项目管理风险论文:项目管理的风险控制研究 一、企业流程重组风险应对计划 第一,流程选择。流程重组不能搞全线出击,需要在考虑该流程是否为企业发展的“瓶颈”,重组后能带来多大的效益,以及成功或失败的概率和影响之后,选择要进行重组的重点流程,建议以财务作为试点,将财务管理、成本管理、固定资产管理等业务进行BPR,实现集成化财务。待财务流程理顺之后,再有选择的开展人力资源管理、物资管理、发电运行业务管理及设备检修业务管理等方面的业务流程重组工作。第二,组织模型。传统金字塔形的组织模式虽然具有一定的优点,但是也不可避免地存在很多缺点,例如部门间摩擦大,管理费用和管理成本高,无效劳动相对较多,因此,应当采用扁平化和无边界化的组织模型,缩短指令传达路径,提倡一岗多能。建议设立流程控制点负责制,由控制点负责人主导整个业务流程,减少部门之间的责任交接,提高效率。 二、软件选择风险应对计划 第一,在软件选择之前要选聘值得信赖的业内专家或专家组,帮助公司进行需求分析,以及设计对软件的评估体系。为了选好咨询专家,建议公司加强市场调研,向同类型企业收集咨询专家信息,以及评价意见,采取公开招标的形式确定咨询企业。第二,设计科学的软件评估体系。公司项目实施小组与咨询专家密切配合,对软件供应商进行全面的评估,建立一个科学规范的软件该评估体系。由企业内部组织精选出来的评估小组(由外聘信息化专家参加)进行评估。这样的评估小组对自己企业的需求很了解,在加上外聘信息化专家的帮助,会有很好效果。评估小组在听取软件供应商介绍和演示以后,可以进行充分讨论,在讨论的基础上进行评分。 三、数据风险应对计划 第一,扎实推进KKS编码工作。建议在设备采购阶段即严格采用KKS编码原则,与设计单位及设备厂家通过设计联络会的形式确定全厂数据编码规则,并按照唯一性、标准化、易用性的原则编写KKS编码技术规范书,对以下三个阶段的各类技术数据进行规范:(1)规划设计阶段:电厂的设计图纸等技术文档数据;(2)工程建设阶段:设备的采购、安装、工程的质量、进度、费用等数据信息;(3)经营管理阶段:产生和积累电及热能生产实时数据、设备维护、成本管理、技术管理等信息。第二,建立数据核查机制。信息化软件上线后,保持原有管理软件与其同步运行一段时间,期间由项目实施小组安排专人负责每周对信息化系统数据的准确性进行可靠性核查。对同步运行过程中出现的数据差异,要查明数据来源,分析差异产生原因,书面向公司高管进行汇报,由公司确定责任部门,限期进行整改。 四、软件技术风险应对计划 第一,强化技术规范书。由于实施企业在软件技术方面并不具备专长,所以在合同谈判阶段就要与软件供应商签订详实的技术规范书。技术规范书的编写要在咨询专家的帮助下,参考同类实施企业的相关经验,将信息化软件各项技术指标确定下来,尽可能多地列举出信息化实施过程中的软件技术问题,明确软件公司的职责范围。此外在合同罚则部分中力争加大质量问题罚款项目和罚款金额。第二,编制工作任务书。在信息化项目实施前,要求咨询企业和软件公司配合编制信息化项目工作说明书,系统阐述项目背景、项目目标、项目实施范围、项目工作计划与交付成果、项目阶段性成果及验收等内容,交由公司项目实施小组讨论并反馈意见、建议,最终修改确定,通过工作任务书明确软件技术方面的工作任务。 作者:许岩鹏 单位:北京京能电力股份有限公司 项目管理风险论文:工程建设项目管理下安全风险的防控 目前“项目管理”在国内外工程领域被广泛的推广和应用,各个管理层的管理水平也得到了普遍的提升,对安全施工的认识也上升到了一个很高的台阶,由政府牵头,齐抓共管,有效降低了安全事故的发生率。但施工单位作为以盈利为目的的生产企业,“重经济收入,轻安全投入”的现象仍然普遍存在;作为项目管理单位,管理者如何规避在施工生产过程中所承担的风险,从而为企业带来更大的社会效益和经济效益,是一个值得深思、研究的课题。 1风险规避的方式 项目管理方作为工程建设的参建主体,应以“降低事故发生率”作为出发点,增强责任意识、安全意识,履行好管理义务,从而防止和减少生产安全事故、保护产品生产者的健康与安全、保障人民群众的生命和财产免受损失;同时项目管理者也要对公司负责,完善项目的管理流程,有效规避所要承担的责任,使公司能够得到更高的社会、经济效益。所以,从项目管理者的角度来讲,如何规避风险,应从三个方面入手:①加强施工过程中的安全管理,做好安全控制,降低事故的发生率,争取安全生产无事故;②要有完善的应急机构及预案,倘若发生安全事故,可立即实施应急预案,控制险情、降低损失;③完善项目的管理流程,要有切实可行的避责措施。当然这三个方面也是相辅相成的,都应该予以高度的重视。2做好安全控制、降低事故发生率的措施如何规避安全风险,降低事故发生几率,管理方应从几个不同的层面去剖析,如:公司层面、每个项目的管理层面、与不同主体的沟通层面等。 2.1公司层面——加强企业的内部管理 以“体制”和“人”为核心,加大公司的内部安全防范力度,提高整个公司的风险管理水平。(1)建立完善的安全防护制度,并大力落实制度的监督、检查体系,使其在每一个项目运行过程中都得到有效的运用;(2)公司内部要有健全的安全管理、风险管理驾控机构,并有可行的应急预案;(3)定期组织安全培训、教育,并给予考核,使每个员工都能熟悉相关法律、法规、通用安全技术、安全文化及公司的安全生产规章制度等,争取能让每个员工都能对工程环境的变化和各种风险因素具有高度的敏感性和洞察力。 2.2项目管理层面——加强项目执行阶段的管理 在项目管理的过程中,在执行公司管理制度的同时,需要项目管理者贯彻“安全第一、预防为主”的方针,做好如下工作:(1)项目进场后,确定项目安全目标,制定项目组的安全责任体系,使责任落实到每个管理人员,树立每个管理者的安全意识,做到警钟长鸣;(2)将项目管理方、监理方、施工方等几个管理层面相结合,从上至下,要有完善的安全制度,如:安全生产责任制度、安全教育制度、安全检查制度、安全措施计划制度、安全监察制度、事故处置制度、“三同时”制度等等,建立好安全管理机构,使制度层层到位,划分各管理层的责任,明确各管理层的义务;(3)做好对每个不同特征项目的分析,识别危险源、确定风险系数,根据危险大小、风险等级、危险情况发生的几率、发生危险造成后果的严重程度等,制定风险控制措施计划,使项目管理更有效、更有针对性;(4)紧抓施工项目的动态控制,根据项目的复杂程度,制定事故应急预案,并定期组织检查确保应急措施到位。 2.3与不同主体的沟通层面 工程建设项目是多个主体共同作业、共同努力的结果,如:建设单位、设计单位、勘察单位、监督单位、代建单位、监理单位、施工单位、检测单位等等,这些参建各方虽然承担不同的责任义务、代表着不同的利益关系,但仍然是相辅相成相制约的一个体系,必须加强沟通、协调,使管理更有效、更到位,使工程更安全、更优质。 3可行的事故应急措施 所谓“智者千虑,必有一失”,在实行工程管理的过程中,因某些诱因,引发事故的可能性仍然较大。项目管理单位需做到:(1)接到险情报告后,根据法律、法规要求,及合同的规定,第一时间向上级单位报告,及时启动应急预案;(2)及时到达事发现场,查看事故动态,从代建层面组织救援团体,采取积极有效的措施,果断行动,做好警戒工作,防止事故扩大;(3)迅速制定抢险方案,组织抢险工作,抢险救援工作必须以人为本,生命高于一切;(4)积极配合做好救援现场的各项工作的同时,做好代建层面的事故书面上报工作;(5)配合进行事故调查工作及原因分析;(6)工程实行过程中,必须购买一切险及意外险,转移风险,降低事故损失。 4有效的避责措施 前面也提到,工程建设项目是多方合作的结果,作为管理方,在履行义务的同时,如何保护好自己,如何避责,是必须谨慎对待的问题。经过对以往国内外事故的总结分析,个人观点如下:(1)注重建设过程中影像资料的收集,包括:进场后的场容场貌、施工过程控制照片、会议影像资料及交叉施工作业区其他单位的施工照片等等,以防事故发生,能提供有第一手的材料;(2)勤查看现场,定期组织安全检查,不可停流于形式,对检查出的问题,形成记录,发放整改通知;(3)对其他责任单位的来函要给予高度的重视,并及时回复,制定出可行的对应方案;(4)对存在隐患的交叉施工,或影响在建项目实施的,要及时致函相关主体单位,澄清利害关系;(5)对监理、施工单位要勤发通知单,书面明确责任,并予以督促落实,不落实或不遵守的,予以上报或建议停工,形成切实有效的管理体制;(6)工程管理者的反应要眼疾手快,要有高度的敏感性和责任意识,绝不推诿渎职,对提出的问题要及时的进行处理,解决不了的及时予以上报,并做好跟踪落实;(7)对项目管理方不能表决的,要及时通过联系单的形式与建设单位、设计单位沟通处理。5结语总之,完善影像、文字资料,做好资料管理工作,将责任进行分解,才能有备无患。 作者:孙林 单位:南京城建隧桥经营管理有限责任公司 项目管理风险论文:风险项目管理论文 1按照项目的生命周期应该注意的问题 1.1计划阶段学生分好组后,要由学生自己依据给定题目编制工作计划,工作计划需要经过内部成员的多次沟通才能确定。通过对项目的范围和任务的分解,对资源进行分析等一系列操作后,可以使项目团队更有序的开展工作。以前有一个错误的概念,认为计划就应该是准确的,所谓准确,就是实际的项目实施必须按计划进行。但实际工作中并不理想,实际工作中遇到的情况与计划常有不符。计划只是管理的一种手段,只是通过这种方式,更合理的分配资源和时间。计划在实际的执行过程中是应该不断修改的。 1.2实施阶段学生在完成任务时,也会按照项目管理的方法和技术实施,按照PDCA(计划、执行、检查、处理)的循环过程开展活动。首先,学生要针对自己的任务进行需求调研。这个阶段,他们可以通过网络或书籍查阅资料,并实地考察市场展开调研等方式来了解自己的项目需求。其次,是实施调研活动。学生首先要准备一些前期调研问卷和资料准备清单,再经过客户的确认后,按照调研计划实施各项调研活动。调研结果也要取得用户认同,最好得到书面沟通确认。最后,是调研后续工作的落实,做好技术交流、解决方案等。做项目不是一个人在做,而是一个团队在做,如果没有沟通就向用户提供了自己的思路,可能会给整个团队的思路带来干扰。 1.3监控阶段教师在监控项目的进展的同时,也要注意学生的情绪。适时地对学生进行激励是实践教学成功开展的重要保证。每个学生都有自己的需求,教师在达到实现实践教学目标的同时,也要尽力满足学生的个人的需求。 2按照管理领域应该注意的问题 2.1范围管理项目实施阶段,教师要引导学生做好范围管理,帮助他们明确自己的任务范围,引导他们明确哪些任务是自己的任务,哪些任务不是自己的任务。同时,帮助学生对项目进行WBS分解,也就是把项目分解为若干小任务,再把若干小任务逐层分解为更小的任务,直到具体的工作包。划分WBS时,可以按时间进度为依据。第一层是项目阶段性成果的框架,每层下面再把工作分解,直到最小的工作包。这样划分会比较直观,时间感也会比较强,容易被大多数人理解。教学中,教师需要让学生了解MicrosoftProject项目管理工具,用该软件完成进度计划时,就能自动为WBS的各个层次任务编码。 2.2沟通管理沟通是通过各种渠道反馈信息发送给接收方,并得到接收方的反馈,最终达成双方的一致意见的过程。在项目执行的过程中,会出现很多沟通合作的机会,学生在需求阶段需要和客户沟通;在开发阶段需要和团队成员沟通,还需要阶段性的与客户进行成果确认;在测试阶段,测试团队需要和开发团队沟通等等。在真实的IT项目中,沟通是项目中最重要的任务,沟通工作占据了团队成员的绝大部分精力。教师要帮助学生学会沟通。让学生知道“沟通”是什么,为什么沟通,怎么沟通。在项目中,沟通的目的不是为了说服别人,而是达到一个共同的目标,而这个目标往往没有标准答案。如果在沟通中过分执着于说服他人,而忽视、甚至忘记了沟通本身的目的,那么项目一定会受到巨大的影响。 2.3进度、成本、质量的平衡在一个项目中,项目的范围、进度和成本是相互制约的关系,而质量又受到这三个因素影响。在项目教学的实施中,进度和成本多多少少会出现偏差。所以,教师要教学生把PDCA的思想贯穿项目始终,同时合理使用甘特图、挣值分析等项目管理方法帮助学生对进度和成本等要素进行控制。 2.4文档配置管理团队中设置了专门的学生进行配置管理。及时地对文档进行管理,可以方便后期一系列活动的进行,同时也可以完善组织过程资产,不断积累教训和经验,方便以后的借鉴。 2.5风险管理项目的风险管理是指对项目风险从识别、分析到采取相应措施的一系列过程。实践教学中一定会有各种风险存在,比如学校对课改的支持程度、团队成员的技能、小组长的管理能力和责任心等。所以,教师需要帮助学生提高风险识别的意识,并引导他们处理风险,减轻风险对项目实施所造成的消极影响。当出现问题时,教师首先要帮助学生控制情绪,端正态度。然后客观地列举出问题,并列出导致问题的原因,与学生一同讨论解决方案,采取行动,解决问题。 2.6变更控制“变”并不糟糕,糟糕的是缺乏规范的变更管理过程。在课程开始时,就要确定变更流程,一旦出现变更,就要严格按照变更流程实施。首先由变更的提出方填写变更申请。项目小组长进行变更影响分析,若认为变更是必要的,则上报变更委员会评审。如果审批通过,就实施变更,并对变更过程实施跟踪,对变更结果进行验证及归档。若变更委员会没有批准变更申请,则由项目代表与变更提出方进行沟通,传达拒绝变更的决定。 3结论 教师在开展项目式教学中,应该紧跟企业需求,重视学生的人文素质培养,让学生在校期间就能了解企业的工作流程,以便学生更好地适应未来的工作。 作者:刘冬王香平薛丽红单位:石家庄工商职业学院 项目管理风险论文:研究水电项目管理模式与风险分析 1.我国水电工程项目管理模式选择 随着经济和科学技术的快速发展,现代水电工程建设项目在规模、工程内容、建设要求以及涉及面等方面都与传统水电工程建设项目有很大的不同。传统的工程项目管理体制日益显示出其缺点。合理地规避风险,创造良好的经济效益是一个值得研究的问题。选择不同的项目管理模式就是特别重要的举措。目前已经出现了许多成熟并且优点很多的项目管理模式,当然每一种都有其局限性。如何根据工程项目的特点和自身条件和要求选择合适的项目管理模式对于不同的工程项目和项目业主来说是最重要的。下面介绍几种水电工程项目管理模式。 1.1首推工程总承包(EPC)模式。EPC模式的项目管理有以下内容:一是能对工程造价进行合理控制,降低成本;二是使工程周期缩短;三是增加科技含量,使工程质量得到优化。当前最有效的管理模式就是EPC模式。为确保项目目标的实现,首先建立项目目标计划,分解之后对子目标进行分散控制。要想合理管理,掌握项目管理核心内容的内在规律是基础,合理的组织和管理是重点。 1.2积极推行风险型建设管理(CM)模式。积极推行风险型建设管理(CM)模式比较适用于我国水电建设的实际情况。有几点值得考虑:(1)CM模式根据管理工作的复杂性确定CM承包商来协助业主;(2)CM承包商的早期介入使设计与施工结合,可以减少水电工程实施过程中的设计变更,避免了不必要的合同索赔;(3)CM承包商的工作在很大程度上可以节约支出并且合同公开透明。 1.3大胆采用项目管理承包商(PMC)模式。在我国,可以选择PMC代之管理项目,在一些水电工程项目业主对工程技术和管理不熟悉的情况之下。在我国还没形成具备全面管理能力的综合性公司之前,选择涵盖项目建设所有阶段的PMC服务是比较明智的。向工程公司和项目管理公司转化是我国的相关企业正在努力的方向。目前我国具备综合能力的管理类公司比较缺乏,为了提高PMC的管理效率,使公司的效益与工程本身的建设效益结合起来,可以按照工时、利润和奖励相加的方式来计取费用。 2.我国水电工程项目管理的风险分析 为保证工程项目总目标的实现,业主风险管理非常重要,各种不确定性因素的影响都会增加投资者的风险。下面对现行水电工程项目建设存在的主要风险进行分析。 2.1参与方关系复杂,内部存在利益冲突。水电工程项目的建设当中的参与方众多,涉及投资人、建设单位、承包商等。各参与方利益矛盾与冲突十分复杂。建设过程中任何一方的过错可能对整个工程造成损失。 2.2管理体制不健全。水电工程建设管理机构大多没有固定性,由政府插手投资和管理。人员的权责不够明确,因为项目完成之后,人员会调走,那么谁来承担风险?这是不明确的。由于分工不明确,政府部门既审批又直接参与建设,这样一来,监督作用完全是形同虚设,整个管路水平都得不到提高。 2.3项目管理不规范,造成“三超”。存在着一些政府投资工程管理人员素质参差不齐的现象,致使项目实施并未与规划相统一的后果,直接增加了造价。参建人员随机组合在一起,责任心不强,不能实现投资、建设、管理的统一,容易造成“三超”现象,即“超投资、超规模、超标准”。 2.4施工单位缺乏足够的风险意识。有些施工企业内部造价估算定额体系不够完整,在不了解自己生产成本的情况下为了中标而盲目报价。工单位缺乏足够的风险意识,对可能存在的风险毫无察觉或者是存在侥幸心理。 2.5缺乏优秀的项目管理人才。优秀的项目管理人才是工程能否安全有效建成的重要因素,尤其是在中小型水利工程项目建设中。优秀的项目管理人才可以实现科学合理的人事分配,各尽其用,各司其职。 2.6监理机构受制约,影响工程质量。为保证工程质量,我国建立了专门的保证体系,并且以抽查方式为主监督建设项目实施的全过程。监理单位受业主委托,而施工单位认为监理单位偏向业主,这样监理的独立性和公正性受到制约,导致出现偷工减料、施工方法拙劣、工程验收不规范等各种影响工程质量的现象。 3.总结 不管是投资主题还是规模不同,任何的水电工程都应该选择合适的项目管理模式以达到降低风险、保证工程质量的目的。健全管理体制、吸纳优秀管理人才、增强风险意识等等都将会对水电工程质量的保证起到不可忽视的作用。 作者:杨立柱单位:中国水利水电第六工程局有限公司 项目管理风险论文:建筑业项目管理风险与预防 一、经济方面的风险 经济方面的风险主要体现在:(1)招标文件。招标文件是招标的主要依据,尤其是设计图纸、工程量清单、合同条款以及投标者须知等都有潜在的经济风险,建筑企业需要仔细研究分析。(2)市场价格方面。主要是材料市场价格、设备市场价格以及劳动力市场价格的变化,尤其是价格上涨,会直接影响工程的承包价格。(3)宏观经济政策的调整。政府对工资、税率和税种等实施宏观调控,都会给建筑企业工程项目的进展带来一定的风险。 二、当前我国建筑企业项目风险管理的现状分析 1、风险管理意识薄弱。我国建筑企业由于长期受到计划经济体制的影响,其经营者和工程项目管理者的风险意识都比较薄弱,没有对风险管理的重要性进行充分认识,没有将风险管理纳入项目管理的内容中。尽管有些建筑企业采取了一些风险管理的相关措施,但是还仅仅局限于在施工技术方案和施工组织设计中编制一些保证工程进度、安全和质量的措施,没有明确的、系统的风险管理目标,缺乏正式的项目风险管理方案,也没有充分认识到工程保险和工程担保的重要性。建筑企业的管理人员往往只是重视工程数量和质量,忽视了施工技术的管理,缺乏风险管理的相关经验。 2、建筑企业风险管理的机制不够健全。很多建筑企业还没有建立起制度化、系统化以及程序化的风险管理体系,内部风险管理机制不健全,缺乏主动实施风险管理的意识,在企业的组织结构中也没有设置专门的风险管理机构来履行风险管理的职责。在决策过程中主要依靠个人的经验来判断,有些决策缺乏相关数据的支持带有盲目性,使得企业化解和抵御风险的能力大大降低,增加了企业组织机构运行的相关风险。 3、没有给予合同管理足够的重视,索赔意识淡薄。对于建筑企业来说,合同体现着其的利益,是建筑企业经营的重要载体。对合同的管理和对索赔的管理是建筑企业相关风险管理的重要手段之一,是防范外界风险的关键性措施。科学有效的合同管理,能够使建筑企业的项目工程利润增加10%~20%,而通过优化技术使工程项目增加的利润不会超过5%,可见,合同管理在增加建筑企业利润方面具有重要作用。但是,由于受传统习惯的影响,国内外承包商对合同的管理普遍认识不足,缺乏索赔意识,客观上增加了建筑企业自身的经营风险,没有发挥合同在转移风险和再分配风险方面的作用。 4、建筑企业的风险管理信息系统不够完善,数据可靠性较差。一方面,当前,我国很多的建筑企业尚未建立起完善全面的风险管理信息系统,风险管理的数据可靠性较差。主要体现在:在投标期很多承包商都缺乏对数据的积累和分析,没有对拟投标项目的可行性进行透彻的分析;在施工期对项目建设过程中,各种内外部条件的变化估计不足,没有充分预测,使得风险到来时,缺乏全面的数据支持,无法及时做出有效的应对,只靠经验进行临时决策来处理风险,风险管理的成效较低。另一方面,建筑企业还没有建立业主、供应商、分包商等的信用档案,不能对业主、供应商和分包商的信用进行动态分析,无法为投标决策、选择供应商和分包商提供有效的数据支持。 三、加强建筑企业项目风险管理的对策建议 1、提高建筑企业各级项目管理人员的风险意识。一方面,建筑企业的各级项目管理人员应该树立良好的风险回避意识,在人力、物力、财力和技术方面加大投入,提高作业人员和管理人员的安全意识和质量意识。另一方面,要加强对操作人员和管理人员的知识培训,使操作人员能够熟悉新的工艺和方法,熟练掌握工作需要的技能;管理人员能够懂得新环境下项目管理的新技术、新方法和新工具。另外,建筑企业还应该遵守行业的法律法规,严禁无资质企业挂靠和非法转包,对发包单位和分包单位的资质、技术能力以及资信等进行严格考察,避免承担工程项目的连带责任。对于不同的工程项目应该选派不同的管理人员和项目经理,对于那些风险较大、工程复杂的项目,建筑企业应该选派知识水平较高、施工经验丰富的项目管理人员,对施工方案的可行性进行充分论证,加强企业各个职能部门对项目的支持,合理配置资源,尽可能减少由于承包者自身原因给企业带来的风险。 2、从内部加强对工程资金的控制。工程款必须要进企业的账户,经企业审查后再拨付项目部,严格监控工程资金的流向,一旦发现资金问题必须立即进行纠正;在签订施工合同时也与业主进行约定,工程款不打入指定的企业账户,产生的后果由业主承担;在选择投标工程和项目部时,对于那些资金不到位的工程,要选择具有一定经济实力的项目经理承担。 3、加强预测过程和决策过程中的风险监控。加强对预测和决策过程的风险监控是建筑企业实施风险管理的前提和基础。在投标决策的过程中,企业应该对可能出现的风险进行调查和预测,主要工作包括:分析并研究相关的文件,了解当地的气候、地形条件,调研当地的原材料市场,研读当地政府的相关政策文件资料等,将可能的风险因素进行分门别类的归纳,找出对工程项目影响较大、引发较大损失、出现概率较高的风险因素,针对每一类风险因素制定相应的防范措施和对策,并制定风险发生时能够尽量减少损失的应急对策。企业的风险管理部门应该对内部管理报表和财务报告定期进行分析,识别企业资金、财产和效益等面临的风险,此外,建筑企业的风险管理部门还应该了解本企业公共关系网络的持续性和有效性,给企业有效化解危机提供品牌支持。 4、建立健全建筑企业的风险监控系统,进行事前、事中和事后的风险管理。首先,事前监控主要是建立起风险预警体系。风险预警管理是指采取超前或者预先防范的管理方式,对工程项目管理过程中可能会出现的风险进行防范,一旦在监控过程中有风险发生的征兆,应该及时发出预警信号,控制不良后果的发生。其次,事中监控主要是对工程项目施工过程中的各种风险进行系统管理,对项目可能发生的各种意外情况实施有效管理。在组织内部建立抵御风险的机制,以施工项目为中心,把风险管理贯穿于项目管理的各个阶段,这就要求建筑企业在企业和项目两个层面上设立项目风险管理机构并确定责任人,给项目的成功奠定组织基础。再次,事后监控是制定应对风险的应急计划,实施风险管理的目的就是保持工程项目管理按照既定计划进行,不发生大的偏差,为了保持工程项目建设的高效率,应对各种风险的应急计划是工程项目风险控制的一项重要工作,也是实施工程项目风险管理的重要途径。应急计划包括对风险的描述、风险发生的可能性、完成计划假设、风险影响和适当的反应等。 5、采取合理有效的方式转移风险和分散风险。建筑企业项目管理中存在各种各样的风险,但是有些风险是可以转移、分散的,关键是处理风险的方法手段要正确,策略要得当。在防范和规避某些风险时,要运用法律手段保护自身企业的利益,减少相关损失。例如:在工程项目开工之前,就可以通过联合承包、工程保险、将某些单项工程分包等方式转移风险;承包商也可以在施工技术图纸和合同管理上,找一些有利于承包者的条款和数据,避免损失或者保证在遭受损失时能够得到相应的补偿。 综上所述,建筑企业的工程项目风险是客观存在的,只有实施有效的风险管理,根据企业的自身情况和建设项目的特点,及时对工程项目管理中的相关风险进行分析,有针对性地采取措施防范并控制风险,才能使建筑企业的工程项目顺利实施,保证建筑企业价值最大化目标的实现。 作者:谢春珍单位:湖南航天建筑工程有限公司 项目管理风险论文:世界银行贷款项目管理和风险控制 1世界银行贷款项目的项目管理 1.1世行贷款项目管理中存在的问题。缺乏科学的管理方式。在政府长期的经济管理中,政府作为借款主体,对于经济的管理经常会使用行政的手段来完成,而项目管理中通常需要经过层层审批,并且注重所获钱物的分配,没有从根本上转变政府管理部门的职能,不能对项目实施宏观调控,致使项目开始后,各部门之间不能良好的配合,缺乏科学的监督检查,如果国内的配套资金不足,项目单位会出现资金短缺的困难,严重影响项目的经济效益和社会效益。 1.2缺乏健全的内部控制制度。在当前我国世界银行贷款项目中,主要分为国家,省,地,县四个级别的管理机构。而地级管理机构是以地方政府为主要领导部门,成立领导小组,并将小组分为项目计划,财政管理和项目主管等部门,这些部门对项目投资计划的申报,审批,资金的拨付和偿还管理等工作进行负责。而与项目相关的设备,物资的引进和供应统一由省级机构进行管理和调配。 1.3管理机构之间缺乏有效的沟通。世界银行贷款项目的项目管理中,各个管理机构中缺乏有效的沟通,不能形成良好的协作,使得管理机构之间的关系不够理顺,工程设备和供应的物资材料不及时而出现各环节脱节等现象,有些项目资金也不能及时到位,从而影响整体项目顺利开展。 2加强世界银行贷款项目管理的措施 2.1转变政府职能,提高项目效益。在世界银行贷款项目管理中,要转变政府的管理职能,深化内部管理体制改革,充分发挥政府职能对政治和经济进行宏观调控,提高整体的管理水平,真正的解决实际问题,实现政府的宏观调控职能。同时,对世界银行贷款的资金实现有效合理的管理和利用,提高项目的整体效益,从而促进经济的稳定发展。 2.2综合管理,全程控制。世界银行贷款项目的项目管理主要分为项目选定,项目准备,项目评估,项目谈判与签约,项目实施监督,和项目后评价六个环节。这六个环节既互相独立,又相互连接,构成了一个递进的过程。在这个过程中,需要对相关的数据进行大量的论证,实现各个环节的科学衔接和延续。 2.3理顺部门关系,加强各部门间的有效沟通。政府部门加强管理力度,做好各机构和部门之间的协调工作,充分发挥各部门间的协作,使每个机构和部门真正的了解自身的权责,互相沟通,互相监督,真正的做到工作交接的顺畅。 3世界银行贷款项目风险控制 世界银行贷款项目风险管理理念是在贷款项目实施过程中,世界银行可以利用向受援者提供合适的可利用资源,积累的经验与受援者共享,改善其生存条件,提高自身管理能力。 3.1加强项目的可行性研究,进行科学决策,规避项目风险。在贷款项目立项时,必须寻找符合双方合作要求的基本点,根据项目地的具体情况,结合当地政府建设正常和发展目标,在世界银行政策和我国发展需要存在一致的情况下确定贷款项目的设立。同时,由于贷款项目建设周期较长,必须对项目进行超前准备。另外,世界银行贷款项目需要经过世界银行和我国基建程序进行报批和评估,并加以论证。因此,相关部门必须加大人力和技术的投入,对项目可行性进行严格论证,并在世界银行评估和国内提供数据一致的情况下进行立项,从而规避项目风险。 3.2加强风险预测,规避市场风险。风险无处不在。相关部门必须及时的了解市场动向,掌握汇率和利率的变化形势,利用外汇期货保值,建立偿债专户等办法规避市场的汇率风险。利用利率互换法和外债余额递减等方法来规避利率变化所带来的风险。相关部门必须善于捕捉市场变化的信息,并对其加以分析,加强风险预测的准确度,采用这些措施进行及时的防范,保证资金运用的科学性和合理性。 3.3保证资金及时供应,规避运营风险。在世界银行贷款项目中,经常会出现配套资金不能及时落实,从而影响项目进程的情况。因此,世界银行和国内部门需要做好合作沟通,并通过多种渠道进行资金融资,做好资金回收和偿还的时间计划,实现资金的再次利用,从而防止项目资金链断裂的情况放生。 4结束语 世界银行贷款项目是当前世界中较为常见的一种贷款的项目。主要的资金来源为世界银行贷款。对于国内来说,此种方式具有一定的优越性,但同时也存在着严格的条件和一定的风险。因此,在此类项目中,管理部门加强项目实施过程的项目管理和风险预测与控制,提高各部门之间的共同协作意识。对于内部项目管理做到全面管理,提高财务资金的有效使用率。另外,加大风险评估力度,采用科学的方法进行风险规避,从而达到企业经济效益和社会效益的最大化。 作者:肖振宇 单位:广州珠江工程建设监理有限公司 项目管理风险论文:项目管理过程质量风险控制探讨 摘要:对企业项目管理活动而言,工业过程控制是项目管理活动的主要方法,是融合企业运营目标和管理资源的创造性活动,不仅代表了项目管理团队的事务性管理水平,也体现了企业战略运营目标在工作中的具体显现,项目风险控制是对项目管理活动的过程质量控制的基本体现,也是对项目管理成效的最直接的管理体系的早期布局和过程控制工具,是项目管理活动的重要一环,不仅应当引起管理参与者的高度重视,也应当成为管理活动中不断完善和不断创新的主要方法论和现实工具。本文按照质量管理风险控制的思路,依照项目管理活动的基本脉络,简要分析项目质量风险控制方法对项目管理各个运营阶段的影响。 关键词:项目管理;质量风险管理;风险控制;项目进度管理 项目管理是企业为了实现大型工业化目标,对所属资源进行重新布局和整合的经营性活动,为企业的战略发展创造良好内部环境和外部格局提供了有力保障的管理活动,对推进企业良性发展起着提纲挈领的重要作用。项目管理是融合制度创新,方法创新,质量控制创新的的实践经验和验证要素,是充分体现管理能力和控制能力的管理集成活动,整个过程也是质量控制的管理对象,而管理活动和质量控制活动的有机融合,才是项目管理有效性的具体保障,项目管理的前瞻性和对工业化过程的指导性特征,更进一步的对整个项目管理过程的质量控制提供了更高的要求,尤其重要的是在项目管理活动中风险控制对于项目管理活动的预判性和风险影响性评价提出了更高的要求,需要我们针对项目管理的特征,进行创造性的发挥和总结,以达到持续有效改进的管理目标。 1质量风险管理在项目管理活动的表现特征分析 质量风险管理是一个系统化的过程,是对产品在整个生命周期过程中,对风险的识别、衡量、控制以及评价的过程。质量风险评价是风险管理的前置性工作,是对于在管理活动中所有不确定的可能导致损益发生的因素进行分析,对起影响性进行评价的过程,对于项目管理活动的各个环节都能够起到分析,评价和行动指南的作用。质量风险管理质量风险管理是一个组织机构为识别、量化和降低会影响质量的产品、操作、供应商和供应链的风险而创建的合作解决途径,其集合了领导力、业务流程、文化和技术能力。通过对上述概念与项目管理概念的分析,我们不难看出其共通性:二者都是对现有管理能力和管理技术的具有整合作用,只是质量风险管理是管理方针,质量体系要求和实践活动经验的文件化体现,而项目管理工作则更多的体现了对管理活动目标和实质性的资源的整合。而对于项目管理的各个阶段而言,质量风险管理贯穿始终,并能够以体系性的指导模式对管理行为和评价体系施加影响,并对活动起到一定的导向作用。 2质量风险管理在项目管理活动中的表现方式 质量风险管理用来分析、评价和控制管理活动以及由此衍生的所有活动过程各个周期的风险。被前瞻性以及回顾性地应用在管理活动当中,是项目质量控制的主要特征和主要出发点,质量风险管理是用来识别、评估和控制质量风险的一个系统程序,它可以知识和工艺的经验对质量风险进行识别、评估和控制,控制应与最终保证质量风险在可接受范围内的目标相关联;质量风险管理过程的投入水准、形式和文件应当与风险的等级相当,因此可以成为项目管理过程在方案论证过程中,进行项目工程分析和对策表制定过程中的主要应用目标和方法,同时应用质量评价过程方法论也可以反向的对目标确定方案进行论证和风险评估,所以质量风险管理方法在项目管理活动中的表现方式具有相互融合互相印证和相互检查的特点。 3质量风险管理在项目管理活动中的流程表现方式 风险识别,风险识别是指风险管理部门对于可能发生的事故通过感知风险,了解客观存在的各种风险以及分析风险事故发生的潜在原因,对项目管理活动中可能出现的失效模式进行分析归纳,同时对在项目管理活动中可能出现的各种表现方式进行预判,通过调查表和模式对照表进行分析,通过流程图过程分析找到各个管理活动中的潜在失效模式,为后续风险控制提供数据基础。风险衡量是以风险识别为基础蓝本,对风险发生的可能性和后果进行归纳中介,通过行业经验和专业团队分析,对项目管理活动的重点过程,重点节点进行风险分析,协调项目各个资源的工作和时效性,采用定性或定量向结合的方法,确定项目影响重要度分析,并籍此做出风险控制能力和控制目标的预判。进而实现项目风险的节点和控制目标图,实现目视化管理和控制。风险控制,风险识别和衡量的最终目标是对风险进行有效的控制,对已经预判和量化的风险目标进行规避和控制,以尽可能的减少风险损失,充分开展故障模式影响与危害性分析,并利用风险控制的经验,为项目管理方法和工具提供创造性的提高和借鉴。其主要目标是控制风险的发生概率,实现风险回避,通过提前的对策控制损失,对于已经显现的风险采用风险转移和风险保留的方法,对风险进行有效的控制。风险制度化审查和改进,对于风险的评估,在定量和定性分析的基础上,实现对风险的控制效果和风险本身所处的状态进行审查评价,是企业通过技术改进或其他措施降低风险,并上升为企业管理策略和管理能力的重要体现,通过建立企业项目管理风险审查制度,对项目管理活动的控制目标和风险控制能力和效果进行评价,总结在管理各个阶段的偏差特点和趋势,对风险控制效果和改进计划的执行情况进行总结,形成项目管理活动风险评估的制度化,建立企业项目管理目标管理的质量控制基础。 4项目风险控制的资源特征 项目管理是融合制度创新,方法创新,质量控制创新的的实践经验和验证要素,是充分体现管理能力和控制能力的管理集成活动,整个过程也是质量控制的管理对象,而管理活动和质量控制活动的有机融合,这一特征体现了项目管理活动的资源性特征,同样的道理,对于项目风险性控制单元来讲,也依然充分体现了这一资源性特征,对于项目管理活动不能不做翔实的分析,科学的加以利用和总结。明确的团队目标性,对于风险目标的构成和认识必须明确,包括了项目目标和风险目标控制的定性和定量目标都应当是明确的,实现途径和控制策略也是细致的和目视化的。精细化的任务分解是项目管理的主要工作方式,对于风险控制主要是体现在风控目标的对策和行动目标,采用甘特图是基本的控制方法,可以将任务分解成以子任务以及完成周期为代表的对策实现体系,明确各类任务目标、应用节点、交付物,以及检查体系等等能够对任务进行量化的方案和措施。项目资源的整合,按照项目管理理念,建立适合项目管理的运营团队是第一步,一般对于一个成熟的团队,自然是包含了有有时间保障且有能力执行的资源分配,并且各个专业的资源当然也是不可或缺的,在风控管理模式下的工作自然也应当吸收各个专业的精英,尤其是风控管理专家应当在团队中处于能够主导管理活动的地位。保障了资源的有效投入,加上科学务实的工作和方法应用,项目的科学性和效率性都能够得到有效的保障。优化资源配置策略,确定资源投入边界——KANO模型,东京理工大学教授狩野纪昭(NoriakiKano)和他的同事FumioTakahashi提出的满意度+KANO分析,是主要的资源评价体系,对于充分的资源投入而言,工作时效性分析是评价,更是对持续提升项目管理活动的一种鞭策,从而实现最大限度的资源优化配置,是投入的资源精炼化,效益最大化。 5项目风险管理的突发事件控制管理 尽管对于风险控制而言,我们的主要目标是对风险的预判和风险控制,以达到减小不可控因素的出现,但不可避免的风险事件也许会超过我们的预计,尤其是风险因素为自然因素的时候,处理突发时间就变成了项目风险管理的又一个重要课题,突发时间来源于人员变动、技术因素、客户需求变更或沟通问题等以上主要外界因素。项目管理团队建立之初,首先是要保障团队的专业性和项目分类技术的完整性,当然有条件的能够有后备人员当然是最好的,但对于一般公司,能够保持和外部相关专家的密切联系是解决人员变动的良好方法,这一不但可以起到他山之石可以攻玉的效果,更可能保持技术的前置性和创造性,对于解决技术难度较大的问题,可以保障充分的资源,充分体系项目管理,资源优先,资源优化的原则和团队目标。 6结语 项目管理系统,是依赖于计划系统不断进行的动态过程;通过计划编制和实施、计划调整再到计划编制这个不断循环过程,计划编制时必须充分评估风险的存在,做好风险控制工作,进度控制才能具有一定的弹性,以确保项目目标的按时按质按量的完成。 作者:唐创新 单位:南宁燎旺车灯有限责任公司 项目管理风险论文:建设工程项目管理软件开发风险分析 [摘要]本文结合公路工程建设管理软件的开发,对其过程存在的风险进行了一般的分类、分析,供大家参考。 [关键词]建设工程;软件工程;风险 0引言 建设工程是一个产生巨量内容的地方,这里的内容包括文档、数据、图片、音像等。而软件则能让这些内容有效地积累存储并通过最有效的手段使其充分发挥应有的作用。所以软件工程和建设工程的结合是工具和内容的结合。在这基础之上的大数据工作,才是财富最大化的未来。 1建设工程项目管理软件概况 建设工程项目管理软件是指将建设工程业务操作的过程通过软件化手段实现,例如审批、填报、记录等。通过搭建软件平台或软件系统,初始录入各类项目管理用的内容,在使用过程中不断的更新信息和数据。不似一般的小软件开发,建设工程项目管理软件一般需要承载大量的信息和内容,同时还有复杂的流程处理。这就决定了该类软件的开发面临的风险不同于一般的软件开发,其风险特征既具备普通软件开发的特点,又具有自己的特殊性。 2建设工程项目管理软件开发风险及分类 风险是指客观存在的,对目标达成具有负面影响的不确定性。风险分类方法是根据风险性质、风险的来源、风险产生的阶段、风险产生的后果、风险发生的对象等进行的,有多种不同的分类方法。项目管理软件开发按照上述五种分类方法有如下风险因素。按风险性质分为:经济风险、政治风险、社会风险、技术风险、资源风险;按产生阶段分为:业务开发、需求阶段、业务分析、接口、软件开发、交付使用;按产生后果分为:重大、较大、一般、轻微;按发生对象分为:业主风险、开发团队风险(业务团队风险、软件团队风险)、市场团队风险。 3项目管理软件开发各阶段面临的风险分析 3.1软件开发阶段面临的风险穷举 对风险进行分析、评估、管控的前提是对风险进行识别,找出某一过程所有可能的风险因素才能更好地对症下药。对项目管理软件开发各阶段的风险进行分析,利用穷举法对其风险因素进行分析。 3.2业务开发风险 业务开发风险是指出在项目市场开发阶段所面临的不确定性。(1)项目的不确定性。项目团队、开发团队缺少配合或经验缺失,对项目策划、建议、实施措施理解、分析不到位,导致项目本身在落地之前产生了易主、取消、降低投资等风险。(2)市场不稳定。一些项目管理软件的开发必须依托市场经济或工程项目进行,当这方面发生政策变化、重大变更以及建设单位对项目软件的需求降低时,容易产生项目中途流产风险。(3)业主心态。如何抓住业主的痛点,真正解决业主的问题,或者仅仅是从业主的角度出发思考项目管理软件的做法,是项目开发经理应该深思的问题。(4)自身实力不足。项目管理软件结合了建设工程和软件工程,建设工程不同于其他行业,例如金融、互联网等,其透明度高,讲究资源效率。工程行业自身的资本运作密集,项目建设流程模式固定并且存在许多的“漏子、暗道、关系、利益”等,如果没有足够的市场疏通、业务分析和软件开发实力,难以做出成功的项目管理软件。经常可见有许多项目管理系统开发完成以后闲置、弃用,就是因为这些原因。 3.3业主风险 和以上开发阶段来自于业主的风险不同,这里的业主风险更多的是强调业主在项目软件项目开发决策和执行力上存在的风险。(1)因为是建设工程的原因,业主可能存在自身业务能力不足导致软件开发初期,功能需求不全面、不详尽、模糊的情况。(2)部分业主因为存在建设管理程序不合法,例如图纸准备不到位就招标施工、随意调整施工进度、重大变更多等,对软件部署时的数据初始化、部分功能使用造成严重影响。(3)项目管理软件属于新型的工程建设费用,国家对此暂未出台相关取费标准,因此对于软件开发、使用的资金来源,部分业主解决能力不强,导致软件开发和使用受阻。(4)项目管理软件的开发要以合同为主线,早制定、早落实合同内容。(5)因为建设管理人员和软件开发人员在知识体系上的不同,需求方经常会给出软件难以实现或在合同、投资范围内难以实现的功能要求,从而产生搁置、重启需求调研、功能调整等风险。 3.4需求阶段风险 如果软件开发是业主、业务团队、软件团队的三级开发结构,那么需求阶段的风险就是业主和业务团队之间的信息过渡。了解这个阶段的风险尤为重要。(1)需求细分不全面。需求细分,其实是对软件开发所需要的一切原始信息的分类。业主本身积累了足够庞大的知识量和隐藏的管理行为,需要进行细分挖掘。(2)需求调研不充分。需求调研不够深入,自身缺乏对建设工程活动的更多认识,从而产生遗漏、错失相关需求信息。(3)需求信息不对称。在需求调研、收集的过程中,因为记录、理解的原因,需求信息发生了错位,偏移了业主的初衷。(4)需求文档管理不规范。需求阶段要做好文档记录,对相关会议进行备案,对业主的需求要进行充分确认,形成规范有序的文件档案管理制度,防止出现软件开发问题找不到源头,增加开发成本和难度。 3.5业务分析风险 要将传统的建设工程的知识体系、管理行为、结果过程通过软件实现,首先要对建设工程所涉及的一切业务进行深入分析。(1)业务流程不确定性。建设工程的审批流程、上报流程、验收评定流程等,涉及的人多、单位多、文件多,在实际操作中,流程具有可变通性、不定期性、人员代签等问题。(2)业务内容生成难度大。建设工程的业务内容具有涉及面广泛、数量庞大、牵连性强、专业性高等特点,而软件开发需要集中处理大量的业务内容,同时准备好初始化数据,需要软件工具、专业人员、组织管理等多方密切配合。(3)软件化后的现实风险。软件化的弊端是固定化,少了灵活性,对于工程建设人员可能会带来体验性的风险。因此要尽可能设计得合理,从工程人员的习惯出发,讲求实用性、适用性。(4)业务架构与系统架构。针对项目质量、进度、计量支付、档案等的业务管理存在内在的关联关系,在软件化的时候,要注重各模块之间的内在关联关系,关注各模块内部数据的调用和资料文件的归属。 3.6接口风险 业务团队和软件团队的对接是真正实现项目管理软件开发的最重要环节,提高业务人员的流程策划能力和软件人员的业务熟悉程度同等重要,让双方在交错中实现软件的顺利开发。(1)需求理解不到位。单纯的文档化需求分析及设计交接很难形象直接地展现需求方对软件开发的各种要求,软件人员也要花费大量的时间去了解文档的背后,然后梳理成自己的逻辑。这个过程中,很可能发生需求曲解、重新设计、修改困难等风险。(2)设计思维差异化。在原型设计功能不能满足建设工程软件项目开发的时候,因为软件开发人员的固有思维模式,其对界面设计、功能点选取、流程设置、角色配置会有个人的惯性设计方式。(3)资源配置不合理。软件项目开发是一个将业务工作持续软件化的过程,有点儿边设计边施工的感觉。这个时候软件方面要合理地配置各项开发资源,包括人力的投入曲线、进度计划的制定、业务人员的工作安排、基础数据的准备等。 3.7软件开发风险 软件开发风险已经有很多专业性的风险研究,在这里不做相应说明,仅列出软件开发可能面临的风险类型:①软件开发技术不足。②配套软硬件风险。③软件开发管理风险。④软件开发安全风险。⑤人才组织风险。⑥文化风险。 3.8软件交付使用风险 (1)市场风险。体现在长周期软件开发项目中,市场环境变化带来的风险。比如竞争对手更新更快的产品出现,研发产品市场地位下降;项目建设投资发生变化,费用投入减少;环境舆论对新产品应用带来的不良影响,尤其是跟风产品。(2)使用测试风险。主要体现在系统集成以后,因未有充分准备或潜在软件bug而出现大量的问题。(3)用户体验风险。软件开发过程客户参与度不高造成的使用习惯风险,体验不佳;对软件使用说明不够详细全面,造成用户使用障碍。(4)二次开发风险。跟工程返修类似,因部分功能大量调整或新增功能,以及系统整体功能、稳定性、适用性等出现严重bug,而面临二次开发风险。 4总结 建设工程项目管理软件归根结底是一种产品,应积极应用产品开发的相关管理方法。但也一定要注意到建设工程的特殊性,要深入分析软件产品在跨行应用时的“入乡随俗”和“技术先进”的共融方案。业务设计和软件开发要紧密结合,但也要有各自分立和结合的机制。业务需求要清晰,转化为软件设计要确保“不失真”。加强和重视产品开发过程中容易发生并带来影响较大的风险,合理规避和减少风险损失,降低开发成本,提高开发效率和产品质量。 作者:杨文广 单位:深圳高速工程顾问有限公司 项目管理风险论文:4G工程项目管理风险控制论文 现代企业营运发展中,项目管理这种具有明确计划性、特殊性的组织管理机构具有举足轻重的地位。企业营运发展中,构建完备的项目组织,制定项目计划,控制项目工作时间,细化项目流程,注重风险控制,帮助企业在激烈的市场竞争中形成企业的竞争优势。项目实施进行中,从多角度出发降低企业营运风险,加强项目管理的实效性,是每个项目管理者应认真思考的问题。将项目管理与风险控制有效结合,保证项目实施顺利高效完成。中国通信行业迅猛发展,在中国工业和信息化部的指导推动下,中国各大城市正以稳健的步伐走向4G时代。2014年11月5日在北京举行“2014新一代宽带无线移动通信发展论坛”,工信部多位领导做主题发言,总工程师张峰对新一代宽带无线移动通信发展提出了四点意见。信息产业快速发展的背后是一个个通信企业对各项工程项目的具体实施。2012年中国开始在试点城市做4G实验网,2013年14个城市投入4G建设使用,2014年中国100多个城市加入到4G网络建设中,网络覆盖5亿多人口。取得4G工程建设资质的国内外企业有华为、中兴、普天、诺基亚、爱立信、英特尔、鼎桥、NTTDOCOMO等。工信部要求每个城市4G建设中,基站建设必须由至少三家公司来完成。在共同工程界面下,促成工程建设的良性竞争,避免出现垄断后的一系列问题。在这种短兵相接的及其直观的工程竞争中,保证工程质量,确保各建设项目顺利完成,一定要在项目管理与风险控制上下功夫。 一、4G项目工程建设具体特征 项目是企业用来执行大范围的、相对一次性的业务流程的临时性组织。具体说明项目是项目导向型企业为实施相对一次性的、短期到中期的具有战略意义的、中到大规模的业务流程的临时性组织。中国通信企业在建设4G项目工程中,工程实施符合大型项目特征。投入资金超亿元计,历时时间12个月以上,组织参与者5-7个领域(含外部合作者),内部资源至少500个内部工作日,项目覆盖面10-30个城市。4G网络建设中,具备施工资质的企业有华为、中兴、普天、大唐、烽火、鼎桥等,国外有诺基亚、爱立信、英特尔等。按照工信部规定每个城市4G基站建设不论移动、联通还是电信,都要引进三个到三个以上施工企业,以保障工程在正常有序竞争中进展,不允许因垄断企业出现而降低工程建设质量。中国4G建设早在2012年开始在定点城市建设实验网,2013年在中国14个城市进行第一批一线城市建设,2014年进入第二批大规模二线城市建设。我们中国4G网络采用自主标准体系的TD-LTE建设,处于世界领先水平,具备中国自主行业标准,对中国民用通信行业的稳步快速发展作出巨大贡献。从中国移动主推TD-LTE技术、中国电信、中国联通将TD-LTE/LTEFDD混合组网建设,三大电信运营商2013年二期工程招投标标的来看,中国整体4G网络工程建设将投入1000亿元;从投入资金上看,是中国通信事业发展中建设资金投入最高的工程;从工程建设时限上看在12-15个月建设完成并投入使用;从参与企业看,是由多家企业竞争而形成的庞大项目工程体系,将带动数万从业人员。中国4G通信网络建设对任何一个公司来说都是难得的战略机遇期。从整体的4G项目工程进展来看,重要具有以下的项目工程特征:首先,中国自主研发TD-LTE通信技术标准,在世界范围内不再依赖外国,形成具有中国竞争力的通信技术,以此来争取世界份额。中国政府大力支持4G项目建设,积极推进4G工程进程。TD-LTE技术能否成为全球4G主流技术,主要问题在于是否能在1-2年间成为商用主导。在工程施工过程中,施工质量、工程时限是关键。其次,国内4G施工设备供应商实力强,竞争激烈,是施工企业一次难得的企业发展战略机遇期。4G项目工程建设综合考量一个企业的实力,从技术研发、团队建设、具体施工到网优运维,而待网络成熟后,移动终端、内容提供商及运营商也会随之获得发展机遇,实现业绩提高。4G在改变运营商竞争格局的同时,也使得产业链上的投资机会各有所异,未来谁能在竞争中脱颖而出,已成为行业今后最具有悬念的预判。 二、项目管理风险控制与应对 4G工程是由每个工程施工单位来进行的子项目工程组成。这样投资巨大、技术含量高的项目工程,要对项目管理进行深入的分析论证,充分认识到项目管理的科学性、严肃性、计划性,对项目管理中可能出现的各种项目管理风险要有深入明确的认识,并细致分析风险,如风险识别和评价、风险政策、风险控制、风险应对等。 1.风险的识别 在大型4G项目工程建设中,利用已有的项目建设经验对其展开调研。项目营运风险主要由不健全或失败的内部流程、员工、系统或外部事件所导致的直接或间接的损失的风险。对4G项目工程营运风险有以下的认识:首先,项目建设过程风险。4G项目工程招投标结束后进入到实际工程期,项目建设过程的一大重点是项目时间。项目一定是在某一具体时间内完成。在时间轴上,展开项目过程,人员组建设备进入组装调试培训交维项目完成。项目完成的时限性由项目合同相关条款规定,直接影响工程效果,随之产生项目过程风险。其次,项目建设员工风险。项目组织中,团队成员的专业技术、协作精神、风险意识,是项目建设成败的关键。项目经理职能作用的发挥,项目内部成员人员配备,技术培训,良好企业文化,在共同目标下努力实现项目保质保量完成。这其中员工的约束力、技术能力,以及对团队是否忠诚等,是存在的员工风险。第三,项目建设系统风险。4G大型项目建设中,项目组的工程实施是由强大的企业团队力量为后盾,这包括企业的技术研发、产业部、销售部、工程部等部门的通力协作。多部门协同运作过程中的信息传递、各种沟通联系处理、及时反馈改进等,使项目工程建设各个环节存在系统风险的可能。第四,项目建设业务风险。4G工程由多家网络供应商承办,实力雄厚构成了一个多元化竞争态势。本企业的业务风险主要来自外部因素的影响。整体4G网络供应商的各项实力如核心技术、市场开发运作能力、项目施工建设实力等,在共同业务平台上被展露无遗,这是各公司综合实力的比拼。这些情况对公司声誉和品牌树立及全公司长远发展战略都有影响。 2.风险评价 项目工程建设存在的风险因素较多,对风险有全面认识和预估十分重要,对风险因素进行科学有效评价,将风险预估做到清晰量化,保证项目工程效益最大化。对于风险的评价,我们可以根据有关学者的研究成果来进行分析评价。现行企业风险管理中,较常用的风险评价方法有风险收益法、风险价值法、压力测试法等。对于项目风险的评价方法很多,每种方法有其适用范围,根据具体项目风险评价内容,选择适合的评价方法,综合运用各类风险评价,形成适应项目营运机制的项目评价体系十分重要。对项目管理相关人员进行培训,采用管理人员易于理解掌握的风险评价方法和风险评价表述,以适应项目管理中对营运风险的正确把握和处理,帮助管理人员制定出保障项目工程高品质进行的工程决策。项目工程进行中,风险管理是一项系统工程,要形成一整套联动机制。从事前的针对风险识别内容,依据相关风险评价方法,确立与4G工程建设相适应的风险评价体系。如果项目工程建设中出现风险,积极依照危机应变程序展开工作,做好危机善后,将损失降到最低,并且对现有风险体系进行评估调整,避免再次出现风险。 3.风险控制 针对4G工程特点,我们对项目工程建设风险进行分析识别,更好地控制风险要构建风险评价体系,以便进行良好的风险监测。技术层面上,运用适合4G建设的风险评价法。管理层面上,组建以项目经理为负责人的项目风险管理机构。针对风险内容进行全员培训,以加强风险意识。4G项目工程建设中,全体项目成员同时也是风险责任的承担者。从工作内容、工作职能、工程项目实施上,具体内容明确各项要求。项目实施过程中,严格控制项目质量,保证工作效率,确保工程在合同规定内完成。4G项目建设条件艰苦,只有团队协作才能保证工程顺利进行,各个员工分管工作项目多任务重,工作压力大,必须加强项目组内员工的培训,以适应高强度工作环境。运用良好的激励机制,发挥企业文化强大凝聚力,提高对团队忠诚度,降低员工流失风险。4G项目建设是团队协作工程,项目组是一个企业的代表,必须依靠企业强大的技术实力、人力和财力等,多部门协同配合,针对问题及时快速高效处理。4G项目工程建设竞争激烈,项目组是企业竞争的急先锋,在短兵相接的红海中,企业应给予项目组最大的支持,从各方面帮助项目组控制营运风险,树立起企业优质的信誉,体现企业实力。 4.风险应对 4G项目营运过程中,风险出现后要积极应对。首先,明确是否预测中的风险内容,迅速启动危险应变程序,将损失控制在最小。其次,危机善后,对出现的风险问题查找原因,快速解决。第三,风险体系评估整改。分析风险出现原因找到风险管理漏洞,调整风险管理措施,积累宝贵风险处理经验。风险管理不仅仅是项目工程建设中的一项重要环节,更是企业发展战略的重要组成部分。健全完善的项目工程风险管理,正确全面分析行业竞争环境,形成立体风险管理机制,具备清晰稳健的风险控制与应对机制,使风险管理直观简洁高效,有助于现代通信企业在重大行业机遇期健康快速稳步发展。 作者:徐宁姜肖张兴林单位:普天信息技术有限公司齐齐哈尔高等师范学校 项目管理风险论文:基于风险控制的项目管理论文 一、B县变电所统包工程项目管理遭遇问题探讨 A市电力公司因较缺乏统包商经验,导致项目工作推动并不如预期理想。虽然早有预知统包商相关工作必定有异于熟悉的业务(规划设计、监造或项目管理等技术服务工作),但经过B县变电所统包工程经验,才能真正感受到许多不曾碰触或需直接面对的问题,使得A市电力公司在工程服务领域有新的经验与啟示,现将项目管理过程发生的主要问题探讨如下: (一)新型态业务的角色转换与思维差异 B县变电所统包工程是A市电力公司新的业务尝试,且统包工程在既有的组织编制下成立项目计划执行。虽然工程内容与往常技术服务所承办工程差异不大,但工作性质却截然不同,而工作观念与心态则需配合角色转变做大幅度调整,例如不能再过度理想化采用高成本建材、复杂造型等设计,而需更严谨考虑成本与施工难易度,以降低计划成本方可确保利润。否则以超高等级的刚性路面设计,不但成本较高,更会导致施工专业厂商寻觅不易。因此,统包设计与传统设计(发包商先行委托完成细节设计再发包施工)的观念不同。施工阶段A市电力公司的角色已不再是监造或项目管理单位,而是必须调适为担任承包商的事实,除需接受发包商工地监造(AE)人员的指示之外,对分包商需要包容,不能再将自己定位为另一个监造单位,否则工作推动不了,最后还是要统包商自己来收拾残局。因此,对施工公司而言,随着业务转型,心态与角色的调整绝对是踏入统包工程门槛的第一步。 (二)风险转移分包商 B县变电所统包工程约有20个分包厂商,总分包金额约占统包合同金额的86%,也即A市电力公司自己开展工作的比例仅约14%,但却须承担100%的统包工程合同责任,统包风险很大,故分包商的优劣将是成败的重要关键。A市电力公司虽有协助厂商遴选的采购制度,但大都是从事技术顾问服务的长期合作伙伴,这与满足变电所统包工程所需的合作厂商有所不同。因此,在制度不全及与重要分包项目的厂商既无合作关系又不熟悉的情况下,增加许多不可预知的风险,A市电力公司也仅能利用合同手段,将统包合同风险转嫁由分包商合同承担,并进而牵制分包厂商。然而,分散过多的分包商造成过多的分包界面,增加管理的风险,反成为最棘手的界面管理问题,以致整合、协调工作煞费苦心。又A市电力公司变电所统包工程估验计价机制是采用三阶段方式(土建取得使用执照、机电系统递升加压完成及加入系统完成),若分包商财力不足,资金调度需求往往无法按三阶段方式计价,反而需按月或按期计价。因此,统包商必须准备充裕的资金或须具备高度灵活的资金调度能力,否则仅靠预付款支应,不容易解决分包商对工程款的期望,这也让统包商增加敏感的财务调度风险。 (三)统包工程的设计变更及其增减帐 统包是采用总价决标精神,这应保障发包商在功能效益上的基本需求,但实务上要求统包商提出与投标价相同的工程预算,其目的仅是满足统包合同总价金额。项目管理时因发包商需求变更才有所谓设计变更的事件(合同变更),否则统包商只要符合规范的条件将设计、施工过程完成,发包商就应依据验收结算的合同金额支付价金。因此,发包商对统包设计成果,除非有降低品质(或等级)、效用的风险,否则应仅办理规格、功能符合合同规定的接收,也即统包工程设计以“功能”为导向,不应像传统设计对数量及差价做严格的限制,甚至变成变更设计只有减帐,增加工作反而不得要求加价的矛盾现象。 二、结论与建议 从B县变电所统包工程经验,获得以下的结论,以作为工程技术施工公司未来参与、承包及执行统包工作中降低项目管理风险的参考。一是统包工程备标成本较一般传统工程要高,专业分工需求也高,备标团队组成庞大,且统包工程大多以竞争张力较大的方式来评选优胜者,若要在短期的内即组成坚强的统包团队确实不易,故若未及早寻觅策略性的合作伙伴来培养默契,很难降低备标成本及提升团队竞争力。另外,统包工程等标期时间紧凑,统包商在仓促的时间内完成招标基本设计及估算工程费时,极易发生错估成本,投标风险因此增加。二是以施工公司担任统包商而言,机电设备分包商在意的是市场占有率,其价格谈判空间有一定行情,所以风险相对单纯。反而是土木分包商较不易管控,若发生争执或管理不善,其引发的风险远超越统包合同所能承受的范围,因而选择合作分包厂商更应谨慎小心。在参与统包工程的策略方面,应采用提高承包量的方式,因为变电所统包工程组成模式及工作内容近类似,可推展至其他变电所统包案,只要资金运作允许,可通过大量生产及经验累积模式争取多所变电所统包工程,在工料采购成本及资源互通下,创造统包利润。三是工程技术公司承包统包工程与原业务型态不同,统包商工作的重要角色是工程施工者,必须自行安排及控管工程的基本工作,而非仅是审查、督导、监督而已。因此,进行工作角色转换之外,心态也需跟随调整转换,并且是从上(公司决策主管)至下(参与的基层员工)的转换,否则将有适应不良甚至不堪负荷的疑虑。A市电力公司B县变电所统包项目计划一路走来艰辛的路程来看,确实学习到许多前所未有的经验,因而以工程技术公司单凭本身优越的项目管理能力,想要跨入新业务型态的统包领域并不可行。对工程技术公司而言,除非设法扩大自己的主导权(如自行投资成立营造厂以控制土建项目管理风险),否则全部依赖分包商的表现,统包工程确实有存在相当不可预知的承包风险。 作者:侯健单位:北京银泰置业有限公司 项目管理风险论文:风险投资项目管理问题分析 1我国风险投资行业发展现状及存在的问题 在近二十年的时间我国风险投资事业得到了快速的发展,但是尚有许多不足方面,主要表现在以下几个方面: (1)风险投资资本退出困难,退出渠道不完善。从国际上来看,风险投资资本的退出渠道包括主板退出、创业板退出、OTC市场退出、股权转让、管理层收购和清算等。我国现阶段的规模有限的证券市场,使得风险投资主要为大企业服务,对规模较小的企业扶植比较少,再加上在我国对具有良好发展潜力的中小企业和高新技术企业提供融资渠道和发展空间的创业板尚未发展成型,这些使得风险投资退出渠道不够顺畅,多层次的资本市场和产权市场尚不健全,严重阻碍了风险投资的发展。 (2)风险投资活动支持力度不够。从风险投资的支援体系上看,由于我国风向投资起步较晚,缺乏有力的政策支持和相应的法律、法规规范,政府在扶植企业发展方面提供的优惠政策较少,就我国现有的经济法律法规和政府政策来说,我国长期实行科研开发经费由政府财政或者行政主管部门层层分配的管理体制,尤其是科研与生产与商品化严重脱节,有些地方与风险投资操作规则相违背,风险投资相关法律与法规不健全,对风险投资发展缺乏有效激励措施、明确的发展计划和规范化的管理方法,不能适应风险投资的发展。 (3)风险投资专业人才缺乏。风险投资是一种具有高风险的不同于一般投资行为的投资活动,风险投资行业涉及到众多知识学科,比如投资、审计、管理、财务、以及部分高科技专业知识。据统计,71.88%的创业投资结构认同好的风险投资家团队是风险投资项目成功的关键,一个好的风险投资家是既懂得专业知识,又懂得经营管理,同时具备丰富的金融资产投资管理经验的复合型人才。在我国风险投资行业中掌握如此众多学科知识的投资专业人才比较匮乏。人才的不足也严重限制了我国风险投资行业的发展。 2完善我国风险投资运行机制对策 (1)拓宽风险投资资金渠道,实现资金来源多元化。风险投资资金来源渠道单一直接导致风险投资资金规模偏小,这就在源头上限制了我国投资行业的发展。要解决这一问题最有效的方法就是寻找更多的资金来源,建立多元化的资金渠道。结合国外风险投资的成功经验以及我国风风险投资发展现状,可以从社会个人资本、国有大型公司、政府资金、相关机构投资组织等方面拓宽风投资金渠道。同时,注重民间资本的合理应用,合理筹集社会投资银行、保险公司、个人资金等民间资本。 (2)建立一套分散风险的投资机制。风险投资具有高风险,风险难以消除但可以进行合理分散从而降低风险,建立一套合理有效的风险分散投资机制是保证风险投资行业良性发展的必备条件。将投资资金分散到多个投资项目中,并采用分批投资、资金资产组合投资、不同投资主体联合投资、建立投资咨询管理体制、风险投资项目监督监管制度等方式来分散与降低投资风险。也可以借鉴世界各国推崇的有限合伙制来分散投资风险,提高风险资本的运行效率。我国有限合伙制的模式建立了风险投资结构,但这种合作是建立在双方的契约约定基础上的,其运作必须有规范的法律规范作保障,因此,我国有必要进一步修改和完善相关法律法规,为有限合伙制的推行创造良好的外部条件。 (3)建立完善相关法律,加大政策扶持力度。风险投资创业难度大、风险高,发达国家如美国、日本等国在技术开发和成果转让方面都给予风险企业相应的优惠政策,我国应借鉴国外经验,加大政府在优惠政策上的执行力度,应将发展风险投资作为推动我国高科技产业发展的基本政策,并制定相应的发展规划,建立相关法律规章制度和专门机构来制定相应的激励政策,加快如《风险投资法》、《产业投资基金管理条例》等法律、法规的出台进度。 (4)建立科学的人才管理制度,培养专业性风险投资人才。风险投资是一种具有高风险的不同于一般投资行为的投资活动,风险投资要求投资者不仅要具备管理、投资、金融、风险等多学科专业知识,同时还要拥有敏锐市场嗅觉、果断决策能力等多方面优秀素质。在我国风险投资行业中,这样的高素质风险投资专业人才还是比较匮乏的,人才的缺失已严重影响了我国风险投资行业的健康发展。培养一批符合要求的优秀的专业风险投资人才是迫不及待的,我们应做到以下几点:首先,要加大教育投入,通过选择一批开设风险投资专业,师资力量较强的高校和培训机构,加快培养适应高新技术产业的复合型人才。其次,加强对国外优秀风险投资人才的学习力度。国家应鼓励相关人员走出去,与国外优秀的风险投资专家学习交流。定期选派一些风险投资者去国外进修,学习国外一流风险投资者的操作经验与技巧,争取尽快培养一批具有世界风险投资水平的投资专家。最后,政府机关应该鼓励国外优秀的风险投资者进入我国风投行业,加快引进一批在国外风险投资领域比较有影响力的专业人才来国内从事风投事业。并组织科研机构人员专门研究“高精尖”技术,以确保技术资源的丰裕,为发展风险投资提供牢固的技术基础。总之,政府方面要鼓励风险投资行业的发展,一方面加快制定相关的风险投资鼓励政策,构建有效的激励机制,一方面加快对风险投资专业人才的培养力度,加大国外优秀风险投资人才的引进力度,争取从制度与人才两个方面强有力地推动我国风投事业的发展。 作者:李林芳张媛媛孙学珊工作单位:天津理工大学中环信息学院 项目管理风险论文:项目管理中风险管理研究论文 摘要:风险管理贯穿项目管理的各个阶段和各个领域,是项目管理中的重点和难点。其实质是以最为经济合理的方式消除风险导致的各种灾害性后果。风险管理包括风险识别、风险评估、风险防范应对等一整套系统而科学管理方法。从风险的基本概念出发,重点阐述风险的来源、识别、分析、评估与控制,希望对实践具有一定的借鉴意义。 关键词:风险;风险识别;风险控制 1风险的概述和特征 1.1风险概述 风险的定义最初出现于1901年美国的A.M.威利特所著的博士论文《风险与保险的经济理论》:“风险是关于不愿意发生事件发生的不确定性的客观体现。”这一定义强调风险的客观性和不确定性。其后许多专家学者在此基础上给风险下了各种大同小异的定义。 虽然风险的定义很多,但大致可分两类,第一类定义强调风险的不确定性。第二类定义强调风险损失的不确定性。 事实上,风险是一个事件的不确定性和它可能带来不确定结果的综合效应。 1.2风险的特征 风险的特征指风险的本质及其发生规律的表现。包括:客观性、不确定性、可预测性、损失性、结果双重性。 2项目风险的概念和产生的原因 2.1项目风险的定义 一般认为:项目风险是指由于项目所处环境和条件本身的不确定性和主观上不能准确预见或控制影响因素,使项目的最终结果与项目相关利益主体的期望产生背离,从而给项目相关利益主体带来损失的可能性。 2.2项目风险产生的原因 形成项目风险的根本原因是人们对于项目发展与变化情况的认识和应对决策等方面出现问题,包括: ①人们的认识能力有限。 ②信息本身的滞后性特征。 ③项目信息资源管理和沟通管理方面的问题。 3项目风险的来源 项目风险来源是多方面的,不同的项目风险会有不同的引发来源。主要包括: (1)自然风险:指由于自然因素的不确定性对房地产项目造成影响,从而对房地产开发商和经营者造成损失。 (2)政治风险:指由于政策的潜在变化给房地产开发和经营者带来的经济损失。包括:政治环境风险、政治体制改革风险、环保政策变化风险、战争风险、经济体制改革风险、土地使用制度改革风险、住房制度改革风险等。 (3)经济风险:指一系列与经济环境和经济发展有关的不确定因素,对房地产市场产生的影响。包括:融资、财务、地价、市场供求、工程招投标、国内经济状况变化等方面的风险。 (4)技术风险:指由于科学技术进步、技术结构及其相关变量的变动给房地产投资可能带来的损失。包括:科技进步,建筑施工技术和工艺革新、建筑材料改变和更新、设计变动和计算失误、生产力短缺等风险。 (5)社会风险:指由于人文社会环境因素的变化对房地产市场的影响,从而给从事房地产商品生产和经营者带来损失的可能性。包括:城市规划、容积率变更、区域发展和文物保护、社会治安、公众干预等风险。 (6)国际风险:指因国际经济环境的变化导致对地区性的经济活动的影响。包括:国际投资环境风险、货币汇率变化风险。 (7)内部决策和管理风险:指由于开发商策划失误、决策错误或经营管理不善导致预期的收入水平不能实现。包括:投资方式、地点、类型选择、组织管理、时间管理、合同管理等风险。 4项目风险的识别 4.1风险识别的定义 风险识别是指风险管理人员在收集资料和调查研究之后,运用各种方法对尚未发生的潜在风险以及客观存在的各种风险进行系统归类和全面识别。风险识别的主要内容有:识别引起风险的因素有哪些,什么是主要因素,以及这些风险可能导致的后果如何。4.2风险识别的过程 (1)确认不确定性的客观存在。首先要辨认所发现或推测的因素是否存在不确定性,然后确认这种不确定性的客观存在。 (2)建立初步风险因素清单。把客观存在的和潜在的各种风险因素列出清单,应包括各种影响环境、决策等。 (3)确立各种风险事件并推测其结果。根据初步风险清单中所列的各种主要风险因素,推测与其相关联的各种可能性,重点是资金的财务结果。 (4)制订风险预测图。分析某风险其发生的可能性大小及其潜在的危害。 (5)对风险进行分类。首先能加深对风险的认识和理解,其次能辨清风险的性质,有助于制定风险管理目标。 (6)建立风险目录摘要。这是风险识别过程的最后一个步骤。通过建立项目风险目录摘要,可将项目可能面临的风险汇总并排列出轻重缓急,能给人一种总体风险印象图。 4.3风险识别主要方法 (1)分解法:就是将项目管理过程中复杂的难于理解的事物分解成比较简单的容易被认识的事物,将大系统分解成小系统,这也是人们在分析问题时常用的方法; (2)故障树法:就是利用图解的形式将大的风险分解成各种小的风险,或对各种引起风险的原因进行分解。该法是利用树状图将项目风险由粗到细,由大到小,分层排列的方法,这样容易找出所有的风险因素,关系明确。 (3)专家调查法:包括集思广议法和德尔菲法。其中后者是美国著名咨询机构兰德公司于五十年代初发明的。它主要依靠专家的直观能力对风险进行识别,即通过调查意见逐步集中,直至在某种程度上达到一致,故又叫专家意见集中法。 (4)流程图:用于给出一个项目的工作流程,项目各个不同部分之间的相互关系等信息的图表。 (5)情景分析法:通过有关数字、图表和曲线等,对项目未来的某个状态或某种情况进行详细的描绘和分析,从而识别引起项目风险的关键因素及其影响程度的一种风险识别方法。 (6)财务报表法:根据项目的会计记录和财务报表为基础,将每一会计科目作为以风险单位进行分析并发现可能存在的风险,然后汇总,得出结论的方法。 (7)敏感性分析法:研究项目生命周期内,当项目的变数以及项目的各种前提假设发生变动时,项目的经济评价指标会出现何种变化以及变化范围有多大。 5项目风险分析与评估 5.1对风险评估的认识 风险的评估就是在前期预侧和识别的基础上建立系统模型,对风险因素的影响进行定量分析,并估算出各种风险发生的概率及其损失大小,从而找到该项目的关键风险,为重点处置这种风险提供科学的依据。风险评估的结果将影响风险管理的决策,它的准确性决定了风险管理的正确性。 5.2风险评估的方法 按性质分为定性、定量及两者结合的方法。定性的方法主要有层次分析法和专家评分法等;定量的方法主要有蒙特卡罗模拟法、图形评审技术、风险评审技术等。按用途分为:风险源分析识别、风险发生的概率预测、频率统计分析、风险后果的评估、风险决策、管理计划和对策的制订等方法。按适用评估对象分为:针对工期、事故(或故障)、合同、管理、汇(利)率、自然气候、工程地质条件、灾害、预测和决策等的分析评估方法。 6项目风险应对策略 (1)减轻风险。通过缓和或预知等手段来减轻风险,降低风险发生的可能性或减缓风险带来的不利后果。 (2)预防风险。是一种主动的风险管理策略,通常采取有形和无形的手段。 (3)回避风险。指当项目风险潜在威胁发生可能性太大,不利后果也太严重,又无其他策略可用时,主动放弃项目或改变项目目标与行动方案,从而规避风险的一种策略。 (4)转移风险。指将风险转移至参与该项目的其他人或组织,所以又叫合伙分担风险。 (5)接受风险。指有意识地选择承担风险后果。可以是主动的,也可以是被动的。接受风险是最省事最省钱的风险规避方法。 (6)储备风险。指根据项目风险规律事先制定应急措施和制定一个科学高效的项目风险计划,一旦项目实际进展情况与计划不同,就动用后备应急措施。 7项目风险控制 (1)项目风险控制概念。 风险控制是指利用某些技术,如原型化、可靠性工程学以及某些项目管理方法等设法避开或转移风险。 (2)项目控制步骤。 前面所做的一切研究,目的就在于实现良好的风险控制。在结合实际项目管理经验的基础上,建议使用以下风险控制步骤:①与现在在职的项目成员协商,确定人员流动的原因;②在项目开始前,把缓解这些原因的工作列入已拟定的控制计划中;③当项目启动时,做好人员流动会出现的准备,采取一些办法以确保人员一旦离开时项目仍能继续;④建立项目组,以使所有项目成员能及时了解有关项目活动的信息;⑤制定文档标准,并建立一种机制以保证文档能及时产生;⑥对所有工作组织细致的评审,使更多人能够按计划进度完成自己的工作;⑦对每一个关键性的技术人员,要培养后备人员;⑧在项目里程碑处进行事件跟踪和主要风险因素跟踪,以进行风险的再评估;⑨在项目开发过程中保持对风险因素相关信息的收集工作。 项目管理风险论文:软件项目管理的精髓 缺乏真正的风险管理与控制是导致软件项目失败的最重要原因。实施有效的风险管理,做到真正风险驱动的迭代式开发,尽早排除架构(性能上)的风险也是最重要的。因此,风险管理是软件项目管理的第一管理要点。 当笔者三年前读到《漫谈企业应用项目的软件开发过程:一个PRM系统实施的经验与教训》时,就发现它是一篇非常难得的好文章。 国内类似这样的软件工程案例分析太少了,很多人没有时间写或舍不得与旁人分享其中的美妙,何况这篇文章还是专门针对XP、RUP并涉及到敏捷统一过程实践的。 除了这篇PRM(伙伴关系管理)案例外,Johnson其实早在2002年7 月还发表过一篇《从一个项目谈XP在国内的应用》,该文在网络上流传甚广。 这两篇文章好像是国内互联网上最早公开的XP(极限编程)实践案例,还是尝试XP、RUP整合的案例。姑且不论它们是否真正做到了敏捷,整合是否成功,但这两个应用案例的结果恰好一个成功,一个失败,其价值就在于真实性和典型性,具有很好的说服力和教育意义。 不管结果如何,PRM原文的篇幅不长,却有很多值得我们借鉴和学习的地方。笔者认为这个项目无论从商务角度,还是从工程技术的角度来看,都是比较失败的。 PRM系统虽然通过2个月紧张的敏捷、迭代开发并准时交付使用,但却后来出现性能问题,大半年之后仍然没有通过客户验收,不但有几十万尾款没有收到,而且还影响了开发商其它项目的投标。 为什么一个曾一度成功按时交付的系统,在新旧系统数据集成、上线运行的几个月后会出现严重的性能问题,并暴露出系统架构设计上的缺陷,导致迟迟无法获得客户的信任,让项目各方都陷于被动和尴尬呢? 是XP、RUP不行?还是敏捷过程、方法不行?有没有可能事先避免这种典型的风险呢?以上所有这些有趣的问题,都值得我们深入探究。 敏捷开发的基础是首先做到迭代式(Iterative)开发。迭代不仅仅是把整个系统开发任务逐一分解、按阶段分步骤来实现的。 如果迭代的含义仅仅停留在这个层面上,那么提出用迭代演进式过程取代瀑布型开发模型也就毫无意义,因为我们做任何工作本来就是要一天一天、一块一块地来完成,不管瀑布型还是演进式皆如此。 迭代真正的目的是为了通过加速客户反馈,显著地消除开发风险,这就要求每次迭代结束必须有一个可运行、可演示的系统。这时的系统可能功能上还不完整,仅仅是一个骨架,但它总是系统开发中最难、最重要同时是风险最大的部分。 RUP核心之一:风险驱动的迭代 风险驱动的迭代是RUP的核心特征之一,XP对此强调的不够,在早期的XP项目中主要是客户驱动的。所以,真正的迭代式开发在项目早期就允许客户对可运行的系统进行验证,从而使项目的风险减到最小。 开发工作也应该根据风险的大小来安排,通过迭代及时调整优先级,风险越大的任务越应该及早设计、实现、测试和反馈。 我们知道,RUP从风险驱动出发把一个软件项目分为四个阶段:起始阶段、细化阶段、构造阶段和移交阶段,这四个阶段分别对应着项目的四个里程碑。起始阶段主要消除项目的业务风险,细化阶段应该尽力消除项目的主要技术风险:架构风险(同时包括功能和非功能两方面)。 很遗憾,PRM项目是在到了项目最后一个阶段:移交阶段。在系统运行了几个月、数据迁移完成之后才发现架构设计上存在着严重的性能缺陷需要修补。重要的是:在项目之初的合同上其实就已经对数据迁移、上线运行的要求作出了规定。 这导致了最大架构级风险:系统性能满足用户的真实需要吗?直到临近项目结束也未能被消除。实际上PRM项目的“细化阶段”并未真正完成,建立稳定、可靠的系统架构的里程碑目标也从未达到。 在项目几近成功、圆满结束的时候,突然爆炸一颗硕大的“地雷”(严重的系统缺陷或问题),导致项目进度拖延甚至失控,人员失和,资金拖欠,这就是软件开发中最糟糕的一种情况。 不幸的是,这种在各种经典教材中都能大量看到的案例,再一次地在已经(部分)采用了敏捷XP、RUP实践的PRM项目上重演了。那么,我们有没有可能事先防范PRM项目这颗延迟爆炸的“地雷”呢? 当年PRM项目已经花了10个月的时间,却仍未能通过客户验收。前期用了2个月完成功能开发,2个月部署和试运行,从第5个月完成实际数据导入、开始正式运行起,就出现了严重的性能问题。 随后的6个月基本上都用在了系统的性能优化和改进上。总体上项目开发给人一种手忙脚乱、进度失控的感觉。现在看来,PRM项目的进度至少延误了一倍时间。 软件工程不相信眼泪 如果PRM团队和客户从一开始就意识到系统潜在的性能问题,明确了对系统容量的要求;如果PRM系统的架构师拥有足够的设计经验,系统表示层、控制层和数据资源层在上线之前就已经得到优化,提供了足够的性能;如果架构设计评审产生了真正的效用;如果 PRM 团队做到了完备的系统测试;如果时间能够倒流……。 所有这些“如果”当中,只要有一条灵验,那么那颗可恶的“地雷”可能就不复存在了。 PRM项目可不可以做得更成功呢?答案是肯定的,我们不妨逆向思维:如果PRM团队能够把这个项目重头再做一遍,把吸取到的教训和学到的软件工程“新”知识都用上,在5个月内提供满足客户实际要求的系统应该足够了,至少PRM团队下次再遇到类似的项目他们成功的几率肯定会大许多。 规避风险,成熟的软件工程可以设置几道防线,采取许多措施。如果PRM项目按照RUP 风险驱动的迭代方式来做,那么从项目一开始我们就应该对需求、架构进行更为细致、全面的分析,既包括功能,也包括非功能,还可以通过多次迭代反馈来确认分析的结果。 假设如果不知道有哪些风险,我们又如何来防范?所以,关键是要建立一张随着迭代演进不断被动态更新维护的风险清单(RUP工件叫Risk List),制定出防范其中所有主要风险的预案。 就PRM项目而言,一方面,功能开发不是一个重大风险,因为有旧的PHP系统、源代码和现成的算法可以参考。另一方面,J2EE的应用架构设计得不好可能会存在性能问题。 因此,我们应该把注意力更多放到系统的非功能风险上(性能、可靠性、可维护性等)。具体表现为:客户应用访问的最大并发用户数到底是多少?我们交付到客户手里的系统最大容量又是多少?怎样才能保证系统的性能?如果上线后性能达不到,不能满足客户要求怎么办?等等。 明确了项目所面临的重大风险,比如系统的性能问题,我们就可以根据需求和设计方案制定出完善的、有针对性的测试计划。包括在客户可接受的响应时间要求下,系统最大能够支持多少个用户的并发访问(具体可细分为增、删、改、查等多个操作类型)。 明确了项目的风险、需求还不行,作为风险预案的落实,我们还应该进行系统性能、可靠性等方面的设计,真正(通过编码)做出一个符合要求的架构(框架)基础,通过迭代开发、测试和评审对此进行验证。 在开发阶段,系统还未部署,如果我们无法获得真实的用户和使用环境怎么办?用模拟测试!对,如果严格按照 RUP 风险驱动的迭代演进式开发进行管理,在半年多的时间里应该还是有机会尽早发现这个问题的。 但是,这种方式可以消除局部的缺陷,但却很难发现全局性的架构问题。对于软件架构,“头痛医头,脚痛医脚”的做法往往是行不通的。 PR项目虽然模仿X迭代周期,甚至每天都开例会(这有点像Scrum),很容易获得真实的项目情况,就像"掀开地毯下面的东西",保证了初始版本的准时交付(在保证PRM前期进度方面,迭代还是有功劳的),却仍然没有能够防止较大风险的发生(交付系统几个月后才逐渐暴露出性能和架构上的质量问题)。 可以说,这并没有达到XP或RUP迭代开发的最终目的。在项目初期,没有把合同中已经提到的数据迁移视为一个关键风险,是前期分析工作或者说整个项目的一大失误。 项目管理风险论文:项目管理中如何协调好成本\进度\质量\风险之间的关系 摘要:系统集成项目中项目管理的核心内容就是对项目成本、进度、质量、风险的管理。只有协调好这几个要素的关系,实现对整个项目的整合。才能够有效地实现项目管理。最终达到用户需求和保障公司的利益。 关键词:成本控制;进度控制;质量控制;风险控制;项目计划;利益相关性;需求调研;阶段性评估;文档跟踪 1 前言 信息系统集成项目管理的核心就是要通过合理的项目计划和有效的沟通,对项目成本、进度、质量、风险进行协调和整合,确保项目的组成要素在适当的时间有机地结合在一起,以顺利、成功地完成项目。 我所负责的建筑材料自动检测管理系统项目是一个综合性的系统工程项目。从技术角度看:主要包括机柜安装,强电安装,综合布线部分、网络设备调试,检测系统软件安装调试等。从项目关系方角度讲,有多个协作的硬件设备提供商、网络系统集成商、软件系统服务商以及作为项目总负责的我院信息中心。由此可见,这是一个涉及业务广泛、技术复杂、多方参与的信息系统集成项目。 在项目的运作过程中,我深刻体会到,项目成本、进度、质量、风险控制对于一个项目的重要性,以及对这几个要素进行协调整合的难度。因为这几个要素都是项目的相关利益者不容忽视的。该项目是湖北省建筑材料自动检测系统建设的一个重要组成部分,其实施的进度、质量和成本等,受到来自其主管部门的严格要求和控制,因此,项目的整体管理十分重要。 2 项目计期是项目要素协调整合的基础 项目计划是一个用来协调所有其他计划、以指导项目实施和控制的文件。对项目进行科学、合理、全面、周详的计划,才能使项目得以顺利实施并最终取得成功。项目计划记录了计划的假设条件和方案选择,为各利益相关者之间的沟通提供了一个参照,并确定了关键管理审查的内容、范围和时间,同时,为进度评测和项目控制提供了一个基线。合理的项目计划,是协调和整合项目。并使项目能够顺利完成的基础。 在建筑材料自动检测管理系统项目中,我们对项目计划具体内容的确定,结合项目的各方面实际情况,参照我院项目计划编制的模板。抓住本项目的特点,召集各方面的专家分析项目特点。着重在项目组织、管理过程、沟通机制、技术过程和进度等方面,及成本控制、风险控制方面进行规划。我们在制定计划之前或在制定过程中。与各方面进行充分沟通,对项目整体计划内容充分协商后敲定。 由于该项目涉众较多,为了更好地把握项目实施过程中的各种相关因素。在项目计划过程中,会同技术管理部门、分管领导进行了利益相关性分析,作为我院内部使用的一个项目计划附件。这些分析帮助了我们在项目实施过程中,对如何协调好成本、进度、质量、风险之间的关系起到了很好的推动作用。 3 如何实现项目的成本控制 首先,系统集成项目是相关技术或者相关设备在企业业务中的应用。其项目的实施都建立在用户提出的项目需求之上。然而,由于一些不确定的因素,以及项目实施的时间较长,常常出现这样的情况,在项目实施的过程中,业务需求却因为一些不确定的因素发生了变化,致使项目不得不重新进行调整。这是影响项目成本的主要因素。 产生这种情况的原因,一方面是因为项目组前期调研不够深入,没有全面掌握用户方的真正需求和这些需求可能发生的项目风险,以及因此可能带来的项目进度变化;另一方面是因为随着项目的深入,用户对项目在业务中的应用有了更加深刻的认识。想要控制这种来自需求改变的成本增加,项目负责人除了在项目前期进行更加深入的项目调研外,还应该加大和用户的沟通力度,让用户对项目在业务中的应用可能发生的变化,有更清楚的认识,便于我们驾驭项目,从而更加有效地控制成本。 其次。在项目实施过程中,由于用户对项目质量和项目进度的需求因一些变化越来越高,不断增加的项目需求,将使项目预算不断增加。从而形成影响项目成本的又一重要因素。对于这种情况,项目负责人要区别对待。如果确系有助于项目期望的实现并能够帮助用户提高项目实施效果的需求,哪怕影响到项目的成本和延长项目的实施周期也要采纳这种需求,这是对项目的一种有益补充:如果与项目期望关系不大甚至没有关系的需求,则通过和用户进行有效的解释和沟通,尽量不采用。 最后,项目成本的另一主要来源是人力资源成本,因此,在看到项目的硬件、软件等硬性成本同时,也不能忽略人力资源这一软性成本。有效控制项目实施时间、合理配置人力资源、避免人力资源浪费是控制这项成本的关键。 4 如何实现项目进度的控制 首先,要明确项目期望值,做好需求调研,围绕用户的需求,制定切实可行的项目目标,目的是满足用户需求。与用户需求关系不大或者毫无关系的内容。缓建或根本不建,将项目资源聚焦在更容易把控和量化的目标上来。项目实施完全围绕该需求进行,这也是项目实施中最重要的一点。 其次,系统集成项目是需要多部门、多环节充分协作的系统工程,任何部门和环节的时间延误,都会导致整个项目实施周期的延长。因此,对影响项目进度的“短板”环节,进行着力攻坚,促进其与项目的其他环节步调一致,协同共进,能够有效保障项目的实施周期。 再次,信息化项目往往周期较长,因此需要针对项目的实施阶段制定项目时间保障机制,保证项目每一天都有明确的目标,才能对项目的进度进行有效掌控。 最后,由于信息化项目涉及面较广,参与人数众多,人员的素质参差不齐。对项目的把握也各不相同。因此,在项目开始前需对参与项目的人员甚至高层管理人员,进行项目普及性培训,在项目进行中进行相关的项目培训。提高每一位参与人员的项目能力,才能有效提高项目实施的效率,从而保障项目的实施周期。 5 如何实现项目质量控制 信息化项目的质量控制包括两个方面:一方面是IT技术本身(硬件、软件、系统)的质量控制;另一方面也是最重要的一方面,是IT技术应用于用户的质量控制。对于前者,我们可以依照国家的质量标准进行考量,而对于后者,则没有统一的标准,并难以实行量化控制。但无论如何,信息化项目的主体是用户,检验IT技术应用于用户质量好坏的唯一标准则应该是项目在用户中的实施效果。因此,做好信息化项目中的质量控制需做到: (1)对项目技术方案进行适应性评估。信息化项目的最终效果体现在用户的应用上,因此,不适应用户实际情况的方案即使技术再先进、架构再稳定也不是好的方案。这就要求项目负责人在指定项目方案时。首先要对其进行适应性评估:一方面,评估项目方案与用户其他项目的技术路线是否一致。信息化项目是影响用户多个层面的系统工程,是与其他项目紧密相连的。如果信息化各个项目的技术路线不一致,将会导致信息化项目间信息流通不畅、数据接口不一致,形成各种信息“孤岛”;另一方面,评估项目方案与用户业务的结合程度。信息化系统最终用户是业务部门,因此。项目方案要适应用户的业务需求,并 项目管理风险论文:临策铁路建设项目管理风险管理研究 摘要:文章以临策铁路建设项目为主体,以项目实施过程为主线,应用现代项目管理理论,针对铁路工程建设项目工程量大,建设工期长,投资巨大,易受不可抗拒因素和意外事故的影响的特点,介绍了应对铁路工程建设项目风险的方法。 关键词:临策铁路;风险管理;风险识别;风险控制 0引言 临策铁路工程项目具有所涉及的风险因素多和影响重等诸多特点,有必要以科学的方法和手段具体地研究临策铁路工程风险发生和变化的规律,使之尽可能接近并反映实际的情况变化,防患于未然,以便使风险所造成的损失降低到最低的限度。我国的风险管理水平仍处于引进、吸引和消化阶段,与国外差距明显,借此国家大力进行铁路工程建设的时机,将风险管理理论应用到铁路建设中去,从临策铁路建设的实践中总结经验,将有助于不断完善提高我国风险管理理论水平,在实际的工程项目中具体实施项目风险管理,将有益于经济建设,也将是时代的需求。 1临策铁路项目概况 随着我国现代化建设发展和工业化进程加快,对煤炭、金属矿石等资源的需求量迅速增长,致使国内资源更加紧张。充分利用国外矿产资源,建立国内与国外相结合的稳定、安全、经济、多元化的矿产资源保障体系,将是提高我国矿产资源保障能力,确保国民经济持续稳定发展的必然选择。蒙古国拥有得天独厚的资源优势,特别是铜、铁、铅锌等金属和煤炭等资源,具有储量大,品位高,开采条件好的特点。中蒙两国是友好邻邦,两国的经贸合作历史悠久,因此利用蒙古国资源有较好的内、外部条件和明显的地缘优势。修建临策铁路十分必要。 临河至策克铁路位于我国内蒙古自治区西部的巴彦淖尔市、阿拉善盟境内,项目东起京兰通道的包兰铁路的临河车站,向西北方向依次经巴彦淖尔市的杭锦后旗、阿拉善蒙的图克木、苏红图和额济纳旗,然后向北利用在建的嘉策铁路至策克口岸,线路全长755.159公里。 本线的建设对促进边疆地区繁荣稳定,加强民族团结,巩固国防,促进沿线地区国土资源开发利用和社会经济发展,贯彻“西部大开发”战略,确保全面建设小康社会目标的实现均具有重要的意义。 2铁路工程建设进行风险管理的必要性 2.1铁路工程建设风险管理是加快铁路建设的客观要求 以临策铁路为例,资金来源渠道主要有四种:铁路建设基金、国债、地方政府、企业投资、银行贷款。逐步实现了投资主体的多元化。投资主题的改革,既带来了铁路建设发展的机遇,也带来了铁路建设的财务风险。为了保证铁路建设资金的有效运用,满足大面积快速铁路建设的需要,必须全面重视铁路建设风险的管理。 2.2铁路工程建设风险管理有利于提高铁路项目的管理水平 近年来,铁路财务加大资金集中力度,全面开展银行账户清理,加强内部控制,强化风险管理,为和谐铁路建设发挥了重大的作用。但目前铁路管理还存在着一些问题,如:缺乏风险管理意识、职责不清、资源利用效益不高、内部财务监控机制存在缺陷、风险预警机制还没有建立、风险管理人才缺乏等。 建立全面的风险管理机制,有利于树立铁路企业的良好形象,为企业提供相对安全稳定的理财环境,增强自身决策的科学性,提高决策质量和管理水平。 3铁路工程建设项目风险的特点 铁路工程建设项目规模宏大、投资巨大、影响深远,所面临的风险种类繁多,各种风险之间的相互关系错综复杂。项目从立项到完成后运行的整个生命周期中,都必须重视风险管理。通过分析临策铁路,可见铁路建设项目风险具有如下特点。 3.1风险的偶然性和必然性 任何具体风险的发生都是诸多风险因素和其他因素共同作用的结果,是一种随机现象,个别风险事故的发生是偶然的,杂乱无章的。但对大量风险事故资料的观察和统计分析,发现其呈现出明显的运动规律,这就使人们有可能用概率统计方法及其他现代风险分析方法去计算风险发生的概率和损失程度,同时也导致风险管理的迅速发展。 3.2风险的动态性 临策铁路工程建设项目实施阶段的风险与风险分析的动态性具有如下3个方面的特点: 第一,各类项目风险随项目建设进程的发展依次相继出现。如管理风险,经济风险,市场风险,价格风险,政策风险经济周期风险,技术风险等。 第二,风险分析与管理具有较为明确的阶段性。一般地,项目风险分析可分为明确问题、辨识风险阶段,风险结构关系分析、建立或选择模型阶段,风险参数估计阶段,项目风险组合评价与结果解释阶段,风险对策与决策阶段等。 第三,风险分析与风险管理存在于整个项目实施的全过程,即存在于项目建设开始到项目竣工为止的全过程。 3.3风险的环境适应性 各种风险之间存在着相互依存、相互制约的关系,它们通过项目建设特定的环境和各种可能的途径进行组合,形成特殊的复合风险。 任何一个铁路工程建设项目都存在于一定的环境中,与外界环境进行人流、物流与信息流的交换。同一类型的项目在不同的项目建设环境中,其风险所受环境影响的程度也不相同,临策铁路项目也不例外。 3.4风险的多样性和多层次性 铁路工程建设项目周期长,规模大,涉及范围广,风险因素数量多且种类繁杂。如临策铁路建设项目工期大约两年,线路全长755.159公里,投资估算总额为431625.4万元,每正线公里571.57万元;其中静态投资418058.23万元,每正线公里553.6万元;贷款利息8989.22万元;铺底流动资金4530.95。这些因素致使其在全寿命周期内面临的风险多种多样,而且大量风险因素之间的内在关系错综复杂、各风险因素之间及与外界交叉影响又使风险显示出多层次性,这是重大工程项目风险的主要特征之一。 4铁路工程加强风险管理的应对措施 4.1建立铁路风险管理组织机构 风险管理贯穿于铁路工程项目管理的全过程,对于风险管理应该指定专人负责。在项目承揽阶段,面临的主要风险是项目的决策风险,此时应在公司本部指定一名负责人,随着项目的进展,及时组织有关人员对项目的风险进行动态地识别、评估及制定相应的管理措施,并监督实施。参加项目风险管理的人员应由经验丰富的技术人员、财务人员、合同管理人员、现场管理人员、法律顾问等专业人员组成。在项目实施阶段,项目部应指定专人负责牵头组织有关人员动态地对项目风险进行管理,同时指定公司风险管理机构对项目部进行技术上的支持和决策上的帮助。 4.2注重铁路工程合同的风险管理 工程合同是工程项目全面风险管理的主要法律依据。工程项目的管理者必须具有强烈的风险意识,对工程项目可能遇到的风险因素有全面深刻的了解。否则,风险将可能给工程项目带来巨大的损失。应根据铁路工程项目的特点和实际,在理论上通过适当选择合同的计价形式,来降低工程的合同风险。 4.3发挥风险管理系统的作用 在项目设计阶段,业主和设计单位应先预测影响项目目标的重大风险,对各种风险状况对项目目标的影响程度进行研究,即进行项目的敏感性分析。在投标报价前,施工单位应考察和分析业主的经济状况、工程款落实情况和支付信誉。在投标报价阶段,施工单位要熟悉招标文件,做好现场勘察,考虑投标单价和总价中的风险因素。在订立合同阶段,对于过分苛刻的合同条款应该提出修改要求,以减少合同风险。在目前工程项目规范机制有待健全的情况下,要增强企业在市场中的抵御和抗拒项目风险的能力,从企业的自身管理入手,充分发挥风险管理系统的作用,有针对性地化解风险,并不断探索预防、控制、转移工程项目风险的有效途径和方法。 4.4建立完善的铁路工程项目风险管理机制 铁路工程项目风险包括工程延期、费用超支、工程质量不符合原定标准等几种情况。铁路工程项目风险管理的核心就是采用经济和法律手段规避和转移风险、有效控制风险。因此,应采用法律和经济手段,遵循市场经济规律,建立工程风险管理调控机制,并且尽量避免行政干预。同时也应注意到, 工程风险管理在我国铁路领域尚属新生事物,铁路工程项目风险管理体系还没有建立起来,应尽快完善铁路工程安全管理法律体系,构建既适合我国国情又符合国际惯例的铁路工程项目风险管理模式。 5结语 加强铁路工程项目的风险管理和控制是实现项目进度、质量及费用目标控制的前提。加强项目风险管理,要立足于收集、分析和预测,特别要重视经验在项目风险管理中的特殊作用。正确及时处理风险铁路施工项目的一项重要工作,也是保证工程项目工期短、造价低、质量好的目标得以实现的基本保证。
