科学的学习不仅是必要的,而且也是必需的,对理工种毕业生而言尤其如此。人文社科知识的积累是学生丰富社会经验和实践知识的有效手段,是增强学生社会适应能力的方法之一。这一过程主要取决于学生自身的自觉程度。如果一个专科毕业生能深切地关注自身的社会道德修养,其社会适应能力也必将有一个大的提高,并帮助其成功地融入社会,成为一个合格的社会所需要的人才。 综上所述,提高专科毕业生的专业应用能力是毕业生有效择业的前提条件,而较强的社会适应能力是专科毕业生成功融入社会的必要保证。只要同学们端正择业态度,调整就业期望值,提高自身综合素质,满怀信心,迎接市场挑战,未来仍将充满光辉和灿烂。在机遇和挑战面前,专科教育工作者应该时刻牢记历史教训,保持清醒头脑,运用教育的内外部关系规律和可持续发展的价值观,来努力寻找出适合中国专科教育发展的正确指导思想,积极进行专科教育的办学体制改革、专科教育的管理体制改革及其他配套体制的改革,建立主动适应社会主义市场经济发展的专科教育的运行机制。 专科教育论文:专科教育中应用型人才的培养综述 关键词:专科;应用型;职业素质 提要:本文通过分析“应用型”人才培养过程中的误区,探讨应用型人才职业素质标准依据,提出应用型人才职业素质培养方案,并提出职业素质培养建议。 现在的专科教育是培养应用型人才的主要阶段,培养出大量的实践能力强、可以“用”、“用”的上的应用型人才,是当前专科教育不可忽视的培养目标。在经济建设的热潮中,“人”作为基本的建设要素,被赋予了新的要求,经济建设需要大量的、新型的人才作为人力支持。高等院校作为人才培养的阵地应当发挥好应有的智能作用,为经济发展提供人力资源、人才支持。而“应用型”人才以“用”为直接目的,是服务于社会、服务于经济建设的最直接的人才。 一、现有专科教育中的重点与存在的误区 (一)专科教育中的重点。如何才能培养出一大批综合素质高的应用型人才,是当前专科教育的迫切任务。而职业素质是保证学生在求职过程中和就职工作过程中顺利进展的基本条件,及早、系统地培养学生的职业素质是专科教育的重点。职业素质是劳动者走向就业的基本条件,是劳动者对社会职业了解和适应能力的一种综合体现。应用型人才职业素质应包括以下方面: 1、知识以“实用”为前提。知识可以通过系统的专业教育和社会继续教育来获得。专业教育应联系实际选择实用型、操作型知识,以增加学生的职业潜力;而继续教育的作用是补充一个人的知识构成,需要在实际工作中获取。 2、具备专业化的高级职业技能。职业技能必须以应用为导向,是执行能力的体现,它需要熟练掌握所从事专业的知识、技能,以及具备良好的时间管理能力、有效沟通能力、高度的服务意识和准确的分析解决问题的能力。 3、以敬业为导向的职业态度。敬业既是一种职业态度,也是职业道德的崇高表现。一个具有敬业精神的人,即使工作能力相对低一点,也能找到发挥自己作用的空间。 4、学会求取生存的职业心理素质。在竞争社会,每一个职业人的职业生涯中都将会面临挫折和困难。因此,能否面对工作中的挫折、差距、失败自我调整心态,对现代人来说也是一项能力指标。 (二)现有专科教育中存在的教育误区。现在的专科教育是培养应用型人才的主要阶段,但专科教育刚刚从传统教育转变过来,所以不可避免地还存在一些旧式的观念、做法,这些做法会影响学生职业素质的养成,妨碍应用型人才的培养。 1、应用型人才培养的目标不仅仅是拥有专业知识,而且包括提高其从业能力。专科教育教学和培养的目标是什么?是让学生有了一定的专业知识呢,还是使他能够在具体的从业中把工作做得更好?笔者认为,这二者不是完全对立的概念,其之间有联系,但又是不同的,而且是混淆不得的。我们的培养目的,不是使学生有了“毕业证书”、仅仅是“毕业证书”的持有者,不是让他们成为只能适应学校而不能适应企业和社会的“人才”,而是使他们在经济社会发展中能够尽情发挥才能,创造应有的价值。然而,在以往的专科教育教学和学生培养中,我们确实存在着混淆知识和能力两个不同概念的问题,误认为知识就是能力,学生只要有了专业知识,也就等于这个学生有了从业的能力。其结果是,一些学生手里拿着毕业证书,不能很好地选择职业,更谈不上创造良好的从业效果。这种误解严重偏离了现代专科教育教学和培养的目标,影响了学生在工作实践中发挥作用,与新型人才观有着很大的反差。 2、“只管到学生走出校门”的做法影响了学生的社会发展潜力。我们通常的认识是,学生毕业拿到毕业证书了,这就是学校的教学任务完成了,至于学生在工作岗位上发展的如何,有没有发展后劲,那不再是学校的责任。现在的专科教育是市场化的,一切以用人效果为评价准则,在学校考试成绩再好的学生,如果在工作岗位上不能很好地发挥作用,那也不会受到欢迎。这只能证明学校在教育和培养方面的不足,也说明这样的教育和培养是脱离社会发展要求的。市场化的用人标准是看他做得怎么样,而不是看他的文凭如何。企业和社会不会养闲那些只有高文凭而无实际能力的“人才”,如果一个学校只培养这样有高文凭而无实际能力的学生,那这样的学校不会具有生命力。对于面向市场的学校的评价标准,不是建立在学校自己的内部,而是建立在用人需求那里。就似检验一个企业的产品一样,它的质量优劣不是企业自我作出的,而是在消费者那里。目前,在用人方面已经出现了对专科教育质量产生疑问的看法,这不能不引起我们对自身教育存有偏差的再认识。 3、认清非技术性因素在应用型人才培养工作中的必要作用。既然专业知识不等同于能力,那么,我们就必须认清从知识到能力过程中的非技术性因素的作用。一个学生的实有水平能否发挥出来,不是专业理论知识本身所能决定的,它还要靠大脑中那些非技术性因素的支配,包括情感、意识、理性等等,也要受到实践环境中各种因素的影响,包括社会经验、为人处事态度等方面。例如,一个专业知识成绩很好的学生,由于不了解用人市场的情况,或是没有选择好专业的发挥点,或是没有处理好当时的人际关系,或是情绪不好,或是性格上存在某种不足,那么他的专业知识就很难发挥出来,或者说难以发挥得好。所以,我们既要看到专业知识对于一个学生发挥自我价值的基础性作用,更要看到非技术性因素对于专业知识水平发挥的影响和制约作用,而且这种作用往往是遏制性的,它会使得应有的专业知识水平的发挥等于零。我们看到有些学生在学校里的成绩分数很高,但到了社会生产实践中发挥的价值却反而不如那些比他考核成绩差的学生,之所以如此的原因就在于他不能适应其所处的环境,不能将自己的知识与其需要有效地结合起来,这正是现有专科教育教学和培养的薄弱点。 二、应用型人才职业素质培养建议 通过以上现有专科教育中的教育误区分析,现代专科教育培养应用型人才过程中,职业素质的培养应当及早培养、应当多方面着手,职业素质的培养是一项综合性的艰巨任务,包括多方面的内容: (一)将职业道德、职业礼仪教育贯穿于教育始终。从基础职业教育开始,到培养良好的伦理道德行为规范、职业礼仪和服务意识,均是我们专科教育的内容。 (二)培养学生的优秀能力和通用能力。确保学生具备适应多种职业岗位的能力和较高的综合素质;提高生存需要的职业能力和发展需要的综合能力,重视动手能力训练,发展操作技能潜能,使高级应用型人才所需的实践能力、分析能力、解决实际问题能力和创新能力等得到良好发展,培养“双手万能、手脑并用”。 (三)建议进行理论、实训、科研相结合的课程体系和教学改革。我们的教学应在宽基础前提下增设专门的实践课程;专业课程采用理论、实训相结合教学方式;还要定期举行新知识、新问题、新观点的讲座。同时,注意培养学生的科学研究能力,可给出学生与将来职业有关的课题,让学生自行查找资料、自我分析总结、探索解决方案,培养其独立解决实际问题的能力,使学生实际工作能力更符合将来职业的要求,可缩短职业教育与岗位需求的距离。 (四)在基础职业教育中,要有人生发展战略意识和职业生涯设计规划。高职高专教育的人才培养目标应紧扣人才市场需求,多采取参观、观摩实习等教学形式。使学生提前了解工作环境,加强学生参与教学实践的兴趣和能力。学校可与企业联合办学,以企业和市场的需求为依据,满足学生终身发展教育的需要,培养企业急需的各方面人才。以服务为宗旨,就业为导向的培养模式,反映了专科教育的本质特征和办学方向。 (五)在成功素质中,情商诸因素决定着个人职业发展的高度。健康的身心和人格素质、吃苦耐劳的意志品质、自信心、控制情绪、抓住机遇等非智力因素具有非常重要的作用,因此,应用型人才的培养既要重视知识技能综合素质,更要强调心理素质的陶冶,这是应用型人才职业素质中非常重要的方面。 三、良好的就业心理是应用型人才职业素质的重要方面 随着社会竞争的日益激烈,对毕业生而言,就业压力越来越大。其中,专科毕业生由于学历稍低,在就业面前,竞争力相对处于劣势地位。及早培养专科生良好就业心理是不容忽视的,是帮助其就业的必要条件,也是职业素质培养的重要方面。 (一)职业兴趣的培养和强化。职业兴趣是热爱工作的前提,要让学生了解职业兴趣对就业的重要性,强调对专业知识、技能的积累是产生职业兴趣的基础,职业兴趣不是与生俱来的,而是持久的注意和不懈努力的结果。在教学工作中可通过介绍将来职业的重要性、改用多彩教学方法、引导及早接触等方式来培养和强化学生职业兴趣。 (二)教育学生对职业的期望应立足现实,不可过分理想化。专科学生应当在对自我有充分、客观的认识基础上,灵活求职,对待心仪的职位不可期望值过高,严禁“一棵树吊死”的心理,放弃过分理想化的择业心态,应多方联系、多方选择。 (三)对学生自信心的培养。专科生在求职就业过程中难免会遇到波折,稍低的学历,在就业面前会产生缺乏自信乃至自卑心理,影响了顺利就业。因此,我们要引导学生树立积极进取、乐观向上的生存观,学会辩证地分析、比较问题,要树立认真、刻苦、脚踏实地的学风,让学生认识到自信来自真才实学。 专科教育论文:师范专科教师教育发展路向研究论文 摘要:师范教育由三级向二级转型,对师范专科学校的教师教育而言,既是挑战又是发展的机遇,明确发展路向,师范专科学校教师教育将有新的发展。 关键词:师范专科学校教师教育 近几年,随着我国高等教育的改革与发展,师范专科学校(以下简称师专)已由单一的教师教育办学格局转为教师教育与高职教育共存发展。教师教育在“三级师范向二级师范”转型中面临巨大的挑战。首先,培养目标的下移,由培养合格的初中教师转为培养小学教师;其次,小学教师已经由量的需求转为质的需要,必须以内涵建设培养高素质的小学教师。再次,教师要由熟悉的初中教师的培养方式转为小学教师的培养方式,这对每一个教师都是一种考验。新的挑战也为师专教师教育的发展提供难得的机遇。明确发展路向,师专的教师教育,应该大有作为。 一、发挥优势,树立为国家培养基层人才的自信心 师专对我国基础教育的改革与发展功不可没。近十几年来教师教育改革进行得非常神速,中师资源几乎丧失殆尽,相当多的师专或独立升格,或与有关院校合并后升格。目前,仅存的师专不足50所,其中80%以上分布在地(市)一级,是地(市)唯一的一所高等学校。顺应师范教育的转型,师专应充分发挥自身优势,把培养重点转向为国家培养基层人才(小学教师)。 一是源于转型的培养目标要求师范教育体系由三级向二级转变,取消原来的中师,小学教师的培养任务由师专承担。 二是源于师专大多有悠久的办学历史,在办学理念、教育教学管理、人才培养尤其是为基础教育服务等方面积累了丰富的经验,具有明显的地方特色和优势,为转型发展奠定了良好的基础。 三是本科师范院校和综合性大学对培养普通小学师资兴趣不大。1998年教育部师范司正式启动“面向21世纪培养专、本科学历小学教师专业建设”项目,从此,我国开始了高师院校设置小学教育本科专业的尝试。2002年小学教育本科专业被正式列入国家教育部设置的本科专业目录,小学教师培养正式纳入高等教育体系中。截止到2005年,全国高师本科院校有96所,培养本专科师范生的综合性非师范院校达到207所。而目前全国仅有97所高等院校开设小学教育专业,大多数高等院校对培养小学教师兴趣不大。“本来期望其他大学都来培养师资,但综合性大学对培养普通中小学师资根本没有兴趣”。 这为师专发挥优势占领市场提供了充足的条件。 四是本科师范院校(或综合性高校)在“教师职前培养中“去农村化”非常严重,师专仍是农村师资的培养主体。多数师范院校(或综合性高校)培养农村教师的目标不明,他们普遍缺乏培养农村小学教师的经验,相关师资也缺乏农村教育体验,对农村教育教学规律,农村中小学生的特点,适合农村学校实际的教育教学方法了解不够,培养的学生也极少愿意回到农村,特别是“村小”任教。而师专所具有的处于地级市的地理位置和培养农村初中教师的经验,使其熟悉农村、了解农村中小学校和中小学生,在培养农村师资方面具有得天独厚的优势。 可见,师范专科学校的教师教育在农村教育发展中的地位和作用不可低估。要树立信心,加强内涵建设,努力为农村教育输送更多的高素质的毕业生,为农村基础教育发展做出新的贡献。 二、科学定位,服务地方基础教育发展 学校办学定位是事关学校发展战略的“顶层设计”,是大学的理想与价值追求的体现与反映,是办学成败的关键。师专的教师教育要走好转型发展这步棋,首先,要转变观念,理清思路,对教师教育进行科学定位。师专教师教育的定位要立足于自身的办学实力和现实状况,从自身的校情出发,坚持实事求是,同时要考虑地方性和市场性。只有准确、合理的定位,才能保证教师教育的持续、健康发展。 师专教师教育的定位,可以从以下几个方面来考虑:一是办学方向定位。师专大多分布在各地级市,立足地方、服务地方、依托地方,这是师专生存和发展的基础。因而教师教育应以满足地方基础教育发展的需要为主线来确定办学目标,为农村地区“两基”成果巩固和发展需要,做强做优教师教育。二是培养目标定位。提高教师队伍素质的重点和难点在农村。农村地区中小学教师专业化水平不高,优质师资奇缺,部分边远山区的初中教师仍需要师专培养。因此,师专教师教育的培养目标定位于“培养服务地方农村地区小学教育为主的思想政治素质高、教育理念先进、师德良好、专业基础扎实、教育教学能力强、体魄健全、学生欢迎、人民满意的优质基础教育师资”比较切合实际;三是服务面向定位。师专是地方高校,教师教育在服务面向上理应发挥地方优势。立足地方、服务基层,为提升地方基础教育品质提供丰富的智力资源和技术支撑。四是办学特色定位。办学特色对高校发展来说是至关重要的,高校只有在某方面有所突破,形成特色,才能在激烈的发展竞争中立于不败之地。对于地方师范院校来说,其办学特色不能离开“师范性”和“地方性”两个基本前提。因此,师专应针对自身的特点培养优秀的小学师资,占领农村小学师资市场等方面形成办学优势和特色,从而更好地为地方基础教育发展服务。 三、产学结合,实现校校合作双赢 产学结合是培养应用型人才,提高教育质量的重要途径。师专教师教育产学结合主要是通过教学与生产冲小学校)、科研实践活动的有效结合,提高人才培养的质量,为地方输送高素质的基础教育师资。在“依托基础教育、服务基础教育、引领基础教育”三个不同层次上开展产学研合作教育。 依托基础教育。教师教育应紧紧依托农村基础教育对人才的素质需要、教育教学经验丰富的骨干教师资源、学校的教育教学场地等进行教师的培养和培训。根据基础教育课程改革的需要和农村学校的实际,确定人才培养目标,进行专业设置、改革教育内容和教学方法,为基础教育提供较高水平的师资来源;让中小学及其优秀教师参与到教师教育体系中来,共同培养未来教师。通过选派中小学的优秀教师作为师专的兼职教师、为师范生开设专题讲座,使师范生了解基础教育实践层面的最新发展动态,丰富师范生的感性经验;依托中小学的教育教学场地和丰富的教育教学资源,共建教育实践基地,搭建教育理论与教育实践联系的桥梁,为师范生的教育见习、顶岗实习提供便利,为师专教师的教育研究提供平台。 服务基础教育。这应该是师范院校的一个重要使命,一项基本职能。因此,师专教师教育要立足于地方基础教育的发展,不断引导教师面向基层,服务农村基础教育。教师要主动走出去,进入地方,深入农村中小学,在学校管理、师资队伍建设、教学科研等方面为农村中小学校提供全面支持。首先,积极回应基础教育新课程改革。在培养目标、专业设置、课程内容等方面充分考虑并满足中小学的需要。其次,积极参与新课程改革的培训工作。不仅进行理论培训,还要参与校本培训和校本教研,对教师的教学实践进行指导。再次,主动与中小学开展课题合作研究。使研究做到即时现用,有效解决教育过程中的实际问题。 引领基础教育。实质就是理论对实践的指导,理论与实践之间的对话,理论与实践的紧密结合。引领具有以下特点:客观性(依据客观实际情况);创新性(提供有效的帮助);示范性(发挥辐射作用);实践性(深人中小学教育教学第一线)。高师院校积聚了一批教育研究人员,其学科构成与中小学相对应,并有一定的沟通渠道,高师院校引领基础教育比其他院校更有优势。“引领的基础是研究和参与。师专的研究人员和教师要深人中小学教育教学一线,与教育实际工作者展开合作对话,在合作对话中用先进的教育理论指导一线教师并开展教育教学的行动研究。应避免教育研究人员与中小学一线工作者之间产生“生产——消费”“传授一接受”的单向关系。 在产学有机结合中,中小学校可以获得师专的智力资源、信息资源、技术支撑和研究成果支持得以实现改善。教师可以获得师专的专业人员支援得以发展,师专在人才共育和实践基地共建中达成人才培养日标,教育研究人员能够在一线的研究中获得新的理论生长点,实现理论与实践的融合,为专业的持续发展注入生命力,从而实现产学结合、校校联动、合作共赢的格局。 四、加强建设,以品牌求发展 师专的教师教育要做强做优,关键在于加强建设,把教师教育打造成品牌。山不在高,有仙则名;水不在深,有龙则灵。与本科师范院校和综合性师范大学拼学术研究、全国知名度不是师专的长处,坚持打造“精品师范”的办学理念,充分发挥自身优势,求特色、创品牌,在地方形成一枝独秀不是不可能。因此,要加强建设,完善机制,重视规划,保证投入,确保形成地方品牌。须抓住几个最关键环节: 一是人才培养模式改革。建国以来,师专办学目标非常明确,就是培养合格的初中教师。教学过程普遍存在重教师传授,轻学生研究;重学习结果,轻学习过程;重理论学习,轻实践应用;重专业知识,轻职业技能。毕业生的职业能力、创新精神和实践能力不足,工作的适应期长。在新的形势下,师专教师教育的人才培养模式的改革尤为迫切,根据基础教育改革的需要和人才培养目标下移的现实,可采用“l+l+l”的培养模式,即建立“通识教育+学科专业教育+教师专业教育”的培养模式。小学教师需要的是宽广而不是专深的专业知识,掌握教育教学规律,有较强的职业技能,而且他们最好在艺术方面有所专长。因此,在第一年的通识教育阶段,应注重文理渗透,重视培养艺术修养,学生集中修完公共专业课、专业通修课。第二年学生集中一年时间修完学科专业课程,最后一年修完教师教育课程,完成教育实习、自主研习和实践活动训练。该人才培养模式更加有利于综合型、多能型小学教师的培养。 二是课程建设。课程是人才培养的优秀。在课程设置方面不能简单照搬原来培养初中教师的课程来培养小学教师。应以教师教育课程改革的新理念为指导,反映基础教育课程改革对教师教育的新要求和农村学校的实际设置课程。在课程体系、内容选择和教学方法等方面有所创新,要加大课程建设的力度,建立课程负责人制,由课程负责人组建教学团队,围绕该课程进行精品课程、网络课程、重点教材、教改项目等建设。职前教师教育课程建设,力求在提升学生综合素质的同时提高对基础教育改革发展的了解,树立扎根农村教育的信念。公务员之家: 三是师资队伍建设。师专的教师对于初中教师培养具有丰富的经验,但对小学教师培养的特殊性缺乏认识,简单照搬初中教师的培养方法来培养小学教师,难以适应小学教师应具有较高综合素质的要求,因此,要建设一支能适应小学教育需要的现代师资队伍。不断提高教师的思想政治素质、道德修养和业务能力,进一步完善新教师培养制度,健全教师的竞争激励机制,增强教师终身学习意识和质量意识,把质量意识内化为教师先进的教育思想,并转化为教师自觉的教学行为,以质量树品牌,以品牌求发展。 四是营造氛围。要高举师范教育的大旗,在校园文化建设中营造浓郁的为师氛围。不仅要形成浓厚的研究氛围和严谨求实的学风,还要有浓厚的师范人文环境。用教育家的塑像、教育名人名言感染熏陶学生;让基层优秀毕业生的爱岗敬业、奉献教育的感人事迹震撼学生;让催人奋发向上的校歌激励学生。使学生坚定“是金子总能发光,到基层同样能成才”的信念。 专科教育论文:专科教育思考分析论文 摘要:目前,从我国生产力、科技发展和基础教育水平等角度看,专科教育仍具有较大的发展潜力,但同时也面临看来自各方面的严峻挑战。在发展潜力与严峻挑战并存的现实情况下,专科生必须重新定位,不断提高自身综合素质,增强适应社会的能力。 关键词:专科教育;培养;应用型人才 专科教育,是我国高等教育的一个重要组成部分。从1984年起,我国普通专科教育就开始了从社会主义初级阶段国情出发,学习借鉴国外应用型人才的培养经验,主动适应社会经济发展需要,探索高等应用型人才培养的道路。随着国际、国内形势的发展,我国高等专科教育电呈现出新的特点。党的十五大提出:“培养同现代化要求相适应的数以亿计高素质的劳动者和数以千万计的专门人才,发挥我国巨大人力资源的优势,关系21世纪社会主义事业的全局。”在这个背景下,我国确立了大力发展高等专科教育的方针,并从1999年秋季开始明显扩大了高等专科教育的招生规模,使高等专科教育经历十多年试点阶段后,进入了规范发展阶段。就目前我国生产力、科技发展和基础教育水平看,专科教育仍然具有较大的发展潜力,但是专科教育的发展不是一帆风顺的,有来自各个方面的严峻挑战。在发展潜力与严峻挑战并存的现实情况下,作为高等专科教育的主体——专科生必须认清形势、摆正取向、学社会所需,不断提高自身的应用能力和增强适应社会的能力。 一、专科教育面临的挑战 1.国际人才大竞争的挑战。21世纪将是经济、科技、综合国力等激烈竞争的世界,而最主要的竞争体现在人才的竞争上。受专科学校学制短的限制,如何培养参与国际竞争的实用型、复合型人才是专科学校着力解决的问题之一。 2.高科技大发展的挑战。面临高新科技大发展,高等专科学校一方面要加强教学改革,以培养复合型、创造型并具有一定的动手能力的人才;另一方面要努力把新科技、新领域的先进知识和技术方法融入教学,融入人才培养之中。 3.人才层次需求结构的挑战。社会用人部门对毕业生学历的“高移”,促使专科人才出现结构性矛盾,分配难的现象逐渐突出。研究高等专科的特色效应,构建反映应用技术型人才培养模式是专科学校的当务之急。 4.教育体制和结构调整的挑战。按照“共建、调整、合作、合并”以及“三改一补”的方针,专科学校也应适应本地区经济和教育结构的变化需要,适时把握时机,及时调整发展战略,找到最佳定位点。 