基于面向深度产教融合的背景,重点分析当前大学英语教学现状,并根据现阶段高等教育实际情况和发展需求,详细论述大学英语教学目标和主要课程。进而针对目前大学英语教学中师资力量有限、教学内容落后、教学方法传统等问题,分别从课程设定、教学内容、师资团队、教学思想、教学考核等五个方面,提出深度产教融合下大学英语教学改革的有效策略,旨在能够进一步完善大学英语课程体系,革新传统教学模式,深化产教融合与校企合作,全面推动大学英语教学事业的可持续发展。引言所谓产教融合主要指的是将教育和地区产业进行有机结合,让教育成果充分用到产业当中,以此来推动当地经济发展。与此同时,产业也为院校提供将教育成果转换成生产力的必备条件和学生实践、实习、工作的场所,详细内容主要包括:院校专业设定要与当地产业相互结合,院校和企业协同制定专业人才培养方案、共同参加教学和实践的整个过程,院校的课程设定和课程教学内容要与学生毕业后将要从事的工作岗位标准有着紧密的联系。面向深度产教融合,高等教育的目标是培养专业素养好、综合素养高、就业能力强的复合型应用人才。 一、当前大学英语教学现状 1师资力量有限 当前,各大院校基础英语课程的开设,虽然有效地起到了人文精神和素养提升的作用,但对于大部分学生而言,基础英语课程内容过分注重语言学习,缺少专业特色,或是与岗位、行业为主要方向,忽略了通识教育,甚至将专业僵硬地翻译成英文,忽略语言与专业、工作岗位需求的有机结合。怎样将大学英语教学科学高效地融入到通识教育中,已经成为当前大学英语教学改革中的重要课题。大学英语教学工作开展首先需要一支高素养、强技能的师资团队,也就是要求广大教师具备讲解基础英语内容以及培养学生基本语言技能的能力,并且还要掌握相关行业的专业知识。可当前语言专业的教师通常对行业知识并不了解,而专业教师通常无法运用英语精准地讲解专业内容。大多数情况下,英语基础课程的授课教师都是英语专业教师,他们几乎都是毕业后直接进入岗位,缺少一定的社会实践经验,自身知识结构单调,无法满足大学英语教学的实际需求。 2教学内容落后 我国许多院校大学英语教材的研发都处在探索阶段,当前教育部门并未制定符合不同专业使用的大学英语教材和教学纲要。随着现代社会的飞速发展,出现了大量的新兴行业,各个行业的现实情况也在发生着改变,大学英语教材的创编困难主要在于设计思想的陈旧与落后,无法满足当前市场经济发展的实际需求,更无法顺应相关岗位的需要,缺乏一定的实用性和实践性。大量调查研究表明,许多院校所使用的大学英语教材内容都不够科学、系统,逻辑性不强、结构不清晰,难以满足社会对专业人才的现实需要。也有部分院校为了提高就业率,将大学英语教材内容向学生专业靠拢,没有过多的基础知识,增加了学生的学习难度,久而久之,降低了他们的学习兴趣和积极性。实用性较强、专业与语言知识比重合理、专业难度适量并且满足社会需求的大学英语教材严重缺乏,限制了其教学革新的深入发展。 3教学方法传统 我国许多院校当前开设的大学英语课程,通常只是继续使用传统的教学理念,在课程设定上,仅仅开展了基础类英语课程,或是让学生从入学开始就学习与专业有关的英语知识,使得基础英语课程与专业英语课程无法有效衔接。从教学方式看,教师常用传统的“满堂灌”的方式,以教师讲解为重点,学生长期处在被动接受的状态,无法调动广大学生的积极性和主动性。而从考核方式上看,大部分教师都采取终结性的评价方法,严重忽视了学生日常学习过程中的具体表现,忽略了学生整体素养的提升以及语言学习中的基础规律,一成不变的书面考核无法多角度、多层面地考察学生的学习效果,最终导致哑巴英语的现象。由此不难看出,当前大学英语教学还存在许多不足和问题。比如,怎样将大学英语教学和专业人才培养目标相结合,怎样将基础英语课程和相关岗位英语需求相结合,以此在大学英语教学中怎样真正实现深度产教融合等,这些都是大学英语教学应重点思考并解决的问题。 二、面向深度产教融合的大学英语教学目标及要求 面向深度产教融合,各大院校专业人才培养方向发生了转变,不同专业的人才培养目标从过去以课程知识学习为主变成了以学生实践能力为主,最终以广大学生就业技能的提高程度为重要判断依据[1]。而在全球化不断发展的今天,英语早已成为了学生是否具备与国际市场接轨的核心竞争力的重要指标。大学英语面向的教学对象是非英语专业的学生,其课程定位必然是为了学生专业学习服务,并且还要服务于复合型人才培养的整体目标。产教融合环境下,大学英语应开设以下几种课程,并实现具体的教学目标。首先,基础英语课程。该类课程主要是为了完成高中英语与大学英语的有效衔接,强化基础英语知识,拓展词汇量,提高学生基础的听说读写译能力。通过该类课程的学习,学生能够从事普通的与英语有关的听说读写译等方面的工作,具有日常的英语交际能力,且通过全国英语四六级考试,部分学生还能够参加各种英语比赛、演讲比赛等。其次,跨文化交际课程。该类课程主要是为了提高广大学生的跨文化认知与交际能力,强化他们的跨文化语言沟通能力。通过该类课程的学习,学生可以更加深入全面地了解英美国家文化,并掌握中西文化间存在的差异性,可以熟练冷静地处理工作和生活中碰到的文化碰撞等问题。目前,在通识教育思想引导下,系统化地开设某些文化素养培养、加强国际人文沟通的跨文化交际课程,可以更好地体现出英语教学中的人文思想。再次,职场英语课程。该类课程主要是为了让学生提前了解国际性职场的不同情境,增强学生的英语实践运用能力和英语服务水平。通过该类课程的学习,学生可以熟悉外贸以及其他国际性工作的详细流程,掌握简单的国际社交礼仪,可以处理普通的国际性事务,并且具有一定的商务英语交际能力。最后,学科英语课程。该类课程主要是为了给学生提供更多学习不同专业国际性知识的有效帮助,比如掌握国际前沿管理学以及金融学基础理论知识,为我国经济发展贡献有效力量。通过该类课程的学习,学生可以真正掌握专业英语词汇、基础概念,从而进行专业方面的英语论文写作。 三、面向深度产教融合的大学英语教学改革策略 1课程设定 院校应采取1+X的全新教学模式,也就是大学英语课程与专门用途英语课程相互结合的教学模式,详细来说,即学生在前两年重点学习基础英语,最后一年开始学习与专业相关的英语。通过前几学期的学习,学生已经充分掌握了基本的学习方法和技巧,具有一定的应用英语沟通能力,并且也积累了比较丰富的英语知识,为专业英语的学习打下了坚实基础。比如金融管理专业,可让学生在入校后先学学英语中的基础知识,尤其是口语和听力,然后在最后一年加入与专业相关的英语内容,让学生尽快适应新的学习内容,更快地掌握金融方面的专业词汇和表达形式,这样不仅能够有效提高广大学生的专业方面的英语知识运用能力,同时也能拓展他们的英语学习,对学生未来职业发展有着重要的作用[2]。 2教学内容 院校以往使用的传统大学英语教材有着较强的专业性,语言方面的内容难度较大,整体知识内容较为单调乏味,重点和难点知识不突出,缺乏一定的趣味性,无法吸引学生的注意力。因此,各大院校应高度重视大学英语教材的改革与创新,应组织本校大学英语授课教师共同讨论、重新编写教材,在教学内容方面改变专业知识和语言内容的学习比重,重视丰富国外有关专业知识以及背景文化知识,语言尽量要做到生动简洁、逻辑性强、思路清晰,有效突出难点和重点知识,全面增强教学内容的趣味性。更为关键的是在教材构思、规划、编写的过程中,应让众多专业课程教师、企业专家以及广大毕业生积极参与进来,为教材的结构、系统、内容、场景设定等提出至关重要的建议和支持,让大学英语教材能够真正体现出相关工作岗位对英语语言运用能力的基本需求,进而促进语言学习和工作要求的有效衔接,确保大学英语教学目标的实现。 3师资团队 长时间以来,大学英语教学当中到底是英语专业负责教学工作还是专业课程教师以兼职教师的身份进行授课成为了存有争议的话题。在大学英语教学内容革新后,通过对学生的调查问卷研究、讲座反馈发现复合型教师进行教学相对来说更加合适。首先,语言作为文化的重要载体,由英语专业教师进行教学,他们的精准优美的发音能够让学生深切体会到英语的语言魅力,这通常是专业课程兼职教师无法做到的。其次,单纯的语言专业教师早已无法满足当前各大院校的教育发展需求,也正出于这样的原因,英语专业教师应强化终身学习思想,在日常教学中积极主动地关注不同行业的知识,参与各种社会实践,向专业教师和相关专家虚心请教,高度重视语言和行业的有机结合,不断努力向复合型教师方向发展。最后,英语专业教师负责大学英语教学工作能够推动教学相长。在某一门全新的专业课程面前,每一位英语教师都是学习者,既要向专业课程教师多加学习,弥补自身专业性的不足,同时也要积极在课堂教学中更新自身的思想、转变角色,谦虚地向有着一定专业知识的学生请教。这种师生间的平等关系会进一步提高广大学生的学习积极性,真正做到教学相长。 4教学思想 大学英语教学应在日常课堂中运用情景教学法,以此体现出以学生为核心、以社会要求为指导的教学理念[3]。在课堂教学中,学生占据课堂主体地位,教师所充当的角色则是指导学生进行有效学习。对于大学英语来说,应在课程中设定相应的对话内容以相关行业中将会遇到的求职面试和工作岗位范畴为主要依据,设计出真实且具有针对性的学习情境,将不同岗位要求的专业能力、英语技能以及专业实践运用能力有机结合到一起,并贯穿在大学英语教学的各个环节中。为了能够更好地体现以学生为核心、以社会要求为指导的教学理念,在大学英语教学当中,应最大限度地展示真实场景,创建多种语言环境,让学生有更多机会开展情景模拟对话,为学生提供更加广阔的空间,给予他们足够的自由,进而培养学生主动学习、团队学习技能,深入挖掘他们的内在潜能。在全新的教学模式中,教师将不再充当课堂的主导者角色,而是转变成为了监督者、引导者、组织者以及参与者,与此同时,还要为学生提供及时的指导与合理意见。此外,课堂组织也与传统教学有着明显区别,教师准许学生通过网络、智能设备等所有可运用的有效资源,查找有关材料和专业词语。课堂学习模式应以小组探讨、情景交流为主,从根本上激发广大学生对大学英语的学习兴致。 5考核形式 大学英语考核形式和其他种类的英语有所不同,通过对西方院校教学及考核形式的调查研究能够明显看出,考核形式在极大程度上将直接影响学生的学习态度,而以往“一考定终身”的传统考核形式通常无法客观真实地体现出学生日常学习过程和学习积极性。对此,大学英语教师可利用形成性评价来取代过去终结性的评价方式[4]。形成性的评价方法更加重视学生日常学习当中的具体表现、真实的考试成绩以及所体现出来的情感、性格及方法等方面的信息。相较于传统的考核方式,大学英语考核更加注重以人为本的核心思想,也就是增加日常成绩的分数比重,重视学生在整个大学英语学习的过程和他们的课堂表现。在大学英语实际考核过程中,将形成性评价的考核方法与终结性评价放在同样重要的位置,采用一半一半的考核方式,即日常成绩与期末总成绩各占一半比重。其中,日常成绩考核包含学习态度、上课出勤率、课堂探究、组内活动的参与程度、课堂展示、日常测试、课后作业完成状况等。不管是优秀学生还是基础较弱的学生都需要通过自身的努力,才会取得较为理想的成绩,这样的考核形式不仅有效防止了以往考核中的考前突袭、考试作弊等现象的发生,同时也最大限度地调动了广大学生的学习热情和积极性,进一步促进了师生课堂的互动与沟通,真正突出了以学生为核心的创新性教学理念。 四、结束语 怎样增强大学英语教学效率及质量,提升学生英语运用能力是大学英语教学中长期关注的问题。面对当前深度产教融合的发展趋势,大学英语教学应重新审视自身教学中存在的主要问题,同时还要了解及明确产教融合背景下大学英语教学目标及课程设置要求。只有这样,才能够针对具体问题,结合院校实际情况,采取有效策略来积极推动大学英语教学的改革与创新,才能够实现深度产教融合,切实解决现阶段大学英语教学中基础理论和实践相脱轨的问题。 参考文献: [1]谢水璎.面向深度产教融合的高职英语教学与校企合作模式的研究[J].教育现代化,2017,4(16):20—21. [2]杨晖.构建产教融合、校企合作的特色英语专业[J].长春工程学院学报:社会科学版,2018,19(1):59—61. [3]史洁.基于“产教融合校企合作”的高职行业英语教学探索[J].中国职业技术教育,2018(17):88—91. [4]杨平.大数据时代产学合作、产教融合的英语人才培养模式[J].科技展望,2016,26(31):194. 作者:李丹 单位:洛阳理工学院外国语学院
浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组并网运行研究 论文关键字:风能 发电机 电能 论文摘要:风能是一种清洁,安全,可再生的绿色能源,利用风能对环境无污染,对生态无破坏,环保效益和生态效益良好,对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代,在世界范围内爆发的能源危机告诫人们,要生存就要寻找开发新能源,此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。 近年来,世界风力发电事业蓬勃发展,截至2006年年底,全世界风力发电装机容量已达7422万千瓦,预计到2010年全世界风力发电装机容量将达到149.5吉瓦。 我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10m高度处可开发储量为2.53亿kw,海上可开发储量为7.5亿kw,总计约10亿kw,风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番,2005年装机容量126万kw,2006年装机容量260万kw,2007年装机容量590万kw,至2008年底风电装机容量已超过1000万kw。国家规划,到2020年中国风电装机规模将达3000万kw。在国家政策和资源优势的推动下,中国风能开发利用取得了长足进步。 风力发电在并网时由于冲击电流的存在,会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源,风电场的功率输出具有很强的随机性,所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性,需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同,依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题,发电机的无功功率与出力有关,由此也影响电网的电压。 大型风力发电机组的投入运行,使大规模风力发电场的建设成为可能,风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方,风力发电已经在电网中占有了相当的比重,它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源,迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题,是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。 国内外研究现状 过去很长一段时期以来,由于结构简单、运行可靠,风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式,但采用恒速恒频方式的风力发电机组发电效率较低,而且机械承受的应力较大,相应的装置成本较高。近年来,随着大规模电力电子技术的日趋成熟,同时为实现不同风速下实现最大风能捕获从而高效发电,国内外正在采用变速恒频发电方式,变速恒频发电方式可以大范围内调节运行转速 ,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化,可以最大限度的吸收风能 ,因而效率较高;控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率 ,但控制系统较为复杂;低风速下风机转速相应下降,从而大大降低了系统的机械应力和装置成本,近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。 恒速恒频风力发电机组的并网包括同步发电机的并网和异步发电机的并网。同步发电机在重载情况下并网,若不进行有效的控制,常会发生严重的无功振荡和失步,对系统造成严重的影响。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时,常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性,通过该方法并网比较困难;后者的并网操作相对简单,使并网在短时间内完成,但要克服合闸时有冲击电流的缺点。异步风力发电机控制装置简单,而且并网后不会产生振荡和失步,运行比较稳定。然而,异步发电机直接并网时会产生发电机额定电流5-7倍的冲击电流,不仅对电网造成冲击而且影响机组寿命;另外异步发电机本身不发无功功率,需要进行无功补偿。 变速恒频风力发电系统有多种,例如同步发电机交/直/交系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒频风力发电的众多种方案中,最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒频风力发电机组。 同步发电机交/直/交系统并网运行时,由于采用频率变换装置进行输出控制, 因此并网时没有电流冲击, 对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的, 风轮及发电机的转速可以变化, 不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷, 可使风力发电机组按最佳效率运行, 向电网输送更多的电能。 双馈发电机系统并网运行时,风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网, 并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整, 产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位,可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力,并可以调节无功功率和有功功率。 交流励磁变速恒频风力发电系统中,发电机和电网之间是一种柔性连接,尤其对无刷双馈电机而言,对发电机转子侧交流励磁电流的调节与控制,就可在变速运行的任何转速下满足并网条件,实现变速恒频无冲击电流的高效并网。其励磁绕组与电网间的双向变频器功率,仅为发电机系统的一小部分功率。可以预见,在未来几年内,无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会获得广泛的应用,对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用,产生显著的经济和社会效益。 研究(设计)内容 对主要风力发电机组类型进行对比研究,不同机型的发电机原理、结构、运行特性和对电力系统的影响不尽相同,有必要进行研究。 对风力发电机组并网方式进行比较分析研究,主要是同步发电机的并网方式和异步发电机的并网方式进行比较分析,并对目前主流的变速恒频风力发电机组中的双馈感应发电机进行重点探讨。 电压水平是电力系统稳定运行的重要指标,研究了风力发电并网运行后电力系统的电压特性。 从风电场接入地区的中枢点电压水平、风电系统负荷的轻重、风电场的无功补偿容量大小等各个方面分析探讨影响风电机组最大注入功率的各种因素。 综合分析几种常用风力发电机的并网控制技术,分析比较它们各自应用于风力发电上的优缺点。并提出风力发电技术今后的发展趋势。 研究(设计)方法及技术路线 首先建立几种常用风力发电机的数学模型,建立风速、风力机模型,并利用已建立的数学模型对发电机原理进行探讨,研究各风力发电机的运行特性,并就各种发电机并网时对电网的影响进行理论探讨,特别是与电网有功、无功交换功率及对电网电压的影响进行探讨,找出合适的并网运行控制方案。 本课题研究的难点有:1)风力发电机数学模型的建立;由于风力发电机类型较多,不同电机的数学模型不一样,不能建立统一的、适应各种机型的数学模型。2)该课题的探讨主要停留在理论上,并进行适当的仿真计算,难以进行实验验证 时间安排 第九周 详细地了解设计题目、设计任务、设计要求、预期效果。本周内主要完成:①明确设计任务的具体内容。② 完成开题报告。③编制初步设计方案 第十周 通过分析设计任务,提出各自的问题。 第十一周、第十二周 ① 将设计任务再次细化,提出更加具体的问题。② 开始设计预期目标的整体方案,包括相关硬件、软件方案,提出可行性。 第十三周、第十四周 ① 设计方案更加具体化,使之更加清晰,明确提出可达到的预期效果。② 再次论证方案的可行性。③ 对设计方案各部分进行系统的分析计算,解决设计中出现的具体问题。 第十六周 总结前两个阶段的工作成果,编写设计说明书。 第十七周 ① 妥善保存设计系统。② 修改毕业论文,并完成打印。③准备答辩 预期成果 预期成果为几种常见风力发电机组的并网运行控制方案,并以论文论文的形式表达出来。可能的创新点为:考虑充分利用电力存储或者能量存储技术,降低风能资源的随机性对电网造成的不利影响,改善风能资源的利用条件,尽可能达到可控的目的。 浅谈风力发电机控制系统设计:大型风力发电机组旋转机械的状态监测及分析 【摘 要】本文对大型风力发电机组旋转机械的状态监测进行了分析,论述了大型风力发电机组旋转机械状态监测的重要性,介绍了振动信号的采集和分析过程,以及大型风力发电机组容易出现的故障。 【关键词】大型风力发电机组;旋转机械;状态监测 大型风力发电机组通常都是位于草原、戈壁滩等广阔偏远的地区,分布的面积非常广,离监控中心的位置很远,大型风力发电机组的电子装置和发电机组又比较复杂,在这样的情况下,大型风力发电机设备就会很容易出现故障。而状态监测作为一种重要的手段,能够保障风电机组设备的正常运行,优化机组设备,在机组设备出现故障时,及时作出诊断,由此看来,对大型风力发电机组旋转机械的状态监测进行分析和研究,是非常有必要的。 1、大型风力发电机组旋转机械的状态监测 大型风力发电机组在运行的过程中,需要时刻对正在运行中的状态参数进行监测,并且将数据传感器采集到的数据进行处理,通过得出的结果对大型风力发电机组旋转机械的状态进行评估和预测,这样即使是远程控制,也可以最大程度地提高大型风力发电机组的工作效率,减少故障的产生,降低维修的费用。通常的监控系统采集到的数据是有限的,只能采集到一部分数据,例如振动量就无法采集到,这就可能会导致故障预警不准确,使设备的存在安全隐患。想要实现对大型风力发电机组全方位的控制和监测,在大型风力发电机组的监控系统中加入状态监测,是一种十分有效的方法。大型风力发电机组旋转机械的状态监测是scada系统的一个组成部分,结构和scada是一致的,都是由上、下位机等组成的,上位机在完成数据交换和传送命令的时候,要通过网关和下位机的plc控制组相连接,plc控制组主要包括a/d转换模块、i/o输入输出模块、cpu模块和电源模块等。整个监测系统的核心部位就是plc控制组,程序如果想要顺利的执行,就必须要先上传到plc控制组。plc控制组中的a/d转换模块的主要作用就是信号转换,将采集到的信号转换成为监测系统可以识别的信号;i/o输入输出模块的输出功能就是实现操作对象命令的执行,输入功能则是将plc控制组和各个传感器连接,进行数据的采集;cpu模块的主要功能是运算和判断;电源模块的主要作用是保持电源的稳定性,保障其它的各个模块都能正常的工作。只有各个部分之间相互配合,才能更好地对大型风力发电机组旋转机械进行状态监测。 2、旋转机械振动信号的采集 旋转机械的部件在有许多阻力的情况下,产生的响应,称之为机械振动。机械信号振动的采集要通过传感器,传感器的选择一定要准确,要选择最为恰当的,并且安装在合适的位置,通过制定的软件进行数据的采集和传递。传感器要根据所处的环境以及监测部位的振动情况来选择,传感器的灵敏度要好,抗干扰的能力要强,这样才能保障数据的可靠性。传感器在安装方面,也是需要特别注意的,如果安装的位置不恰当,不仅会影响到测量结果的准确性,还可能会导致传感器自身出现损坏。电涡流式的传感器是一种非触碰型的传感器,非常适合监测机轴的转轴相对于轴承座的振动,电涡流式的传感器有两种安装方式:①第一种方式是根据主轴的垂直和平行方向,将传感器用支架固定在轴承座的侧边;②第二种方式则是在轴承座中分面上夹角45°的位置处,垂直轴颈安装两个传感器,用支架固定。在安装的过程中,如果出现了两个传感器的位置过于靠近,则要注意防止交叉影响。其它的传感器,如压电加速传感器和磁电式速度传感器在安装方面是差不多的,都是安装在轴承座上,为了获得最佳的监测效果,也可以用螺丝将传感器牢牢地固定在机座的表面。 德国劳埃德船级社 gl 认证的在线状态检测标准,规定了几个必要的振动测试点,具体内容见表1。 在具体的发电场工作中,可以根据机组的类别和监测情况等增加测试点,使重要位置和容易出现损害的位置得到监控保障。 3、旋转机械振动信号的处理分析 在大型风力发电机组设备旋转机械测试出的振动信号,都不是单一的,通常都是两个或者更多信号形成的综合性信号,这时,就需要对振动信号进行处理,将信号的特征扩大化,这样的做法,有利于对监测设备的状态进行最为准确的判断。信号最基本的处理方法主要有频域分析、时域分析、相域分析和幅域分析:①频域分析:频域分析就 要将信号的频域机构进行确定,简单来说就是将信号中所包括的频率成分以及这些频率成分幅值的大小搞清楚。主要的内容就是通过傅立叶的变换,以频域的形式对信号进行描述,傅立叶的正逆变换、倍频分析、小波变换、三维坐标图等;②时域分析:时域分析就是信号在时间区域之内进行的变化以及分析,主要的内容包括时域平均、瞬态记录等;③相域分析:相域分析指的是对相位随时间的变化以及相位值的测量值进行分析;④幅域分析:幅域分析指的是将信号在幅值上进行处理,主要的内容包括均值计算、概率密度和概论分布函数等。当今时代,微电子计算机发展迅速,对振动信号的分析主要采用数字式分析机来完成,分析仪所进行的数字频率分析的计算工作量是非常繁重的,fft作为一种傅立叶变换的快速算法,能够节省计算所耗费的时间。通过快速傅立叶变换,可以迅速的识别出旋转机械振动信号的振动频率。 4、结语 大型风力发电机组旋转机械的故障分析和预测方法,可以通过状态监测技术实行,利用状态监测技术把机组的状态发展和信息提供出来,通过这些信息来减少安全事故的发生。在线监测技术的优势可以预测可能发生的故障,这样就可以优化风力发电机组旋转机械的运行和使用,所以在线状态监测技术对安全生产和提高机组的经济效益有着不可忽视的重要作用。 浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组控制系统论文 1风力发电机组控制系统的构成分析 在风力发电机组中,其控制系统关系着机组是否能够安全稳定的运行。控制系统可以分为本体系统与电控系统,也叫做总体控制。其中,本体系统又可以分成空气动力学系统、发电机系统以及变流系统和其附属结构;电控系统是由各种不同类型的模块组成的,分为变桨控制、偏航控制以及变流控制等等。与此同时,本体系统和电控系统之间已经实现信号的转换,比如空气动力系统里,桨距主要受变桨控制系统控制,这样做能够发挥风能转化的效率,同时也能使得功率平稳。由于风电机组的标准不同,其控制系统也是不一样的。根据功率可以将发电机组分定桨距和变桨距发电机组以及变速型机组三种。其控制技术也是由原来的定桨距恒速恒频控制向变桨距恒速恒频发展,而后再发展到变桨距变速恒频技术。 2对定桨距风力发电机组的控制分析 在定桨距风力发电机组里,主要运用的是定桨距风力机与双速异步发电机,所采用的控制系统是恒速恒频技术。运用这种技术,确保了机组运行的安全和稳定。定桨距恒速恒频技术主要应用了软并网技术、偏航技术以及空气动力刹车技术等等。发电机与电网之间有晶闸管,晶闸管的开度对于冲击电流有很大的影响。使用恒速恒频技术对晶闸管的开度进行调控,进而来对并网瞬间产生的电流进行限制。风力发电机组控制系统的相关分析文/江康贵蒲上哲在风力发电中,发电机组的控制技术是确保机组正常运转的关键。风力发电机组的控制系统是一个综合性较强的系统,因此,加强对控制系统的研究分析,对于确保机组安全稳定运行至关重要。本文拟对机组中的几种控制系统进行分析。摘要此外,利用这种技术,经过传感、检测等能够实现自动偏航以及自动解缆的功效。在定桨距风力发电机组中,桨叶的节角距是固定不变的,如果风速比额定的风速要大很多时,那么桨叶本身的自动失速就会失去效能,不能让输出的功率更加的平稳。 3对变桨距风力发电机组的控制系统分析 变桨距风力发电机组所使用的电机是可以调节滑差的绕线式异步发电机,风力机使用的是变桨距风力机。和定桨距风力发电机组相比较,变桨距风力发电机组有更大的优势,主要表现在输出功率更加的平稳,此外,还有在额定点上有着非常高的风能利用系数,同时还有非常好启动性能以及非常好的制动性。变桨距风力发电机组的控制系统主要使用了转速控制器1和2,以及功率控制器。为了能够最大限度的将由风速引发的功率波动降低,机组还应用了转子电流控制技术。这种技术可以对转子的电阻进行调节,从而确保转子电流对恒定电流的给定值进行有效的跟踪,进而保证输出功率的稳定。在发电机并入电网以前,发电机的转速信号控制着系统的节距值大小,发电机的转速有控制器1控制,变桨距系统会依据给定的速度参考值,对节距角进行调整,从而让风轮拥有比较大的启动转矩。在并网以后,发电机组主要由控制器2和功率控制进行管控。与此同时,要把发电机组的转差调整到1%,节距的大小应根据实际的风速进行调整。在风速比额定值高的时候,伴随着风力的不断加大,风力机逐渐的吸收更多的风能,发电机的转速也将变快。对于转速的调节,主要通过改变节距来进行。随着桨距角的改变,发电机输出的功率就会维持在一个稳定的值上,不会出现大的波动。某个时段的风速不稳定,一会上升一会下降。上升的时候,输出功率也随之上升,转子电流给定值相应的改变,从而使得转子电流控制器工作,将转子回路的电阻改变,提升发电机转差率,那么发电机的转速会逐渐上升。此时,风力又开始降低,在功率控制的作用下,发电机的转速也随着下降。这样,在风速上升和下降的过程中,发电机的输出功率基本上没有出现变化,这样就维持了功率的稳定,确保了发电机安全稳定的运行。 4对变速风力发电机组的分析 与恒速恒频技术相比,使用变速恒频技术,能够在风速较低的情况下,叶尖速比能够一直处于最佳的状态,从而获得最大的风能。如果风速比较大,使用风轮转速的变化,对部分能量进行调节,进而增加传动系统的韧性,确保输出功率的稳定性。变速风力发电机组的总体控制可以分为三个区:恒定、转速恒定以及功率恒定。在恒定区,随着风速的变化,发电机的转速也出现了变化。受功率—转速曲线的影响,发电机的转速达到一定的值后就保持不变,然后进入转速恒定区。在这个区里,转速控制对发电机的转速进行控制,确保转速不变。当风力进一步增大,功率也增大,达到极限后,功率进入恒定区。变速风力发电机组的控制系统主要就是变速恒频技术。双馈异步发电机在绕线转子异步发电机的转子上装有三相对称的绕组,同时,三相对称交流电又与这三线绕组接通,从而产生了一个旋转磁场,这个磁场的转速和交流电的频率以及电机的极对数的关系非常密切,我们可以通过下面的公式来看:在这个公式中,n2代表的是绕组被接入频率是f2的交流电之后所产生的旋转磁场相对于转子本身的旋转速度,p代表的是极对数。从上面的公式中,我们可以得知,只要频率发生改变,既可以使得转速发生变化;如果通入转子的交流电的相序发生变化,那么磁场的旋转方向就会发生变化。我们可以假设n1是电网频率为50Hz的时候发电机的转速,n是发电机的转速,因此,只要是n±n2=n1,那么异步电机的定子绕组感应电动势的频率就不会发生改变,始终维持在50Hz。 5结语 综上所述,当前风力发电已经越来越引起人们的关注了。风力发电机组中,控制系统对于维持机组的未定具有非常重要的作用。本文主要分析了三种控制系统:定桨距风力发电控制系统、变桨距风力发电控制系统以及变速恒频控制系统,这三种控制系统随着风速的变化能够实现对输出功率的调整,使其保持平稳的状态,进而维持了风力发电机组的安全稳定。 作者:江康贵蒲上哲单位:汕头市众业达电器设备有限公司 浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组振动优化设计论文 1风电机组振动特性研究分析 风电机组中发生共振的现象时有发生,为了避免机组发生较大振动,需对塔筒以及整个风力发电机轴系进行共振裕度分析。塔筒为细长结构,可采用梁模型进行简化处理得到塔筒的1、2阶弯曲频率。轴系计算中,重点关心了机组的1、2阶扭转自振频率。风力发电机组的激振源较多,主要有转频、电网频率以及叶片通过频率,振动特性分析较为复杂。通过机组工作转速与固有频率的CAMPBELL分析以及机组的共振裕度分析表,从而可得出结论,该机组动力特性良好。塔筒为细长梁模型,一阶弯曲固有频率一般介于1倍工作转频至3倍工作转频之间,因此塔筒的频率必须首先保证避免共振。同时发电机部件由于激振来源较多,主要来自转频、电网以及叶片通过频率等,振动特性分析较为复杂。对于机组振动特性的分析,可以通过机组CAMPBELL分析. 2强度优化设计 为提高风电产品的市场竞争力,机组在保证性能的基础上,要具备成本优势以及开发效率优势。基于以上目的,优化设计的方向和目标大致分为以下几个方面。 2.1以降低重量为目标的多参数强度优化设计 降低重量主要是要通过减小产品的尺寸来实现。在保证产品的刚强度各项性能指标满足要求的前提下进行,即优化之后进行。许用应力值:σ≤[σ]疲劳损伤因子:D≤1,D<0.5(焊缝) 2.2基于工艺成本控制的多目标强度优化设计 对于产品某些加工部位的表面光洁度可进行优化设计,对产品成型工艺可进行降本优化改进。例如,在保证疲劳可靠性的前提下,由原来的表面光洁度2.5μm增至12.5μm,显然降低了加工的难度,节约了加工成本。同样,由原来的锻造成型改为铸造成型,同样可降低机组的制造成本,并满足批量产生的需求。在工艺优化设计中,同样需保证结构的抗疲劳性能,需满足以下疲劳性能指标:疲劳损伤因子:D<1,D<0.5(焊缝位置)。 2.3整体提高产品性能的全新优化设计 上述2种优化方式与方法,参数的调整系统性不强。借助计算软件的先进优化算法,例如遗传算法等,可以对结构的重量、疲劳可靠性等进行系统的优化分析。 2.4基于软件设计开发平台,自主编程定制优化 设计流程,缩短开发周期为了能够满足批量产品的设计需求,在大量分析计算经验积累的基础上,对于某些特定问题,借助软件的设计开发平台,开发全参数的强度分析设计软件。 3风电机组中几类特殊难点问题 3.1螺栓连接强度分析计算 风机和发电机部件中,螺栓连接及焊缝连接是最常用的2种连接方式。对于此类问题的静强度与疲劳强度分析,考核标准以欧洲的标准体系British、GermanorDNV或美国的ASME标准为主。对于塔筒分段的链接螺栓,有学者提出了采用分段线性模拟螺栓在不同阶段受力的方法,该方法简单易行。对于塔筒与主机架、主机架与发电机主轴、轮毂与发电机等部位的连接螺栓,由于载荷较为复杂,采用上述经验公式已不能满足要求,需要借助FEA分析方法。结合载荷谱,通过计算最终得到螺栓的疲劳损伤值。 3.2焊缝连接强度分析计算 关于焊缝疲劳问题,国际焊接协会IIW-2003、欧洲标准Eurocode3part1.9、英国标准BS7608、挪威船级社DNV的相关规范,以及美国机械工程协会ASME规范,均给出了相应的计算方法。东方电机一般采用国际焊接协会中的热点应力法来分析焊缝疲劳。首先,在FEA分析模型中建立热点应力的参考点,单位载荷作用下,得到2个参考应力点的应力分量,然后通过外推公式,最终得到热点位置的应力分量。通过查找和选取相应的疲劳等级DC,计算之后得到焊缝损伤。若损伤因子D<0.5,可满足抗疲劳的要求。 3.3传动链疲劳分析难点 传动链的疲劳问题较为复杂。主轴轴承的装配,使得载荷在该位置的传递出现了较大的非线性因素耦合效应,主要来自于3个方面: (1)轴承轴向及径向紧量装配。 (2)轴承内部滚子与滚道的接触。 (3)螺栓预紧作用的非线性效应。这使得FEA模拟仿真结果具有较大的不确定性,成功解决此类问题的难点在于准确模拟滚子与滚道的接触应力传递。 4结语 风电机组的研发设计虽然借助于较为完备的标准体系,但对于工程中出现的复杂多样的事故及问题,有时却没有标准可供参考。所以,风电机组的整机分析、机电耦合振动分析、风流场与复合材料耦合振动响应分析、机组应力及位移响应分析、机组疲劳断裂损伤的深入研究等,均有待更为深入的研究逐步解决。此外,产品优化设计也是一个多因素集成的工作,往往需将设计工艺制造难度、材料成本、电磁性能、通风散热性能、强度振动性能、软件计算性能等诸多因素予以综合考虑,才能创造性价比高、具有市场竞争力的产品。 作者:李源 陈昌林 谭恢村 单位:东方电气东方电机有限公司
数据库系统论文:信息管理中计算机数据库系统的运用 摘要:在信息管理中,提高计算机数据库系统的运动技术,有利于提高计算机数据库系统在实际信息管理工作中的效率,计算机数据系统的科学性及现代化能够得到充分的发挥作用。本文从计算机数据系统的应用特征出发,分析了目前我国信息管理中计算机数据库系统的运用现状,希望对未来信息管理中的计算机数据库系统的进一步开发具有一定的帮助。 关键词:信息管理;计算机数据库;技术 一、信息管理中计算机数据库系统的概述 计算机数据库是指存储在计算机内,为了达到一定目的而组织起来的数据的集合。在信息管理中,如何高效的将计算机数据库系统中的数据进行处理,并获得内在的信息,成为数据库技术一直以来不断攻克的难题,而数据库技术又是现代计算机系统的主要组成部分。信息管理下的计算机数据系统主要经历了三个阶段,第一个是人工管理的初始阶段,主要在当时计算机的软硬件的条件均不成熟,计算机中没有可以支持数据管理的软件,为此,程序员需要在程序中规定数据的逻辑结构及设计一系类的物理结构,当数据的组织或者设备发生改变时,程序员需要重新编制,而不同的应用之间也存在大量的重复和不可共享的数据,对于维护应用程序之间的数据的一致性的可能性不大,为此,当时对数据进行的是批处理方式。第二是文件系统阶段,这一阶段的状态主要指在外存储器上,用户的程序与数据可分别存放,应用程序之间可以共享一组数据,实现了以文件作为单位的共享。而这一状态的实现主要得益于计算机大容量的存储设备的出现推动了软件技术的发展,数据不仅可以以文件为单位进行外存,并且由操作系统统一管理。但是由于文件之间的相互独立,最终也不能反映现实世界中的事物之间的联系。第三,是数据库系统阶段,这一阶段的发展主要是数据库管理领域的普遍应用,数据库技术不断的发展解决了当数据逻辑结构改变时,应用程序不受影响,为人们提供了更多的数据共享能力。 二、信息管理下计算机数据库系统的特征 2.1计算机数据库系统的应用范围不断的扩大。目前,在我国计算机数据库系统的应用范围已经涉及到工业、农业及第三产业方面,休息管理的效率得到有效的提升,成为带动行业信息增长的推动力,是生产力水平及技术发展的基础和保障。体现出了计算机数据库系统的良好的市场发展潜力。 2.2计算机数据库系统技术不断更新,安全性得到保证。在使用过程中,质量的好坏主要取决于计算机数据库技术的高低,也对进一步的发展有一定的影响,现代化的数据库系统的经历了不同阶段的发展以后,具备了很强的适用性和操作性,这对在信息管理中的应用提供了强有力的基础保证。 三、信息管理下计算机数据库系统的现状 数据库系统的发展初期是在美国,目前已经发展成为一个国际的经济与科技发展的重要战略手段,成为整个社会化进程的发展的推动力,某种程度上已经演变成一个国家的经济发展与科技进行的重要标杆,计算机数据库系统的发展更是各行各业中的一个必要条件。我国的计算机技术的起步相较于西方社会较晚,但是发展的数据超快,在我国的经济不断发展的情况下,市场的竞争也面临着重大的挑战,信息量的不足不断地暴露,企业对于外界的信息获取处于饥渴状态,不断向外界获取大量的信息源,为此计算机数据库系统的应用范围和领域不断扩大。 四、信息管理下计算机数据库系统应用建议 信息管理下的计算机数据库系统具很高的价值,因而在现代化的企业发展过程中得到大量的应用,然而在实际存在的问题中,需要我们更好地运用相关的技术及知识进一步的解决,为此,提出如下两条建议;其一,信息管理下对数据库系统的安全性进行进一步的加强。在信息管理中对其计算机数据库系统的应用具有决定性作用的是指其安全性,在操作过程中,由于不同的情况下造成的原因因素有很多。其二,在信息管理下对数据库系统的理论与实践进行融合。增强计算机数据库理论知识的针对性。实践与理论的综合性发展与提升有助于决定信息管理下数据库系统的良好的发展和适应性。为此,我们还需要不断地进行研究以希望计算机数据库系统的能够在现代化社会中得到更好更充分的利用。信息管理下的计算机数据库系统也会得到更好的应用。 作者:安波 单位:山西林业职业技术学院 数据库系统论文:计算机数据库系统在信息管理的应用 1概述 计算机数据系统是计算机系统中的一个重要领域,自从其诞生之日起,对于社会生产与人们的工作生活、学习提供了极大的方便,在信息管理方面发挥了重要作用。对于数据库系统的管理要保证数据库安全,保证能够阻止非法用户跨越权限使用、窃取更改、破坏数据[1]。对于数据库系统管理是信息管理的有效形式,因此加强数据库系统管理对于信息管理具有重要意义。数据库系统像一个巨大的网络,储存着庞大的信息,其中不乏用户个人信息与个人隐私,因此也成为非法分子以获取利益而进行攻击的重点。对于数据库系统在信息管理中的应用有所了解,能够提高用户的安全防范意识,确保计算机整体系统的安全性。 2应用与发展 2.1应用 (1)数据组织性在信息管理中的应用 数据库存储着大量不同类型的数据,对于信息管理不能杂乱无章,否则信息管理起来不方便,因此规范化的数据能够得到用户的欢迎,具有组织性特点的数据库数据文件更容易便于管理。存储的数据存在着一定的秩序与关联,即使对于同一个数据,数据文件也存在紧密的关系。在统一的数据库中,有很多具有共同点的数据存在,在一定组织形式的情况下,能够从整体上发现组织结构。 (2)数据共享性在信息管理中的应用 数据库对于数据的存储与备份,就是为了实现共享数据,共享性是其主要特点,如果由一个人使用数据,建立数据库就失去了其意义。数据库的建立就像一根绳子将几个个体,几个部门机构连接在一起,实现对数据进行共同享用,甚至在全球范围内实现超级共享。 (3)数据独立性在信息管理中的应用 在相同的数据库中,数据之间具有佷强的关联性,对于组织性存在很多相似之处,但并不影响数据独立性作用的发挥。物理独立性、逻辑独立性是其独立性的体现。物理独立性是指计算机系统设备的更换等存储结构的改变,不会对逻辑结构造成影响,不会造成太大的改动。 (4)数据冗余度可控性在信息管理中的应用 在数据库系统中,冗余度是指冗杂剩余的数据,一般是针对重复的数据而言,太多重复数据的存在,对于数据库空间来说是一种极大的浪费,数据间出现混乱的状态,参差不齐,用户不能根据数据的类型找到需要的数据。数据具有共享性,可以实现多人不限时间与空间的限制共同使用,但是用户之间对于数据需求也是不尽相同的,用户为了满足需求,通常会建立子数据库,子数据库一旦数量达到一定程度,就会造成数据冗余。数据库管理系统能够在实现数据共享的前提下,减少重复、类似数据的产生,还有针对查询效率,管理人员剔除冗余数据,保持维持在合理范围内[2]。 (5)数据灵活性在信息管理中的应用 灵活性是指可适应性特点在数据管理操作上的体现。数据的灵活性对于数据库系统化更像是一个电子仓库,对数据进行分门别类,这样能够使用户快速获取有利用价值的数据,具有输入输出、修改更新等功能,用户可以根据需要,筛选出需要的数据,并进行特殊化的管理。 2.2发展趋势 2.2.1系列化的加强 数据库技术在社会中得到了广泛应用,在更新变化的同时,也促使新技术应运而生,扩大了新技术的应用范围。随着计算机技术的普及,数据库将会在数据存储方面更加发挥不可替代的作用,功能将会向着多元化发展,满足不同用户之间不同的需求,形成完善的技术体系。 2.2.2产品向差异化与尖端化发展 信息技术的发展将会促进数据库系统应用范围更加广泛,其产品也会越来越丰富,越来越体现出差异,正是不同产品之间存在巨大差异,使信息市场的发展更加繁荣,满足不同用户的多元化需求。 3结语 计算机数据库系统作为计算机系统的重要组成部分,在信息管理中充分体现出组织性、独立性、共享性、冗余度可控制性、灵活性的特点。未来数据库系统功能更加多样化,能够满足不同用户之间的需求,产品更加向着差异化与尖端化发展。随着相关研究的不断进展,计算机数据库系统将会有良好的发展前景。 作者:程鹏 贾成军 杨博洋 单位:新疆生产建设兵团第六师医院 数据库系统论文:民航故障数据库系统设计探析 1故障案例库系统设计 民航发动机故障案例数据库是故障分析诊断时所需知识库的重要组成部分,是基于案例推理技术的直接知识源,它不仅能提供大量的与待检测新故障类似的旧案例以加快故障的准确定位,更重要的是能够给出类似故障的解决方案,便于维修工作的进行。故障案例库在设计时,除了要遵从一般的数据库设计原则和规范外,还要考虑以下内容:①能准确有效地表示和存储故障案例;②保证故障案例信息的完整性,能真实反映案例情况;③故障案例信息规范化,以保证案例库具有统一的数据结构;④案例库应与检索匹配模块相独立,保证在案例库内案例发生变化时不会对检索匹配模块产生影响;⑤案例库一定要有足够的稳定性和可扩充性,以便于自身的维护和更新。 1.1案例库系统的体系结构 民航发动机故障案例数据库系统采用3层Browser/Server体系结构,如图1所示。用户采用浏览器直接就可以访问系统资源;应用层使用IIS作为Web服务器,同时系统以ASP.NET作为开发环境,开发Web应用程序,该层主要分为案例检索和案例库系统维护两大模块;数据库层使用SQLServer作为后台服务器,存储着大量发动机的故障案例以及用户信息,通过ADO.NET技术与应用层连接,以实现用户对后台数据库的管理和操纵。 1.2案例库系统功能 本故障案例库系统主要包括登录主界面、故障案例检索界面和案例库系统维护界面。其中登录主界面是整个系统的首页,主要用于验证登录人员的身份是否合法并完成登录进入系统的工作;故障案例检索界面是整个案例库系统的核心应用部分,用于完成案例的检索并给出查询结果;案例库系统维护主要包括用户/管理员信息管理、案例管理和系统备份与恢复。用户管理界面是对系统用户的管理,主要包括新建用户、修改用户信息、删除用户和权限管理设置等,其中权限管理是重点工作,是保障系统安全有序工作的基础。在本系统中共包括三种权限:普通用户、管理员和超级管理员。案例管理主要是完成对案例的维护,包括案例的修改、删除、增添等操作,要及时地更新和扩充案例库以不断完善系统;系统备份与恢复是保障系统安全稳定运行的基础,是系统不可或缺的一部分。 2故障案例库系统的查询检索功能 2.1故障案例的表示 案例表示是整个数据库系统的基础,其格式不仅直接影响到数据库的结构,而且对案例检索的方法也有很大影响。相对于传统的知识表示法,面向对象表示法更符合人们认识问题和分析问题的习惯思维方式。采用面向对象技术对故障案例进行表示,可将案例定义为一个三元组,即C=<D.S.M>[3],其中,D为故障案例的描述性信息,主要包括案例的编号、发生故障的机型、故障部位所属系统、故障日期、故障现象等;S为故障的特征属性,该属性是案例匹配的关键词;M为故障的处理方案,包括采取的排故措施以及处理后取得的效果。 2.2案例库的组织结构 良好的组织结构是实现案例存储和快速查询的基础。考虑到发动机系统、分系统、部件及子部件之间的隶属关系,故障案例库适宜采用层次结构来进行组织。层次结构模型实质上是一种有根结点的定向有序树,可实现对面向对象的知识表示的有效组织。故障案例库系统中的案例可以按照故障系统分类,本文设计的民航发动机故障案例库层次结构如图2所示。由图2可以明显地看出,故障案例库系统是以历史故障案例作为层次结构的底结点,不仅包括故障案例的特征属性,同时也包括了排故解决方案。此层次结构为后续的案例检索提供了自顶向下的快速索引方式。 2.3案例的查询检索技术 为故障案例库系统工作流程,可以清楚地看出案例检索功能在整个系统中所起到的关键性作用。案例检索所要解决的两个核心问题是相关性的计算和排序算法,其中相关性计算又是二者中要解决的首要问题。相关性就是对待检测故障案例与历史故障案例之间相似度的一种定量地度量,它是实现案例匹配的基础。传统的信息检索主要采用向量空间模型计算相关度。向量空间模型把对文本内容的处理简化为向量空间中的向量运算,并且它以空间上的相似度表达语义的相似度,直观易懂。当文本内容被表示成文本空间的向量,就通过计算向量之间的相似度来度量文本间的相似性。 3系统的开发及应用 3.1开发工具和平台的选择 SQLServer数据库作为当前流行的数据库技术具有许多显著的优点,包括易用性、适合分布式组织的可伸缩性、良好的编程基础等[4],故本系统采用了SQLServer作为数据库开发工具。C#作为一种面向对象的高级语言,其语言简洁、自由、执行效率高,因此系统采用C#作为应用程序开发语言。为了保证本系统的先进性,系统基于VisualStudio2010平台进行开发[5]。 3.2系统的呈现与应用 本案例库系统的核心组成主要包括用户/管理员信息管理、故障案例库的管理、案例的检索3部分,其中案例库的管理与维护是保证案例检索功能实现的前提。民航发动机故障案例库管理界面如图4所示。符合权限要求的管理员通过访问该界面可以完成对故障案例的管理工作,通过下拉列表选择或文本框输入可以查看案例库中已有的案例,按照数据库中案例存储的统一格式添加新的故障案例,通过编辑和删除按钮可以完成对历史案例的更新和删除操作,及时对案例库进行管理和维护以实现案例库的不断更新和扩充。故障案例检索界面如图5所示。通过图5的界面进行案例检索时,首先要选择机型,因为往往不同的机型所安装的发动机型号也有所不同;其次可以通过选择ATA章节给待检测故障一个大致的定位,若不能判断待检测故障所属的系统可以对该项不予选择;最后通过手动输入故障特征关键字进行检索工作,最终系统按相似度从大到小将检索出的案例呈现在数据表中,维修人员可以参照数据表中与待检测故障相同或相似故障案例进行维修工作。 4结论 建立了一种基于.NET框架的民航发动机故障案例数据库系统,该系统使用ADO.NET技术实现对后台数据库的连接与操纵。系统界面简洁友好,易于操作,利用改进后的向量空间模型可以较好地实现案例的检索功能,具有较大的实用价值。故障案例库系统的建立为案例的查询和重用提供了方便,减轻了工程技术人员的工作量并提高了工作效率。 作者:李书明 单位:中国民航大学 数据库系统论文:计算机数据库系统信息管理论文 1日渐受到人们更多的关注 计算机技术的发展为人们的生产生活带来了巨大的便利,计算机数据库更是适用于各行各业的发展,因此,使越来越多的人开始将数据库系统当做提高工作效率、加强信息管理的重要辅助工具。今天,无论是数据处理、电子商务、还是人工智能都得益于计算机数据库技术的发展[2]。所以,计算机数据库的发展日渐受到人们更多的关注。 2信息管理中计算机数据库系统的特点 2.1数据资源具有共享性 信息的共享是计算机数据库系统的一大特点,数据库的建立就是为了实现信息的共享。数据库系统是面向整个计算机系统的,因此,数据库系统里的数据可以被多个程序和用户同时使用[3]。数据的共享可以节约更多的存储空间,实现数据的兼容,因此,很合适信息管理工作使用。 2.2数据资源的整体性高 本来计算机中的数据是分散的,虽然经过整理之后会有一定的规律,但是数据与数据之间并没有建立起有效的联系,而通过计算机数据库系统却可以实现数据的整合,建立起数据之间的联系,提高数据的整体性水平。 2.3数据具有较强的独立性 数据库系统中数据的独立性主要表现在两个方面:一是数据的逻辑独立性。指的是数据库结构上产生的变化,即要对原来的信息进行变更,在不改变原来程序的情况下就可以实现。二是数据的物理独立性。即数据的物理结构的变化不会对原本数据库的逻辑结构和应用程序产生影响。 2.4数据库的安全性不断加强 计算机数据库系统在信息管理中具有巨大的应用价值。在科学技术飞速发展的支持下,数据库系统的安全性得到了不断的加强,而且各国网络管制力度的加大也保证了计算机数据库系统的安全。 3加强信息管理中计算机数据库系统有效运用的措施 计算机数据库系统在信息管理中的运用已经成为不可阻挡的潮流,未来数据库系统的广泛运用必定会成为信息管理的功臣。虽然计算机数据库技术在不断的发展,使用范围也在急速的扩大,但是我们还是能从其中发现许多的不足。因此,我们要采取有效的措施加强数据库系统的有效运用,提高信息管理的水平。 3.1加强计算机数据库系统安全性建设 数据库系统的安全是计算机数据库系统运用的根本保障,在建设计算机数据库的时候要将安全性做为重要的考虑条件。很多用户在使用数据库的时候安全意识淡薄,导致数据信息没有足够的安全保证。所以我们在进行信息管理的过程中要重点关注安全问题,如保证数据库安装环境的安全、在建设数据库系统时充分考虑数据库系统的安全性、数据库系统要做好备份工等,这样才能加强计算机数据库系统的安全,保证数据库的安全运行。 3.2提高计算机数据库系统的规范性 计算机数据库系统在信息管理中有共享性、独立性等诸多的优点,使得我们的信息管理工作能更有效的进行,但是在数据库系统的实际运用中,各种信息仍然缺乏相应的规范性。所以我们应对数据库系统进行统一的规范,建立统一的标准,这样不仅有利于信息的有效使用,提高信息管理的效率,还有利于计算机数据库系统的进一步开发,为数据库技术的发展提供更多的可能。 3.3加强计算机数据库系统的整合能力 现在我们处在一个信息充斥的时代,各种信息在成倍的增多。面对各种各样的信息,信息用户往往不知该如何取舍,在使用的时候显得力不从心,因此工作效率大大降低。所以,我们必须要提高计算机数据库系统的信息整合能力,减少信息的重复冗余,以方便信息管理者能更好的进行信息的管理,信息用户能更快的从数据库中提取自己需要的信息,实现信息价值的最大化。 3.4不断增强数据的完整性 在数据库系统中,数据的完整是数据运用的基本要求,数据信息的完整程度,直接关系到数据库系统应用的效果和信息管理质量的高低。所以,在发展数据库技术的时候,必须要考虑到数据库的完整性,才能保证数据库系统的有效运用。用户在信息使用的时候要求信息尽量完整,我们在数据库系统建设的时候也要增强数据信息的完整,这样的数据库才有更高的价值。 4结语 计算机数据库系统在信息管理中的科学运用,提高了信息管理的水平,改变了人们的生产生活方式。计算机数据库系统在信息管理中具有广阔的发展前景,我们应加强计算机数据库系统的研究,将先进的数据库技术用于信息的管理,为信息管理的规范、科学、安全提供更多的源动力。 作者:李晓静 单位:焦作市职业技术学校 数据库系统论文:数据库系统开发施工管理论文 1数据库系统开发 数据库系统开发思路在数据库系统开发初期,结合防城港项目核岛安装辅助系统管理工作所需,确定了依次开发区域施工管理模块、系统施工管理模块、阀门安装管理模块的计划,各模块基本开发思路如下。(1)区域施工管理模块开发思路将区域施工所需的图纸、预制成品供应、房间移交计划等上游条件,通过工程量“点数”来予以量化,从而将各上游环节对工程量的影响具体化,可以及时找到对现场施工的主要制约因素。(2)系统施工管理模块开发思路①在区域施工管理模块的基础上,根据水压试验系统流程图(下简称TFD)与施工图纸(SUP:支架图;ISO:管道等轴图)的对应关系,将水压试验系统内各施工图实施的进展和存在问题按照试压回路予以归类,并分析成数据表,以便系统负责人跟踪各自系统的进展和问题。②在EM4系统施工管理中,实际将每个调试子系统(EESR)分解为若干个试压回路,因此存在EESR-TFD的对应关系。因此,调试子系统移交前,各个负责人可以根据EESR涵盖的若干个试压回路的施工进展和问题,掌握当前EESR的进展,以及问题所在。(3)阀门安装管理模块开发思路一方面考虑阀门在区域施工、系统施工过程中,对施工逻辑、系统完整性存在非常关键的影响,另一方面EM4阀门数量庞大,阀门自身安装文件、质量计划的归档和统计也是非常繁琐的。为此,计划通过阀门模块来实现系统施工阀门信息查询(如阀门的图纸、技术文件)、阀门安装活动的记录等功能。 2数据库系统模块介绍 2.1区域施工管理模块 区域施工管理模块建立过程中主要参考文件为《点数进度计算指示书》,将现场管道和支架安装过程中的工程量划分如表1。(1)支架一阶段储备点数图纸:支架安装的图纸包含支架图及与该支架相对应的等轴图两个部分,均需VFC状态图纸,安装才可进行。材料:支架的预制在电厂外部预制厂进行,运输所需时间约为10天,因此,以预制支架发货时间加上10天,作为支架到货的时间。房间移交:土建房间移交后即可开展现场安装工作,以实际移交的时间为准。上述三个条件同时满足时,支架一阶段即可进行安装,其储备点数为:支架一阶段可施工点数支架安装总点数50%(2)管道落位储备点数图纸:已VFC状态图纸。材料:管道的预制分为三个部分,分别由惠州分公司、江苏电力和小管车间预制。江苏电力预制的管道运输时间约为一周,小管车间预制的管道无需运输,因此,在计算时统一以发货时间加10天作为到货时间,以简化计算。房间:与每一个支架都在特定的房间不同,一张等轴图上的管道一般会安装在两个或多个房间中,不能利用支架安装的方法来计算管道落位的储备点数。在管道安装的过程中,一张等轴图一般分为多个管段进行安装。因此,可以采用化整为零的方法,将一张等轴图分为若干个管段来进行分析。但是,当一个管段穿过墙壁时,将与两个房间相对应,难以判断该管段应该属于哪一个房间,这就给管道落位点数的分析和计算带来一定难度。由于管段之间通过现场焊口(包括法兰)连接,管段与焊口之间存在着一一对应的关系,焊口所在房间的信息也是明确的,因此,可以近似地以焊口来替代管段进行可施工条件的分析和计算。若一张等轴图上共有m个焊口,其中n个焊口在某一个房间,则该等轴图在这个房间中的安装点数为:所在房间安装总点数等轴图安装总点数mn当这个房间已移交,并满足图纸和材料的要求时,即可认为这部分管段满足施工条件,可施工的落位点数为:33%mn管段落位点数等轴图安装总点数其中,以焊口数近似代替管段数。这种计算方法存在一定的误差:在工程前期,移交的房间数量较少,当跨房间管段所在的房间没有全部移交时,其落位点数的计算会产生误差。这一差异仅在一张等轴图所在的房间没有全部移交时产生。可以预见的是,随着房间移交数量的增加,这部分误差会越来越小。(3)支架二阶段储备点数支架二阶段的安装一般在支架一阶段和管道落位安装完毕之后进行,因此,其可施工条件是:①具备支架一阶段安装的条件;②相应的管道具备落位条件。支架二阶段安装点数支架安装总点数30%ab其中,a为该支架总支点数,b为可安装支点数。(4)数据库逻辑建立根据支架一阶段、二阶段、管道落位储备点数的施工逻辑,分别建立查询关系,使用数据库函数对施工的先决条件进行筛选。对于具备施工条件的,在对应的表格中显示其可施工点数,否则为空。最后,对各部分可施工点数分别求和,得到对应储备点数。通过数据库的导出功能,可以将得到的计算结果导出为Excel表格,对各项施工条件进行分析,明确各上游环节对现场的影响程度,有助于推动解决上游问题,为现场施工创造良好条件。 2.2系统施工管理模块 EM4区域安装进行到约40%时,将由区域施工逐步转为系统施工,现场施工由水压试验计划为引导。为了增强对水压试验进度的掌控,在区域安装的基础上,增加了水压试验的跟踪。水压试验模块的设计包含两个部分:(1)水压试验流程图(简称TFD)与支架、管段、焊口、阀门的对应关系;(2)支架、管道、焊口、阀门的预制和安装进展。TFD之后,就可以确定TFD与支架等物项的关系。在水压试验管理模块中,将上述两部分整合起来,对每个TFD的进展进行跟踪,并找出主要的制约因素,及时进行干预。在数据库系统的设计中,对支架、管段、焊口三个部分,将其与区域施工的部分信息相关联,以跟踪其施工进展。对于阀门部分,由于其特殊性,考虑到可互换性的影响,对阀门的库存进行了分析,用同LRCM阀门的库存量来衡量该阀门是否可安装,从而使阀门的利用率达到最大。在该模块中,通过统计的功能,对每个TFD中支架、管段、焊口、阀门的总量及其已完成量进行统计,可以直观的显示出各部分的施工进展。 2.3阀门安装管理模块 (1)阀门数据库系统简介阀门数据库系统利用了阀门采购清单、系统手册阀门清单、施工图纸对应的阀门清单作为基础数据源,动态输入了阀门的入库、出库信息及质量计划执行信息。为了让数据库系统能够服务于水压试验和系统移交管理工作,在数据库系统中将阀门功能位置码、水压试验流程图(TFD)、相关的调试子系统(EESR)按照施工逻辑进行了匹配,以便对系统阀门供需情况进行跟踪。(2)阀门数据库系统应用阀门数据库系统功能和应用如下:通过阀门的功能位置码查询阀门的技术信息,指导现场质量控制;自动实现阀门到货、出库数据统计,得出库存数量,为提出阀门到货需求提供数据支持;查询水压试验回路阀门情况,合理利用有限的阀门库存;跟踪具体阀门的全工期内质量计划的执行情况,防止出现阀芯漏装等质量事件。 3结论和应用 (1)研究的成果本数据库系统建立在ACCESS基础上,开发了查询快捷、操作方便、复制性强的EM4安装管理数据库系统。共计分为三个模块:区域施工管理模块、系统施工管理模块和阀门安装管理模块。(2)数据库系统在防城港一期核电项目的应用情况本数据库系统自2012年8月正式启动开发至今,通过边开发边使用相结合,各个数据模块相继投入实际使用,并不断优化,为防城港一期核电项目EM4施工管理提供了有力的支持。①在区域施工管理中,通过数据计算储备工程量,有效地应对了承包商“泛上有条件化”的推脱现状,加强了对现场承包商管理力度。②通过数据库系统,可及时、准确地反馈现场图纸需求、阀门需求、材料需求、房间需求,在实现现场EM4精细化管理的同时,有效地推动了板块联动工作。③在系统施工中,各个系统负责人能够通过数据库系统准确把握系统最新进展,便于做好系统跟踪工作。(3)应用前景和意义①数据库系统具备可复制性,可对后续项目核岛安装辅助系统施工提供技术支持。②数据库系统的应用,可以辅助管理着眼于EM4安装工程的全局,将管理思路从“被动解决问题”提升至“主动发现问题趋势,提前引导各个环节向有利于工程进展的方向发展”,在解决工作问题的同时,起到了提升团队管理能力的作用。③利用数据库系统引导辅助系统施工管理者及时发现制约工程进展的关键问题所在,进而提前介入并予以引导,为实现板块之间联动提供了理想的支持工具④通过对工程量的分析、系统水压试验的跟踪,对区域施工和系统施工实现了精细化管理,具有管理提升的意义。 作者:邱志刚 单位:中广核工程有限公司 数据库系统论文:高校资产管理数据库系统设计论文 1绪论 本文分析了项目实施的可行性,并提出了系统实施的框架性方案。从目前研究的现状来看,系统实施具备了充分的可行性。技术方案的初步设定,充分考虑了开发的实际需要和MIS系统开发的实际流程。 本文的技术特色是把RFID技术推广和应用在高校固定资产管理领域。RFID技术可以让高校固定资产管理实现真正的智能化管理,通过RFID技术提高固定资产清产核资的效率,强化设备的实时动态管理,全面提高固定资产管理效益。RFID技术所具备的独特优势是其它识别技术无法比拟的,RFID系统是高校固定资产管理系统的发展趋势,它将在一定时期内取代目前广泛使用的条形码识别技术。我国一些高校已经认识到RFID技术的先进性和优越性,正在积极推进这一进程。我们坚信,随着RFID技术的不断改进、RFID技术标准的统一、相关设备成本的降低,不久的将来,RFID技术在高校固定资产管理领域会日益推广和普及。 通篇全文主要是通过系统的构建,实现固定资产的验收、增加、处置、变动、调剂、借用、分布、清查、统计、分析、帐表、上报数据等全过程的计算机自动化或半自动化的处理,从而提高国有资产管理部门的业务效率和管理水平,规范高校固定资产管理的程序,同时解决有关人员在进行固定资产登记和报帐时多次往返于多校区、多部门之间的烦琐过程,及其财务部门和国有资产管理部门之间的帐帐不符等问题。 高校资产信息化管理思路不只是对各资产业务系统的简单集中和利用,而是一项复杂、细致的系统工程,需要通过自顶向下规划和自底向上设计的方法来完成。只有这样,才能在最初就尽可能避免系统的重复建设与资源的浪费,保证资源配置最优化、经济效益最大化、信息管理最佳化。高校国有资产信息化管理建议按以下思路进行: 1.了解现状,分析需求。在对高校国有资产管理实施信息化建设前,必须先深入了解现状,分析需求,熟悉各资产业务办理流程,再认真挖掘并整理各类资产和各项业务之间内在关系。 2.统筹规划,分步实施。由于高校国有资产管理内容、范围都比较广,应当根据高校实际情况,做到统筹规划,分步实施。即在统一的规划下,分步建设各类资产管理系统,而后才能集中到一个统一平台上。 3.制定标准,信息整合。在充分掌握需求的基础上,有针对性地制定相应信息标准,确保搭建高校国有资产信息化管理平台时能有统一的数据标准、完全共享的数据、协调一致的界面风格。 4.完善数据,规范管理。实现信息化管理后,很多基础数据需要进一步完善,以达到通过信息化管理平台能搜索到各类固定资产的准确信息。例如每栋楼宇都绘制带有准确数据的平面图、一件仪器设备所放置的地点需要与房屋信息中的房间号对应、每件仪器设备或家具要求都有领用人信息、共享的大型仪器设备信息等。 高校只有充分认识到当前国有资产管理的现状及其在信息化建设中出现的问题,采用合理的解决方案及思路,才能实现国有资产信息化管理改革的成功,使国有资产信息化管理水平得到大幅度提高,进一步促进国有资产的合理购置、有效配置、科学管理、规范处置。 2高校固定资产管理系统 2.1高校固定资产管理系统的特点 高等学校固定资产管理系统是根据管理的要求,综合利用现代信息技术对高校固定资产管理业务进行重塑和再造,在整个业务流程的各个环节中都有独特的设计和创新。 一、全面性。本系统通过创新性设计,将物质属性不同的十六大类资产纳入到同一系统来管理,既可以在同一窗口处理不同类别资产的增加业务,又能记录和反映不同类别资产的不同属性。将十六大类固定资产均纳入本系统中进行管理,不仅方便了用户的操作,而且还能生成反映十六大类固定资产全貌的帐表体系,可以全面、正确地反映学校固定资产的总量、结构及变化趋势等。 通过校园网,让全校所有的资产管理部门和资产使用部门、所有的资产使用人员与管理人员利用同一套软件系统参与到固定资产管理中来,系统对全部管理环节进行有效管理和控制,彻底解决了原来不同部门之间管理脱节和对帐困难的难题。 二、高效性。对高校固定资产管理模式全面革新,通过校园网实施业务管理活动,提高了工作效率。用同一套软件,管理物质属性各不相同的十六大类资产,系统支持教育部十六大类与财政部十大类、六大类资产代码的自动转换。系统以教育部的十六大类为基础实现与财政部的十大类、六大类资产分类的自动转换,使得固定资产管理的使用部门、归口管理部门以及财务部门的固定资产帐表之间实时保持一致,从而彻底解决了高校资产管理部门与财务部门之间对帐难的问题。 三、严密性。根据“人人都管物,物物有人管”的要求,建立严密的帐、表、卡体系,将职责、权限落实到每一个单位和人员;从业务流程到管理范围,从权限分配到数据库管理,都建立了严格的内控制度。 系统设有全面、规范的数据库安全管理措施,使数据库更为安全可靠,杜绝了任意修改数据库的不规范操作。为保护数据的物理安全(指机器或硬盘损坏、病毒破坏、误操作删除数据等),系统已经采取的和建议用户采用的措施主要有:数据定期备份、备份数据的妥善异地保存、服务器的开机密码、数据库的操作密码、严格的病毒防范措施和上网计算机管理制度等等。为了保护数据的使用安全(指数据的意外修改、超范围使用等),系统采取的主要措施有:系统登录密码验证、菜单权限管理、归口审核权限管理、财务审核权限管理、数据备份与恢复、不相容权限控制、操作日志、业务流程控制等等。 学校可以根据管理的需要设置用户操作权限、数据管理权限以及管理部门权限等多种类型的权限管理,对操作人员、系统管理人员以及各管理部门的操作权限和管理范围都可以作具体细致的控制,以满足单位内部的管理岗位分工、实施内部控制的需要。 系统设置的权限相斥功能,即一个用户如果具有增加资产的权限就不能再有审核的权限等等,系统中不会有包揽一切业务的超级用户。同时通过系统的流程控制在资产管理部门之间形成了权力制约关系。系统一旦得到规范的应用,学校中就不再有绝对的权力部门,即使是实行统一管理的国有资产管理处也无法在其他管理部门不知情的情况下完成一项从采购、验收、登记到入账业务的全过程。可以有效地控制滥用职权、营私舞弊的行为,防止国有资产流失。 2.2高校固定资产管理系统主要问题 高校固定资产是教学、科研、管理等必不可少的物质基础,在高校变迁频繁、科技发展飞速的情况下,高校固定资产的管理变得十分困难,如何实现快速有效的管理当务之急。作者在文中分析了当前高校固定资产管理中存在的主要问题,提出了一些解决方法,并指出高校固定资产信息化管理是解决高校固定资产管理问题的关键,论文最后以电脑设备等为例就高校固定资产信息化管理做了详细说明。是保证学校正常教学、科研、管理等工作顺利进行的物质基础,是衡量高校办学综合实力及其规模的重要标准。近年来,高校办学规模日益扩大,“一校多区型”高校发展迅速,高校固定资产管理工作面临着固定资产规模扩大、办学层次提升、校区数量增加、学科布局调整等新情况、新问题,传统的管理理念和手工、半手工操作的管理方式已经无法适应高校教育现代化的要求,借助网络平台,实现固定资产信息网络化管理已是当务之急。 固定资产管理意识淡薄,缺乏统一协调的管理机制目前,大多数高校在资产管理方面实行的是账务分管的原则以及资产分类归口管理的多头管理模式。设备管理部门管理教学、科研设备;后勤部门管理土地、房屋、建筑物、一般设备;图书馆管理图书、杂志;财务部门负责固定资产价值账的核算。各资产管理部门、职能部门各有自己的资产管理系统。各职能部门分别由不同校领导分管,学校的固定资产管理缺乏统一领导,没有一个综合协调的部门对固定资产统筹负责。由于缺乏科学、有效的管理体制,固定资产管理松懈与无序,导致数据出现遗漏或重复申报时不易发现、数据分散、难以统一,有些资产被交叉管理或无人管理,甚至资产发生问题时有职能部门相互推诿的现象。 固定资产利用率低下,缺乏统一、协调的调配使用机制我国高校购置固定资产的经费主要来源于财政拨款,而政府拨款的无偿性容易产生固定资产投入的盲目性,人们对固定资产缺乏成本效益观念。在高校内部,各院系从方便使用等自己的利益出发,追求小而全的模式,不愿共享,造成固定资产的重复购置。管理部门缺少从内部调剂或挖潜考虑的思路,加上高校的资产信息无法共享,没有有效的资源共享机制和效益评估机制,往往使一校之内相同或相近功能和用途的仪器设备大量重复购置,特别是教学、科研用的大型精密仪器设备。在高新技术发展速度较快的情况下,仪器设备淘汰更新快,如果不提高早期使用率,就会造成隐形浪费,导致固定资产的利用率低下。 固定资产信息反映滞后,缺乏规范的资产管理理念高校固定资产种类繁多,分布广泛,而且数量巨大。固定资产入账、销账、调账都是靠兼职的资产管理员申报给资产归口管理部门人员中完成的。由于各使用部门的资产管理员都是兼职,再加上“一校多区型”的办学特点,经常是集中一批到管理部门申报一次,导致学校的固定资产管理数据库不能及时、准确地反映学校资产的总体状况。兼职资产管理员素质参差不齐,提供的固定资产信息的准确性与完整性得不到保证。一次集中大量的数据录入,容易发生信息录入出错,造成账面信息与实物信息相差甚远。很多资产的使用人和放置地点经常变动,资产归口管理部门无法及时掌握资产变动的信息,随着时间的推移,造成家底不清。 2.3高校固定资产管理应对措施 认真贯彻落实科学发展观,牢固树立责任意识和效益意识是做好资产管理工作的前提。“十一五”以来,我国教育发展模式已经由规模扩张转向内涵发展,我国教育系统面临着改进管理方式,提高管理效率,降低行政成本,形成行为规范、运行协调高效的新型管理体制的任务。这要求我们,搞好资产管理工作必须认真贯彻落实科学发展观,牢固树立责任意识和效益意识,通过我们扎实有效的工作,不断提高资产管理工作质量和精细化水平,努力做好资产构建前期论证的科学性、准确性,减少教育资源的损失浪费和跑冒滴漏,努力办好人民满意的教育事业。完善资产管理体制,构建协调流畅的管理运行机制是做好资产管理工作的根本保证。我们按照“统一领导、归口管理、分级负责、责任到人”原则,逐步理顺了高等学校的资产管理体制,保障了学校各项资产管理工作的统一、协调和正常实施。学校成立资产管理工作领导小组,统一领导学校固定资产管理工作。绝大多数学校成立了资产处,具体负责全校资产管理工作的组织和协调;根据业务特点和部门优势,进行合理分工,保证了各项管理活动的有效开展。制度创新是实现资产管理工作规范化的基础。各高校遵循科学合理、权威有效、规范严谨、易于操作的原则,从学校固定资产管理办法,到具体的资产购建立项、可行性论证、招标投标、验收与技术测试、使用、保管、维修、养护、借用、出租、出借、清查、处置、建档;从资产管理岗位责任制,到工作考核、监督、检查、责任追究、赔偿、奖励等各个环节,建立了一整套的规章体系,覆盖了固定资产管理工作的方方面面和业务流程的各个细节,较好地保障了固定资产管理活动的规范、有序施行。树立资源共享理念是实现资产优化配置的关健。把资产管住不流失仅仅是资产管理工作的一个方面,把资产管好管活,实现资源的优化配置,不断提高现有资产利用率,提高资金使用效益,才是资产管理工作的主要目的。我们要求各高校充分利用固定资产管理系统,积极推进资源共享和资源优化配置工作,把资产管理与预算管理、学科建设、实验室建设紧密结合,避免重复建设、重复购置,不仅促进了现有资源的有效利用,有效节约了学校建设经费,而且使勤俭办学理念进一步深入人心。充分运用现代信息技术是实现资产管理工作新突破的重要手段。在高校固定资产管理方面,综合运用计算机、校园网、条码识读、数字照相等现代信息技术,将管理思想、管理制度、管理规范固化为数字化的管理程序,改变传统管理模式,创新资产管理体系,有效地提升了管理水平,实现了固定资产管理工作的规范化、科学化、现代化的目标。我国高校一直将加强教育资产管理,提高教育资源使用效益,作为解决经费供需矛盾,保障正常教育教学秩序,提高教育总体管理水平,促进教育事业持续、健康发展的一项战略性措施,摆在我国教育财经工作的全局性、基础性位置上,常抓不懈。由于高校组织规模巨大,结构层次繁多,业务活动复杂,占有使用的资产量大面广、专业性强,因此,加强高校资产管理成为我们整个资产管理工作的重中之重。近年来,通过充分运用现代信息技术手段,对高校固定资产实施精细化和动态化管理,取得了较为明显的成效。 2.3.1建立科学的资产管理机制。 建立高校资产管理的目标、任务和原则,对资产管理机构及职责、产权登记、资产使用、处置、非转经、报告制度等做出了明确规定。根据目前高校资产管理状况抓住固定资产管理这个重点,解决非转经管理这个难点,突破无形资产管理这个盲点。提出高校固定资产管理具体目标:即综合运用现代信息技术,在校园网上实现固定资产全部管理活动,整合固定资产管理力量,再造固定资产管理业务流程,对固定资产实行全息、多维、实时监控;提高工作效率,改善服务质量,创建科学的固定资产管理新体系,实现高校固定资产管理工作的规范化、信息化和科学化;促进固定资产管理制度建设,严格落实固定资产管理责任,推进固定资产的合理配置和有效利用。各高校认真贯彻落实两厅的统一部署,采取切实有效的措施,理顺管理体制,整合管理力量,建立健全资产管理制度,规范管理活动,建立起了顺畅、高效的资产管理运行机制。 一是明确职责分工,落实管理责任。按照“统一领导,归口管理,分级负责,责任到人”的原则,确定学校国有资产管理工作领导小组、资产处、归口部门、使用部门、使用人五个管理层次,不同部门和有关人员,按照权责对等的原则,承担不同的管理责任,并拥有不同的管理权限,按照规定的流程,互相沟通、协调、制约、监督。按照“人人都管物,物物有人管”的要求落实资产管理责任,要求每一个固定资产使用人对所使用固定资产的安全完整承担经济责任。从固定资产的形成到处置,其间所有管理活动都有具体的业务操作规程,对于任何一项资产都做到来源清,去向明。 二是密切配合协作,实行多维控制。在不同的部门设计不同的账簿体系,账簿体系之间形成严格的钩稽关系,相互牵制并以清查表、增加凭单和处置单等原始凭证为依据协同于资产管理活动全过程。对每一种固定资产的几乎全部物质属性和社会属性信息记录在案,形成丰富的信息资源,对固定资产实行多维控制,全方位提供实时动态信息,保证在任意时点提供的资产信息都是真实、准确的。根据需要与使用状态科学配置,提高使用效益,避免投资浪费。 三是建立激励机制,规范日常管理。在建立部门台账基础上,将固定资产占用情况纳入学校经费预算,准确评价各部门绩效,建立更加科学、合理的激励机制,使开源节流、增收节支成为各部门的自觉行动。建立科学的维修养护制度,努力延长资产的使用寿命。建立正常的清查盘点制度,对固定资产的安全完整情况、管理使用情况定期、不定期进行清点、核实、检查。建立严肃的奖惩制度,对丢失、损毁行为要求经济赔偿和予以行政处分。 2.3.2建立强大的资产管理信息系统 我们深深地认识到,上述资产管理制度措施的落实和目标的实现,必须以强大的现代网络信息技术支持为前提。将管理制度、管理措施和管理责任固化为数字化的程序,不仅可以提高工作效率,而且能够有效控制人为因素,促进各项制度和措施的贯彻落实,达到管理的规范化。为此,从2000年开始,我国高校就组织有关专家,成立了专门的研发团队,用近3年时间完成了《高校固定资产管理系统(网络版)》的开发。该软件具有以下主要特点: (一)全面性。本系统通过创新性设计,将物质属性不同的十六大类资产纳入到同一系统来管理,既可以在同一窗口处理不同类别资产的增加业务,又能记录和反映不同类别资产的不同属性,不仅方便了用户的操作,而且还能生成反映十六大类固定资产全貌的账表体系,可以全面、正确地反映学校固定资产的总量、结构及变化趋势等。 (二)高效性。对高校固定资产管理模式全面革新,通过校园网实施业务管理活动,提高了工作效率。用同一套软件,管理物质属性各不相同的十六大类资产,系统同时支持教育部十六大类与财政部十大类、六大类资产代码,使得固定资产管理的使用部门、归口管理部门以及财务部门的固定资产账表之间实时保持一致,从而彻底解决了高校资产管理部门与财务部门之间对账难的问题。 (三)严密性。根据“人人都管物、物物有人管’,的要求,建立严密的账、表、卡体系,将职责、权限落实到每一个单位和人员;从业务流程到管理范围,从权限分配到数据库管理,都建立了严格的内控制度。系统设有全面、规范的数据库安全管理措施,使数据库更为安全可靠,杜绝了任意修改数据库的不规范操作。学校可以根据管理的需要设置用户操作权限、数据管理权限以及管理部门权限等多种类型的权限管理,对操作人员、系统管理人员以及各管理部门的操作权限和管理范围都可以作具体细致的控制,以满足单位内部的管理岗位分工、实施内部控制的需要,可以有效控制滥用职权、营私舞弊行为,防止国有资产流失。 (四)实时性。对每一件固定资产从采购、验收直到处置的整个生命周期进行全程跟踪管理,实时记录管理活动,反映每一件固定资产状态。 (五)规范性。严格遵照国家有关财务管理与仪器设备管理制度要求,制定了规范的体系结构、业务流程、管理信息项。系统设计出规范的网上管理流程,一项资产增(减)业务须由多个管理部门参与完成,如使用(购置)单位在任意一个终端提交验收单后,归口管理部门即可进行审核,然后财务审核或资产处审核,这些操作都在网上实时进行,实现了事中的实时控制和事前的前馈控制功能,这是传统管理无法做到的。系统还提供了一整套规范的管理账、表、卡,无论在哪一个管理环节上都可以随时弹出规范的业务处理表格,如:验收单、变动单、处置单、资产卡片等,填制完毕或提交审核或随时打印,所见即所得,非常方便。 (六)先进性。系统设计的技术定位是充分利用校园网进行固定资产管理,辅助以条形码识读技术、图像采集技术等其他先进技术,通过网上管理使过去集中在归口管理部门的资产增加、变动、处置等大部分基础性录入操作,分散到各院(系、室)乃至具体使(领)用人去做,使得管理重心下移,原来繁重的归口管理工作变得轻松、简单。系统将条码技术应用于固定资产管理与清查,使资产清查工作节省大量的人力、物力和财力,有效地提高工作效率,降低劳动强度和管理成本,促进管理水平的提高。系统还对常用操作作了智能化处理,有效地提高了输入速度。另外,还有批量处理以及连续追加等功能,使繁琐复杂的基础数据录入工作在瞬间点击几下鼠标即可完成。 目前,大部分高校全部安装使用了该系统,而且全国其他普通高校也基本全部安装了该系统。在去年进行的全国行政事业单位国有资产清查过程中,该系统发挥了重要作用。 2.3.3取得的主要成效 我国高校固定资产管理工作取得的成绩主要表现在以下方面: 以现代网络信息技术为支持,实现了固定资产的异地网上同步管理和纵横多维沟通。一台服务器通过校园网、城域网连接着上百台计算机,在不同城市的多个校区,不同身份的管理人员和决策者借助管理系统同时实施不同的管理活动,实现了管理信息的实时沟通和交换,通过管理系统可以得到任一资产的任一时间、任一地点、任一部门、任一使用人的几乎所有信息。彻底告别了过去那种工作繁重、手段落后、信息迟滞、缺乏沟通的传统手工操作方式,也彻底解决了传统管理模式带来的差错率高、对账困难、各自为政、信息闭塞、监控不力、管理效能低下等老大难问题。 实现了对固定资产的安全有效监控。通过制定严格的程序和履行严密的管理手续,将每一件资产的具体管理责任都逐层逐级落实到了具体部门和人员。彻底改变了原来那种责任不清、情况不明、账实不符、管理混乱的状况,有效地杜绝了资产流失现象。 各项基础业务环节都得到了全面规范。从固定资产购建立项到可行性论证、招标、验收、技术测试、使用、保管、维修、养护、借用、出租、出借、清查、处置、建档等各个管理环节都有具体明确的要求和管理规范。 自觉有效利用的机制开始形成。由过去的以管住、不流失为目的,转变为既要管住,更要管好、管活,把充分发挥固定资产在学校教学、科研和行政运行中的使用效益作为固定资产管理工作的出发点和落脚点,通过科学管理,进一步优化了资源配置,有效地提高了存量资产使用效益。 充分利用系统中的大量信息为学校管理决策提供客观、准确、实时的依据,有力地支持了预算编制、资产购置、学科建设、重点实验室建设等管理活动的顺利实施。 有力地保障了校区搬迁、院系调整、学科建设、本科教学评估等一系列重大活动的事实,适应了学校快速发展、改革深化和资产规模急剧膨胀的管理需求,实现了高校固定资产管理模式的根本性突破。 一项改革的推进通常会遇到各种阻力,规范和加强资产管理因触及各方面的利益更是如此。但我们运用现代信息技术加强高校固定资产管理,却收到了“三满意”的效果:一是校长满意。因为不仅摸清了家底、保障了资产的安全完整,更为重要的是在校长的管理决策中随时可以得到管理信息系统的决策信息支持。二是教职工满意。不仅学校内的每一个员工都平等对待,无论是校长还是一般教员都要对所使用的资产承担责任,增强了全体员工的公平感,而且根据公布在校园网上的资产信息,教授们可以充分利用学校各种开放的资源开展教学、科研活动和创业。三是管理人员满意。管理系统的运用不仅提高了工作效率和工作水平,而且还可以利用系统积极进行管理创新,这又进一步激发了广大资产管理人员内在的工作热情和激情。 2.3.4几点体会 认真贯彻落实科学发展观,牢固树立责任意识和效益意识是做好资产管理工作的前提。“十一五”以来,我国教育发展模式已经由规模扩张转向内涵发展,我国教育系统面临着改进管理方式,提高管理效率,降低行政成本,形成行为规范、运行协调高效的新型管理体制的任务。这要求我们,搞好资产管理工作必须认真贯彻落实科学发展观,牢固树立责任意识和效益意识,通过我们扎实有效的工作,不断提高资产管理工作质量和精细化水平,努力做好资产构建前期论证的科学性、准确性,减少教育资源的损失浪费和跑冒滴漏,努力办好人民满意的教育事业。 完善资产管理体制,构建协调流畅的管理运行机制是做好资产管理工作的根本保证。我们按照“统一领导、归口管理、分级负责、责任到人”原则,逐步理顺了高等学校的资产管理体制,保障了学校各项资产管理工作的统一、协调和正常实施。学校成立资产管理工作领导小组,统一领导学校固定资产管理工作。绝大多数学校成立了资产处,具体负责全校资产管理工作的组织和协调;根据业务特点和部门优势,进行合理分工,科学划分归口管理范围和职责分工;按照“谁使用、谁负责”的原则,将具体资产的具体管理和维护任务进一步分解到基层使用单位;根据管理需要,合理设置工作岗位,明确岗位职责,选配精干人员。我国高校已经形成了上下联动、左右协调、用管结合、运转流畅的资产管理新机制,保证了各项管理活动的有效开展。 制度创新是实现资产管理工作规范化的基础。各高校遵循科学合理、权威有效、规范严谨、易于操作的原则,从学校固定资产管理办法,到具体的资产购建立项、可行性论证、招标投标、验收与技术测试、使用、保管、维修、养护、借用、出租、出借、清查、处置、建档;从资产管理岗位责任制,到工作考核、监督、检查、责任追究、赔偿、奖励等各个环节,建立了一整套的规章体系,覆盖了固定资产管理工作的方方面面和业务流程的各个细节,较好地保障了固定资产管理活动的规范、有序施行。 树立资源共享理念是实现资产优化配置的关健。把资产管住不流失仅仅是资产管理工作的一个方面,把资产管好管活,实现资源的优化配置,不断提高现有资产利用率,提高资金使用效益,才是资产管理工作的主要目的。我们要求各高校充分利用固定资产管理系统,积极推进资源共享和资源优化配置工作,把资产管理与预算管理、学科建设、实验室建设紧密结合,避免重复建设、重复购置,不仅促进了现有资源的有效利用,有效节约了学校建设经费,而且使勤俭办学理念进一步深入人心。 充分运用现代信息技术是实现资产管理工作新突破的重要手段。在高校固定资产管理方面,我们综合运用了计算机、校园网、条码识读、数字照相等现代信息技术,将管理思想、管理制度、管理规范固化为数字化的管理程序,改变传统管理模式,创新资产管理体系,有效地提升了管理水平,实现了固定资产管理工作的规范化、科学化、现代化的目标。 3系统分析 知识经济时代的到来,各国逐渐意识到教育在发展本国经济中所具有的重要作用。近些年来“科教兴国”战略提出,国家及各级政府对教育事业投入力度大幅度的提升。尤其是对高等学校教育教学投入的资金飞速增长。高校之间通过扩建、合并等措施,不断的扩大自身的办学规模及创新发展的空间,搞笑的教学设备也呈现出了飞速增长的趋势,这一趋势在促进学校科研水平的提高、改善高校教育教学质量等方面产生了很好的推动作用。 正是由于高校办学规模的扩大、资产总量的增多,使得高校固定资产管理的数据出现了难以及时汇总或汇总不及时等问题,造成资产管理数据在统计、查询等方面难以实现动态化、全过程管理。为促进固定资产管理时效性特点的有效实施,高效利用校园网及互联网等系统,及时的构建起了全校固定资产管理的开放化信息管理体系,这一管理体系的构建,有效地解决了原本人工操作中的繁琐化、不及时等问题,同时有效的保障了固定资产在网络化管理下全程化动态性的管理,有效地提升了资产管理的效率。 3.1模块概要设计 当前,高校中校园网应经实现了一定程度的普及化管理,但是利用网络实现高校固定资产日常管理的还很少,这样花费上百万元建成的校园网本身的功能就没有得到很好的体现,造成了网络资源的极大浪费。依据固定资产管理的实际需求,整个管理系统从功能的分类上划分为用户管理、资产管理以及统计分析三大模块。本文通过对整个网络系统设计体系的深入剖析,结合网络资源在固定资产管理中的实际应用,就网络设计的设计方案以及用户权限等对该数据库的基本构成展开探究。 3.1.1用户管理模块 系统中采用了分级权限、两级审批的固定资产管理模式。用户与用户之间不存在相互隶属的关系,而只是属于某一角色;而角色是一组拥有相同权限的用户变集。部分单位采取了更为严格的管理、审批机制,该模块主要完成用户信息管理的基本功能。这一系统的角色主要分为: (1)系统超级管理员: (2)一般经办人; (3)国资处各科室管理员: (4)国资处各科室工作人员。 针对以上系统的角色以及用户的权限,用户管理模块就会提供与之相对应的、适用于这一用户的功能,比如用户密码修改、数据的增删改以及用户资料的修改等。在实际应用的过程中,对应于各角色的管理功能也应当更加细化,系统的权限管理功能更加灵活。这些基本的用户管理能够实现用户信息的实时性、动态化管理,有助于固定资产管理做到权、责明晰化管理。 3.1.2资产管理模块 固定资产主要负责的设备的购置、审核、验收以及建账等工作。因此,固定资产管理模块的最主要功能就是实现资产管理的一些最基本化的管理工作。 3.1.2.1仪器设备管理 高效的仪器设备主要是指科研、教学中所使用的单价在800员以上的设备以及行政、后勤所使用的单价在500元以上的仪器设备。仪器设备的管理主要包含了以下四个方面:一是仪器设备的验收。对于购买的仪器设备在建账之前都需要经过审核、验收这一环节,才能够在财务处进行账目的报销。验收是高校固定资产管理最基础的环节,因而,这一环节在有效实施固定资产管理中十分的重要;二是仪器设备的调拨。是指校属行政、教学、科研设备等校内使用单位发生变更或调至校外使用;三是仪器设备的报废。对于无法满足教学、科研管理与生活的仪器设备的资产管理手段,也即对已达到报废条件的仪器设备实施的处理方式;四是仪器设备的丢失。固定资产管理中不可避免的会因为某些原因而造成固定资产的丢失,因而,有关仪器设备的管理就存在设备丢失管理这一方面。 3.1.2.2耐用低值品的管理 耐用低值品指教学、科研使用的单价在200~800元(含200元)的仪器设备和行政、后勤使用的单价在200~500元(含200元)的仪器设备。由于耐用低值品的价值比较低,在实际的资产管理中,实施上述四方面仪器设备的管理时均不需要校领导的签字与审核,因而,有关其管理流程在此不再庸述。 3.1.3统计分析模块 随着工作流产品需求的扩大,一些高校在实施固定资产管理时研发出了不同的管理产品。产品各具其管理优势与特点,在接口管理、协议等方面也各有其特征,能够促使管理战略的有效贯彻与实施。系统现有的统计分析对于固定资产信息的统计与分析等功能给予了更多的关注,同时,基于本系统与相关财务管理系统的对接和信息共享,在实际的固定资产管理中还应加强对于财务信息数据的分析。此外,在高校信息化建设的大背景下,系统的无缝衔接、资源共享等也是该系统实现进一步完善所应关注的关键点。产品之间存在的差异也使得固定资产管理流程的操作性工作出现交叉的问题。统计分析模块主要促进高校固定资产的资产额统计以及资产年限统计功能的实现,与此同时达到与上述三方面相对应的图表显示功能的有效落实。 3.2设计思想 高校固定资产管理系统固定资产管理部门通过实施固定资产管理计算机化管理,将计算机管理扩大到固定资产管理业务的各个领域,用计算机最大化的实现取代手工管理固定资产的软件处理系统。一个服务器端平台必须能全天候运转以满足用户的需要,本系统采用B/S结构模式,将应用程序放在介于客户端和数据库服务器之间的Web服务器上,客户端只要能连入校园网或互联网,在不安装任何软件的情况下就能通过浏览器访问该系统。本系统支持异构环境,兼容性好,具有很高的可扩展性,通过在共享数据库中设置相应的标志,最大限度地保护原有的软硬件设施,利用原有的数据信息操作体系实现信息的传递。与电子邮件方式相比,这一系统不仅可以对最新资产数据进行实时的统计和查询,而且降低了客户端的硬件和技术要求,避免了大量的数据传递,提高了效率,节省了数据的存贮空间和带宽。这一管理模式,对于计算机专业、非计算机专业人士而言,均具有较高的合理使用性。同时,这一管理系统降低了操作的困难,有效促使各院系以及各部门管理人员的掌握。 3.3系统功能 固定资产管理系统是为实现高校固定资产管理功能以及一些最基本的统计分析功能而构建的,因而,该系统的主要页面与固定资产的管理密切相关。该系统主要有基础设置、资产报增、变动管理、查询统计、精密仪器、报表打印、财务核对、系统管理等功能。本系统的功能模块图如图3.3所示。 资产信息的网络化管理,使得数据处理的周期缩短、固定资产管理总的工作量及工作的分工更趋合理,因而能够明显提升固定资产管理效率的提高。与此同时,就上述有关系统各部门管理体系的设置可以看出,这一管理体系有利于全校教职工参与到资产管理中来,不仅能够促进各级管理人员管理意识的提升,还能够增强管理工作者的使命感与责任感,从而促使资产管理科学化、严格化目标的实现,进而实现高校固定资产管理水平的进一步提升。 3.3.1基础设置 基础设置主要包含了对固定资产管理中所涉及到的相关信息的设置。首先,单位管理。设备管理部门可以通过实施添加、删除、修改单位信息以及对单位内部设备信息进行查询等途径实现对所有固定资产的使用单位的管理。其次,数据维护。对于固定资产管理中的数据,设备管理部门应对包括单位、处室在内的固定资产管理数据进行管理。最后,数据统计。设备管理部门对所有数据,包括处室、单位的数据进行管理。对所有固定资产的使用单位的设备信息进行统计、汇总,制作报表,进行报盘。 3.3.2资产报增 接到单位提交的新增设备申请后,设备管理部门对该申请进行审核。各资产使用部门通过该功能进行资产数据的录入、修改,资产主管部门审核使用部门输入的报增单,若批准新增设备,则在设备基本信息表中将设备的状态由‘临时状态’改为‘正常状态’;若不批准新增设备,设备基本信息表中该设备的状态仍为‘临时状态’。当有关仪器设备等通过审核后,有关固定资产管理的工作就应及时的转入后台数据库,并在实际的管理中打印报增单。 3.3.3变动管理 该功能是固定资产管理的重要环节,资产使用部门通过系统提交资产变动申请,接到单位提交的设备现状修改申请后,设备管理部门对申请进行审核。审核的内容包含了调拨、报废及报损等有关固定资产管理项目的申请。主管部门根据实际情况进行审批,若批准设备现状修改,则将被申请设备的现状改为新现状,并将修改的详细内容记录到现状修改日志中;若不批准,则对申请设备的现状不修改。 3.3.4查询统计 设备管理部门可以对所有固定资产的使用单位的设备信息进行统计、汇总。制作报表。系统提供了详尽的查询功能,用户可以依据自身的需求,通过系统设定的选择条件进行自由的选择与查询,可以通过统计分析功能对查询的数据进行统计分析,对于相关的固定资产管理数据实施随机、随时的随时查询和打印;与此同时,系统提供了详尽的查询功能,用户可以通过自由选择条件,还可以通过统计分析功能对查询的数据实施必须的分析,以对今后有关固定资产管理提出完善的意见与有效实施的建议。 3.3.5精密仪器 精密仪器主要指的是价值在10万元以上的仪器,其验收、调拨、报废等业务与上述有关仪器设备管理应关注的四方面基本相同。但是,由于精密仪器价值较高,精密仪器效益评价和年使用情况,在发生各项业务都需要主管校领导的签字审核。为了提高大型贵重精密仪器的利用率,在实施系统化网络管理中,应由使用部门进行网络提交,通过主管部门核实备案。使用效益考核,评选出大型仪器设备使用管理先进集体和大型仪器设备使用管理先进个人。各部门也可以在网上申请使用精密仪器,由主管部门审批,实现共享。 3.3.6报表打印 该功能是固定资产管理的重要环节,为实现系统的数据安全及可靠性管理,资产使用部门通过系统提交资产变动申请,包括调拨、报废及报损等申请,报表的打印分为固定报表打印和自定义报表打印。用户可以根据需要自定义报表的格式,生成各种对外上报或内部管理需要的统计、汇总、分析报表。 3.3.7财务核对 对于审核人、审核时间以及审核结果等信息,网络化数据库管理系统能够使新实时的与财务部门对帐。首先,对于未经批准的仪器设备的申请,可将审核信息、不予批准的原因计入申请单的信息表内,还应注意将未经批准的审核结果及时的告知申请人;其次,对于予以批准的仪器设备申请,应将申请的批复记录及时的录入审核记录单中,审核人可以对申请表的内容及其对应的设备信息表进行查阅,以便于固定资产管理历史情况的管理。 3.3.8系统管理 利用日渐成熟的网络硬件条件对角色权限的分配机制进行一定的划分与管理,同时在固定资产管理过程中对于资产的调配、申请以及报废等流程实施信息化的管理,实现固定资产的购入、入库、调配、闲置、报废等申请及相对应的审批功能,为高校管理人员全面把握固定资产的管理现状提供客观、合理的参考依据。 该模块主要用于完成对用户的权限管理、数据备份、数据恢复等功能。固定资产管理数据库的建立是通过构建完善的权限管理制度,将数据自动的备份为手动与自动两方面备份。如果具体的业务流程发生变化,系统的工作流程难以依据客户需求及时的做出调整,一旦出现数据管理的意外状况,能够将已经备份的、安全的数据以最快的速度恢复到固定资产管理系统中,实现系统安全运行、达到对数据的权力控制及安全访问的目的,使其能够实现更复杂、灵活性更高、动态适应性强的业务过程。 4系统设计 4.1网络结构设计 高校固定资产管理数据库系统在开发中,为了促使系统的结构更为清晰,同时也便于系统的维护以及相关软件的管理与升级,常会使用多层体系的结构以达到上述需求。本系统采用的是典型的三层B/S模式网络结构,这一网络结构主要以三层体系的进化型多层体系结构为基础,在保持数据管理信息层以及数据显示层的基础上,对设计数据以及页面显示之间的逻辑关系进行着重的分析。实际的获取所需管理数据时,首先,使用者通过浏览器向Web服务器中的应用程序发出查询或数据操作请求,用户的请求通过特定的数据库接口ODBC驱动程序传送到数据库服务器上进行一系列的处理。其次,有关数据的处理完成后,数据库服务器将查询或处理结果再次通过数据库接口ODBC返回给Web服务器,Web服务器再以网页的形式返回给用户。这样用户只需要在以浏览器为界面的简单操作下,获得大量关于固定资产管理的信息。 4.2数据库设计 系统数据库主要包含了用户数据以及资产数据两个主要方面,以及与之相关的基本数据和相关的页面控制程序。数据库设计的好坏,对于整个系统的运行效果起着最主要的、直接的影响。良好的数据库设计,不仅能够可以提高固定资产管理数据信息的存储效益,而且对于保证数据信息的完整性和一致性也具有十分重要的现实性意义。针对高校固定资产管理系统的特殊需求以及实际管理过程中固定资产管理业务流程的分析,数据库设计主要包含了固定资产信息表、使用单位信息表、固定资产类别表及用户信息表几个大的方面。 固定资产信息表属性指的是在用资产信息、报废资产信息、申报资产信息等,这一信息表涵盖了固定资产管理的各个方面:固定资产编号、设备照片、设备名称、制造厂家、规格型号、资产类别、价值、计量单位、数量、购置日期、入帐日期、使用单位、使用状况、仪器负责人、使用日期、使用年限、存放地点、变动记录、备注。 用户信息表属性应当将用户基本信息、角色权限信息等涵盖在内。包含了用户编号、用户名称、用户密码、所属单位、拥有权限、备注,是为了实现用户登录、修改资料等基本功能而设置的。 固定资产类别表属性应当包括实现资产管理流程的全部基本功能,实现根据权限控制页面显示的基本功能。主要包括类别编号、类别名称、备注。 在概要设计过程中,基于管理系统应用的实际需求,有关固定资产系统数据库应包含固定资产数据、用户管理数据以及与之相关的其他辅助性数据。通过将上述数据分析概要设计相关内容法人管理,该系统将固定资产管理过程中所使用的数据进一步的细分为固定资产清理信息实体、资产类别实体、资产管理人员实体、使用部门实体、使用情况实体以及固定资产信息实体等一系列的与固定资产管理相关的数据管理实体。 4.2.1表的设计 表的设计主要意义是通过构建数据库中的信息分类,实现固定资产管理中的自动化或者是半自动化的数据处理功能,进而实现高校固定资产管理水平的提升以及固定资产管理中账实不符的问题。 在实际的管理中,以上是实施管理的指导性表,有关每一子表还应依据各高校固定资产管理的实际进行深入的细化。完善部门表存储单位内部具体部门信息,实现高校各级管理者对固定资产管理数据的需求。资产申请表存储了资产申请的基本信息,对于固定资产管理的信息予以公示有利于固定资产管理的全过程、透明化管理目标的贯彻与落实。菜单树表存储了构建分类菜单树的基本数据。由上述4.2.1~4.2.11表中所表述的可知,数据库中各表主要是依靠固定资产管理关系以及彼此之间的属性关系进行联系。管理关系的主体是User表,而系统角色的扮演依托Role表中的分类,促进固定资产管理系统中的执行主体在实际固定资产管理时初审人、表中申请人以及终审人等一系列角色的实现。 4.2.2数据库端口设计 数据库系统将数据信息以某种数据模型组织起来进行存储,并通过数据库管理系统实现固定资产管理数据信息的插入、删除、修改、查询等操作,最终保持数据信息的完整性、一致性和安全性。由此可见数据库是信息系统的核心组成部分。而数据库端口是连接数据库各子库的重要管理媒介,因而端口的选取与设计之间影响到整个管理系统的效率。 高校资产管理系统主要编程接口设计是本系统的工作流引擎提供了一些编程接口,在实际应用中,使用这些接口,可以完成对工作流的监控与管理的基本操作。随着对工作流产品需求的不断扩大,许多公司推出了不同的工作流产品。为了更好的实现高校固定资产管理过程建模、分析和实施,应以实现工作流技术的标准化和开放性为主要目的,定义了工作流系统的结构及其与应用、管理工具和其他工作流管理系统之间的应用编程接口。下面按照接口的功能来分,列出了主要接口的名称: 1.工作流管理和监控接口 (1)newProcess():为有效实施管理,在系统内新建一个流程实例。 (2)hcnagesattus():为实现工作流的动态化管理,设置流程实例的状态。 (3)uqerPynedingList():在固定资产的管理与控制中,该接口的作用是列出目前待处理的所有流程实例。在用户任务处理中,这一接口也需要使用到。 (4)notifyEngnie():当管理时,通过这个接口向工作流机发出请求,主要只针对流程实例实施管理请求,由工作流机完成相应的操作。 (5)pendingDetail():用户在使用系统的过程中,为获取与某一固定资产管理相关的信息,就必须通过这一接口来查询指定流程实例,将其扩展为所需的详实固定资产管理信息。 2.用户任务处理接口 (1)querPyeodinglist():得到某个用户的工作项列表,并依据这一列表实施数据的查询与征集。 (2)pendingDetail():为获取特定的固定资产管理信息而设置的用户任务处理接口。主要得到的是某一指定工作项的详细信息。 (3)traceworkFlow():已查询或者是已经在掌握之内的信息,想要再次获取,就可以通过这一端口得到与该实例相关的历史处理信息。 (4)notifyEngnie():当用户处理某个任务时,可以通过调用该接口,来检验当前的流程是否处于正确的运行中,主要环节是通知工作流机用户的处理操作,进而实现工组流机对流程的正确导航。 (5)Seatassign():有时用户在处理某一任务时,常常会出现多个符合条件的处理者状况。这一接口就是按照任务分配策略,选择最适合于用户实际需求的处理者。 3.其它相关接口 (1)snitworkFIWEngine():初始化引擎,为实现业务处理的自动化或半自动化,提高固定资产管理的效率,当网络服务器启动的时候调用; (2)getlnsatnce():得到工作流引擎实例,当用户需要对工作流实例进行实时的监控,进行操作和管理时调用这一接口。 4.3编码设计 固定资产管理实施网络化的系统管理之后,原本的资产管理人员就可以将主要的管理精力放置在有关固定资产管理信息数据的维护上;同时网络化的管理还能够促进使用单位间更为方便的查询与固定资产相关的信息数据,极大地促进了校内设备使用单位之间、主管部门之间的信息交流。 上述网络化管理作用的实现,最关键的就依赖于系统的编码设计。我国许多高校已经建立起来的MIS之所以未能在实际的固定资产管理中发挥其应有的功能,最主要的问题就出在编码设计上。计算机编码是运用字母代表汉字的表示方法,将与固定资产管理相关的信息数据输入管理系统中。因此,编码设计的好坏,直接决定了高校固定资产数据库维护的水平。 基于以上考虑,在本系统中通过确保一个资产编号将唯一确定一条记录,在系统中不会出现两个资产编号相同的记录这一条件,采用按规则自动产生的方法生成资产编码的途径,实现数据库中关键字的唯一性。 4.3小结 在实际的固定资产管理数据库运行中,一个成功的数据库不仅能够极大地提升整个系统的整体化性能,还能够促进系统的升级与扩展,为进一步提升软件开发效率与质量奠定坚实的基础。 因此,确保安全机制数据的有效性,数据库结构对最终用户应保持透明;还应在使用的过程中依据数据检索中遇到的问题及时的对数据库进行合理的维护与修改;为便于数据库结构改进以及数据备份的恢复,数据库结构应注重固定资产管理业务数据的准确化,进一步是新数据库功能的强大。 (1)系统具备较好的可伸缩性。客户端利用B/S访问服务器,便于数据检索和修改,可以使多项应用跨平台使用。通过对数据库进行优化使其具有更强的延展性,这样为用户对硬件及软件使用需求作出更为充分的扩展。 (2)实现用户对远距离通信要求的达成。通过使用Internet/Intranet实现固定资产数据库管理数据的传递,数据库容易使用和维护,进而使固定资产管理的信息库建设实现远距离通信应用的需求。 (3)提升系统维护、移植和升级方面的质量。B/S模式是以服务器为中心的管理的模式,在实际的数据库管理中,不仅能够减少客户端对维护工作的负担,而且还利于管理人员、开发人员将精力集中在合理组织信息库管理体系结构的完善方面,进而为固定资产管理的各项业务提供技术支持。 (4)易操作。提高开发效率和开发质量,使系统具有便于操作的用户界面,这样在客户端只运行浏览器的情况下,由Web服务器执行用户对所需固定资产管理数据的查询、处理,对最终用户的响应时间合理,以最少的冗余数据保障用户需求的达成。 (5)集成的综合信息系统。提高系统的整体性能,基于Web的管理信息系统把企业中分散的子系统集中到一个相对集中化的管理系统中,以很少的数据库维护工作,较高的管理效率解决企业的各种经营、管理问题。 5系统实施与测试 5.1系统特点 系统开发使用的操作系统为Windows2000Professional,开发工具采用先进的可视化开发语言MicrosoftVisualBasic,MicrosoftVBScript,数据库开发采用目前流行且安全性高的MicrosoftSQLServer2000。 轻松便捷的网上报帐和设备查询本系统能够通过网络,轻松实现学校各部门网上报帐和设备查询,使学校各部门能及时方便地了解本部门的设备情况,并能大大减轻资产处老师的负担。先进的开发技术系统采用JAVA技术,支持多平台运行,并在IBM实验室经过软件优化,通过了IBMWEBSPHERE应用服务器上的全方位压力测试。可靠的安全策略采用B/S三层架构的资产管理信息系统,实现了用户表示层、逻辑应用层和数据资源层的有效分离,大大降低数据库服务器被攻击的可能性,保证了数据库的安全。系统轻松维护、升级用户无需在本地机器安装软件,就可通过浏览器登陆系统进行操作;系统维护、升级只需更新服务器。系统易学易操作系统操作方便,界面设计友好,提供许多人性化的细节功能,如可以进行卡片的批量增加、批量修改、批量变动等。用户之间可以通过消息管理来交流,便于报帐审核过程。信息化标准规范本系统参照国家教委2003年制定的教高司函[2003]161号文件《关于报送高校实验室和仪器设备统计数据盘及报表的通知》进行开发,能生成完全符合国家教委标准的上报数据文件。并且还提供了上报配置接口,通过简单的配置就能适应新的上报要求。利用条形码进行资产盘点能对多种不同的资产(设备主机、附件、家具、精贵仪器等)进行管理。能够打印资产卡片条码,能够用条码扫描仪进行资产盘点。 5.2系统功能与程序代码 完善的管理网络按照“统一领导,归口管理,分级负责,责任到人”的原则,理顺管理体制。国有资产管理工作领导小组、采购部门、财务处、归口部门、使用部门、使用人等层次,每个管理层次都有比较合理的管理幅度(管理层次根据单位实际情况灵活改变)。不同的部门和有关的人员,按照权责对等的原则,承担不同的管理责任,并拥有不同的管理权限,按照规定的流程,互相沟通、协调、制约、监督。资产管理落实到个人、严格的经济责任要做到“人人有资产,物物有人管”,管理固定资产的不仅仅是有关职能管理人员,而且更重要的是固定资产的使用者,每个人对自己使用的资产负责,这就要求不但有关的管理人员需要严格履行管理职责,而且要求每一个固定资产使用人都必须对所用固定资产的安全完整承担经济责任。经济责任,如果有关人员因为过失需要承担责任的话,其责任的大小是可以用钞票的多少来衡量的。经济责任的落实,是按照体系设计的固定结构和程序,严格的手续,逐层逐步落实的。规范的工作流程从具体的某一项固定资产的采购形成到消失,以及中间的使用活动,都有具体的业务工作规程,并可以通过资产跟踪功能将每个资产所有的活动情况都在一个表格里面显示出来。系统中采购有采购的程序、增加有增加的规程,设备维修有设备维修的规程、调拨有调拨的规程、处置有处置的规程,借用有借用的规程。学校形成的任何一项资产,都应做到来源清,去向明。一旦出现了资产流失,原因和责任都可以顺藤摸瓜查清楚。严密的帐表卡体系帐卡的最基本职能是核算全学校以及学校的某一具体部门、单位、人员所管固定资产的数量与价值。新的帐卡体系不同于传统的帐卡体系,其最大区别在于财产保管人所管财产监控上的严密性。财务处设帐控制分类价值。归口部门设帐控制各使用部门所管财产的数量和价值,并与财务帐核对分类价值。使用单位设帐核算所用资产的数量与价值,并通过按使用人建立卡片,落实使用人的保管责任。帐套种类繁多,相互牵制。帐套协调的依据是清查表、增加凭单和处置单,因此要求一式四联,多套分存。全息、多维、实时的状态控制每一种固定资产的几乎全部的自然属性和社会属性信息记录在案,形成丰富的信息资源。帐(卡)、物、使用单位、使用人、存放地点、性能、完好程度、使用情况实行多维控制,全方位提供状态信息。在任意时点,提供的资产管理信息都应当是资产的真实状态。灵活调配机制与合理开发利用的自觉性使用部门需要购买资产时,可以填写采购申请单,采购部门根据需要与用闲状态进行审核,科学的进行配置,提高使用效益,避免投资浪费。在建立部门台帐的基础上,将来可以将固定资产的占用情况纳入学校经费预算,正确的评价内部各办学和科研单位的绩效,建立更加科学、合理的激励机制,使开源节流、增收节支成为各内设机构的一种自觉的、主动的意识。科学的维修养护根据其技术特点定期养护,出现故障要及时提交申请以便及时修缮,并记录固定资产的修缮养护情况,建立技术档案。保障使用的同时,努力延长资产的寿命。正常的清查盘点对固定资产的安全完整情况、管理使用情况定期,或根据临时需要不定期进行清点、核实、检查,确保帐卡、物、人、地相符,根据出现的问题研究提出具体的整改和管理措施,总结管理经验。系统提供强大的查询功能为了提高工作效率,系统提供了强大的查询功能:验收单信息查询、资产信息查询、资产变动信息查询、资产处置信息查询、闲置资产信息查询、已处置资产信息查询、使用单位信息查询、使用人信息查询、存放地点信息查询、按资产类别信息查询等。工作人员可以结合汇总分析、筛选等功能更有效的提高工作效率。领导可以坐在办公室内,很方便的根据相关查询得知每个人、每个单位、每个房间具有什么资产,并可以进一步汇总出相关信息。系统提供了强大的财务帐表、统计分析表、分析图系统设计了专门的财务审核与管理环节,通过资产管理系统与财务核算系统的衔接,巧妙地将资产管理与财务管理结合了起来,能够生成真正意义上的财务台帐。系统针对教育部十六大类、财政部十大类、六大类和各个行业,三种资产分类方式共提供了三套财务帐、三类资产分类代码在系统中都能准确进行转换,并能自动地生成十大类、六大类完整的财务帐、统计表、分析表和分析图。有效解决了部门之间的帐帐不符、帐实、帐表不符等问题,也解决了系统和财务核算软件中的固定资产科目帐的对帐难的问题。用户可以自由、灵活地设置条件,生成各种各样的日常管理当中常用的统计报表,包括总表、明细表、增减变动情况表、分户表、分类表、结存表等等。系统内置了丰富的图形图表供查询分析。现代化的管理手段无论多么复杂、困难的管理活动,一些在传统的管理模式根本无法完成的工作,无法达到的要求,都能够通过计算机、网络等现代信息技术轻而易举地实现,各项管理活动更加方便、快捷、灵活、高效。系统对理顺固定资产管理体制、落实固定资产管理制度、实现对固定资产的全面监控和有效利用、提高管理工作效率,发挥了十分积极的作用,并表现出强大的效能。将高校固定资产管理工作搭建在一个高水平的管理平台之上,推入了科学化、规范化的轨道。不仅彻底改变了被动局面,而且有力地促进了学校整体管理水平的提高。 5.3改进后的特色 改进后的高校固定资产管理系统,充分考虑到每一级管理员的职责不同,为相应的每一个操作员制定了各自地操作权限,通过用户的身份和密码识别,保证各级操作人员只能在其权限范围内进行应用。这样既保证了管理的可靠性、严紧性、信息的安全性,又能具有一定的灵活性以加强各种实际管理过程中的适应能力。通过固定资产分类、单位、部门、功能模块等信息的交叉,可以很灵活地给出各种用户的权限来满足实际的管理需求。到期自动提醒维修、检测,保证设备、器械的正常寿命。高校日常教学中经常会使用到计算机、复印机、投影仪、机械车床等设备。以往,师生只知道使用,对于设备的维修、保养没有实际概念,或是不按时保养。长期下来,往往使用三年的设备一年多就日渐破损。奥斯固定资产管理系统通过对设备、器械的维修、检测管理,维修、保养时间快到时,提前提醒管理人员,并将维修、保养的内容及效果记录在系统中。做到有效、定期、准时的管理,延长了设备、器械的运行寿命。节省了固定资产盘点时间,提高了固定资产盘点效率。要进行固定资产清点、账务核对、编制报表等工作,最少需要5个人花费2个月的时间才能完成该项工作。使用该系统以后2个人10天既能轻松完成此项工作。整体工作效率提高了15倍。简化固定资产折旧工作,确保折旧计算准确。一般固定资产的价值是按月计提,作为当期费用支出,因此每月未对固定资产要进行折旧计算,从工作难度上来看并不是很难,问题存在于固定资产数量庞大,每一件资产都有相应的卡片,这样,哈尔滨大学太平洋金融学院有几万张资产卡片,并且不同固定资产使用年限不同,折旧的方式也各不相同。在折旧工作的处理中,往往要登记厚厚几叠帐本和卡片,工作量可想而知。特别是这种重复而繁琐的工作更会产生不可避免的差错,导致相关报表反映的信息失真。固定资产条码管理系统,在购入每一笔固定资产都可选定使用年限和折旧方式,只须轻松地点击鼠标就可以在几分钟内完成。并且完全保证折旧计算的准确性同时自动生成折旧报表。特殊材质标签的使用。在高校日常教学中,不可避免的要做实验。对于经常需要用试剂、清水洗涤的化学仪器与课桌椅不同,往往无法用一般的条码识别。高校固定资产管理系统采用了多种材质的标签进行这类资产进行管理。常用的标签规格:60mmX24mm;60mmX18mm;50mmX35mm;常用的标签材质:美国艾利系列原版标签纸,室内、户外、防伪、高温等。对于需要清洗的资产,如化学实验设备都可以采用陶瓷、铝牌或金属的标签进行标识,既能保证资产的正常使用,又能科学地、快速地进行资产盘点。完善的数据接口,实现与其他系统的完美对接。目前,随着高校信息化建设步伐的逐步加大,越来越多的教务管理系统、图书管理系统、设备管理系统进入到学校的日常管理中。各式各样的信息系统,因为考虑到自身的稳定性,相互之间信息互不共享,这样以来,给实际操作者带来的是越来越多的重复录入,一定程度上增大了工作量。高校固定资产管理系统通过灵活的设计,完善了数据接口,实现了与其他系统的完美对接。利用数据导入、导出功能、FTP服务器、公共数据表等多种方案,达到了与教务管理系统、图书管理系统、设备管理系统等的平稳对接,数据实现了共享,大大提高了工作效率。做到了系统中发现的问题或错误能够得到及时、顺利的解决,用户提出的新的需求能够得到及时、容易的满足。 5.4系统测试 系统测试分成四个层次按顺序进行,即单元测试、组装测试、确认测试和系统测试。首先是单元测试,对源程序中的每一个程序单元进行测试,验证每个模块是否满足系统设计的要求。组装测试是将已测试过的模块组合成子系统,重点测试各模块之间的接口和联系。确认测试是对整个软件进行验收,考察软件是否满足要求。系统测试是将计算机软件、硬件、网络等系统的各个部分连接起来,对整个系统进行总的功能、性能等方面的测试。 6总结 高校固定资产管理数据库系统基本实现了符合高校固定资产管理流程和规律的资产管理操作。对于高校信息化建设和规范固定资产管理流程提供了一定的参考依据。 系统提供了固定资产管理过程中申请、调配、报废等流程的网络化管理功能。通过角色权限分配机制实现了不同级别用户的权限划分。利用逐步成熟的网络硬件条件,各级资产管理人员可以通过系统实现购入申请、入库申请、调配申请、闲置申请、报废申请及相对应的审批功能。同时,资产财务报表等的实现还为高校管理人员全面了解学校资产情况提供了一定的参考依据。成为固定资产管理领域科学决策的好帮手。 尽管系统为固定资产管理提供了有效的帮助,但结合固定资产管理的实际发展,系统还应在以下几个方面做进一步的改进: 1、引入条形码机制在当前的固定资产管理过程中,条形码已经成为了一项很重要的资产信息。 系统可以考虑在相关硬件设施完备的前提下实现条形码的生成和制作功能。为资产管理人员进行相关的清点提供更加直接的帮助。 2、管理功能进一步完善系统中采用了分级权限、两级审批的固定资产管理模式。但在实际应用过程中,还有部分单位采取了更为严格的管理、审批机制。系统的权限管理功能应当更加灵活。对应于各角色的管理功能也应当更加细化。 3、统计功能进一步完善系统现有的统计分析功能更多地考虑了资产信息的统计和分析。而对于财务信息的处理上还存在着一定的欠缺。可以考虑加强对于财务信息的统计和分析,同时,还应考虑到本系统与相关财务管理系统的对接和信息共享。 此外,在高校信息化建设的大背景下,做好系统间的无缝衔接和信息共享也是系统进一步完善过程中需要重点考虑的问题。 数据库系统论文:区域化基础教育数据库系统建设 1研究背景 近年来,随着计算机技术及互联网的迅猛发展,将信息技术应用于教育领域已成为世界各国教育变革的一种趋势。我国从20世纪90年代开始,逐步将信息技术应用于教育领域,经历了启蒙阶段、基础设施建设阶段、应用建设阶段[1]。当前正处在融合创新阶段。《教育信息化十年发展规划2011-2020年》特别提出,力争到2020年实现全面融合和部分创新的阶段性发展目标。通过梳理不难发现在应用建设阶段教育系统建设了大量教学和管理相关的应用,数字化校园普遍建设,数字化教学蓬勃发展。随着教育信息化应用不断建设和使用,将会积累大量的数据。这些数据如果管理融合不到位也会形成诸多信息孤岛,同时,如果对其进行有效管理和融合,将在未来个性化学习,学生综合素质评价等方面产生非常重要的价值。因此,数据收集、数据处理、数据管理和数据共享已经成为了当前教育融合创新的重要探索方向[2]。在过去的10年中,学校大多作为应用建设的主体,但随着全面融合的需求越来越强烈,以一个学校的力量显然是难以完成的。因此,在教育部教育信息化推进办公室的《教育管理信息化建设与应用指南》其中明确指出需要建设地市区县教育基础库。同时,在一些信息化发达地区,如苏州工业园区、昆山,已经尝试建设区域化基础教育数据库系统,提升信息化教学和管理成效。 2区域化基础教育数据库建设内容和目标 在教育部教育信息化推进办公室的《教育管理信息化建设与应用指南》中对地市区县教育基础库的定义是:“依托省级教育数据中心,建立统一集中的本级基础数据库,支撑统一的电子办公、业务管理、数据交换、业务监管等功能,满足本级教育管理与服务的需求。为用户提供集成的管理信息服务,实现对上与省级系统、对下与所辖教育行政部门和教育机构(学校)信息系统的贯通和数据共享。”在具体实践中,可以将基础库建设目标分解为以下几部分:(1)建立教育数据资源体系。梳理分析区域教育数据资源,针对各类数据来源,建立清洗比对规则,形成区域教育数据资源目录。(2)建立教育数据库。建设教育数据管理平台,进行教育数据资源采集加工,完成教师、学生、教育机构基础数据库及主题数据库建设,同时完成数据入库工作。(3)构建教育数据分析模型。在基础数据库的基础上构建数据分析模型,提供信息检索服务,并充分利用数据挖掘等手段,为学校领导和有关部门信息利用、政策评估和决策咨询提供参考。(4)实现教育数据资源共享。建立教育数据资源共享机制,进行教育基础库与教育系统内外部系统互联互通,实现教育数据资源区域共享融通。(5)制定信息标准,整合业务数据。结合教育部门相关标准规范,按照区域教育实际情况,统一信息编码规范,制定信息编码集,形成区域教育信息数据规范[3]。 3区域化基础教育数据库建设技术实现 基础教育数据库系统可分为5大部分,分别是数据交换、数据处理、基础库、主题库和集成共享。 3.1数据交换该部分负责基础库系统与外部数据交换,常见的数据交换方式有DBLink、WebService、WebAPI等多交换接口协议的对接,实现多来源数据抽取。DBLink是一种最常见的数据交换方式,对于早期建设的应用系统往往没有提供对外接口,只能通过数据库对接的方式实现数据采集。首先,在信息采集服务器上部署JOBA,采集应用系统中的增量数据。首先根据每张表的字段“新增日期”和字段“修改日期”得到增量数据,然后将这部分数据插入到信息采集服务器缓冲库中的各数据补录信息表中,JOBA触发是采用轮循的方式,轮循的频率是可以配置的。然后,在教育基础库服务器上部署JOBB,取信息采集服务器缓冲库上补录信息表中增量数据与教育基础库服务器基础库中的对应字段数据按照数据采集入库规则进行比对,比对结束入教育基础库;JOBB触发是采用轮循的方式,轮循的频率是可以配置的。WebAPI是一种通过API(应用程序编程接口)访问当今的web应用平台中广泛功能的方式。在教育信息采集服务器上部署Windows服务A,采集web应用平台中的增量数据,首先根据每个接口的字段“新增日期”和字段“修改日期”得到增量数据,然后将这部分数据插入到教育信息采集服务器缓冲库中的信息表中,Windows服务A触发是采用轮循的方式,轮循的频率是可以配置的。然后,在教育基础库服务器上部署Windows服务B,取教育信息采集服务器缓冲库上信息表中增量数据与教育基础库服务器基础库中的对应字段数据按照数据采集入库规则进行比对,比对结束入教育基础库;Windows服务B触发是采用轮循的方式,轮循的频率是可以配置的。 3.2数据处理该部分按照数据资源体系标准对数据进行处理,可以实现数据清洗、比对和转码等功能,保证进入基础库中的数据是符合区域数据标准要求的。数据处理是将多个数据源的数据按照一定的逻辑规则进行抽取、转换和并装载到目标数据集。完整的数据处理过程包含三个阶段:(1)设计阶段——分析源和目标数据集的数据结构,定义合理的数据转换逻辑;(2)实施阶段——按照设计阶段制定的逻辑规则进行编码,实现数据的E(Extract)、T(Transform)、L(Loading)过程;(3)维护阶段——对于非一次性数据整合项目(如很多数据仓库项目中的数据整合过程),ETL过程需要重复执行,同时也需要不间断的维护和完善。 3.3基础库该部分分为学生基础库、教师基础库和教学机构基础库三大部分。按照数据标准规范存储最为核心的数据。学生基础库主要包括学生基本信息、学籍异动信息、学生入学注册信息、学生简历信息、学生毕业结业信息、学生家庭成员信息、学生任职情况、学生奖励信息、学生处分信息、学生奖学金信息、学生考评信息、学生困难补助信息、学生技术等级证书信息等数据模型。教师基础库主要包括教师基本信息、家庭成员信息、学习简历信息、工作职务简历信息、专业技术职务信息、语言能力信息、岗位证书信息、社会兼职信息、学术团体兼职信息、开课记录信息、公开课记录信息、论文著作信息等数据模型。教学机构基础库主要包括基础信息、学校辅助信息、学校校区信息、学校班级信息、校内机构信息、教学专业信息(职业学校)、教学课程信息、教学教材信息、教育经费收入情况信息、教育经费支出情况信息、学校房产用地信息、学校房产建筑物信息、学校房产设施信息、社会办学机构基本信息、社会办学机构变更信息、社会办学机构年审信息等数据模型[4]。 3.4主题库主题数据库是针对特定的业务提炼的主题数据,例如主题库建设主要包括学生考试成绩、病情监测情况、教师培训统计、学生入学分析、学生学籍信息、E卡通信息等主题数据库的建模,数据初始化采集及数据来源、数据处理规则。 3.5集成共享该部分提供基础库数据查询统计等服务接口;所有服务接口进行统一身份认证、授权等功能集成,实现教育数据库管理平台与其他应用系统的共享融通。共享接口从基础库和主题库获取老师、学生等最新基础数据为OA、门户等外部系统提供WEBAPI接口。接口统一采用WebApi方式,返回JSON格式数据。WebApi更有利于web、移动客户端、桌面端等各终端之间的网络交互,有效利用http的get、post、put、del方式进行请求访问,Json数据格式较xml更简洁,且被各终端更高效地进行解析。 作者:翁磊 单位:神州数码国信信息技术(苏州)有限公司 数据库系统论文:数据库系统维护整合探讨 1引言 西南空管局气象中心数据库室作为全国民航气象数据传输的结点,主要业务工作为维护位于西南空管局气象中心的民航气象数据库系统(以下称为系统)的正常运行。这套系统在接收由北京下发的全球民航气象资料的同时向西南地区各个机场传输这些资料,同时还为西南地区民航行业用户提供各种数据服务。可见该系统在西南地区民航气象业务运行中的重要性,如何对这套系统做好维护工作则是数据库室日常业务工作的重点和难点。 2业务运行现状及需求 目前数据库室负责维护的系统为7*24小时不间断运行,故要求维护人员也需要7*24小时在岗值守,保障气象数据库业务的正常运行。鉴于以上情况,数据库室系统维护人员采取值班制度,进行24小时轮班。一般情况下当班人员的日常工作有:在每日早上、下午、晚上以及第二天凌晨对系统进行四次定时巡检;并对系统的任何突发情况要及时响应、上报和处理;还要负责气象中心其他信息设备的日常维护以及值班日记的填写和记录。目前数据库室的业务运行存在着一些不足,主要表现在:(1)由于系统的各种设备包括小型机、服务器、通信链路、通信设备、安全设备和终端设备。对其进行一次日常巡检看似简单,实则有较大的工作量,外加中途对其他事情的处理,一次日常巡检可能就会拖上较长时间,容易造成值班员不能准确把握各个设备的实际运行情况;(2)在值班员外出吃饭,晚上休息时间,突发事件往往是通过用户告知,故对突发情况的应对处理会花费更多时间;(3)日常巡检的结果为离散样本,具有间断性,不能准确描述系统在24小时内的详细运行状态;(4)对气象数据库室值班员而言,虽然维护好系统是自身的核心和重点工作,但是经常有无法避免的其他工作,不能将所有注意力都集中在系统的运行情况上。针对以上实际情况,数据库室的系统维护需求为:(1)对系统进行24小时不间断监控,如果有突发事件立即提醒值班员;(2)对系统的运行状况进行不间断记录,让值班员可以随时了解系统在某一个时刻的运行状况;(3)值班员需要随时掌握数据库系统的运行情况。 3维护整合方案设计 按照上述的数据库室业务运行现状以及需求分析,将针对数据库值班员的系统维护整合方案设计为三个部分:第一是实时监控;第二是实时监控的移动终端;第三是系统的历史和实时快照显示和分析。具体方案如图1显示。其中实时监控系统运行在PC终端上,定时自动通过远程登陆和其他方式访问系统中的各个设备,获取设备硬件状态、系统状态、业务状态和网络状态等。并将获得的信息按照预先定义的阈值进行排查,在固定显示设备上显示,并提醒值班员注意需要注意的信息。同时将显示的信息通过单向网闸推送到外网的移动终端服务器上,让运行在智能手机上的监控移动端调取相关信息,在移动显示设备上显示。并且监控系统定时获取一份对系统的详细信息,形成系统快照,并将快照信息存入监控服务器中的数据库中,供电子值班日记系统调用。电子值班日记系统可以调出任意时刻的系统快照供值班员查看分析。按照以上方案,电子监控系统能够24小时不间断的对系统进行监控,有突发事件能够立即让值班员了解相关情况;由于还具有移动监控终端,让值班员在外出吃饭和晚间休息时,也能随时了解到系统的运行情况。电子值班日记对系统快照的调取,能够让值班员随时了解任意时刻系统的运行情况,就能解决值班员在解决其他问题时不能及时对系统进行巡检的问题。并且值班员能够从存储的大量系统快照中进行数据挖掘,获取设备与设备之间的关联信息或者某项故障发生前的设备信息等有价值的信息。 4维护整合方案实现 为了易于维护和修改,实时监控端采用C#编程语言,在WINDOWS操作系统下的VS2008平台上开发,并需要FRAME⁃WORK4.0支持,程序独立运行。以SSH协议登录各个服务器,在后台自动采集各项数据,本地收到数据后进行分析处理,将错误信息向值班员报警并写入错误日志,将正常情况生成报表供值班员了解当前气象数据库系统的运行情况。实时监控端的界面如图2所示,提示界面如图3所示。移动监控端采用JAVA编程,在WINDOWS操作系统上的ANDROIDSTUDIO平台上开发。显示收到的正确和错误信息,并对错误信息进行提醒,因此值班员注意。移动监控端的界面如图4所示。电子值班日记中的系统快照显示部分采用C#语言,在WINDOWS操作系统下的VS2008平台上的.NET框架下开发,并需要FRAMEWORK4.0支持,需要电子值班日记的统一支持。显示界面如图5所示。 5维护整合方案运行效果 以上维护整合方案在数据库室已经经过一年多的持续运行,在此期间,经过使用人员的不断反馈和根据业务发展的需要,具体细节也在不断修改,使之满足各项业务的实际需求。在该方案的运行后,数据库室值班员能在第一时间主动发现系统在运行过程中发生的各项异常情况,且随之能够立即着手分析问题和解决问题,工作效率得到大幅提高,并对其他部门的业务影响降低到了最小。通过监控移动端的运行,值班员在吃饭和休息期间也能随时了解到数据库系统的运行情况,尤其是晚上休息期间。根据历史记录分析,在监控系统运行的这一年多以来,系统在晚上值班员休息期间累计发生异常情况共计19次,其中需要立即处理的异常情况13次,值班员在收到移动端的报警信息后,马上前往办公室解决相关异常。这13次异常的平均相应时间为7分钟,且这13次异常都为值班员主动发现,响应时间远小于以前的半小时左右。在异常得到处理后,也未对其他部门的业务造成任何影响。通过对系统快照的查看,让值班员能够随时了解系统的运行状况,提前分析出系统的未来发展趋势。根据统计数据,值班员有6次得出磁盘空间使用率将满的结论,提前清理磁盘空间;有11次得出ORACLE的SGA区使用率将满的结论,提前清理ORACLE连接和对SGA区进行处理。真正让系统达到了高效运行的目的。 6结论和展望 维护整合方案的运行让气象中心数据库室值班员的工作模式从被人告知问题再着手处理的被动模式向主动发现问题并着手解决的主动模式转变,从而进一步保障好气象数据库系统的运行。不过目前对系统历史快照的利用程度不高,下一步的工作重点在于如何从大量的系统快照数据中挖掘出对值班员有用的信息。 作者:张宇 单位:民航西南空管局气象中心 数据库系统论文:数据库系统中安全访问技术 摘要:基于网络的数据库访问安全问题,即数据库远程访问安全问题成为研究热点问题,本文针对信息系统中基于广域网的数据库访问带来的非法访问、黑客攻击、数据的截取、篡改等安全问题提供了建立一个安全系统对数据库的访问的思路,并对其中整个系统结构进行分析。 关键词:数据库安全系统结构分析 0引言 随着信息时代的到来,各种信息爆炸式发展并积累着,这涉及到人们日常生活、企事业单位的管理、各种科研活动以至国家的宏观经济调控等等各个方面。采用计算机对各种信息作为数据进行管理成为高效科学的手段,这也促进了计算机数据库的发展。目前,基于计算机网络的系统正得到越来越广泛的应用,计算机网络的开放性和信息的安全性之间的矛盾日益突出。基于网络的数据库访问安全问题,即数据库远程访问安全问题成为研究热点问题[1,2],本文针对信息系统中基于广域网的数据库访问带来的非法访问、黑客攻击、数据的截取、篡改等安全问题提供了建立一个安全系统对数据库的访问的思路,并对其中整个系统结构进行分析。 1数据库安全访问系统结构 为了达到安全访问数据库的目的,在传统的数据库访问方式中加入加密和认证安全技术以及防火墙技术,形成新的数据库访问结构,而新加入的模块以的形式在起作用。 1.1总体系统结构数据库安全访问用来提供用户身份认证和数据库访问服务并提供了网络传输加密服务。所有的客户方的数据库访问请求都通过数据库安全访问进行转发。客户方数据访问用于接收所有的客户应用数据库访问请求(包括数据库客户的连接建立和连接断开请求),并负责向数据库客户传送数据库访问的结果。数据库访问请求是按照协议格式化为数据报提供给数据加密/认证客户端,而数据库访问结果是按照协议格式由数据加密/认证客户端提供。数据加密认证客户端完成客户端的数据加密和认证工作,同服务器端的数据加密/认证服务器一起完成强大的数据加密功能保障数据安全。数据加密/认证服务器接收通过广域网(或者是局域网)传输的客户端发出的数据库访问请求数据报,这个请求是经过数据加密/认证客户端加密的。解密后的数据传递给数据库访问服务器。然后将数据库访问服务器返回的结果加密通过网络回送客户端。 可以看到系统将广域网包含在内部。广域网是数据库访问中的最薄弱环节,容易引起各种安全问题。采用后广域网中传输的是加密后的数据,配合认证签名技术可以保证数据不被窃取篡改,极大的提高了系统的数据安全性。数据库访问服务器主要用于向数据库服务器提出所客户的数据库访问请求,并负责接受应答,执行真正的数据库操作。 1.2安全访问的中间件特点数据库安全访问处在应用和数据库之间,起一个数据库中间件的作用和结构。可以在系统中,对数据库的访问请求进行控制管理,配合数据库的特点,达到发挥最大数据库性能的目的,例如建立数据库连接池。这种模型完全克服了传统的客户/服务器模型的缺点,具有可重用性、灵活性、可管理性、易维护性等一系列优良的特性。远程过程调用中间件(RPC,RemoteProeedureCall)在客户/服务器计算方面,比数据库中间件又迈进了一步。即C的灵活特性使得它有比数据库中间件更广泛的应用,它可以应用在更复杂的客户/服务器计算环境中。 1.3安全访问的作用之所以称为是因为系统接收数据库应用的数据库访问请求,把请求映射到系统对于数据库的访问,而系统不对这些请求进行过于复杂的处理。同其它系统一样,这种具有能够加入安全控制的特点,同时系统对外接收数据库访问请求,而数据库系统可以只接受的访问请求,起到隔离和安全保护作用。另一个重要特点是,可以加入到己经开发应用的信息系统中,极大提高原有系统的安全性能而不需要重新开发。 1.4安全访问的防火墙作用现在网络的一个现状是黑客的攻击广泛存在。攻击后果可以是窃取信息、使系统瘫痪或者造成网络堵塞。数据库安全访问可以起应用级网关类别的防火墙作用,服务器而不是数据库暴露在广域网中,对数据库的访问都是通过服务器来完成。服务器采用防火墙技术对抗黑客的各种攻击,以及配合数据加密和身份认证技术,使系统达到极大的安全要求。数据库和服务器处于一个局域网之中,不会受到广域网用户的访问或者攻击,同时数据库的原有安全措施在起作用。 1.5安全访问系统采用SSL加密认证技术系统中的数据加密和身份认证及签名采用SSL技术来完成。系统中的数据加密和身份认证及签名采用SSL技术来完成。应用程序通常使用IPC(InterporcessCommunicationsFacility)与不同层次的安全协议打交道,在不同传输层协议中工作。最流行的工PC界面是Badsockets和TLI。在Unix系统V命令里可以找到。在Internet中提供安全服务的首先一个想法便是强化它的IPC界面,如BSDSockets等,具体做法包括双端实体的认证,数据加密密钥的交换等。 1.6安全访问系统形成多层结构为了克服由于传统客户/服务器模型的这些缺陷给系统应用带来的影响,一种新的结构出现了,这就是三层(N层)客户/服务器模型。三层客户/服务器结构构建了一种分割式的应用程序。系统对应用程序进行分割后,划分成不同的逻辑组件,主要分为三层:用户服务层,业务处理层,数据服务层。系统中由于安全访问的加入而形成多层结构,安全形成独立的一层,与其它层通过标准的数据库访问接口,这就提供了极大的灵活性,每一层的改变可以不影响其它层。这也很大程度上降低了数据安全访问的设计复杂性。 1.7安全访问系统采用ODBC技术ODBC之所以能够操作众多的数据库,是由于当前绝大部分数据库全部或部分地遵从关系数据库概念,ODBC看待这些数据库时正是着眼了这些共同点。ODBC基本思想是提供独立程序来提取数据信息,并具有向应用程序输入数据的方法。ODBC接口的优势之一为互操作性,程序设计员可以在不指定特定数据源情况下创建ODBC应用程序。从应用程序角度方面,为了使每个驱动程序和数据源都支持相同的ODBC函数调用和SQL语句集,ODBC接口定义了一致性级别,即ODBCAPI一致性和ODBCSRL语法一致性。 1.8安全访问系统对于应用的透明性对于应用的透明性是指对应数据库应用来说,采用或者不采用数据库安全访问,对于数据库的访问方法没有区别。技术的透明性可以达到一个向上继承的作用,这也是很大的优点。对应用的透明性是通过采用标准的数据库访问技术来达到的,数据库应用的每一个数据库访问操作经过访问系统映射为同样的数据库访问实施于数据库,对AP工调用进行一对一的映射,所以原来开发系统不需要改动。也为系统的方案设计提供了灵活性。 1.9安全访问系统中数据的压缩传输数据库安全访问中,数据的传输要通过工nternet来完成。带宽相对于局域网来说要窄的多,造成数据库访问的瓶颈,影响速度。对于使用很广泛的拨号上网方式来说,速度问题更为重要。所以考虑采用数据压缩传输。数据的压缩是作为SSL的一部分存在的,采用的主要压缩技术是Zlib。通常的压缩比可以达到2:1~5:1。 2结语 通过广域网的数据库访问,存在用户的身份认证、黑客的攻击、数据的被窃取、篡改等安全问题,以及广域网带宽窄造成的速度慢问题。为信息系统的开发应用造成了困难。上述问题可以通过数据库安全访问解决。访问具有中间件的特点介于数据应用和数据库之间,形成了一个数据库访问的多层结构。这些结构特点使相对独立,降低系统的复杂度。 数据库系统论文:数据库系统平安性 首先讨论自主访问控制模型,接着分析改造数据库实现数据库平安,最后探究应用解析。 数据库管理系统(DBMS)是一个非常复杂的系统,检测和评估数据库的平安性,涉及到众多的参数、设置、选项和数据库本身的方方面面。平安评测可以采用专家评测或运行评测系统两种方式,二者各有所长。一方面,专家评测比评测系统具有更强的灵活性,可以充分发挥专家的智能和经验。另一方面,评测系统更适用于数据库系统定期的平安评测。专家评估只是针对被评估时的状态,但是系统是在不断变化的,假如系统状态发生了变化(比如添加了一些新用户,修改了某些用户的权限),也许会出现新的平安漏洞。定期聘请专家评估的成本比较高,平安评测系统则可以在系统状态发生变化后重新进行评测。 一、自主访问控制模型 自主访问控制模型是基于用户身份的访问和控制。在自主型访问平安模型中,每个用户都要被分配一定的权限,例如用户或者是被答应读取,或是被答应写入。也就是说,在自主型访问平安模型中,对资源对象的“拥有”是用户最核心的权限属性。当某个用户要求访问某个数据库资源时,系统检查该用户对该资源的所有权限,或衍生出来的访问权限,假如通过,则答应该访问在许可的方式下进行,假如不能通过,则拒绝继续访问系统。在自主型平安模型中,拥有某种权限的用户可以自主地将其所拥有的权限传授给其他任意在系统中登录的用户,它是该模型存在的致命缺点。自主访问平安模型的典型代表是存取矩阵。DAC模型可对用户提供灵活和易行的数据访问方式,但平安性相对较低。在该模型中,尽管访问控制只在授权后才能得到,但攻击者也很轻易越过访问的授权限制。如当一个用户有权对某数据进行读操作时,它可以把这个权利传递给无权读此数据的人,而数据的所有者并不知道这一切。一旦某个信息为用户所获得,那么该模型策略对信息的使用是不加任何限制的。也就是说,在该模型中,尽管有自主型控制,对于非授权的人来说,非法读取数据是可能的,这样一来,系统就很轻易受到类似特洛伊木马的攻击。特洛伊木马可以改变系统的保护状态,使系统平安受到威胁。 二、改造数据库实现数据库平安 (一)采用对数据库驱动程序进行平安扩展的方法 在数据库存取接口上,通过扩展标准的SQL语句,透明地实现对数据库中敏感信息的加密和完整性保护,对关系数据库的操作可以采用SQLDDL和SQLDML语言,通过ODBC、.IDBC、BDE等数据库驱动程序实现对数据库中表格、记录或字段的存取控制;并对用户操作进行日志记录和审计,从内部增强关系数据库的存储和存取平安。这种方式具有通用性,并且不会对数据库系统的性能造成大的影响。该模型在常规数据库驱动程序中增加密钥管理、审计日志管理、完整性验证和数据加解密等平安扩展模块,通过附加的平安属性如数据库存储加密密钥和审计日志等和平安相关的信息来加强数据库的平安;同时,增加数据库主密钥设置、更新和加密算法设置等平安属性来提高SQL语句的平安性。 (二)采用基于视图的数据库平安模型 SQLServer通用平安模型的特征是将权限赋予表,用户要查询数据、更改数据或对数据库进行其它操作时,直接存取表,用户只要有对表的Select权限,就可以检索表中所有的信息。但是,现实世界中大多数的应用都要求对信息本身划分为不同的保密级别,如军队中对信息的分类就不能简单地划分为公开和保密2类,而是需要更加细致的分类,可能对同一记录内的不同字段都要划分为不同的保密级别。甚至同一字段的不同值之间都要求划分为不同的保密级别。多级保密系统中,对不同数据项赋予不同的保密级别。然后根据数据项的密级,给存取本数据项的操作赋予不同的级别。SQLServer通用平安模式显然不能将不同的字段和同一字段的不同值分为不同的保密级别。这是因为用户直接存取存储数据的数据库表。采用基于视图的数据库平安模型。这个新问题就可迎刃而解。 利用视图限制对表的存取和操作摘要:通过限制表中的某些列来保护数据;限制表中的某些行来保护数据。视图和权限创建一个视图后,必须给视图授予对象权限,用户才能存取和操作视图中的数据,不必给作为视图表的基础表授予权限。 三、应用解析 应用解析是数据库平安中间件(DBSAPI)的重要组成部分,包括语法分析、词法分析、加密字典信息的检索、访问控制字典信息的检索、SQL命令的加密变换等,目前语法分析并不能识别所有类型的SQL命令,可以不考虑那些和加脱密无关的SQL命令,碰到不熟悉的SQL命令,则直接提交给DBMS的语法词法分析.基于现在对于数据库信息已做非凡处理,SQL请求返回的信息已经不是其本身的价值方式,同时为了更好地实现业务层将用户和数据访问的复杂性相隔离的目的,将用户界面层的所有数据访问请求提取出来,放到数据访问应用解析模块中.这不但将用户和数据访问完全隔离,而且大大改善了对数据访问操作的查询和管理效率.当用户界面层从客户端向数据库层发出对数据库的请求时,首先对应的SQL请求进行语法词法分析,接着检索访问控制和加密字典,根据访问控制和加密定义需求进行相关操作,然后提交给DBMS作数据提取处理,最后将结果返回到用户界面层,数据访问过程中实时出现的错误也返回用户界面层. 数据库系统论文:数据库系统安全性思考论文 数据库管理系统(DBMS)是一个非常复杂的系统,检测和评估数据库的安全性,涉及到众多的参数、设置、选项和数据库本身的方方面面。安全评测可以采用专家评测或运行评测系统两种方式,二者各有所长。一方面,专家评测比评测系统具有更强的灵活性,可以充分发挥专家的智能和经验。另一方面,评测系统更适用于数据库系统定期的安全评测。专家评估只是针对被评估时的状态,但是系统是在不断变化的,如果系统状态发生了变化(比如添加了一些新用户,修改了某些用户的权限),也许会出现新的安全漏洞。定期聘请专家评估的成本比较高,安全评测系统则可以在系统状态发生变化后重新进行评测。 一、自主访问控制模型 自主访问控制模型是基于用户身份的访问和控制。在自主型访问安全模型中,每个用户都要被分配一定的权限,例如用户或者是被允许读取,或是被允许写入。也就是说,在自主型访问安全模型中,对资源对象的“拥有”是用户最核心的权限属性。当某个用户要求访问某个数据库资源时,系统检查该用户对该资源的所有权限,或衍生出来的访问权限,如果通过,则允许该访问在许可的方式下进行,如果不能通过,则拒绝继续访问系统。在自主型安全模型中,拥有某种权限的用户可以自主地将其所拥有的权限传授给其他任意在系统中登录的用户,它是该模型存在的致命缺点。自主访问安全模型的典型代表是存取矩阵。DAC模型可对用户提供灵活和易行的数据访问方式,但安全性相对较低。在该模型中,尽管访问控制只在授权后才能得到,但攻击者也很容易越过访问的授权限制。如当一个用户有权对某数据进行读操作时,它可以把这个权利传递给无权读此数据的人,而数据的所有者并不知道这一切。一旦某个信息为用户所获得,那么该模型策略对信息的使用是不加任何限制的。也就是说,在该模型中,尽管有自主型控制,对于非授权的人来说,非法读取数据是可能的,这样一来,系统就很容易受到类似特洛伊木马的攻击。特洛伊木马可以改变系统的保护状态,使系统安全受到威胁。 二、改造数据库实现数据库安全 (一)采用对数据库驱动程序进行安全扩展的方法 在数据库存取接口上,通过扩展标准的SQL语句,透明地实现对数据库中敏感信息的加密和完整性保护,对关系数据库的操作可以采用SQLDDL和SQLDML语言,通过ODBC、.IDBC、BDE等数据库驱动程序实现对数据库中表格、记录或字段的存取控制;并对用户操作进行日志记录和审计,从内部增强关系数据库的存储和存取安全。这种方式具有通用性,并且不会对数据库系统的性能造成大的影响。该模型在常规数据库驱动程序中增加密钥管理、审计日志管理、完整性验证和数据加解密等安全扩展模块,通过附加的安全属性如数据库存储加密密钥和审计日志等与安全相关的信息来加强数据库的安全;同时,增加数据库主密钥设置、更新和加密算法设置等安全属性来提高SQL语句的安全性。 (二)采用基于视图的数据库安全模型 SQLServer通用安全模型的特点是将权限赋予表,用户要查询数据、更改数据或对数据库进行其它操作时,直接存取表,用户只要有对表的Select权限,就可以检索表中所有的信息。但是,现实世界中大多数的应用都要求对信息本身划分为不同的保密级别,如军队中对信息的分类就不能简单地划分为公开和保密2类,而是需要更加细致的分类,可能对同一记录内的不同字段都要划分为不同的保密级别。甚至同一字段的不同值之间都要求划分为不同的保密级别。多级保密系统中,对不同数据项赋予不同的保密级别。然后根据数据项的密级,给存取本数据项的操作赋予不同的级别。SQLServer通用安全模式显然不能将不同的字段和同一字段的不同值分为不同的保密级别。这是因为用户直接存取存储数据的数据库表。采用基于视图的数据库安全模型。这个问题就可迎刃而解。 利用视图限制对表的存取和操作:通过限制表中的某些列来保护数据;限制表中的某些行来保护数据。视图和权限创建一个视图后,必须给视图授予对象权限,用户才能存取和操作视图中的数据,不必给作为视图表的基础表授予权限。 三、应用解析 应用解析是数据库安全中间件(DBSAPI)的重要组成部分,包括语法分析、词法分析、加密字典信息的检索、访问控制字典信息的检索、SQL命令的加密变换等,目前语法分析并不能识别所有类型的SQL命令,可以不考虑那些与加脱密无关的SQL命令,遇到不认识的SQL命令,则直接提交给DBMS的语法词法分析.基于现在对于数据库信息已做特殊处理,SQL请求返回的信息已经不是其本身的价值方式,同时为了更好地实现业务层将用户和数据访问的复杂性相隔离的目的,将用户界面层的所有数据访问请求提取出来,放到数据访问应用解析模块中.这不但将用户与数据访问完全隔离,而且大大改善了对数据访问操作的查询和管理效率.当用户界面层从客户端向数据库层发出对数据库的请求时,首先对应的SQL请求进行语法词法分析,接着检索访问控制和加密字典,根据访问控制和加密定义需求进行相关操作,然后提交给DBMS作数据提取处理,最后将结果返回到用户界面层,数据访问过程中实时出现的错误也返回用户界面层. 数据库系统论文:数据库系统互联机制研究论文 摘要:随着企业规模的不断扩大,各部门所需信息既相互交错,又相对独立。这就要求各部门所用的数据库既能高度自治地工作,又能进行信息共享。本文主要介绍多dm3数据库系统间的信息共享机制。不同dm3数据库系统间的信息共享通过协调器实现。所有这些被协调器连接在一起的数据库系统组成了一个联邦数据库。这样既能较好地满足企业的需要,也能在保证效率的前提下,提高数据的可用性。 关键词:dbms复制联邦数据库 1.引言 随着经济的发展,企业的规模越来越大,其积累的信息也越来越多。存在着各部门所处理的信息多数只对本部门有效,仅有少数信息需给其它某些部门共享的问题。这种信息的分布性和独立性要求对所处理的数据进行分类,使各部门既能独立地处理本部门大多数数据,也使部门间能协调处理跨部门的事务。在这种情况下,对整个企业建立一个完全的紧密耦合的分布式数据库是很困难的,也是没必要的,特别是大型企业,这样的数据库的效率往往是很低的。 为解决这个问题,我们采用以下策略:每个部门使用一套紧密耦合的数据库系统,而在存在跨部门事务处理的数据库系统间用一个协调器联起来。这样就组成了一个横跨整个企业,各部门高度自治的联邦数据库系统。 dm2是由华中理工大学数据库多媒体技术研究所研制的数据库管理系统。它采用客户/服务器模型,客户机与服务器,服务器与服务器均通过网络互连,通过消息相互通讯,组成一个紧密耦合的分布式数据库系统。它的工作流程如下:客户机登录到一台服务器上,这台服务器便成为它的服务器;它接收来自客户机的消息,然后根据全局数据字典决定是自己独立完成该操作,还是与其它服务器协作处理这条消息,处理完成之后,再由服务器将处理结果返回给客户机。 而数据字典,作为记录数据库所有元数据的系统表,它向以上过程中提供各类有用的信息,引导它们向正确的方向运行,起着“指南针”的作用。它分为局部数据字典和全局数据字典。其中,局部数据字典用于记录一个服务器站点中数据库的控制信息,如表的模式,视图的模式及各个数据区的的文件名等信息。全局数据字典用于记录分布式数据库系统中各个服务器站点上有关全局数据的控制信息,如服务器站点信息,各服务器站点的全局表名及表内码记录,各服务器站点上的全局数据视图名及视图内码记录,用户名及口令记录,用户权限记录等信息。各个局部数据字典可以各不相同,但为了保证在各个服务器上所看到的全局数据库是一致的,因此,全局数据字典必须一致。我们所关心的是全局数据字典中的基表控制块tv_ctrl_block,它的内容主要包括:全局基表总数,每个全局基表名和其对应的表内码,该基表所在的服务器站点的编号等信息。它的功能是将各个服务器站点号与存储在其上的表名及表内码联系起来。这样,服务器从客户消息中找到被处理的表名,然后通过查询基表控制块tv_ctrl_block,就能知道该表存在哪个服务器上,以便将相关消息发给该服务器。 由于dm2上各个服务器站点的全局字典完全相同,任何全局表的信息都会记入全局字典。若用它来构建一个企业的数据库系统,则大量只对企业某部门有用的信息将会充斥在各部门所有服务器的全局字典中,增加了冗余。而且,当对全局表进行ddl操作时,为了确保全局字典的一致性,须对所有服务器的全局字典进行加锁。dm2对全局字典的封锁方式是采用令牌环方式,即令牌绕虚环(非实环)传输,某个服务器想对全局字典进行操作,必须等令牌到达该服务器才可以执行。每个部门建立的全局表绝大多数只对本部门有用,当对这些表进行ddl操作时,却要对所有服务器的全局字典进行封锁,通过令牌来实现对全局字典的互斥访问。假如,两个部门都要分别对本部门的内部表进行ddl操作,这应该是可以并行处理的操作,现在却只能串行执行。而且,当服务器数目庞大时,每个服务器等待令牌的时间将会很长。这严重损害了数据库的效率。 为弥补以上不足,在dm2的改进版本dm3中增加了协调器,用以联接各个独立的dm3数据库子系统,并协调各子系统间的各种关系,使各子系统既能高度自治地工作,又能进行有效的信息共享。 2.体系结构 本系统可看作多个数据库子系统被协调器联起来的,高度自治的一个联邦数据库系统。其中,每个子系统独立处理本系统内部的事务,而子系统间的信息共享由复制技术提供,副本间的一致性由协调器协调处理,处理所需的信息在初始化时写入协调器的组间数据字典中。当对某子系统中的一份数据副本进行修改时,该子系统会将修改通知协调器,由协调器对该数据的其它副本进行修改,从而保证了所有副本的一致性。 由以上可知,子系统彼此并不直接接触,而是各自都与协调器直接相联,由协调器统一管理子系统间的通信。这样,当子系统对副本进行修改时,不必关心相应的子系统处于何种状态,也不必等待回应消息,以及异常处理,所有这些都由协调器进行管理。因此,既提高了系统运行的效率,也保证了子系统的独立性。其体系结构如下图所示。 协调器主要有三大功能,首先,它对协调器和服务器进行初始化,并将有关信息存入组间字典;其次,它管理不同子系统间的通信,维护副本的一致性;最后,它在子系统出现崩溃时,进行异常管理及恢复工作。 dm3多数据库系统体系结构 3.主要策略 多个dm3系统间的信息共享是通过副本实现的,副本的一致性是由协调器来维持的,是一种弱一致性。通常,多数据库系统间的一致性是通过协调器周期性地访问服务器的日志来完成的。由于副本的更新带有随机性,因此,若采用这种方法,可能数据被修改多次,但其相对应的副本仍未被修改,这样就损害了数据的一致性;也可能数据并未被修改,但协调器已多次访问了服务器的日志了,这样就降低了系统的效率。 所以,本系统采用的方法是当数据被修改时,由服务器通知协调器有关信息,再由协调器通知相关系统,修改相关数据。这样,数据的修改及时(仍然是弱一致性),而协调器也不会在数据未被修改的情况下访问服务器,提高了准确性。 为了使协调器正常工作,我们对底层数据库管理系统dm2进行了修改。在基表控制块tv_ctrl_block中增加一项isreplication。建表时,该项初始化为false;当为该表建立一个副本时,该项赋值为true。具体算法如下。 3.1初始化算法。 协调器: 从用户或应用程序接收待连接的两个系统中的服务器名,需复制的表名; 分别登录到两个系统的服务器上; 向存有待复制表的服务器发预复制消息; 等待服务器消息; 若失败,发一条失败的消息给服务器和用户或应用程序,转11); 若成功,从消息中取出待复制表的有关信息,根据这些信息,发一条建表消息给另一个系统的服务器; 等待服务器消息; 若失败,发一条失败的消息给服务器和用户或应用程序,转11); 若成功,调数据转移程序,进行数据复制; 将有关信息写入组间字典。 退出。 服务器: 当服务器收到预复制消息后,将基表控制块tv_ctrl_block中的isreplication赋为true。同时,取出待复制表的有关信息,组成应答消息发给协调器。 当服务器收到失败的消息后,将基表控制块tv_ctrl_block中的isreplication赋为false。 3.2维护算法。 协调器: 从组间字典读出相关信息,根据这些信息,登录到相应系统上; 等待消息; 从某系统的服务器上收到一条修改消息后,通过查找组间字典,确定该消息的目的地,然后将它转发过去; 若失败,定时重发; 转2); 服务器: 1)等待消息; 2)当收到某客户或应用程序的消息后,检查它是否是修改数据的操作(如delete,update或insert等); 若不是,转7); 若是,检查基表控制块tv_ctrl_block中的isreplication是否为true; 若不是,转7); 若是,向协调器发修改消息; 继续执行服务器程序的其它部分。 3.3恢复算法。 若协调器所联接的系统中有一个跨掉了,则对副本的修改无法及时地反映到跨掉的系统中来。这时,需要恢复算法来进行处理。 协调器: 当协调器发现有一个系统已经崩溃后,采取以下步骤。 将与该系统相关的变量open赋值为false; 打开记时器; 等待消息; 若收到的消息是其它系统发出的修改崩溃了的系统上的副本的命令,则依次将这些消息存储起来,转3); 若收到的消息是记时器发出的时间到的消息,则向崩溃的系统发登录命令; 若登录成功,将open的值改为true; 将存储的消息依次发送过去,转9); 若登录失败,转3); 退出。 4.结论 我们曾在三个dm3数据库系统上,用两个协调器进行联接。结果,运行情况良好,各副本最终都能保证一致,且各副本间存在差异的时间间隔很短。另外,在出现异常的情况下,协调器也能正常工作。 数据库系统论文:数据库系统概论论文 摘要:文章通过剖析高校本科课程考试方式存在的主要问题和弊端,在借鉴其他先进国家大学考试方式方法的基础上,对“数据库系统概论”课程进行改革实践的同时设计了几种特色的考试方式,力图在高校本科考试方式的探索上有所进步。 关键词:高校本科;考试方式;改革;数据库 课程考试是高校本科教育工作中的重要环节,是评价学生、检验学习效果、促进创新人才培养的主要手段。而考试方式又是考试技术环节中的重要问题。面对当前本科生的学习状态、考场上的纪律情况、毕业生的就业及工作状况,作为本科教师不得不深思:我们的考试方式是否能提高学生的学习兴趣?是否能促进适合知识经济时代创新人才的培养?科学合理的考试方式能够引导学生并及时纠正学习方向上的偏差,从根本上调动学生的学习积极性和创造性。如果考试方式不当,一方面会助长高校教育中的某些不良风气,另一方面会挫伤学生的积极性和自尊心,阻碍创新能力的培养。 一、现行高校本科课程考试方式存在的主要问题 目前高校本科大多数课程的考试方式采取课程结束后的一次性闭卷形式。尽管各种开卷、论文、实际操作、大型作业等考试方式越来越多,但所占比例仍不够大,且多限于选修性质的课程。闭卷考试考题比较单一,客观题较多,而论述、分析等主观题较少,理论性知识多,导致学生死记硬背应付考试,难以对学生的分析能力、操作能力、创新思维等进行培养和评价。具体体现在以下几个方面。 (一)考试目的存在误区 考试是高校检查效果、评价教学质量、评定学生成绩和反馈教学信息的重要手段之一。然而大多数教师认为学生学完了自己所教的课程,应该给个结论,因而考试仅仅是为了给学生学了某门课程下个结论而已;对于学生来说,考试就是为了得到较高的分数,取得学分,获得奖、助学金、优先入党、谋取文凭与学位。因此没能对课程进行全面分析,尤其缺乏对学生知识掌握情况,能力形成情况的了解。教师则是在改完试卷得出分数,即认为课程结束,教学任务完成,很少有人对考试结果进行认真分析、做出评鉴,并及时反馈给学生。学生则是为了考试而学习,每天“读死书”。这种墨守成规、不善思考、满足书本、不敢质疑的学习态度与方式,与时代所倡导的创新精神是相背离的。 (二)考试方式单一 目前我国大部分高校本科都存在着考试方式比较单一,主要表现在现行考试习惯于一次性闭卷考试,很少能充分利用多种考试手段。严重存在着闭卷多,开卷少;笔试多、口试、答辩方式少,理论考试多,技能、操作、实践能力考查少;一次考试定论多,数次考试及综合评价少。此考试的弊端在于偶然性大,不能客观、全面的反映学生的真实水平,不仅对教学起不到应有的积极作用,相反会阻碍学生创造力和个性的发展。然而高校教育培养的是复合型、实践性的高级人才,除了要求学生掌握必备的理论知识外,更侧重于学生动手能力、创新能力的培养。 (三)考试内容重知识轻能力 在很多课程的试题中,考试内容基本上是教科书上有的、教师讲过的,且要求学生按标准答案做题,很少有自由发挥的机会。考试前学生要求教师划重点、划考试范围已经是司空见惯的事。试卷上很少有要求学生运用综合知识解决实际问题的试题,忽视了对学生各种能力的培养。重记忆轻创新,也就是说学生把学习的重点放在死记硬背上,缺乏学习的主动性和创造性。逐渐形成了“接受-复制性思维”,遏制了“创造-发散性思维”。 (四)重考试结果 现在的考试在很多时候都是“一锤定音”,只根据学生的期末成绩便对其进行评价。这是极不利于学生成长的,在一定程度上也会增加学生的惰性和一部分学生的心理不平衡。 (五)考试分析反馈不够 期末考试面临寒暑假,多数教师把试卷改出来登录了成绩就算了事,有的教师即使做了试卷分析,也只是按规定统计及格率,排分数段等肤浅应付。真正使教研组的老师能认真坐下来,组织分析研究试卷,确定考试的难易度、灵活度、开放度、学生的掌握度以及对知识的延伸度等很少。这样,考试对教学的反馈促进功能就发挥不出来。 二、其他先进国家大学考试方式的借鉴 在国外,大学考试的形式至少在二十多种以上,如无人监考考试、论文、开卷考试、阶段测试、试验和实地考察、答辩、专题讨论、口头演示、同学评价、图片演示、设计、制图或模型、个人研究项目、小组研究项目、自评、以计算机为基础的评价、资料分析、书评、图书馆运用评估项目、课堂表现、作文、实习和社会实践笔记或日记、口试以及闭卷口试等。 美国大学的课程很少统考,多是由专业教师根据既定的教学进程和要求,自行组织考核。考核方式呈现多样化,尤其注重对学生的能力培养。澳洲大学的学生考核模式可以概括为“以平时成绩为主,考试成绩为辅”。这样的考评模式既鼓励学生平时努力,撰写文章,互相交流,积极参与课上讨论等良好的学习、研究习惯,又避免了抱佛脚、死记硬背等不良学习习惯,值得借鉴。 三、数据库系统概论课程改革实践 数据库系统是一门综合性、实践性很强的信息基础设施的核心技术和重要基础课程,它作为IT类相关专业的主干技术基础课程之一,对培养学生科学的思维方法和开发方法,对后续课程的学习、完成毕业设计和今后从事实际工作等方面起着十分重要的作用。 如何教授该门课程才可以取得较好的效果;如何能让学生从这门课程中感受到乐趣,激发他们的兴趣,最终能发掘出学生的潜能和创新精神,体现他们创造性的思维和才能。我们经过长时间反复思考在对该课程考试方式方面做了一些新的尝试。 (一)灵活多样的考试方式和评价方法 任何一种单一的考试方法,只能满足某一方面目的的需求。要想通过考试达到测量、评价学生的学习状况和综合素质,单一的考试方式肯定是欠科学的。 在对计算机、信息管理类专业学生所授“数据库系统”课程的教学过程中,我们采取了相对灵活多样的考试方式和评价方法。首先把该课程分为理论教学、实验教学和课程设计三个环节来进行,每个环节上都有不同的考试方式和评价办法。理论教学中的采用笔试考试和课外读书报告方式(通过数据库专题网站进行数据库新技术学习笔记);实验教学中的实验操作演示(含口试)及实验报告考试方式;课程设计中的论文和答辩考试方式等。 相应的评价方法分为五个部分,即作业(含读书笔记)、出勤(含课堂问答)、实验成绩、课程设计答辩、期末笔试成绩。 考试方式的选择应本着具体问题具体分析的原则,即根据不同学科的区别,根据具体考试内容的性质特点和目的要求,选择考试方式,以对学生进行立体式的、多方位、多层面的测查,尽可能全面地获得有关学生素质水平的信息。 (二)过程考试与集中考试相结合,增加平时成绩在总成绩中的比重 数据库系统概论课程中的基本技能的考核通过实验环节采用多次过程化考试方式。该门课程的实验环境采用是:Access+SQLServer,编程语言不限(VB、JAVA、.NET等)。每次实验进行单元能力测试,包括基础模块测试和应用模块的测试。基础模块测试主要考核工具的使用,进行数据库建立、查询及应用等,如Access的使用;应用模块测试主要考核使用SQL命令进行数据库建立、查询及应用(SQLServer)。每次考核若干个技能点,不但要看结果,还要看速度。最后是期末的集中考试方式。 学生在学习过程中的每次过程化考核成绩累加起来,算作学生的平时成绩(包括读书笔记、出勤、每次实验成绩),学生最后成绩的得出,按照平时成绩50%,期末集中考试成绩50%计算。随着考试条件和手段的进一步改善,可加大平时成绩在总成绩中的比重。 这种考试方式强调考试过程化,它把考试作为教学过程的重要组成部分,将考试贯穿于整个教学过程中,就像企业对其产品质量进行全过程监控一样,能够促进学生在平时下功夫,把精力用在对课程内容的掌握上;有利于及时诊断出教与学两个方面存在的问题,以便及时采取措施,调整教与学的努力方向,顺利实现教学目标。 (三)基本技能考试和综合技能的考试相结合 教师在教学过程中一定要注重学生的综合素质培养、知识的综合运用,手段上采用案例教学,同时要注重实践。 前面提到基本技能的考试是通过课程实验进行的,而数据库系统的综合技能的训练是通过课程设计进行。在开课时就给学生布置一些课程设计题目,要求一个学期下来学生能够独立完成一个应用系统。最后采用答辩和论文报告的考试方式进行考核。学生需要经过认真的选题,查阅大量的资料,进行一番精心设计,在调查、设计、编写程序、测试等基础上才能完成。 课程设计是对学生的一种综合训练,这种综合训练和考核既包括了对课程内容的理解和吸收,也包括对课程所学知识的综合运用,还包括一些和课程相关知识的了解、掌握和应用。对提高学生的综合素质、培养学生的创新意识与实践能力具有特殊的作用。实践证明课程设计也是学生非常喜欢的一种方式,对学生的就业非常有利。 (四)个体考试与小组考试相结合 数据库基本技能考试与期末集中考试采用的是个体考试方式,而课程设计的综合性考试则采用小组考试方式。教师只对小组评分,小组长将教师的评分进行分配。 由于课程设计采取分组方式,每个小组同一个题目,不同小组的题目不同。因此考试方式是分组答辩方式,每个学生既是答辩人,又是评委。答辩人一边在计算机上演示,一边讲解自己设计的软件的功能,还要讲解增加在软件设计中的“得意之作”以及今后有待改进之处。其他同学再帮他指出设计中的不足,对于答辩人在软件设计中的闪光点,同学们纷纷取经。每组答辩完毕,由学生和教师共同评选出优秀软件。通过答辩,又给同学们提供了一次互动学习、互相交流的机会。 通过对数据库课程的考试改革,我们深深体会到:学生们对该课程的学习兴趣浓厚了,学习热情大大提高了,而且在没有降低考试要求的情况下全部通过了考试,并且优良的比例也有较大的提高。 积极改革高校本科课程考试方式和评价体系,探索平时考核与期末考试相结合、教师考核与学生相互及自我评价相结合,引导学生积极思维,“考”以致“思”,“考”以“创新”,建立灵活多样的课程考试方式和考核评价体系,真正把考试变成学生能力培养的一个重要环节。 数据库系统论文:多媒体数据库系统的研究与设计 摘要 在信息技术飞速发展的今天,多媒体数据库(MDB:Multimedia Data―base)技术的研究成为热点。本文从多媒体数据库的基本技术,实现的方法,实例及应用4个方面作了介绍,对多媒体数据库的发展做了总结和展望。 关键词 数据库技术;多媒体数据库;信息处理 0 引言 随着信息技术的发展,信息处理成为计算机应用的主要方向。数据量大,内容复杂,而且要解决数据共享、数据保密等问题,推动了数据库系统的产生。20世纪90年代以来,不同的应用领域对数据库的需求及传统数据库的局限性使数据库技术向非传统应用方面,即第三代数据库系统发展,产生了新的智能数据库、知识数据库、多媒体数据库、面向对象数据库和可扩充数据库等。其中多媒体数据库是90年代成为数据库领域的热点的。 媒体是信息的载体,多媒体是指多种媒体,如数字、文本、图形、图像和声音的有机集成,而不是简单的组合。其中数字、字符等称为格式化数据;文本、图形、图像、声音、视频等称为非格式化数据,非格式化数据具有数据量大、处理复杂等特点。多媒体数据库实现对格式化和非格式化的多媒体数据的存储、管理和查询。新型数据模型的发展,特别是扩展的关系模型和面向对象模型,意味着非格式化数据的应用需要更丰富结构表示(如多媒体)的问题将能得到解释。而计算机多媒体技术、Internet技术、网络技术与传统数据库技术相结合,使得多媒体数据库(MDB)能够实现。 1 多媒体数据库的基本技术 1)数据模型。建立数据库模型是实现多媒体数据库的关键。目前实现多媒体数据库管理的途径主要有4种:基于关系的模型,基于面向对象的模型,基于超文本模型或超媒体方法,开发全新的数据模型。这些都需要使用与之对应的数据模。其中,基于超文本模型以此来现对多媒体的描述及操纵。在面向对象语言中嵌入数据库功能而形成多媒体数据库的关键是如何在面向对象语言中增加对持久性对象的存储管理。此种方法亦受面向对象方法的限制。开发全新的数据模型从底层实现多媒体数据库系统,该方法首先建立一个包含面向对象数据库核心概念的数据模型,设计相应的语言和相应的面向对象数据库管理系统的核心。这种方式系统结构清晰、效率高,但难度大。 2)数据的压缩与还原。多媒体的数据要占据很大的空司,如一段2mm左右的音乐要占据数十KB至数百KB的存储空间,而一幅图像则根据分辨率和尺寸要占据数MB至数十MB的存储空间。所以,必须在存储时进行数据压缩,重放时进行数据还原。 3)存储管理扣存取方法。动态声音和图像形成的大对象即使进行了压缩,存储量也十分惊人。大对象一般是进行分页面进行管理的。 4)用户界面。由于在多媒体计算机中增加了声音和图像接口,所以多媒体数据库应提供更加友好的用户界面。多媒体宿主语言调用、SQL语言以及虚拟现实技术都将使用户方便地接受和反馈信息。 5)分布式技术。传统的分布式系统在管理多媒体数据时已不能满足要求。我们不仅要解决数据模型和数据压缩等问题,还必须解决多媒体数据集成和异构全局多媒体数据语言查询等问题。同时,多媒体数据对宽带也有要求。 2 多媒体数据库的几种实现方法 1)完善面向对象数据库。完善面向对象数据库使之适应多媒体数据处理,以便逐步为用户接受。面向对象数据库模型中的对象、属性、方法、消息及对象类的层次结构和继承等特点使其能够较好地解决多媒体信息管理面临的问题,因此受到人们的重视; 2)从关系数据库模型发展多媒体数据库。传统的关系数据库模型建立在严格的数学基础――关系代数上,它为数据库用户提供了一种高级的、集合式的非过程数据库语言,在常规数据的信息管理中发挥了巨大的作用。发展至今,关系数据库模型已具有了成熟的理论基础、完备的数据库管理技术和广泛的应用领域,但是当它面对应用领域所涉及到的图形、图像、文字、声音、动画时便显得无法适应。因此,传统的关系数据库模型为适应多媒体数据的处理要求,必须从概念和体系结构上作较大的扩展和修改; 3)分布式超媒体数据库。分布式超媒体数据库系统是一种以超媒体信息管理技术为基础的分布式系统。由于多媒体数据具有形象直观、语义丰富和时空关联等特点,并且若是在分布式环境下,则还必须将多媒体信息通过网络予以分布,这将使得多媒体的空间同步或表现建模变得更为复杂,分布式超媒体数据库表现的功能特点能较好地解决这些问题。分布式超媒体数据库用超媒体结点和链分别描述实体和实体之间的联系。它是按主题、节点名和媒体对象做查询对象,基于内容的查询可向用户提供良好的人机交互方式,同时它采用超媒体浏览导航机制,除了具有一般的查询功能以外,还具有浏览过滤功能,能自动确定用户感兴趣的主题,采用宏文献结构来支持大型数据库分布到网上。 4 多媒体数据库的实例 1)图像数据库。图像数据库中的图像和图形具有一些不同于常规数据类型的特征,即数据是静态的,尺寸是可变的,数据量有大有小。所有的图像与常规的字符数据平等处理,但图像对象和特征的辨认是不精确的,对图像内容的不精确的描述自然意味着查询的不精确匹配。 2)视频数据库。一般认为,用面向对象方法适合于视频数据库的数据建模框架,为了从视频数据库中调出派生的场景,需要对每一场景进行语义描述,所以模型中必须有减少场景描述程度的机制。不同的建模框架对查询语言影响较大,有关查询语言的功能问题不能与数据模型剥离开来,对取出的场景在规定时间内重放是必要的,利用图像处理技术进行视频索引将丰富视频数据库的检索功能。我们需要开发一种新的存储系统体系结构以保证最低的数据传输速度,不管被访问的视频图像有多大,也不管用户的数量有多大,视频图像的发送系统要求存储数据量大且有足够的带宽传输,必须保证最低的传输速度,以保证图像的质量要有不同于传统的事务管理方法,主要保证数据的添加。 3)音频数据库。在音频数据库中,对音频数据如何存放才能方便分析、而且对音频数据的检索是音频数据库成功实现的关键,传统的数据存放和处理方式是无法满足这些要求的。 由于多媒体数据库对数字、字符、文字、图形、图像、语音处理和影视处理与数据库的独立性、安全性等优点的结合,使得多媒体数据库的应用前景十分广泛。 数据库系统论文:数据库系统的安全特性及其数据备份 摘要 数据库系统担负着存储和管理数据信息的任务,是计算机应用技术的―个重要分支。随着计算机越来越深入地使用,数据库系统的安全问题面临着巨大挑战。本文首先介绍了数据库系统的安全特性,然后介绍了数据库系统的数据备份。 关键词 数据库;安全特性;数据备份 数据库,就是若干数据的集合体。这些数据存在于计算机的外存储器上,而且不是杂乱无章地排列的。数据库中数据量庞大,用户访问频繁,有些数据具有保密性,因此数据库要由数据库管理系统进行科学地组织和管理,以确保数据库的安全性和完整性。数据库系统安全,包含两种含义,分别为系统运行安全和系统信息安全。 1 数据库系统的安全特性 1.1数据独立性 数据独立于应用程序之外。理论上数据库系统的数据独立性分为两种:1)物理独立性。数据库的物理结构的变化不影响数据库的应用结构其相应的应用程序。这里的物理结构是指数据库的物理位置、物理设备等;2)逻辑独立性。数据库逻辑结构的变化不会影响用户的应用程序,数据类型的修改、增加、改变各表之间的联系都不会导致应用程序的修改。 这两种数据独立性都要靠DBMS来实现。到目前为止*物理独立性已经能基本实现,慢逻辑独立性实现起来非常困难,数据结构一旦发生变化,一般情况,相应的应用程序都要作或多或少的修改。追求这一目标也成为数据库系统结构复杂的一个重要原因。 1.2数据安全性 一个数据库能否防止无关人员得到他不应该知道的数据,是数据库是否实用的一个重要指标。如果一个数据库对所有的人都公开数据,那么这个数据库就不是一个可靠的数据库。一般地,比较完整的数据库对数据女安全采取了以下措施:1)将数据库中需要保护的部分与其他部分相隔离;2)使用授权规则。这是数据库系统经常使用的一个办沾,数据库给用户ID号和口令、权限。当用户用此ID号和口令登录后,就会获得相应的权限。不同的用户或操作会有不同的权限。比如,对于一个表,某人有修改权,而其他人只有查询权;3)将数据加密,以密码的形式存于数据库内。 1.3数据的完整性 数据完整性通常表明数据在可靠性与准确性上是可信赖的,也意味着数据有可能是无效的或不完整的。数据完整性包括数据的正确性、有效性和―致性。 1)正确性。数据在输入时要保证其输入值与定义这个表时相应的域的类型一致。如表中的某个字段为数值型,那么它只能允许用户输入数值型的数据,否则不能保证数据库的正确性;2)有效性。在保证数据正确的前提下,系统还要约束数据的有效性。例如:对于月份字段,若输入值为17,那么这个数据就是无效数据,这种无效输入也称为“垃圾输入”。当然,若数据库输出的数据是无效的,相应的称为“垃圾输出”;3)一致性。当不同的用户使用数据库,应该保证他们取出的数据必须一致。因为数据库系统对数据的使用是集中控制的,因此数据的完整性控制还是比较容易实现的。 1.4并发控制 如果数据库应用要实现多用户共享数据,就可能在同一时刻多个用户要存取数据,这种事件叫做并发事件。书一个用户取出数据进行修改,修改存入数据库之前如有其他用户再取此数据,那么读出的数据就是不正确的。这时就需要对这种并发操作施行控制,排除和避免这种错误的发生,保证数据的正确性。 1.5故障恢复 当数据库系统远行时出现物理或逻辑上的错误时, 如何尽快将它恢复正常,这就是数据库系统的故障恢复功能。 2 数据库的备份 备份对数据库的安全来说是至关重要的。备份是指在某种介质上,如磁带储数据库或部分数据库的拷贝。 数据库的备份不足实时的,应该什么时候做,用什么方式做,这主要取决于数据库的不同规模和不同的用途。数据库的备份主要考虑以下的几个因素:备份周期;使用冷备份或是热备份:使用增量备份或是全部备份,或者两者同时使用:使用什么介质进行备份,备份到磁盘还是磁带:是人工备份还是设计一个程序定期自动备份等。数据库的备份大致有三种类型:冷备份、热备份和逻辑备份。 2.1冷备份 冷备份是在没有最终用户访问它的情况下关闭数据库,并将其备份。这是保持数据完整性的最好办法,但如果数据库太大,无法在备份窗口中完成对它的备份,该方法就不适用了。 2.2热备份 热备份是在数据库正在被写入的数据更新时进行。热备份严重依赖日志文件。在进行时,日志文件将业务指令“堆起来”,而不真正将任何数据值写入数据库记录。当这些业务被堆起来时,数据库表并没有被更新,因此数据库被完整地备份。 该方法有“些明显的缺点。首先,如果系统在进行备份时崩溃,则推在日志文件中的所有业务都会被丢失,因此也会造成数据的丢失;其次,它要求DBA仔细地监视系统资源,这样日志文件就不会占满所有的存储空间而不得不停止接受业务;最后,日志文件本身在某种程度上也需要被备份以便重建数据。需要考虑另外的文件并使其与数据库文件协调起来,为备份增加了复杂度。 由于数据库的大小和系统可用性的需求,没有对其进行备份的其他办法。在有些情况下,如果日志文件能决定上次备份操作后哪些业务更改了哪些记录的话,对数据库进行增量备份是可行的。 2.3逻辑备份 逻辑备份使用软件技术从数据库提取数据并将结果写入一个输出文件。该输出文件不是一个数据库表,但是表中的所有数据是一个映像。不能对此输出文件进行任何真正的数据库操作。在大多数客户机/服务器数据库中,结构化查询语言就是用来创建输出文件的。该过程有些慢,对大型数据库的全盘备份不实用。尽管如此,当仅想备份那些上次备份之后改变了的数据,即增量备份时,该方法非常好。为了从输出文件恢复数据,必须生成逆SQL语句。该过程也相当耗时,但工作的效果相当好。
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程,该门课程融合了多个相关课程的内容,又与工程实践结合紧密,以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度,也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用,因此本文提出根据教学大纲要求,采用以能力评判为导向的课程改革新方法,实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果,可实现性良好。 [关键词]计算机;控制技术;考核方案;设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程,其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID(比例-积分-微分)及先进控制技术,DCS(分布式控制系统)以及FCS(集中式控制系统)技术等核心内容,根据教学大纲要求,该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法,掌握数字PID参数整定及优化方法,熟悉DCS和FCS基本结构,熟悉DCS在火电厂的具体应用,掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识,学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密,根据大纲培养要求以及现有的实验条件,以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向,改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式,对于促进教学相长,提高学生工程能力有一定价值。 为此,特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求,拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件,对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核(15%) 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述,最后提交综述报告,具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术,包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法;②数字PID以及先进控制技术,包括PID参数整定及优化方法,串级及前馈,模糊控制;③网络通信技术,包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构,网络存储方式,网络访问方式等国内外研究现状;④DCS及FCS技术,包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力(25%) 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求,对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型,包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型,主要对选型合理性进行评价,包括技术实现的可行性,性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现,则须选择相应的工控机,I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件,最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核(25%) 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求,在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态,达到基本形象和直观的要求,并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现;控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节,以及PID参数的整定和优化功能,可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核(25%) I/O接口以以下三种方式进行评价。 (1)给出输入输出信号范围,自行设计信号调理电路和抗干扰电路,并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性,提交仿真结果。 (2)给定不同类型的多路标准信号,自行设计多通道采集系统,包含多路开关,A/D总线接口,查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机(ARM)之间的扩展电路,提交相关的原理图。 (3)利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能,并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核(10%) 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据,但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点,因此,应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中,考核方案具有可操作性强,能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要:针对“计算机控制技术”一课的特点,本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨,分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验,该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣,而且能提高学生的综合素质。 关键词:计算机控制技术;教学方法;教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展,大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课,该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题,绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此,在后来的课程教学中,笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中,总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育,在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2,3]。工科专业课主要是面向工程实际,培养学生专业素质和实践创新能力,直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一,直接关系到专业人才培养的质量问题,为适应时展的要求,专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式,因材施教,结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务,传授与学习教学内容所运用的手段和途径,包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备,教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后,首先分析学生的专业背景,因材施教,对不同的教学对象制定不同的教学内容,如对于自动控制理论专业学生,主要讲解一些控制算法以及控制器的设计;而对于电气自动化专业学生,教学内容应偏向电气类控制,如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提,教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后,教学方法是否得当,对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]:第一类是运用语言传递教学内容的方法,如讲授法、问答法、讨论法等;第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法,如实验实习法、演示法、参观法等;第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法,如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展,课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学,教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣,增加课堂教学容量,加大教学密度,提高课堂教学效率,有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动,使教学更富直观性,教学过程更加活泼、有趣,也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性,激发起学生继续学习的积极性,同时开拓学生的视野,增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材,为学生创设愉快的语言学习氛围,让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界,加深了学生对专业知识的理解和记忆,引发学生的创新思维,从而优化课堂教学,提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法,可以通过多媒体仿真演示的方式,使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制,在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示,根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型,根据数学模型建立仿真模型,绘制直流电机参数设置仿真图(如图1所示),然后建立PID仿真控制器,所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生,学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课,除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外,现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等,结合传统的课堂教学,使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用,实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件,联系校外的智能仪器仪表等工厂,让学生了解如何实现智能控制,如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1~2周课程设计,每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等,将所学的控制算法用微处理器进行控制实现,设计一个闭环控制系统,使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式,考试内容一般以教材为主,考查学生对知识的记忆与理解,学生为考试而学习,缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力,也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6],容易出现高分低能的现象。因此,为了全面推进素质教育,对于“计算机控制技术”课程,采取1:1的考试方式,即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力,将所学的专业知识综合地运用到实践中,提高动手能力以及协作、探索和创新能力,考核方式采用大作业的方式,对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法,并明确控制对象与控制目标,设计程序。针对实验室能演示的控制对象,每个同学要求对控制算法设计控制程序,对控制对象进行控制,并实现控制目标,达到要求的控制精度,如直流电机转速控制,要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现,如果没有实现的对象,要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看,或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平,每个同学写出一篇科技论文,讲述清楚对控制对象实现控制的目标,写明控制算法,如电机转速的控制,允许控制误差,附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式,不仅加深了学生对课本知识的了解,也锻炼了学生对科技论文的撰写能力,为学生毕业设计做好了准备。同时,专业课的理论知识也应该掌握,因此理论闭卷考试也是有必要的,对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点,从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式,对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨,对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术,一步一步演示给学生看,激发学生的兴趣,课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论,充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学,远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式,有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要:铝解不仅属于高耗能、高污染行业,国家产业政策对其严格限制,而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下,诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动,相对而言,投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛,如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词:铝电解; 计算机技术;生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快, 已推动中国成为铝工业强国。近年来, 在中国经济快速发展的进程中,电解铝产能得到了突飞猛进的扩张,电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列,并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列,目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑,借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整,实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配,减少人为因素干预,达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 (1)技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上, 在实际生产中,由于多项工艺技术共同发生作用,电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡, 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于,由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配,难以实现多参数平衡控制, 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离, 恶性循环影响了体系的生产效力。因此, 新技术目的很简单, 依据电解槽原理, 通过调整各技术参数,还原动态平衡为静态平衡,然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整,实现最佳匹配。 (2)主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例,其主要特征如表1所示,该系列槽电解质体系分子较高,锂盐含量过高,颅底压降高,槽工作电压也明显较高,槽实际运行状况无法维持稳定状态,运行状态较为脆弱,易引发病槽事故,对其原因进行相关性梳理,总结结果如下: 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 (1)温度 在初始时 , 电解槽本身温度低 , 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内, 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数, 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平, 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 (2)电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 , 除了较先析出钠的原因之外, 本身由于不使电解质酸化 , 需保持较高的分子比外, 也不允许加入过量的氧化铝。 (3)预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗, 与电解槽走入正常后的能量消耗相比, 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 , 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ~ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 (1)新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层, 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此, 在电解槽开动初期, 需要添加相当数量的炭酸钠 ( 相当于添加氟化铝),以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同, 此段时间吸收氟化钠的程度不同,但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 , 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 ( 用炭酸钠) 。 (2)计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象,不稳定的槽运行状况,较低的主要技术经济指标,说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离, 且与行业先进技术相比,该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势,需要对该体系的计算机控制技术进行强化,从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的,是依靠计算机控制程序,通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整,提高计算机自动控制性能, 减少人为干预, 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列, 因其技术装备水平相对落后,所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上, 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现, 但因改善体系性能是个系统性的工程, 调整过程存在长期性、 复杂性, 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ,对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 , 意义极为重大 ,然而, 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展,因此,设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面,一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能,使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下,控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的,它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟,应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户,用户只需根据控制的要求,经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件,大大方便了用户,缩短了应用软件的开发周期,提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外,其执行控制功能的核心部件是数字计算机,所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性: (1)计算机控制系统中除了包含连续信号外,还包含有数字信号,从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同,需采用专门的理论来分析和设计; (2)计算机控制系统中,修改一个控制规律,只需修改软件,便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改,使系统具有很大灵活性和适应性; (3)计算机控制系统中,由于计算机具有高速的运算能力,一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路; (4)采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高; (5)对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入,对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程,根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计,对体系的硬件、软件的构造考察它的要求,推算出合适的系统,组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式,但是要控制体系结构,包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究,了解工作程序的要求,了解需要接收的任务,涵盖体系的终极目标,数据流量还有准确度,现场的要求,时间的控制,要严格按照计划说明操控,实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见,确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系,并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能,分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试,各种表格分别实验调试好以后,再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装,对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练,结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试,他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行,同时他们要进行统一的实验及推理,仿真物体是这个体系验证的最基本要求,而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之,随着计算机软件技术的逐渐发展,计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代,所以顺应时代的潮流,有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力,适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术;教学改革;系统建模;数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此,许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程,它是以自动控制原理为基础,以计算机控制技术为核心,综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科,致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法,通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性,对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来,随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,由“人、机、物”三元世界在网络空间(Cyberspace)中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5],大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式,IBM公司提出了“智慧地球”的理念,德国提出了步向“工业4.0”的目标,今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时,大数据也吸引了不少学术界的广泛关注,2008年,英国《自然》杂志推出大数据专列,专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化,指出:“数据为准绳的理念指导,以及强大的计算能力支撑,正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”,围绕“数据洪流”展开讨论,将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流,将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革,既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富,大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面:①以控制理论为主体,阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别;②将计算机系统与控制系统进行融合;③传统控制论优化算法及其仿真模拟;④智能算法、模糊识别的应用;⑤微型计算机的嵌入式开发,如ARM、PLC、等;⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前,多数院校对于《计算机控制技术》这么课程,主要采用“以课堂为主,实验为辅”的教学模式,加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科,涵盖的内容较多,所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外,课程教材和参考书种类众多,但内容并不统一,基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而,真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以,基于上述问题,对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下: (1)数据的概念不强 目前,许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上,即使开设的实验课程还是以演示性为主,如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践,更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储,并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外,对于当今主流的数据挖掘算法,提供相应的实践机会较少。 (2)传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立,为了保证所建立模型的精确性,模型的阶次有时会变得很高,基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上,数据只是为了辅助算法,实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 (3)数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析,发现蕴含的知识,研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而,许多院校在《计算机控制技术》这门课程中,并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是,很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代,即以控制系统相关学科作为理论基础,再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展,“物联网、云计算、大数据”的提出,迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以,有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中,数据不是模型的本体,它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而,随着大数据的迅速发展,由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化,通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据,所以数据对建模的作用也愈发重要,并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大,只靠数据就可以完成科学发现,因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2],一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言:“数据的洪流是传统科学方法变得过时,相互关系已经足够,没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明,科学也可以进步”。换句话说,传统建模方法对于科学而言并不是必须的,大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域,在设计过程中以数据库中的数据为导向,利用受控系统大量的在线、离线数据,实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6],探索背后的科学规律。近年来,随着人工智能技术的发展,特别是机器学习领域,迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量(输入、输出和中间变量)描述表达式,这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点,传统的建模方法,为了保证模型的精确性,模型的阶次会变得很高,这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂,而利用“数据驱动”建模方法,将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量,再将模式识别、人工智能方法作为补充,从而满足系统的静态和动态性能要求。目前,利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势,而已经形成系统的建模方法主要有:线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说,数据驱动建模流程可分为:数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 (1)数据初始化 通常,数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下:①通过采集的数据,对数据结构有一定的认识,同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计,从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后,即可以对数据进行选择,一般选取70%的比例作为算法数据,其余的30%数据作为测试数据;③选择好训练数据以及测试数据之后,为了能够获得较好地训练效果,必须对数据进行预处理,使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理,填补缺失值,异常值检验等。 (2)变量的统计分析 通常,在完成第一步的基础上,需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等,以研究二者间的关联关系,从而对模型进行预估判断。此外,为了更好地定性分析,需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量,通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系,从而更好地对主导变量进行估计。 (3)算法模拟 在经过统计方法的分析之后,利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析,例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试,得到的输出结果和目标数据进行比对,根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式,得到合适的模型。 (4)模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分,尽管已有不少离线校正的方法,但在线校正的方法十分有限。因此,开发更多实用方法,以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优,其本质上就是如何对参数值进行调优,使预测模型的错报率最小化[7]。目前,解决参数寻优问题的研究成果主要有两种:①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析,依据敏感性分析曲线优化关键参数值,如交叉性验证技术、留一交叉验证法等;②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界,并不断优化错误率的上界,使边界差距尽可能小,从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论,尝试对《计算机控制技术》进行教学改革,提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容,结合各种交互式教学方法,提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力,技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要:首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词:计算机控制技术;双语教学;必要性;实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业,为了开阔教师和学生的国际化视野,探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上,立足于“计算机控制技术”课程,从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说,双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务,通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前,比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来,我国的综合国力得到了迅速提高,在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化,英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此,大学学习中除了进行相应英语课程的教授外,专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识,也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力,提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中,学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富,难度相对较高,英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中,要对原版教材的重点和难点内容进行注释,可以让学生更好地理解教材内容,避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释,在书后增加中英文词汇对照表,这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性,应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果,应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上,要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中,既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点,又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中,常常会遇到这种情况,一方面,外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力,但欠缺理工科专业课程的知识;另一方面,部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境,虽然有一定的外语基础,却受到外语听和说的限制,无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此,要重视双语教学教师的选拔和培养,积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献,撰写英文文章,安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训,提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展,社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考,阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性,讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要:《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,也是计算机、信息和控制类专业的必修课,在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础,总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题,介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词:微机原理;课程;实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合,具体而言,就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展,传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比,计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点,同时可实现计算资源共享,从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性,要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上,将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体,完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后,再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,学生只有通过本课程的理论学习,在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上,动手构造有关电路并上机调试设计的程序,才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心,教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播,学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学,课堂讲解传授理论知识,实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点,而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法,一般只要求学生根据试验原理总结实验现象,而这些试验现象都是一种必然的结果,这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验,但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此,对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始,新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面:第一,增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言,在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标,然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求,能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二,由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的,所以要求学生能够完成试验表格的设计,且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三,增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次,所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容,增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目,共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力,促使其提高学习热情和主动性,使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上,要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外,不给定实验电路图,不指定详细的接线步骤,完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用,除专门规定的验证性实验外,不指定详细的编程步骤,不给定详细的流程图和实验程序,对学生完全开放,由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥,去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结,发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外,还应满足学生自由进行实验的要求。为此,采取了开放式的实验室管理办法,将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源,自己拟定试验目的以及预期试验结果,并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验,这样学生的实验内容和要求都会有所不同,进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学,除了规定的课程实验之外,教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥,比如,对新技术理论感兴趣的同学,可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料,探索科学研究的前沿,成立讨论小组,并开设专题报告,从而增加自己的阅历;对设计感兴趣的同学,可以提供基本的原材料,让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性,让学生能够感到学习也是一种乐趣,同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识,并将理论应用到实践,提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后,在兴趣小组中选取一部分优秀作品,根据作品的创新性和实用性,指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师,可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中,让同学尽早地接触科研活动的整个过程,启发学生独立思考,充分发挥学生的创造性,提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛,比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等,这些竞赛活动使学生受益非浅,从学生被动地要求做实验,到学生主动地要求进实验室做实验,加深了对课本知识的理解与融会贯通,学到了许多书本上所学不到的东西,培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性,提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到,也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统,这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值,学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力,无法在课本中找到现成的答案,只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决,从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中,学生不用思考也不需思考,只是按照已知的实验步骤完成实验,只是一个被动的接受者,很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生,让学生成为实验的主体,改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路,摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始,进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中,给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间,激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来,培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源,工程实践是创新的基础,提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书,学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节,需要通过不断的摸索,总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中,学生通过对相关资料的归纳、整理,对实验过程做有效的梳理,认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法,充分地认识设计的优缺点,为探索更加优化的设计、实现方案,为今后的工作实践打下良好的基础,从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编,提倡学生自己编程做计算机控制技术实验,这激发了学生的兴趣,增强了学生自主思考、综合运用知识的能力,提高了学生分析问题解决问题的能力,训练了学生的创新能力和创新意识,取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展,一些先进的实验设备已经到位,如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等,我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来,开发更加先进、更具有实际意义的新实验,为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:计算机控制技术在自动化生产线上的应用,能够有效的提升自动化生产线的智能程度,从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量,从整体上提升自动化生产线的工作效率,有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益,但是值得注意的是,计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计,保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求,避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词:自动化生产线;计算机控制技术;计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶,其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容,同时使用计算机控制技术作为核心控制技术,综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术,有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化,对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上,同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性,更进一步的提升自动化生产线的相关特性,而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能,首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务,因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容: (1)计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析,建立相应的模型,保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性,同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制,提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性,注重计算机控制系统的使用寿命。此外,计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化,直到满足自动化生产线的要求为止。 (2)计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录,保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中,保证计算机控制系统工作过程中的健康使用,避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 (3)计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计,同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理,针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计,确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 (4)计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作,计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象,同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试,确保计算机控制系统的实践性。 (5)计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构,计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用,确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用,为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中,并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程,在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作,完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上,主要是通过对计算机控制系统的有效应用,采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作,PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能,减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象,减少自动化生产线的调试过程,有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容: (1)可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备,可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能,可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换,并最终编写出相应的控制程序,实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化,提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中,提升工业制造系统的扩展性以及丰富性,从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 (2)现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备,其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,将计算机控制技术应用在自动化生产线中,事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接,更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能,提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲,计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接,加强对自动化生产线的远程控制功能,进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信,提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述,本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析,计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势,计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要: 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词: 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课,是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的,是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合,以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机;创造真实的教学环境,让学生带着真实的项目学习,在这个过程中,学生拥有学习的主动权,教师不断激励学生前进,从而使学生真正掌握所学内容,并通过此项目举一反三,收到更好的学习效果[1]。因此,探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践,培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生自己提出问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题。在完成项目的同时,学生树立创新意识,形成创新能力,养成自主学习习惯,学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点,精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力,教师不仅要组织好教学,还要具备扎实的专业基础知识,进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划,明确项目要解决的关键问题,在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中,不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有:计算机控制系统的硬件设计技术,主要包括总线和输入输出接口与过程通道;数字控制技术,主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机;常规及复杂控制技术,主要包括数字PID控制,最少拍控制,纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等;计算机控制系统的软件设计,包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等;还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容,可以设计如下项目:数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后,首先进行学生分组,项目教学法的实质是按照项目运作方式,分组协作共同完成项目,学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践,分组的组员搭配,内容分工等都会影响实施效果,因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生,这些学生学习态度认真,头脑灵活,实践能力强,根据实际情况,分为五组,每组五六人。拿到项目后,学生先考虑如何简化项目,把总项目分解成一个个阶段项目,并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后,学生就可确定解决这些分项目的方法,最后再由分项目到阶段项目再到总项目,完成学习任务[1]。在这个过程中,引导学生不断地思考如何完成项目,遇到哪些不能解决的问题,这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识,这时候讲授这些新知识,激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中,学生接受任务后,需要查阅资料,了解直流电机测速和调速的原理,然后确定设计方案,最后进行系统的软硬件设计与仿真,这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计,计算机控制系统的软件设计,数字PID控制器及其参数整定等内容,这些都可以分解成更小的分项目,教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中,会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题,及时讲授新知识。 问题提出后,就要开始寻求解决问题的方法,老问题学生自己解决,可以查阅文献,复习以往教材等,新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题,又不能忽略基础知识的讲授,将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块,由浅入深、层次分明地讲授,给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时,教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中,取得非常好的效果:学生学习兴趣提高,学习主动性明显提高;提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力;学生的创新能力得到提高,在完成项目的过程中,学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中,也会思考怎样更好地执行,这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中,既学到新知识,又巩固旧知识,还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法,学生在分组合作过程中又增强团队协作能力,各方面都能力都得到提高,为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体,在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下,加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善,既在理论研究层面上达到了一定的高度,也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临,以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活,使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新,并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位,并且在互联网科学结晶的辅助下,形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样,单论起控制技术方面,就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术,究其理论概念而论,就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础,通过以计算机控制技术为核心,实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说,这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托,辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率,同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 (1)从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样,代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就,然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候,主要的功能不过是在工作中实行集中控制,通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务,形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体,虽然在当时取得了巨大的飞跃成就,但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂,传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求,这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识,DCS技术便应运而生,并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统,以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在,直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构,前者主要负责监视集体工作,后者的任务在于及时传递信息情报。 (2)从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下,不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言,优势是十分显而易见的,然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产,就必须促进其网络协议的公开化和标准化,所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术,主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式,整个控制系统均可以实现有条不紊地运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统,FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求,以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调,最终实现成本的降低和工作效率的全面提高,并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 (3)从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求,这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值,更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输,才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程,按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制,但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生,这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成,使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高,辅之以互联网的有效手段,使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展,技术在进步,互联网时代的来临,产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中,便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段,不断指导于工业生产,并在互联网技术体系的丰富过程中,不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台,通过友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容,培养学习兴趣和能力,取得了良好的教学效果。 【关键词】控制;算法;仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法,既是计算机控制系统的核心,也是整个计算机控制系统设计中的难点,并且由于控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解,教学效果不是很理想。基于此,本文以MATLAB为工具,通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现,并通过 GUI (图形用户界面 )设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识,培养学生的学习兴趣和能力,提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件,内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一,无需大量的程序代码,只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析,令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式,可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行,用户还可以根据需要自编一些函数,方便程序的修改与维护,提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2],使用它,用户无需了解图形实现的细节内容,便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类,常规算法分为位置型和增量型,改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等,这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时,首先新建一个空M文件,之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存,最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法,算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外,通过修改算法的参数,可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果,被控对象为,采样时间为1ms,rin(k)=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等,如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果,被控对象,采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台,需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤:安装Lcc编译器(MATLAB自带),配置编译器,编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序,只需将MATLAB安装目录下的\toolbox\compiler\deploy\win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后,点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解、教学效果不理想的问题,设计了该课程的控制算法仿真平台,让抽象的理论得以直观、生动的呈现,使学生深入、高效地理解和掌握所学内容,在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要:随着科学技术的快速发展,计算机应用技术被应用到各个领域,包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业,不仅提高了生产效率,也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词:计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来,工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注,计算机技术在自动化系统中的应用,取得了非常明显的效果。当前,它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术,并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物,利用计算机来实现生产过程自动控制的系统,它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期,美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作,进行计算机控制的研究,他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配,根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此,计算机控制技术迅速发展,并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也紧随其后,迅猛的发展起来,其发展过程大致可以分为四个阶段:(1)开创时期(2)直接数字控制时期(3)小型计算机时期(4)微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向:计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 (1)计算机控制技术在工业领域的应用:计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段:最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术,目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在,美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业,也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后,社会将面临新的研究课题,制造系统和专家系统。(2)计算机控制技术在医学领域的应用:根据我国现状,中药生产企业,一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞,即生产管理部分和实时控制部分。(3)计算机控制技术在农业领域的应用:智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行AD转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。(4)计算机控制技术在航空领域的应用:近几年来,从我国载人航天技术成功以来,航空航天技术已经得到越来越多的国人关注,一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展,而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 (1)工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化,使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统,而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想,可以使各部分独立工作,不产生干扰,有可以根据需要增减控制网络中的个体,大大增强了系统的实用性。(2)工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式,世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略,并制定了许多由政府或工业界支持的计划,用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。(3)工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有:模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响,实现简单,适应面广。(4)工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化,计算机控制技术也不例外,将计算机控制技术标准化,可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立,但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品,相信不久的将来,计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述,计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展,而且随着计算机技术的继续发展,系统和控制理论与实践的不断深化,将得到进一步完善和发展,并为提高生产设备性能、产品质量,稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要:为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量,设计了基于项目教学法的教学内容,探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明,项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词:项目教学法;课程教学;计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”,是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法,是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求,适时安排教学计划,制定和设计项目合同,组织学生以小组工作的方式加以实施,在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征:首先,学习过程是理论知识与实践相结合的过程;其次,增强了学生学习的主动性和创新能力;最后,项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的,这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外,在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补,培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国,盛行于德国。上个世纪80年代开始,德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践,取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法,可以查阅到大量的相关教学论文,已有基于项目教学法的教材出版,例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响,课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入,高校教师开始对传统教学模式进行反思,在一些实践性较强的课程教学中,已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用,在专业课程教学中普遍采用了项目教学法,已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法,介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发,培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中,多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法,教学以教师讲授为中心,对教学信息进行加工处理后,通过语言、文字等形式呈现给学生,学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验,缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位,学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程,教学内容的实践性强,适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中,完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切,学生在“做中学”,能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革,选择合适的项目是关键。通过创设问题情境,把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去,对项目进行分析、设计和探索研究,引导学生针对项目展开讨论,可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识,提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业,结合我校电类专业定位,构建了计算机控制技术课程的知识体系,制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容:(1)计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式;(2)输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术;(3)逐点比较法插补原理和步进电机控制技术;(4)数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制;(5)计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等;(6)工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统;(7)计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件,我们构建了三个教学项目,通过这些项目的实施,基本上可以涵盖上面所提出的教学内容,能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节,学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题,学生要组织自评和互评,发现自己的不足及别人的长处,从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节,教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况,综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多,每个项目涉及的知识点要满足课程要求,不能有过多的重复内容,难度不宜过大,需要的实验条件基本能够满足,等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成,任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况,很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计,基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招,实验设备台套数严重不足,因此,项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来,国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材,其中大多数项目实施过程编写得过于详细,类似于验证性实验,而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合,如何介绍项目的内容和实施过程,是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开,教学过程有了变化,重点讲解项目所需要的主要知识点,教师给出项目名称,让学生在“做中学”,可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机(DSP或嵌入式系统)、PLC和工控机作为控制器,可以充分利用现有实验室的条件,拓展实验室功能,提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中,为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试,在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要:随着经济的快速发展和科技的进步,计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业,利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制,通过计算模拟结果,得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度,计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,对企业生产有十分重要的意义。 关键词:小型非球面;数控抛光;计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步,光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用,利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制,生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低,面形精度高,并且重复精度良好,计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分,对光电传感器的生产有十分重要的作用,一直以来,小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素,传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差,小型非球面光学元件批量成产效率低,严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来,计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导,极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头,对小型非球面光学元件进行打磨、抛光,计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力,从而确定材料的去除量。用公式表示为:ΔZ(x,y)=kP(x,y)V(x,y),ΔZ(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量;k为光学元件在生成过程中的温度比例常数;P(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力;V(x,y)代表磨头在光学元件某一点的移动速度;x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时,绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动,从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工,在加工过程中,抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直,光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变,则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响,所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度,就可以得出材料的去除量。根据公式, 可以计算出材料的去除量。其中R(r)表示磨头工作函数,r表示接触点到光学元件中心的距离,v表示磨头在光学元件的移动速度, 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度, 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离, 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, > 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化;当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, < 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中,由于存在一定的误差,因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化,将磨头的驻留函数做成卷积,就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时,如果螺距比磨头工作函数的直径小,而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度,磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短,因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形,通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线,可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够,因此,可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中,小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程,数控抛光的影响因素很多,如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响,因此,在实际生产过程中,要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线,从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论,对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算,得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近,并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低,面形精度良好,重复精度高,计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产,因此,利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率,促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要:计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中,并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类,计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词:计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机,辅助部件指输入输出接口,检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系,一种是有线方式,例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式,如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年,随着计算机硬件及软件的快速发展和普及,计算机远程网络通讯的应用范围越来越广,数据传输量越来越大,传输效率也越来越高,已广泛应用于各个领域,并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内,计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展,其应用范围将会更广,为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样,计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍,是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成,如(图1)所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统:操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、计算机监督系统(SCC)、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 (1)根据信息传输方向的不同,可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型:双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构,信息能够向两个方向同时传递;半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递,旦不是同时进行的,每次只能向单一方向传递;单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中,网络线路通讯方式多为半双工方式,即多为四线制传输方式,而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式,这样在满足实际实用要求的前提下,通信线路得到了有效简化。 (2)计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中,计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模;数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机,其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等,其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联,数据交换设备将各种终端设备连入网络,然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时,数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器,从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 (3)计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展,目前,其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见,该种连接形式以计算机为核心,通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时,同一时间内,计算机仅可以与一个搅拌站终端连接,此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务,则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展,各种计算机网络广泛应用于控制系统,规模越来越大,从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化,并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元,从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构,就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节,他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的,及原有仪表单元数字化后,再增加网络通讯专用单元,构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中,及现场总线控制系统中,具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统,而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构,在系统集散以及分布式计算机的控制系统中,系统将以网络为限分成了多个层次,各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立,在信息传递和交换中,将受计算机的影响,是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性,造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展,对控制系统的控制水平要求越来越高,将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类;然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明;最后评价了计算机控制系统。
现如今,随着技术的快速发展,自动化技术与水利工程的运用契合度越来越高,信息自动化技术为水利工程的蓬勃发展带来了极大的便利。在水利工程的建设中,要利用信息自动化技术对水利工程进行规划、勘测与管理研究,促进水利工程运行的良性发展。 1GIS技术的应用 GIS技术自身带有立体的动画描绘技术,可以利用计算机系统对需要建设的水利工程进行动画描述,从各个不同的视觉角度,对水利工程进行分析与设计,可以做到全方位视角观察与调整,工程建设的精准度更高,更加符合实际环境的需要,并且工程建设的成本较低,适用于时间工作中的运用。在水利检测工程的进行之中,GIS技术是最为常用且有效的方法,尤其是在工程选址的工作中,GIS技术能够有效分析不同的地形与客观情况,自动化计算水利工程顺利建设后所需要部署的工作以及应急处理方法的架设,同时针对部分工程项目,GIS还可以做到最大程度上对灾难情况的评估,及时向施工人员和周边居民做出预警,最大程度上保证安全。随着全球变暖的形势越发加重,每年夏季的七八月份,常常是我国洪涝灾害高发的季节,会对整个水利工程造成极大的影响。GIS系统整合了目前针对水利工程最为前沿的尖端技术,能够对区域的气候特点等做出完善的分析,从而切实分析好灾害可能,为水利工程的顺利使用奠定了坚实的基础。 2设计水文自动检测系统 在水利水电工程中,利用自动化技术能够设计水文自动检测系统。设计过程中,为了满足发展趋势,设计形式应与近期发展要求相符,从而达到生产指标的各项要求。在设计系统中,利用自报式形式,以移动网络为主的通信方式,申请VPN,移动运营将固定IP地址进行分配。自动化检测形式可以在第一时间内检测水位,并现场进行检测。有效收集和处理原始资料,并且中心站结合系统实时采集具体状况,并具有向外传送水情信息、事故报警等功能,并结合各个站状态信号实际情况,判断出各个站是否在正常运行。由于系统可以不间断的工作,所以适用在一些恶劣天气中。测站具有很强的测试功能,在设计中,应对其进行防雷设计,避免由于雷击事件出现安全事故。 3遥感技术的应用 为实现水利水电工施工自动化与信息化,摇杆技术的采用十分关键,摇杆技术能够掌握整体水利工程建设构造,并且结合一定技术措施,能获取更多利于水利工程建设的信息,通过基于有效数据的分析,加强了水利工程建设效率,摇杆技术基于自动化技术为基础,在有效布置后,能够实现对于水利工程建设的有效监控,大大提高了工作效率。比如,对水利水电工程中施工中人难以到达的地方,采用遥感技术获得有关信息,不仅可以节约成本,而且还可以节约时间,由此加快了施工的进度。对于一些技术要求较高的施工阶段,采用遥感技术能够具有针对性地将需要的信息迅速传递回来,包括施工场地情况、地质构造情况等等,施工人员都可以准确获得。特别是施工中可能遇到的困难,都能够提前获得并采取规避措施,以避免临时产生问题无法有效解决。这样一来既节省了人力,又提高了施工进度。 4虚拟工程环境的设置 虚拟工程环境技术,是利用了目前发达的电子信息化科技力量,将工程以动画的形式呈现,通过对设计图纸的准确模拟还原,能够更好协助工作人员对其进行细节上的处理和规划,从实际角度出发与落实,为后续的工程分析做好战略准备。在虚拟工程环境技术的辅助之下,一旦找出工程设计中的不足与问题,可以做到第一时间的调整和改造,避免无意义的操作流程,有效降低了施工所需要耗费的成本与精力。同时,在该技术的加成之下,能够切实将原本静态化的施工图纸以动态化的方式呈现,便于工作人员对其更好开展考察,使得分析的效率和质量显著提升。通过对信息系统的实时考察和实时分析,能够更好契合工作人员的需求,做到因地制宜、更有针对性地完成水利工程的施工任务。 综上所述,为了进一步提高水利工程建设水平,要积极引入科学技术,重视信息自动化发展,从而为相关工作开展提供科学保证,进一步推动水利水电行业快速稳定发展,以此保证国家经济不断发展。
教师与学生关系论文:浅议体育教师与学生体育骨干的关系 【摘要】随着《体育与健康课程标准》的逐步实施,体育教学理念、教学模式、教法与学法、师生关系等正在趋向科学、合理的方向发展。同时新课改过程中也客观存在有一定的问题:据报道,“我国体育教师总体数量缺额约30万人”;我校为30班的普通高中,现有体育教师4名,教师少,学生多的矛盾突出,我认为:“在教学实践中充分发挥学生体育骨干的积极作用尤为重要”,现结合自己的教学管理经验就体育教师与学生体育骨干的关系做简要论述。 【关键词】 体育教师;学生体育骨干;小助手 1 在课堂教学、组织层面:教师好比是总导演,学生体育骨干就是负责分场景的副导演 依据新课程改革教师与学生地位、作用的界定,教师的主导作用与学生的主体作用,教师要正确处理主导与主体的关系,在课堂教学活动中需要相互支持、相互配合。为有效地提高教学效果,教师要正确使用新型教学方式,教会学生学习。因此师生应在教法与学法上进行完美地结合。 教师在选择教法上应注重两点:(1)运用什么样的教学方法才能提高知识、增强学生的技能;(2)怎样指导学生才能更好地提高学习效果为出发点。例一:自行车、游泳、单双杠、支撑跳跃、武术套路、体操、健美操、跳水等项目具有“突变性”,可以采用接受式的教学模式,这时在学生体育骨干具有感染力的带动下,学生能积极参与、认真练习。对于篮球、足球、排球、跑、跳、投的田径等项目具有“渐变性”技能的教学中,可以选择“自主学习”“探究学习”“合作学习”等摸式;在此过程中学生体育骨干可以充分发挥其核心作用,引领学生思考、探索、归纳、总结。例二:有同学想练习跳高,有同学想练习跳远,还有同学想练习三级跳、铅球、铁饼……无论采用何种模式的教法、学法,体育骨干都是不可或缺的,学生体育骨干就是教师的“小助手”,要充分发挥其潜能,通过“小助手”的参与,在小组学习中,创造“彼此熟悉”的学习环境,促使每一个小组成员发挥其聪明才智,具有独立性、创造性的开展协作、自主、探究性学习。 总之,在课堂教学、组织层面,师生教法与学法上进行完美地结合可以做到:(1)节省教师的重复劳动,增强学生之间的合作与交流;(2)培养学生健康的心理,提高学生的社会适应能力;(3)有利于营造学习氛围、激发学生参与活动的积极性和创新精神;(4)有利于学生之间进行相互评价,彰显团队力量;(5)有利于教师关注个体差异;(6)有利于师生之间相互学习、共同提高。 2 在课堂管理、纪律层面:教师好比是交通警察,学生体育骨干就是交通协理员 教师是学生学习的组织者、参与者和指导者,表明学生的主体地位正是在教师的主导作用下确立的;所以在教学活动中,教师首先要统筹安排、集中讲解、示范,讲清楚活动的目的和要求,解决好教学中的共性问题。其次,教师要敢于放权给学生体育骨干。各小组在学生体育骨干的组织下进行自主学习,使学生有宽松的想象力和创造空间,让学生成为体育课的主人。使学生学会自我管理,提高自身管理水平。 教师让学生体育骨干参与管理,既能通过“小助手”做到面向全体学生,使全体学生都能达到体育课程学习的基本要求,教师又能腾出时间及精力关注学生的个体差异,做到因材施教,区别对待,使每个学生都学有所得。 总之,通过学生体育骨干的参与管理,在课堂管理、纪律层面可以做到:(1)教师能抽出时间和精力进行巡回指导;(2)观察学生的活动,参与学生的活动,发现活动中的异常情况并及时进行必要的点评工作;(3)做到因材施教,区别对待,使每个学生都学有所得;(4)有利于教师加强全面管理。 3 在训练、两操、第二课堂等层面:教师好比是导师,学生体育骨干就是研究生 有同学练习跳高,有同学练习跳远,还有同学练习三级跳、铅球、铁饼;这边有篮球赛、排球赛,那边还有……这时候教师再多也不够用,教师少、又没有分身术,怎吗办?只有请“小助手”来帮忙。为了一个共同的课题,师生分项去研究,而后把存在的问题及成果汇总给导师。在业余活动的准备、组织、管理、讲解、示范等环节“小助手”――学生体育骨干会发挥意想不到的积极作用,特别是在师资力量比较缺乏的学校,只有学生体育骨干与教师共同协作,才能有力地推动各项体育活动的健康发展。 4 认真做好学生体育骨干的培养与使用工作 4.1 培养与使用原则 ①实用原则:结合教材内容及课堂常规、社会实践等,本着灵活实用的原则,教给学生一些组织方法和练习方法。 ②提高原则:学生有一定的运动基础,应该在原有基础上不断提高运动技能,组织才能,使其在学生中间树立起较高的威信,不愧于骨干的称号。 ③全面原则:体育骨干也是学生中的一员,要本着全面教育的原则,不仅要把学生培养成体育骨干,还应该从德育、智育、美育入手把学生培养成一个全面发展、适应社会的人。 4.2 培养与使用途径 ①利用课堂上教师的感染力;②利用课余训练时教师的传帮带;③利用校内外运动会的实践等形式,对不同项目的体育骨干进行培养与使用。 4.3 学生体育骨干培养与使用的意义 通过对体育骨干的培养与使用可以做到,①、学生参与运动意识的加强,运动习惯的养成,身体素质和技战术水平的提升,心理、社会适应能力的改善等;②、把体育骨干的培养与使用工作持久的作好,充分发挥以老带新的传、帮、带作用,无论是上课、训练和组织小型比赛,将会给体育教师增加许多较为“专业”的帮手,体育教师身心会较为轻松;③、教师的课堂教学艺术和教学、训练效果都会得到提高。 4.4 关于学生体育骨干的培养与使用的建议 ① 任课教师要具有良好的专业水平,要有牺牲休息时间的心理准备和吃苦耐劳、无私奉献的精神品质。 ② 各项目的任课教师要相互安排好场地器材及时间,协调好学校各处室的关系,做到组织严密,训练科学,不断提高训练效果。 ③ 在自愿的原则下,选择积极主动、有责任心和良好道德品质的学生作为体育骨干人选。 ④在课堂、训练、比赛的每一个环节都要给学生体育骨干更多展示自己才能和参与锻炼的机会,都要从小事入手,从细处进行教育。 5 小结 5.1 良好的师生关系能使课堂、训练、比赛等活动有序开展,要充分、科学、合理地培养与使用“小助手”。 5.2 科学合理的教学模式,良好的师生关系,学生体育骨干的培养与使用等都不是一朝一夕能够形成的,需要长期坚持,逐步完善,不断提高,希望体育教师能借助新课改的大好形势,努力作好各项工作,全面提高自身修养及教育教学质量。 教师与学生关系论文:语文课堂教学应拿捏好学生主体与教师主导之间的关系 【摘 要】课堂教学改革的成功与否,关键在于教师能否处理好在课堂教学过程中学生主体地位和教师主导的关系。在应试教育阶段,教师兼顾了语文课堂教学的主体与主导性的地位,学生只是观众,被动接受学习;在新课程改革的浪潮中,有些教师为了凸显学生的主体地位,将教师的主导作用淡化了,语文课堂教学信马由缰,我想,这也是不可取的。 【关键词】主体;主导;展示 我将语文课堂教学分成三大板块,课前自主预习、课堂展示交流、课后反馈提升。 一、课前自主预习 《礼记・中庸》:“凡事预则立,不预则废。”意思是不论做什么事,事先有准备,就能得到成功,不然就会失败。语文课堂学习也是这样,一定要学生做好课前预习。这也是突出学生的主体地位,但是预习什么?怎么预习?刚开始学生可能无从知晓,这就要求教师积极引导,给学生一个明确的预习目标。例如我在教学《苏州园林》时为学生明确了预习目标: (一)“读与写”的目标 1.读第一遍课文,能动笔将文章中的生字词及优美的词语画下来并工整的抄三遍。2.读第二遍课文,能将文中你认为优美的语段抄写下来。3.读第三遍课文,能从文中找出最能概括苏州园林总特征的一句话。 (二)理解概括目标 1.阅读3――6自然段,能概括这四段的说明对象。体现苏州园林哪些方面的特征。你从中能发现什么规律?2.阅读第2自然段,其中四个讲究与3――6自然段的关系是什么?3.以第5段为例,此段中用了哪几种表达方式? (三)知识与应用目标 1.文中有许多类似“据说”、“似乎”、“绝大部分”的词语,在文章中能删去吗?为什么?你还能从文章中找出类似的词语吗?说说作用。2.为了能够准确说明苏州园林的特点,作者应用了哪些说明方法?作用是什么?3.通读全文,在理解本文作者思路的基础上,思考本文应用了什么说明顺序? 学生在自主预习的过程中有了明确的预习目标,真正做到有的放矢,如果学生能将老师为同学设置的预习目标内容掌握了,教师的教与学生的学都能收到良好的效果。同时,学生在预习过程中一定会遇到一些问题,这些问题在他们预习的过程中被记录下来,在课堂学习过程中能与学生、老师交流讨论,从而有效地解决问题。我想,这种学生有目标的预习过程,一方面突出了学生的自主学习,体现了学生在学习过程中的主体地位;另一方面,学生的预习也不是没有目的的,而是在教师精心设计的问题下进行的,学生的预习应该是高效的,能起到事半功倍的效果,这也是体现了教师在学习过程中的主导性。 二、课堂展示交流 针对学生的预习目标,教师精选几个富有典型性的课堂学习目标,让学生参与学习,交流讨论,解决问题。当然课堂学习目标大多是从学生的预习目标中来,只是经过教师的再次筛选提炼,设置一些能够切合文本,又能以点带面的问题,从而能收到举一反三、触类旁通的效果。还以《苏州园林》教学为例,我设置了以下的学习目标: 1.将你选择抄写的精彩语段能够自然流畅的朗读,并能简单说说你认为它精彩的理由。2.苏州园林的总特征是什么?它与四个讲究是什么关系?3.四个讲究在哪些段落介绍的?分别运用了哪些说明方法?作用是什么?4.文中有许多类似“据说”、“似乎”、“绝大部分”的词语,在文章中能删去吗?为什么?你还能从文章找中出类似的词语吗?说说作用。5.能结合课文,谈谈本文的说明顺序。 这些问题的设置,是经过老师精心筛选的。课堂教学的重点也就是学生紧紧围绕教师给学生的学习目标来开展,在各小组组长汇报完各自小组同学的预习目标的完成情况后,教师积极引导各小组的学生参与到小组学习中,采用小组长负责制,紧紧围绕老师设置的问题展开交流讨论。在学习过程中,如果遇到一些有疑难的问题或者有争议的问题,学生就积极提出来,小组解决不了的,报告老师参与学生问题的解决。我想,这种在学生有共同的学习目标的前提下,学生参与课堂学习的过程中又会生成一些有价值的问题,这一点解决了有些老师认为,你设置的问题是不是会束缚了学生对文本的创造性学习。预设是前提,预设与生成相辅相成。 三、学生讨论的结果分两块展示 (一)朗读展示,读的是否自然流畅是标准 说说所选段落精彩的理由,这个是开放性的题目,学生可以从多角度来回答,比如,从表达方式的角度,从说明方法的角度,从修辞的角度,从在文中结构作用的角度,从说明文语言特点的角度,从概括的角度等等。教师要充分考虑到学生的所想,精心备好课堂教学中可能出现的情况。这样,才能在教学中处变不惊,顺利完成教学任务。 (二)上台展示 各小组将交流讨论所形成的成果展示在黑板上,学生展示的学习成果一定是同中有异,异中有同的,有的可能还是错误的,教师要积极参与交流讨论,积极引导学生,解读问题。在学生展示之前,学生已经讨论了课堂教学的大部分时间,体现了学生的主体性,将课堂主要时间还给了学生。教师只是在学生遇到问题时才参与到学生的问题的解决中,但是教师的引导性地位是不可或缺的。同时,在各组展示学习成果后,就需要教师的参与引导,指出不足,表扬优点,提出自己的意见供学生参考,将学生的学习成果进一步的升华。由此可知,学生的主体地位与教师的主导性相辅相成,缺一不可。 (三)课后反馈提升 这一点涉及到课堂作业的问题,许多语文老师对于语文课堂作业没有深入地认识,简单的认为布置一些教学配套的练习就可以了,我不是这么认为。我想,一节课的作业一定要能反馈你这节课所教学的内容,检测你这节课让学生学的怎么样。为此,我的作业就是学生在课堂上小组讨论所要解决的学习目标,其实,我的学习目标本身就是一个小问题,完全可以作为课堂作业,这个作业在各组代表在黑板上展示的过程中学生就可以利用这个时间段来完成作业。因此,我的课堂作业当堂做完,当堂上交,这样一方面避免了学生有抄作业的问题;另一方面,教师在课后批阅时能及时了解学生在那节课上的学习情况。 教师与学生关系论文:试论体育教师与学生和谐师生关系的建构 【摘要】师生关系,是教师和学生在教育教学过程中,通过相互影响和作用而形成和建立起来的一种特殊的人际关系。本文论述了体育教师与学生和谐师生关系建构的意义,分析了体育教师与学生和谐师生关系建构的前提,指出了体育教师与学生和谐师生关系建构的策略,以期为体育教师与学生和谐师生关系的建构提供参考依据。 【关键词】体育教师;学生;和谐;师生关系 师生关系是指教师与学生在共同的教育教学过程中,因其各自的地位、任务及规范行为的不同,通过相互影响和作用而形成和建立的一种特殊的人际关系〔1〕。这种和谐关系能否建立以及和谐程度,对教育活动及其效果具有重要作用。因此,从某种意义上说,师生关系是直接影响教学能否达到预期目的的重要因素。体育教学是以实践为主的教学活动,学生学习体育知识技能多是在体育教师与学生的相互交往中完成的,师生之间直接接触形成了更为复杂人际关系,其重要性更是不言而喻。笔者试图从意义、前提和策略三个方面来谈体育教师与学生和谐师生关系的建构。 1体育教师与学生和谐师生关系建构的意义 从宏观上讲,师生关系一直以来是我们当代体育教学理论中一个常新的教学话题。现在我们回过头来观查我国教育的几次改革,就会发现这样一种规律性的东西:体育教学改革的成败,很大的程度上取决于正确师生观的建构与否〔2〕。面对21世纪科学技术的迅猛发展给高校教育提出的许多新的课题,以及带来的学校师生关系发生的巨大变化的事实,在我国构建和谐社会的大背景下,提出建构体育教师与学生和谐师生关系具有现实意义。从微观上讲,和谐师生关系有利于教学的顺利进行;有利于教师的发展;有利于学生的发展。 和谐师生关系有利于教学的顺利进行。在动态的教学过程中,体育教师起主导作用,学生占主体地位。只有教师的教与学生的学融合贯通,教师的教授目标转换成学生的学习目标,教师的教学过程转换成学生的学习过程,引导启发学生自主探究,才能使教学活动充满生机,促进教学的顺利进行〔3〕。和谐师生关系有利于教师的发展。在和谐的师生关系中,体育教师为自己的努力能满足学生而充满着优越感。若是师生关系不融洽,教师很可能有较大的情绪波动,懒得把已知的知识“倒”给学生,一旦对学生失去了信心,对教学失去了兴趣,就更别说去想着法去“充电”了。可见,和谐的师生关系对教师的发展具有很重要的作用。和谐师生关系亦有利于学生的发展。古人说:“师徒如父子”。如今很多家长也说自己的孩子只听教师的话,教师说一句胜过自己说十句,这种现象是建立在良好师生关系基础之上的。学生生活上、学习上遇到了困难,也乐意去跟教师沟通,说出自己的想法,得到教师的理解和肯定,一起解决问题。在和谐的师生关系中,学生会大胆进取,开发思维,努力创新,使自己各方面的能力得到充分的发展。 2体育教师与学生和谐师生关系建构的前提 体育教师的自身素质是建构体育教师与学生和谐师生关系的前提。体育教师应具备高尚的思想品质和强烈的事业心、责任心以及勇敢、顽强的性格特征。教师应对自己的事业具有献身精神,尊重别人,勇于承担责任,这是体育教师在学生中具有吸引力的重要的人格特征。体育教师还需要有渊博的知识,多才多艺,兴趣广泛。作为一名体育教师,应有精深的专业知识,丰实的专业实践和渊博的学识,同时还要有不断学习的动力、毅力和能力,有博采众长、优选精华的功底,不断拓宽自己的专业面和更新专业知识。体育教师要想使学生对体育课感兴趣,参与体育活动,那么就必须有较强的业务能力。教师的业务能力、自身素质越强,吸引力就越大,就越能调动学生的主观能动性,激发学生学习兴趣,树立学习信心。 此外,体育教师在教学中的威信也是建构体育教师与学生和谐师生关系的前提。体育教师威信的建立取决于多个方面,有内因和外因的因素。外因包括整个社会对体育教师工作的支持和认同;学校领导、全体教师及学生对体育教师的重视、配合和尊重。内因包括体育教师本人的工作效能和工作业绩以及自身优秀人格的榜样作用。内因是关键,因为威信的建立主要靠自己的勤奋努力获得,而不是靠外来因素捧起来的。体育教师在教学中要注意促进师生间的心理交往与交流,与学生建立交融的情感,这是体育教师建立威信的关键,教师只有热爱学生、了解学生、关心和体贴学生,才会与学生融为一体,缩短师生间的距离,使师生关系更加融洽,使师生相互感知、相互理解、相互信任、相互吸引、相互影响、相互促进。为此,体育教师应该敞开心扉和所有学生交往,打消他们厌恶体育课的情绪。做良师一定要先成为学生的益友,只有这样才能引导学生热爱体育课,自觉参加体育锻炼,这对体育教师威信的建立起着重要的作用。 3体育教师与学生和谐师生关系建构的策略 树立正确的课程理念。新课程要求在教与学的过程中要建立和谐、民主、平等的师生关系,创建一个民主、生动、活泼的教学环境,发挥学生学习的主动性与创造性,进一步提高学生身心健康水平。首先,教师在教学中要树立民主与平等理念,要把学生作为教学的主体,要以平等的态度对待每一个学生,注重发扬教学民主,努力创造良好的教学氛围。在教学目标的确定、教学内容安排、教学结构的设计及教学方法的选择等方面,要坚持从学生的实际出发。在教学过程中,体育教师要允许和鼓励学生充分表达自己的不同意见。其次,教师要善于理解学生,要在熟悉和掌握学生心理特点和个性差异的基础上理解他们,了解学生的年龄特点、兴趣爱好、思维方式、认知水平和行为习惯等,教师要给学生一种亲切感,这样才能建立一种有效的教学合作关系,让学生时刻感受到教师在同他们一道学习,共同进步。 不断改进教学方式。教学活动是联系师生关系的纽带,教师要想使师生关系和谐发展就必须在教学方式上下功夫,充分考虑到大学生身体素质的差异性和学生学习的自主性,改变传统的“一刀切”和“齐步走”的教学方式,不断研究适合学生特点的和切实可行的分层教学和学生之间小组学习等方式,不断调动学生学习的积极性,使不同的学生都能享受学习的乐趣,以此改善师生关系,提高教学质量。 培养学生的民主意识。笔者认为,中国学生的民主意识普遍不强,主要表现在课堂上发言不踊跃,回答问题不积极,不善于提出问题,不敢对教师的观点提出质疑,不善于讨论,体育课也不例外。这在某种程度上亦是传统的教育观念所造成的。学生的传统观念不改变不足以建立和谐的师生关系。因此,高校体育教师应打破陈规,从多方面解放学生的思想,培养学生的民主意识,少一些盛气凌人,多一些和蔼可亲,少一些打击批评,多一些鼓励赞赏。教师应尽可能创设出宽松、民主、和谐的教学氛围,为学生主动学习、积极思维创造必要的条件。在这种民主气氛中,学生能够轻松愉快地学习体育知识,掌握体育技能,从而使学生的思维更加活跃,想象更加丰富,交流更加积极,练习更加勤奋,从而促进学生的身心发展和健康成长。在这种民主氛围中,和谐师生关系也就慢慢建立起来了。 提高教学评价的科学性。教学评价的科学性对和谐师生关系的建立具有十分重要的意义。传统体育教学中,教学评价严格按统一的标准即考试成绩进行评定,忽视了学生基础的差异性,没有将学生的学习过程和学习态度列入评价范围,特别是对一些先天身体素质不好但学习很认真的学生显得不够公平,严重扼杀了这部分学生的体育学习积极性,这可能也是导致学生为什么喜欢体育却讨厌体育课的主要原因之一。科学的评价体系应以促进全体学生的健康发展为目标,把评价的重点放在纵向评价上,强调个体学生的进步,也可把同学与同学的相互评价纳入评价中,这样做体现了师生之间的相互信任,是建立和谐师生关系的一种必要手段。 4结论 在我国构建和谐社会的大背景下,提出建构体育教师与学生和谐师生关系具有现实意义。和谐师生关系有利于教学的顺利进行;有利于教师的发展;有利于学生的发展。体育教师的自身素质和威信是建构体育教师与学生和谐师生关系的前提。体育教师与学生和谐师生关系的建构的策略主要包括树立正确的课程理念,不断改进教学方式,培养学生的民主意识以及提高教学评价的科学性。 教师与学生关系论文:浅谈体育教学中教师主导性与学生主体性作用及其关系 【摘要】体育教学是教师引起、维持与促进学生学习的。而在体育教学过程中,教师主导着教学活动的方向、进度与内容,但学生又是学习的主体,是学习活动的主人,只有充分调动教师和学生两个方面的积极性,才能保证体育教学活动的顺利进行。体育教学中体育教师的主导性和学生的主体性是一种相辅相成的、相互促进、不可分割的和谐统一的关系。 【关键词】体育教学;教师;学生;主导性;主体性 (一)教师的主导性 教师的主导性是对学生的学习动机、兴趣、学习进行深入了解,从而不断激发学生的动机和学习积极性,使师生融洽地、相互配合地去实现教学目标。因此,学生学得越好,学生的主体性越强,就越说明教师了解学生、理解教材,教师的主导性表现越强。教师的主导性表现其一,指导作用。在教育教学活动中,教师不仅要指导学生学习知识,还要培养和提高学生的综合能力,全面发展学生的身心。其二,示范作用。示范性是学校教育对教师的基本要求和教师活动的基本特征。教师的示范,具有参照、比对、模仿、准则等意义,所以,教师的示范作用很重要。其三,组织作用。组织课堂教学,才能使学生学有目标、学有内容、学有所获。其四,评价作用。教师的教学评价是对学生学习活动的回应,使学生在各学习与评价中不断调整自己,使学习效果达到最佳。 (二)学生的主体性 学生是认识活动的主体和学习的主体。学生对知识的掌握是自我内化的过程。而学生的主体性主要表现在:其一,学生是教学活动的重要组成部分,没有学生就没有教学过程。学生可以对教师讲授的内容根据自己的兴趣;根据对自己的升学、提高、发展是否重要等简单的价值判断对教师的主导性作用进行内容性选择。其二,学生是教学活动的积极能动的参与者和学习实践活动的主体。教育活动中学生要通过自己的主体性集中和组织自己的心去倾听、去理解教师发出的教学信息。按教师的要求进行学习,还能充分调动主观能动性,能独立思考,创造性的进行学习。三,教育活动中学生具有积极的、主观能动性的主体性反映,学生能感受到教师在教学过程中努力培育学生的主体意识。 (三)主导性与主体性关系 体育教学既不是以教师为中心的被动接受式,也不是以学生为中心的纯粹发现式在体育教学中,学生虽然进行的是接受学习,但他们是教育信息的能动接受者,他们在教师的引导和指导下,通过内化,进行的是有意义的学习,可见教师的作用在教学中是不可或缺的。教师主体与学生主体的关系,在认识层面上,教师:“闻道、授业在先”、“术业有专攻”,在伦理层面上:教师尽管是国家伟大道德观念的发言人,但在人格上同学生处于完全平等的地位,学生有权要求教师尊重自己的人格,平等相处,也有自主、独立、创造性地学习和生活的正当权利[1]。 教师的主导性与学生学习主体行是相互依存、相互促进、和谐发展的关系,是教师的主导作用充分发挥才能保障学生学习主体地位的实现。在中学体育教学过程中,体育教师在传授体育知识和技能和学生体育知识和技能的掌握,是学生通过主体体验所获得的内容。所以,体育教师的主导性和学生主体性是一种相辅相成的互促进、不可分割的和谐统一的关系。 一、体育教学中发挥教师主导性作用 在整个体育教学过程中,教师的主导性表现在怎么教。教师的教是为了学生,学生的学需要教师的教,需要教师正确的指导、正确的教;教师的主导性表现在有意的启发上体育教师将那些基本动作传授给学生后,学生通过不断的练习不断的理解。教师再积极的引导、端正学生正确的学习目标。教师应该再学生掌握了基本技术原理上,积极引导,提出问题,指出新知识点,扩大学生们的思维空间,有利于学生获得知识,发展能力;教师的主导性表现在鼓励上体育教师在教学过程中,充分利用自己所处位置,发现学生身上的闪光点,对他们的动作给予肯定和鼓励。教师的一切教学行为对学生主体地位的实现和教学效果都有决定性的影响。只有充分发挥教师的主导作用,才能实现学生的主体地位。 二、体育教学中学生的主体性的发挥 体育教学重视发挥学生的主体作用。其一,学生要树立自我主体意识。真正使自己成为学习的主人、课堂的主体。学生对学习过程的自我觉识、自我发展和自我素质提高的过程。教师传递的只是信息,学生通过老师传递信息获得知识。培养学生主体意识,其增强学生课堂上的主体地位,使学生逐步产生自我期望、自我激励,形成积极、稳定的学习态度,使学生展示创新精神。其二,学生要强化学习参与意识。要培养思维的敏捷性、独立性、创造性,达到学会学习的目的。其三,学生要成为学习的主人,必须懂得怎样做学习的主人,学会掌握知识的方法,培养自主学习、独立思考的能力并有不断创新的精神。 学生主体作用能否得到充分的发挥,关键取决于教师主导作用的发挥,只有教师教学主导作用和学生学习主体作用有机结合,学生主体性地位才有保证。只有充分发挥教与学的两个积极性,才能达到最佳的教学效果。 三、结论 1.教师主导作用的发挥应该是实现学生主体地位的根本条件,教师需要学生的学,学生需要教师的教,只有建立互尊互爱的师生关系,教师在教学中体现出尊重和热爱学生,了解学生的思想和感受,才能真正把学生置于主体的位置,激发学生的学习兴趣和动力,调动学生的学习积极性,实现其主体价值。 2. 老师要培养学生的学习兴趣,并指导学生学习体育知识和体育技能,注重培养学生的独立性和自主性。在体育教学中,要注意体育基本知识、基本技能的传授,掌握体育锻炼方法,提高运动能力,帮助其培养终身体育意识,使学生乐于学习并终身受益,为终身体育奠定基础。 4.体育教学是教师的教和学生的学相结合或相统一,是随着体育学科的建立出现的自然现象。是教师指导学生进行学习的活动。在这个活动中,学生掌握一定的体育知识、技能、技术,同时促进学生身心和谐发展形成一定的思想品德。通过强化“教师的主导性”来充分调动“学生的主体性”,二者是相辅相成、相互促进。 教师与学生关系论文:高校教师身份转变与培养优秀学生干部关系的思考 [摘要]青年兴则国家兴,青年强则国家强。作为国家优秀的后备军,高校学生干部的培养不仅是高校的课题,也是教育界乃至社会亟待解决的课题。本文基于对高校学生干部成长实践的观察研究,发现并总结了高校教师身份转变对优秀学生干部培养产生的巨大的正向影响。 [关键词]高校 学生干部 培养 现今社会,无论是企业的竞争还是国际竞争,其实质都是人才的竞争。人才的培养需要家庭社会和学校三方面共同努力,相互配合。基于我国教育政策及教育现状,高校教育对于高素质人才的培养显得尤为重要,作为高校教师,教师是否具备培养能适应现今高速发展社会的创新型人才的素质是关键。然而,在这个大学生活日趋社会化,大学生性格日趋个性化的时代,高校教师仅靠理论知识和以往的经验积累已法适应新时期的人才培养体系,难以培养出优秀的学生干部。 然而,高校优秀学生干部在高校学生组织建设,校园文化传播和校园活动举办中都扮演着领头羊的身份。因此,培养优秀学生干部不单单是社会的需要,更是高校建设自身的要求。针对“如何培养出优秀学生干部”这个课题,我国教育领域发表的论文数不胜数,方法也千奇百怪。然而,在如今这个学生性格发生巨大转变的高校小社会,以往的培养方法发挥的威力越来越弱了。因此,我们应当重新审视我们的高校大学生,重新建立起一套灵活科学的学生干部培养体系。教师身份转变便是一个培养高校优秀学生干部的好方法。经过两年多的边研究边实践,我们成功地验证了高校教师身份转变对优秀学生干部培养所带来的巨大成功。教师是学生的亲人。教师是学生的朋友。教师是学生的老师。 一、教师身份转变概述及其意义 身份转变是从一种身份状态转变为另一种身份状态的过程。在这个过程中,原有的身份可能从此消失,也可能是暂时的消失,还有可能是兼容两种身份状态。高校教师身份转变的意思是指高校教师在教育或者培养学生时由教师的身份向其他身份的转变,在这个过程中,高校教师的教师身份不变,但是高校教师的身份处于隐性,转变出来的新的身份处于显性状态,当教育或者培养结束之后,教师身份又重新呈现显性的一面。 (一)高校教师身份转变是部分的转变而不是总体的转变 高校教师身份转变是为了更好地做好学生工作,转变是富有针对性的转变,而不是总体上的转变。在教导学生上,一般来说,教师身份转变是为了让问题学生能够转换位置,引起与问题学生的共鸣并以此起到教育感化的作用,这个身份转变常见于小学和中学。在培养学生干部的层面上,教师身份的转变是一种主动的转变,教师通过转变教师身份培养学生干部,以此培养出学生中的优秀学生干部群体。无论是问题学生引起的被动转变还是优秀学生引起的主动转变,教师身份转变针对的都是部分而不是整体。整体上教师依然是教师,教师需要维护自身权威。 (二)高校教师身份转变是理论上的转变而不是实质上的转变 教师身份转变是通过把本身的教师身份隐匿不谈,重新塑造一个身份进行学生工作。这个过程中,教师对于目标群体来说,教师既是教师,又是另外一个身份的持有者。而教师身份处于隐形,另一身份处于显性。当这个过程结束之后,教师身份重新处于显性,另一身份消失不见。对于非目标群体来说,教师身份始终没有改变。由此可见,无论是教师身份转变针对的目标群体还是非目标群体,教师身份的转变都只是存在理论上的转变,而非实质上的转变。 (三)高校教师身份转变是暂时性的转变而不是永久性的转变 教师身份的转变是有针对性的,也是有时限性的。高校教师可能因为问题学生转变身份,也可能因为培养学生转变身份,但是不管是因为哪种原因转变身份,高校教师的身份转变都是暂时的,当问题得到解决或者需要通过另外的方式对问题进行解决,教师身份转变的状态就可能终结。 高校教师转变身份对学生干部进行培养一种非常巧妙而有效的教育培养方式。这种方式通过身份的转换容易形成共通和共鸣,能够让高校教师做到“从学生中来,到学生中去”,真正做到,立足于学生干部培养需求,制定相关的培养计划。同时,在优秀学生干部培养上,这种培养方式能够让学生干部打成一片,形成一种优质师生关系的良性循环,为培养工作打下了良好的基础。 通过转变高校教师身份来培养优秀学生干部既是一种新型的培养方式,又是一种传承以往培养经验的培养方式。这种培养方式顺应了现代社会的发展潮流,满足了90后甚至00后的性格要求,是一种科学有效的培养方式。 二、结语 综上所述,在当今这个传统教育方法无法培养出全面优秀的学生干部人才的高校,教师能够通过转变身份培养优秀学生干部。当教师身份转变培养体系得到建设和进一步的推广,高校的学生干部培养将会更加高效,培养出来的人才素质也会更加全面。在这个本质是人才竞争的时代,教师身份转变培训体系将会弥补我国培养体系的不足,培养出更多社会所需要的更全面的人才。 教师与学生关系论文:新课标下体育教师与学生之间的谐关系 体育教师是学校各项活动的组织者和校园氛围的缔造者,因而体育教师与学生关系是学校关系的基础与核心。一定意义上讲,体育教师与学生关系决定了学校的教学关系和教育质量的高低。因此,建立、健全符合时代要求的新型师生关系是当前教育界一项重要的任务。我认为新课标下现代体育师生关系应该包括下列四种关系。 一、新课标下体育教师与学生的关系是一种民主、平等的人际关系 同教师一样,学生也有着人所具备的一切尊严和品格。教师在要求学生尊重教师的人格、尊重教师的劳动的同时,也要尊重学生的人格。这是社会主义人道主人的基本要求。教师要把学生视为具有一定社会价值的社会意义上的人,而不能只把学生视为未来的驯服的工具、恭敬顺从的“奴仆”或“后备的机器”。长期以来,由于受以“礼”、“仁”为核心的封建教育思想的影响,我国中小学中的师生关系大多属于比较典型的“主仆型”关系,唯师独尊,唯师独从,而学生最基本的人格却得不到尊重。当前,不尊重学生人格的现象相当普遍,在经济、文化、教育欠发达地区更为突出。主要表现为:体罚(包括罚站、罚跑、罚干、打骂、讽刺和挖苦)。对身体素质差、身体协调能力不好学生、生理上有缺陷,或服饰贫酸的学生漠不关心,甚至予以冷落,其实质也是对学生人格尊严的忽视与权力的侵犯。民主、平等是现代师生关系的基础,离开了这一点,现代师生关系也就无从谈起。师生之间的主要矛盾应该在教师方面,也是处理好师生关系的关键,因而在建立民主、平等新型师生关系过程中起主导作用。 二、新课标下体育教师与学生的关系是一种相互信赖的朋友关系 在体育教学过程是一种多边合作过程,只有教与学“合作”默契,才可能有高的教学效率。教、学合作的必要条件之一是教师主动与学生建立一种相互信赖的朋友关系。相互信任是师生建立朋友关系的前提。其实,教育本身就是一种信任,这种信任,既包括社会、家长和学生对教师的信任,也包括教师对学生的信任。学生信任教师是有条件的,其一,教师要有较强的奉献精神和敬业精神。所谓奉献精神就是对教育事业的献身精神;所谓敬业精神,即精益求精的精神。只有有了这两种精神,教师才有可能成为教学水平高、教学能力强的优秀教师,才能成为学生信赖的良师。其二,教师心灵的窗户要始终向学生敞开着。如果教师的心灵对学生是一个未知的世界,学生就不可能主动靠近教师,更不可能与教师交朋友。教师应该经常同学生一块开诚布公地探讨对社会、对人生、对班级工作和教学工作的看法与认识。只有学生信任了教师,才会接近教师,才会和教师说真话,说心里话,才能和教师交成知心朋友。大量实践表明,成为朋友的师生之间,彼此都充满了信心。这种双向的期待和影响大大缩短了教与学之间的距离,一方面增强了教师教好学的信心,另一方面使学生更加自信,自觉地完成作业。 三、新课标下体育教师与学生关系是一种服务与被服务的关系 从观念上讲,教育是为政治服务的。在漫长的封建社会里,教育为封建专制特权政治服务,因而对学生培养的目标是驯服的工具和恭顺的奴仆。在资本主义时期劳动力属于机器的一部分,学生则被视为“后备的机器”。无论是驯服的工具,还是“后备的机器”,学生作为待用的工具的性质并没得到改变。在社会主义社会,作为社会主义未来的建设者和接班人,学生在教育中地位发生了根本变化,学生成为学习的主体,因而在教育中具有双重性,一方面,它是辩证唯物主义和无产阶级世界观、人生观、价值观的教育对象,另一方面,作为“发展中的人”,他又是学习的主体,因而被视为教师服务的对象。正如《面向21世纪的教育》'国家教育发展研究中心(所说“离开了学生主体性的发展,教育则失去了依托和生命力”。 四、新课标下体育教师与学生的关系是一种指导与被指导的关系 “教”与“学”(的关系教与学的关系是师生关系的内涵。但现代教学中的“教”已不再单指“传道、授业与解惑”了,它包含下列几个方面的意义:第一,学高为师。教师“闻道在先,术有专攻”,掌握着教学的方向、内容、进程和质量,自然成为学生学习的指导者和知识的源泉。渊博的知识、高超的教育教学技巧和艺术,是教师在学生心目中树立良好形象、权威地位和示范作用的第一因素。第二,身正为范。在学校生活中,教师要自觉或不自觉地成为学生的楷模。教师许多高尚的品质,如强烈的爱国主义和集体主义观念、待人热情、正直、诚实、准时守约、乐于助人、勤奋以及公开承认和纠正自己工作中的错误等都会给学生留下深刻印象,成为学生学习的榜样。在此基础上,教师要逐步引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观。第三,指导学生个性健康发展。指导学生身心健康发展,特别是培养和强化学生的自信心和自尊心是教师“教”的重要内容。自信是人的一种十分可贵的心理品质。但自信心并不是先天就有的,而是以能力为媒介后天逐步习得的。一般地,能力强的学生,自信心就强,能力差的,则往往缺乏自信。能力是在活动中逐步形成的。经常开展各种教学活动,创造条件让学生参与教学并取得成功,是培养和强化学生自信的有效办法。只有自信,才有自尊,才有自强。 综合上述,以上四种关系融为一体,共同构成了新课标下现代体育教师与学生基本关系是;也是民主、平等的现代师生关系的基础。同时教与学是师生关系的内容与核心;服务与被服务既是师生关系的表现形式,又是现代师生关系的实质,而相互信赖的朋友关系则是现代体育教师与学生关系的根本保障。 教师与学生关系论文:大学英语教学中教师交际行为与学生英语学习动机的关系研究 [摘要]动机是二语/外语学习中很重要的一个因素。建立在动机上的教学和二语习得方面的研究理论基础之上,文章通过实证研究探索高校英语教师从以下四个方面对非英语专业学生的英语学习动机的影响:教师与学生的相似程度、教师与学生的团结程度、教师的言语亲和行为以及非言语亲和行为。研究简单地呈现了当前高校非英语专业学生的英语学习动机的现状,并对如何提高大学生英语学习动机提出了一些建议和意见。 [关键词]大学英语教学 教师交际行为 学生学习动机 在中国,英语是大学里学生投入大部分时间和精力的一门课程。在某种程度上,学生的英语成绩决定着他们的学业甚至未来。因此,如何在大学里激发学生学习英语对英语老师至关重要。中国的动机研究主要是从以下两个方面进行的:一是动机和其他学习因素之间的关系;二是动机对学习成绩的影响。但是这些研究都是从学习者层面进行研究的,很少有研究涉及教师对学生学习动机的影响,更少有研究涉及英语教师的交际行为对学生学习动机的影响。建立在以前学者研究的基础上,本文试图探索大学英语教师的交际行为对学生英语学习动机的影响,并明确英语教师交际行为对学生英语学习动机最有影响的方面。 一、教师交际行为构件 为了准确地理解教师交际行为对学生学习动机的影响,研究必须明确具体的教师交际行为是什么。研究者们指出学生肯定的学习成绩与教师与学生的相似程度(homophily)、教师与学生之间的团结程度(interpersonal solidarity)、教师的亲和行为(teacher’s immediacy behaviors)有关。 相似程度(homophily)是指个人之间在信念、价值观、行为等方面的相似性。Fulcher 和Andersen指出,人际交流持久的原则的是说话者与听话者之间的相似性促进了交流的有效性。除了交流的有效性之外,相似程度还被认为在人与人之间产生了更多的互相喜欢感。而且对听话者的观点、信念都有很大的影响。Simons et al表明相似程度对听话者对说话者的信任程度有着很大的影响。人际团结(interpersonal solidarity)指的是交际双方所感知到的心理亲近感。学生们在对老师有效性的评价中把他们与老师的团结程度放在非常重要的地位,那么,师生关系与学生的学习之间一定有着不可忽略的关系。亲和行为(immediacy behaviors)是指对交际双方的心理亲近感起作用的交际行为。亲和行为可以分为言语亲和行为(verbal immediacy)与非言语亲和行为(nonverbal immediacy)。大量研究表明教师的亲和行为与学生学习之间有着密切的关系。 二、调查对象、调查设计 为了发现以上四个方面的教师交际行为对学生英语学习动机的影响,本研究对陕西省榆林学院非英语专业317位二年级学生进行了实证调查。他们的平均年龄为19岁。在进入大学的一年半时间里,他们由不同的英语老师授课。所有的研究对象都是自愿参与本次研究的。学生使用的教材有《新视野大学英语》和《新编大学英语》。本次调查发出有效问卷317份,收回有效问卷317份,有效率达100%。并通过SPSS(13.0)统计分析软件,对问卷结果进行了分析。 这次调查主要采用问卷调查法,用Richmond动机测试量表(AMTB)测试学生的动机强度,用McCroskey,Richmond and Daly的测试问卷测试学生对自己与教师相似程度的看法,用Andersen的测试问卷测试学生对自己与教师人际团结程度的感知,用Gorham的测试问卷测试学生对老师使用的言语亲和行为的感知,用Richmond et al的测试问卷测试学生对老师使用的非言语亲和行为的感知。问卷的客观题包括两部分:一是学生的背景知识,包括专业、性别、年级。二是调查问卷,共有70个题项,其中1~4为检验学生与教师的相似程度与学生英语学习动机的关系;5~24为检验学生与英语老师的人际团结程度;25~44为检验学生对英语老师言语亲和行为的看法;45~58为学生对英语老师非英语亲和行为的看法;59~70为学生在英语课堂上对学习英语的感受。采用Likert量表测量,此调查旨在研究:英语教师的交际行为是否对非英语专业大学生的英语学习动机有影响?英语教师的交际行为对非英语专业大学生英语学习动机的总体影响是怎样的?以下哪个方面教师的交际行为对非英语专业大学生的英语学习动机的影响最大:教师与学生的相似程度、教师与学生的团结程度、教师的言语亲和行为还是非言语亲和行为?受试对象被要求在规定的时间内独立认真完成所有问题,从而保证了本次研究数据的可信度。数据统计采用多人交叉验证的方法,以确保其准确性。 三、数据收集与结果分析 通过数据收集,结果分析显示了教师交际行为的四个方面——言语亲和行为、非言语亲和行为、相似程度和个人团结程度对学生学习动机影响的平均值分别为62.44、51.71、11.38、55.03。标准差分别为11.88、9.16、3.77、11.86。显然言语亲和行为的平均值大于个人团结程度的平均值,而个人团结程度的平均值大于非言语亲和行为的平均值。教师与学生相似程度的平均值最小。标准差是表示一组数据离散程度最好的指标,其值越大,说明次数分布的离散程度越大;其值越小,说明分布的数据比较集中,离散程度越小。言语亲和行为的标准差为11.88,个人团结程度的标准差为11.86,非言语亲和行为的标准差为9.16。由此可见教师交际行为确实对学生的学习动机有很大的影响。 通过教师交际行为与学生学习动机的相关性分析,发现英语教师的整体亲和行为、言语亲和行为、非言语亲和行为、人际团结程度、相似程度与学生学习动机的相关系数分别为0.63、0.53、0.58、0.58、0.49。可以看出,对学生的英语学习动机影响最大的是教师的非言语亲和行为,其次是人际团结程度,接下来是言语亲和行为,对学生的英语学习动机影响最小的是教师与学生的相似程度。然而,当言语亲和行为与非言语亲和行为结合起来时,它们对学生英语学习动机的影响超过了学生与教师的团结程度。由此可见,在大学阶段,师生关系的亲密程度并不像学生在课堂如何感知教师的行为那么重要。 亲和行为是缩短个人之间身心距离的行为,所以,为了保证课堂教学的有效性,教师必须要与学生保持亲密的关系。与言语亲和行为相比,教师的非言语亲和行为是教师对学生关心爱护的真实反应。因此,教师非言语亲和行为对学生的学习动机有着较大的影响,所以在课堂教学中,教师应该特别注意自己的非言语交际行为并且把这种行为明白无误地传达给学生。非言语亲和行为的实现要在言语亲和行为的辅助下才能实现,而且它们通常是一起发生的。所以,它们在很大程度上是互相依赖的。有时候学生从教师的言语交际行为中获得大部分信息,有时候学生从教师的非言语交际行为中获得大部分信息,当然,也有时候学生结合教师的言语交际行为与非言语交际行为来获得信息。所以,在课堂教学中,言语亲和行为与非言语亲和行为的结合比其他的交际行为更加有效。 对大学生来说,他们与教师的相似程度对他们的学习动机似乎并不重要,他们更容易受水平比他们高的教师的影响。他们期望他们的英语教师知识渊博且能有效传达知识。 四、结论 1.英语教师应该提高对自身交际行为的意识。教师意识到自己的专业知识和自己的行为在教学中起着重要的作用是非常有必要的。这样的话,教师就可以有意识地注意自己的行为举止,也就能够更主动地处理好师生关系。通过问卷调查发现,学生们更喜欢课堂上经常使用言语或非言语亲和行为的教师,特别是使用微笑,手势,眼神交流,表扬,声音富于变化的教师。教师的交际行为,特别是流露出关爱支持的行为,是一种性格特点,但是,这种性格特点可以通过训练得到改变。教师们可以通过在职培训来自我监控自己的课堂交际行为以便于更好地意识到他们的交际行为对学生的影响,反思自己的教学行为并且观摩同事的课堂教学对于监控或调整自己的课堂行为也是非常有帮助的。在教学过程中,如果教师能有意识地使用某些交际行为,比如在教室内走动、与学生进行眼神交流、使用手势语、微笑、点头、针对不同的教学内容,保持适当的音量、适中的语速、恰当的沉默和话语停顿,运用适时的升降调、抑扬顿挫的语调等吸引学生的注意力,并引导学生对所提问题的思考和领会,有助于学生上课集中注意力,提高学习积极性。 2.建立积极良好的师生关系。良好的师生关系,不仅能够轻松地调动学生的兴趣,而且学生的学业成绩也会迅速提高。教师要让学生积极主动地运用所学英语知识在创设的语境中参与自由交流,要像朋友一样平等对待他们。在课堂上教师既是良好的引导者,又是一个热心的、耐心的听众,还应该是学生一个谈得来的朋友。建立良好的师生关系意味着教师要对学生的需求、情感和观点给予重视。英语教师应当温和、平易近人、平等对待每一个学生,保持自己的行为始终一致。良好的师生关系可以拉近师生之间的心理距离,增加学生对教师的信任和喜爱,对于提高英语教学质量有着极为重要的意义。 3.创造轻松愉悦的学习氛围。在轻松愉悦的学习氛围中,学生学习情绪反应积极,思维活跃,有利于个体的发挥。研究表明,亲切活跃的课堂气氛有助于激发学生的创作灵感。学生的学习潜力是无可估量的,而教师所需要的就是引导他们学会思考,探索方法。教师可以通过耐心地鼓励学生,肯定学生的努力,提供一些学习方法,让学生在不用担心犯错误会受到批评等来创造一个轻松愉悦的学习氛围。教师应当努力了解学生的内心世界,尊重学生的个性、想法与自我价值观。