二、专科教育的发展潜力 高等专科教育到底有没有它存在的必要?虽然新近通过的《高等教育法》已明确规定专科教育是一种高等学历教育,但在这个问题上存有疑虑的人仍然不少。 1.从我国生产力和科技发展的水平看,专科教育不能少。我国生产力发展水平很不平衡,大量的低水平的生产力需要提高。从总体上看,我国经济正处在工业化、商品化、社会化、现代化的过程之中。工业发达国家的历史表明,这个发展阶段需求量最大的是应用型的高级专门人才,大体上相当于我们现在的高等专科和高等职业教育所培养的人才。 2.从我国基础教育的水平看,专科教育在相当长的时期中不能少。我们国家很大,在义务教育之后,学生可选择在中专、中技、职业高校、大专、本科等不同层次和类型的学校就读,然后进入社会工作。接受专科教育应是许多学生的选择目标之一。 3.从我国高等教育资源的静态配置和动态发展看,稳定和办好专科教育,也甚有必要。道理很简单,在我国现有的1000余所高等学校中,专科约占113,年招生数超过113,专科办学成本低,人才出得快。 4.从人的认识水平差异角度看,专科层次也有长期存在的必要。不管社会能够提供多么充分的教育条件,事实上,总有人对读书这件事不那么有兴趣,到一定程度就“读不下去了”。这其中的原因还有待心理学和认知科学研究探讨,但这个事实需要我们予以注意。对于这样一个群体,在中等教育与本科教育之间提供一个选择、发展的机会,无论对社会资源的利用还是对人的全面发展来说,其意义都不能算小。 三、专科生的取向 我们经常听到同学们自叹“专科生层次低”、“专科生就业难”等等,也感受到用人单位“非本科生、研究生不进”、“专科生免谈”等人为设置的高门槛的阻拦。专科毕业生真的是出路有限、没有前途吗?通过几年来对往届毕业生的跟踪调查发现,专科生不仅能够很好地融入社会,而且在各行各业均大有作为。究其原因主要在于他们具有较强的专业应用能力和社会适应能力。因此,要从根本上解决专科生就业难问题,关键在于提高专科生的应用能力和增强专科生的社会适应能力。 1.专科毕业生要有科学合理的知识结构。专科生在自我提高的过程中,必须注意逐步形成较为理想的知识结构。因此,专科生在掌握扎实的专业知识的同时,也要注意尽量拓宽和专业有关的知识面。一个人不可能有足够的精力保证在所有方面都出类拔苹,这就要求毕业生必须在某一两个专业方向上,力争取得超过别人的优势,择业时在与本专业门类人才的竞争中才会掌握主动权,也才有可能被优先聘用。同时,在精力允许的情况下,要有选择、有意识地拓宽自己感兴趣的领域,争取一切机会扩大知识面。 2.专科生要以应用为重点,学以致用。拥有扎实的理论基础固然重要,然而专科生的主要工作岗位在基层一线,因此以应用为重点才是专科生的优势所在。一个专科毕业生,有较强的动手实践能力,能够随时灵活熟练地处理生产第一线的问题,必然会受到用人单位的欢迎。 3.专科毕业生要面向基层,积极融入社会。通过对专科毕业生的调查了解发现,不少毕业生首先想到的是我能得到多少?社会能给予我什么?有些毕业生留恋城市生活的舒适环境,不愿意到艰苦的地方去创业;有的社会适应能力差,不从自身找原因,一味地责怪社会不公平。从社会的人才总需求量来看,专科毕业生就业并不十分困难,难的是找到一份毕业生自认为“理想”的职业。正是这种理想和现实的错位,造成了专科生择业难的困惑。 4.努力掌握先进的技术和方法,学社会所需,专科教育的特点要求在教学中加强学生实践能力的培养。由于种种原因,专科生接触新知识、新技术的机会比较少,这就要求专科生在打好专业基础的同时,尽可能多关注一些当前社会的热点问题。这些热点问题主要可分为两类:其一是新技术发展动向。专科毕业生应多参加学术报告会、新技术研发新闻会等,丰富自己的专业知识,并及时了解相关相近新技术发展动态,激励自己不断提高技术水平和获取有益的经验,增强自己专业开拓的信心和勇气。这一过程虽然漫长,如能坚持,必将获益匪浅。其二是关注社会科学的新发展。社会科学的学习不仅是必要的,而且也是必需的,对理工种毕业生而言尤其如此。人文社科知识的积累是学生丰富社会经验和实践知识的有效手段,是增强学生社会适应能力的方法之一。这一过程主要取决于学生自身的自觉程度。如果一个专科毕业生能深切地关注自身的社会道德修养,其社会适应能力也必将有一个大的提高,并帮助其成功地融入社会,成为一个合格的社会所需要的人才。 综上所述,提高专科毕业生的专业应用能力是毕业生有效择业的前提条件,而较强的社会适应能力是专科毕业生成功融入社会的必要保证。只要同学们端正择业态度,调整就业期望值,提高自身综合素质,满怀信心,迎接市场挑战,未来仍将充满光辉和灿烂。在机遇和挑战面前,专科教育工作者应该时刻牢记历史教训,保持清醒头脑,运用教育的内外部关系规律和可持续发展的价值观,来努力寻找出适合中国专科教育发展的正确指导思想,积极进行专科教育的办学体制改革、专科教育的管理体制改革及其他配套体制的改革,建立主动适应社会主义市场经济发展的专科教育的运行机制。 专科教育论文:专科教育思考研究论文 摘要:目前,从我国生产力、科技发展和基础教育水平等角度看,专科教育仍具有较大的发展潜力,但同时也面临看来自各方面的严峻挑战。在发展潜力与严峻挑战并存的现实情况下,专科生必须重新定位,不断提高自身综合素质,增强适应社会的能力。 关键词:专科教育;培养;应用型人才 专科教育,是我国高等教育的一个重要组成部分。从1984年起,我国普通专科教育就开始了从社会主义初级阶段国情出发,学习借鉴国外应用型人才的培养经验,主动适应社会经济发展需要,探索高等应用型人才培养的道路。随着国际、国内形势的发展,我国高等专科教育电呈现出新的特点。党的十五大提出:“培养同现代化要求相适应的数以亿计高素质的劳动者和数以千万计的专门人才,发挥我国巨大人力资源的优势,关系21世纪社会主义事业的全局。”在这个背景下,我国确立了大力发展高等专科教育的方针,并从1999年秋季开始明显扩大了高等专科教育的招生规模,使高等专科教育经历十多年试点阶段后,进入了规范发展阶段。就目前我国生产力、科技发展和基础教育水平看,专科教育仍然具有较大的发展潜力,但是专科教育的发展不是一帆风顺的,有来自各个方面的严峻挑战。在发展潜力与严峻挑战并存的现实情况下,作为高等专科教育的主体——专科生必须认清形势、摆正取向、学社会所需,不断提高自身的应用能力和增强适应社会的能力。 一、专科教育面临的挑战 1.国际人才大竞争的挑战。21世纪将是经济、科技、综合国力等激烈竞争的世界,而最主要的竞争体现在人才的竞争上。受专科学校学制短的限制,如何培养参与国际竞争的实用型、复合型人才是专科学校着力解决的问题之一。 2.高科技大发展的挑战。面临高新科技大发展,高等专科学校一方面要加强教学改革,以培养复合型、创造型并具有一定的动手能力的人才;另一方面要努力把新科技、新领域的先进知识和技术方法融入教学,融入人才培养之中。 3.人才层次需求结构的挑战。社会用人部门对毕业生学历的“高移”,促使专科人才出现结构性矛盾,分配难的现象逐渐突出。研究高等专科的特色效应,构建反映应用技术型人才培养模式是专科学校的当务之急。 4.教育体制和结构调整的挑战。按照“共建、调整、合作、合并”以及“三改一补”的方针,专科学校也应适应本地区经济和教育结构的变化需要,适时把握时机,及时调整发展战略,找到最佳定位点。 二、专科教育的发展潜力 高等专科教育到底有没有它存在的必要?虽然新近通过的《高等教育法》已明确规定专科教育是一种高等学历教育,但在这个问题上存有疑虑的人仍然不少。 1.从我国生产力和科技发展的水平看,专科教育不能少。我国生产力发展水平很不平衡,大量的低水平的生产力需要提高。从总体上看,我国经济正处在工业化、商品化、社会化、现代化的过程之中。工业发达国家的历史表明,这个发展阶段需求量最大的是应用型的高级专门人才,大体上相当于我们现在的高等专科和高等职业教育所培养的人才。 2.从我国基础教育的水平看,专科教育在相当长的时期中不能少。我们国家很大,在义务教育之后,学生可选择在中专、中技、职业高校、大专、本科等不同层次和类型的学校就读,然后进入社会工作。接受专科教育应是许多学生的选择目标之一。 3.从我国高等教育资源的静态配置和动态发展看,稳定和办好专科教育,也甚有必要。道理很简单,在我国现有的1000余所高等学校中,专科约占113,年招生数超过113,专科办学成本低,人才出得快。 4.从人的认识水平差异角度看,专科层次也有长期存在的必要。不管社会能够提供多么充分的教育条件,事实上,总有人对读书这件事不那么有兴趣,到一定程度就“读不下去了”。这其中的原因还有待心理学和认知科学研究探讨,但这个事实需要我们予以注意。对于这样一个群体,在中等教育与本科教育之间提供一个选择、发展的机会,无论对社会资源的利用还是对人的全面发展来说,其意义都不能算小。 三、专科生的取向 我们经常听到同学们自叹“专科生层次低”、“专科生就业难”等等,也感受到用人单位“非本科生、研究生不进”、“专科生免谈”等人为设置的高门槛的阻拦。专科毕业生真的是出路有限、没有前途吗?通过几年来对往届毕业生的跟踪调查发现,专科生不仅能够很好地融入社会,而且在各行各业均大有作为。究其原因主要在于他们具有较强的专业应用能力和社会适应能力。因此,要从根本上解决专科生就业难问题,关键在于提高专科生的应用能力和增强专科生的社会适应能力。 1.专科毕业生要有科学合理的知识结构。专科生在自我提高的过程中,必须注意逐步形成较为理想的知识结构。因此,专科生在掌握扎实的专业知识的同时,也要注意尽量拓宽和专业有关的知识面。一个人不可能有足够的精力保证在所有方面都出类拔苹,这就要求毕业生必须在某一两个专业方向上,力争取得超过别人的优势,择业时在与本专业门类人才的竞争中才会掌握主动权,也才有可能被优先聘用。同时,在精力允许的情况下,要有选择、有意识地拓宽自己感兴趣的领域,争取一切机会扩大知识面。 2.专科生要以应用为重点,学以致用。拥有扎实的理论基础固然重要,然而专科生的主要工作岗位在基层一线,因此以应用为重点才是专科生的优势所在。一个专科毕业生,有较强的动手实践能力,能够随时灵活熟练地处理生产第一线的问题,必然会受到用人单位的欢迎。 3.专科毕业生要面向基层,积极融入社会。通过对专科毕业生的调查了解发现,不少毕业生首先想到的是我能得到多少?社会能给予我什么?有些毕业生留恋城市生活的舒适环境,不愿意到艰苦的地方去创业;有的社会适应能力差,不从自身找原因,一味地责怪社会不公平。从社会的人才总需求量来看,专科毕业生就业并不十分困难,难的是找到一份毕业生自认为“理想”的职业。正是这种理想和现实的错位,造成了专科生择业难的困惑。 4.努力掌握先进的技术和方法,学社会所需,专科教育的特点要求在教学中加强学生实践能力的培养。由于种种原因,专科生接触新知识、新技术的机会比较少,这就要求专科生在打好专业基础的同时,尽可能多关注一些当前社会的热点问题。这些热点问题主要可分为两类:其一是新技术发展动向。专科毕业生应多参加学术报告会、新技术研发新闻会等,丰富自己的专业知识,并及时了解相关相近新技术发展动态,激励自己不断提高技术水平和获取有益的经验,增强自己专业开拓的信心和勇气。这一过程虽然漫长,如能坚持,必将获益匪浅。其二是关注社会科学的新发展。社会科学的学习不仅是必要的,而且也是必需的,对理工种毕业生而言尤其如此。人文社科知识的积累是学生丰富社会经验和实践知识的有效手段,是增强学生社会适应能力的方法之一。这一过程主要取决于学生自身的自觉程度。如果一个专科毕业生能深切地关注自身的社会道德修养,其社会适应能力也必将有一个大的提高,并帮助其成功地融入社会,成为一个合格的社会所需要的人才。 综上所述,提高专科毕业生的专业应用能力是毕业生有效择业的前提条件,而较强的社会适应能力是专科毕业生成功融入社会的必要保证。只要同学们端正择业态度,调整就业期望值,提高自身综合素质,满怀信心,迎接市场挑战,未来仍将充满光辉和灿烂。在机遇和挑战面前,专科教育工作者应该时刻牢记历史教训,保持清醒头脑,运用教育的内外部关系规律和可持续发展的价值观,来努力寻找出适合中国专科教育发展的正确指导思想,积极进行专科教育的办学体制改革、专科教育的管理体制改革及其他配套体制的改革,建立主动适应社会主义市场经济发展的专科教育的运行机制。 专科教育论文:加拿大计算机专业的大学专科教育及其借鉴意义 摘要:在全球经济化的浪潮中,国际合作办学有利于国际间的交流与合作。探索国外教学的特点,既可促进国际合作办学的顺利开展,又可提高国内教育的水平。本文从考核制度、课程设置与安排及实践教学环节设置三个方面探讨了加拿大计算机专业大学专科的教育特点及其借鉴意义。 关键词:项目实践课、学习环境 中图分类号:G642 文献标识码:A 由于我所在的学院与加拿大不列颠哥伦比亚技术学院(BmishColumbia Institute of Technology, 以下简称BCIT)计算机科学分院合作开办计算机软件专业,因此有机会到该学院进修学习。期间对加拿大计算机专业的大学专科教育有了一定了解,现将一些值得借鉴的地方与大家做一下深入探讨。 1合作办学背景介绍 1.1加拿大BCIT简介 BCIT是1964年BC省建立的面向应用的综合性技术学院,也是加拿大规模最大的高等职业技术学院。它包括Bumaby Campus等5个校区,分为计算机、商业、建筑与环境、健康、制造业一电子与工业过程以及运输6个分院,开设了包括计算机技术、管理学、医疗护理、汽车舰船维修等400多个专业,并设有短期培训班、大学专科、大学本科及研究生班。该校现有在校生5万余人,其中全日制学生达16000人,历年来毕业生离校9个月内就业率达到85%以上。在BCIT每年招收的入学新生中,来自其他大学的毕业生和转校生超过40%,其中很多都是为了找到适当的工作而来这里重新学习的。BCIT办学最突出的特点是培养目标根据就业市场变化适时调整,课程设计和授课模式均根据企业需要采用弹性灵活机制。每个专业的课程平均每两年就交由以企业界人士为主的专业指导委员会进行全面评估并提出改革方案。 1.2天津中德职业技术学院简介 天津中德职业技术学院(以下简称中德)是天津市属的一所全日制高等职业技术学院,成立于1985年。该院是中国与德国、中国与西班牙两国政府在职业教育领域最大的合作项目,深受德国职教理念的影响,重视实践教学环节的设置。它拥有价值两亿元3000多台(套)先进的教学仪器设备,其中90%以上设备由国外引进,建有56个实验、实训室和20多个实习车间。拥有一支具有丰富教学经验的师资队伍,78%的专职教师在德国、西班牙、新加坡、加拿大、日本和香港等国家和地区接受过职业教育培训和进修。现开设29个专业,学历教育学生5000多人。毕业生遍及全国30多个省、市、自治区,80%的毕业生提前与企业签订聘用合同,一次就业率保持在95%以上。目前学院已立项为全国100所重点建设的高等职业教育学院之一。 1.3合作办学简介 通过上面的叙述不难看出,中德的办学理念和学校性质与加拿大的BCIT十分相近。因此,两所学院顺利地走上了合作办学之路。 2003年11月8日,BCIT与中德签订了“计算机软件专业”合作办学的备忘录,正式启动了合作开发和实施计算机软件技术专业联合教育项目。首先从2004年9月开始,中德在国内招收符合条件的高职学生;学生在中德学习BCIT的有关计算机系统技术编程课程,加上原中德的公共课和毕业设计,并加强英语课程,共计6个学期;毕业于此项目的学生将获得“中德计算机软件技术学历”和“BCIT国际计算机系统的技术编程学历”;该项目毕业生只要英语考试合格,就可赴加拿大的BCIT继续本科学习,通过考试获得学士学位;只要英语考试合格,学生也可在学习期间就转入BCIT继续他们的学业,其在中德所学BCIT指定专业课程的学分将给予承认,并被安置在BCIT的适宜水平层次学习。必要时,BCIT可为这些学生安排“过渡”教学;BCIT要为中德提供相应的教学资料和教师培训,并共同制定教学管理制度。 2宽进严出,严格考核 进入BCIT学习需要递交申请,本地学生最基本的入学条件是:高中毕业,英语考试通过12(C+),数学原理考试通过12(C+)或数学应用考试通过12(B);我国留学生最基本的入学条件是:高中毕业或同等学历毕业,TOEFL550分(写作必须达到4.5分)或IELTS6.0分(听、说最低分数5.5分,读、写最低分数6分),如果无任何英语水平证明,学校可发有条件录取,安排学生进入指定语言中心NCV强化英语,完成英文第5级的课程,即可开始专业课程学习。除了英文要求外,入学条件相当宽泛,以尽可能地为更多人提供学习机会,但学院严把出口关,保证了为社会输送高质量的技术人才,这就体现在对学生的严格要求上。 学生每学年的总课时数约1000学时左右(不包括在企业的实践时间和专门的项目作业课时间),教材页数约7000页左右。每课时涉及十几页或几十页的教材内容,习题又多是一些有相当难度的综合题,有时还要小组相互讨论共同完成,因此学生每节课后都要花2.5~3小时去消化、复习课程内容。每门课程的总成绩由平时作业、测验、期中考试、小课题或小论文及期末考试成绩组成,平时成绩占总成绩的50%-70%左右。学生需要经常复习、回顾所学知识,以应对平时诸多的测验和考试,期末考试涵盖了课程的所有知识点,是对学生课程理解、掌握程度的全面考核。多方位的考核要求学生必须自始至终参与整个学习过程,如果没有通过某门考试,学生必须重修,不能补考:期末考试十分严格,一旦发现作弊就会被开除学籍;通常每门课程的淘汰率是20%~30%。 下面我们就以“系统分析和设计”课程(System Analysis and Design)举例。这门课程的总学时数是84学时(其中包括了期中和期末考试时间),理论与实践课时比是3:4。理论课教材翻译成中文后约650页左右,1个学时的内容,学生至少花费3学时消化吸收,信息量很大;“项目作业”和“作业中的实验”加强了学生实践能力的培养。考核评价方式是:实验和家庭作业占10%;出勤占5%,小组完成的假想软件系统分析与设计的项目作业占15%;阶段测试2次共占10%;期中考试占25%;期末考试占35%。可以看出,该课程理论与实践、平时与期末并重,最终将培养出具有综合素质的应用型人才。 由于我国希望接受高等教育的人数远大于学校的承受能力,因此大学的“严进”是不可避免的,但考核却比较宽松。这样往往不能调动学生的学习积极性,无法保证教学质量。我想,我们也应借鉴BCIT严把“出口关”的教学管理策略,通过加强考勤管理、阶段考试以及调整好试卷难度和复习范围等方式来严把“出口关”。 3紧凑合理的课程设置 BCIT“计算机科学类”大学专科层次的教学安排是:第一学年集中开设专业课,内容涉及了实际编程中可能用到的大部分基础知识及常见的数据库、网络和系统编程语言,有相当的深度和广度。第二学年开设的课程多涉及高级编程所涉及的语言、专项技术及相关理论知识,如:操作系统、算法分析与设计。在第二学年的两个学期都设置了与就业相关联的“计算机项目实践”课程。BCIT的“软件专业(Technical Programming)”4个学期的主要课程设置参见表1~表4。 由表1~表4可以看到,4个学期的课程安排相当紧凑,内容包括了计算机系统技术编程应掌握的所有软硬件知识,同时通过“计算机项目实践”课搭建学生顺利就业的桥梁。因此,学生一旦完成学业,就对计算机技术编程领域的知识有相当广度和深度的掌握,能成功胜任实际工作。 以“数据库教学”为例,在第1学期“COMP 1711-系统分析与设计”的“数据建模”一章中,教师通过实例讲解了关系数据库系统的主要概念及规范化关系数据库的3个基本范式;在第2学期100学时的“COMP 2711关系数据库系统”课程中,首先复习关系数据库的相关概念、数据建模的方法和如何使用3个范式规范化关系数据库,再深入讲解SQL语句的应用,然后要求学生使用目前流行的大型关系数据库管理系统Oracle、Sybase和SQL Server等开发数据库应用系统,该系统要覆盖当前流行的数据库技术,如:数据复制、面向对象的关系数据库管理系统、数据仓库、OLAP和基于Web的数据库技术。这样的课程设置非常紧凑,具有深度,从关系数据库的概念、SQL语句的深入应用,到使用大型数据库管理系统开发数据库应用系统,并使该系统覆盖当前流行的数据库技术。这样学生在前两个学期就对软件编程所涉及的数据库知识有了全面而深入的学习和训练,为第3学期进入“计算机项目实践1”奠定了理论知识和实践技能基础。 又如第3、4学期开设的“计算机项目实践1、2”课程要求综合利用第1、2学期介绍的软件项目开发方法及数据库、系统和网上的编程语言,以小组为单位,开发企业提供的“软件项目”,让学生深入企业,利用所学知识解决实际问题,这就成功地为学生搭建了就业的桥梁。还有像“操作系统专题”、“图形处理技术专题”和“Windows环境下编程专题”等专项技术的课程放到了第3、4学期,与“计算机项目实践”一起上,便于在项目实践中根据遇到的实际问题进行更有针对性的学习。 因此笔者认为,BCIT的课程设置是与企业的实际需求密切相关的,有利于学生快速而深入地掌握像计算机技术编程这类知识面广、发展迅速的学科,顺利就业,值得我国借鉴。 4以就业为导向,注重实践教学环节 BCIT的计算机学院与企业建立了十分密切的联系,企业将一些需要计算机技术帮助解决的软件系统开发项目送到学院,教师对这些项目进行筛选,并根据难易程度分为两类。学生在第3、4学期的“计算机项目实践1”和“计算机项目实践2”课上分组,在教师的指导下选择适合的项目来完成。第3学期“计算机项目实践1”的项目较容易,第4学期“计算机项目实践2”的项目较难。学生在l、2学期已经学习了常用的编程语言和软件项目开发方法,此时已具备了开发软件项目的基本知识和技能,只是缺少实践经验。这门课程为学生提供了有效的实践教学环节,为其走向社会、顺利就业搭建了良好的平台。 我所看到的“计算机项目实践”课是这样的:总学时为100学时,5学时/周。其中1学时/周在教室与指导教师交流;1学时/周在实验室工作:3学时/周,或去企业调研,或小组讨论,或各自完成自己的任务等。在第1次课中,学生首先2-3个人分为一组,从教师提供的项目列表中选择项目;在接下来的4次项目实践课中,学生不再来教室,1次课在实验室构建软件开发环境,3次课去企业深入调研所选项目的需求和目标,小组一起制定开发进度并分析该软件项目的用户需求,设计需开发软件项目的系统架构、数据存储方式和程序模块等。