轻松的课堂氛围有助于学生放松,感受到支持,从而建立起学习的自信心。 教师与学生关系论文:浅谈教师主导性与学生主体性的关系 摘要:教师的主导作用,主要表现在“导”教学目标、"导"学习方法、“导”师生情感和"导"个性发展。在教学过程中教师的主导作用和学生学习的主体性,主导与主体的关系,在教学中如何让发挥教师的主导作用和学生的主体性。 关键词:主体;客体;同一性;斗争性;内因;外因 教师主导性与学生主体性相结合是教学实践中的一个重要原则。从教学运动的主体和客体、同一性和斗争性、内因和外因的互动关系上作理论和实践上的辨析,有利于确立教师和学生在教学实践中的地位,正确处理好师生关系,促使教师转变教学观念,更有效地贯彻落实好这一原则。 关于教师和学生在教学实践中的地位问题的探讨,有四种最基本的观点:一是“教师中心论”,二是“学生中心论”,三是“教师和学生双主体论”,四是“教师主导学生主体”论。教育领域曾经盛行的“教师中心论”和“学生中心论”,由于存在着严重的思想缺陷,人们已对其进行了深刻批判。虽然“教师和学生双主体论”思想得到了人们极大认同,但它在教学实践中也存在着难于操作的缺陷。因此,就理论和实践两个层面,对教师的主导性和学生的主体性进行关系辨析,不仅必要,而且对教师提高认识、转变观念、推进素质教育实施具有极其重要的现实意义。 教师主导性和学生主体性相结合是教学实践中的一个重要原则。在课堂教学实践中,人们在对教师和学生的地位和作用的处理上总会出现一些偏差。为此,我们有必要对两者的关系进行理论上的辨析。 教师主导性和学生主体性的结合,其实质就是两个能动性的统一。在教学中只有同时发挥了两个能动性的作用才能达到教学的真正目的。 1 心中有学生 学生的身心发展特点和规律是教学的一个重要依据。教学就是要适应并促进学生的身心发展。教师在教学中必须改变忽视学生或“目无学生”的传统做法,真正做到“以生为本”和“目中有学生”,切实尊重学生的身心发展特点,从学生实际出发来确定教学法。在教学中,加强对学生的年龄特征、性别差异以及兴趣、爱好、动机、性格、气质、能力等个性差异的研究,加强对学生已有知识结构和对现有知识的感知、接受、理解、应用等方面的研究,这不仅有利于因材施教,而且有利于调动学生学习的积极性。 2 目的性教学 教学作为一门艺术,就是要寻找一种简约高效的教学方法,使教师因此可以少教、学生因此可以多学。提高教学的目的性是一个很重要的方法。加强目的性教学,首先是教师要明确“为什么教”、“教什么”、“怎样教”等一系列问题,然后让学生建立起学习的“心向”。要培养学生学习的“心向”:一要培养学生学习的兴趣和信心,让学生产生学习的愿望;二要让学生明确学习的意义、目的、任务,让学生知道“为什么要学”、“学什么”;三要教给学生一些必要的学习方法,让学生知道去“怎样学”。加强目的性教学的真正目的,是为了提高学生学习的自觉性和主动探究知识的能力。 3 教学合作 教学是通过师生双方的互动和合作而共同完成的。教师的教,如果没有学生的学的配合,将成为一种缺乏“生气”的教学;学生的学如果没有教师教的指导,将变为单纯的自学,学习难免走弯路。教学双方要合作得好,一方面,教师必须把学习的主动权交给学生,让学生积极参与到教学中来,在教学上不搞“满堂灌”和“填鸭式”,给学生留有思考、发言的时间和机会;另一方面,教师必须发挥教学民主作风,尊重学生的意见和见解,在是非曲直问题上积极疏导,而不采用“压服”的方法,注重在课堂上营造师生间的情感和精神方面的双边氛围。此外,教师还必须利用学生的“向师性”的特点及求知渴望,积极改善教学手段,引导学生努力学习。 4 启发式教学 教师和学生要充分发挥自身的能动作用,采用启发式教学。启发式教学旨在引导学生走,而不牵着学生走,激励学生学而不强迫学生学,启发学生积极思考而不代替学生作出结论。启发学生,教师应注重把握教学时机,积极开启学生的未知欲,使学生的思维处于活跃状态。具体做法是,当学生有求懂的欲望而又弄不懂时,教师可通过置疑、对比等手段进行引导;当学生有说的愿望而又说不出或怕说不好时,教师可通过提示、打比方等手段进行引导。启发式教学的真正用意,就是要求教师在教学中让学生自己开启知识大门,让学生自主构建知识和知识的意义,教师主要的功能是起“搭架”和“抛锚”作用。 5 教学信息的有效交流与反馈 从信息学的角度而言,教学过程是师生教学信息双向交流与反馈的过程。教师和学生都是信息源,都是信息接收器。教师主要通过讲解、提问、评价等方式向学生提供信息,学生主要通过答疑、作业等方式向教师提供学的信息。在教学中,教师既要向学生提供教的信息,又要从学的信息中了解“学情”和“教情”。同理,学生也要向教师提供学的信息,也要从教的信息中不断检验、巩固、纠正自己的学。由于教学信息的交流和反馈是联结教与学的纽带,因此建立起科学的信息传输与检测系统是非常重要的。教师在这一系统中应发挥自己的主导作用,通过对课堂教学的有效组织、指导、调节、控制等管理环节,让学生更有效地掌握知识并获得发展。由此可见,教师迅速、正确地输出信息给学生,并及时、准确地从学生的学习中获得传入的反馈信息,以判断教学情况,使教学保持最佳的动态平衡,是取得良好教学效果的关键。 从严格意义上讲,两个或几个孩子在一起并不一定意味着合作。“老师,他都不说。”“老师,他一直在玩。”或“老师,他们在讲话……”等等的抱怨声,在小组合作讨论中很常见。到底什么是合作呢?查了查字典,“合作”在现代汉语词典上是这样解释的:为了共同的目的一起工作或共同完成某项任务。俗话说“尺有所长,寸有所短”,每个人都有自己擅长的,在合作中,可以取长补短。另外,”仁者见仁,智者见智”,每个人对同一件事的看法也各有不同,合作学习可以充实学生的认识,获取最好的答案。合作学习是一种富有创意和具有实效性的教学理论和教学策略体系,也是被世界上许多国家所采用的一种学习方式。正因为合作学习被许多国家所采用,对其进行实验研究的人也非常的多。合作学习是一个复合型的多层面的概念,每个研究者对其定义也各有各的看法。总的来说合作学习的活动大致可以分为四种:师生互动、生生互动、师师互动和全员互动。目前世界各国所研究的合作学习主要是指以生生互动为特征的合作学习。 合作学习不仅仅是一种教学策略,也是一种新的学习方式。教师把学生有意识的分配到异质小组中,让他们在小组中互相合作,实现共同的学习目标。合作学习是一种以异质小组为基本单位,通过师生、生生互动合作来促进教学,并以小组成绩作为评价标准的新型学习方式。他认为“合作学习是一种旨在促进学生在异质小组中互相合作,达成共同的学习目标,并以小组的总体成绩为奖励依据的教学策略体系。”合作学习是一种以异质小组为基本单位,通过师生、生生互动合作来促进教学,并以小组成绩作为评价标准的新型学习方式。 教师与学生关系论文:浅析体育与健康课程改革中教师主导性与学生主体性的关系 摘要:在新的体育与健康课程改革的进程中,我们要充分研究教师主导性和学生主体性的理念以及他们的相互关系,从中找出教师要做的工作,并不断的去探讨体育教法,在体育教学中通过合理优化教师的主导性,以此充分调动学生的主体性,让学生积极主动地从事体育学习,实现教学目标。本文中笔者就新课标下对教师主导性和学生主体性的理解,以及两者之间相互促进关系,谈谈自己的看法。 关键词:体育与健康;课程改革;教师主导性;学生主体性 一、问题的提出 在新的体育与健康课程改革的进程中,教师主导性和学生主体性的关系在体育教改实践中一直缺乏正确的指导,一直以来我们把教师的主导性理解为教师的管理性、权威性,因此就有部分人把教师的主导性理解为不好东西。而且,现在很多说法中都有将教师主导性和学生主体性对立起来的意思。似乎觉得主体性强了主导性就强不了,主导性强了主体性就强不了。结果导致有些教师在教学过程中不敢进行必要的教学管理,不敢进行比较严肃的体育教学,使体育教学变得虚无而肤浅。在教学实践中我们不能从一个极端走向另一个极端,而要充分研究教师主导性和学生主体性的理念以及他们的相互关系,从中找出教师要做的工作,并不断的去探讨体育教法,在体育教学中通过强化教师的主导性,以此充分调动学生的主体性,让学生积极主动地从事体育学习,实现教学目标。因此,笔者认为有必要对什么是教师的主导性和学生的主体性,以及两者之间的关系进行认真的讨论,以免造成理论上的一些混乱以及对当前体育与健康教学改革实践产生负面影响。 二、对教师的主导性和学生的主体性的认识 (一)关于概念的认识 1.关于教师主导性和学生主体性的困惑。 教师主导性和学生主体性的关系体育教改实践中一直缺乏正确的指导,不少教师其实在要发挥学生主体性的时候,可能并不知道什么是教师的主导性,学生的主体性,一直以来我们把教师的主导性理解为教师的管理性、权威性,因此就有部分老师把教师的主导性理解为不好东西的。而且,在很多说法中都有将教师主导性和学生主体性对立起来的意思。似乎觉得主体性强了主导性就强不了,主导性强了主体性就强不了。课程改革的进程的初期,笔者也深感困惑。 2.对教师的主导性和学生的主体性的认识。 笔者认为:教师的主导性可以理解为教师的指导性,应该是指教师对学生学习过程的设计和指导的质量,其中包括教学目标设置、重点难点的解决方案、课堂组织、教法的选择以及课堂气氛的创建等多个方面;学生的主体性可以理解为学生的主观能动性,是指学生对学习目标的清晰度和学习过程动力的强弱。两者的连接点是“学习过程”。也就是说教师的主导性就是体现在对学习过程的设计和指导,学生的主体性体现在学习过程中的学习的目标和动力。 分析来看,教师主导性和学生主体性是一个事情的两个方面。教师正确的引导,学生主动的学习,教师指导学生是为了更好的发挥学生的主体性。因此两者应该是统一的。没有正确的引导,所谓主动的“学”,只能是“瞎学”;而没有主动学习的引导,是不正确的引导,也只能是白费劲的“导”了。在实际的体育教学活动中,“正确的导”和“主动的学”也是紧密结合在一起的。只有学生的主动性而没有老师的正确指导的课,是一节无序的兴奋课,是一堂充满危险的课;没有教师的正确指导也没有学生主动学习的课,只能一堂消沉和放任的课;而有了教师正确引导而没有学生主动学习的课却是不存在的。因为,如果学生没有学习主动性,那么只能说明教师的指导是不正确、不恰当的;只有教师正确的指导与学生的学习相结合,才是一堂有效而充满乐趣的好课。可见那种把教师的指导性和学生的主体性对立起来,“非此即彼”的说法是不正确的,那种“充分发挥学生主体性而淡化教师主导性”的课,实际上是对学生的一种放任,对学生的一种不负责任。看起来热闹、活跃,但学生的活动不能正确指向学习目标,同时存在较大的安全隐患。那种所谓教师指导性太强学生主体性不够的课,其实教师的指导性并不强或者是不恰当。因为在教师的指导不能调动学生的主动学习,说明这是一种没有效果的指导,是不正确的指导。 (二)“教师的主导性”与“学生的主体性”关系的认识 教师的主导性和学生的主体性,是一个事物的两个方面,是相辅相成和相互促进的。在教学实践中,教师的指导性越强,学生的主体性就越强,反之,教师的指导性越弱,学生的主体性就越差。教学中教师的主导性主要在于:明白教学目标,然后对学生的学习动机、兴趣、学习步骤进行深入的了解,并根据教学目标和学习动机的关系来选定教材和设计教学过程,引导学生掌握学习方法和技巧,创建出有利于学习的课堂气氛。这样才能不断地激发学生学习动机和学习积极性,使融洽地、相互配合地去实现教学目标。因此,学生学得越好,学生的主体性就越明显,就说明教师了解学生、理解教材透彻、选择教法得当,也就是说教师的主导性越强。 因此说,在体育教学中,教师的主导性和学生的主体性,是一个事物的两个方面,是相辅相成和相互促进的。 (三)通过强化教师的主导性来充分调动学生的主体性 在当前体育教学改革中由于把教师的主导性和学生的主体性对立起来的认识,因而又派生出来一种“要淡化教师的主导性和强化学生的主体性”的错误认识,结果导致有些教师在教学过程中不敢进行必要的教学管理,不敢进行比较严肃的体育教学,片面欢乐的气氛,过多的安排与教学目标关系不大的游戏内容,使体育教学变得虚无而肤浅。笔者认为,绝不能把充分发挥教师的主导性和尊重学生的主体性割裂开来甚至对立起来。虽然在过去的教学中,有些教师存在不太重视发挥学生学习的主动积极性,研究学生的心理特点不够等问题,因而使体育教学显得比较死板,比较枯燥。但我们必须认识到,这并不是老师的主导性太强了,而是因为教师没有正确发挥其主导性的结果,因此教师的教师的主观、生硬和武断并不是正确教师的主导性。 三、结论 在新的课程改革的进程中,我们不能从一个极端走向另一个极端,而要充分研究教师主导性和学生主体性的理念以及他们的相互关系,从中找出教师要做的工作,并不断的去探讨体育教学中教材和教法搭配与选择,在体育教学中通过强化教师的主导性,类似充分调动学生的主体性,让学生积极主动地从事体育学习,实现教学目标。 教师与学生关系论文:高校教师创新教学行为与大学生创新能力的关系研究 [摘 要] 基于教师创新观与创新行为理论,综合大学生创新能力评价指标,分析了高校教师创新观的现状,采用问卷调查法考察高校教师创新教学行为对大学生创新能力(课外实践能力、自主学习能力、创新思维能力)三个维度的影响,并在此基础上进一步探究教师创新行为的维度,检验其与大学生创新思维能力的关系。数据分析的结果表明:教师创新教学行为与大学生课外实践能力显著正相关,与自主学习能力、创新思维能力无显著相关;教师课堂创新教学行为对大学生创新能力影响不显著,课外创新教学行为对大学生创新能力影响显著。高校应从课程设置、教学环节等不同方面改进创新人才培养策略。 [关键词] 创新观;创新行为;创新能力 0 引言 大学生作为创新人才的重要组成部分,是推动科技创新、经济发展和社会进步的重要力量。高校是创新型人才培养的摇篮,深入探讨高校创新教育,可以找到提高大学生创新能力的培养途径。 研究表明,教师对创新的认识存在一定程度的合理性,但同时也反映出一些问题,还存在许多的偏差、误解及矛盾之处[1]。关于大学生创新能力研究仍旧缺乏系统性与整体性[2]。学术界虽然对高校教师创新行为、大学生创新能力的研究都有涉及,但却缺乏对二者关系的探讨。 本研究考察了教师创新观现状,对大学生创新能力维度进行了划分,在此基础上探讨了高校教师创新行为与大学生创新能力的关系,从而有针对性地提出一些改革建议,以促进高校创新人才培养。 1 理论基础与研究假设 1.1 教师创新观及创新行为 Gardner、Runco和Russ研究发现“发散性思维”是最常用来定义创新的一个关键因素。Fryer Collings发现90%的教师认为创造力可以开发。Fleith的研究发现教师从过程、人和环境三个方面来定义创造力。Hae-AeSeo发现教师普遍注重创新的“认知”成分,而忽略了创新中的“人格”和“环境”因素。张庆林认为创新教学有五大原则:分解性原则、练习性原则、铺垫性原则、主体性原则和学科性原则。郭贞娴认为教师还不能准确把握创新的定义,并验证了教师的不同创新观念对教学行为的影响。陆静丹、李成江等[3]对教师创新支持行为、学生创新自我效能感和创造性思维的关系进行了研究。结果表明三者间有显著相关,教师创新支持行为和学生创新自我效能感对学生创造性思维有较强预测作用,学生创新自我效能感在教师创新支持行为和学生创造性思维间起了中介作用。可见,创新教学行为对创新思维有一定促进作用。 1.2 大学生创新能力 王汉清等[4]认为创新能力的构成一般分为知识因素、智力因素、非智力因素。孙波以大学生创新素质、创新能力的概念和内涵为基础,构建了针对大学生创新素质培养的多元人才素质评价体系。彭健伯等人认为应用型人才创新能力可按照非智力因素和智力因素分类进行评价。金琴界定了创新能力指标要素的标准,运用模糊数学的方法处理数据进行综合评价。商应美[5]将国外培养学生创新性实践能力方面所采取的有效措施归纳为课程设置、教学方式、实践活动、创业教育、人才培养等方面。陆静丹,陈培玲[6]将大学生创新能力分为创新意识和创新技能,验证了大学生创新能力测量模型的可靠性与稳定性。王汉清、况志华等发现高校创新教育成效在于使得一些原来创新能力较低的学生经过教育有所提高,使相互间差距变小了。 1.3 教师创新教学行为与大学生创新能力的关系 Ghandour通过调查划分出促进学生创新能力和扼杀其创新能力的两类截然不同的教育方式。Sternberg[7]提出了发展学生创新能力常用的25种方法。Fleith认为具有选择性、能接受学生不同观点、帮助学生树立自信、关注学生能力和兴趣的班级环境有利于学生创新能力的培养。段继扬[8]提到可以通过延迟评价、集体讨论、思路提示、结果预测、多向求解以及多角度作文等方法在课上培养学生发散思维能力,进而提高其创新能力。 总体看来,学术界关于教师创新观及创新行为的界定及测量维度有一定的研究,但是对于其与大学生创新能力的关系却较少涉及。纵观教师创新教学行为与大学生创新能力的研究,可以看出高校的创新教育只能一定程度上提高部分学生的创新能力[9],对于学生长期以来形成的一些如智力、思维方式、自主学习等方面的能力,高校教师的创新教学较难使其改变或提高。不同学者将创新能力分为不同部分,后天的培养只能提高创新能力的一部分,本文将大学生创新能力归为三部分,分别为课外实践能力、自主学习能力、创新思维能力,并结合教师创新教学提出以下假设。 假设1:教师创新教学行为与大学生创新能力中课外实践能力有显著相关。 假设2:教师创新教学行为与大学生创新能力中自主学习能力无显著相关。 假设3:教师创新教学行为与大学生创新能力中创新思维能力有显著相关。 2 研究方法 本研究共设计3套调查问卷:教师创新观问卷、教师创新行为问卷和大学生创新能力问卷,问卷的发放对象是江苏部分高校教师和在校本科生,其中高校教师填写教师创新观问卷和教师创新行为问卷,在校本科生填写大学生创新能力问卷。 教师创新观部分调查问卷在庞维国相关问卷的基础上修改而成。教师创新教学行为部分根据Daniel和Horng的量表,结合“可观察性”的原则自行编制,旨在调查教师实施创新教学活动的情况,包括课堂教学行为和课后教学工作的情况。大学生创新能力问卷根据曹颖颐的大学生创新能力指标体系,结合“可观察性”原则进行编制,旨在调查在校大学生创新能力的维度并研究其与教师创新行为的关系。问卷都采用Likert的五点衡量法。运用spss17.0对大学生创新能力问卷进行因子分析,并将其与教师创新教学行为进行相关性分析。 3 数据分析与结果 3.1 教师创新观的描述性统计 教师创新教学行为问卷发放125份,共回收106份。其中硕士教师占43.4%,博士教师占56.6%,5年以下教龄的占3.8%,5~10年教龄的占56.6%,10~15年教龄的占22.6%,15年以上教龄的占17%,表1是对教师创新观的描述性统计。 由表1可看出:在15种行为与创新相关程度的选项中均值最大的达4.53,为推理问题的能力,总体看来样本主体认为该选项与创新行为的关系较高或非常高。均值最小的是2.68,为不易改变原有想法,总体看来样本主体认为该选项与创新行为的关系较低或一般。所有选项中均值超过4的有6项,为发散思维、先前知识、勤于思考、智力、发现问题能力、推理问题能力,总体看来样本主体认为这些选项与创新的相关程度较高或者非常高,这些选项与专家认为的与创新有关的因素间有一定相似度,说明高校教师对创新内涵的理解较深刻,标准差最小的是0.504,为推理问题能力,可见样本主体在该选项与创新相关程度上的看法较一致。 3.2 大学生创新能力的因子分析 大学生创新能力问卷共发放580份,回收562份,有效问卷557份。对大学生创新能力量表进行探索性因素分析,首先对问卷使用KMO检验和Bartlett球形检验,对样本是否适合做因素分析进行检验,得出KMO的取值为0.785,大于0.7,具有适中的因素分析适切性,Bartlett检验结果Sig.=0.000,已达显著水平。反映像矩阵中的所有题项MSA值都大于0.60,说明题项变量与其他变量有共同因素存在,该问卷数据适合做因子分析。 使用主成分分析法,配合最大变异法进行直交转轴,经过数次探索性因素分析,先后共删除6个题项,为a18、a19、a20、a5、a7、a9,a14,在删除项目后再对量表进行信度检验,Cronbach's 系数为0.831,具有良好信度,并且删除任一题项均会使总体信度降低。最后保留13个题项,提取3个因子,分别为课外实践能力层面5项,自主学习层面4项,创新思维能力4项,其成份矩阵、每个因子的特征值、解释方差贡献率如表2所示。 由表2可以看到,旋转成份矩阵中共同因素负荷率均大于0.5,大学生创新能力量表13个项目分别属于3个公因子,这3个公因子的累计方差贡献率达到了56.258%,所以选择3个因子可以对问卷变量的信息进行有效的描述和解释,量表具有良好的结构效度。 3.3 教师创新行为与大学生创新能力的相关性分析 教师创新行为问卷共发放200份,回收126份,有效问卷106份。对其进行信度检验,Cronbach's 系数为0.773,信度尚佳。对教师创新行为与大学生创新能力的三个方面进行Pearson相关性分析如表3所示。 由表3可见,教师创新行为与大学生课外实践能力相关系数为0.35,显著性水平为0.010,小于0.05,说明教师创新行为与大学生课外实践能力显著相关,假设1得到验证。对教师创新行为与大学生自主学习能力和创新思维能力分别进行Pearson相关性分析,显著性水平分别为0.415,0.715,均大于0.05,接受原假设,说明教师创新行为与大学生自主学习能力与创新思维无显著相关,假设2得到验证,假设3未得到验证。 4 进一步讨论 根据上述结果,假设3未得到验证,为进一步探究其原因,对教师创新教学行为问卷进行因子分析。首先对教师创新行为问卷使用KMO检验和Bartlett球形检验,对样本是否适合做因素分析进行检验,得出KMO的取值为0.712,大于0.7,具有适中的因素分析适切性,Bartlett检验结果Sig.=0.000,已达显著水平,同时,反映像矩阵中的所有题项MSA值都大于0.60,说明题项变量与其他变量有共同因素存在,该问卷数据适合做因子分析。使用主成分分析法,配合最大变异法进行直交转轴,经过数次探索性因素分析,最终保留8个题项,提取2个因子,分别为课题创新教学行为、课后创新教学行为,其成份矩阵、每个因子的特征值、解释方差贡献率如表4所示。 研究教师创新教学行为的二因子与大学生创新思维能力的相关性,对其进行Pearson相关性分析,见表5。表5显示课堂创新教学行为与创新思维能力无显著相关,课后创新教学行为与创新思维有显著相关,在二者相互作用下,可能导致教师创新教学行为与大学生创新思维能力无显著相关,这在一定程度上解释了假设3未得到验证的原因。 5 结论与启示 5.1 研究结论 本文从教师创新观、创新行为与大学生创新能力三方面讨论了教师创新观的现状、大学生创新能力的构成,以及教师创新行为与大学生创新能力的关系。并进一步对教师创新教学行为的维度进行了探讨,研究了其与大学生创新思维能力的关系,探究假设3未得到验证的原因。主要得到以下研究结论:(1)高校教师对创新的理解较为深刻;(2)大学生创新能力划分为课外实践能力、自主学习能力、创新思维能力,教师创新行为对其课外实践能力的影响显著,而对自主学习能力与创新思维能力影响不显著;(3)教师创新行为分为课堂创新教学行为和课外创新教学行为,课堂创新教学行为对大学生创新能力影响不显著,课外创新教学行为对大学生创新能力影响显著。 5.2 对高校的启示 1)教师创新教学行为对大学生课外实践能力影响显著,说明通过高校教师的创新教学,能够促使大学生积极参与课外教学项目的实践,如教师的有关课题、学术讲座等,提高大学生实践能力,从而提升创新能力。因此,可以多开展学术讲座,多让学生参与科研项目,促进大学生创新能力提升。 2)教师创新教学行为对大学生自主学习能力与创新思维能力影响不显著,一定程度上反映了高校的课程设置、教学方式等对大学生创新能力的提升效果不显著。我国高校课堂教学大多以理论讲授为主,而且基本都是大班教学,一些互动的、激发创新能力的环节,学生很难都参与其中,所以教师创新行为较难对大学生创新思维能力产生显著影响。这就需要高校加强教学改革,不断优化课程体系,完善课程设置,改进教学环节等,以提高大学生自主学习意识,激发创新思维能力。 3)进一步的探究将教师创新教学行为分为课堂创新教学行为和课后创新教学行为,课堂创新教学行为对大学生创新能力影响不显著,课后创新教学行为对大学生创新能力影响显著。笔者认为课堂时间有限,教师课堂创新教学行为只能一定程度上启发大学生创新思维,而课外创新教学行为能为大学生提供自主发现问题、解决问题的机会和时间,有利于激发大学生创新思维。但是综合看来,影响大学生自主学习能力与创新思维能力的主要因素在于大学生自身,它取决于个人态度、兴趣与动机、思维方式等,当然也会受外界环境的影响,但是这种影响并不显著。因此,高校既要鼓励学生课外实践,也要关注学术前沿和社会热点,将科研训练和课堂教学相结合,在重视基础培养的基础上突出个性,同时还要加强实践能力训练。 5.3 研究局限与展望 本研究的调查对象主要涉及文、理、工科类大学生,由于专业领域的差别,可能导致教师创新教学行为产生的效果不尽相同,学生创新能力所受影响的程度也不一样,调查问卷在内容上无法完全兼顾。在后续的研究中要尽量缩小调查对象范围,保证其在研究内容上有共同性。 本研究的研究成果将为高校提出有价值的教学方式并将其与实践相结合,制订相应的教学改革计划,为提高教学效果提供了一些参考。同时也为建立大学生创新能力衡量指标体系,对现有的创新能力进行测量提供了一些帮助,以便及时发现问题和不足,有助于为大学生的自我发展、自我创造进行诊断,从而提高大学生创新能力和综合素质。 教师与学生关系论文:浅谈对教师与学生关系的认识 学生喜欢某个教师,就会对这个教师所教的学科感兴趣,就能提高该科学习成绩。所以,教师能否与学生很好的沟通,对他们的成长有很大影响。作为一名教师,一定要注重自身形象,注重自己的人格和道德方面的修养,充分了解每一位学生,并在教育教学活动中以人格魅力影响学生。现就本人从教十年来的经验与认识与同仁进行交流。 1 充分发挥学科代表在学生管理中的主体作用 实现学生自我管理、自我教育的管理模式。学生骨干是学生管理所依靠的主要力量。要在学生骨干的选拨和培养上做大量而细致的工作。形成一套系统的方法。例如,每期要有计划、有步骤地举办学生干部培训班,系统地培训学生骨干,使他们掌握一定的学生管理理论和一定的工作方法。在工作中既明确任务放手大胆使用,又在具体工作时指导方式方法,使他们在实践中得到锻炼与成长。我在教学中首先选好课代表,要求做事干练、品德良好、学习努力、具有管理能力,只有这样才能发挥好管理作用,凝聚学生的战斗力,而且可以把课前、课堂、课后有效组织起来,提高教学效率,课代表课前会主动跟老师联系询问下节课的上课内容,在课前组织学生进行预习,完成学案,课堂上组织学生交流讨论,课后及时收集学生问题进行反馈,这样使得课堂教学有效形成整体,学生学得有劲,老师教的有信心。事实证明:学生管理离开了学生干部的参与,是无法、也不可能做好的。 2 抓好“捣蛋学生”的管理 老师们聚在一起,常谈论的一个话题就是“如今的孩子越来越难管了”。一茬一茬的“捣蛋学生”存在,师生冲突事件时有发生。面对这些学生,教师应该怎么办?如何去教育他们?已成为教育者非常关注问题,我认为可以从以下几个方面去考虑: 2.1 课堂教学要出彩。“亲其师,信其道”。教师只有把自己的课上好,才能为自己教育任务的完成铺平道路。学生佩服你,才会打心眼里叫你“老师”,就会服从你的管理,乐意上你的课,不知不觉地接受你,也就不会捣蛋了。教师有了魅力,知识也就会有魅力。我所在的学校有一位年轻女教师,人长的一般化,说话时声音也不高,但课上的棒极了。她布置的作业,没有一个学生不做的,比任何一课的作业都完成得及时、齐全。有老师私下里问一个调皮的(据说他的家长因为作业用鞭子抽过他,但无济于事)“吴老师的作业你怎么完成得那么好?”“吴老师好!”“怎么好?”“就是好,反正就是好!”所以,打铁还需自身硬,把我们的课上好了,学生就乐学了。 2.2 正视学生心理,把人和行为分开。不可否认,有些“捣蛋鬼”的行为确实很让教师头疼,但是作为老师,我们一定要把学生的行为和学生这个人分开。凡事都有一个出发点,找准这个点,也就找准了解决问题的关键。好玩、好奇是学生的天性,要从心理上认可,学生这个年龄就是这样的,只要对其进行合理、正确的引导即可。“人之初,性本善”,把这些他们在成长过程中可能习得了一些不好的习惯、不好的做法去除掉,是我们的责任。只有正确认识了这些,把人与行为分开,相信学生具有向上、向善的潜能,让学生感受到教师对他的善意和信心,学生就会乐于与教师合作,去改变自己的行为。正如有人说;“孩子不会因你们提供的物质而记得你,他们会因为你珍爱他们的感受将你牢记。” 2.3 调整心态,让道德准则具有弹性。教育是一份神圣的职业,教育是一份良心活,你可以不喜欢教师这个职业,但是决不能把不喜欢转嫁到学生身上,要把孩子的需要放在第一位,干一行,专一行。你改变不了世界,就要善于改变自己,做一个称职的教师。教学生活中,教师有自己的不完美,更要接受学生的小瑕疵,正确认识学生的行为。纠正经常违纪学生的不良习惯需要一个过程,不可能一蹴而就,我们要给学生足够的时间。不妨对其违纪行为进行梯度要求,要求其违纪的次数和程度逐渐递减直至完全改正。例如:我班有一个挺捣蛋的学生,每次上课都要“捣蛋”,每此上课不是睡觉就是和周围同学说话、要么就是发呆,为此我很发愁,对此我没有直接批评他,而是通过调查发现他玩魔方很厉害,首先我在全班表扬了这位同学,并且表示我不会玩魔方让他收我为徒,看得出他很高兴,自从那天以后他变了,但幅度不是很大,但只要他有进步我就表扬他,不批评他的违纪,循序渐进,直到他完全改正。肯定学生的进步,及时鼓励。在教育过程中,更应及时发现学生的闪光点,给与表扬肯定,使其有“我也很棒”的想法,教育的问题也就变得简单了。 2.4 善于退让,让处理有张有弛。 2.4.1 妥协也是一种以退为进的好做法。现实生活中,一些捣蛋鬼学生,故意向老师挑衅,让老师难堪,然后看教师的洋相。这时老师更应该有交流意识和妥协意识,在冲动的时候尽快冷静,用出乎他们意料的方式去回应他们。事情出现了,比较棘手,就先退一步,冷静下来,思考成熟,再做出回应。否则只会越弄越糟,非常被动。 2.4.2 遇到问题,不妨先“晾一晾”。学生出现问题时,你可以先“冷处理”。因为有些学生的不良行为可能会让人忍无可忍,如果教师急于处理,很可能因为冲动而作出不理智的事。而且,在众人面前严厉批评学生也会激怒他,他会因为要挽回面子而更加顽固,导致师生矛盾激化,造成更大的影响,局面会难以收拾。“冷处理”,不是不处理,而是更有效的处理。问题出现了,要避其锋芒,趁机而入,以解决问题为根本目的。“晾一晾”让学生的温度降下来,“晾一晾”让学生有回味的时间,“晾一晾”我们更加从容。衣服上有了泥点,一揉搓,脏的面积越来越大,晾一晾,就很容易掉了。 总之,这些“捣蛋学生”不是不可救药的,只要我们努力去做,真正做到有教无类,这些学生就不再是问题学生。教育有法而无定法,只要我们去研究、去探讨,就会解决教育的任一难关。在现在的学生情况看,有许多捣蛋的学生多数是因为父母不在身边,没人监督,而心里出现各种情况或则容易被其他学生影响。 3 老师要学会做学生的朋友 作为一名教师不要总是高高在上,要学会和学生站在同一水平线上,和学生互相学习,共同成长。一定意义上说,师生交往也是一个人际互动的过程,和谐的师生关系离不开师生之间的零距离交流。没有有效交流很难构建和谐师生关系。可是,怎样才能和他们进行轻松、融洽、真诚的交流呢?从这一年龄段的心理特征来说,学生还是渴望和别人进行交往。这就需要想办法创设这样一个让每个学生都能感受到自主的尊严,感受到心灵成长的愉悦的平台,来为师生之间轻松、融洽、真诚的交流服务。 4 从小事入手,学会期待 老师对学生期待的力度影响着全体学生的情感、认识和思维。因此,老师有责任检查自己对每位同学的期待是否良好可行。我们期待每一位学生都能好学上进,可实际并非如此,那些所谓的“问题学生”,他的现在可能是以往复杂经历的结果,对他们的改造必须坚持循序渐进的原则,对他们给与合理适度的期待,有水滴石穿的耐心跟恒心,相信他们。良好可行的期待具有以下四个特点。①可行性要强,要符合实际情况,如校情、班情和中学生的身心特点等;②针对性要强,即针对不同类型的中学生和不同的事件选择行之有效的期待方式;③尽可能与中学生家长的期待联系一致起来,避免中学生产生无所适从的心理压力;④对班集体而言,注意提出对整体的期待,并力图将个体期待与群体期待联系起来。期待适度,就容易把握,就会有更多的信心,就会充满了成就感,就会把工作做得更好。 总之,要成为一名好老师,你就必须了解学生的所思所想,就要学会他们和谐相处,成为他们的良师益友。同时需要我们自己不断的学习,不断的提高,时刻准备去解决学生存在的问题,不断积累经验,越做越好。 教师与学生关系论文:论正确处理教师主导与学生主体的关系 摘 要:教师主导是教学环节得以展开的重要前提,学生只有在教师主导下确立教学目标和教学方法才能保证学生的学习过程是积极的,但是这种作用代替不了学生的主体的作用,针对这种主导与主体作用的关系开展分析讨论。 关键词:教师;学生;主导;主体 1 教师主导作用 在教学过程中,教师具有主导作用,这是一种教学观念的体现,学生学习知识,建立一个从未有过的知识体系,面对经验上的不足和能力上的缺陷,必须在教师的带动和介绍下进行不断的自我纠正,从而最终实现获得新知识和建立新能力的目的。教师的这种主导作用不但顺利的完成了自己的使命,而且发挥得当的话还能对学生的学习起到事半功倍的效果。在学生的整个学习环节中都离不开这种主导作用下建立的教学目标、教学方法、师生情感和个性发展。 (1)教学目标的确立。教学目标的确定是教师主导作用的体现,也是教学得以开展的灵魂。教学中应当落实到每一节课的教学当中去。制定教学目标要考虑的具体情况,这种具体情况包括学生个人特殊性,更进一步说还包括学生在某个时段的特殊性,这种特殊性是影响教学目标制定的一个关键因素。除此之外还有全面性,即当下教学目标的制定还要根据今后教学总体目标的实现。总而言之,在制定教学目标的时候,不能只顾眼前而不顾未来,也不能只顾未来而不管眼前。学生的学习是一个动态的过程,它不仅仅是知识的吸入和积累,同时也是一个认知能力从弱到强的过程,也是学习兴趣从淡到浓的过程,更是一种思维方式逐渐科学化合理化的过程。在这个动态过程中他们的学习方法会不断的优化,学习习惯也会不断的提升质量。这一系列变化的过程说到底就是教师的引导在不断的发挥作用。例如他们所接受的思维训练和创造训练都会使他们的心理品质在有意识的被加强和提升。因此,在素质教育要求下,教师应当建立科学合理的教学目标,在这种目标的牵引和引导下逐步帮助学生提升能力和获取知识。 (2)教学方法的完善。学习有其自身的规律,无论是学生的学还是教师的教都要遵守这种客观存在的规律,否则,教学效果会大受影响。教师的指导作用也要体现在这种在客观规律的遵守的过程中。因此,在教学过程当中教师应根据学生的学习情况不断探索和总结有效的教学方法使之能够尽快完善。关于方法的总结和传授是教师对学生做的最有意义的一件事情。教学方法能让学生按照学习的规律,更加有效率的学习知识。从某种意义上而言最好的教学方法便是使学生获得最佳学习方法的方法。因而教师应当在这种关于方法的交流与演进中充分发挥自己的主导作用,帮助学生顺利完成知识的学习和积累。 (3)建立和培养良好的师生情感。学生对某个科目的忠诚度很大程度是受师生情感的因素影响的。这也就是出现在中小学阶段学生因为喜欢某个老师而奋不顾身的学习该教师担任科目的原因。不但如此情感因素的激发和带动作用是无穷的也是最有效的,教师可将这种情感激励作用迁移到自己担任的学科上。调动学生的情感因素是教师发挥自身主导作用的前提条件之一,其具体措施根据教师特质的不同也表现出一些差别之处,例如有的教师在体育、音乐或者其他方面有自己的特长,这些特长的展现可能是增强师生感情的机会和资本,应当充分重视和利用。 2 学生的主体作用 在目前的教学当中教师的主导作用被充分的发挥出来,甚至是已经超过了一定的限度,教师在教学中完全处于中心环节。随着知识传播手段的发展和更新速度的加快,学生所需要的已不仅仅是单纯的知识本身而是一种获取知识的能力。而这种获取知识的能力又是在平时不断的训练和总结中得到的。因此,教学中教师应当将中心作用让位于学生,让学生能够独立的解决问题,提高他们自身的能力以适应这个时代和社会的要求。 在课堂中树立学生的主体意识.创造型人才的创造思维是在自由、独立、开发的环境中养成的,因此在教学中,在课堂上要创造一种适合学生自由发挥的宽松环境。这种环境不但有利于学生创新思维的形成,还能考验他们自由安排和搭配时间的能力。使他们独立意识养成的起点。在以往的传统教学中,为了便于管理和教师少学生多的实际情况,我们已经形成了学生适应教师的错位思维,教师只讲一遍,学生听不懂的便是听不懂了,时间不会倒退,学生也很遗憾的失去了获取知识的机会。就教师而言,他们教学任务繁重,通常一位教师要负责两个班,100多名学生的教学工作,不可能面面俱到,也不可能针对每个学生量身定做个性化的教学方案,也就是说我们不得不接受以教师为主体的现实。但是我们也不得不承认教学环节应当以学生为主体。 总而言之,教师和学生是教学环节中的参与者,他们都承担着不同的角色和使命,在以人为本的教育理念下,学生被视为教学环节的中心,起着主体性作用,而这种主体性作用又是在教师的主导型作用下发挥出来的,二者相辅相成,却又不能相互颠倒。 教师与学生关系论文:外语教师多模态话语与学生学习积极性的关系研究 摘要:本文运用动机理论、注意层次理论和多模态话语分析理论,以教师的人格魅力和理念为基础,建立了一个在外语课堂教学中运用合适的多模态话语来激发学生的学习积极性的理论模式。然后,通过问卷调查、网上投票,发现了外语教师多模态话语类别和形式与学生学习积极性关系密切,并总结出最受大学生欢迎的大学英语教师教学理念和策略、教学方式和教学态度及其相关多模态话语类型;通过教学实验,证实了以上理论模式的有效性。最后提出了如何更加有效地使用各种教学理念、措施、方法和模态来提高教学效果的建议,使大学英语教学更加以人为本,激发学生的学习热情、兴趣和积极性。 关键词:多模态话语;动机;注意层次;人格魅力;学习积极性 “多模态话语指运用听觉、视觉、触觉等多种感觉,通过语言、图像、声音、动作等多种手段和符号资源进行交际的现象”(张德禄,2009)。外语课堂教学具有很强的多模态性;手势、身势、面部表情、眼神、空间布局、现场中的事物,以及PPT投影仪、多媒体课件、网络远程教学、FTP资源共享等现代科技媒体都在外语课堂教学中发挥作用。外语教学的多模态性已经受到很多学者的关注并进行了研究(Kress et al,2001;Kress,2003;Jewitt Kress,2003;Kalantzis et al,2005;李战子,2003;胡壮麟,2007;顾日国,2007;朱永生,2007;张德禄,2010等)。然而,大多数多模态话语研究都是集中分析课堂多模态话语对组织教学的作用,很少研究教师在课堂上的多模态话语对学生学习积极性的影响。而外语教学要达到预期效果,学生的学习积极性是关键因素。学习效果最终必须通过学生自己的努力来实现。 本文运用多模态话语分析理论、Norris的注意层次理论(Norris,2004)、学习动机理论,以教师人格魅力及其教学理念为基础,建立了一个在外语教学课堂中运用合适的多模态话语来激发学生的学习积极性的理论模式。以此为基础,对大学英语教师多模态话语与学生学习积极性的关系进行相关调查,力图找出在不同的情况下多模态课堂教学中哪些模态对于激发学习的学生积极性有效,各模态之间如何协同来提高学生的学习积极性。 1 理论框架 1.1多模态话语分析理论 多模态话语分析理论主要以Halliday的系统功能语言学理论为基础,将多种可以用来构建语篇的资源都纳入其研究范畴。该理论还提供了一套同时分析图像、音乐和文字的相互兼容的术语,具有跨学科、应用性强的特点,能在新媒介时代对电影、戏剧、广告、网站页面设计、大型演出及舞台表演、排版、音乐、教科书设计、教学等多个领域的理论研究和实践中发挥指导作用。Kress等(2001)还指出课堂教学的语言和其他模态互动才能达到最佳效果。 1.2学习动机理论 与多模态话语研究形成鲜明对比的是,我国对于学习态度的相关研究取得了相当丰富的成果。国内大多数学者把学习态度看作是学习动机的一个组成部分(秦晓晴,文秋芳,2002)。对动机研究最早的是社会心理学家Gardner和Lambert(1959;1972),他们把外语学习动机分为融入型(Integrative)和工具型。其后,对动机的研究很多,研究重点转向动机的特点,以及其他可替代的模式(如,Brown,1990,1994;DSmyei,1990;Tremblay Gardner,1995)。其中,Deci和Ryan(1985)的自我决定论(self-determination theory)是最主要的理论。此理论把学习动机分为内在动机(Intrinsic Motivation)和外在动机(Extrinsic Motivation)。内在动机是指学习者学习的动力来自学习者的内部因素,如求知欲、好奇心、自我表现等。外在动机是指外语学习者在外力的推动下,因外部诱因产生的学习动力,如获得文凭、高分数、表扬、奖励等。其后,对这一理论的研究很多。研究证明,内在学习动机优于外在学习动机,因为兴趣在其中发挥了巨大的作用,它使得内在动机的效果更强更持久。 1.3Norris注意层次理论 Norris(2004,2006)在ScoHon(1998)的中介话语分析理论基础上建立了自己的多模态分析框架。她遵循中介话语分析理论把中介行为(mediated action)作为分析单位,并进一步把中介行为区分为低层行为(如:一句话语和一个手势)和高层行为(如:一段谈话或煮饭、选择CD等具体行动)。 她用模态密度(mode density)这个概念来描绘对某一具体高层行为的模态的注意度和意识程度,包括强度和复杂度。模态注意度表示参与者在同时参与多个高层行为时给予不同模态的不同注意度,分为一级注意度、二级注意度和三级注意度。这些共时性的高层行为是由多种交际模态组合而成的。 在教学中,当用多种模态来表达意义更有利时,老师就可以运用一般以单模态出现的两个或多个符号系统来进行多模态教学,如用口语表达某事物的类别(It’s a tree。),用图像表达具体信息(一棵树的照片)。同时,在教学中,老师为了使学生重视他所强调的信息,采用某种“措施”(means)来把学生的注意力“拉”(pull)到老师新近聚焦的高层行为上。这种“措施”表现为转用一个新的具有突出节奏(pronounced beat)的、指示类(deictic type)的模态来组织话语,实现新的教学目标,通常为微观层面上的教学目标(Norris,2004:115)。这样,我们就需要把交际中出现的不同模态视为一个底层行为链,在这个行为链中我们就可以发现哪些模态被作为独立的模态来使用。在课堂上的师生交流中,老师会运用许多这样的“措施”来把学生的注意力从一个高层行为转向另一个高层行为。 老师运用各种“措施”来吸引学生的注意力似乎是在强化学生的外在动机(Extrinsic Motivation),但实际上,他也在该过程中强化了学生的内在动机(Intrin-sic Motivation),使学生由被动学习转向自主学习,即通过不断使用这些措施,学生逐步建立起自主学习的习惯,并能够利用他们自发的兴趣、好奇心和要获得的回报来激发学习积极性。 1.4教师人格魅力与理念 教师的人格魅力和理念对学生起着潜移默化的作用,直接影响着教学效果。教师用真心去关爱学生,鼓励和欣赏学生,做学生的良师益友;能够调动学生的情感,使师生之间产生思想共鸣。这些都会有利于激发学生积极向上的精神。 教师的人格魅力和理念、对学生的关爱和情感实际上都要体现在教师的多模态话语上,包括教师激情洋溢的讲解、风趣幽默的谈笑、温暖体贴的问候、宽厚仁慈的目光、和蔼可亲的态度、挥洒自如的举手投足;用爱的眼光捕捉学生的闪光点,将一个肯定的点头、一份赞赏的微笑、一句鼓励的话语、一丝信任的目光投向学生。这些实际上都是教师在课堂教学中可以使用的“措施”。 教师的多模态话语能够感染学生,让学生感到亲切、愉悦、充满自信。这种爱使学生感到亲切并使其受到潜移默化的教育;同时使学生“亲其师,信其道”,从而喜欢并尊重老师、喜欢上他的课,乐意接受他的教育和批评,形成融洽的师生关系,让学生在轻松和谐的氛围中获取新的知识,提高教学效果。 1.5理论框架 根据以上理论,作者将本研究的理论框架分为五个部分:教师的人格魅力和理念;教师课堂所使用的一系列措施和话语;体现这些措施和话语的相关模态;学生的注意层次和注意焦点(明显影响其学习热情和兴趣);学生内在的、综合的和环境决定的动机(促进其学习热情和兴趣)(见图1)。 这个模式表示,教师的人格魅力和理念不是直接由课堂教学的多模态话语体现,而是通过在教学中运用各种“措施”,如教学方式和教学态度来展示自己的人格魅力以及对学生的爱和为人师表的理念。这些教学方式和教学态度表现为相关的多模态话语,通过一定的多模态项目体现,在高层话语行为中能够吸引学生的注意力、引发学生的学习兴趣。学生的专注和兴趣能够转化为学生的学习动机,特别是内在学习动机,激发学生的积极性,从而在学习中转化为有效的学习效果。这个模式要求教师要具备良好的人格和热爱学生、为人师表的理念,并在设计教学过程及教学课件时把这种人格和理念融入教学中,合理地运用动作、语言、声音、视频、颜色等因素,用它们的相互协同和配合来完成教学过程,以达到最佳教学效果。 2 研究方法 本研究采用问卷调查、网上投票和教学实验,并辅以定量分析的方法。问卷调查用以了解学生所喜欢的教师及其教学理念和策略;网上投票用以了解哪些是学生最喜欢的教学方式和体现教学态度及其相关的多模态话语,用以了解教师的多模态话语中有哪些模态更能吸引学生的注意力。最后,教学实验中前测和后测的对比,以及定量分析的方法用以分析教师的人格、理念、策略及相关教学方式和态度在实际教学中产生的教学效果。 2.1研究设计 本研究在设计中首先通过问卷调查和网上投票,找出影响学生学习积极性的主导因素:表现教师的人格魅力和理念的相关因素和教师的教学方式和态度及相关多模态话语的类型,然后用对比的方法了解它们在教学中产生的效果。为保证教学研究的有效性和可信度,笔者进行了教学实验,有目的地选取两名有代表性的大学英语教师及其所教班级的学生参加,各为30名。其中一名教师采用开放式、商讨式、以学生为中心的教学方法,采用问卷调查和网上投票选出的学生欢迎的教学方式和教学态度及其实现它们的相关模态,鼓励督促学生参与课堂教学,属支持型教学方式;另一名则使用以教师讲解、提问为主的传统掌控型教学方式。 2.2研究程序 首先对学生进行了问卷调查和网上投票。问卷调查范围是09级本科生,发放问卷720份,收回有效问卷689份;网上投票的参与者是笔者的人人网(原校内)好友,包括作者08年设立校内网络交流平台以来吸纳的在校大学生和应届毕业生。共发起网上投票两次,分别要求学生选出他们最喜欢的8项大学英语教师课堂讲授模式和8项大学英语教师课堂教学中对学生的态度,参与人数分别为339和338人,各总结出8项最有效的提高学生学习积极性的教师教学“措施”,包括教学方式和教学态度,以及相关多模态话语,然后进行教学实验。经过一个学年的教学实验,我们运用SPSS11.0将两位老师班上的各30名学生的两次期末成绩作了数据统计和分析。3研究结果与讨论 3.1调查问卷和网上投票 为了使学生的注意力集中在教师的人格魅力、教学理念和策略上,调查问卷采用提供有限选项的方式,共列出20个选项(附录略)。这20个选项都是作者与多位同行进行讨论确定的,它们具有两个特点:①相互独立和互补性:相互之间没有重叠,但互补,共同组成教师的总体人格和教学理念;②每个选项都是代表教师的人格、教学理念和策略的重要因素。这两个特点可以保证他们的有效性和可信度。根据得票的结果,从中选出8项得票率达到50%以上的代表大学生最欢迎的表现大学英语教师人格魅力、教学理念和策略的选项。 这项调查表明(见表1),学生喜欢的教师及其理念和策略包括四个方面:①教师本人要表现出良好的精神状态和热情,这是学生对老师的第一要求,也是上好一堂课的关键,如题项1;②要热爱学生,这是激发学生积极性的重要因素,如题项3、4;③要帮助和指导学生、关心学生,这是从情感上感染学生的重要方面,如题项6、7、8;(4)要设计和采用有效的教学方法,这是取得良好教学效果的保证,如题项2、5。 教师的这些特质、理念和策略是其人格魅力的集中表现,又反过来表现在他在教学中使用的各种教学“措施”上。这里主要通过网上投票测试在两个方面老师在课堂上的教学“措施”:①教师的教学方式及其多模态话语类型;②教师的情感和教学态度及其多模态话语类型。 通过网上投票调查的第一个学生喜欢的方面是教学方式及其多模态话语类型。每一个选项代表体现这个方式的一系列具有相似功能的话语,包括语言和其他模态,如表情、动作、行为等。网上投票也采用提供有限选项的方式,共列出20个选项(见附录2略),也是作者通过与多位同行进行商讨的结果,它们也具有与以上问卷调查的选项相似的特点,不再赘述。但网上投票更加松散,不受时间和空间的限制,学生选择的自由性和任意性更强。投票要求学生在20个选项中选择其中的8项,但许多学生则只选择其中的几个项目。通过网上投票,选出8项学生最欢迎的教学方式,包括体现它们的多模态话语类型。有趣的是,学生最喜欢的教学方式是传统的“让学生提前预习并总结课文”和“讲解课文重点”,这从一个侧面说明,学生关注的主要学习内容是知识,包括语言知识和课文所承载的其他学科的知识。具体见表2。 通过网上投票表明,学生喜欢的教学方式是对学生的学习有益,能够吸引他们的注意力,激发他们的学习兴趣的教学方式,包括(1)给学生提供指导,如1;(2)给学生提供便利,如2、6、7;(3)给学生更多的关注,如3、5;(4)给学生自由发挥的空间,如4、8。它们主要表现教师的教学理念和策略,间接表现教师的人格特质。这四种类型的教学方式分别从情感、兴趣、义务、条件等几个方面吸引学生的注意力,激发学生的学习动力,提高学生的学习效果。体现这些教学方式的话语主要表现为:口语、表情、手势、动作、眼神、文字、图像等。 通过网上投票测试的第二个学生喜欢的方面是教学态度。教师的教学态度集中表现为老师在教学中对学生的态度,是人际意义的重要组成部分,可以由语言体现,也可以由行为、表情、动作、口气等体现。第二项网上投票也采用提供有限选项的方式,共列出20个选项,也是作者通过与多位同行进行商讨的结果,许多学生只选择其中的几个项目,最后得出8项学生最喜欢的教师教学态度及相关话语。具体见表3。 态度虽然是情感方面的,但都是通过具体的行为和话语表现的,所以,它们必然要由多种模态的组合体现。在学生喜欢的这8项教师教学态度中,鼓励主要通过话语来体现,可以辅以表情和口气;耐心则主要由行为体现,可以辅以话语和口气;关心则既可以通过话语,也可以通过行为体现;建议性则可以通过话语来体现,当然可以辅以口气等;友好和幽默都要在表情上表现出来,但同时也表现在话语和行为上;严格要求主要表现在行为上,也体现在话语上。只有微笑是表情,是单模态的,但它也通常是在话语交际中伴随其他模态,如话语和行动等。这8个态度选项可以分为两个大的类别:直接的:如2、5、7,和间接的:如1、3、4、6、8。所谓直接的,是说选项直接表现态度;而间接的则通过行动和话语表现出来。在间接态度中,根据态度聚焦的时间点,可以分为对过去行为和话语的态度,如3;对将来行为和话语的态度,如1、6,和对一般行为和话语的态度,如4、8。直接的态度可以直接吸引学生的注意力,引起他们的学习兴趣和热情,而间接的态度可以通过对学生过去、现在和将来的行动和话语的态度来吸引学生的注意力,引起他们的学习兴趣和热情。 以上我们探讨了通过问卷调查得出的8项学生最喜欢的教师人格特质、教学理念和策略选项,以及表现这些选项的8项最受学生欢迎的教学方式和8项最受学生欢迎的教学态度,以及体现它们的模态类型。由于学生喜欢它们,因此可以用以吸引学生的注意力,调动学生的积极性,提高教学效果。问卷调查所涉及的项目大部分都发生在整个教学过程中,属于超高层行为模式;网上投票所调查的教学方式大部分涉及不同的教学阶段,有的涉及整个教学过程,也属于高层次或超高层次行为模式;网上投票所涉及的教学态度大部分涉及整个教学过程,有的涉及某个教学阶段,所以,也多是发生在高层次或者超高层次行为上。教师在教学中所采取的措施和策略都是学生关注的中心,所以是聚焦的高强度模态。这些选项由于能够直接吸引学生的注意力,引起学生的兴趣,会直接成为学生的外部动力;如果它们成为老师教学的常用方式和态度,它们就会逐步由外在动机转变为内在动机,从而从整体上提高教学效果。 3.2教学实验测试结果对比 根据以上问卷调查和网上投票的结果,我们开始进行教学实验(实验方式见上3.1)。通过一个学年的教学实验,我们发现,两个班的学生的学习成绩产生了明显差异。使用表现教师的个人人格魅力和理念、更有利于调动学生的积极性的教学方式和态度的商讨式教学模式的班的学生的成绩明显高于使用传统的严肃型的对学生严加控制的掌控式教学模式的班的学生成绩。该分析结果说明,以教师的人格魅力和教学理念为基础的教师课堂多模态话语与学生学习积极性关系密切,分析结果见表4、表5、表6、表7。 实验班和对照班各30个人,两个班的初试成绩计算结果由表4和表5表示。表4表现了30个学生初试成绩的平均值、其标准差和标准错误均值;表5则通过独立样本测试说明两个班的成绩的概率值(P Val-ue)大于0.05(P 0.05)(0.590),说明两个班的成绩没有统计学意义上的区别。 通过一年的教学实验,教师对两个班进行了年终测试,并且把两个班的学生成绩进行了对比分析(见表6),两个班的平均成绩分别是:支持班为72.033;对比班为66.500,平均分高出5.533;通过独立样本测试得出(见表7),其概率值为00035,小于最低概率值0.05,说明两个班的成绩差别是有意义的,即支持班通过使用表现人格魅力和教学理念的教学模式和教学态度及其多模态话语,取得了比对比班更高的成绩,而且这种差别是有意义的。 4 讨论 通过以上对问卷调查、网上投票和教学实验的讨论可见,教师的人格魅力、教学理念和策略以及与情感相关的一些教学方式和态度是提高教学效果的关键因素。它们在课堂上通过教师的多模态话语体现。这些多模态话语在课堂上能够激发学生的学习热情,给学生的学习提供动力,并逐渐由外部动机转化为内部动机,成为学生学习的兴趣和爱好,提高学习效果。 以上试验结果表明,我们根据多模态话语分析理论、Norris的注意层次理论、动机理论建立的理论框架对提高学生的学习热情、情趣和积极性是十分有效的,它的有效性给我们如下启示: (1)学生是学习的中心,但学生要学好需要教师的指导和帮助。教师是整个教学中的关键因素。而老师的行为和态度等都是由他的思想、理念、情感、态度决定的:他有什么样的思想和情感就会采用什么样的教学方式和态度,并设计相关的教学模态组合,所以,培养老师高尚的人格魅力、关心关怀学生的高尚情操、爱护学生帮助学生的情感和态度是做好教学工作的关键。 (2)教师的思想和理念要通过他精心的设计和计划来实现,所以,他需要对整个课堂教学做精心的设计,包括设计采用的教学方式、教学程序、教学策略等。 (3)教师的设计和计划要通过选择合适的教学模态来实现。实际上,教师在教学中有许多可以选择的模态,包括本人的动作、身势、手势、目光、口气、面部表情、语言,和各种工具包括PPT、网络、实验室等。一些最新研发的教学工具也可以用来取得好的教学效果。关键是使它们合理搭配、产生最佳效果。 (4)要使各种教学媒体产生最佳效果需要选用合适的模态或模态组合来激发学生的学习积极性、热情和兴趣,而不是单调地给他们灌输知识、施加压力等。 (5)要取得最佳教学效果最终还是要激发学生学习的动机,特别是通过外部动机来激发内部动机,或者把外部动机转化为内部动机。 5 结语 本文运用动机理论、注意层次理论和多模态话语分析理论,以教师的人格魅力和理念为基础,建立了一个运用适当的多模态话语来激发学生的学习动力的理论模式。在此基础上,我们进行了问卷调查、网上投票,发现了外语教师多模态话语类别和形式与学生学习积极性的关系密切,并总结出8项最受大学生欢迎的大学英语教师教学理念和策略、8项最受学生欢迎的教学方式及其相关多模态话语类型以及8项最受大学生喜欢和最有效的教学态度。根据这些发现,笔者进行了教学实验,证实了以上理论模式,以及由此产生的教学理念、教学策略、教学方式方法、教学态度和相关教学模态及其组合的有效性,以期使大学英语教学建立在更加以人为本的教学模式和方式上,以激发学生学习兴趣来提高学习效果。最后,笔者提出了如何更加有效地使用各种教学理念、措施、方法和模态来提高教学效果的建议。本文的研究还需要进一步证实、改进和深入。 教师与学生关系论文:论教师评价语言与小学生失范行为的关系及其建议 摘要:教师的课堂教学行为不仅影响学生认知发展,影响着学生的自尊心、自信心,也影响着学生情感的形成。小学生正处于人格形成的初级阶段,教师在课堂中表述的信息会被学生无选择性的吸收。学生的过激行为如失范行为已成为广为关注的社会问题,学生失范行为在课堂教学中的主要表现是不认真听课,违反校规,扰乱课堂秩序,严重可发展为犯罪行为。这种现象与教师的在课堂上对学生的态度所影响的,其中之一就是教师课堂的评价语言。本文主要探讨了教师在课堂教学中使用的评价语言与学生失范行为的关系,研究对策。 关键词:失范行为;教师评价语言;小学生;和谐 评价是教师教学过程新的亮点,是贯穿于教学活动的每一个环节的,并且是教与学主要的、本质的、综合的一个组成部分。学生大部分时间是在学校中渡过的。在小学课堂教学中,教师恰当的运用评价语言能够对学生的发展起到十分重要的影响。 一、教师评价语言与小学生失范行为的概念 小学课堂管理在学生成长过程中十分重要,处于低年龄段的小学生行为发展的不健全,对自己的行为好坏没有健全的定义,因此需要教师的管理与引导。小学课堂管理可以通过一下两个途径:一是通过班级课堂管理的行为规范来达到约束小学生的行为的目的;二是通过教师的评价语言的引导,教师课堂评价语言是和学生进行沟通的最基本的方式。 (一)课堂评价语言 课堂评价语言作为教学领域的一个常用名词,它有不同的定义。在课堂教学过程中,课堂评价被理解为是教师对学生回答问题的程度,包括优良,正误的评价与点评。 (二)学生失范行为 学生失范行为是指学生个体或群体违反教育规范的行为。根据违反教育规范程度的不同,可以划分出三种失范行为定义:越轨行为、普通违法行为和犯罪行为。而在教育里的学生的失范行为被界定在针对于教学规范的越轨行为,违反学校的相关规章制度的活动或行为。 二、教师评价语言的特点 (一)针对性 针对性又可理解为要求教师注重学生的不同的个性发展,尊重小学生的主体性。新课程改革倡导教师评价语言要有针对性,不能华而不实,也不能有所雷同,有些小学生会厌恶雷同的教师评价语言。 (2)简洁性 简洁性又可理解为教师语言要简单精准,要说出大众化的语言,避免网络语言的出现。因为小学生的学习能力很强,教师的每字每句都会影响到小学生。 三、小学课堂教师评价语言与小学生失范行为的关系 (一)小学课堂教师评价语言对小学生失范行为的影响 1.恰当的小学课堂教师评价语言对于小学生失范行为的积极方面影响 积极的课堂评价语言能够给予学生情感上的鼓励,有助于建立良好的师生关系。在课堂上对学生进行心理建设,减少心理方面的失范行为的发生。小学生十分看重一些奖励,无论是实物的还是语言上的非实物的,积极地教师课堂评价语言能够增强学生的自信心。 2.错误的小学课堂教师评价语言对于小学生失范行为消极方面影响 (1)错误的语言,会导致学生学习成绩下降。一、二年级的学生脑部处于飞速发展的阶段,神经常常处于高度的兴奋状态中,注意力不持久,对教师的存在比较严重的依赖心理,常常将教师说出的话奉为圣旨,容易受到教师的影响,降低小学生的学习积极性。 (2)学生精神涣散,变的沉默寡言,错误的评价语言可能导致学生失范行为的比率上升。一些教师不能够正确看待学生的失范行为,当发现学生有不良行为的时候,不选择通过语言引导,而是选择一些粗暴的方式进行教育,使师生间的关系恶劣化。 (3)小学生出现道德品质问题。学生暴力事件与偷窃行为的泛滥,敲响了我们道德的警钟。究其原因,有调查显示,学生道德出现问题的原因之就是因为学校的影响,随着社会的发展,学校接受到的社会信息量逐渐增大,社会信息量的增大有正面的影响也有负面的影响。因此,规范教师的职业行为特别是课堂评价语言尤其重要。切不能忽略小学课堂教师评价语言的重要意义。 (4)小学生出现厌学问题 错误的课堂教师评价语言可能导致学生的厌学现象出现。长期在教师批评声中成长的学生,内心会不同程度受到创伤,精神上更是会产生厌恶的情绪,他们会以厌学,逃学,弃学的形式作出对学校的不满。 四、规范小学课堂教师评价语言,防止失范行为的建议 (一)关注学生的学习习惯,积极鼓励、尊重学生 在评价中善于鼓励学生,帮助学生树立积极学习主动发言的自信心。当发现平实沉默寡言的小学生发言时,教师应该给予这类小学生更多的回答问题的机会。无论小学生回答问题的正误,语言表达是否流畅,都要以一个充满爱的引导者的身份给予鼓励。 (二)加强小学课堂教师评价语言的趣味性,活跃课堂气氛 教师的趣味性体现在教师能够调节课堂气氛,给予学生无限的力量,常常生活在积极气氛下的学习的学生,心理健康问题出现的几率也会逐渐减少。教师应把小学课堂评价语言作为一种媒介,教师不应过于严格要求小学生回答问题的完美性,而应努力去帮助、引导与鼓励小学生改正自己的不足,给予教师学习方面等的意见。注意引导学生的情绪:可正面表扬正确回答问题的小学生;可肯定答偏题的小学生多角度思考的方式;可鼓励错误回答问题的小学生积极参与的精神;可引导没有回答沉默的小学生寻找正确的答案。 总之,教师在运用进行课堂评价的同时,要善于运用得体的姿态丰富的表情,优雅的动作来辅助评价以增强评价语言的听觉感知性,增进师生之间的情感交流,展示语文教师的课堂风采。小学是学生成长的最重要的阶段,教师在课堂上不只是一个传递者,更是一位播种者。新的课程改革也要求我们不断的反思自己的课堂教学的每个项目,只有不断的改进教师的课堂评价语言,才会为祖国培养出杰出的人才,让学生茁壮起来。(作者单位:沈阳师范大学) 教师与学生关系论文:试论班主任与科任教师之间的关系对学生学习的影响 内容提要:在学校教育工作中班主任与科任教师之间的关系是否和谐在很大的程度上影响着学生的成长与发展,和谐的人际关系能给学生创造一个轻松愉快的学习环境,能够提高学生的学习兴趣,也就能不断开发学生的智力。反之,就会引起学生的消极情感,出现烦躁、厌学、怕进学校的严重现象,不仅对学生的学习不利,更重要的是会损害学生的身心健康。 关键词:关系 学生 影响 学校的一切工作,最终都是为了促进人的发展,为人的发展服务。“一切为了孩子,为了一切的孩子,为了孩子的一切”,这是教育工作者的基本信念。在学生的成长过程中,班集体是构成学生学习的主要环境,一个好的班集体会给学生带来良好的情绪体验,有利于发挥学生的潜能和创造性,从而高效率地学到许多的知识。情感在智力活动中具有起动作用,能够激励人的求知行为,改变行为的效率。积极的情感,可以提高学习的效率,起正向的推动作用,消极的情感则会干扰、阻碍学生的求知行为,降低学习兴趣,起反向推动作用。班集体是由班主任、科任教师和学生三者组成的一个大家庭,三者的关系是否融洽直接影响着整个班集体的全面发展。其中班主任与科任教师之间的和谐关系在学生的整个学习过程中尤为重要。班主任是班级的领导核心,科任教师是班级的教学源泉,为了形成教育合力、促进学生班集体的全面建设,班主任与科任教师之间必须积极沟通、相互协调和配合。只有关系协调了,感情融洽了,才能心心相印,才能给学生创造一个良好的愉悦的学习氛围,使学生得到全方位的发展。 一、相互尊重、相互依存,为学生创造一个美好的学习氛围 学校工作主要是学生的教育教学工作,在对学生的教育教学过程中担当了主要责任的是班主任。班主任是学校教育的主要助手,是完成学生的教育教学的主要负责人,而科任教师又是班主任完成教育教学任务的强有力保障。在教育教学工作中只有班主任与科任教师达到了相互尊重,相互依存,才能为学生创设一个良好的学习氛围。 ㈠、作为班主任,工作既繁琐又艰辛,有着许许多多的事情等着自己去做,所以更应该希望得到科任教师的配合。为达到此目的,班主任要尝试着先理解和尊重科任教师。有的科任教师任课的班级多,有的科任教师担任的课头多,工作也比较繁重,班主任不应该强求科任教师经常向自己汇报学生上课情况,而是应该积极主动地向科任教师进行了解和配合。主动询问该班学生在其他学科课堂里的表现,对什么学科有浓厚的兴趣,对待科任教师有无无理的地方等等一些情况。更主要的是班主任在学生面前要对每位教师都含有欣赏的态度,要让学生记住,尊师重教历来是中华民族的传统美德。而且班主任自己也要把科任教师放在十分重要的位置,不管班里组织什么样的活动都应该邀请科任教师参加,并且给科任教师有表现自己的空间和时间,让他们有更多接触了解学生的机会。同时对于个别学生的有些偏激行为问题、复杂的家庭情况也要主动地向科任教师进行交流,或者可以请科任教师进行单独指导,让科任教师帮助你解决一些棘手的学生问题,因为对于有些问题可能科任教师出手会比班主任更好,这样既减轻了自己的负担又搞好了自己与科任教师之间的关系,同时达到对学生全方位的关注,使得学生把自己的精力完完全全地投入到学习之中。 ㈡作为科任教师也要让自己主动地融入到班集体之中,不要变成一个死板的单一的教书匠。总不要以为教育学生的问题是不属于自己的范畴,也应积极努力协助班主任参与班级的建设。因为教师是以“教书育人”为天职的,在学生学习丰富的知识之余,更应该强调育人的重要意义。作为科任教师不仅在自己的课堂教学过程中要管理好课堂秩序,传授好自己学科的新知识,更重要的是要把教育思想贯穿于整个教学过程中,使学生的思想得到不断地丰富和提高。平时在上课之余也应主动地接近学生,与学生建立一个良好的师生关系,做学生的知心朋友,帮助班主任解决在学生中出现的一些实际问题,以减轻班主任的负担。从而也让学生觉得你是一个很不错的老师,从而喜欢上你的课,进一步达到教书育人的效果。教师的工作就应该是为学生的学习和生活环境创造一个良好的氛围,只有科任教师与班主任之间的关系搞得十分的融洽了,学生的情绪才会愉快,这样学生学习的积极性就会很高涨,教师教起来也就会十分的省心,学生的学习成绩也就会逐渐得到提高。 二、相互交流、相互配合,妥善解决问题和矛盾,让学生在和谐中轻松愉快地攫取到新鲜的知识,提高学生的创新能力 在任何工作中,交流与配合是一个十分重要的过程,在学校教育中就更显得万分重要。学校是培养人才的地方,是激发学生学习与怎样做人的场所。教师的为人师表是十分重要的,教师首先就要在学生的学习和生活中率先起到一个垂范的作用,用自己良好的道德品质去影响、感染学生。所以在学校教育教学中班主任与科任教师之间的关系就显得尤为重要。班主任与科任教师之间要经常进行不断的交流,达到融洽地配合,首先就要培养和谐的人际关系。培养和谐的人际关系应提倡互补精神。即相互理解——科任教师需要班主任的理解,而班主任也需要科任教师的理解;相互承认——共同努力取得了的成绩,要承认对方的贡献;相互学习——尺有所短,寸有所长,要虚心学习别人的长处特别要善于发现不如自己的人身上的长处;相互理解——智者千虑,必有一失,谅解别人一时糊涂说的错话,做的蠢事;相互激励——为别人的进步而高兴,在别人遇到烦恼的时候,主动为别人分忧解愁。其次,要用行之有效的办法来解决个性差异中所出现的一些小分歧。班主任与科任教师都是有着自己思想的活生生的人,性格上的差异、阅历的不同,年龄、性别的特征都会使得班主任与学科教师在交往的过程中往往会发生一些小摩擦。最主要的是来源于二者教育观念上的分歧。二者的教育观念不同,自我表现概念存在着差异,班主任总是以“家长的代言人”、“学生集体的领导者”和“学校纪律的执行者”自居,既想把自己塑造成学生的“知心朋友”,有时还得充当他们的“心理医生”。而在科任教师心中“传道授业解惑”才是教师职业的根本、是教师角色的“原型”。所以二者之间要在学生的教育管理、教学上达成一致,只有经常进行不断的交流,才能形成一个很好的默契,在任何事上心有灵犀,达到相对的统一。对于大多数的学生他们都或多或少地会出现偏科的现象,这些主要是学生的先天智力差异的影响,可是还有一个很重要的原因就是因为科任教师的为人,教学方法在吸引着他,使得学生自然而然地偏向了这个学科。所以教师是学生模仿的对象,只要人人都显示出自己独特的魅力,就会让学生崇拜你,这样学科成绩也就会相应地得到提高,使学生在各个方面得到全面的发展,也就完成了学生的素质教育。教师的感染力是教师以自己的个性去影响学生所表现出来的情绪力量。 “身教重于言传”。二者之间的人际交往的修养要作为职业道德来重视,自觉克服过度的自尊、敏感、自卑、淡漠等不良的职业性格,主动培养宽容、坦诚、自信等良好的个性。不但改进自己的人际关系,积极改进沟通的方式,提高沟通的技巧。教育家马卡连科曾说过“应该有这样的教师集体:有共同的见解,有共同的信念,彼此间互相帮助,彼此间没有猜疑,不追求学生对个人的爱戴,只有这样的集体,才能够教育儿童。”作为一个教师要以集体为先,学生为重,无论发生什么样的事都要心平气和的进行解决,不要把这种矛盾带进课堂,带进学生中间,一来降低了自己在学生心中的威信,二来影响了学生的学习兴趣,对学生的成长很不利。教师职业的根本目的就是培养人、塑造人、改造人、促使人的发展,包括向学生传授系统的科学文化知识,对学生进行政治思想和道德品质教育,促进学生德智体美劳等方面的发展,为社会培养和输送有用的人才。学校是人们心灵接触的世界,只有和谐的人际关系,学生才会亲其师、信其道,学生才会朝着教师期望的方向发展。关系和谐,才能形成“我关心,你长进”、“你批评,我改进”的相互激励机制,充分发挥双方在教育教学中的积极作用,才能心往一处想,劲往一处使,为共同的目标而奋斗。学生在这样的情境中,在这样的情感感染下也就会乐于学习,喜于钻研了。“教育的本质是创新,创新乃教育之本。”(孟国泰语)教师教育的对象千差万别,面临的教育情境千姿百态,面向的教育内容千变万化,我们在教学过程中不断启发学生的思维能力,从不同的角度去唤起学生的思维,让他们有一个想象的空间和时间。作为联系在一起的班主任和科任教师,就应该真实地面对自己所教的班级,从各个不同的学科的角度去看待不同的学生,以更好地弥补学生的缺陷与不足。无论是成功与失败,所有的老师都应该共同去承担责任,查找研究解决的方法,创设一个荣辱与共、水乳交融的学习气氛,使学生的思维能力得到自然而然地挖掘,开启学生创新的大门,为以后的学习和工作打下良好的基础。 由此看出,班主任与科任教师之间的关系和谐与否,对学生的学习有着极大的影响,和谐的人际能给学生创造一个轻松愉快的学习环境,能够提高学生的学习兴趣,也就能不断开发学生的智力。反之,就会引起学生的消极情感,出现烦躁、厌学、怕进学校的严重现象,不仅对学生的学习不利,更重要的是会损害学生的身心健康。所以,我们在学校的教育教学过程中就要强调、重视班主任与科任教师的搭配,只有搭配好了一个班的科任教师,才会得到教育教学的融洽,也只有这样才能给学生创设一个自由飞翔的空间,给他们美好的心灵感受到无穷的力量,显现学生的潜力,开拓学生创新的能力。
公司内部控制论文:关于我国上市公司内部控制审计相关问题探析 论文摘要:2010年1月1日,在境内外同时上市的公司必须对公司内部控制的有效性进行自我评价,同时聘请会计师事务所对内部控制的有效性进行审计。基于此,从当前的国内相关政策背景出发,探析了上市公司内部控制审计相关概念、内部控制审计实施的基本思路以及应该注意的问题,以期对注册会计师审计上市公司内部控制等方面提供一种思路和方法。 论文关键词:上市公司;内部控制;审计 1 引言 安然、世通等一系列公司财务舞弊事件使各国政府监管机构、企业界、学术界以及广大投资者对内部控制的重视程度进一步提升,政府监管机构也将监管的重点从单纯注重财务报告本身的可靠性转向同时注重保证财务报告可靠性机制建设,要求企业披露内部控制相关信息,并要求聘请注册会计师对内部控制有效性进行审计。美国的《萨班斯——奥克斯利法案》和日本的《金融商品交易法》都要求注册会计师对企业财务报告内部控制进行审计。 2010年4月26日,财政部会同证监会、审计署、国资委、银监会、保监会等部门在北京召开联合会,隆重了《企业内部控制配套指引》(以下简称配套指引)。该配套指引连同2008年5月的《企业内部控制基本规范》,共同构建了中国企业内部控制规范体系,自2011年1月1日起首先在境内外同时上市的公司施行,自2012年1月1日起扩大到在上海证券交易所、深圳证券交易所主板上市的公司施行;在此基础上,择机在中小板和创业板上市公司施行。同时,鼓励非上市大中型企业提前执行。执行企业内部控制规范体系的企业,必须对本企业内部控制的有效性进行自我评价,披露年度自我评价报告,同时聘请会计师事务所对其财务报告内部控制的有效性进行审计,出具审计报告。政府监管部门将对相关企业执行内部控制规范体系的情况进行监督检查。这是全面提升上市公司和非上市大中型企业经营管理水平的重要举措,也是我国应对国际金融危机的重要制度安排。 2 上市公司内部控制审计概述 2.1 内部控制审计的基本概念及范围 内部控制审计是指会计师事务所接受业务委托,对上市公司特定基准日内部控制设计与运行有效性进行审计。注册会计师基于基准日内部控制的有效性发表意见,而不是对财务报表涵盖的整个期间发表意见。 目前,实行内部控制审计的国家均将审计范围限定在财务报告内部控制。我国《企业内部控制审计指引》规定,注册会计师应当对财务报告内部控制的有效性发表审计意见,并对财务报告内部控制审计过程中注意到的非财务报告内部控制的重大缺陷,在内部控制审计中增加“非财务报告内部控制重大缺陷描述段”予以披露。财务报告内部控制是指为了合理保证财务报告及相关信息真实完整而设计和运行的内部控制,以及用于保护资产安全的内部控制中与财务报告可靠性目标相关的控制。 2.2 财务报告内部控制审计与财务报表审计的关系 财务报表审计要求注册会计师在实施进一步审计程序之前,了解企业内部控制,实施风险评估程序。注册会计师会根据在风险评估阶段评估的重大错报风险程度决定实施进一步的审计程序类型。如果被审单位的内部控制本身的设计是合理的,且得到执行,则注册会计师就要测试内部控制运行的有效性,并据此决定实质性程序的性质、时间和范围,否则注册会计师会直接实施实质性程序。由此可知,对内部控制的了解和评价是财务报表审计的一个必要阶段。然而,在财务报告内部控制审计中,也要求注册会计师对企业控制设计和运行的有效性进行测试。可见,内部控制审计中获取的证据可以用于财务报表审计,同样财务报表审计中发现的问题可以为内部控制审计提供审计证据的线索,同一审计证据可以在两种审计中加以利用。 3 上司公司内部控制审计基本思路 3.1 计划审计工作 注册会计师应当恰当的计划内部控制审计工作,制定总体审计策略和具体审计计划。在计划整合审计工作时,注册会计师需要评价相关事项对财务报表和内部控制是否有重要影响,以及有重要影响的事项如何影响审计工作。在计划审计工作的同时,注册会计师应当使用与财务报表审计相同的重要性水平。 3.2 识别企业层面控制 注册会计师应当测试对评价内部控制有效性有重要影响的企业层面控制。注册会计师对企业层面控制的评价,可能增加或减少本应对其他控制所进行的测试。企业层面的控制包括:与控制环境相关的控制;针对管理层凌驾于控制之上的风险而设计的控制;企业的风险评估过程;集中化的处理和控制;监控经营成果的控制;监督其他控制的控制;对期末财务报告流程的控制;针对重大经营控制及风险管理实务的政策。 3.3 识别重要账户、列报及相关认定 注册会计师应当识别重要账户、列报及相关认定。如果某账户或列报具有合理可能包含了一个错报,该错报单独或连同其他错报将对财务报表产生重大影响,则该账户或列报为重要账户或列报。判断某账户是否重要,应当依据其固有风险,而不是考虑相关控制的影响。 3.4 了解错报的可能来源 注册会计师通常应用穿行测试来了解潜在错报的可能来源以选择拟测试的控制。在执行穿行测试的,注册会计师使用的文件和信息技术应当与企业员工使用的相同。同时,注册会计师还需要综合运用询问、观察、检查相关文件及重新执行控制等程序。 3.5 选择拟测试的控制,并测试内部控制设计和运行的有效性 注册会计师应当评价控制是否足以应对评估的每个相关认定的错报风险,并选择其中对形成评价结论具有重要影响的控制进行测试。如果控制由拥有有效执行控制所需的授权和专业胜任能力的人员按规定执行,能够实现控制目标,从而有效地防止或发现可能导致财务报表发生重大错报的错误或舞弊,则表明控制的设计是有效的。注册会计师应当测试控制运行的有效性。如果控制正在按照设计运行、执行人员拥有有效执行控制所需的授权和专业胜任能力,则表明控制的运行是有效的。 3.6 评价控制缺陷 注册会计师需要评价其注意到的各项控制缺陷的严重程度,以确定这些缺陷单独或组合起来,是否构成重大缺陷。但是,在计划和实施审计工作时,不要求注册会计师寻找单独或组合起来不构成重大缺陷的控制缺陷。同时,在确定一项或多项内部控制缺陷的组合是否构成重大缺陷时,注册会计师应当评价补偿性控制的影响。 3.7 完成审计工作,出具审计报告 注册会计师在出具审计报告前,应当取得经企业签署的书面证明。同时,还应当与企业沟通审计过程中识别的所有控制缺陷。在形成审计意见时,注册会计师需要评价从各种来源获取的证据,包括对控制的测试结果、财务报表审计中发现的错报以及已识别的所有控制缺陷。在评价审计证据时,注册会计师需要查阅本年度与内部控制相关的内部审计报告或类似报告,并评价这些报告中提到的控制缺陷。此外,只有在审计范围没有受到限制时,注册会计师才能对内部控制的有效性形成意见。如果审计范围受到限制,注册会计师需要解除业务约定或出具无法表示意见的内部控制审计报告。注册会计师需要在审计报告中清楚地表达对内部控制有效性的意见,并对出具的审计报告负责。 4 结语 健全有效的内部控制对保证上市公司的财务报表的可靠性至关重要,而内部控制审计是内部控制最有效的监督手段,也是监管内部控制外部性的必然要求。因而,内控审计对注册会计师的专业判断能力提出了更高的要求,也加大了会计师事务所和注册会计师的风险责任。然而,我国上市公司财务报表审计发展相对较早,注册会计师大都具有丰富的专业知识和经验,而对于上市公司内控审计这一新生的鉴证业务,我国注册会计师大都缺乏实战经验,我们有很多制度和方法都是借鉴美国内部控制审计理论和实践。因此,注册会计师应当不断加深理论学习,借鉴国外审计实践经验,不断总结规律,深化上市公司内部控制审计理论,优化上市公司内部控制审计方法。 公司内部控制论文:河南省上市公司内部控制信息披露分析 【摘要】 本文以河南省境内上市公司为研究对象,对其内部控制相关信息披露现状及存在的问题进行了考察分析,为管理层的决策及上市公司完善自身内部控制建设提供参考。本文共分为两部分,首先对交易所网站披露的上市公司内部控制相关资料从3个方面进行了详细分析,并列举了个别公司的例子;其次,针对河南省上市公司内部控制信息披露中的问题提出了一些建议。 【关键词】 内部控制;信息披露;上市公司 一、河南省境内上市公司内部控制信息的披露情况 中国证监会网站显示,截至2007年7月31日,河南省共有境内上市公司34家,其中在上海证券交易所上市20家,深圳证券交易所主板上市10家,中小板上市4家。 (一)内部控制披露的总体情况 上市公司披露的内部控制相关信息散见于年报、公司治理自查报告和专项整改报告、章程等文件中。年报中包括公司对内部控制建设及运行状况的说明,内部控制自我评价报告及中介结构对自我评价报告的审核意见。章程中主要涉及到公司组织结构的设置、权利与责任的分配等控制环境相关要素内容。其它相关制度包括公司治理和具体经营事务管理制度两方面。公司治理方面的有股东大会、董事会、监事会议事规则,累积投票制度,董事选举规则,审计委员会等董事会下设委员会实施细则,独立董事、总经理、董事会秘书工作细则,控股股东行为规则,治理纲要,内部审计制度等。具体经营事务管理制度有内部控制制度、信息披露、重大信息内部报告、职务授权、激励机制、关联交易管理、对子公司的管理、对外投资、投资者关系管理、财务管理、对外担保、募集资金使用、接待和推广、新股认购管理等方面的规范制度。 从表1可以看出,河南省上市公司内部控制相关信息披露主要体现在公司治理方面,如公司章程、董事会议事规则、公司治理专项整改报告、公司治理自查报告、股东大会议事规则、监事会议事规则、独立董事工作细则、审计委员会工作细则等披露率都在50%以上,披露最多的是公司章程和董事会议事规则,共有31家公司对其进行了披露,但仍有中原环保、豫能控股、轴研科技3家上市公司未公开披露其章程;恒星科技、*st安彩、太龙药业3家公司未披露其董事会议事规则。此外,披露率在50%以上的还有信息披露管理制度。这应该归功于2007年3月中国证监会开展的加强上市公司治理专项活动。其它经营事务的相关管理制度的披露较为零散,只有个别公司在个别方面分别作了披露,其中披露最多的是关联交易管理制度和对外担保管理办法,分别为8家和7家。 总的来说,河南省所有上市公司或多或少都对内部控制相关制度进行了披露,披露的内容范围较广,涉及33个方面,但主要都集中在公司治理方面;从披露的数量来看,各上市公司披露的内容从多到少呈均匀分布,其中中原高速披露了17个相关制度文件。 (二)对内部控制的理解 河南省上市公司对内部控制的理解还不尽一致。在深交所上市的中原环保和双汇发展对外公布了“内部控制制度”。内部控制是一个系统,“深交所”将其定义为一个过程,是嵌入各项具体经营业务过程的,而非一项具体制度。上市公司披露“内部控制制度”,会让人感到有些困惑:到底披露的是公司所有业务流程的控制程序文档,还是将内部控制理解成了一项专门工作,所披露的是对内部控制工作的组织安排。笔者对这两份内部控制制度进行了细致地分析。 中原环保的内部控制制度包括十二章,总则、内部控制机构及其职责,内部控制的原则、目标和要素,内部控制的基本要求,风险的内部控制,内部控制的实施,重要业务的控制活动,内部控制的检查和披露及附则。首先,总则第二条对内部控制的定义遵循了深交所的提法即为一项过程,紧接着第三条又做出了一个定义,“公司的内控制度是为保护公司资金、资产的安全与完整,确保各种信息资料可靠,促进公司各项经营活动有效实施,从而保证公司管理方针的贯彻执行而制定的各种业务操作程序、管理方法与控制措施的总称。”而后又补充道,“它是由公司董事会、管理层及全体员工共同参与的一项活动。”显然,公司将内部控制和内部控制制度作了不同的理解。在第二章“内部控制结构图”中显示,公司设立了“内部控制委员会”,直接对信息披露、财务工作组和综合业务工作负责,而审计委员会仅对法律审计部负责。这也显示了公司对现代企业公司治理结构的理解差异;按照中国证监会2002年所的“上市公司治理准则”第三章五十四条的规定,审计委员会应当对公司的内部控制审查、财务信息及其披露负责。在结构图后面的文字说明中,其又对审计委员会的职责按“上市公司治理准则”进行了说明。在该项制度中,把内部控制的检查和评估工作赋予了董事会,内控管理委员会被赋予了“对内控体系中存在的风险进行管理”的职能;而一般认为,对内部控制进行检查和评估应该是内部审计部门的职责,风险管理本身应为各级管理部门的应尽职责,内控管理委员会可以在各业务部门风险识别及风险应对过程中提供必要的帮助和指导。该项制度对内部控制的目标也同时在总则和第四章第七条做了不同的表述。第七到十一章重要业务的内部控制及第十二章内部控制的检查和披露则几乎是按照深交所的上市公司内部控制指引进行重述的。 双汇发展的内部控制制度则几乎完全对深交所上市公司内部控制指引进行了重述。 以上情况说明,上市公司在对公司治理、内部控制相关规则的理解上存在较大的差异,的一些规定与上市公司治理规则不尽相符。而指导上市公司建立健全本单位内部控制系统建设的政策性、指导性的规定——“上市公司内部控制指引”,则被理解成了具体的“模版”。这一方面由于我们国家以前没有一个关于内部控制的权威定义,这一点目前已得到解决;另一方面由于目前的“上市公司内部控制指引”缺乏可操作性和可理解性,致使上市公司在理解时出现差异。对内部控制的理解仅限于形式上,造成了信息资源的浪费,看起来好像上市公司很重视内部控制工作,披露了相关信息,事实上这些“避实就虚”的表面文章对于投资者等信息使用者没有任何价值可言。 (三)对内部控制的自我评价和外部机构的审核情况 共有12家上市公司在其2007年年报中披露了内部控制自我评价意见;其中有4家同时披露了中介机构对自我评价的审核意见,其中洛阳玻璃同时还在香港上市,境外机构对其出具了审核意见。另外,22家上市公司未按照“年报格式”的规定披露其内部控制自我评价意见和中介机构的审核意见,其中包括4家在中小企业板上市的公司。焦作万方虽无中介机构的评价意见,但有一个外部审计机构对其内部控制的说明,说明中仅提到了其内部控制符合了各项规制的要求。 未披露内部控制自我评价意见的公司中,大多在年报中对公司内部控制建立健全情况一笔带过,或做了简短描述如“建立了内部控制制度,产生了积极作用”等,其中较为典型的描述如:“……公司组织结构健全,设计基本合理,内部控制较为健全但不够系统。……鉴于当前公司内部控制体系尚不具备系统性、可操作和评估性,公司本期不披露董事会对公司内部控制的自我评估报告和审计机构的核实评价意见。” 郑州煤电、中孚实业和风神股份三家公司披露了中介机构对其内部控制自我评价报告的审核意见。前两家都是由北京兴华会计师事务所出具的,出具的意见是:“在所有重大方面有效的保持了按照财政部颁发的《内部会计控制规范——基本规范(试行)》及其具体规范建立的与财务报表相关的内部控制。”风神股份的审核意见是由亚太(集团)会计师事务所出具的,“……贵公司按照内部控制标准在所有重大方面保持了与会计报表编制相关的有效的内部控制。”另外,洛阳玻璃年报中披露了大量中介机构(信永中和〈香港〉)所提出的内部控制缺陷,其中涉及治理层面和业务层面的内容非常详细、具体。 通过调查分析发现,河南省上市公司年报中有关内部控制的披露大部分流于形式,语焉不详,模糊带过,甚至前后矛盾,有的评价太过绝对,使用“完整、有效,能够提供保证”等字眼。有些公司对其内部控制进行了自我评价,但并未披露自我评价的过程及频率,独立董事与监事对内控的自我评价流于形式。还有些公司对内部控制只字未提,如恒星科技。中介机构对公司内部控制自我评价的审核意见的结论表述也有所不同,境外机构的审核意见更为详细。