然后学生再次回到教室,以小组为单位汇报项目进展情况、遇到的困惑,教师将一一给予解答和指导;接下来,小组成员会不同侧重地共同完成项目开发,教师还会让学生每周一次回到教室,了解他们每个人的任务、项目进展情况,并给予适当指导:软件系统开发出来后,学生要为项目实践的展示做准备;最后就是项目实践展示会,相关企业代表、指导教师等一起参加,每组学生都用PowerPoint幻灯片展示系统的开发目的、背景、整个系统的设计架构、功能模块的划分、采用的关键技术、关键代码等,再运行系统演示其功能,最后谈系统的改进设想。该课程的分数由企业代表、指导教师和小组内同学共同评定。 在这门课中,为了完成项目开发,学生就要与企业人员接触,了解用户需求,并对系统进行分析和设计,这就综合运用了“系统分析和设计”课上所学的知识,并锻炼了人际交往能力;学生分工协作完成软件的编写和调试工作,培养了协作精神,提高了程序设计语言的运用能力;最后的项目展示会要求学生用PowerPoint幻灯片演示自己的工作,促进了课堂教学,提高了学生的书面表达能力、语言表达能力和实践能力,对学生就业有极大帮助。学生在整个学习过程中提前了解到自己毕业后的工作环境、工作任务,提高了学习兴趣,学习目标更为明确。这种以就业为导向、注重实践教学环节的项目实践课程设置和实施方式是值得我们借鉴的。 5结束语 以上我们对BCIT计算机专业专科教学的特点进行了深入的探讨,它的考核制度严格,使学生有较大的学习压力;课程安排紧凑合理,教学内容衔接得当,并与企业的实际需求紧密相连,讲授的知识具有相当的深度和广度;以就业为向导、为实施实践教学环节而设置“计算机项目实践”课。这些做法都十分值得我们借鉴。另外,BCIT的教学给学生的信息量大,重视学习环境的构建和学习目标的设定。前者主要体现在高质量的教科书、完善的校园网、全天开放的实验室和藏书丰富、设施完备的图书馆等;后者主要体现在综合性的实验及作业的设置、相当难度的考试和与实际结合的项目实践课的设置等。对于计算机专业这一飞速发展的行业而言,各国都在根据具体国情探索适合本国的教学和管理方式,希望本文能够抛砖引玉,为推动我国计算机职业教育的发展做出一份贡献。 专科教育论文:高职院校医学专科教育的困境与发展策略分析 摘 要:高职院校的医学专科教育是我国医学教育不可或缺的组成部分,其每年都会为我国培养大批的医学人才。但是,仍然有许多因素阻碍着高职院校医学专科教育的发展。本文对高职院校医学专科教育的困境进行分析,并就其发展策略进行探讨。 关键词:高职院校;医学专科教育;困境;发展策略 医学行业的特殊性决定着高职院校医学专科教育的特殊性,要促进高职院校医学专科教育的健康发展,就需要正视其困境,并对困境原因进行分析,从而采取针对性的措施改变现状,为社会培养更多优秀的医学专科人才。 一、面临的困境 一是附属医院的建设缓慢。高职教育注重培养学生的实际操作能力,而医学专科本身具有很强的实践性,这要求高职院校要为学生提供实践平台和机会。附属医院的建设,能够使学生在平时的学习过程中参与到实际操作中。并且,某些特殊的教学也需要在实验室进行,教师要为学生演示操作过程,才能让学生将理论与实践结合起来。但是,许多高职院校都没有建设自己的附属医院,即使有自己的附属医院,其规模也比较小,环境比较差,能够研究的病种更是有限,无法满足现代医学专科教育的要求。 二是生源质量得不到保障。高职院校一般是由中职院校合并而成的,或者是高职与中职院校合作办学的。因此,在大众化教育的大环境下,高职院校的医学专业招生规模在不断的扩大,但生源质量却在下降。比如,全国专科招生录取会分三批进行,地方高职院校是在第三批进行录取的,也就是专科录取批次的最后一批。于是,在填报志愿的时候,很多学生都不会将医学作为第一专业,而有一半以上的学生都是从其他专业调剂到医学专业的,这说明许多学生的理想专业并不是医学,对医学的兴趣也不大,其教学质量自然也会受到影响。 三是教师的综合能力不足。教师的教学能力会在很大程度上影响高职院校医学专科教育的质量,也会影响高职院校医学专科教育的发展。就目前的情况来看,许多教师都没有实际的临床经验,只是理论知识比较丰富,这就会导致理论教学难以与医学行业的发展结合起来,学生学习到的知识会比较落后。并且,教师临床经验的缺失,也无法对学生的实践过程进行很好的指导,这也会阻碍学生操作能力的发展。 二、发展策略 一是加强对附属医院的建设。附属医院在高职院校医学专科教育中的重要性是不言而喻的,所以高职院校应积极的建设附属医院,为学生提供实践学习的平台,又能为学校创造收益。所以,国家应加大对高职院校的扶持力度,增加财政投资,增强高职院校的经济实力,使其能够建设规模更多、能够满足现代高职院校医学专科教育需求的附属医院。比如,高职院校所在地区的卫生行政管理部门,要加强对附属医院的业务指导,并注重对附属医院进行监督。而学校在设置医学专科教育课程体系时,则应与附属医院的发展结合起来,将附属医院的教育价值充分的发挥出来,成为学生研究和临川实习的基地。 二是对人才培养模式进行优化。大众化教育会降低高职院校医学专科教育的质量,与西方发达国家相比,我国的医学人才整体素质偏低。为培养出更多更优秀的医学人才,就需要对现有的培养模式进行优化。比如,学校应对精英教育和大众化教育的优缺点进行分析和对比,减少医学专业的招生数量。同时,国家应制定相应的制度,对高职院校的医学专科教育进行指导,以促进其健康发展。此外,高职院校在医学专科专业招生过程时,要严格控制生源质量,录取综合素质较高的学生。而在人才培养的过程中,则要按照精英模式对学生进行培养,并加强对学生的考核,要确保每位医学专业的学生都拥有真才实学。 三是提升教师的教学综合能力。高职院校医学专科教育要注重培养学生的临床经验,提高学生解Q问题的能力和动手操作能力。因此,高职院校医学专业的教师在教学过程中,不仅要为学生传授医学理论知识,还需要对学生进行实践指导,以促进学生的综合发展。所以,高职院校医学专业的教师要具备丰富的理论知识储存和临床经验,学校应加强对教师的培训。比如,与社区医院建立校医合作关系,让学校教师能够参与医院的科研和临床活动,增加教师的实践经验,使其掌握最新的临床知识。并且,教师还应定期参加附属医院的医疗和健康服务活动中,只有亲身经历,才能将更多的实践知识传授给学生,对学生进行更加全面的指导。 三、结束语 综上所述,高职院校医学专科教育在我国医学专科教育中发挥着重要的作用,是培养医学人才的重要基地。因此,为促进高职院校医学专科教育的进一步发展,就需要加强对附属医院的建设、对人才培养模式进行优化、提升教师的教学综合能力,推动我国医疗卫生事业的发展。 专科教育论文:基于“互联网+”背景的高等专科教育创新路径探索 摘 要: S着社会的不断进步,我国已经迈入了信息化的时代,在我国互联网已经广泛应用到各个行业。随着互联网在生活中的重要性,一些高等学校也开始了对互联网的学习。高等专科教育是我国教育体系中重要的一项,因此高校加强这方面的学习,将会有利于学校的信息化教学,有利于高校创新路径的发展。 关键词:互联网+ 高等专科教育 创新路径探索 随着时代的进步,社会所需要的人才也在不断发生着改变,由之前看重学历水平向注重技能方向转变,因而在当下拥有“互联网+”技能的学生成为急需的人才。因此,在高等专科学院中必须加强对“互联网+”的教育力度,并且学校还要不断探索,找到适合学校发展的一条创新路径。 一、“互联网+”背景下高等专科教育面临的机遇与挑战 1.推进高等专科学院教育改革 在当前这个信息化的时代,高等专科学院需要改变一下它们传统的教学观念,从目前社会所需要的人才方面考虑,大力发展学校“互联网+”的教育。通过采用“互联网+”的教育模式,将会实现学院教育的网络化、数字化、信息化,而这样的方式不仅会创新学校教育模式,还会大大提高教学效率。在“互联网+”时代,通过改革学院教育模式,会使学院资源得到最大程度的利用,而且由于信息的快速传递,将会大大提高一些重要决策和方案的科学性和及时性。 2.改变教育模式,扩大辐射范围 学校由从前的教育方式转变为“互联网+”的教育模式,不仅只是改革了一种教学模式,而且还能扩大学院的辐射范围。通过互联网进行教育,可以促进各个学校之间的联系,使各个学校之间能够相互学习,这就在一定程度上扩大了学院的辐射范围。另外,由于互联网的广泛应用,只要将资料放到网上,将会有许多的人看到这些信息,这样将会使更多的人了解学校,大大增强了学院的辐射范围。 3.“互联网+”教学模式对教师的影响 随着“互联网+”这种教育模式的实行,对大多说高等专科学院的教师而言对他们今后的教学方法产生了很大的影响。首先他们需要适应这种新的教育模式,并且根据这种新的教育模式找到他们各自适应的教学方法,这不是一个简单的过程,因为每个人的习惯都是长时间才能形成的,因而需要给他们一定的时间去转变他们从前的教学方式。另外,在当下,教师还考虑学生的实际情况以及社会所需要的人才结构,只有考虑到各个方面才会使他们的教学方法更加完善,提高他们的教学质量。 二、“互联网+”背景下,高等专科教育引进模式及发展对策 1.搭建信息化资源平台 随着互联网的普及,一些高等专科学院可以通过网络手段搭建一些信息化资源平台。教师可以通过这些平台进行讲课,如可以通过PPT、投影仪、音视频资料等进行教学,这样会使学生学习的内容更加丰富多彩,易激发学生学习的兴趣,从而提高学生的学习水平。而且这样还可以提高教师的讲课效率,让学生学习到更多的知识与内容。 2.建立虚拟仿真实训基地 虚拟仿真实训基地的建立扩大了学生学习的范围,学生今后的学习将不会仅限于课堂上学习到的知识,他们也可以在实践中学到知识。教师可以直接将课堂搬到实训基地中,让学生在虚拟的操作中真实的体验到工作环境,使他们对此有一个更加深入的了解。另外通过这种仿真的实训基地,可以使他们有工作的意识,让他们的态度更加认真,为他们今后踏入社会进行工作打下坚实的基础。 3.学生要适应“互联网+”的教育模式 高等专科学院要教学的对象就是学生,因而整个的教育过程都是以学生为中心的展开的,学院教学的效果也是由学生学习的效果得出的。因而在“互联网+”的这种教育模式下,学生必须要尽快的适应这种变化,而且在网络快速发展的时代,学生不能局限于自己的学习领域内,他们必须得拓展自己的视野,这有这样他们才能不被时代抛弃。例如,以高等中医药教育为例,学生可以借助一些著名的老中医的有关于医学经验交流的教育平台拓宽自己的视野,接受这些老中医知识中的精华,同时还要了解一些与自己专业有关的中医药的知识,这样将会使他们知识更加丰富。学生想要在当下适应社会,就必须适应这种互联网的教育模式,只有如此,才能让他们跟随时代的脚步,不断前进。 三、“互联网+”教育模式在高等专科教育中的应用 1.“互联网+”背景下我国成人高等教育的变革 在“互联网+”时代,随着社会经济的快速发展,我国许多企业也是机遇与挑战并存,因而这些企业必须跟随时代的发展做出相应的调整。同样在当下,我国的成人高等教育也要跟随时代前进做出改革。由于成人高等教育的目的就是为了更好地适应社会而进行的学习,因此在目前这个“互联网+”的时代,只有对这些成人高等专科教育进行改革,他们才能更加的适应当下的社会,做好他们的工作。 2.“互联网+”背景下我国中医药高等专科教育的改革 在“互联网+”的背景下,高等学院也必须积极应对这种教育模式的改变,学院只有采取恰当的措施进行改革才会培养出适应当今社会的人才。中医药高等学院也是如此,只有强化学校的办学特色,并且要以适应时代为主旨,才能培养出一批真正符合时代要求的人才。由于互联网的广泛应用,这位中医药的发展带来了一个重要的机遇,在这个信息化的时代,许多的信息都通过网络进行记录,因而在网络上将会有许多有关于中医药方面的知识,而学生在学习时就可以利用这些知识。因此在一些中医药高等专科学院就可以通过教育平台进行网上授课,学校可以聘请一些著名的中医药学家在网上为学生进行讲课,拓宽学生的视野。 四、结束语 总之,当下已经成为“互联网+”的时代,为了更好地适应这种变化,高等专科教育必须随之进行改革,通过改革不仅可以很好地适应这种变化,同时也可以为社会培养出更多适应当前变化的人才。因而在高等专科教育中,必须加大信息化教学的力度,找到一条属于“互联网+”背景下的创新路径。 专科教育论文:高职专科教育模式探讨 摘要:高职专科教育属于近几年发展起来的一种新型的高等教育模式,其主要的培养目标是应用型及技能型的人才,在培养人才的教育方式上与本科教育有着明显的差别,在高职专科教育模式的发展中更加重视对自身教学特色的突出,突出自身教育活动的开展对地方经济建设的服务作用,使得高职专科教育具备更大的发展活力及更加广阔的发展前景。 关键词:高职专科;教育模式;创新发展 在当前社会发展中存在着比较严重的大学生就业难的问题,一定程度上加重了社会矛盾,针对这一状况,高职专科教育需要及时的进行教育模式的改革与创新,形成与社会需求相符的人才培养模式,明确高职专科教育建设的目标,从教师、社会、家庭等多个方面实现高职专科教育的发展与完善,从而培养出更多的社会应用型人才,为社会发展建设服务。 一、高职专科教育的概念论述 高职专科教育属于高等教育的一种,是职业技术教育的高等阶段,这一教育类型主要培养的是掌握专业基础知识与技能、适应社会生产、管理等的全面应用性的人才,特别是注重对高级技术工人的培养,有利于满足企业对高级技工的需求,其知识的专业化及针对性程度都比较高。本科教育主要培养的是掌握本学科知识,具有从事科研或专门技术的初步能力的人才,学生的知识结构比较均衡合理,可以在多变的职业领域中得到个人进步,同时向学科的纵深及横向发展。在专业课程设置方面,高职专科教育主要是根据社会的岗位需求进行专业设置,课程内容具有比较明显的职业性特点,关注的理论知识教学的实用性与针对性。本科教育的在学科设置中主要将学科的理论体系作为教学框架,注重的是理论知识传授的系统化与完整性。在实践教学上,高职专科教育注重对学生技术能力的培养,突出实践的真实性,实训基地的建设要与现实场景相仿。本科教育将实践能力的培养重点放在了发现、分析问题方面,注重实践的探究性,为学生今后的发展打下基础。 二、设立高职专科教育的意义 高职专科教育是高等教育体系的重要组成部分,也是职业教育体系的重要构成内容,改革开放以来高职专科教育获得了较大的发展,在社会主义现代化建设中具有基础性及战略性的地位[1]。高职专科教育教学的开展可以说是提高学生就业率的关键,是人们普遍关注的民生问题。它能够扩大就业,并且有利于社会稳定发展,也是和谐社会建设发展的关键组成因素。通过高职专科教育,教师既需要向学生传授相关的专业理论知识,还要重视校内外的实训教学,通过高职专科教育,学生可以获得教师与专业一线专家的指导,拉近其与自身专业面向的职业岗位的距离,能够真正的体会到将来将要面对的就业性质,可以更好的突出学生主体地位。在今后的发展中需要坚持正确的思想指导,提高高职专科教育模式的不断创新与完善,有助于解决当前存在的结构性失业的状况。 三、高职专科教育的发展策略 1、增强教师的模范带头作用与政府政策扶持 师资队伍是高职专科教育培养质量的决定性因素,高职专科教育的发展必须依靠高素质的教师,增强教师的先锋模范作用有利于教育教学质量的提高[2]。高职专科院校需要适当的提高用人标准,同时还要注重对实际经验丰富的教师的聘用,加强培训,增加其实习与进修的机会,从而提升教师的业务水平。另外,高职专科院校教师还应该努力适应新时代的发展特色,扩大自身的知识面,不断的吸取新知识、新技术。在高职专科教育模式的完善中还可以引进激励竞争机制,在学校内实行竞聘上岗的制度,遵守相关的考核制度,以此来决定教师的去留。此外,高职专科教育有章可循、有法可依是其可持续发展的法律保证,因此,应该结合其发展现状去制定相应的《高等职业教育法》,对高职专科教育的性质、任务、管理职责等内容都通过法律的形式进行明确,增强政府在政策方面的扶持,实现教育的公平发展,使得高职专科教育具有更加坚实的发展后盾。 2、完善高职专科教育的教学方法 在高职专科教育模式的发展中首先应该进行社会思想的转变,明确高职专科的办学目标,尽快的形成完善的教育教学评价体系,对高职专科教育模式的发展进行引导,进而提高教学效率。将职业教育的发展纳入到当地经济社会发展的总体规划之中,优化教育资源配置。另外,应该重点的突出高职专科教育模式的特质,重视基础理论知识教学与实践教学的结合,将书本中的知识最大程度的应用到实践操作之中,为培养应用型人才打下坚实的基础。高职专科学生之间也应该加强沟通交流,在学习上实行“传帮带”的方式,通过设立学习小组,使那些知识掌握较好的学生可以带动知识掌握不牢固的学生,促进学生整体的进步。在生活上则可以形成班长管理宿舍长、宿舍长管理社员的管理模式,严格的规范高职专科教育教学制度,使得学生能够在一个良好的环境氛围中进行学习。 四、高职专科教育的改革和发展 全国职业教育工作会议上主席强调,职业教育是国民教育体系与人力资源开发的重要部分,是广大青年打开通往成功成才大门的重要途径,肩负著培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责,必须高度重视、加快发展[3]。在今后的发展中我国的高职专科教育规模将持续扩大,发展趋势将更加理性,更加注重教学质量的提高,进一步完善自身的服务功能。在今后的发展中需要认识到教育事业创新的重要性,意识到改革发展高职专科教育的紧迫感,始终遵循与时俱进的原则,对高职专科教育模式的特色化发展道路进行探索,从而使高职专科教育具有更大的发展生机和活力。 结束语: 在高职专科教育模式的发展中,还存在为工业化服务培养人才、这种学生的工具化培养以及受计划经济模式影响严重等问题,很多学生也还没有树立正确的高职专科教育学习目标,在今后的教育教学发展中应该积极的进行现代化新型人才培养的改革,使得高职专科学生形成正确的求学思想,转变原有的教育定位,实现职业教育的持续进步,推动高职专科教育模式的健康发展。 个人信息:伊安玲,出生1989年3月21号。性别女,籍贯安徽铜陵市,工作单位安徽涉外经济职业学院 专科教育论文:民办专科院校举办高职本科教育的影响与对策 摘 要: 民办专科院校举办高职本科教育已经成为高职教育一个新的创新与突破。本文对民办专科院校举办高职本科教育的历史背景进行分析,并在此基础上综合分析举办高职本科教育对民办专科院校的影响,寻找民办专科院校举办高职教育的相关对策,对提升民办专科院校教育教学质量具有相当重要的意义。 关键词: 民办专科院校 高职本科教育 历史背景 影响与对策 高职本科是我国教育领域一个比较新的名词,高职本科教育工作的开展对普通本科院校和高职专科院校都产生了很大的影响。民办专科院校举办高职本科教育是教育领域一个创新之举,是民办专科院校提升教育质量和自身影响力的重要途径和有效手段。 一、民办专科院校举办高职本科教育的历史背景 依据联合国教科文组织修订的《国际教育标准分类》(ISCED)不难发现,普通高等教育强调的是较强的系统理论基础,而高等职业教育强调的是较强的实践技术和专门技能。[1]二者的教育的目存在一定差异,内部构成都包括专科、本科、硕士等多个层次。 高职本科教育属于较高层次的高职教育,又区别于一般四年制的普通本科,也不同于专科层次的高职教育。国际上,特别是在经济发达的国家和地区,高职本科教育早已有之。我国的高职本科以前专指新建本科院校,意在突出高职特征,注重技术应用型人才的培养,更好地区别于普通本科,符合实际教学运作特点,有利于高职升格本科院校的良好发展。 在我国,民办专科院校举办高职本科教育具有一定的历史背景,主要有高职本科教育的历史实践、民办专科教育的现实需求这两个方面。 (一)高职本科教育的历史实践。高职本科教育在我国是21世纪初提出的一种教育理念,这种教育理念提出后迅速在我国教育行政层面、教育理论层次和教育实践领域产生了巨大反响,国家出台了相关政策专门推动高职本科教育的发展。高职本科教育在实践领域形成三大主体,即普通本科院校创办的职业教育、高职高专院校升格合并而来的职业学院本科教育、民办本科职业教育(含独立学院和独立民办本科)。 高职本科教育在整体上促进了我国高等职业教育的发展。普通本科院校创办的职业教育大大丰富了普通本科院校的办学内容,为社会培养了大批高层职业技术人才,但由于普通本科教育的本科教育背景和人们的世俗观念等的影响,高职本科在普通本科院校始终处于陪衬地位,教育教学等层次一度没有受到足够的重视,这种状态在近两年才有了适当改变。由于就业压力的不断加大,职业技术学院毕业的本科人才在同等竞争条件下具有专门的职业技能,当然受到用人单位的重视,就业形势大好,普通本科教育领域的高职本科开始得到重视。 高职高专院校升格合并而来的职业学院本科教育由于具有良好的职业教育背景,在教育教学规划中始终将技能和学历置于比较突出的地位,教育效果较好。民办本科职业教育主要面临的是生存压力,这种压力直接体现在就业层面,民办本科院校在招生计划、教学计划、教学管理和教学实践等方面,都尽量考虑学生专业技能的提升,职业技能优势发挥得比较明显。 一方面,高职本科教育与普通本科相比具有鲜明的技术应用性,是以培养高素质应用型技术人才为主要目标、兼具工程教育和技术教育并侧重技术教育的本科层次教育。其教学改革的主要方向是打破普通本科的“学科本位”,拓宽与创新人才培养模式,构建突出应用能力培养的教学体系、课程结构和教学方法体系。另一方面,高职本科和高职专科的培养目标有所不同。高职专科主要培养一般企事业部门的技术应用型人才,尤其是大量一线需要的技术人才。高职本科则主要培养技术密集产业的高技术应用型人才,并担负培养生产第一线需要的管理者、组织者和中职学校的师资等任务,发展潜力更大。 (二)民办专科教育的现实需求。我国民办高等教育逐步分化,已经形成了独立学院、独立民办本科院校、民办专科院校三分天下的格局。独立学院以母体为依托,发展较为迅速,在招生就业等领域占有着先天优势,属于高职本科教育范畴,如金陵学院、文正学院等。独立民办本科院校大多为民办专科升格而来,在教育教学等各个方面探索出适合自己的办学模式,社会地位比较牢固,如西安翻译学院、三江学院等。民办专科学院处于中国高等教育系统最底端,由于学历层次相对较低、学生文化素质相对较差等因素,民办专科院校在现实发展中压力更大,是民办高校三种类型中需要转型的典型代表。 高职本科的成功实践为专科院校人才培养提供了较好的思路,专科院校采取适当形式开展本科教育是社会发展的必然要求。作为新生事物,当前民办专科院校举办高职本科教育的主要途径是“专接本”,这种合作方式受到了本科院校和民办专科院校的共同重视。比如金肯职业技术学院的“专接本”工作,在两校的重视下,各项工作有条不紊。 民办专科院校作为我国专科教育的重要组成部分,必然需要适应时展要求积极开展高职本科教育,以创新办学模式,提高办学水平。 