对于审核中所遵循的内部控制标准,有的按“财政部内部会计控制规范”进行,如郑州煤电;有的按coso模式,如洛阳玻璃;有的未明确透露,如风神股份。 二、对加强上市公司内部控制信息披露的建议 (一)对上市公司内部控制信息的形式和内容做出统一和明确的规定 各个公司内部控制的设计、执行及监督各有特色,其披露也各不相同,就河南省34家上市公司而言,它们关于内部控制制度的完整性、合理性与有效性的说明就各不相同。所以,证券监管部门应该对上市公司内部控制信息披露的形式和内容做出统一规范,这样既便于上市公司进行披露,可以明确的知道应该披露哪些内容、如何披露,提高公司披露的完整性,又便于投资者了解、评价公司的内部控制,同时还可以方便其他人员如研究部门对内部控制的相关信息进行采集和处理。证券监管部门可以制定法定披露条款和自选披露条款,以及采取图表形式,如果内部控制存在不完善的地方,还须指出其缺陷所在,从而方便投资者理解。 (二)加强内部控制理论研究,加快我国内部控制标准体系的建设 2007年,我国财政部联合四部委成立了“企业内部控制标准委员会”,并于2008年6月28日了《企业内部控制基本规范》,该规范从2009年7月1日起首先在上市公司范围开始实施。该规范统一了不同部门和单位在实务中对内部控制定义混乱的状态,具有很大的积极意义。但是该规范在具体操作层面却仍然缺乏指导意义,虽然在基本规范之后不久又了“企业内部控制应用指引(征求意见稿)”和“企业内部控制评价指引(征求意见稿)”,但从征求意见稿的内容来看,一些内容还不尽完善、可行。同样,中介机构在对内部控制发表审核意见时,实务中的做法各不相同,这些问题的解决都有待于相关标准的尽快出台。 (三)加强对内部控制信息披露的监管 内部控制的效果决定了上市公司财务信息的质量,所以内部控制信息对于投资者来说是一项重要的决策依据,证券监管部门应建立健全相关法规,加强对上市公司内部控制信息披露的监督和惩戒力度。对于上市公司拒不披露内部控制相关信息、不按规定的时间、形式披露内部控制相关信息以及披露虚假信息的行为应当进行严厉惩处,在处罚标准上可按同等性质的财务信息违法披露行为进行处理。 (四)鼓励上市公司自愿披露内部控制信息 与财务信息存在重大差别的是,内部控制信息对于不同的企业而言各有相异,coso报告中也强调没有任何两家公司的内部控制系统是相同的,所以在除了制定规范规定上市公司所必须披露的内容之外,还应当鼓励企业自愿披露内部控制信息,这样也有利于建立良好的投资者关系。比如,可以引导相关机构进行内部控制、公司治理等方面的最佳年度公司的评选。自愿性内部控制信息披露是对强制性披露的补充和扩展,有关部门应因势利导,积极鼓励企业自愿披露内部控制相关信息,以满足信息使用者日益增加的信息需求。 (五)加强培训和教育 各级财政部门、证券监管机构等要组织不同形式的培训和后续教育,加强上市公司相关人员对内部控制的理解,提高其进行自我评价的效果,规范实务中认识上的混乱和做法上的差异。 公司内部控制论文:浅析我国上市公司内部控制信息披露问题 【摘要】 随着我国证券市场的不断发展与壮大,其已经成为我国经济必不可少的组成部分,但是由于各种原因,我国的证券市场出现了很多问题,其中一个很重要的就是上市公司内部控制信息披露问题。内部控制信息披露在对各上市公司的监督与管理方面发挥着不可替代的作用,是证券市场健康发展的有利保证。本文将着重对我国上市公司内部控制信息披露的现状进行分析,并提出相应的改善建议。 【关键词】 上市公司;内部控制;信息披露;问题 一、引言 随着改革开放的持续深入和经济的高速发展,我国证券市场已经走过了近20年的发展历程,其规模不断扩大,对经济的影响持续增强。一方面,由于有效的内部控制可以保护公司财产物资的安全、完整,保证公司的会计资料的可靠性和正确性,保证公司的经济活动的合法性与效益性;而上市公司的内部控制不仅关系到上市公司自身的发展,而且关系到广大投资者的利益,关系到资本市场的健康发展;另一方面,近年来,我国证券市场出现了如银广厦、中航油和科隆等财务舞弊案,很大程度上是因为公司的内部控制意识淡薄、内部控制不健全造成的,因此,投资者和政府部门对上市公司内部控制的状况关注程度与日俱增,对上市公司公开披露内部控制信息的要求也越来越高。我国上市公司内部控制信息披露经历了从无到有的过程,但与会计信息的披露相比,仍处于初步阶段,在实践过程出现了很多问题。笔者选取了29个深圳证券交易所挂牌的公司和15个上海证券交易所挂牌的公司,对这44个公司所公布的2005年、2006年、2007年年度报告中关于内部控制的相关内容进行分析和比较。 二、我国上市公司内部控制信息披露的现状 (一)我国有关上市公司内部控制信息披露的规定 证监会2003年3月的《公开发行证券的公司信息披露内容与格式准则第1号——招股说明书》第122条规定:首次公开发行股票并上市的公司应披露公司管理层对内部控制制度完整性、合理性及有效性的自我评价意见,注册会计师指出以上“三性”存在重大缺陷的,应披露并说明改进措施。证监会2005年12月修订的《公开发行证券的公司信息披露内容与格式准则第2号——年度报告的内容和格式》规定:年度报告中,监事会应对公司决策程序是否合法,是否建立完善的内部控制制度,公司董事、经理执行公司职务时有无违反法律、法规、公司章程或损害公司利益的行为发表独立意见。上海证券交易所于2006年6月5日了《上海证券交易所上市公司内部控制指引》,其中第四章从强制披露的角度出发,对上市公司的内部控制提出了信息披露的要求。该指引要求公司在内部控制出现重大风险时应以临时报告的形式进行披露,同时还要求公司在年度报告中披露该年度内公司内部控制的执行情况。深圳证券交易所也于2006年9月28日了《深圳证券交易所上市公司内部控制指引》,规定公司董事会应依据公司内部审计报告,对公司内部控制情况进行审议评估,形成内部控制自我评价报告。公司监事会和独立董事应对此报告发表意见,并与公司年度报告同时对外披露。 (二)公司年报中关于内部控制信息披露的内容 1.深圳证券交易所挂牌的公司: 本文选取了中信国安信息产业股份有限公司、烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司等29家在深圳证券交易所挂牌上市的公司,对各个公司公开的2007年年度报告中关于内部控制部分内容进行了整理分析,具体情况见表1、表2。 2.上海证券交易所挂牌的公司: 本文选取了丹化化工科技股份有限公司、哈尔滨哈投投资股份有限公司等15家在上海证券交易所挂牌上市的公司,对各个公司公开的2007年年度报告中关于内部控制部分内容进行了整理分析,具体情况见表3。 (三)我国上市公司内部控制信息披露存在的问题 通过对29个深圳证券交易所挂牌的公司和15个上海证券交易所挂牌的公司公布的2005年、2006年、2007年年度报告中关于内部控制的相关内容进行分析和比较,笔者发现我国上市公司在内部控制信息披露方面主要存在以下几个方面的问题: 1. 标准与要求不统一。在我国,上市公司在内部控制信息披露的标准与要求不统一主要体现以下两个方面:(1)不同层次要求与标准不统一,即我国证监会与上交所、深交所的标准与要求不统一。证监会在《公开发行证券的公司信息披露内容与格式准则第2号——年度报告的内容和格式》中规定:年度报告中,监事会应对公司决策程序是否合法,是否建立完善的内部控制制度发表意见。上海证券交易所的《上海证券交易所上市公司内部控制指引》要求,公司在内部控制出现重大风险时应以临时报告的形式进行披露,同时还要求公司在年度报告中披露该年度内公司内部控制的执行情况。深圳证券交易所的《深圳证券交易所上市公司内部控制指引》规定,公司董事会应依据公司内部审计报告,对公司内部控制情况进行审议评估,形成内部控制自我评价报告,公司监事会和独立董事应对此报告发表意见,并与公司年度报告同时对外披露。(2)同层次的标准与要求不统一,即上交所与深交所的标准与要求不统一。从表1和表3可以看出,在上交所和深交所挂牌的公司公布的内部控制的信息方面存在着巨大的差异,主要就是要求和标准不统一造成的。 2. 形式化严重。在我国,上市公司在内部控制信息披露方面存在着非常严重的形式化问题,所披露的内容都是泛泛而谈,没有实质内容和建设性的内容,对相关信息的使用者的利用价值很低。主要体现在以下几个方面,具体见表4: 3.缺乏主动与自愿性。在我国,上市公司在内部控制信息披露方面缺乏主动与自愿性主要体现在以下两个方面:(1)在没有强制要求披露内部控制信息之前,基本没有公司会主动披露,如笔者所分析的44个公司中的情况见表5;(2)在强制要求披露内部控制信息之后,各个公司只是披露一些无关痛痒的内容,对一些核心的内容很少披露,都秉着“能不披露的,一定不披露;一定要披露的,尽量少披露”的原则。 4.缺乏评价标准。要使披露的内部控制信息具有可比性,必须对内部控制的有效性作出统一的量度,这样才能对其予以正确的评价。目前我国尚未对内部控制提出统一的标准,只是对企业的内部控制内部会计控制制定了统一的标准,而对内部管理控制却没有制定出相应的统一标准。 三、我国上市公司内部控制信息披露改善的建议 (一)统一标准与要求 应加快相关立法,完善我国上市公司内部控制信息披露的规章制度。证监会应当对内部控制信息披露的范围、内容和形式作出详细规定,统一相应的披露标准与要求,以规范上市公司的披露行为,加强上市公司的可操作性,以便于信息使用者的使用,也可以保证同一个证券交易所不同的公司、不同的证券交易所的公司之间的内部控制具有可比性。 (二)明确内部控制信息披露的相关责任主体 由于董事和经理是企业内部控制的设计者和执行者,对本企业的内部控制最为熟悉,也是企业内最有能力对其进行评估的人,因此可由董事会和管理当局承担内部控制信息披露的责任,对企业内部控制的建设和健全情况和自我评估报告进行披露,同时将评估结果报告给投资者、证监会等相关信息需求者。监事会在内部控制信息披露方面的责任的性质与董事会有所不同,他们发表意见仅仅是对董事会和经理是否建立内部控制制度、内部控制系统健全情况以及董事会所披露的内部控制信息的正确性与完整性进行的一种监督。 (三)提高内部控制信息披露的自愿性 从上面的分析可以看出,在强制性进行内部控制信息披露时,各个公司会采取各种办法逃避信息披露,即“上有政策,下有对策”,从而无法做到完全保证内部控制信息披露的有用性。所以,在强制性进行内部控制信息披露性的同时,要鼓励企业对内部控制信息进行披露,提高其披露的自愿性。 (四)出台内部控制评价规范 应该尽快建立一套完善的、符合实际并具有可操作性的内部控制评价指标体系。因为这样可以起到三个方面的作用:1.对管理者来说,其可以根据相关的评价指标体系及其自身的状况,制定出符合自身特点的内部控制评价体系,定期开展对内部控制的自我评价,这不但可以及时发现内部控制中存在的不足并进行相应的改进,而且可以保证内部控制的信息披露具有针对性和有用性。2.对于监督者(包括监事会、审计机构、政府管理部门)来说,完善的评价体系可以为其对企业的内部控制的监督与评价提供依据,保证其作出有效的、客观的评价。3.对于投资者和其他利益相关者来说,完善的评价体系,可以为他们根据相关企业的内部控制信息披露,了解该企业的运行状况,对企业的获利能力进行相应的预测与判断,以维护自己的利益。 (五)强化监督和惩罚力度 加强对内部控制信息披露的监管,强化注册会计师对内部控制信息披露的审核。对恶意披露误导投资者的上市公司,监管部门不但要处罚该公司,而且还要对相关责任人进行处罚。 四、结束语 随着我国证券市场规模的扩大,为了使其健康的发展,必须加强对各上市公司的监督与管理,不断地完善企业内部控制信息披露的相关立法和监督制度,保证其在内部控制信息披露方面的真实性与完整性,使企业的各项活动置于政府和社会公众的监督之下,促进企业改进内部控制系统,提高会计信息质量,防止和发现舞弊。同时,要提高管理当局的内部控制意识,促使其关注内部控制的有效性;满足投资者和其他利益相关者的信息需求,维护他们的合法利益;有效地维护我国证券市场的稳定与发展,促进我国经济又好又快的发展。 公司内部控制论文:我国上市公司内部控制信息披露现状、原因及对策 【摘要】本文从上市公司内部控制信息披露的现状入手,分析了我国上市公司内部控制信息披露存在的问题,并提出了完善措施,以有利于投资者等外部信息使用者通过判断内部控制的有效性来整体评价上市公司质量、作出相关决策。 一、我国上市公司内部控制信息披露现状 中国证监会对上市公司内部控制信息的披露作出了一系列规定,特别是对证券公司和上市的商业银行、保险公司在内部控制信息披露方面的要求要高于一般性上市公司。从总体上说,这些规定是较为完善的,但也存在不合理的地方,尤其是对一般性上市公司。由于其制度规定较为简单,致使公司对内部控制信息披露过于形式化,因此,需要进一步完善内部控制信息披露制度。 目前,我国内部控制信息披露的规定并未得到有效的执行,上市公司年度报告中,监事会须对公司是否建立了完善的内部控制制度发表独立意见,但是仍然有部分公司没有披露,大多数公司内部控制信息的披露流于形式,往往只有“公司建立了完善的内部控制制度”之类的简单说词,没有实质内容。对于配股的上市公司,在《上市公司发行新股招股说明书》发出之后,均在“公司治理结构”部分披露了内部控制信息,但无论是管理单位的自评还是注册会计师的评价报告均流于形式。从披露主体来看,上市公司内部控制信息披露主体主要有监事会、董事会和独立董事,其中,监事会报告披露是主要的披露形式,这与目前的规定有关。同时,我国上市公司内部控制信息自愿披露动力不足。 二、我国上市公司内部控制信息披露现状的原因分析 笔者认为,上市公司内部控制信息披露形成上述现状是因为我国并没有形成一个系统的内部控制信息披露制度。我国在上市公司内部控制信息披露的制度规定方面尚存在以下不足和缺陷。 (一)披露内容和格式缺乏详细规定 对于一般性上市公司,在证监会2005年修订的《年度报告内容与格式》中,虽然规定上市公司监事会应就公司内部控制制度是否完善发表独立意见,但是该披露要求仅仅限于“是否建立完善的内部控制制度”,而并未要求披露公司建立的内部控制的详细信息以及监事会的评价。如果仅仅要求披露是否建立完善的内部控制制度,容易造成披露的形式化,信息含量小。另一方面,对于年报摘要,允许公司监事会在认为已建立完善的内控制度时免于披露,这在一定程度上为上市公司减少相关信息的披露和逃避责任提供了理由。同时,对披露的格式也缺乏详细规定,这不仅造成上市公司披露时无所适从,更使得一些上市公司应付了事,不披露详细的信息。 (二)披露形式缺乏统一要求 披露形式缺乏统一要求,使上市公司在内部控制信息披露上存在较大的选择性和随意性。虽然中国证监会要求发行人在招股说明书中披露公司内部控制的信息以及注册会计师的结论性意见,但对内部控制披露的形式却缺乏统一的要求。 (三)缺乏董事会对内部控制信息披露责任的相关规定 在内部控制信息披露的主体方面,主要依赖监事会,而董事会对内部控制信息披露的责任没有相关规定。笔者认为,监事会并非内部控制的责任主体,他们发表意见仅仅是对董事会和经理是否建立内部控制制度的一种监督。建立并维持有效的内部控制制度,是董事会和管理当局的责任。董事会和经理对本企业的内部控制最熟悉,最有能力对其进行评估;同时,将对企业内部控制制度的评估结果报告给投资者,也是董事会和管理当局受托责任的一部分,提供内部控制信息实际上是解脱受托责任的方式。因此,应明确董事会与管理当局在内部控制信息披露中的责任。 (四)缺乏注册会计师对内部控制信息披露的审计意见 内部控制信息披露缺少注册会计师的审计意见。现行制度只要求会计师事务所对内部控制制度的完整性、合理性与有效性进行评价,提出改进建议,并出具评价报告,没有要求注册会计师对公司的内部控制信息披露的真实性发表意见。这表明我国对上市公司内部控制信息披露的监管还很不健全。正因为没有强有力的监管措施,所以,造成上市公司内部控制信息披露的可信度不太令使用者满意,而且,上市公司在实际披露内部控制信息时采取文字游戏等方法模糊内部控制信息的披露,造成内部控制信息真实性的不确定。鉴于我国外部法规和监控机制的缺失,很可能会使内部控制信息的披露流于形式,达不到应有的效果,因此加强监管势在必行。 三、我国上市公司内部控制信息披露的完善与发展 鉴于目前我国上市公司对现有制度执行不力和我国制度本身的不足,我们应深入探讨、提出改进建议,完善我国内部控制信息披露制度和加强企业对制度的执行力度。 (一)健全和完善内部控制信息披露的规范体系 1.要求所有上市公司董事会在年度报告中披露内部控制的有关信息,同时要求监事会和由独立董事组成的审计委员会发表对内部控制进行评价的意见。为了防止内部控制信息披露的形式化,可以借鉴美国的做法,要求管理当局提供单独的内部控制报告。 2.证监会应当对内部控制信息披露的具体内容和格式做出详细规定,以规范上市公司的披露行为,加强制度的可操作性。内部控制报告应表明:董事会和管理当局对内部控制的责任;公司已经按照标准设计并颁布实施内部控制制度;声明公司已按照有关的标准、程序对内部控制设计和执行的有效性进行了评估,没有发现重大缺陷(如果评估后发现存在重大缺陷,应指出该项缺陷及管理当局对此采取的相关措施);声明企业的内部控制有效(或除上述缺陷以外内部控制有效),不会发生对公司财务报告的可靠性和对公司资产的安全性、完整性有重大不利影响的情况。在符合成本效益原则的前提下,内部控制报告还应当对企业的基本内部控制制度进行简要的描述,以便信息使用者对其进行评价。 (二)鼓励上市公司自愿披露内部控制信息 目前我国上市公司的内部控制实行的是强制性披露制度。虽然这种强制性的信息披露有利于投资者了解上市公司的相关信息。但是,这种强制性披露要求的合理性仍值得商榷。从总体上说,我国投资者和债权人对内部控制信息的需求仍然不足,上市公司的内控信息供给也存在缺陷,内部控制制度方面的研究及相关规定较不完善,所以目前强制要求所有上市公司披露内部控制信息,难度较大。况且强制性信息披露制度本身也存在着缺陷:一方面上市公司内部控制信息的供给能力是有限的。强制性信息披露的确可以增加上市公司的信息供给,但因受到执行成本、保护上市公司合法权益的制约,其作用是有限的。当披露的社会成本高于社会效用时,这种制度也就失去了存在的意义。另一方面强制披露还会丧失自愿披露所具有的信号传递作用。目前,内部控制的自愿信息披露在我国的上市公司中虽然不普遍,但确实存在这样的动机,也有部分企业尝试着去做。 (三)加强对自愿性内部控制信息披露的监管 上市公司信息披露制度是证券市场监管制度的基石之一,建立合理和完备的上市公司信息披露制度,对于坚定投资者的信心、提高中国证券市场透明度具有十分重要的意义。 加强信息披露的监管制度要从两个方面入手:一是提高信息披露违规者的违规成本,加大违规行为查处的力度,尽早完善证券法中的民事赔偿制度,通过责令违规者赔偿受害投资者的损失可以有效地剥夺违规者通过违规行为所获得的非法利益,从而最大限度地降低违规者的违规期望收益;二是增强证券监管系统的有效威慑作用,确立政府监管、行业自律和社会监督三位一体的监管框架。鉴于监管部门对首次信息披露和持续信息披露的监管还存在许多漏洞,建议监管部门尽快改进监管程序、充实监管工作的人力、完善监管法规,加强对信息披露的监管。建立信息披露的风险预警系统,提高监管部门的监管能力。 (四)进一步明确内部控制信息披露的责任主体 我国在内部控制信息披露的主体方面,主要依赖监事会,对董事会关于内部控制信息披露的责任方面则没有相关规定。从理论上讲,如果监事会直接向股东大会负责,其领导内部控制的设计和执行将具有较高的独立性。但在现实中监事会形同虚设的问题较普遍,监事会人员的专业胜任能力也难以保证。因此,合理的选择应该是由董事会和(或)管理当局承担内部控制信息披露的责任。 公司内部控制论文:保险公司内部控制问题的探讨 摘要:内部控制是现代企业管理的一项重要内容,是企业内部管理制度的组成部分。保险公司内部控制内容主要包括:承保控制、理赔控制、风险控制、费用控制、投资控制、偿付能力控制等方面。本文在调研的基础上,阐述了我国保险公司内部控制的演变与现状,指出其中存在的问题,在此基础上,针对保险公司,提出了改善其内部控制的政策建议:完善保险公司治理结构;优化保险公司的组织结构等等。 关键词:内部控制;保险公司;政策建议 一、保险公司内部控制存在的问题分析 (一)控制环境基础薄弱 控制环境是内部控制的基础,直接关系到企业内部控制的执行和贯彻。它涵盖对建立、加强或削弱特定政策程序及其效率产生影响的各种因素,包括企业管理人员的品行、操守、价值观、素质和能力,管理人员的管理哲学、经营观念,企业各种规章制度、信息沟通体系、业绩评价机制等。经调查得出结论,这方面存在较大的问题。 1.公司管理层内部控制意识薄弱 据调查,大部分公司尚未制订完善的内控制度,这一事实反映尚未完全认识到内部控制的意义。即使已经制订相应内控制度的公司大多也只是停留在“写在纸上、贴在墙上---给人看”的表面文章上,制度的落实存在问题。 2.公司文化建设没有引起足够的重视 企业文化是企业的经营理念、经营制度依存于企业而存在的共同价值观念的组合。企业内部控制制度的贯彻执行有赖于企业文化建设的支持和维护。在良好的企业文化基础上所建立的内控制度,必然会成为人们行为规范,从而才能很好地解决因制度失灵而产生的种种问题。调查中发现公司提出了自己的经营理念和宗旨,也重视了企业文化的环境建设,但对企业文化内容以及在内部控制制度建设中的作用知之甚少,很多企业负责人只是在“作秀”。 (二)公司内控部门责权不对称 企业内部控制包括内部管理控制和内部会计控制,而一般公司的内部控制主要是指内部会计控制。经过调查发现,大部分保险公司作为承担内部控制的主要部门是法律合规部门,但法律合规部存在严重的责权不对称现象。 法律合规部作为内部控制的重要组成部分,其充当的就是一个内部审计的职能,是企业改善经营管理、提高经济效益的自我需要。但是调查发现,一些公司的法律合规部并没能真正履行其应有的职能,形同虚设,其存在问题主要有: 1.独立性不够 合规管理作为内部控制的再控制,本身就应从第三者的立场上客观公正地对企业的经济监督进行再监督,它的地位应当是超然独立的。而目前大多数公司合规部门的负责人为该公司领导班子成员,这说明其合规管理工作只是服务于企业的领导班子。这就造成合规工作既不能监督上司,也不能监督同级,因为公司内部各职能部门都是在公司领导班子的直接领导下开展工作的,各项重大经营行为大多数是领导班子知道授权下进行的。在这种情况下如何发挥各部分所长开展工作呢?合规工作不能在地位上实现独立,工作范围受限,也很难获得威信。经调查,合规人员成了公司最休闲的一个部门,在调查中听得最多的话就是“领导同意的”。 2.对内部合规工作的性质和作用不甚理解 经调查发现,大多数分公司管理人员经常将“合规管理”与“审计监督”混淆不清,使人们产生“合规管理没什么意义”的想法。由于指导思想上的误区,多数合规人员未能摆正自己的位置。有些人将自己等同于领导的行为工具,处处依领导的旨意行事,有些则由于工作不好开展而心灰意冷或充当好人,使合规工作形同虚设。 (三)公司内控监督工作人员素质有待提高 目前,一般公司担任日常合规管理监督工作实际上只有1-2人,且多为返聘人员,或者由其他部门人员兼任。这些人员对其原工作岗位工作和流程比较熟悉,而对涉及内控的核心工作,例如财务方面的工作都是一知半解,无法担任起内控监督所应承担的职责。 二、完善保险公司内部控制的相应策略 (一)合理确定公司内部控制目标 所有者与经营者内部控制目标之间存在差异,加强公司内部控制管理,提高公司的经济利益,协调公司内部控制各个具体目标不一致、不对等。可以把公司内部控制达到目标确定为:建立完善的符合现代经济管理要求的内部管理组织结构,形成科学解决机制、执行和监督机制,确保公司经营管理目标的实现;建立行之有效的风险控制机制,强化风险管理;确保公司各项业务活动的健康运行;堵塞漏洞、消除隐患、防止并及时发现和纠正各种欺诈、舞弊行为,保护公司财产的安全完整;及时向所有者提供财务报告及其它会计信息。 (二)对公司科学运用内部控制方法 只有在合理运用各种内部控制方法的基础上才能真正将内部控制落到实处,从而实现内部控制的目标。研究和 运用内部控制的各种方法是完善公司内部控制的一项极其重要的工作。根据内部控制的配套指引以及保险公司存在的问题,尝试提出以下控制方法。 1.组织规划控制 对公司组织机构设置、职务分工的合理性和有效性进行适当的控制。公司组织机构主要是确定各部门管理的广度和深度,由此产生集权管理和分级管理的组织模式;职务分工主要解决不相容职务分离。 2.会计系统控制 在会计制度框架内建立适应公司的统一会计政策,根据经营管理需要统一公司的核算口径,明确财务会计报告的处理程序与方法,遵循会计制度规定的各条核算原则。不随意变更会计政策。 3.授权批准控制 建立授权批准体系,主要包括:授权批准的范围、层次、责任、程序等。公司内部的各级管理层必须在授权范围内行使相应的职权,经办人员在授权范围内办理经济业务。 4.财产保护控制 财产是企业资金、财物及民事权利义务的总和。保障财产安全特别是资产安全,是内部控制的重要目标之一,其采取的主要措施包括:财产记录和实物保管;定期盘点和账实核对;限制无关人员接近。只有经过授权批准的人员才能够接触资产。妥善保管企业各种文件资料,通过对资产投保增加实物受损补偿机会,建立资产个体档案,实现财产记录监控。 5.全面预算控制 预算控制的内容涵盖了企业经营活动的全过程,应抓好预算体系的建立、预算的编制和审定、预算指标的下达及相关责任人或部门的落实、预算执行的授权、预算执行过程的监控、预算差异的分析与调整、预算业绩的考核等环节。比较、分析内部各部门未完成预算的原因,并对未完成预算的不良后果采取改进措施。 6.人力资源控制 建立严格的招聘程序,保证应聘人员符合招聘要求;制定员工工作规范,引导考核员工行为;加强和考核奖惩力度,对职工业绩进行考核和奖惩;对重要岗位员工建立职业信用保险机制;工作岗位轮换,通过轮换及时发现存在的错弊情况。 7.内部审计控制 内部审计部门在评价内部控制的有效性,以及提出改进建议等方面起着关键作用,应独立于其他经营管理部门。企业应当授予内部审计部门适当的权力以确保其独立地履行审计职责,最好受董事会或其下属的审计委员会领导。 (三)从培育制度人手,建立公司有效的内部控制机制 立足于防范,建立健全科学有效的内控机制。内部控制要由事后补救向事前防范转变,必须建立健全一套科学的内控机制。需要对现有内控制度进行认真清理,组织有关部门和专家进行充分研究。在建立内控机制上,要坚持两项原则:一是体制牵制原则。体制控制是内部控制的基础,当前,要从体制上着手,重新设计执行与审批、监管三分离的运行机制;业务经营与前台服务、后台支撑的协作机制等,以避免各职能部门之间出现不必要的磨擦和控制环节中的漏洞。二是程序牵制的原则。对业务流程的不同环节,应由不同的人员完成,通过业务流程设计使不相容的职务相分离,达到岗位牵制的目的。要坚决杜绝任何个人独揽业务的全过程,否则必然导致管理失控。 公司内部控制制度是有效防止公司风险的关键,也是内部控制的基础。建立内控制度,应注重以下两个方面:一是任何工作和业务制度的建立,都要从该项工作和业务的控制目的出发,针对其中的主要环节,做出相应的规定。二是建立内部控制制度,注重程序牵制。按照内部控制的原则,任何业务的处理,都应有授权、审批、执行、记录、检查等程序,并且,这些程序不能由一个人或一个部门去完成,特别是不相容的职务一定要分离。 三、结论 总之,内部控制是现代企业管理的一项重要内容,是企业内部管理制度的组成部分,它包括内部环境、风险评估、控制活动、信息与沟通、内部监督等相互联系的因素。随着保险市场竞争的日益激烈,管理和效益被提上了保险公司的议事日程,过去那种只要规模不注重效益,只抓业务不重管理的观点还存在于保险公司之中。为了增强自身竞争力,保险公司应该从内部控制入手,公司决策者应认真制定和切实执行公司控制风险、加强管理、稳健经营的内部控制管理制度。 内部控制是保险公司风险防范的重要手段,对于保险公司的经营管理具有重要作用。提高对内部控制在保险风险防范及维护整个金体系安全的重要性的认识,进而加速保险公司内部控制建设的进程是当前保险行业的当务之急。 公司内部控制论文:我国寿险公司内部控制监管研究 [摘 要]当前,实施寿险公司内部控制监管是强化寿险公司内部控制建设、建立风险防范长效机制、提高监管有效性的内在要求,具有重要的现实意义。保险监管机构应当在总结国内外寿险公司内部控制监管理论与实践的基础上,进一步转变监管理念,创新监管手段,有效强化企业内部控制在保险监管体系中的基础性作用,推动相关法制建设,强化管理层责任,完善内部控制评价机制,实施分类监管,加强对寿险公司内部控制建设的指导与交流,深入推进我国寿险公司内部控制监管的实践。 [关键词] 内部控制;内部控制监管;内部控制评价;风险防范;分类监管 内部控制是由企业董事会、经理层和全体员工实施的,旨在合理保证财务报告的可靠性、经营的效率性以及对法规的遵循性的过程。内部控制监管则是指政府监管机构以强化和规范企业内部控制为目的,对企业内部控制进行的立法、指导、检查、评估和处罚等一系列监管活动。 寿险是金融业中经营风险的特殊行业,寿险公司的风险具有潜在性、长期性和复杂性的特点,寿险业风险的识别、预警、防范化解是一项系统而且十分艰巨的任务。而内部控制是企业风险控制的第一道防线,在风险防范中发挥着基础性和关键性的作用。随着我国寿险业的恢复和迅速发展,寿险公司的内部控制建设逐步完善。但是,总体来说,我国寿险公司内部控制现状还远不能适应发展形势的需要,制约着寿险业健康快速协调发展。造成这种局面既有企业自身内部控制建设滞后的原因,又有外部监管压力不足的原因。如何通过外部监管来督促企业强化内部控制是国际国内政府监管机构广泛关注和致力解决的重要课题。 一、充分认识实施寿险公司内部控制监管的重要意义 (一)实施寿险公司内部控制监管是强化寿险公司内部控制的必要手段 近年来,我国寿险公司基本建立了内部控制制度体系,内部控制建设取得了一定成效,在确保经营效率、防范经营风险等方面发挥了一定作用。但是仍然存在很多亟待解决的问题。首先,内部控制建设意识淡薄。一些公司领导和员工对内部控制重视不够,存在种种认识误区,对内部控制问题不能够及时处理和整改。没有从战略的高度将内部控制建设纳入公司经营管理全过程,存在“分散性建设”、“局部性建设”、“重复性建设”等问题;其次,执行力度层层衰减。目前,内部控制执行问题远比健全问题突出。各级公司在内部控制执行意识和执行力度上层层减弱,内部控制的传导和反馈机制滞后,内部控制机制没有渗透到各项业务、各个环节以及各个部门和岗位;第三,内部稽核尚未充分发挥作用。内部稽核未引起管理层的高度重视,稽核部门建设滞后,人员老化,缺乏独立性,职能发挥不畅,致使一些违反内部控制制度的行为得以长期存在。鉴于目前寿险公司内部控制现状,以及公司自我修整能力较差,亟需通过外部监管压力促使寿险公司加强内部控制建设。 (二)实施寿险公司内部控制监管是建立风险防范长效机制的有效途径 寿险业风险产生于寿险公司经营的全过程。与保险监管机构相比,公司更能够及时地发现、防范和化解风险。因此,推动寿险公司加强内部控制建设,建立风险事前防范、事中控制、事后监督及纠正的动态过程和机制,是保险监管机构履行风险防范职责的基本保证。随着保险监管机构将监管重点逐步向偿付能力监管转移,规范市场秩序将更多地依靠公司严格、健全的内部控制体系来实现。实际上,查处市场违规问题仅仅是清除“水面的污垢”,而针对公司内部控制存在的问题,采取有效措施,督促公司及时弥补内部控制漏洞,改善内部控制薄弱环节,在制度上杜绝违规问题的发生,才能真正实现“治理水质”;同时,企业内部控制的混乱必然导致大量的业务财务数据失真,那么以财务业务数据为基础的偿付能力额度监管将成为一种“数字游戏”,严重影响偿付能力监管的科学性和有效性。因此,实施寿险公司内部控制监管,推动寿险公司加强内部控制和风险管控,是建立风险防范长效机制的重要途径。 (三)实施寿险公司内部控制监管是提高监管有效性的重要途径 加强寿险公司内部控制监管是提高监管有效性的内在要求。以往保险监管机构对保险公司的监管多采取大规模整顿方式,集中人力、物力进行专项整治。这种专项整治虽然迅速改善了市场秩序,暂时规范了经营行为,但是难以根本解决违规问题,容易形成整治、规范、混乱、再整治的恶性循环。并且监管成本较大,监管效率低下。对寿险公司内部控制建设实施监管,作为一种监管手段,其内涵是极为丰富的,各项违规行为和偿付能力风险都可以在内部控制制度建设和执行上“追根溯源”。从一定意义上讲,监管机构找准了内部控制薄弱的重点监管公司以及容易出现风险问题的重点监管领域,通过采取一系列措施,堵塞各种内部控制漏洞,就解决了风险管控的根本问题,提高了监管有效性。同时,又节约了监管成本,监管效率将大为提高。 二、我国寿险公司内部控制监管实践的发展回顾 为了进一步提升我国寿险公司内部控制水平,自恢复保险业务以来,我国保险监管机构出台了一系列内部控制法规,各寿险公司根据外部监管要求和自身风险防范的需要,不断推进自身的内部控制建设。纵观我国寿险公司内部控制监管的发展,大体经历了四个阶段。 (一)萌芽阶段(1980年—1996年) 自1980年我国恢复国内保险业务以来,在相当长的一段时期内,产、寿险混业经营,寿险业务发展缓慢,在1992年之前没有专门的寿险经营主体。监管机构也没有对寿险公司内部控制提出明确要求,寿险公司对内部控制缺乏了解和认识,只是出于管理的需要,制定了部分管理制度,而且制度内部缺乏必要的联系。这一阶段,内部控制对于我国寿险公司而言还比较陌生,寿险公司的内部控制监管几乎是空白。 (二)起步阶段(1997年-1998年) 1997年5月,中国人民银行颁布了《加强金融机构内部控制的指导原则》(以下简称《原则》),这是我国第一部有关金融企业内部控制的监管文件,提出了金融机构内部控制的含义,明确了内部控制建设的责任主体和监督主体,而且提出了建立健全内部控制制度,以及加强各种准备金管理、保险条款管理、再保险管理和内部稽核部门建设等规范性要求。《原则》的出台引起了各寿险公司的高度重视,由此开始认识并着手内部控制建设,寿险公司内部控制监管也进入了起步阶段。 (三)初步发展阶段(1999年-2003年) 1999年8月中国保监会颁布了《保险公司内部控制制度建设指导原则》,对寿险公司内部控制提出了进一步要求,并将偿付能力监管作为内部控制的重要目标,特别强调了内部控制执行,提出了内部控制建设的系统性要求。面对严格的外部监管,各寿险公司对内部控制重视程度进一步提高,在内部控制制度的健全性、内部控制设计的系统性、内部控制执行的监督落实上取得了一定进展,但是内部控制建设和监管仍处于发展的初级阶段。 (四)重点发展阶段(2004年至今) 2004年以来,中国保监会更加重视和关注保险公司的内部控制建设,将其作为风险防范系统工程的重要组成部分予以推进。即逐步建立以公司内部控制为基础,以偿付能力监管为核心,以现场检查为重要手段,以资金运用监管为关键环节,以保险保障基金为屏障,努力构筑保险业风险防范的五道防线。出台和实施了《保险统计管理暂行规定》、13项《保险公司偿付能力报告编报规则》、《保险资产管理公司管理暂行规定》、《保险资金运用风险控制指引》和《保险保障基金管理办法》等一系列重要监管法规,整体上督促和促进了我国寿险公司内部控制建设的完善和发展。 为进一步推动寿险公司内部控制的发展,近两年来,中国保监会人身保险监管部在课题研究的基础上,针对寿险公司采取了一系列内部控制监管措施:一是出台了《寿险公司内部控制评价办法》。结合我国寿险公司内部控制现状,借鉴coso报告的内部控制框架和国际经验,制定了寿险公司及分支机构的内部控制状况评价标准和评价规程;二是开展了2005年度寿险公司内部控制评估工作。组织各寿险公司开展内部控制自我评估工作,完成了2005年度寿险法人机构及其分支机构的内部控制自我评估工作;三是开展了内部控制专项检查。首次对中国人寿全系统进行内部控制专项检查。对该公司内控机制的健全、合理、有效性几个方面进行评价,督促公司进一步完善内控机制;四是研究探索内审责任人制度。研究制定了《寿险公司内审责任人管理规定》 (征求意见稿),明确了内审责任人的任职管理、职责、权利和义务等规范性要求。通过以上创新举措,进一步完善了内部控制监管的思路和手段。但是寿险公司内部控制监管实践仍处于摸索阶段,还存在着一些问题,如在内部控制评价过程中,部分公司管理层对内部控制评价工作认识不够、评价水平不高,评价标准和程序需要细化;在内部控制专项检查中,需要准确地切入公司内部控制薄弱环节以及跟踪落实整改;在内审责任人的管理中,需要客观评价内审责任人的职责履行情况,切实维护其独立性和落实责任追究机制。 三、深入推进我国寿险公司内部控制监管的几点思考 目前,我国寿险公司内部控制监管实践已经进入实质性阶段,如何借鉴国际经验,并结合行业发展实际,建立一整套寿险公司内部控制的指导、评价、监督、检查的监管机制,充分发挥外部监管对促进公司内部控制建设的约束作用,进而提高公司自我管控和抵御风险的能力,是摆在保险监管机构面前的一项重大课题。 (一)强化内部控制在保险监管体系中的基础性作用 从国际保险监管趋势上看,内部控制监管逐渐成为国内外金融保险监管机构的重要监管内容。从我国保险监管体系建设状况看,在风险防范的“五道防线”和“四位一体”的监管体系中,保险监管机构仍然担当“主体”责任,大部分的监管资源集中在偿付能力额度监管和财务业务合规性监管方面,大部分的监管力量倾注于发现和查处市场违规问题,但却使监管陷入了违规行为屡查屡犯的“怪圈”,难以从根本上解决行业存在的风险和问题,并最终建立风险防范的长效机制。形成上述不良局面的根源在于公司自身的内部控制建设滞后和内部控制失效。因此,保险监管机构应进一步转变监管理念,合理优化和配置监管资源,要把监管落脚点放在加强公司内部控制建设、提升自我管控意识和能力上来,通过创新监管方式、完善监管手段,加大公司内部控制建设的外部监管压力,不断推进全行业内部控制建设水平,充分发挥企业内部控制在保险监管体系中的基础性作用。 (二)通过法制建设强化管理层对公司内部控制的责任 企业是内部控制建设的主体,管理层对内部控制的认知、态度和责任直接决定着一个企业内部控制的建设和执行状况。从国际经验来看,强化企业内部控制,政府监管机构必须通过内部控制立法来强化管理层的责任。如美国《反国外贿赂法》、《萨班斯一奥克斯利法案》、香港《企业管治常规守则》等均对企业内部控制作了明确规定,并强化了管理层对企业内部控制的责任。因此,在我国寿险公司内部控制监管的整体设计中,必须把强化管理层的责任作为制度设计的关键环节,通过立法明确管理层对建立、维护公司内部控制机制负有的责任,建立和落实管理层的责任追究和激励约束机制。 1.研究建立内部控制建设责任追究制度。对于内部控制建设不重视、存在重大失误并负有责任的人员,要建立和落实责任追究机制,追究直接责任人和相关负责人的内部控制管理责任。 2.建立寿险公司内审责任制度。出台《寿险公司内审责任人管理规定》,明确内审责任人的职责,赋予内审责任人及内审机构和人员履行职责时应享有的权利,建立问责机制,改变内审部门在公司内部被边缘化的现状,促进内审责任人和内审部门有效履行职责。 3.强化董事会的责任。建议在《保险法》修订中,增加有关内部控制方面的规定,明确董事会在内部控制建设、维护和确保有效运行方面的责任以及相应的罚则。 (三)完善和落实寿险公司内部控制的科学评价机制 对各寿险公司内部控制实施科学评价是保险监管机构实施内部控制监管的前提,也是一项基础性工作。对于已出台的《寿险公司内部控制评价办法》(以下简称《办法》),必须建立配套措施,切实增强《办法》对公司内部控制建设的约束力,并在运行中不断加以完善。 1.进一步修改完善《办法》。认真总结《办法》实施过程中出现的问题,修订完善《办法》。编制《内部控制评价工作手册》,对评价程序、评价方法、评分规则、缺陷认定及描述等进行细化,为寿险公司和各级监管机构实施内部控制评价提供操作指南。 2.加强对公司自我评估的监督。加强对各寿险公司年度内部控制自我评估工作的指导和监督,定期对寿险公司内部控制进行专项检查,了解公司内部控制的状况及改善程度,将缺陷整改工作作为内部控制监管的重点,督促各公司对评估发现的缺陷及时进行整改。 3.适当借助中介机构的力量。对部分内部控制自我评估水平较低、报告质量较差的寿险公司可以尝试引入中介机构的力量,要求相关公司聘请中介机构提供专业鉴证。 (四)在开展内部控制监管过程中实施分类监管 伴随市场主体的日益增多,实施分类监管成为保险监管机构确保监管的有效性和科学性,提高监管效能的必要途径。而公司治理和内部控制状况则是实施分类监管的主要分类标准。因此,要结合实施分类监管的整体要求,依据《办法》对各寿险公司内部控制进行内部控制评级,在此基础上实施分类监管、重点监管。一方面,要结合评级结果划分内部控制风险等级。对于评价较好的公司,在分支机构批设、产品报备、投资渠道等方面进行政策扶持;对于评价较差的,要进行重点监管,加大检查力度,真正实现扶优限劣。另一方面,将评价结果与高管人员、分支机构、产品服务等市场准人挂钩。要将公司是否存在内部控制建设重大失误等问题,作为对其高管人员任职资格的审核要件。针对内部控制建设滞后、存在较大漏洞与执行不力的公司,对于高风险产品审批与分支机构审批要予以限制和约束。 (五)加强对寿险公司内部控制建设的指导和交流 目前,我国寿险公司在内部控制理念和内部控制体系建设上参差不齐,少数企业对内部控制的重要性和紧迫性有了深刻认识,并按照国际先进的技术和理念,积极进行了内部控制体系建设,个别公司还进行了美国萨班斯法案404条款的遵循工作。但绝大多数公司依然停留在片面强调业务发展上,内部控制理念和意识淡薄,内部控制建设整体滞后。因此,保险监管机构和行业协会应聚集行业力量,加强对全行业内部控制建设的指导与交流。一方面,要修改完善内部控制指导性文件。1999年,中国保监会下发的《保险公司内部控制制度建设指导原则》(以下简称《指导原则》)对推进公司内部控制建设起到了积极作用。但由于行业内外环境发生了巨大变化,该《指导原则》已经不能适应新形势的需要。保险监管机构应当在调查研究的基础上,以现代内部控制理念和国际标准,进一步修订和出台《指导原则》;另一方面,推动全行业加强内部控制建设的理论研讨和经验交流。在全行业总结和推广内部控制建设的先进典型和经验做法,推动各公司内部控制水平的不断提高。召开国际国内寿险公司内部控制建设与监管方面的研讨会,共同研究当前我国寿险公司内部控制的重要问题,增进行业内外、国内外的交流。 公司内部控制论文:论窝火上市公司内部控制的监督与评价 摘要:加强内部控制必须强调其监督与评价问题,内部审计、内部控制的自我评估与外部评估影响上市公司内部控制建设的有效性。加强内部审计,大力推行内部控制的自我评估制度,完善内部控制的外部评价机制是加强上市公司内部控制监督与评价的三大途径。 关键词:内部控制;内部审计;评估 引言 内部控制对于企业的重要性是不言而喻的,几乎所有的企业都相应地建立了自己的内部控制制度。尤其是上市公司,不管是出于加强内部管理的自愿还是屈于外部信息需求者的压力,内部控制制度似乎一应俱全,台情合理。然而,这些内部控制制度到底“管”了些什么,谁又来对其负责,如何对上市公司的内部控制制度进行监督与评价,就成为一个非常重要的问题。基于此,本文重点分析我国上市公司内部控制中的监督与评价机制问题,并尝试着提出了一些有针对性的意见和建议。 一、内部控制之监督与评价机制存在的问题 监督机制是公司内控制的重要组成部分,是公司的利益相关者对公司人的经营行为、过程或决策等经营活动实施客观、及时的监控所涉及的一系列监督制度的总称。公司监督机制包括内部监督机制和外部监督机制。现实中由于企业仅仅注重有关制度的建立,而不注重相关制度的执行,这成为我国企业内部控制普遍薄弱的一个关键性因素。在内部控制的监督过程中,内部审计、内部控制自我评估以及内部控制的外部评价都发挥着重要的作用。 (一)内部审计对于内部控制的监督问题 内部审计不但是企业内部控制的一个重要组成部分,更是影响监督内部控制其他环节的主要力量。1993年,在国家审计署的推动下,我国的很多企业仓促地建立起内部审计机构。但是,很多企业并没有将内部审计与企业内部管理机制联系起来,这就使得内部审计制度的地位虚脱。没有得到充分的重视与有效地实施。 1 内部审计缺乏独立性 在我国改制上市的国有企业中,普遍采取内部设置与其他业务部门平行的内审机构,直接归企业总会计师或财务主管分管并向其负责报告工作。在这种内部审计组织体制下,由于审计人员受审计单位各种利益关系、人际关系的影响。使内审机构及其人员工作的独立性不强,不能客观、真实、公正、深入地开展工作,做出的审计处理决定也因管理体制上的制约而得不到有效的贯彻执行。 2 内部审计人员的素质普遍不高 现实中,内部审计人员在配置上大多数来自财会人员,存在专业相对单一、知识结构不够合理、缺乏应有的知识和技能、审计行为不规范等一系列问题。直接导致对内部审计的职能定位理解不清,所提审计建议的可操作性不强,内部审计的作用大打折扣。 (二)内部控制的评估制度问题 对内部控制的评价普遍被认为有利于提高公司所披露的内部控制信息的可信赖程度。其评价的方式可以分为两种:内部控制的自我评估和内部控制的外部评估。 1 内部控制的自我评估中存在的问题 “控制自我评估(control serf-as-sessment.csa)”,是指由企业自身不定期或定期地对其内部控制系统进行评估,主要评估内部控制的有效性及其实施的效率效果,以期更好地达成内部控制目标。csa的概念最早在20世纪80年代由布鲁斯·麦克艾格(bruce mccuaig)提出,而后在海湾公司的子公司加拿大海湾能源公司开展。其特点是易于评价与实施。评价工作由作为被评价对象的个人或由其所组成的小组做出。csa采用了电子投票装置来对结果进行表决,以确保投票是匿名进行的,从而可以保证评价结果更为客观和准确,这点备受支持者推崇。研究表明。实施csa的方法对于企业加强管理、提高效率,改进流程和控制风险都有着积极的作用。 2001年4月我国颁布了《公开发行证券的公司信息披露内容与格式准则第11号——上市公司发行新股招股说明书》,对上市公司再融资的申报材料提出了新的要求。该文件第59条规定。“发行人应披露管理层对内部控制制度的完整性、合理性及有效性的自我评估意见,同时应披露注册会计师关于发行人内部控制评价报告的结论性意见”。但是在这种条件下进行的内部控制信息披露,难以达到内部控制的义务和责任,在向投资者提供决策有用的信息等方面还远远不够。笔者认为控制的自我评估制度应当在更宽泛的范围中被应用,并且应当更具强制性、指导性与对外公开性。 2 内部控制的外部评估中存在的问题 (1)缺乏完整的内部控制制度外部评估的标准。现实条件下,由于我国并不存在完整的内部控制标准,使得注册会计师对内部控制进行评价具有操作方面的障碍。按照陈关亭和李妹所做的比较,我国的规范与美国相关规范间的主要区别在于对内部控制信息披露缺乏强制性和普遍性的明确规定,对披露形式缺乏统一要求,使得上市公司在内部控制信息披露上存在过大的选择性和随意性。 (2)内部控制制度外部评估者的范围过于狭窄。现实中。我国内部控制的外部评估,主要是指由注册会计师对企业内部控制制度进行的评估。中国注册会计师协会根据中国证监会的要求,于2002年5月了《内部控制审核指导意见》,以指导注册会计师对内部控制的评价业务。该意见指出“本意见所称内部控制审核,是指注册会计师接受委托,就被审核单位管理当局对特定日期与会计报表相关的内部控制有效性的认定进行审核,并发表审核意见”。但是。正如前文提到的中国证监会提出的《证券公司内部控制指引》中所指出的对内部控制的规范,显然注册会计师进行评价的企业内部控制,并不局限于企业与会计报表相关的内部控制。理论上讲,内部控制的所有构成部分都应当是内部控制评价的范围,但由于注册会计师的知识、经验和法律责任等方面的原因,注册会计师对内部控制进行评价的范围主要是指与会计报表相关的内部控制,从而导致了内部控制制度外部评估者的范围过于狭窄。 二、完善内部控制之监督与评价机制的相关对策 在内部控制的监督过程中,内部审计和内部控制的评价机制发挥着重要的作用,强化内部审计建设和推行控制评估机制是实现有效监督的重要手段。 (一) 加强内部审计的措施 1 加强内部审计的独立性 按照国际内部审计师协会(lla)理事会于1999年6月26日通过的内部审计的新定义:内部审计是一种独立、客观的保证和咨询活动,其目的是增加组织的价值和改善组织的经营。它通过系统、规范的方法评价和改善组织的风险管理、控制和管理过程的有效性,帮助组织实现其目标。为了更好地实现内部审计帮助企业实现目标的职能,内部审计机构需要直接向董事会及管理当局提供多方面的服务。因此,要解决内部审计的独立性问题,就应当让内部审计机构直接受命于审计委员会和管理当局的领导。这种改制可以保证内部审计机构的独立性,并且有利于内部审计机构发挥其职能。 2 提高内部审计人员的整体素质 为了使上市公司能够拥有有效的内部审计监督部门,笔者提供了两种可行的改善方法。方法一:注重对员工职业素质的培养,系统地为每位员工的职业生涯进行规划。为他们提供教育培训、学习交流的机会,有效地提高内部审计人员的技能和知识水平,调动员工的积极性,增强他们的学习能力、创新能力和竞争能力,尽可能地为每位员工提供施展才华的舞台。方法二:采用外包的手段,既保证了内部审计的独立性。也为其操作性提供了强有力的保证。由于外包适用于那些以高度重复、高度自动化,或者是两者相结合为特征的工作程序,适用于内部审计。上市公司可以在权衡其成本——效益,包括可能的增值与相应增加的风险后,在可控的条件下采用这种方式。但是。需要申明的是:外包并不意味着解除公司对外包业务的责任。这就需要我国制定专门的、完善的针对外包业务的各项问题的法律及规定。以确保有章可循、有法可依。如果单靠外部审计监督,终将引起另一起“世界通信”的悲剧。 一套良好的内部审计运行机制包括:规范的审计行为、有效的实质参与活动和有力的审计报告。但是如果缺乏独立性、内审人员的素质不合格,则内部审计将变为空瓶一个。当然,为了有效地实行监督与纠正机制,仅凭内部审计是不够的,还得依靠有效的内部控制的评价机制。 (二)推行内部控制的评估制度 1 大力推行内部控制的自我评估制度 目前已有不少关于内部控制的模型和框架。由于中国证监会正在逐步引进美国的《萨班斯法案》(以下简称sox法案),因此,了解该法案中的重点问题,将对我国正确认识、把握该法案,从而理性地看待我国资本市场的相关事件以及相应的对策问题,不无裨益。sox法案的另一个名称是“公众公司会计改革与投资者保护法案”。该法案将控制自我评估定义为:“控制自我评估(csa)是一个主导过程,审计师在此过程中协调一群在专门领域有专长的工作成员。该过程的目标是识别管理层确定的关键营运领域中内部控制的改进机会。”sox法案的主要内容之一,就是要求上市公司在年报中必须包括公司内部控制状况的陈述,并要求公司管理层对公司的内部控制和诚信负责。该法案强制公司管理层负责对公司内部控制进行评估,明确了其应承担的责任,尤其是对股东所承担的受托责任,同时也加大了对公司管理层及白领犯罪的刑事责任。研究表明,csa是组织监督和评估内部控制系统的主要工具,它将运行和维持内部控制的主要责任赋予公司管理层,同时使员工、内部审计与管理层一道承担对内部控制评估的责任。由此可见,上市公司内部控制自我评估的强制执行已成为一种趋势,尤其对于上市公司来说,高级管理人员对内部控制自我评估的报告,将成为衡量公司内部控制状况的重要参考项目。为此,我国上市公司可试行定期或不定期的进行csa,以便经常发现和解决内部控制过程中出现的问题。 对上市公司来说,建立内部控制的自我评估制度有其必要性。 (1)从理论角度进行分析:按照信息经济学的理论观点。把出现非对称信息的情况称为信息的不对称性,正是由于信息的不对称性导致了委托契约中的逆向选择和道德风险问题。由于现代企业普遍存在所有权与经营权的分离,使得企业内部出现了委托链条,由于者和人之间信息的不对称。因此存在逆向选择和道德风险问题。为了减少管理层的道德风险。股东或董事会采取了各种监督和激励机制,其中监督主要是各种制衡机制;激励则主要是各种各样的新制度。但管理层并没有向股东所预期的那样兼顾股东和他们自己的利益,而是更多的选择使其自身效用最大化的行为举措。简而言之,管理层的价值取向是自身利益最大化。随着一些大型公司内幕的曝光,公众越来越失去了对公司管理人员的信任。由于问题的存在,并且管理层负责包括监督在内的内部控制工作,监督就意味着持续地进行自我评估。 (2)从实践角度进行分析:以宝钢国际为例。2004年csa项目通过在宝钢国际设备工程事业部的若干业务单元尝试,取得了预期的效果。三个业务单元分别在采购询价和比价、规范合同文本、供应商的选择和信息维护等方面针对各自的业务特点总结出了相应的风险热力图、关键流程风险认定和改进建议,并落实了具体的责任人和改善时间。宝钢国际管理层在对csa进行深入研讨,并借鉴coso报告具体要求实践后认为:csa对提高管理水平。完善内部控制制度及公司治理水平是有效的;并且完善的内部控制是企业资源规划(erp)实施和业务流程优化的保证。由此可见,在我国上市公司中推广管理层的内部控制自我评估制度是有其必要性的。 在建立我国上市公司的内部控制自我评估制度时,应当谨循的基本原则是:负责评价的人应当具备胜任能力,应通晓评价主体、控制要素和评价目标;评价应是公正和客观的,并且是完整和可靠的;评价结果应以恰当的方式传达给相关负责人,以此对过度的风险进行控制,并获取改善效率的机会;保存记录以便对所实施的评价进行趋势研究。 2 完善内部控制的外部评估制度 建立完整的内部控制外部评估的标准,有利于明确注册会计师的职责范围、责任承担等细节问题,最终为投资者提供可靠的信息来源。 为了弥补内部控制外部评估在范围上的不足,笔者建议采取的改善方法是:借助注册会计师以外的力量,从不同的角度对上市公司内部控制状况进行评估,例如,可以借助银行的监管力量。遗憾的是,由于我国的资本市场尚处于发展阶段,我国的银行监督机制基本不存在。格罗斯曼和哈特igrossman hart。1982)认为。债务是一种担保机制,能够激励经营者努力工作,节制个人消费并对决策更加负责,从而降低由于所有权与经营权分离而产生的成本。埃格豪和波尔顿(aghion bolton,1992)认为,资本结构的选择就是控制权在股东和债权人之间的选择与分配,最优的资本结构就是在一定负债水平上导致企业破产时,能将控制权由股东转移给债权人,从而实现债权人对经营者的控制。可见,债务能更好地约束经营者。银行作为企业重要的债权人,应当在企业的治理机制中起到重要的作用,我国应建立起债权人对企业有效的监督制度。由此可见,国家的监管方式还需要改进。 为了有效地实现监督与评价机制。应从内部审计、内部控制的自我评估和内部控制的外部评估三管齐下,从而确保上市公司的持续发展,降低投资者的风险。 公司内部控制论文:浅析我国上市公司内部控制的信息披露问题 [摘 要] 构建完善的内部控制体系是目前我国上市公司的迫切需要,上市公司有了健全、完善、有效的内部控制,会计报表披露的信息在很大程度上便能保证其真实、正确。然而,从大多数上市公司内部控制报告披露的内容来看都存在重形式、轻内容、过于模式化的问题,披露质量不高。本文针对目前我国上市公司内部控制信息披露的现状,提出了我国上市公司内部控制信息披露问题的建议。 [关键词] 上市公司 内部控制 信息披露 财务舞弊是企业有意识地错报漏报会计信息,伪造盈余的会计造假行为。在我国,自上世纪90年代以来,财务舞弊案层出不穷,严重影响了证券市场的透明度,打击了投资者的投资信心,给国家经济发展蒙上了巨大的阴影。财务舞弊的根源是什么?会计人员素质不高、会计准则不健全是造成财务舞弊的主要原因,但内部控制却是影响公司经营状况和会计信息可靠性的重要因素,本文将就我国上市公司内部控制信息披露问题进行简单探讨。 一、引言 所谓内部控制的信息披露就是企业管理当局或其委托人按照一定的法律法规的要求,定期对本企业内部控制的完整性、合理性和有效性进行评价,并通过某种形式对外披露的过程。内部控制信息披露的方式可以包含在董事会报告、财务报告或其他报告中,也可以单独提供。 上市公司为什么要对内部控制信息进行披露?上市公司的投资者最为广泛而且日趋成熟,他们越来越需要了解上市公司更多的信息,尤其是公司内部控制的信息。所以作为上市公司,除了对外披露经审计的会计信息外,还必须披露公司的内部控制情况,这也是内部控制和会计报表的关系所决定的。因为会计报表披露的信息是否真实、正确,决定于内部控制的有无或强弱。公司有了健全、有效的内部控制,才能保证会计报表披露的信息真实、正确,否则就会失真。 内部控制信息披露可以提高企业财务报告的可靠性,内部控制是由企业董事会、经理层和其他员工实施的,为营运的效率和效果、财务报告的可靠性、相关法令的遵循性等目标的达成而提供合理保证的过程。良好的内部控制制度能够及时地发现舞弊,从而有效降低财务报告舞弊的负面影响。由于建立和维持有效的内部控制一直是企业管理当局的责任,因此,内部控制信息披露对于管理当局解除受托责任,提高内部控制意识,保证财务报告质量具有重要作用。 内部控制信息披露可以向外部使用者提供财务报告以外的增量信息,调查研究表明,内部控制报告改进了内部控制,提供了额外的与决策有用的信息。通过内部控制报告,信息使用者可以一定程度上了解企业管理控制是否有效。如果企业有着良好的控制制度,则企业的经营有序而有效,能够防范经营活动中的风险。反之,如果企业的内部控制混乱,则风险较大,用户在做出投资决策时就必须谨慎,因此,信息的外部使用者在进行决策时,除了根据反映公司财务状况、盈利状况等数量指标外,还较为关注内部控制的有效性和健全性。 二、对我国上市公司内部控制信息披露的现状分析 改善我国企业的内部控制现状,完善上市公司信息披露,保护投资者的合法权益及保证资本市场的有效运行等有着非常重要的意义。但从目前条件来看,有效地执行相关规定,仍然存在很多制约因素。 1.我国上市公司内部控制信息披露内容缺乏统一要求 在我国,对于内部控制的完整性、合理性及有效性缺乏一个公认的标准体系。现行的规范制度中提到的内部控制相关内容,其立足点和出发点分别是从报表审计的角度和企业会计控制角度进行规范。在内部控制的法律法规制定上,我国与西方发达国家尚存在较大差距,我国上市公司在内部控制信息披露上仍处于自愿披露阶段,这导致了上市公司会尽可能选择对其有利的信息进行披露,而且披露形式不统一, 披露的内容过于简单和形式化,信息含量较低。 2.内部控制信息披露的规定并未得到有效的执行 对于上市公司内部控制信息披露的主体由谁负责,是关系到内部控制能否发挥实效的根本问题。目前上市公司内部控制的信息主要是在监事会报告中进行披露,但实际执行情况不佳,我国企业内部控制普遍薄弱。 3.内部控制信息披露的监管不力 目前我国在上市公司年度报告的信息披露中并没有要求注册会计师对公司的内部控制信息披露发表意见,从而难以保证其可信性。内部控制的评价和鉴证是保证内部控制发挥作用的重要环节,当前注册会计师对企业内部控制制度的评价主要是针对在报表审计的过程,为了确定实质性测试的广度和深度而对企业的内部控制的完整性和有效性进行的测试和评价,测试和评价的内容主要是对报表数据的公允性和真实性有影响的部分:即内部会计控制部分。由于时间和成本的限制,要求注册会计师在报表审计的同时对企业的内部控制进行评价有一定难度。在进行专项鉴证业务时,又缺少统一规范的执业标准,影响内部控制信息披露的真实性。 4.不同类别、不同地区上市公司内部控制报告披露方面存在较大差异 以深市主板上市公司07年年报中对内部控制报告披露统计情况看,财政部控制的上市公司均披露了内部控制报告,执行情况较好;国家国资委控制的上市公司披露内部控制报告的比例落后于地方政府和自然人控制的上市公司。其中金融类上市公司,均按要求披露了内部控制报告,且其中大部分内部控制报告被审计机构核实评价,比例远远高于上市公司的平均水平。从地区来讲,有17个省区上市公司都能按照要求披露内部控制报告,这说明能够执行规则的省区居主体地位。其中部分省区上市公司内部控制评价报告被审计机构核实评价的比例明显高于其他地区,这与这些省区当地央企比较集中或者公司数量不多有关,但当地证券监管机构对年报披露工作重视和对披露内控报告的倡导也起到了很大的促进作用。 三、完善我国上市公司内部控制信息披露的建议 为了真正达到改善企业内部控制现状、完善内部控制信息的披露及保护投资者利益,使资本市场有效运行等目的,笔者认为应注意解决下述几方面的工作,使上述相关规范制度得到有效的执行。 1.明确内部控制信息披露的主体 相关法规中应明确内部控制信息披露的主体应该是董事会而不是目前披露较多的监事会,监事会在内部控制信息披露方面发表意见仅仅是对董事会和经理是否建立内部控制制度的一种监督,建立完善的内部控制制度并保证其有效执行是管理当局的责任。董事和经理对本企业的内部控制最熟悉,应该最有能力对其进行评估,并且将评估报告公开给投资者,这实际上也是在履行对投资者的受托管理职责,让管理者真正意识到内部控制的重要性而不是仅仅为了达到上市筹集资金或维持上市资格所做的一种形式上的包装。因此,内部控制披露的主体应该落到实际掌握公司权力的人身上,即董事会或管理当局。要求公司的董事会对内部控制的披露做出承诺,承担责任。同时,可以由上市公司的内部审计机构对其公司整个内部控制进行评价,并出具内部控制评估报告或者将内部审计外包,请会计师事务所等独立审计组织来评价,内审与外审相结合实现内部控制信息的充分披露。 2.强制要求所有上市公司披露内部控制的具体信息 内部控制薄弱是中国企业不争的事实,投资者面临的投资风险加大,出于规避风险的考虑,他们需要充分了解公司内部控制信息,从而有利于做出合理的投资决策。实行了强制信息披露,监管当局、投资者可以督促上市公司强化内部控制并借以减少公司丑闻和重大财务舞弊。经验数据有力证明了强制性信息披露的运用减少了价值的偏离,可防止欺诈、保护投资者信心与利益,增强了资本市场配置的效率。所以,上市公司内部控制信息强制性披露已势在必行。为了满足证券市场各主体的信息需求,国家应出台要求更为明确、内容更为细化、格式更为合理的内容与格式准则,从而从根本上提高上市公司在内部控制方面相关信息披露的有效性,避免目前重形式、轻内容、过于模式化的通病。当然,除强制性披露要求以外,国家还应采取措施鼓励上市公司自愿披露有关的内部控制信息。自愿披露与市场的有效性有关。在市场缺乏有效性的情况下,公司的股价与其价值缺乏关联,管理当局也缺乏进行充分的披露以反映公司质量的动机。只有管理当局认识到自愿披露内部控制信息的益处,他才会进行披露。因此,应当不断完善市场环境促进上市公司内部控制信息的自愿披露。 3.严格规范上市公司内部控制制度,保证会计信息披露的真实性 健全公司内部控制制度,能提高会计信息披露的质量,特别是健全公司内部会计制度,因为公司内部会计制度是公司内部制度重要组成部分。健全内部会计控制制度体系,这是有效实施会计控制的核心内容。内部控制制度是公司执行国家法律法规及规章制度,保护资产的安全完整,防止舞弊行为发生的重要措施。国内外的实践证明,建立并严格执行公司内部控制制度,对于规范会计行为,提高会计信息质量等具有积极作用。公司应结合自身实际,健全和完善适合本公司特点的内部控制制度,实现各级控制主体会计及经济行为的规范化和有效化,以达到会计控制的目的。要进一步强化上市公司董事会、监事会、高管人员以及董事会下设各个委员会、独立董事等对公司内部控制方面相关信息披露的真实性、完整性、及时性、公平性等方面的责任,对虚假记载、重大遗漏以及误导性陈述等行为形成有效的法律约束机制。 4.加强信息披露的监管制度的建设 内部控制信息对于投资者而言是一项重要的决策依据,有关监管部门需要对上市公司的自我评价报告、注册会计师的鉴定意见进行严格的监督和检查,对内部控制实施强制性审计。内部控制标准体系建立之后,企业能否建立并切实实施完善的内部控制系统,还需要外部力量予以保证。虽然有注册会计师的合理保证,但是不可避免会计师事务所为了不失去审计客户而与被审计单位合谋。这就需要监管部门对上市公司的内部控制报告、注册会计师的审核报告定期或不定期地实施监督检查。同时需要完善相关的法律法规,加大上市公司、注册会计师的违规成本,从源头上防范虚假的内控报告、审核报告的产生。在强制要求披露和审核内部控制报告后,证券监督管理委员会及证券交易所应加强对内部控制信息披露及审核情况的监管,对上市公司不按规定披露有关内部控制情况,包括不披露内部控制信息、披露虚假的信息或者隐瞒内部控制重大缺陷,以及会计师事务所出具虚假审核意见等问题,应当予以惩处。加强建设信息披露的监管制度要从两个方面入手:(1)提高信息披露违规者的违规成本,加大违规行为查处的力度;(2)增强证券监管系统的有效威慑作用,确立政府监管、行业自律和社会监督的三位一体的监管框架。 5.明确上市公司未按要求披露应承担的法律责任 国家应该完善相关的法律和规章制度,形成适宜上市公司内部控制信息披露的法律责任追究和惩戒机制,为监管提供有力保障,否则只能是消极监管。笔者认为,应当明确不同违规行为(如披露不实或披露不全)所适用的司法程序,加强和细化对证券民事责任方面的规定。《证券法》通过规定各类虚假陈述行为人应承担相应的民事赔偿责任的方式,已经赋予了被侵权的投资人进行民事赔偿诉讼的权利。目前应当解决的是将这些权利在内部控制信息披露民事责任赔偿方面予以细化,建立明确的责任划分衡量及惩罚标准并认真地付诸实践,且要求具有可操作性。这对从根本上遏制内部控制信息披露不实,进一步明确企业管理层和注册会计师的法律责任具有重要的意义。 公司内部控制论文:我国上市公司内部控制的评价与信息披露 [摘 要] 本文探讨了内部控制的评价方法,并在分析我国内控信息披露规定方面的不足和实践方面的问题的基础上,提出改善上市公司内控信息披露的建议。 [关键词] 上市公司 内部控制 评价 信息披露 近年来,“琼民源”、“猴王”、“郑百文”、“银广夏”等上市公司出现了一系列令人触目惊心的舞弊案例,这其中原因有很多,究其共同点,都与公司内部控制制度失效有关。建立内部控制制度固然重要,但更重要的是对内部控制的执行情况进行反映和监督,以确保内部控制制度得以有效执行。因此,上市公司应逐步完善内部控制的评价方法和建立内部控制信息披露机制。 一、上市公司内部控制的评价 内部控制是由董事会、管理层和其他员工实施的,为企业财务的可靠性、营运的效率效果和相关法律的遵循性的目标的达成而提供合理保证的过程。要确保内部控制被切实地执行且执行的效果良好,内部控制就必须被监督。监督可通过日常的、持续的监督活动来完成;也可以通过进行个别的、单独的评估来实现,或两者结合。但是,从总的方面来说,对于内部控制的评价,可以从内部检查、外部监督、注册会计师的评价三个方面来进行: 1.上市公司内部控制检查 在内部控制的检查中,有两项职能发挥着重要作用:一是内部审计。国际内部审计师协会在其颁布的《关于内部审计责任的声明》中指出:“内部审计是一个组织内部为检查和评价其活动和为本组织服务而建立的一种独立评价功能,它要提供有关检查活动的分析、评价、建议、咨询意见和信息,以协助本组织成功有效地履行职责。”上市公司应成立专门的内部审计机构,加强对内部控制的评价和监督。内审机构主要对内部控制的合理性和有效性进行评价,评价的方法主要是对内部控制的健全性测试、符合性测试和真实性测试。 二是控制自我评估。在国外,企业内部控制的一个新趋势是实行“控制自我评估”(control self appraisal, csa),意指每个企业不定期或定期地对自己的内部控制系统进行评估,评估内部控制的有效性及其实施的效率效果,以期能更好地达成内部控制的目标。csa经常以研讨会的形式进行,设计csa的目的是使人们了解哪里存有缺陷,以及可能引致的后果,然后让他们自己采取行动改进这种状况,而不是坐等内部审计人员站出来。csa使内部控制系统成为一个可以不断自我完善、自我丰富的体系。 2.上市公司内部控制的外部监督 对于企业内部控制,来自外部的监督主要是指独立于企业法人的各利益相关者的监督。内部控制的外部监督可以通过完善的公司治理结构来实现。公司治理结构是治理公司内外部的一种契约或制度安排,它包括内部治理结构与外部治理结构。公司外部治理结构主要是竞争市场对公司所实施的间接控制,包括产品市场、资本市场、经理市场、兼并市场等。而人们经常提到的公司治理往往指的是内部治理,即所有者对企业经营者进行监督和控制的一整套制度安排。上市公司作为所有者与经营者通过委托——关系形成的不同利益的共同体,这就决定了所有者对经营者不仅要激励,还要予以监督和约束,即对内部控制的外部监督。 3.注册会计师的内部控制评价 注册会计师是相对独立的第三方,是具有较高专业水平的一个群体,可以站在相对独立的角度,代表更加广泛的股东的利益,对被审计单位的内部控制进行评价。所谓注册会计师的内部控制评价,是指注册会计师接受委托,就被审核单位管理当局对特定日期与会计报表相关的内部控制完整性、合理性及有效性的认定进行审核,并发表评价意见。但是,我国目前仅仅提出注册会计师应对内部控制的完整性、合理性及有效性进行审核,至于应当在什么条件下形成何种评价意见,以何种具体形式对外披露都没有形成具有可操作性的指导规范。 二、上市公司内部控制信息披露 1.我国上市公司内控信息披露的规定 内部控制信息披露建立在内部控制评价的基础上。目前,我国对上市公司内控信息披露的强制要求主要局限于银行、保险及证券等特殊行业的企业和再融资的上市公司,而法规对一般上市公司则没有太高的强制要求,披露主体以监事会为主,董事会对内部控制信息披露的责任方面没有相关规定。披露的要求仅限于“是否建立完善的内部控制制度”,并未要求披露公司建立的内控的详细信息,以及监事会的评价。缺乏对内部控制报告格式和具体内容的详细规定。这不仅导致上市公司信息披露很不规范,更使得一些上市公司应付了事,不披露详细的信息。我国对于上市公司内控信息披露的态度还倾向于企业自愿披露。 2.我国上市公司内控信息披露的实践 国内一些学者对上市公司内部控制信息披露的实践进行了调查研究。研究结果表明: (1)上市公司对内控信息披露的作用普遍认识不足,导致内部控制信息披露的规定并未得到有效的执行。银行、证券公司内部控制信息披露的情况较好,而一般性上市公司内部控制信息披露状况较差,只占四分之三略强,且基本只有简单的一句话,“本公司建立了完善的内部控制制度”或类似语句,没有实质性内容,使得信息使用者不能获取有价值的信息。 (2)多数上市公司对内部控制制度本身缺乏正确认识,以内部管理制度来取代内部控制制度。我国上市公司较重视供产销环节的程序控制,但忽视内部控制结构的整体协调,较少涉及全面预算控制、职工素质控制、内部报告控制、信息系统控制等方面;较重视对实物的控制,而忽视对行为者的控制。 (3)上市公司内部控制信息自愿披露动力不足,披露主体以监事会为主,董事会自愿披露的比例不到10%。且上市公司内部控制信息披露受到公司盈利能力、财务报告质量、财务状况是否异常的显著影响,即经营好、财务报告质量高的上市公司倾向于披露内部控制信息;而财务状况存在异常的上市公司披露动机则不强。 3.改善上市公司内控信息披露的建议 根据有关学者的研究,我国股票市场对详细披露内部控制信息的公司有着显著的正面反应,内部控制信息披露能够为投资者的决策提供更多的相关信息。因此,针对以上所述我国上市公司内控信息披露存在的规定方面的不足与实践方面的问题,笔者认为应采取以下措施改善上市公司内控信息披露: (1)采取相关措施规范内部控制信息披露。证监会应尽快修改、完善有关制度或规范,使目前的内部控制信息批露尽快由企业自愿批露阶段过渡到强制批露阶段,强制要求上市公司董事会在年度报告中披露内部控制信息,要求监事会与独立董事或由独立董事组成的审计委员会发表对内部控制进行评价的意见。 (2)证监会应对内部控制信息披露的具体内容与格式做出详细规定。对于披露内容,管理当局应通过内部控制报告披露整个内部控制的设计与运行情况,应表明管理当局对内部控制的责任、公司已按照标准设计并颁布实施了内部控制制度、声明本企业已按照有关的标准和程序对本企业的内部控制设计和执行的有效性进行了评估,无发现重大缺陷(如果发现内部控制存在重大缺陷应在报告中指出该项缺陷及采取的相关措施)、声明企业内部控制是有效的(或除上述缺陷以外内部控制有效),不会发生对企业财务报告可靠性和对企业资产安全和完整有重大不利影响的情况。董事会应对企业基本内部控制制度进行简要描述,以便信息使用者做出评价。 (3)统一财务报告内部控制评价和审核的标准。为提高内部控制报告的可操作性和可比性,管理当局对内部控制的评价应当遵循比较统一的标准。同时,建议审计准则委员会研究有关指导意见,以便对内部控制报告的审核提供指导。有学者认为,对内部控制进行审核所形成的评价意见类型应当与注册会计师执行报表审计所发表的审计意见的类型保持一致,并明确发表不同评价意见的具体情况。一般情况下,如果没有须强调的事项,注册会计师出具的内部控制评价报告应分为无保留意见、保留意见、拒绝表示意见、否定意见几种类型。如果有须强调的事项,如发生重大日后事项,被评价单位发表的其他信息与其所发表的内部控制报告书不一致等,注册会计师的评价报告必须以单独的一段文字来描述说明。 (4)加强对内部控制信息披露的监管。内部控制信息对于投资者而言,是一项重要的决策依据。对于上市公司不按规定披露有关内部控制情况,包括不披露内部控制信息、披露虚假的信息或者隐瞒内部控制存在的不足,是一种虚假陈述行为,应当予以惩处。 公司内部控制论文:试析我国上市公司内部控制缺陷及改进措施研究 论文关键词:上市公司 内部控制 公司治理 论文摘要:随着全球一体化进程的加快,上市公司规模不断扩大,但其舞弊,违规事件也层出不穷,内部控制已经成为制约上市套司健康发展的瓶颐。以coso委员会提出的内控框架为指导,分析了当前我国上市套司内部控制的故陷,并提出了相应的改进措施。 内部控制历史源远流长,其从产生之初到如今,变迁的步伐从未停止.从西周时期的上计制度到宋朝的“官职分离”,再到早期的业主制组织中设置的帐款分离、定期盘点等控制点,人们对内部控制的重视历历可见。在企业规模不断扩大和企业组织形式日趋复杂的环境下,尤其在以两权分离为特征的现代大型企业里,内部控制已成为强化企业内部监督、进行企业管理的重要手段。随着我国上市公司数量的增加,爆发的问题也越来越多。如银广夏、st猴王、大庆联谊、蓝田股份、郑百文、海鑫钢铁、亿安科技等造假黑幕案件,还有众多的“高管神秘失踪”事件,这些触目惊心的违规事件背后揭示了一个重要问题—我国上市公司内部控制效率低下,管理失效.本文旨在我国上市公司内部控制的缺陷以及提高内部控制效率的完善措施。 1上市公司内部控制的缺陷 1. 1内控环境薄弱 美国审计权威机构coso委员会(the committee of sponsoring organizations of treadway commission)1992年了《内部控制—整体框架》,并在1994年进行了增补。报告指出内部控制的框架包含控制环境(control envi-ronment)、风险评估(riskassessment)、控制活动(controlactivities)、信息与交流(information and communication)和监测(monitoring)。控制环境包括最高管理层的完整性、道德观念、能力、管理哲学、经营风格和董事会的关注、指导。由其定义我们就可看出,内部控制环境是内控其他要素得以发挥作用的重要前提。而在我国的上市公司中,普遍存在法人治理结构不合格、对内部控制认识不足等问题。 . 1. 1法人治理结构 完善的公司治理结构包括股东大会、董事会、监事会、经理层之间的一整套相互制衡的机制。而这个机制的中心环节—董事会职能弱化。董事会成员大多为内部董事,且董事长和总经理大多由一人兼任,使得董事会难以发挥与经理人相互制衡的作用。并且独立董事人选一般由董事长提议,股东代表大会通过,这样独立董事很容易成为代表大股东利益的董事,无法真正做到独立.其次,“一股独大”使得大股东控制经营。我国的上市公司大多数是由国企改制而来,这样国家对公司处于绝对或相对控股地位,在股权结构上就呈现“一股独大”。上市公司一般处于大股东的控制之下,而且按照公司法规定股东大会每年一般只召开一次,参加会议的多数中小股东为数不多,即使参加,代表表决权的份额也对企业经营决策起不了大作用,股东代表大会实际上成了有权选派董事的大股东之间的会议。第三,监事会缺乏权威性。一方面,监事会由股东代表和适当比例的职工代表组成,职工代表往往同时担负着公司其他工作,受制于经理层,下级监督上级难以有效实现。另一方面,上公司采用的是单层董事会制度,监事会与董事会平行,仅有监督权而无控制权和决策权,这使得监事会的内部监督作用被边缘化。 1. 1. 2对内部控制的重要性认识不足 上市公司在内部控制的认识上存在几个误区:实行内部控制会增强公司成员之间的不信任感,不利于集体的团结;内部控制并不能给企业带来直观的经济利益,相反,开展内部控制会额外增加企业的经营成本;狭隘地将内部控制理解为防止职工舞弊、欺诈所采取的内部牵制制度或会计稽核制度,有的管理者甚至认为内部控制和企业没有直接关系,只与审计有关;认为内部审计会造成工作效率低下,使人放不开手脚。这些错误的认识使得制定的内部控制制度残缺不全或缺乏合理性,即使公司制订出了相应内部控制制度,也只是停留在表面工作上,使得内部制度在落实方面存在很多问题,不能有效执行。 1. 1. 3内部控制制度不完善 证监会在《年度报告内容与格式》中虽然规定上市公司监事会应就公司内部控制是否完善发表独立意见,但是该披露的要求仅仅限于“是否建立完善的内部控制制度”,而并未要求披露公司建立的内部控制的详细信息以及监事会的评价。再者,内部控制的完整性、合理性及有效性缺乏一个公认的评价标准。由于没有对内部控制的完整性、合理性及有效性进行判别的可操作性的标准,要求注册会计师出具内部控制审计报告就是一种不很现实的要求,即使出具内部控制审计报告,不同的报告对企业内部控制发表的意见结论也很难具有可比性。 1. 2风险评估不足 现代社会,公司间的竞争日益激烈.我国上市公司普遍存在着对形势和市场认识不足、过于自信与乐观以及想当然的盲目扩张等问题,其风险规避意识不足,缺乏有效的辨认、分析和管理风险的机制,导致不少上市公司应变能力和抗风险能力较差。“中航油”因参与石油期货交易巨亏5.5亿美元就是一个典型的例证。 1. 3控制活动不严谨 控制活动是管理当局为了确保其指令被贯彻执行而制定的各种措施和程序,虽然我国绝大多数上市公司都建立了内部控制制度,但仍存在着不少问题: (1)从设计上看,绝大多数上市公司在设置内部控制忽视事前控制和事中控制,一般是在问题出现以后才设法堵塞漏洞或进行惩处,亡羊补牢,起不到预防的作用; (2)从执行上看,有些上市公司尽管按照规定制定了相应了内部控制制度,但却不执行,使得已建立的内控制度形同虚设;而有的上市公司在内部控制的执行过程中不按规定程序落实,不能发挥其制约、监督的作用。 1. 4信息沟通不畅 内部控制的效率和效果依赖于良好的信息沟通,同其他信息一样,内部控制信息的信息使用者主要包括投资者、债权人以及相关政府部门等,上市公司有义务向这三种利益相关者提供他们不能直接获取的真实、充分和相关的内部控制信息。但目前,上市公司的内部控制的信息系统存在信息在使用者中传递不及时以及各个子信息系统信息流动不通畅等现象,影响了信息沟通的及时性和准确性。另外,我国上市公司在实际披露内部控制信息时,出于多方面的考虑,越露的内容过于形式化,都是泛泛而谈,对核心内容很少披露,都秉着“能不披露的,一定不披露;一定要披露的,尽量少披露”的原则,使得信息使用者可以获得的信息量很小,信息在管理层和外部使用者之间不对称,相关使用者无法做出正确的判断和决策。 1. 5监督不力 为了建立健全内部控制,我国已形成了包括政府监督和社会监督在内的企业外部监督体系和内部审计部门为主的内部监督体系,然而监管结果不尽人意。 1.5.1内部审计失效 内部审计不但是企业内部控制的一个非常重要的组成部分,更是影响监督内部控制其他环节的主要力量。内审部门依托自身的独立性和对公司的了解,完成对公司内控的督。内部审计的有效性与其权限、人员的资格以及可使用的资源紧密相关。内部审计人员必须独立于被审计部门,但目前我国对内部审计部门的界定是“在本单位主要负责人直接领导下,独立行使内部审计监督权,对本单位领导负责并报告工作”。这使得内部审计部门的工作处于“公司领导授权下开展工作”的尴尬地位,加上内审人员知识结构和业务素质不高,使内审机构无法发挥其应有的作用。 1.5.2外部监督弱化 内部审计对内部控制系统的监督工作在一定程度上还需要通过外部审计的再监督,来验证其质量和效果,但外部监督的力量也很薄弱。主要有三个方面的原因:一是我国证券市场监管体系还不通畅,监管机构的职能作用还没有完全发挥出来,监管方式也尚未完全摆脱传统的行政管理方式的影响;二是各监督方虽然共同参与,但力量分散,没有形成有效的监督合力,且监督未按照设定的目标进行;三是目前我国注册会计师行业的整体职业水平不高,在职业过程中可能会出现严重的失职和弄虚作假行为。内部控制的社会监督力量重待提高。 2完善上市公司内部控制的建议 2. 1改善内部控制环境,重建公司治理结构 公司治理结构是公司体制建设的核心内容,是企业核竞争力的最重要部分和保持竞争优势的决定. 因素之一,也是内部控制优化的重要因素.在目前我国以“一股独大”为主的股权结构格局下,为了保护众多中小股东的利益,我们可以建立董事会和监事会并存的双层治理机构,监事会与董事会是一种并行关系,监事会对董事会负有监督职责,并在董事会下设审计委员会,审计委员会对董事会负责,监事会对股东大会负责,同时应强化监事会的作用,在发现管理当局存在舞弊行为而损害股东利益时,监事会应证券监督机构及其他部门直接报告情况。重视内部审计部门的作用,大力提高内部审计的地位,使内审部门对审计委员会负责,独立于其他职能部门,在审计过程中发现的问题,直接向审计委员会或董事会报告。 2. 2健全内部控制制度.完善信息沟通系统 政府部门应积极建立健全强制实行内部控制信息披露的准则和指南,规范上市公司内部控制信息披露的内容和格式,明确谁为内部控制信息负责和出台相应的处罚措施。在信息披露制度要求中可以规定上市公司要编制内部控制自我评估报告,它能够详细说明公司内部控制设计和执行情况,这是增强公司透明度,保护处于信息不对称弱势地位的投资者的重要方式。也可以要求注册会计师对公司的内部控制信息披露加以审计,关注对审计结论有重大影响的内部控制核心问题上,以此增强内部控制信息的可靠性和有用性。 企业内部也应建立完整的内部控制制度体系和清晰的业务流程,合理地对公司各个职能部门和人员进行责任分工、控制和考核,对每一个部门的责任和利益明确界定,防止权力重叠,也避免出现权力真空。通过汇编内部管理制度、业务流程图、权限指引等,促进企业各层级员工明确机构设置和职责分工,正确行使职权。开设信息反馈渠道,确保员工在工作中遇到的问题可以及时报告和解决。 2. 3提高风险管理水平,孟视“软控制”的作用 内部控制是为了上市公司应对不同阶段的风险而建立的,随着全球一体化进程的加快,企业面临的风险愈加多变,复杂,处于风口浪尖上的中国上市公司更应该积极防范和控制风险。首先,管理层应在日常工作中加强风险管理,建立健全风险预测、风险评估、风险控制和风险约束机制,并且在技术上制定风险回避、风险转移和风险分散等管理策略,以有效防范和控制风险;并实时监督评价内控效果,及时采取措施化解风险。其次,全体员工应树立风险意识,积极贯彻实施企业内部控制制度,使内控政策落到实处。 内部控制是由人来完成的,而“软控制”即组织内部人员的道德观和能力是内部控制有效的关键因素之一。上市公司应强调“软控制”的作用,着手培养自己的人才,根据企业战略目标配备相应的人力资源,加强对每位职工的职业道德教育和技能培训,提高人员的综合素质,为实现有效的内部控制打好基础。 完善上市公司内部控制,是现代企业做大做强的必经之路。只有对内部控制的要素不断完善,才能构建一个健康的资本市场。 公司内部控制论文:有关保险公司内部控制问题的探讨 摘要:内部控制是现代企业管理的一项重要内容,是企业内部管理制度的组成部分。保险公司内部控制内容主要包括:承保控制、理赔控制、风险控制、费用控制、投资控制、偿付能力控制等方面。本文在调研的基础上,阐述了我国保险公司内部控制的演变与现状,指出其中存在的问题,在此基础上,针对保险公司,提出了改善其内部控制的政策建议:完善保险公司治理结构;优化保险公司的组织结构等等。 关键词:内部控制;保险公司;政策建议 一、保险公司内部控制存在的问题分析 (一)控制环境基础薄弱 控制环境是内部控制的基础,直接关系到企业内部控制的执行和贯彻。它涵盖对建立、加强或削弱特定政策程序及其效率产生影响的各种因素,包括企业管理人员的品行、操守、价值观、素质和能力,管理人员的管理哲学、经营观念,企业各种规章制度、信息沟通体系、业绩评价机制等。经调查得出结论,这方面存在较大的问题。 1.公司管理层内部控制意识薄弱 据调查,大部分公司尚未制订完善的内控制度,这一事实反映尚未完全认识到内部控制的意义。即使已经制订相应内控制度的公司大多也只是停留在“写在纸上、贴在墙上---给人看”的表面文章上,制度的落实存在问题。 2.公司文化建设没有引起足够的重视 企业文化是企业的经营理念、经营制度依存于企业而存在的共同价值观念的组合。企业内部控制制度的贯彻执行有赖于企业文化建设的支持和维护。在良好的企业文化基础上所建立的内控制度,必然会成为人们行为规范,从而才能很好地解决因制度失灵而产生的种种问题。调查中发现公司提出了自己的经营理念和宗旨,也重视了企业文化的环境建设,但对企业文化内容以及在内部控制制度建设中的作用知之甚少,很多企业负责人只是在“作秀”。 (二)公司内控部门责权不对称 企业内部控制包括内部管理控制和内部会计控制,而一般公司的内部控制主要是指内部会计控制。经过调查发现,大部分保险公司作为承担内部控制的主要部门是法律合规部门,但法律合规部存在严重的责权不对称现象。 法律合规部作为内部控制的重要组成部分,其充当的就是一个内部审计的职能,是企业改善经营管理、提高经济效益的自我需要。但是调查发现,一些公司的法律合规部并没能真正履行其应有的职能,形同虚设,其存在问题主要有: 1.独立性不够 合规管理作为内部控制的再控制,本身就应从第三者的立场上客观公正地对企业的经济监督进行再监督,它的地位应当是超然独立的。