二、举办高职本科教育对民办专科院校的影响和对策 民办专科院校举办高职本科教育虽然处于摸索阶段,但必然会对民办高校多方面产生积极影响。比如,本科院校的“品牌优势”、办学优势和学科优势等对民办院校就是一种巨大的吸引力,如何在合作中实现优势互补是一个现实问题。对民办专科院校举办高职本科教育可能产生的影响及对策进行分析是办好高职本科教育的必然要求。 (一)办学观念的转变。高职特色要体现在以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识能力、素质结构和培养方案。毕业生应具备技术应用能力强、知识面宽、素质高等特点,着力培养当前经济建设和社会发展急需的、适应市场经济发展的专门人才。 高职本科教育既不同于学术型的本科教育,又不是三年制专科教育的简单扩展。[2]从专业设置来看,本科专业基本上按学科,甚至一级学科设置,而民办专科则主要按行业的从业要求、面向职业岗位(群)设置。因此,在选择衔接专业时要考虑学生专科阶段的专业特征和本科衔接专业之间的差异性,以及各自对职业性能方面的要求。专科追求教育的针对性,强调职业岗位所需的知识和能力的培养,重实践。本科追求教育的学科性、学术性,强调学科基础理论、基本知识和基本技能的培养,重理论。本科和专科教育的重大区别带来转型的重任,只有实现观念“转型”,才能真正办出高职本科的特色。 (二)学科建设与专业整合。民办专科院校自有教师整体学科意识及专业水平相对本科院校较弱,需要提升专业和学科建设水平。 从职业角度看,专业设置与调整必须适应社会需要,充分考虑学生就业因素。从学科角度看,专业建设既是学科建设的基础,又以学科为支撑,且学科自身方向的确定更有利于专业特色的形成。民办专科院校需要加大专业整合力度,共建基础平台,共享学科资源,借鉴本科院校优势,把专业设置的灵活性与基础教学的稳定性相结合。教学立足实际、实用、实效的原则,基础理论以“必需”、“够用”为度,这里的“必需”、“够用”主要以职业需要为中心。加强专业性和职业性培训,使资源的使用效益最大化,为更广泛开展高职本科教育打好基础。 学科建设和专业整合最终体现于教学计划的制定。教学计划是对人才培养目标及过程的总体设计。在教学计划制定时必须遵循自身教学特征和教学模式,办学思想、教学计划、教学方式等都应以职业的需要为中心,将知识的连续性与实践发展相结合,突出培养学生的应用能力。 (三)加强师资队伍建设。教师不仅要具备较高的理论素养,而且要具备丰富的实践经验,能够将生产、管理、服务等一线信息和资源有效再现并传授给学生。因此,相关高校要培养具有较高教学水平和较强实践能力、专兼结合的“双师型”教师队伍。应着重下列方面:(1)出台政策,引进合适人才;(2)加大培训力度,提高教师培养应用型人才的能力;(3)与企业、研究部门联手,建立一支相对稳定的“工程师”兼职教师队伍;(4)设立重点岗位,创造良好工作条件与发展空间,激励教师提高教学与科研水平。 (四)加强学生管理。实践表明,实行继续教育学院分管院长主管,辅导员跟班的全程管理方法是较为有效的学生管理办法。具体可执行入学教育、日常管理、就业指导、寒暑假社会实践、寒暑假行为管理、毕业生信息反馈等六种模式,并行教师课堂负责制、导师学业引导制、辅导员跟班管理制、后勤社会化机构共同管理制、校方与家长共同管理制、优秀学生与落后学生管理制、贫困学生管理制、特殊心理状态学生管理制等八种机制。把学生综合素质教育贯穿于教育全过程,努力做到“因人而异,情感渗透,严爱结合”。 (五)升级实训基地。实践环节是高职本科教育的关键,需要切实加强实践教学环节,因此要升级和加强实训基地。一方面,根据高职本科教育的培养目标,针对地区、行业、经济和社会发展需要,按照技术领域和职业岗位(群)的实际需要设置和调整专业,建设校内实训基地,对学生进行专业岗位群基本技术技能训练。另一方面,积极拓展校外实训基地,依靠企业建立产学研紧密结合的校外实习、实训基地,逐步形成教学、科研、生产、培训四个层次为一体的多功能综合性教育实训基地,让学生、教师都得到实践技能锻炼。 (六)实现资源整合。除人们常规理解的人、财、物外,新的工作理念、本科层次应用型人才培养的模式、经验与工程环境的短缺都直接影响着民办专科院校的高职本科教育质量。学校要办出特色、形成亮点就必须重视外延发展,重视引进社会资源,开放办学,在内外连接的基础上实现资源整合,最大限度地提高教育质量。 专科教育论文:高等职业专科教育中室内设计教学的研究与实践 摘 要 我国房地产行业迅速崛起,使得室内装修设计领域飞速发展,这个领域的专业人才也非常的稀缺,在这种情况下,对高等职业专科学校室内设计教学提出了新的要求。本文阐述了高等职业专科学校中室内设计教学的发展现状,从而对室内设计教学进行改革,完善其教学方式。通过提高教学质量,提升本专业学生的专业素质,保证新时代对室内装修领域人才的培养。 关键词 高等职业专科教育 室内设计教学 措施 目前,我国对于室内设计专业的理论知识研究比较深入,对于创新能力和动手操作能力显得薄弱,使很多学生无法将所学的知识运用到实际设计中,无法满足社会的发展需求。虽然我国有很多高等职业院校有设计室内专业,也有很多室内设计专业毕业的学生,但是无法满足达到社会对于该专业的要求,导致专业人才非常稀缺。在这种情况下,高等职业专科学校要突破固有的思维模式,转变教学思路,调整教学模式,从根本上提升学生的专业技能和综合实力,使其能够满足竞争激烈的社会需求。 1高等职业专科院校中室内设计教学的发展现状 21世纪是信息时代,更是网络时代。网络时代的快速发展,改变了社会对室内设计行业的需求,也改变了室内设计专业学生就业的趋势。为了适应社会对室内设计专业的发展需求,对高等职业专业学校中室内设计专业提出了更高的要求。当前,高等职业专科院校的室内设计教学,教师依然采用过去的教学模式,按照课本上非常枯燥的知识进行讲解,没有对其进行深入分析,无法激发学生学习专业知识的兴趣;还有很多教师自身的专业知识都没有过关,在讲解过程中,胡编乱造,误导学生;教师的教学模式依然是理论知识讲解,很少有课外实践,无法让学生将所学知识运用到实际工作中,对其知识的运用也是一知半解;有些高等职业专科院校缺乏对专业人才的正确认知,认为培养社会需要的人才,只要单纯地学会本专业的知识就可以,忽视学习其它学科,比如:艺术、体育和道德修养方面,没有给予正确的认知,对待这些学科,学校只是花费很少的一部分人力和物力;还有一些高等职业专业院校培养的学生很难讲理论联系实际,学生只会纸上谈兵,实践动手能力基本为零,即使在实践中遇到问题,也不知道该如何运用所学知识进行解决,这样就很难提高学生的综合实力,无法提升学生的竞争力。 2改变高等职业教育中室内设计教学的措施 21世纪进入了知识大爆炸的时代,知识更新的速度几乎一时一个变化,对于室内设计专业人才提出了更高的要求。要想在室内设计行业占据脚跟,需要掌握相应的专业技术、超强的实践能力、创造性思维和营销能力的综合型人才。针对社会对室内专业人才的需求,高等职业专科院校在室内设计专业教学做出了新的改革,采取新的措施,主要体现在以下几点: 2.1提高室内设计专业的师资队伍,完善教学模式 室内设计专业是一门融会古今中外的专业,既能体现出传统的艺术之美,也能体现出现代气息之美的专业。由于这个专业的特点,就要求室内设计专业的教师是综合性的人才。这些教师需要具备专业的知识底蕴,丰富的实践能力和极高的审美观念。只有高素质、高技能的专业教师才能培养出室内设计专业的人才。因此,室内设计专业教师要不断学习,提高自身的专业素质。特别是在知识爆炸的今天,教师更要加强自身的专业素质和综合能力,否则,很容易被这个时代所淘汰。 由于现在高等职业专科院校的学生都是伴随着互联网成长的一批人,他们的创造性思维非常灵活,所涉及的知识非常多。因此,室内设计专业教师需要改革其教育模式,利用先进的教学模式,给予学生大量的知识,帮助学生在学校期间完成一部分知识储备和终身持续学习的习惯。 2.2加入艺术的气息,提升学生的审美能力 高等职业专科学院在教学过程中,不仅要传授学生专业技能,还需要提升学生自身的综合素质。由于室内设计专业拥有非常悠久的文化历史,学校如果单纯地传授室内设计专业知识,在某种程度上限制了学生自身的发展。室内设计专业在进行教学过程中,要提高审美观念的教授。教学的方式有很多种,比如:在课堂上,教师可以列举出古今中外的案例,以开放的心态观察这些室内设计,学家独特的艺术特色,在这种学习中,提高学生的审美能力;学院可以给学生们创造机会,真实地走进艺术家的生活,和艺术家进行深入的交流,从而获得丰富的知识,提高审美的能力。 2.3开拓学生的知识视野,提升学生综合实力 当今时代是互联网时代,互联网技术不仅缩短了人们的距离,也加快了知识更新的速度,让人们可以利用最小的价值获得最大的收获。在新的形势下,社会需要的人才使综合型人才。因此,高等职业专科院校在培养学生方面,要重视学生的专业技能培训,扎实学生的基本功;除了专业技能方面,也要高度重视综合能力,包括心理学、营销学和古今中外的历史等等。高等职业专科院校只有这样培养人才,才能使学生出类拔萃,在工作岗位中,展现出独特的优势,对待事物有着自己独到的见解。拥有丰富想象力的人才能在社会中脱颖而出。 2.4加强实践课程,提高学生操作能力 目前,很多高等职业专科院校和一些用人单位签订实习协议,为马上毕业的学生提供实习场所,但是,学生在实习过程中,很难学习到真实的知识,浪费了大量的人力和物力。为了真正提高学生的操作能力,可以设置独立的工作室,在工作室内进行实践课程,帮助学生讲解理论课没有办法讲解的内容,让学生对这部分知识能够有更加深刻的认识,在实践中,发现问题,提出问题,从而解决,提升学生的操作能力。 3总结 目前,很多高等职业专科学校都有室内设计专业,但是都存在着一定的教学问题,培养出了很多学生都无法满足社会的需求。因此,为了满足社会的发展需求,学校不仅需要注重培养学生专业技能的培训,也需要培养学生的创造性思维。 专科教育论文:浅思高等数学在高等专科教育的地位和教学方法 【摘要】无论在教育教学的任何阶段,数学作为其中的基础性学科,其教学地位都不容轻视.在高等专科教育中,现阶段的培养目标为能迅速适应社会生产生活的专业技术型人才,这使高等数学在这个过程中变得更加不可替代.高等数学不仅是大多数专业的文化基础课程,更是专业基础课程,对自然科学、计算机工程、工程技术、社会科学及其他学科中的地位与日俱增,各学科与工程中越来越依赖数学去解决实际问题.本文通过对高等数学在高等专科教学中的重要地位与教学方法的研究,希望提升高等数学的教学实效性,促进高等专科教育发展. 【关键词】高等数学;高等专科教育;地位;教学方法 前言:数学是一门基础性学科,不仅包含了大范围内的数据计算知识与逻辑能力的锻炼,更是其他如自然科学、计算机工程、社会科学等领域的必备知识.但现阶段的高等专科教育教学中,高等数学教学效果不甚理想,使基于高等数学的各个学科领域教学受阻,严重影响着整个高等专科教育水平的发展.虽然随着高职教育的不断改革,教育工作者也进行过高等数学教育改革的诸多尝试,但教学效果仍没有明显的提升. 一、高等数学在高职教育中的重要地位 科技的高速发展不仅为人们的生活带来了便利,也向人们展示了数学向各个领域延伸的范围之广泛、内容之深入,使其越来越受到重视.人们生活中的各种现代化技术,包括手机、电脑、高铁、家用电器,甚至天气预报、航天飞船等,都来自于数学模型的构建与数学的精确计算.因此,科技对数学方面的高度依赖性使数学专业人才的培养变得更加迫切,在各级院校中,对数学专业人才的培养应遵循“按需施教、够用为度”的原则,加强实际应用技能的锻炼与专业能力的系统构建,这也是与普通本科教育教学的差异性.因此,一些院校在“够用”的原则上只把数学作为工具性学科进行删繁就简,将节省出来的教学时间运用于专业技能水平的提升,虽然这种理念有利于提升现阶段的综合素质,但缺乏对后续发展的综合考量.数学是一门极具系统性和完整性的学科,尤其是高等数学中,大量的删繁就简难免将学生的学习还原到填鸭式教学模式下,导致学生在今后的生活工作中对新技术的接收可能受限于不够系统的数学知识,而这种被大量简化的数学知识也无法满足一部分学生希望继续深造的学习需求.学习不能一蹴而就,也没有捷径可走.无论是进行自我技能的提升,还是通过学习考取更高学历,数学都是无法回避的重点考察内容.由此可见,在高等专科教育教学中,高等数学的学科地位不可替代,它是多元化实现教育教学目标的重要环节. 二、高等数学在高等专科教育教学中诚待改革 长期以来,高等数学虽然作为一门重点学科在各院校进行着,但由于对其理性认识存在偏差、理论性较强、高度逻辑性与抽象性的特点被学生当作教学中的难点,特别是基础知识较为薄弱的专科学生,很容易出现教师反复讲解而并无实际课堂效果的情况,这不仅影响着学生知识的构建,更摧毁着学生对高等数学的学习兴趣与热情,使学生产生厌学情绪.由此可见,现行的高等专科教育数学教学模式越来越无法适应当前教学目标,高等数学的教育教学诚待改革. 三、在高等专科院校中的高等数学教学改革 (一)正确认识高等数学在高等专科教学中的目标 在现阶段的高等专科教育教学中,高等数学的教学目标与院校对人才的培养目标存在一定差距.高等专科院校以培养综合型高技术应用型人才为培养目标,而在校高等数学的教育却沿用以往普通专科高数的教学模式进行教学目标的设定,使现阶段的高数教学中出现重理论轻实践的现象,在教学中的数学知识与实际应用之间存在断层,缺乏实用性.在高等专科院校的高等数学教学改革中,应从对现阶段的高等专业院校对人才的培养理念与教学目标入手,进行高等数学教学目标的确立,以人才的实用性技能提升为主,注重数学的系统性与实用性教育,从而培养专业实用性技术人才. (二)在高等专科教学中优化高等数学教学手段 现阶段在教育一线工作的数学教师多毕业于数学专业,对其他学科的专业化知识与应用存在一定的认识缺陷,在教学过程中,无法与本学科的专业背景相互连接,造成数学知识与专业知识之间的断裂.教学中以数学理论知识为主,脱离实际生活中的问题与解答使数学理论知识变得枯燥无趣,从例题的演示、运算到指导,沿用传统的填鸭式教学手段,使教学毫无新意,自然无法吸引学生的注意力.因此,在高等专科中高等数学的教学改革应注重教学手段的优化发展,摒弃传统灌输式教学,从学生的专业基础知识需求入手,在发展自身数学知识与相应专业领域之间的知识联系上不断投入,在课堂上加强与学生之间的互动,吸引学生的注意力,对数学知识的运用进行启发式教学,引导学生亲自动手运用数学知识解决生活、专业操作中遇到的问题. (三)拓展高等专科教学中高等数学的教学资料 高等专科教学中,高数教学教育虽然内容覆盖面广泛,但缺乏具有针对性的知识材料的扩充与深化,且教学时间投入有限.虽然教育改革的推进带动了高等数学改革进程的发展,但教学内容与课时之间的分配无法与院校自身发展相适应,使教师在教学中苦于追赶教学进度,对知识的讲解质量和效果没有适当要求.理论上的严肃严谨也增加了学生的学习难度,打击学生的学习积极性.因此,在高等专科院校的高等数学教学中,应注重与院校本身发展的特点进行教学内容的选择与改革,针对不同学科对数学知识的要求进行适当的学科内数学知识讲解,在构建全面系统的数学基础知识的同时,对本专业涉及的数学知识领域做适当的展开讲解,以学生喜闻乐见的形式进行讲解,吸引学生对高等数学的学习兴趣,进而促进本专业实用技能的不断提升.例如,将高等数学中的函数、一元函数微积分、极限与练习、常微分方程作为必修知识,保障基础知识的完整性与系统性,将多元函数微积分、概率论等内容以选修的形式供不同专业的学生选择.例如,针对计算机专业的学生,在计算机课程中会涉及矩阵的相关知识,在选修课内容上就可拓展矩阵的相关代数知识. (四)发展高等数学在高等专科教育中的教学模式 虽然学生的主体地位被不断提到改革中来,但现阶段的高数教学改革中,教学模式仍较为单一.学生被动接受知识的教学地位仍未改变,个性化教学的缺失与沟通交流不畅使学生的高数课堂参与度十分有限.加之学生的基础文化水平不一而同,教师统一教学无法满足学生的个体学习需求,使教学模式无法适应现阶段的教育需求.因此在高等专科院校中的高等数学教育改革中,应注重教学模式的多元化发展与创新.其中应注重对学生主体地位的充分考量,对学生进行个性化教学、分层分级教学都是较好的改革办法.针对学生的基础文化素质进行因材施教,不仅能实现学生的个体综合能力发展,更能合理优化教学资源的使用,让教师的教学工作实效性提升,提升教学质量的同时帮助教师实现教学模式的真正转变. (五)构建科学合理的高等数学考核评价体系 考核评价体系是检验教学效果的重要途径,但现阶段的高等专科院校中,多数教师均凭自身教学经验,使教师无法兼顾专业知识与高等数学之间的学科连接,使教学策略上缺乏学科针对性.另外,当前考核形式还沿用传统教学中的限时答卷的形式,试卷内容也是完全脱离实际应用的数学题目,很难对学生学习质量和教师的教学效果进行有效评估.因此,在教育改革中,可将对学生的素质考核分成平时表现、开放式成绩与限时考试三部分进行综合评价.考察学生的基础知识的同时帮助学生端正学习态度,克服厌学心理,提升自身综合素质. 结束语:本文以高等数学在高等专科教学中的重要地位和改革的紧迫性为开篇,重点研究了高等数学在高等专科院校教学中的改革之路,以求促进整个高等数学教育教学的不断发展与革新.在实际教学中,高等专科学校教师应充分注重高等数学的正确认识的理解与传达,提升高等数学的教学趣味性,从引导学生积极参与为开端,实现教学效果的不断提升与完善,提升整个高等专科教育的教学质量. 专科教育论文:美国社区学院对我国专科教育的启示 摘 要:通过对美国社区学院建校特点、课程设置、以及管理模式进行简单介绍,发现我国专科教育现今存在的问题,通过比较两国高等职业教育,发现美国高等职业教育实体――社区学院的发展在很多方面值得我国专科教育进行学习和借鉴,并带给我们非常多的启示。 关键词:美国高等职业教育;社区学院;专科教育 第二次世界大战与战后重建过程中,联邦政府颁布了一系列关于高等教育民主化的法案,认为应该本着教育公平的原则将高等教育提供给所有人,不论民族、性别、肤色和种族,都有接受高等教育的权利,并且呼吁政府利用税收建立了适合地方各州、学费低廉的社区学院,实现教育公平。社区学院指的是设立于社区的、由地方教育行政机构认可并接受其督导的,主要为所在社区的成员提供高等教育、职业技术教育或社会性文化生活教育等方面服务的教育实体。 一、社区学院对我国专科教育的启示 (一)立法不够明确清晰 虽然意识到了高等职业教育的重要性,也出台了一些相关的法律法规,但是这些法规都不够具体化,只是一些比较笼统的条条框框,可操作性不强,导致法律的实施困难,模棱两可,这就为日后的问题埋下伏笔。 (二)政府投入经费少,专科学校收费高 学校被划分为“985”工程、“211”工程、省重点本科院校和普通本科院校,政府对专科教育的投资远远少于普通本科教育的投入,这就不得不使专科学校的收费高昂,政府对专科教育投入不足。虽然普通本科院校建造实验室需要花费大量的金钱,政府加大投入无可厚非,但是建设好的专科学院也需要投入大量的资金,建造实训场所,买进先进的设备供学生实际操作,专科教育培养的人才属于一毕业就要上岗就业的技术型人才,没有充分的实践经验是不足以直接上岗就业的。政府投入不足必然会导致学校高收费,专科的学生一般家庭条件较差,很多家庭贫困的学生只能望而却步。 (三)传统思想的弊端导致生源不足 我国自古就有“学而优则仕”“士为四民之首”传统,对于职业教育一直都存在这或多或少的偏见和鄙薄,有些高中毕业生宁愿选择复读一年然后上一个普通的本科院校,也不愿意去一个很好地专科学院学习一门技术。学生应该按照自己的兴趣、意愿和未来的职业取向来选择,而不是被这种传统思想给局限住。而我国高考后优先录取本科,然后在进行专科的录取方式无形中将这种重本轻专的偏见给制度化,这使得专科教育生源不足,并且生源的素质也相对的差一些。 (四)师资队伍的建设不够专业化 我国专科学院的教师多偏向理论化,教师讲授的知识也多为理论,而实际操作的知识很少涉及,这就导致学生毕业后投入到工作当中后很难将理论转化为实践,必须进行二次培训再学习,这无形中浪费了教育资源。使得专科教育没有发挥实质性的作用,只是颁发了一张结业证书给毕业生,没有让学生学到真正有用的可以谋生的实操技术。专科学院的教师更多的鼓励学生通过努力学习文化课的基础知识,通过“专升本”考试,接受更高层次的高等教育,而忽视了职业教育的重要性。 二、如何提高我国专科教育 (一)加强立法的监督 社区学院的成功在一定程度上来说与美联邦政府出台的一系列相关法案有很大的关系,法案的出台不仅为高等职业教育提供一个宏观上的指导,同时也对具体实施办法做了强调和规定,使得法案的实施具有强制力和可行性。我国专科教育也应受到立法保障,要符合我国的实际情况,一切从实际出发,以事实为依据,以法律为准绳。创新出一条符合我国国情实际的法案,用以促进我国高等职业教育。 (二)广泛设立专科学院,政府加大对专科学院的投入 我国经济发展不平衡,东西部差距还相当大,西部正处于发展阶段,需要投入大量的人力物力,在发展过程中也需要一大批高级技术型人才,政府更应加大对西部的投入力度,在西部地区成立专科院校,完善西部院校的硬件软件设施,让西部地区的学生在家门口就可以上得起学,上得起质量各方面都过硬的职业学院,使得西部地区自行培养高级技术人才,发展本地区经济。 (三)加强专科院校的师资力量 我国专科院校的师资力量是职业教育的重要条件,良好的师资会培养出高精尖的人才,我国职业教育教师的招聘多看学历少看经历,这就形成重理论轻实践的后果。在今后的职业教师招聘中我们应该将经验与实践更多的摆在第一位,因为职业教育有其自身的特殊性和独特性,学生毕业就面临工作,扎实的掌握好技术应用才是硬道理。当然也不是忽略基础知识的教授,只是更加注重实操技术的培养,两者并驾齐驱,相辅相成。 (四)改变传统观念,为专科学院扩招 传统观念根深蒂固,但不代表不可改变,读书做官的传统思想一直影响我国职业教育的发展,但是专科教育也取得过骄人的成绩,有一度专科院校毕业生的就业要好过本科院校的学生。事实表明,职业教育与本科教育只是两种不同的类型,而没有什么层次上的差别。我国经济的发展需要大量的高级技术人才,但是专职教育的发展状况一直令人担忧,美国社区学院取得了不俗成绩,值得我们借鉴与学习。在借鉴的同时进行具有建设性意义的改良,使之适合我国现阶段的国情,发展出一套适合我国专职教育发展的战略,促进我国经济快速可持续的发展。