而目前大多数公司合规部门的负责人为该公司领导班子成员,这说明其合规管理工作只是服务于企业的领导班子。这就造成合规工作既不能监督上司,也不能监督同级,因为公司内部各职能部门都是在公司领导班子的直接领导下开展工作的,各项重大经营行为大多数是领导班子知道授权下进行的。在这种情况下如何发挥各部分所长开展工作呢?合规工作不能在地位上实现独立,工作范围受限,也很难获得威信。经调查,合规人员成了公司最休闲的一个部门,在调查中听得最多的话就是“领导同意的”。 2.对内部合规工作的性质和作用不甚理解 经调查发现,大多数分公司管理人员经常将“合规管理”与“审计监督”混淆不清,使人们产生“合规管理没什么意义”的想法。由于指导思想上的误区,多数合规人员未能摆正自己的位置。有些人将自己等同于领导的行为工具,处处依领导的旨意行事,有些则由于工作不好开展而心灰意冷或充当好人,使合规工作形同虚设。 (三)公司内控监督工作人员素质有待提高 目前,一般公司担任日常合规管理监督工作实际上只有1-2人,且多为返聘人员,或者由其他部门人员兼任。这些人员对其原工作岗位工作和流程比较熟悉,而对涉及内控的核心工作,例如财务方面的工作都是一知半解,无法担任起内控监督所应承担的职责。 二、完善保险公司内部控制的相应策略 (一)合理确定公司内部控制目标 所有者与经营者内部控制目标之间存在差异,加强公司内部控制管理,提高公司的经济利益,协调公司内部控制各个具体目标不一致、不对等。可以把公司内部控制达到目标确定为:建立完善的符合现代经济管理要求的内部管理组织结构,形成科学解决机制、执行和监督机制,确保公司经营管理目标的实现;建立行之有效的风险控制机制,强化风险管理;确保公司各项业务活动的健康运行;堵塞漏洞、消除隐患、防止并及时发现和纠正各种欺诈、舞弊行为,保护公司财产的安全完整;及时向所有者提供财务报告及其它会计信息。 (二)对公司科学运用内部控制方法 只有在合理运用各种内部控制方法的基础上才能真正将内部控制落到实处,从而实现内部控制的目标 。研究和运用内部控制的各种方法是完善公司内部控制的一项极其重要的工作。根据内部控制的配套指引以及保险公司存在的问题,尝试提出以下控制方法。 1.组织规划控制 对公司组织机构设置、职务分工的合理性和有效性进行适当的控制。公司组织机构主要是确定各部门管理的广度和深度,由此产生集权管理和分级管理的组织模式;职务分工主要解决不相容职务分离。 2.会计系统控制 在会计制度框架内建立适应公司的统一会计政策,根据经营管理需要统一公司的核算口径,明确财务会计报告的处理程序与方法,遵循会计制度规定的各条核算原则。不随意变更会计政策。 3.授权批准控制 建立授权批准体系,主要包括:授权批准的范围、层次、责任、程序等。公司内部的各级管理层必须在授权范围内行使相应的职权,经办人员在授权范围内办理经济业务。 4.财产保护控制 财产是企业资金、财物及民事权利义务的总和。保障财产安全特别是资产安全,是内部控制的重要目标之一,其采取的主要措施包括:财产记录和实物保管;定期盘点和账实核对;限制无关人员接近。只有经过授权批准的人员才能够接触资产。妥善保管企业各种文件资料,通过对资产投保增加实物受损补偿机会,建立资产个体档案,实现财产记录监控。 5.全面预算控制 预算控制的内容涵盖了企业经营活动的全过程,应抓好预算体系的建立、预算的编制和审定、预算指标的下达及相关责任人或部门的落实、预算执行的授权、预算执行过程的监控、预算差异的分析与调整、预算业绩的考核等环节。比较、分析内部各部门未完成预算的原因,并对未完成预算的不良后果采取改进措施。 6.人力资源控制 建立严格的招聘程序,保证应聘人员符合招聘要求;制定员工工作规范,引导考核员工行为;加强和考核奖惩力度,对职工业绩进行考核和奖惩;对重要岗位员工建立职业信用保险机制;工作岗位轮换,通过轮换及时发现存在的错弊情况。 7.内部审计控制 内部审计部门在评价内部控制的有效性,以及提出改进建议等方面起着关键作用,应独立于其他经营管理部门。企业应当授予内部审计部门适当的权力以确保其独立地履行审计职责,最好受董事会或其下属的审计委员会领导。 (三)从培育制度人手,建立公司有效的内部控制机制 立足于防范,建立健全科学有效的内控机制。内部控制要由事后补救向事前防范转变,必须建立健全一套科学的内控机制。需要对现有内控制度进行认真清理,组织有关部门和专家进行充分研究。在建立内控机制上,要坚持两项原则:一是体制牵制原则。体制控制是内部控制的基础,当前,要从体制上着手,重新设计执行与审批、监管三分离的运行机制;业务经营与前台服务、后台支撑的协作机制等,以避免各职能部门之间出现不必要的磨擦和控制环节中的漏洞。二是程序牵制的原则。对业务流程的不同环节,应由不同的人员完成,通过业务流程设计使不相容的职务相分离,达到岗位牵制的目的。要坚决杜绝任何个人独揽业务的全过程,否则必然导致管理失控。 公司内部控制制度是有效防止公司风险的关键,也是内部控制的基础。建立内控制度,应注重以下两个方面:一是任何工作和业务制度的建立,都要从该项工作和业务的控制目的出发,针对其中的主要环节,做出相应的规定。二是建立内部控制制度,注重程序牵制。按照内部控制的原则,任何业务的处理,都应有授权、审批、执行、记录、检查等程序,并且,这些程序不能由一个人或一个部门去完成,特别是不相容的职务一定要分离。 三、结论 总之,内部控制是现代企业管理的一项重要内容,是企业内部管理制度的组成部分,它包括内部环境、风险评估、控制活动、信息与沟通、内部监督等相互联系的因素。随着保险市场竞争的日益激烈,管理和效益被提上了保险公司的议事日程,过去那种只要规模不注重效益,只抓业务不重管理的观点还存在于保险公司之中。为了增强自身竞争力,保险公司应该从内部控制入手,公司决策者应认真制定和切实执行公司控制风险、加强管理、稳健经营的内部控制管理制度。 内部控制是保险公司风险防范的重要手段,对于保险公司的经营管理具有重要作用。提高对内部控制在保险风险防范及维护整个金体系安全的重要性的认识,进而加速保险公司内部控制建设的进程是当前保险行业的当务之急。 公司内部控制论文:如何完善上市公司内部控制 【摘要】 上市公司内部控制建设关系到广大投资者的切身利益,一直受到监管层的高度重视和市场的普遍关注。2008年6月,财政部、证监会、审计署、银监会、保监会等五部委联合的《关于印发〈 企业 内部控制基本规范〉的通知》、《企业内部控制基本规范》,通知要求上市公司自2009年7月1日起执行,鼓励非上市的大中型企业执行。该规范的出台无疑为企业尤其是上市公司彻底理清自身风险带来了契机,也更为 【关键词】 上市公司 内部控制 风险管理 一、新会计准则与企业内部控制的关系 新准则的实施必将对企业内部控制产生重大影响,而建立良好的行之有效的内部控制也是贯彻和执行新准则的需要。 1、新准则与内部控制具有目标一致性 新准则体系是以提高会计信息质量为前提,以满足投资者、债权人、政府和企业管理层等有关方面对会计信息的需求,从而规范会计行为和会计工作秩序,降低经营风险,提高企业管理水平,维护社会公众利益,推动 经济 的 发展 。《企业内部控制基本规范》指出:内部控制是一个受到董事会、经理层和其他人员影响的过程,该过程的设计是为了提供实现以下三类目标的合理保证——经营的效果和效率、财务报告的可靠性、 法律 法规的遵循性。可见,两者的目标最终都有利于企业目标的实现,都为促进经济的健康发展服务,两者的目标基本是一致的。 2、新准则与内部控制具有互动性 新准则与内部控制之间是相辅相成、相互促进的关系。一方面,新准则的实施是完善内部控制的动因,能够推动内部控制制度的完善和创新。也就是说,推动企业内部控制实务的建设和加强内部控制理论的研究,以及加快政府完善有关内部控制法律法规的进程。另一方面,完善的内部控制是贯彻执行新准则的基础,是实施新准则的制度环境,为提高新准则的遵循提供了保障,即通过防弊纠错,提高会计信息质量,加强对执行新准则的监督,规范会计行为,提高执行新准则的效率、效果。 二、我国上市公司内部控制存在的问题 银广夏、达尔曼和中航油的财务舞弊案,是我国企业内部控制的负面典型,给我们留下了惨痛的教训。因此,深入分析企业内部控制失效及其原因,显得十分紧迫和必要。 1、企业内部控制环境相对较差 内部控制环境是指构成一个组织的内部控制氛围,反映组织内部人员特别是管理层对内部控制的态度,是内部控制其他组成要素的基础。任何企业的控制都存在于一定的控制环境之中,控制环境体现了企业关于内部控制对企业重要性的态度。由于上市公司所有权与经营权相统一,决策和经营管理的主观随意性较大。企业管理曾往往对内部控制的重要性认识不够或者说不愿意建立和执行内部控制,前者是在于他们认为自己的经营足以保证财产的安全,而后者是受利益动机的驱使。上市公司管理层希望在获取最大利润的同时尽可能逃税,而完善的内部控制则会有效地防止这样的不合法行为。管理层在任用财会人员时任人唯亲可以为他们自己谋取利益带来更大方便,比如虚列费用或者隐匿收入等。由于内部控制的成败取决于人的控制意识和行为,往往是管理者对自我控制的排斥使得内部控制无法有完善的控制环境,从而也影响了企业员工对控制的理解与执行。 具体说来,内部控制环境相对较差主要体现于以下几方面。第一,企业管理层内部控制意识薄弱:缺乏成文的内部控制制度,即使已经制定出相应内控制度,也很难具体落实执行。第二,组织机构设置不合理:为节省成本,财务部门人员少,缺乏牵制环节,且部门横向间的协调缺乏足够的重视,导致同级各部门间缺乏必要的交流,信息沟通不灵敏,协调性差。第三,企业制度不健全:企业缺乏相应的激励与约束机制。第四,企业制度不全面:没有针对企业经营的各个环节、各个部门制定出相应的规章制度,顾此失彼现象较严重。第五,公司经营短视行为严重,对企业文化认识不足。 2、风险意识淡漠,轻视内部控制 随着市场经济不断发展,上市公司现阶段面临更大的环境变化和生存风险,诸如市场风险、信贷风险、营运风险、声誉风险、技术风险等以及随着交易类型和工具的变化所面临的兼并收购、破产重组、 电子 商务等。企业应该建立可以辨认、分析和管理风险的机制,并确认高风险领域,以加强管理。但我国上市公司缺乏的就是这种机制,股东大会、董事会、监事会、经理层互相监督、制约的机制没有建立,董事会中没有风险评估委员会或形同虚设,造成在没有可行性论证的情况下随意决策。当前我国上市公司在运转过程中忽视风险控制、弱化风险管理,风险评估不足、风险意识薄弱现象普遍存在。同时,我国很大一部分公司管理层重视生产经营、技术开发,轻视内部管理,轻视内部控制,没有认识到内部控制的意义,没有把内部控制放在经营管理的战略高度来考虑。 3、内部控制制度不规范 目前,虽然我国上市公司按照证监会要求都建立了内部控制体系,但其操作规范流程都较为粗放,缺乏统一的、详尽的、具有很强操作性的岗位操作流程。出现问题后常常是互相推卸责任,致使无法追究责任。而有些公司即使有内部控制制度,却不落实、不执行制度、不按制度考核,使其形同虚设,不能发挥其制约、监督作用。有些公司核算制度弹性过大,使信息的可比性较差,误导决策,造成重大损失。健全的规章制度和完善的操作流程是内控体系的重要组成部分,可以有效地防范风险。遗憾的是不少上市公司重于发展、轻于管理,存在着需增收入、成本控制力度不够、资产严重浪费和损失等问题,经营效益不佳,人员变动频繁,内部控制制度或极不完善,或流于形式。 4、内部审计机构监督不力 我国内部审计机构最初是在政府的要求下建立起来的,企业并没有真正认识到内部审计的作用,以致内部审计机构并未真正发挥其作用,这主要表现于:第一,我国内部审计的功能仍然是查错防弊。只注重事后监督,不注重事前、事中的控制;只重视对财务报表的审计,而忽略对公司的管理现状进行分析、评价,并提出建议。第二,我国的内部审计机构往往实质上由管理层领导且与其他部门平行,因此独立性较差、权威性较差。第三,内部审计人员大多是由财会部门转来或由财会部门人员兼任,缺乏审计知识,特别是随着企业规模的扩大,业务的复杂化,内部审计人员很难满足需要。 三、加强上市公司内部控制的措施 1、改善内部控制环境 第一,树立先进管理思想。上市公司管理层必须树立 现代 管理思想,自觉形成风险管理观念,并通过有效的信息传导机制确保公司全体员工都明确自己对内部控制的责任。 第二,强化“两会”监督功能。首先要增强董事会的功能,关键问题是要保证董事会在决策、监管过程中的独立地位,为此,必须严格限制董事会与经理班子的重合,同时进一步完善独立董事制度。其次要强化监事会的权力,明确监事会失察的 法律 责任,确保监事会责权利的落实。 第三,优化组织结构。上市公司的组织结构在设计时,应对每一个部门的责任与利益明确规定,既要防止权力重叠,也要避免出现权力真空,使每一项业务处理的各个环节都有相应的机构和具体人员负责。 2、健全 企业 内部控制制度,落实内部控制责任体系 现阶段,政府部门已经认识到统一的内部控制规范的重要性,2008年6月的《企业内部控制基本规范》,将重点引导企业加强以财务报告内部控制为主线的相关标准建设。通过建立完整的内部控制制度体系和清晰的业务流程,合理地对公司各个职能部门和人员进行责任分工、控制和考核,可保证公司生产经营活动有序、高效地进行。企业应当通过内部管理制度汇编、员工手册、组织结构图、业务流程图、岗位描述、权限指引等适当方式,使企业员工了解和掌握内部机构设置及权责分配情况,促进企业各层级员工明确职责分工,正确行使职权,并加强对权责履行的监督。内控流程的建立关键在于落实、执行。首先是层层落实风险控制责任。按照“纵向到底、横向到边、责任到人”的原则,使每个员工都明确自身岗位职责和工作流程,明晰风险并按章办事。其次是实施内控工作督导制度,建立督导责任制。有明确的领导分工负责,建立“一把手”责任制,财务部牵头,由各部门负责人组成内控领导小组。由内控相关人员督办内控工作的实施情况,定期进行培训、检查,指导内控工作的开展。再次是将内控建设工作纳入到各部室的年度绩效考核体系当中,单列一条直接作为绩效考核的扣分指标,确保了内控工作得到有力推进。 3、加强风险管理 风险管理是现代企业内部控制的一个重要方面,对于上市公司而言,由于所有权与经营权分离、股权集中度较高,其风险管理也就显得更为重要。因此,面对市场 经济 条件下的各种风险,首先,上市公司的所有员工都必须树立风险意识,只有意识到了风险,才会主动加强内部控制,采取措施控制风险。其次,上市公司在经营过程中应加强风险管理,建立健全风险预测、风险评估、风险控制和风险约束机制,并且在技术上制定风险回避、风险转移和风险分散等管理策略,以有效防范和控制风险。同时,还要合理客观地评估企业现状和风险。企业应参照规范的内容对现有规章制度及业务流程进行全方位的梳理,并在此基础上对制度体系进行修订、补充和完善,改进现有内部控制措施及发现其中存在的内部控制缺陷,合理、客观评估企业现状,建立风险预警和应对机制,在规范性的前提下紧密结合自身特点,建立一套自我完善、不断提高的较为实用的内控机制,又要积极借鉴其他企业及国内外先进的经验与成果,持续改进、不断提高。上市公司更应密切关注内控指引的建设与更新,以正确把握政策要求,减少不必要的成本。同时,还要通过建立内部监督机构对企业高风险区域经常进行检查,来及时发现已存在的或潜在的风险。 4、强化内部审计的监督作用 健全内部审计机构、加强内部审计监督是营造守法、公平、正直的内部控制环境的重要保证。目前,要发挥内部审计的作用,应做好以下几点:第一,公司的管理层应充分认识内部审计在内部控制中的作用,提高内部审计机构的地位。第二,对内部审计的职能进行不断拓展,不仅要进行事后的审计,还要进行事前、事中的控制;不仅要对财务报表进行审计,还要对管理活动进行分析、评价。第三,提高内部审计的独立性。内部审计部门必须独立于被审计部门,并向董事会或审计委员会报告。 公司内部控制论文:我国证券公司内部控制合理性分析 【摘 要】 内部控制是衡量公司现代管理的重要标志。本文从解析内控体系合理性内涵入手,分析了我国证券公司在内部控制体系合理性方面存在的问题,并针对问题根源提出一系列建设性建议,以使我国证券公司完善内部控制体系,提高内部控制效果。 【关键词】 内部控制; 证券公司; 内控体系; 合理性 一、内控体系合理性内涵解析 内部控制的合理性包括三层含义:一是内部控制体系的完整性;二是内部控制设计和执行时的适用性;三是内部控制设计和执行时的经济性。完整性是前提条件,要求证券公司在各个级别的风险控制上不能存在盲点,这也是内控系统健全的前提条件,如果内部控制不具有完整性,则不存在适用性与经济性,从而更无从谈起内部控制的合理性。同样,若只追求完整的各种内部控制措施、方法等,而忽略设计和执行中的适用性和经济性,其结果只能是完全背离实施内部控制的初衷,甚至会给证券公司的正常经营造成负面影响,合理性也同样成了无稽之谈。 在评价内部控制的合理性时,适用性是首要的。它是指企业所建立的内部控制制度适应企业的特点和要求。各行业及企业由于其组织规模、经济技术条件、人员素质等所存在的差异,就需要相应地制定出不同特点的内部控制,照搬其他企业的做法是行不通的。就证券公司而言,每家证券公司经营的业务重点是不同的,从而风险控制的重点也相应不同。因此针对不同类型的券商,评价其内部控制的适用性要注意以下内容:控制点的设置是否合理;控制职能是否划分清楚;人员间的分工和牵制是否恰当。内部控制的最终目的是提高企业的经济效益,减少低效和投资浪费,因而制定内部控制要以成本效益原则为指导。一方面内部控制的设计和运行应有重点,对企业经济活动有重要影响的部门和环节应实施强有力的控制;另一方面要在实行内部控制所花费的成本和由此产生的经济效益之间保持适当的比例。不同的证券公司业务的重点存在差别,因此在建立内控体系时要根据本公司的具体情况识别风险点,并相应安排好控制点。做到在总体指导原则下的分别控制,实现灵活性与原则性的统一。 二、我国证券公司内控体系合理性存在的问题 我国证券公司内控体系合理性存在的问题主要为: 第一,控制环境不理想,主要表现在证券公司内部不相容职务人员相互串通作弊,相关内控失效、公司治理结构不健全,管理者思想认识不足,缺乏风险意识。 第二,投资银行业务、经纪业务控制松散,资产管理业务缺乏对于自营业务的有效监控和压力测试,自营风险的防范措施不到位。 第三,资金管理控制不严。 第四,会计系统控制不完善。 第五,内部审计控制薄弱。 三、出现问题的根源剖析 (一)“双重身份”掩盖下的政府行政干预 政府在经济生活中有双重身份,即管理者和股东,这种身份有利于政府参与到证券公司的微观经济活动中。除了以管理者的身份干预证券公司的微观活动外,政府特别是地方政府作为大部分证券公司的控股股东,对其造成的影响使我国证券公司治理机制中极具“中国特色”,并已成为完善我国证券公司治理的主要障碍。一些地方政府以大股东身份直接任免证券公司的高管人员,使公司高管人员的约束激励机制扭曲,证券公司出现“泛行政化”趋势。 (二)证券公司缺乏“自生能力” 金融市场由于具有信息不对称、激励不相容和责任不对等的先天特性,防范“道德风险”必然要求严格的监管。而根据我国现阶段各种情况,社会稳定与金融风险成为管理层着重考虑的问题。由于改革的动力不足、步伐严重滞后,形成了我国资本市场发展中的过度行政化。对于证券公司,主要表现在对其融资渠道和业务范围的限制。出于防范金融风险的目的,我国资本市场不允许进行信用交易,金融衍生产品不存在,缺乏“对冲机制”减少了证券公司防范风险的渠道。在种种限制下,证券公司无法形成“自生能力”,违规经营成为证券公司的一种生存选择。 (三)市场约束弱化 我国资本市场过度行政化,影响了市场的发育程度,弱化了市场力量对证券公司形成的约束。经理由政府部门指定;产品市场的竞争在层层“保护”下进行;基本不存在市场化的控制权的争夺;相当一部分资产评估事务所、会计师事务所和审计师事务所等社会中介组织在自身公司制度上存在问题,在执业过程中做假活动较为突出。依靠这些力量约束证券公司行为,无异于缘木求鱼。 (四)证券公司内部权力制衡机制缺失 权力制衡的治理机制形成内部风险控制的基础。我国证券公司风险责任承担主体不明确,无人关心内控,而大家关心的是不控制风险下的短期利益。我国券商监事会虽然也存在于公司的管理架构中,但基本上发挥的作用有限,而董事会与经理层也不能形成有效的制约机制,内部权力制衡机制的缺失成为券商违规事件层出不穷的动因之一。 (五)我国证券公司决策制度存在缺陷 决策制度的缺陷主要表现为:决策失误追究制度缺位,导致了决策的随意性;董事会和公司高级管理层框架内的决策委员会均缺位,加之独立董事还没有完全发挥作用,使得公司的长远发展目标模糊、公司缺乏专业选择最优决策路径的能力,增加了决策失误的可能性;中国证券公司的决策过程不够科学和民主,公司各级管理层一把手专断现象均十分突出;中国证券公司对决策效果的反馈和监控较弱,这是决策者推卸责任的需要,也是决策程序缺乏系统性的象征。 (六)内部控制建设不合理 我国证券公司起步较晚,内部控制体系建设起步更晚。实践中,许多证券公司认为建设内部控制机制是用条条框框束缚自己的手脚,不利于创新发展,在行动中仍然重外延扩张,轻内涵发展;重业务拓展,轻风险防范;重部门短期经济利益,轻公司长远发展目标;重被动地迎合外部监管法规及制度的要求,轻企业内部控制制度的系统建设。这样的内部控制建设必然存在很大的不合理性,因而难以谈及其适用性,造成内控失效也就不言而喻了。 (七)券商风险管理文化缺失,风险意识淡薄 目前绝大多数券商重业务轻管理,在内部管理和内控建设中存在各种模糊认识,风险意识淡薄。券商并不关心内部控制标准对公司能够带来的利益,往往认为所谓“擦边球”能帮助公司获得期望的利益,没有考虑到由于内部控制失效对公司造成的损害可能致命,券商的短视行为更多考虑的是目前的成本与效益,而缺乏持续发展的长远眼光。 (八)违规处罚的标准偏离 券商内部对违规行为的处罚,往往以“是否造成损失”作为评判标准。“一好遮百丑”,当违规没有造成经济损失,甚至产生经济效益时,往往对存在的违规行为既往不咎,因此,发现的问题几乎得不到有效整改。这在很大程度上造成内部控制难以有效地实施下去,即使实施了也难以达到预期的效果。 四、完善我国证券公司内控体系合理性的几点建议 (一)优化控制环境 确定公司风险战略定位,从而确定内部控制的重点;完善证券公司治理结构,加快我国证券公司上市融资步伐,实施股权多元化。增加董事会中股东的占有比例,同时要加强独立董事的公正性;培育风险管理文化,防范道德风险的发生。证券公司作为高风险行业要建立有效的风险控制制度,应该从组织文化的建设上下功夫,加强员工素质的风险控制,防范道德风险的发生;建立有效的决策制度,保证决策的科学性和决策程序的完备性,对于重大的投资活动应该采取集体决策和科学决策制度,并要提高决策的透明度和专业化水平,且建立灵活、迅速、简明的分层决策机制,在最快的时间作出合乎公司利益的决定,为公司带来最大的收益。 (二)强化业务控制 面对不断出现的国债回购问题,应该健全国债回购的质押制度,由交易所和登记公司确定回购业务及质押物品种,投资者进行国债回购必须将相应的国债申报质押,并从法律上进一步明确,违约交收时登记结算公司有权将相应的国债现券变卖清偿,以控制回购交易的结算风险。 证券公司应该设立完善的政策法律研究与信息搜集体系,跟踪政策法律的最新动态。要根据国家对于整个经济的发展要求与重点,做好充分的调查研究,及时调整公司在投资银行上的战略部署,做到顺势而为。在开展自营业务时,要明确三大原则:一是合法经营原则;二是资金安全原则;三是采取投资组合策略进行投资。针对目前自营违规的现象,建议证券公司做好以下几项工作:一是将公司自营资金与委托理财资金严格分离。二是做好自营业务的风险压力测试,建立风险保证金机制。三是提取自营证券跌价准备。四是建立健全监督机制,加强对自营业务内部审计工作。对于委托理财风险的防范券商要做到:一是向客户明确说明委托资产的投资风险。二是增加证券公司自身实力,规范经营。三是加强自律,健全财务与信息披露制度体系。四是建立防火墙,在账户管理上,受托人要保证受托投资资产和其自有资产及不同委托人的资产相互独立;在公司的组织结构上,受托人应该在自营业务、经纪业务与受托投资管理业务之间设立防火墙;在人员、财务和账户管理上严格分开。 (三)重视资金管理控制 要解决目前我国证券公司非法融资的困境,最主要的一点就是增加券商的融资渠道。这也是我国证券公司发展的方向之一。《国务院关于推进资本市场改革开放和稳定发展的若干意见》的第三条明确提出:“拓宽证券公司融资渠道。继续支持符合条件的证券公司公开发行股票或发行债券筹集长期资金。完善证券公司质押贷款及进入银行间同业市场管理办法,制定证券公司收购兼并和证券承销业务贷款的审核标准,在健全风险控制机制的前提下,为证券公司使用贷款融通资金创造有利条件。” (四)完善会计系统控制 会计系统控制分为会计核算控制和财务管理控制,主要内容包括:一是以会计法、会计准则、财务通则、会计基础工作规范、证券公司会计制度和财务制度制定公司会计制度、财务制度、会计工作操作流程和会计岗位工作手册,作为公司财务管理和会计核算的依据。二是计划财务内控体系以会计核算组织体系为基本依托,以各会计岗位为基本风险控制点。三是各级会计人员行政隶属于所在级次的核算单位,受上级计划财务部门的业务领导。主要会计人员的任免、调动,需上一级会计部门的同意。会计人员工作岗位应当有计划、有步骤地轮换。四是制定完善的会计档案保管和财务交接制度。会计档案管理工作由专人负责。五是在强化会计核算的同时,建立预算管理体系,强化会计的事前控制。六是自有资金与客户资金实行分户管理。七是各级单位固定资产的购置、更新、转移和报废,首先要在年度经营计划中列出计划,购置前有书面申请报告,报上一级主管部门审查,经公司批准,由公司计划财务部下达公司批复后,方可办理有关购买手续。 (五)加强内部审计控制 证券公司首先要做的就是加强内部审计部门的独立性,内部审计部门应对董事会负责并受监事会的指导,并应同时向经理人员和监事会报告证券公司内部控制的建设与执行情况。其次,内部审计人员要与公司所聘的外部审计事务所多交流,就公司审计范围不全的差异进行沟通,及时为公司的发展提出自己的忠告意见。 除此之外,由于我国证券交易所从设立开始就采用了国际最先进的电子交易系统,相应的证券公司的电子交易行情与设备也达到了国际先进水平,在软件、设备的更新方面也能够达到及时有效,我国证券公司在电子信息系统控制方面硬件设备已经相当完善。在出现问题的券商中,由于数据库操作、电脑系统、病毒袭击等技术原因造成重大损失的并没有,因此主要加强的就是软件方面的控制,要对证券公司掌管电脑操作的人员进行有效的监控,加强他们的职业操守,防范道德风险的发生。同时保证各个营业部交易信息的及时传送、做好公司数据的保存与备份、认真做好计算机病毒的防范工作、保证本公司各项数据严格保密不对外泄露。 公司内部控制论文:浅谈基于公司治理的上市公司内部控制系统完善路径探析 【论文关键词】公司治理 上市公司 内部控制 完善路径 【论文摘要】现代企业制度下,满足公司治理结构发展所需的内部控制系统才具备更强的监督和管理作用。根据公司治理结构,确定正确的内部控制目标;改善公司股权结构,进一步完善内部控制系统;重视董事会特征,挖掘内部控制系统运行潜力,;关注审计委员会和审计部门及内部控制信息披露情况,这是完善内部拉制系统和制度的有效措施。 一、由公司治理入手正确定位内部控制目标 无论从理论上分析,还是从实践上证明,上市公司治理结构都对其内部控制系统产生较大影响。但就当前我国企业经营现状分析,企业内部尤其是上市公司公司治理与内部控制之间大多处于相互脱节、彼此孤立状态,则构建一套完善公司治理结构的内部控制系统,对上市公司来讲十分必要和适宜。在寻求公司治理结构下的内部控制系统过程中,上市公司应立足干内部控制目标,为内部控制框架的建立和评价提供指导性参照物。 目前,我国公司治理结构方面仍存在较多不合理性因素,使得企业内部控制系统的建立健全存在一些阻力,诸如内部人控制、运作不规范、信息不透明等诸多弊端,造成企业决策时难以实现科学化、民主化。现代企业制度下,以保护资产、查错纠弊为管理目标的传统式内部控制机制已经无法满足企业经营所需,以革新内部控制结构为主体的内部控制机制由此出现,其要求内部控制制度须符合公司治理结构的特点,此种条件下,确保企业财产安全性和完整性、检查会计资料可靠性和准确性,进而改善企业经营方针、提高企业经营效率。 在管理目标上,企业应能够完全掌握公司治理控制权,使内部控制范围全面渗透至企业各个层次的管理系统,并贯穿企业公司治理机构完善的全过程。则现代公司治理结构下,企业内部控制目标应构建适应现代企业制度要求的法人治理结构,创设科学合理的执行机制、决策机制和监督机制,换言之,企业应从公司治理角度着手内部控制系统完善工作,坚持协调配合、相互牵制、成本效益原则,使企业经营管理者更加清晰地把握内部控制权限和范畴,又能最大限度地发挥内部控制在公司治理中的重要作用。 二、改善股权结构以完善内部控制系统 上市公司股权结构对其所有者的组成状况及股东大会起到决定作用,并对董事会、监事会及经理人员的结构产生根本性影响。作为公司治理结构中的四大利益主体,股东大会、董事会、监事会及经理人员与内部控制系统之间关系尤为密切,股权结构合理的企业,才具备公司治理结构完善的可能性,也才可能拥有较好的经营业绩和经营策略。那么,优化股权结构、推行所有权多元化,已成为企业优化公司治理结构的有效途径。 逐步降低国有股权集中度,是改善股权结构的基础举措。在国家国有经济从一般竞争性领域转向战略领域的精神指导下,处于非国家经济命脉行业的上市公司可逐步将国有股权予以退出,使国有股权集中程度降低、非国有股权增加。特别是2005年启动的股权分置改革,其不仅为彻底解决上市公司非流通股转让问题提供了宝贵方法,更为提升企业内部控制效率创造了良好的条件和机遇。一则改变了国有上市公司内部“一股独大”的状况,以国有股减持的方式降低国有股权比例,建立由控股股东、几大大股东及诸多小股东构成的股权结构;二则创造有利的条件,满足公司内部中小股东参与企业决策的需求,按照相关规定,公司内部临时股东大会应根据董事会提交的股权分置改革方案进行决议,须经参加表决的股东所持表决权的三分之二以上通过,同时须经参加表决的流通股股东所持表决权的三分之二以上通过,则股东参与公司治理的条件被加以完善,各方投资者利益得以保障。 鼓励企业法人相互持股,是改善股权结构的有效途径。与日本企业内部实施的企业法人相互持股状态不同,我国推行企业法人相互持股有自己的特征,但又具备与之相通的作用和机制。对比日本的企业法人相互持股状况,日本大企业股东数量较多,不过单个股东持股率较低,则企业内部并不存在“一股独大”现象,十几个或者几十个大股东联合起来方可控制企业的现象非常常见,而我国在原有国有及国有控股企业基础上开始推行法人相互持股行为,同时国有或国有控股企业间相互持股现象同样亦可与日本企业法人间相互持股,并达成稳定的协作关系。举例来讲,企业可出于保证原材料、半成品、零部件等生产物资的供应及稳定的产品销路等目的,恰当选取合适的供货伙伴或购货伙伴实行投资决策,以便能够掌握对象企业的一定股份,并在影响其经营过程的情况下,保证自己具有较为稳定的上下游市场环境。不难现象,经过较长时间的选择及组合后,我国企业必将迈向股权多元化、分散化发展之路,即使相互持股的企业所有制并未改变,其所有权也仍由国家掌控,但其治理结构一定会更为合理和完善。 三、由董事会特征着手内部控制系统的建立健全 对上市公司来讲,董事会成为公司内部连接出资者与经营者之间的桥梁,其能够为股权资本出资者及经理人员的职业合同提供较为合理的保障。在股权分散情况下,投资者行使剩余控制权的高额成本及信息不对称现象,使得出资者虽然能在契约未预见事项发生情况下,借助于剩余控制权行使决策权力,但实施该权力过程的重点势必要落在董事会手中。内部控制系统可有效帮助董事会抑制企业管理者在搜去短期盈利机会中的机会主义倾向,也可解决企业管理中信息流动不畅、信息不对称、会计信息失真等问题,则董事会在内部控制中的核心地位不可动摇,并且要由公司治理结构及机制的安排实现。 优化董事会结构,提升其运作水平。董事会结构是否完善,是能否增强董事会有效性的关键所在,实现董事会有效性的目标,则应做到:优化董事会人员结构,根据业务相近及同等规模的公司运作情况,对董事会规模加以确定,并要适当增加外部董事比例,促进独立董事和非独立董事之间的相互配合与相互制衡,创建极具市场活力的董事会机构,以便于董事会能够独立、自主、科学、理性地决策;革新董事会成员知识结构,从财务、法律、管理、技术、金融、营销等各个方面人手,选取相关领域的专门人才,使得董事会成员在经验上、技能上都能实现互补;明确各董事会成员的分工权限,使之各司其职、各尽职守,退避工作中的疏漏;分设董事长与总经理职位,对二者职权和分工予以明确,以形成有效的监督约束机制。 加强独立董事作用及董事会专业委员会职能。由于我国新《新公司法》中并未具体规定独立董事的权利及义务,则为了增强公司治理准则可操作性,我国证监会等相关监管部门不妨按照新《公司法》内容,出台《独立董事条例》;在增加上市公司选择余地、培养高素质独立性董事人才基础上,创建独立董事人才市场,强化独立董事的自律意识和群体意识。在董事会专业委员会职能方面,应保持委员会人员独立性,使之为董事会内部控制系统内部核心地位的发挥提供必要性条件,也使董事会成员与经理人员一道掌握着公司运作有关的详细信息。一言以蔽之,董事会的高效运转在于董事之间的精诚合作和相互信任与尊重,在重大间题上获得一致性意见,在焦点问题上能够增强企业管理价值、提高企业预测质量。 四、实现审计委员会和审计部门监管职能重要措施 由于我国国有企业传统等弊端,审计委员会和内部审计部门特征缺失,不能以财务部代行其职责,必须加强二者建设,发挥其作用。上市公司制定的(内部审计制度》后定期对其完善,董事会审计委员会下设审部,审计部负责人由审计委员会提名,董事会任免,对董事会审计委员会负责并报告工作,独立行使审计职权。审计部在上市公司董事会及董事会审计委员会监督与指导下,定期与不定期对公司财务管理、采购销售、合同管理、存货管理、信息披露、募集资金等方面进行审计与例行检查,并出具审计报告,及时发现或防范问题的发生,对上市公司的生产经营起到了监督、控制和指导作用。加强内部控制监督制度的建立健全工作,优化业务和管理流程,持续规范运作,及时根据相关法律法规的要求不断修订和完善公司各项内部控制制度,进一步健全和完善内部控制体系。强化内部控制制度的执行力度,强化审计工作,充分发挥内部审计部门的监督职能,进一步提高内部审计稽核工作的深度和广度,定期和不定期地对子公司各项内控制度执行情况进行检查,确保各项制度得到有效执行。加强公司董事、监事、高管人员及控股子公司管理人员的学习培训,组织对董事、监事、高管人员和其他管理人员进行法律法规及公司主要内控制度的专项培训。针对生产经营过程中遇到的新情况新问题,公司制定相应的规章制度,不断对内控体系进行补充和完善。上市公司审计部不断提高审计涵盖面,审计范围要涵盖财务、采购、销售、合同、仓储、信息披露等各方面,同时加强与审计委员会的沟通,就审计过程中发现的问题在审计委员会会议期间进行交流。上市公司审计委员会、提名委员会等都要正式开展工作,根据要求和需求开展会议并形成会议纪要。上市公司内部控制情况的自我评价公司严格遵循内部控制的基本原则,根据自身的实际情况,建立健全了覆盖公司各环节的内部控制制度,建立和完善了符合现代管理要求的法人治理结构及内部组织结构,形成了科学的决策机制、执行机制和监督机制,并在公司生产经营管理各过程、各个关键环节、关联交易、信息披露等方面发挥着较好的管理控制作用。上市公司的内部控制充分有效,总体上要符合中国证监会、深圳证券交易所的相关要求,对公司为股东创造最大利益奠定了可靠的制度保证。随着上市公司不断发展需要,外部环境的变化和管理要求的提高,上市公司内部控制还需要不断加强和完善。 五、结语 从公司治理结构、公司股权结构、公司董事会特征等不同角度人手,积极完善内部控制系统,这是现代企业制度下,满足公司治理所需,改进上市公司内部控制系统的重要举措。但同时还应积极寻找新的完善途径,比如从监事会层面革新内部控制系统,或者重视内部控制信息披露体系的完善路径等,对于前者,应明示监事会工作程序,强化监事会日常监督工作,通过律师、会计师等中介机构的专业经验加大监事会监督力度;对于后者,则应在《企业内部控制规范》的规定范围内,制定相应的法律法规,明确规定内部控制信息披露的具体内容,对上市公司披露行为加以规范,并切实加大对上市公司内部控制信息披露的监管力度,确定内部控制评价的注册会计师执业标准等。 公司内部控制论文:论上市公司内部控制与会计信息质量 摘要:内部控制对于 会计 信息质量具有相当重要的意义,完善的内部控制可以提高会计信息质量。在我国,目前很多上市公司存在 企业 内部控制薄弱、会计信息质量失真等诸多问题,所以建立与健全适合上市公司实际情况的内部控制就显得特别重要。 关键词:内部控制;会计信息质量;上市公司 1内部控制对会计信息质量的影响 内部控制是指一个单位为了实现其经营目标,保护资产的安全完整,保证会计信息资料的正确可靠,确保经营方针的贯彻执行,保证经营活动的 经济 性、效率性和效果性而在单位内部采取的自我调整、约束、规划、评价和控制的一系列方法、手续与措施的总称。从内部控制的定义可以看出,内部控制的一个主要作用就是提高会计信息质量。在 现代 企业制度下,由于所有权与经营权高度分离,经理人员与股东之间形成了委托关系。受托人必须如实地向股东报告企业的财务状况和经营业绩,不得隐瞒、欺骗。管理当局应当对会计信息的真实性负责,如果披露虚假会计信息,管理当局应当承担相应的责任。当然,股东会聘请独立的第三者——注册会计师对管理当局提供的财务报表的真实性、公允性加以验证,并发表意见。但管理当局也应当建立完善的内部控制,保证交易的发生都经过了必要的授权,并进行了完整。连续、系统、真实的记录,按照会计准则和其他信息披露规范编制财务报告。这不仅仅是审计的需要,更主要是管理当局受托责任本身的需要。上市公司会计信息披露不真实的重要原因是内部控制的缺陷。因此,内部控制与会计信息质量存在着内在的、有机的联系,内部控制对于降低舞弊行为,保障会计信息质量具有重要的意义。 2加强内部控制、提高会计信息质量的对策 2.1分析公司治理的目标 公司是由一系列契约组成的组合,公司的所有权,剩余索取权和控制权处于一种依存状态。投资者和主要债权人对公司的治理事务,特别是剩余索取权和控制权,表示了极大的关注和兴趣。也就是说,传统意义上的资本所有者绝对控制企业和享受税后利润的定式己经或正在被打破。因此,公司治理的目标是在公司整体目标指引下,使契约当事人各方在矛盾和利益的对立统一中,能够本着公司与契约当事人之间双赢和利益最大化的原则,认真履行对公司应尽的责任和义务,共同促进公司的 发展 和增值,并从中持续得到收益或回报。 2.2完善公司治理结构 (1)提高外部独立董事的比重,增强董事会的独立性。 外部董事可以代表股东监督、制约管理当局及控股股东,防止管理当局及控股股东侵害股东利益,最大限度地保护所有股东的权益,降低成本。公司的财务报告要经过董事会的批准,当董事会中有一定比例的外部董事时,就能在一定程度上抵制与防范管理当局操纵财务报告、从而提高会计信息质量。数据显示没发生财务报告舞弊的公司董事会外部董事的比重明显高于财务报告舞弊的公司。值得注意的是,一些公司聘请知名人士担任外部独立董事只是为了制造轰动效应,并不是真的想让外部董事监督公司的行为,在这种情况下,外部董事只是形式上的,所以应当解决好外部董事的报酬、来源、工作时间、职责与约束等问题。 (2)设立主要由外部董事组成的审计委员会。 审计委员会作为一种加强公司内部控制的机制,在防止和发现财务报告欺诈方面扮演着重要的角色。在内部控制方面:审计委员会可以评价内部控制的充分性与有效性;评价员工欺诈的可能性;评价管理当局欺诈的可能性等。审计委员会作为一种公司治理机制,在防止和发现财务报告舞弊方面有很重要的作用。 (3)完善监事会制度。 在引进外部董事制度后,仍然应当继续发挥监事会的监督职能。应当保证监事会能独立、有效地行使对董事、经理履行职务的监督和对公司财务的监督和检查。监事应具有 法律 、财务、会计等方面的专业知识或工作经验才能够胜任监督等职责。 2.3提高人员素质 公司必须建立统一的人力资源政策,确保公司员工具备正直、诚实、公正、廉洁的品质与应有的专业胜任能力。通过加强 教育 ,使全体员工树立内部控制理念,意识到保证会计信息的真实性是其共同的责任。企业管理当局对内部控制进行评估并对外报告,可以提高企业的财务报告的可靠性,在一定程度上减少虚假会计信息的发生。首先,在内部控制报告中,管理当局应对企业的内部控制制度的设计和执行是否有效作出评估,并表明其对财务报告和资产的安全完整无重大不利影响,这实际上表明了管理当局的一种合理的保证,可以在一定程度上减少财务报告舞弊的可能性。其次,通过自我评估,可以发现企业内部控制中存在的问题,并采取相应措施,从而改善企业的内部控制。 2.4制定适合本单位实际的内部控制制度 首先,为了确保 会计 信息真实可靠,应该要加强会计责权控制,按照内部会计控制的要求建立不相容职务相互分离、授权批准控制等措施。单位在设计、建立内控制度时,首先应确定哪些岗位是不相容的;对于不相容的职务如果不实行相互分离的措施,就容易发生舞弊等行为。不相容职务相分离的核心是内部牵制,其次,应该明确规定各个机构和岗位的职责权限,使不相容岗位和职务之间能够明确责任的分配和授权,严禁越权操作,有效避免财务舞弊现象发生。从机构的设置上,要体现相互控制的要求,部门之间、上下级之间要彼此监督,互相牵制。 第二,制定各种工作程序、办法和目标,要订立明确的控制标准,定期进行考核,以便员工按照规定的标准正确处理各项业务,实现预定的目标。 第三,通过不断地宣传 教育 工作,使所有的员工了解有关的内部控制制度,因为只有了解有关的内部控制,才能让他们自觉的遵守。 第四,内部控制制度要落实到 企业 的日常生产经营活动的各个环节中去。为确保内部控制制度的贯彻落实,必要时,对违反内部控制的员工应当严格按照有关控制规定采取相应的惩罚措施。 第五,完善企业的会计信息系统。规定企业的财务和会计制度,明确账务处理的权限,特别是在实行电算化条件下,更应加强职责划分,将不同功能工作分由几个不同的部门和人员来完成,以防止一个部门和人员可以操纵整个账务处理过程,并加强对有关数据文件的保护。同时还应当建立良好的信息沟通体系,使管理人员及时了解企业的运行、债权债务的管理等。 2.5加强内部审计 内部审计是对其他内部控制的再控制,它可帮助管理当局监督其他控制政策和程序的有效性,为改进内部控制提供建设性意见。内部审计部门应对企业的各种财务资料的可靠性和完整性。企业资产运用的 经济 有效性等进行审核。因此,内部审计除了帮助提高经营效率外,还有助于减少会计信息失真。为了使内部审计能够充分发挥其作用,应当保持内部审计部门的相对独立性,内部审计机构应当向审计委员会报告工作。对于一般企业,也应当设立独立的内部审计机构,以保证会计信息的真实性。 2.6实施由注册会计师对内部控制进行评价 为了增加内部控制报告的可靠性,还可考虑由注册会计师进行验证。当然,注册会计师大必须具备对内部控制评价的素质。事实上,对企业进行审计的时候,首先,注册会计师应当了解企业的内部控制制度及其执行情况,再据以确定实质性测试的性质、时间和范围。其次,注册会计师也可以聘请有关的专家帮助工作,对有关管理控制进行评价。此外,准则制定机构应制定相关的指南,要求注册会计师对企业的内部控制进行评价,并加以披露。
浅谈经济学教学改革:高校宏观经济学课程教学改革探讨 摘要:传统的宏观经济学课程教学中存在教材内容理论性强而缺少本土案例引入、课时少难以安排必要的实践教学环节、课堂教学以教师为中心而缺乏学生主动参与等问题。为解决这些问题,必须从“在坚持理论与实际相结合的原则下完善教学材料的选择、保证理论教学质量的同时引入多样化的课外实践、探索多样化课堂教学方法以强化学生课堂参与以及完善宏观经济学教学效果评价方法”等方面着手,以适应应用性人才培养的需要。 关键词:应用型转型高校;宏观经济学;教学改革 宏观经济学是普通高校经济管理类专业本科教学的专业基础核心课程,是经管类专业学生进一步学习其他专业课和研究生入学考试的专业基础理论课。也是政府机关、金融机构和一些大型企业用人招聘的选考内容。宏观经济学是一门理论与经济实际结合紧密的课程,通过宏观经济学的基本理论的学习,能帮助学生更好地分析在特定的经济背景下国家实施宏观经济政策所要解决的问题,帮助学生更好地预测国家的经济发展趋势,了解与自身生存发展相关的就业、收入及消费等问题。尽管本科阶段的初级宏观经济学涉及的数学知识不是太复杂,但理论的抽象和严密的逻辑推理还是增加了学生的学习困难。如果教师不能很好地将抽象的理论与现实中的实际经济问题联系到一起,不通过实践教学引导学生去关注和分析实际经济问题,就会使学生失去学习兴趣,也不利于学生经济学思维的建立,导致学生的学习效果下降。传统的宏观经济学教学以教师为中心,侧重于理论的传授,学生主动参与较少,对于学生的实践应用能力的培养明显不足,与应用型转型高校培养应用型人才的需要不相适应。因此,有必要改革完善现有的教学内容、方式,使学生通过对宏观经济学的学习,明确西方经济学理论对我国经济发展的借鉴作用,培养学生运用经济学的分析方法分析和解决实际问题的能力,为学生进一步学习其他专业知识打下一个坚实的基础。 1宏观经济学课程教学中存在的问题 1.1教材内容侧重理论阐述,缺少本土案例引入 目前,涉及向应用型转型的高校主要是地方普通高校,这些高校本科阶段所开设的宏观经济学课程一般采用国内学者编著的教材,其中采用中国人民大学高鸿业主编的《西方经济学》(宏观分册)为教材的高校居多[1]。高鸿业版《西方经济学》(宏观分册)介绍了宏观经济学最基本的原理,涉及的数学知识不多,叙述清晰,比较符合国内本科生的学习习惯。但是,由于理论的抽象,内容间逻辑较为严密,同时又缺乏案例的引入,形式呆板,学生学习起来还是感觉有些困难,大部分学生学习兴趣不高。而且,这本教材对宏观经济学前沿问题涉及较少,理论更新较慢。 1.2课时少,难以安排必要的实践教学环节 目前,国内大部分地方普通高校由于“应用型”人才培养模式的定位,宏观经济学授课时数基本上都是48学时左右[2],有少数高校的授课时数甚至更少。即使是48学时也仅能保证宏观经济学基本理论和知识点传授的需要,难以在课堂教学中引入实践教学环节,如结合学生所阅读的经典案例资料以及国家的经济发展实际进行讨论分析等。如果授课时数少于48学时,那么教师连讲授基本理论和知识点的时间都不够,更难以在课堂教学中引入实践教学环节。由于宏观经济学理论较为抽象,学生自学困难,而如果学生对宏观经济学的基本理论都没有掌握,当然也不可能有运用理论去分析解决经济问题的能力。而且,如果没有教师的引导,难以做到将所学经济学理论融汇贯通以及运用所学理论理解分析国家宏观经济政策的实施背景及实施效果、观察分析生活中遇到的经济现象等,进而偏离培养学生运用宏观经济学理论理解、分析现实经济问题的能力的目标。 1.3课堂教学以教师为中心,学生主动参与较少 宏观经济学传统课堂教学方式是以教师讲授为主。教师根据教学大纲的要求,将要完成的教学内容制成PPT课件,在教学中,按照预先安排的教学进度,通过口头表述的方式逐章逐节地将宏观经济学的基本原理和知识点传授给学生。与这种以教师讲授为主的课堂教学方式相对应的是对学生学习效果考核方式的单一,基本是以期末闭卷考试成绩为主。教师在教学中,往往片面地以提高学生期末考试成绩为目的,而学生学习的目的也只是为了取得好的考试成绩,在这样以提高“期末考试成绩”为“教与学”的终极目标的情况下,教师在课堂教学中,培养学生应用经济学理论分析解决实际问题的能力的积极性不高,虽然偶尔以课堂提问等方式与学生开展交流,但问题的答案是唯一的,并不能激发学生的创新性思维,学生的参与也是被动的,缺乏积极主动的课堂参与。机械的学习方式、枯燥的学习氛围导致学生主动深入学习经济学的兴趣不高,难以做到学以致用。此外,尽管教学效果评价体系中有学生评教这一环节,但是普遍存在着“重评价、轻反馈”现象。 2宏观经济学课程教学改革的路径 2.1完善教学材料的选择,使理论与实际相结合 在坚持理论和实际相结合的原则下,安排课堂教学内容。教学达到的目标是“理论知识够用,应用技能得到提高”,因此,要选择好教学材料。目前,高鸿业主编的《西方经济学》(宏观部分)比较适合作为地方普通高校本科生的宏观经济学入门教材。但在教学中,教师应根据宏观经济学理论的发展对授课内容的侧重点做适当调整,如可以略讲存在理论缺陷的IS—LM模型,同时,在借鉴国外学者初级宏观经济学教材,比如在曼昆的《宏观经济学原理》的基础上,增加宏观经济学前沿理论中经济增长和经济波动的重大进展内容。为使学生更好地理解消化抽象的理论,激发学生的学习兴趣,必须引入鲜活的经济学案例。国外学者所著的宏观经济学教材案例虽然丰富,但这些案例几乎都是以欧美等市场经济发达国家尤其是美国的宏观经济实践为背景而撰写的,如脱离我国经济发展实际去剖析这些案例,难以让学生在理论与实践相结合的过程中产生真切的、直观的认识,因而好的案例当然来自我国改革开发30多年来的经济实践。为收集这些本土化教学案例,应该组建高水平的宏观经济学教学团队,定期开展关于宏观经济学本土化案例建设的教研活动,集思广益,集团队之力构建本土化的宏观经济学案例库。 2.2保证理论教学质量的同时,引入多样化的课外实践 为了将宏观经济学的基本理论和知识点较为系统、完整的传授给学生,建议地方普通高校本科宏观经济学的授课时数不能少于48学时。与此同时,为取得好的教学效果,要引导学生开展多样化的课外实践活动,可以让学生以自愿组合的方式形成课外实践小组,然后,结合我国经济发展实际布置一些经济专题或将收集到的案例背景资料介绍给学生,让学生在课外查阅相关资料展开调研,在小组成员间进行充分讨论后,每个课外实践小组形成一份专题研究报告或案例分析报告;还可以安排学生课后观看如“央视财经评论”等财经类节目,或邀请知名学者来校讲座。为保证学生课外实践效果,提高学生参与课外实践的积极性,教师要对学生提交的调研报告或案例分析结果及时审阅,并在课堂上点评和总结。 2.3探索多样化课堂教学方法,强化学生课堂参与 教学方法创新的目的在于提高教学效果。笔者通过多年的宏观经济学本科教学实践深深体会到,教师只单一地以讲授加偶尔穿插提问的方式组织课堂教学,而忽视学生的积极主动的参与,那么即使教师竭尽全力做到将理论知识讲解得清晰透彻,大部分学生也表示能够听懂,但由于理论的枯燥和抽象,学生的学习积极性仍然不高,难以取得好的学习效果,因此,教师在系统教授理论知识的过程中,要改变“填鸭式”教学方式,探索启发式教学、问题式教学、案例式教学、专题分析法等多样化课堂教学方法,调动学生主动参与课堂教学的积极性。首先是启发式教学方法。教师应该根据教学内容,以学生能够感知的经济现象和生活实际为素材,通过“开端引趣”“图片引趣”“新闻引趣”“视频引趣”等方式导入新课,引导学生运用宏观经济学理论探讨现实问题,进而使学生加深对理论的理解,提高学生的学习兴趣[3];其次是问题式教学方法。就是以提出问题、分析问题、解决问题为线索,并把这一线索贯穿于整个教学过程中[4]。教师理论知识的传授要围绕这条线索展开,激发学生自主探究问题的兴趣。如在讲授“宏观经济的基本指标及其衡量”、“国民收入的决定:收入—支出模型”两章内容之前,可引入这样一个问题:一个国家或地区的GDP和“消费、投资、政府购买支出、对外贸易”有什么关系?带着这个问题,学生首先了解GDP的核算方法,再通过乘数原理了解“消费、投资、政府购买支出、对外贸易”对GDP总量的影响,进而能初步理解一个国家或地区为促进经济发展,必须要扩大居民消费支出、企业和居民的投资支出、政府购买支出以及产品的出口。这样有助于培养学生运用经济学思维方式分析问题的能力;最后是案例教学法及专题分析法。就是在教师的指导下,通过对典型案例及经济专题的剖析,让学生尝试用已经掌握的理论知识去分析现实问题。在学时有限的情况下,可让学生利用课余时间完成案例分析报告或专题研究报告,再通过教师在课堂上的点评和总结达到锻炼学生理论联系实际能力的目的。 2.4完善宏观经济学教学效果评价方法 教学效果评价是检测和反映教师教学水平及教学质量的重要手段和工具,也是评价应用型转型高校宏观经济学课程教学改革是否成功的标准和关键。宏观经济学课堂教学效果评价方法主要有学生评价、院系评价、教学管理部门评价以及考试评价等。由于学生是课堂教学的直接体验者,其对于教师课堂教学有什么意见和建议,能给教师提供最有价值的信息。教学管理部门应将学生评价结果及时反馈给授课教师。此外,授课教师也应在课堂教学中做好与学生的沟通,亲自了解学生的需要,及时调整教学方法。此外,要改变以期末闭卷考试成绩为主的考核方式,将学生在课内的学习态度及学生参与课外实践的成果及表现量化为学生期末总评成绩的一部分。 作者:冯双生 程春梅 史宪睿 单位:辽宁工业大学经济学院 浅谈经济学教学改革:西方经济学教学改革探析 摘要:西方经济学是高校经济类专业学生必修的专业基础课程。本文从西方经济学的特点、其在教学中存在的问题以及西方经济学教学改革的具体措施等几个方面重点论述,对西方经济学教学改革进行了探讨。 关键词:经济学;西方经济学;改革 西方经济学是研究以市场为基础进行资源配置和利用的经济学科。从目前教学的实际情况看,学生对经济学课程虽然有较大的兴趣,但在学习过程中普遍存在一定的困难,在教学过程中也存在一定的误区,这在很大程度上影响了教学效果。本文将从其特点、在教学中存在的问题以及西方经济学教学改革的具体措施等几个方面重点论述。 1西方经济学的特点 1.1结构严密,分支众多 宏观经济学和微观经济学是现阶段西方经济学中的两大主要板块。这也是目前我国高校讲授的重点内容。西方经济学从宏观和微观的两个层面研究并发现了市场经济运行下资源的配置和利用。但是,西方经济学中也汲取了众多经济学派的经济理论和学术观点,仅近现代西方经济学就包括货币主义、理性预期学派、供给学派、新凯恩斯主义等。在西方经济学理论体系日益发展和完善的同时,学术界的各种对立和排斥也给西方经济学的初学者带来了不小的困难。 1.2数学性是经济理论中的支柱 西方经济学是一门由各种经济变量关系联结在一起的具有很强逻辑关系的学科。其中涉及到众多联系密切的经济数量关系与数学密不可分。数学本身具有两个最基本的特点:概念和方法的抽象性和逻辑的严密性。数学的抽象性特征使复杂的经济变量得以用简单的数字或字母来表示,进而建立经济模型,从而使各种变量之间的关系及其变化趋势变得简洁明了,易于观察。 1.3理念实用性 西方经济学是资本主义国家各个历史时期经济发展状况的经验总结。其理论诞生于现实经济生活,又反作用于现实经济生活,具有很强的指导意义。所以,西方经济学与其他社会学科最大的不同点就在于它具有很强的实践性。 2西方经济学教学中可能存在的问题 2.1理论知识讲授多于经济学方法训练 考虑到西方经济学学科体系庞大的特点,面对重点、难点繁多的知识点,教师在实际教学阶段,如果一味地按部就班地讲授西方经济学,忽略了经济学方法的介绍,学生对各章节知识的记忆只是暂时性的,习惯性的死记硬背无法代替真正的了解,听完课后很难掌握结论性的原理的形成思路。久而久之,学习效率就不高,学生思维的训练逐渐荒芜,逻辑的建立得不到锻炼,很难正确把握学科特性。 2.2非主流学派理论和前沿动态理论介绍较少 不同高校所使用的教材版本不尽相同,不同的编者对西方经济学的研究侧重点不同,在内容上,大都以体现新古典综合派的经典理论体系和内容的主流经济学理论为主。传统西方经济学理论难以解释现代经济发展下涌现的诸多新问题,在新古典综合派之后,产生和发展了影响力不如主流的非主流经济学派和很多较为前沿的理论。但是这些非主流学派理论和前沿动态理论并未编入教科书之中,学生在西方经济学的学习过程就陷入狭隘的视角,不能有一个比较完整和动态的了解,不利于学生在经济学方面多元化思维方式的形成。 2.3学生对数学工具在经济学中的应用普遍感到困难 合理使用数学工具,培养数学思维,灵活运用逻辑推导、图表、公式、数学证明有助于学生经济学的学习。然而学生大多数人文知识丰富,数学基础薄弱,导致学生习惯性的容易产生对定性分析的兴趣,从而减少了对定量分析的方法和步骤的研究耐性,只停留在教学中涉及的经济学案例、经济学渊源。在这种情况下,学生不能很好地锻炼对抽象复杂经济问题的理性分析研究能力,在学习西方经济学理论的过程中也不够深入。 3西方经济学教学改革的具体措施 3.1基础性教学与实践性教学相结合 西方经济学具有理论与实际二者相结合的学科特性,在这样的体系下,存在的根本即是其抽象理论和实用性。在教学过程中,西方经济学不能仅仅增强对经济学理论的理解与领悟,重要的是如何结合国内外的经济形势,从微观和宏观的双重方面出发,加强对现实能力的分析和判断。经济学是实用性很强的学科,教师在授课过程中应多运用贴近日常生活、浅显易懂的案例和事实。既避免了枯燥乏味得学习过程,又减缓了学而无用的情况发生,同时,可以激发他们的学习兴趣,带动他们的积极性。理论联系实际,让学生切身感受到经济学是无处不在的,这一切,主要源于教师在平时生活、工作中的思考和积累。 3.2强化师资力量培养创新人才 创新型人才的培养要求教师养成良好的思想道德素质,更需要具备高质量的教学水平以及活跃的创新思维结合方式。在此基础上,学校也要采用学术讨论、学风交流、实践学习、科技培养等优化方式,创造更优条件,提高各方面水平支持。在海外聘请优秀教授的这种方式下,很大程度上促使大学焕发新的力量,从而增强优秀学术学风与教学科研的深度影响。有利于加强师资队伍建设,培养创新型人才。 3.3教学与实践相结合,增加经济学前言介绍 西方经济学这门课,不仅仅需要同学们掌握一定的理论知识之外,还要在讲课当中穿插大量的、与当下经济热点契合度较高的经济前沿内容相结合,真正做到有的放失,只要让同学们掌握前沿的、与现实联系紧密的内容,才能更好地将知识转化为能力,真正的促使学生学以致用,将经济学的知识运用到自己的平时生活中,对社会经济的发展也起到积极的推动作用。 作者:许鸣宇 单位:安阳工学院 浅谈经济学教学改革:微观经济学课堂教学改革思考 [摘要]微观经济学作为地方财经类院校的专业基础课程,在经济新常态下,其教学应该结合地方院校转型思路进行改革,结合地方经济发展特色,以培养应用型人才,增强学生的就业创业能力为目标。目前的教学过程中存在教学重理论轻实践、授课方法单一等问题,在教学改革过程中要注重理论与实践相结合,明确课程目标层次,增强实践教学。 [关键词]微观经济学;教学效果;实验教学 一、引言 我国经济正处在以新常态为特征的新阶段,经济结构面临着重大转型,在此背景下,经济学教育也处在关键性的转折时期。经济学是研究资源的最优配置问题,培养面向市场并为市场服务的人才是经济学教育的最终目标。随着我国市场经济的不断发展,对经济学专业人才的需求不断扩大,且更加多元化。地方财经类院校在向应用型高校转变的过程中,应该服务地方经济社会发展,培养具有特色的、符合市场需求的创新性人才。微观经济学作为经济学基础理论课程,能够培养学生的抽象思维能力,从长期看有利于提高学生对经济社会的适应能力,提高其二次就业能力。但在短期内,却不能直接影响经济学专业学生的初次就业率,给学校的课程设置、教学方法和人才培养都带来了较大的压力。传统教学方法以传授知识为重,学生接受了大量的专业知识,但常常缺乏思考和创新能力。微观经济学作为基础课程,经历上百年的发展,逐渐成为内容广泛、前沿性强的一门学科。随着社会经济实践的不断发展,微观经济学的课堂教学也应当不断革新,以适应社会多元化的需求。国外在经济学基础理论的教学中,为了实现理论与实践的有机结合,教学模式的改革和探索主要集中在以下方面:一是从案例研究的角度进行探索,提出了构念效度、内部效度、外部效度和信度等概念。二是利用复苏情景的方法进行探讨,这种方式对于学生理解理论及课堂互动有显著作用,能够弥补案例研究的部分缺陷。三是进行经济学课堂实验。随着实验经济学的兴起,在课堂上以学生为实验对象,进行经济学实验来解释和检验微观经济学理论,成为一种新颖的教学方法,得到了美国经济学教育协会的大力倡导。诸多经济学家也针对“完全竞争的新古典理论检验”“寡头市场的价格形成”“柠檬市场”“公共物品搭便车”等问题都设计了精巧的课堂实验。国外的研究为微观经济学课堂教学改革提供了新方法和新思路,随着信息技术的迅速发展,各种实验软件和实验平台建设也为进行教学改革提供了便利条件。在课堂教学中改革教学方法,加强实践教学,提出国内微观经济学教学的案例和实验,有利于学生感性认识增加,促进微观经济学课堂教学效果改善。 二、微观经济学课堂教学中存在的问题 (一)课堂教学重理论轻实践 从微观经济学教学情况看,普遍存在着授课内容理论性强,与实践结合不紧密的问题。微观经济学来源于微观经济活动,要求学生了解市场机制、需求、供给等,具有很强的实践性。学生缺乏社会经验和社会观察力,普遍感觉经济学抽象难懂,导致许多内容难以理解。国内教材编写内容偏重于理论方面,概念、公式多,案例缺乏,习题也偏重于理论。碍于授课时间和实践条件等原因,学生经过讲授式学习,仍不能化理论为分析工具和能力。面对日常工作生活中的经济现象,不能应用所学理论。如何在教授理论的同时又让学生有所收获,启发和引导学生思考,提升学生分析经济问题的能力和经济学素养,成为改革课堂教学方法的重要目标。 (二)授课形式相对单一 目前微观经济学教学以课堂讲授理论为主要形式,学生的参与度和主动性都比较弱,难以调动学生的学习积极性和学习热情。根据学习金字塔理论,知识保持率最高的是主动性学习,模拟实际案例,主动做事和参与的有效率高达90%;讨论和演讲的知识保持率达到50%;如果仅是被动听讲,知识保持率仅为20%。改变传统的听讲课堂,教师设计以探究性、任务驱动式的教学方法和自主性学习模式来完成学习任务,提高学生的参与度,活跃课堂气氛。可有效运用web3.0分享与参与的理念,结合学生的学习基础和专业背景,以个性化学习和自主学习为主,激发学生的学习兴趣和参与度。例如以项目汇报演讲的形式鼓励学生分享学习成果和学习体验,给学生提供充分的机会进行交流和讨论。目前各高校的经济学实验教学日益重视,还可借助实验室资源进行教学实践。教师在课堂教学中应该充分利用这些实验资源和辅助教学手段,根据知识的传播、人的认知特点来培养学生的能力。 (三)课程教学目标层次模糊 国外微观经济学教学培养目标清晰,学科设置在不同学习阶段差别化特征较为明显。例如,哈佛大学、剑桥大学及耶鲁大学等名校课程的设置层次鲜明,分为基础课程、高级课程和研讨班。相比之下,国内地方财经院校微观经济学教学课程设置的层次不够明显,多数将其统一设置为专业基础课程。面对层次、基础、目标各不相同的学生,作为专业基础课,微观经济学在教学过程中也缺乏教学目标、教学难度渐次提高的特点。其次,国外微观经济学教学比较注重学科和理论发展前沿,注重培养学生的实际分析能力。在教学中鼓励培养学生运用经济学和其他学科的理论和方法共同分析相关领域的实际问题,以问题分析为导向,以能力培养和鼓励思考为目标,注重学科交叉和知识结构的系统性,使学生的知识结构更加完整,思维模式更加多元和活跃。国外经济学本科教育课程设置丰富,一年级多为通识教育,经济学原理作为公共课,在随后二年级进入专业课的学习后,将系统学习中级微观经济学。经济学专业本科课程目标定位细化,如斯坦福大学强调三项目标定位:熟知现代社会各类经济现象、掌握分析经济问题的技能、具有评估公共政策的实际才能。相比之下,我国各学科间的划分界限仍比较严格,微观经济学作为基础学科与其他学科的交叉较少,对学科发展前沿关注度也不够高。 三、微观经济学课堂教学内容优化与授课方法改进 (一)课程目标定位以“直觉为主”“工具为辅”“突出实践”作为社会科学的基础理论,微观经济学是研究如何实现资源有效配置的理论,即基于经济人假设,在约束条件下如何实现最优选择。微观经济学的教学与学习中,应始终贯穿着对经济人的经济行为以及相关社会问题的分析。微观经济学的教学目标,应围绕各种现实,培养学生经济学思维,运用理论分析经济问题的能力。在微观经济学课程目标设定上,要以“直觉为主”“工具为辅”“突出实践”。“直觉为主”指的是在相应的课程设置和教学方面应该注重培养学生的“经济直觉”。“经济直觉”就是一种用经济思维思考问题的能力。凯恩斯曾说过,经济学不是一种教条,只是一种方法,一种心灵的容器,一种思维的技巧,帮助拥有它的人得出正确的结论。学习微观经济学,不仅是了解基本原理,更是思维方式的训练。对于初学经济学的学生,应该把重点放在培育经济学直觉上,对其经济学素质的构建将大有裨益。“工具为辅”指在强化经济思维培养的同时使学生掌握和运用必要的数理分析,培养逻辑思维能力,掌握必要的分析工具。但是与经济思维相比,数理工具处于“辅助”的地位。“突出实践”意味着微观经济学的课程建设必须本着理论与实践相结合的精神,把所学理论应用于解决现实问题。在掌握微观经济学的基本原理和基本概念的基础上,帮助学生培养运用理论分析现实经济问题的能力,实现从“黑板经济学”到“生活中的经济学”的飞跃。 (二)综合利用各种实践教学方法,改变单一的理论讲授教学方法微观经济学作为一门实践性很强的学科,需要将理论还原到现实经济生活,使学生在生动活泼的情境、案例、实验中理解和接受理论知识。课堂实践教学方法主要包括案例教学和实验教学两种方法。 1.以复苏情境法进行案例教学 采用“复苏与再生”情景法,选取经典和成果案例,结合环境、结合情景和结合演化三部分构成,设计“模拟表演”“模拟设计”,把交易过程再现,尝试生成和测试案例,尽可能使案例研究结论贴近现实,加强学生对现实的认识与分析。在案例的选取上应结合当前我国经济和社会发展实际情况设计案例。微观经济学教学中有众多经典案例,但大多来自于西方国家,还有一些案例年代久远,会让学生觉得脱离现实,说服力不强。从报刊、网络上选取当下新闻热点为案例,取材于日常生活,又能反映热点问题,本土案例的设计使学生有身临其境感,激发学习热情。案例在体现知识性和时代性的同时,表现出了趣味性和实践性。如以春节期间购买回家火车票的案例,增强学生对需求规律及需求、供给弹性的理解;以明星演唱会门票价格变化的案例,体现价格歧视和消费者剩余的理论分析。以情境复苏法进行案例分析,还原真实经济情境,理论与所设的经济情境相呼应,激发学生的经济学直觉,增强对经济情境的思考和体验,也加深了对理论的理解。使得微观经济学教学回归真实世界,增强学生对真实世界问题的敏感性,又锻炼了用理论解释现实的能力。 2.进行经济学实验教学 实验教学运用游戏和角色扮演的方式进行,学生在游戏中深刻理解经济理论,激发学生学习的主动性和积极性,变被动学习为主动学习,使学生成为学习过程的主体。国内诸多著名研究型大学也纷纷将经济学实验引入课堂,通过实验课堂,学生主动参与并思考反馈,改变被动式听讲的单向信息流动,激发了学生学习与研究潜能,提高学生的独立思考和创新能力。例如在我校的经济学综合实验课堂上,学生通过软件模拟企业生产经营,通过原材料采购、产品研发、市场竞价销售等环节实景模拟参与某个产品的生产、买卖过程,对市场竞争中价格机制如何通过供求作用自发形成及背后的深刻原因有了亲身体验。通过模拟实验启发了学生对所学理论知识深入思考,经过实践-理论-再实践-再理论的循环,实现了理论与实践的紧密结合。 四、结语 培养学生的经济学思维和应用创新能力,是未来经济学教育改革的重要方向。改变传统教学方法,明确课程目标层次,增强实践教学内容,改进实验方法和条件,是目前课堂教学改革的主要趋势。微观经济学的学科特点决定了课堂教学改革的独特性,以能力培养为主线,以实践教学为主要方法的思路应贯穿于整个教学过程始终。从人才培养目标出发,清晰多层次教学目标,建立以能力培养为主线,理论教学与实验教学相互衔接的教学系统。教学过程力求将“知识、能力、素质”培养并重结合,与国际先进的教学模式和方法接轨,培育学生的学习积极性和主动性,让学生成为课堂的主体,以主动式学习改变大学学风,使学生的素质和能力培养与社会需求接轨,培育真正学有所得学以致用的创新性实践人才。 作者:赵怡虹 单位:天津商业大学经济学院 浅谈经济学教学改革:经济学本科实验教学改革 【内容摘要】高校近年都在进行本科教学改革,探讨如何建立起特色人才培养机制,使学生的发展更适应社会发展的需要。经济学本科实验教学改革,旨在以学生为本,通过经济学实验教学,使理论知识具体化、动态化、过程化,培养学生的实证思维模式,牢固掌握经济学理论知识,提高分析和解决实际经济问题的综合应用能力。 【关键词】经济专业;本科教育;实验教学改革 一、经济学实验在经济学教学改革中的意义 经济学是一门与现实紧密相联的对现实经济现象作出合理性解释并探究经济发展规律的学科。在一定假定条件下,其理论大多可以用现实经济活动去验证。经济学实验指用仿真方法,创造与实际经济相似的一种实验环境,以检验已有的经济理论及其前提假设,它可以提高学习者的实际操作能力和动手能力,加深对所学理论知识的理解。经济学专业是理论和实践兼重的学科,需要在实践中去深化对理论的理解。经济类专业的培养目标是理论基础和专业实践能力并重的复合型人才,以北京航空航天大学经济学专业为例,其本科人才培养目标是坚持“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”,着力培养富有创新潜质,有协作精神和团队意识,适应社会需要,有着宽厚理论基础和动手能力的高素质人才。毕业生就业方向基本上是国家各级经济管理部门、银行证券等金融机构、经济咨询机构、国际贸易部门等。用人单位对经济类人才的需求不仅须有良好的经济学理论基础也对学生的实践动手能力和创新能力都提出了更高更专业化的要求。而根据对近五年学生实习和就业所做跟踪调查得到的信息,和有效专业教学软件的实践教学缺少有关,学生不懂实务操作,因此在银行、证券、商务贸易公司等单位实习遇到较多困难。因此,经济系迫切需要建立独立的经济学综合实验室,不仅在宏微观经济学的实验教学方面,同时在主要核心课的专业方面,如会计实务、财务管理、信贷管理、国际结算、证券投资、市场营销、国际商务、计量经济学等,通过实操和模拟,巩固和消化课堂理论教学的内容,提高学生的综合素质和实际工作能力,使其毕业后能更快地适应工作需要。经济学本科教学过去是传统教学法,基本上是以课堂和教材为中心,主要采取理论阐释、演绎和模型推导教学模式,比较枯燥、单一,不能很好调动学生的学习积极性。经济学实验教学是在教师对主要理论进行讲解后,借助于计算机模拟系统将经济学中的基本理论通过学生动手实验观察来巩固课堂和教材知识。学生通过参与、体验,会加深对经济学理论的理解,提升对经济学的学习兴趣,加深对经济行为现象的感性认识,更好地掌握经济学的基本理论和分析方法。 二、本科实验经济学教学的主要形式与实验内容 经济学实验主要有验证型实验、模拟型实验和研究创新型实验等三大类。本科开设经济学实验课的主要目的是让学生加深对经济学理论的理解,掌握经济学理论在现实中的应用,提高他们的实际工作能力。因此经济类本科实验经济学教学应侧重验证型和模拟型实验。验证型实验是为验证已学的理论知识而设置的实验,通过计算机软件模拟,观察并记录下实验结果,最后整理出实验报告。这一项实验包括理论教学和实验教学两个环节,主要课程有微观经济学、宏观经济学、计量经济学等。经济学原理课程包括微观经济学、宏观经济学,是经济类专业的基础核心课程之一,具有相当重要的地位。经济学原理偏重于理论,比较抽象,学生学习难度较大。而传统教学方式以讲授为主,比较枯燥,教学效果不甚理想且无法锻炼学生分析问题解决问题的能力。以经济学原理为基础的实验课,通过动手实验让学生理解经济学的关键知识,并结合现实案例,在系统的引导下让学生完成对经济问题的分析,从而掌握经济学理论知识在现实中的应用。主要实验包括: (一)验证类实验课。 1.微观经济学。市场供求均衡、消费者行为与生产者行为理论实验、边际效益理论、完全垄断市场实验等。 2.宏观经济学。经济增长、市场货币流通实等实验。宏微观经济学每章内容都有一些较抽象难懂的概念和理论,需要借助实验去理解。 3.计量经济学。计量经济学主要是通过统计的方法来验证数理经济模型中各种变量的关系是否和社会现实相一致,实践性较强。要求学生将经济学知识、计量经济理论与方法以及计量软件相结合,用计量软件进行计量建模和分析,可以使学生更好地掌握所学的计量经济理论方法。主要有回归分析过程,序列自相关模拟实验等。 (二)模拟类实验课。 1.市场营销。市场营销综合实训主要通过传统营销管理的仿真模拟、商战体验、丰富的典型案例训练锻炼市场营销的思维能力、实践能力。在模拟市场营销环境中运用所学的营销学基础知识,分析和解决企业营销实际问题。 2.商业银行实验。通过对模拟银行软件和相关银行系统各个功能模块的具体操作,使学生深入理解和掌握银行实务中所涉及的基本业务流程,熟悉业务操作中的关键要素,掌握最新的银行实务操作流程。通过实际操作和模拟,巩固和消化课堂理论教学的内容,增强学生对各种银行、证券等业务流程和功能特征的进一步了解。 3.国际商务实验。通过模拟操作,使学生对国际商务整个业务流程和做法基本掌握,从交易准备直至最后的核销退税,综合操作和成套设备贸易等,并能够以从事外贸业务人员的角色,包括进出口商及银行等角色去仿真地操作,对业务反馈作出正确的处理。 4.财务会计实验。通过模拟操作,主要有货币资金、应收应付账款、成本、负债核算、报表编制等,帮助学生理解财务会计基本理论和方法。 (三)实验教学理念和多元化经济实验教学方法。 1.实验教学理念。为适应现实的需要,我们的教学理念和教学方法需要更新,建构主义为我们提供了新的理论指导。建构主义认为学习是个体自我建构的过程,教师从以讲授知识为主,转变为以创设学习情境、指导学习方向、与学习者双向互动、发现和解决学习疑难为主。在经济实验教学过程中,教师担任的角色主要是组织者、指导者、辅导者和促进者,充分利用情境、协作、沟通等学习环境要素,使教学内容更具针对性和实用性,充分调动学生的学习兴趣,让学生在模拟的类似情境下去应用他们所学的知识。 2.多元化实验教学方法。在教学过程中,我们采用多种教学模式,主要有协作法、参与式与互动教学、自主学习法、体验式教学、网上交流、专题讨论等,并通过实验反馈、调查问卷等形式分析这些方法对提高实验教学效果和效率的影响。协作法就是实验过程中的各环节由实验团队的多名成员协作完成,大大增强了学生们的团队意识和沟通配合的能力。参与式与互动教学是以学生为主体,当学生完成一项实验后,让学生自己介绍过程与经验,和同学、老师进行互动交流,相互间的讨论争辩,可以互相激发、相互学习,师生互动中实现教学相长。专题讨论就是以专题主题为导向,设计真实性任务,把学习设置到问题情景中,通过学生的自主探究和合作来解决问题,从而形成解决问题的技能和自主学习的能力。教师对实验团队的活动适时进行点评,给予指导。充分利用学校教务网络平台,将相关的经济学教学大纲、教案、习题、案例分析、参考文献等上网开放,实现资源共享,建立网上答疑、讨论、测试系统,充分发挥网络资源的优势,使学生随时可以通过网络资源进行自主性学习、讨论和向教师求教,实现超时空的教与学。 三、经济学实验教学课开设取得的效果和展望 近两年经济学实验课的开设取得了很好的教学效果,使学生亲身体验到所学知识的真实性和实用性,有利于加深学生对所学知识的理解,增强了学生的实际操作能力,提高了自身的综合素质。学生们感受很深,评价颇高。在调查教学效果学生反馈中,摘录几段:“印象比较深的是总效用和边际效用实验,即让学生进入消费者角色并根据消费者均衡作出决策,合理分配收入得到最大总效用。这个实验让我体会到在不同的消费偏好下,消费者决策是不相同的,但是总效用却可能相同。上机实验将平时所学理论与模拟实验相结合,更好地理解了一些经济学原理。由于相对真实地进入了这些理论的角色方,我们对理论的接受度更高了,这些有趣的实验也增加了我们对微观经济学的兴趣。不得不说,这次的上机实验十分令人难忘和受教。”“在试验中,我们对这些经济学理论有了直观的而且更为深刻的认识与理解。观看十遍同一个微视频并在每一阶段给出看后的边际效应评分,我们真实地感受到了消费者边际效应递减的状况;在啤酒与电影票的分配试验中,我们体会到了‘经济人’的选择问题与个人喜好的差异。”“在这次试验中,我们印象最深刻的应该是效用递减理论实验。平时在课本的学习中,我们似乎并没有很好地感受到效用递减的实际效果,甚至不太能理解为什么效用水平会成为一个负值。通过这次试验中的视频观看,我们深深地感觉到,即使是一个能够带来欢笑的视频,在许多次的重复之后也会变得索然无味,甚至让人厌烦,这大概就是实际操作带来的更深层的理解吧。由此我们感受到,我们在平时的课堂上学习的理论的确为做上机实验提供了必不可少的前提和基础,而在实验中,我们更加感同身受地体会微观经济学理论的真正用处,更加能够与实践相联系起来。通过做这些实验,我们对于从课本上获得的经济学的知识有更深的了解,更加能够设身处地地思考经济学问题,将经济学原理融入生活之中。”“虽说经济学不像工科课程那样要求非常多的实验操作,但在我看来,经济学实验算得上是课程内容的精华之一,因为平时所接受的各种经济变量与经济活动都是以抽象的形式记忆在脑中,若是对其没有足够的理解,就很难在现实世界应用,而经济学实验给了我们这样的机会。以本次在经济学实验室所做的宏观经济学实验为例,我们进行了经济增长分析、市场货币流通等四项实验,每项实验均是以互动的形式完成,学生、老师和计算机三方互动协作,推动实验进展。想想平日脱离实验所做的各种练习,那都是在纸上通过计算完成的,而计算数据和经济变化过程都是题目所指定的,我们要做的仅仅是算出某项结果,这样一来就少了自己动脑分析进行经济决策的过程。而在经济学实验中,我们有多方互动,这意味着我们不光巩固了如何进行经济运算,更锻炼了对于经济市场运转的把握能力。譬如老师那边供给货币,而我们作为银行,要留出存款准备金,之后发放贷款,再接收存款,这样的过程一轮轮进行,我们所能看到的不仅是某一项经济数据的结果,更亲自参与到其中的某一环节,影响整个经济的发展,这使我们能够更好地理解它的运作机制。”目前已开设的经济学实验主要是验证性实验、体验型实验。还可根据条件和需要适当开设研究创新型实验等。研究型实验层次是一种研究型人才培养模式的教学模式。利用此实验室平台,对少数拔尖学生强化基础,注重学生个性的发展,发挥其特长,鼓励学生参与各个级别的大学生竞赛。根据形势的需要,将开设大学生创业实践训练课程,从了解创业、培养创业能力、体验创业,到企业经营管理实训,循序渐进地培养大学生创业所需要的各种知识和能力,并通过大量实训让学生体验创业的过程,训练创业过程中及创业后的经营管理能力,培养大学生具备成功创业者的素质。同时,根据学校已有项目资源,将具体建设学校“冯如杯”、全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛指导中心。通过以上教学实践创新基地的建设,有助于锻炼学生实践动手能力和创新型思维。同时,实现实验教学与理论教学一体化,形成整体的课程体系,通过实验教学补充学生的知识体系。教师要努力探索以科研带教学,紧跟学术前沿,利用科学研究成果提升实验教学质量,做到教学科研一体化。总之,近几年来的经济学专业的实验教学改革与实践使我们深深体会到经济学实验室是我们教学科研的技术支撑体系,它对学生巩固经济学基础知识,培养动手能力和实践创新能力,促进学生全面发展具有重要的意义。 作者:沈映春 黄岩 浅谈经济学教学改革:城市经济学教学改革实践与探索 一、新疆财经大学城市经济学教学内容、教学方法改革动因 (一)城市经济学课程特点及发展趋势的需要 城市经济学是经济学重要分支学科,是介于社会经济学科、城市科学、工程技术科学之间存在与发展起来的一门具有中观性质、边缘学科性质的应用经济学学科。城市经济学以城市为研究对象,包括宏观城市经济学、微观城市经济学和城市经济与社会管理等研究内容。城市经济学已成为经济学类专业中的核心专业课程和必修课程,其教学对象一般为经济类相关专业本科三年级及以上学生,这些学生虽然已经初步具备一定的经济学基础和分析、判断和理解能力,但缺少城市实践的社会经验,没有城市发展的概念和有关城市经济的切身体会。在实际教学中,城市经济学应体现其应用性,应面向世界、立足于国内城市发展现实,体现中国城市特色和区域特色,达到结合当前中国或区域城市经济和城市发展的实际,应用城市经济学的相关理论和城市经济分析方法来解决现实经济问题的目的。以此为衡量标准,目前城市经济学课程建设和教学改革步伐仍跟不上城市经济发展的进程。因此,按照城市经济自身的演变规律、发展趋势和课程特点,深入系统地进行城市经济学教学内容和教学方法改革,显得尤为迫切。 (二)调动学生积极性和提高教学效果的需要 2012年3月,通过对经济学专业民汉三个班级、90份《城市经济学教学内容、教学方法改革》问卷调查发现,学生对城市经济学课程教学内容设置、教学方式方法、教学模式等方面期待很高,尤其期待对城市经济学教学理论、教学实践及通过经济学理论解决实际问题进行创新,并以此来提高利用城市经济学原理解决现实经济活动和经济问题的能力。因此,城市经济学教学内容和教学方法的改革,既是完善课程建设体系提出的新要求,又是适应新时期城市经济学课程发展趋势和转变人才培养模式的需要。 (三)适应新疆民汉一体化教学改革的需要 从城市经济学教学实践看,因民、汉学生在实际接受能力方面存在着差距,同样的教学内容并配合同样的教学方法,民族班学生表现出理论接受比较困难的现象,教师在民、汉班级教学内容设置、授课模式、授课方式方法等方面必须要采取区别对待方式。然而,案例教学对民汉班级学生都很有效果,学生对此模式的兴趣也高,在课堂积极思考、积极讨论,教学效果较为明显。然而,因受多种条件的限制,目前在实际教学过程中案例教学内容因不同教师的科研背景而有较大的差异,教学案例数量还比较有限,在教学实践方式方法还需进一步探索、改革。 (四)新疆地方经济建设和跨越式发展所需应用型人才的需要 城市经济学注重在教学观念、教学内容和教学方法上创新、提高,不仅能进一步完善经济类专业课程建设,促进教学理论与实际的结合,不断提高教学效果和质量,更为重要的是通过在教学中把中国和新疆城市化演变、城市经济发展、城市经营与管理等实际内容融入课程,能够进一步调动学生学习积极性和主动性、提高学生专业素养和分析解决实际问题的综合能力,不仅符合新疆高校的办学理念,而且是新疆当前提高办学层次、为新疆大开发、大建设、大发展储备新型应用型人才的需要。 二、城市经济学原有课程内容设置和方法应用方面存在的问题 根据调查问卷分析,城市经济学原有课程内容设置和方法应用方面仍存在以下问题。 (一)课程内容设置方面存在的问题 一是现有教材实践性不够。因现有教材偏重于理论研究,理论体系较完整,利用现有理论解决现实经济社会中的问题章节内容安排不够,存在理论与实践脱节的现象,学生接受存在困难。二是教学内容存在差距。分别针对民、汉学生差别化教学方式,即在城市经济学课程内容安排上,民族班级授课内容要比汉族班级少,且在授课模式、授课方式方面存在差异,导致民、汉学生在知识结构、认知等方面的差异。三是案例内容较少。因受多种条件的限制,案例数量总体上还比较有限,一些教学案例时效性较差,直接影响着教学效果。四是教学研结合不够紧密。新疆财经大学城市经济学科研团队在城市经济学领域虽有一些研究成果,但受诸多原因限制这些成果未能及时补充到教学中。 (二)课程方法应用方面存在的问题 一是案例教学方法应用不均衡。目前,城市经济学教学中仅有少部分章节采用案例教学方法,大部分章节仍缺乏实践性较强的案例,教学效果有待于提高。二是多媒体教学应用不够。多媒体教学的主要作用在于扩大信息量,吸引学生注意力,提高综合分析能力。但在实际中,城市经济学多媒体教学还未充分地发挥出应有的功能,课件与教材重复性较大,信息量不足。三是教学方法需要创新。采用案例教学、启发式教学、讨论式教学、研究式教学(如鼓励学生以本课程内容为主申报课题,等)、实践教学(如参观,请社会专业人士进课堂等)和实验教学等、进一步调动学生积极性,提高教学效果。 三、城市经济学教学改革实践 根据学生反映的实际情况,2011~2012学年第二学期,在城市经济学教学内容设置和教学方法应用方面进行了改革和创新,进行了一个学期的实践,取得较好成效。一是提前预做准备。将学生进行分组,每组6~7人,在每一章讲述之前由教师提前针对该章节重点和难点问题,结合当前国内外城市经济发展的动态给每组学生布置3~4个讲课主题,要求提前查阅资料、数据,做好讲解准备。二是学生授课过程接受大家提问和监督。学生讲解要求板书讲解要点并维持好课堂秩序,每个学生讲解时间控制在15分钟,讲解中和讲解完后要接受学生提问并进行解答,如当时答不出,可以继续查阅资料进行解答,学生解决不了的问题最后由教师解答。教师在整个上课过程中可以观察学生听课状况,及时进行管理。三是教师总结。教师对本章总体内容进行进一步概括和总结,强调重点和难点,同时通过记录每个学生讲解内容及时发现问题,并提出进一步提高的意见和建议。四是作业布置灵活多样。针对教材内容,结合学生查阅和讲解的资料灵活地安排作业,有些章节以小组完成作业为主,有些章节以学生个人完成为主。五是灵活调整考试内容。在所有章节内容讲完后,各小组要针对所讲授重点和难点设置复习题,有些好的复习题被选作考试试题。 四、城市经济学教学改革实施效果 (一)课堂表现方面 通过采用互动式教学模式,发现绝大多数民汉学生能对老师布置内容进行提前准备,能在课间主动和老师交流。有些学生授课准备相当充分,能全脱稿熟练讲授内容,数据和例子恰当并能较好解释理论,获得其他学生的认可。有些学生结合教材的内容,发散性讲解自己的观点和想法,富有创新性,吸引大家的注意力。比如,经济学2009-3班留学生案例授课在学生中产生很好的效果,他用计算机将哈萨克斯坦城市化进程画成一张图表,张贴于黑板上给学生讲解,思维清晰,内容丰富,语言生动,富有吸引力,赢得学生的热烈掌声,取得良好的教学效果。有些民族学生对这种教学方式表现出很高的积极性,根据其他学生在课堂上提出的问题,课后及时地查阅资料进行解答。这种教学方式,一定程度上锻炼了学生的胆识和汉语表达能力,更为重要的是培养了学生主动查阅资料、主动解答提高、主动学习的能力,民族学生对这种教学模式很认可,普遍反映“获益匪浅”。从听课来看,绝大多数民汉听课学生上课时注意力明显提高,以前经常出现的课堂说话、玩手机的现象不见了,取而代之的是认真听讲、认真思考、勇于提问、敢于争论,课堂气氛较为活跃,学术气氛渐浓。 (二)试卷分析方面 通过2011~2012学年第二学期城市经济学课程内容设置和方法应用改革实践,涉及民汉三个班级的期末考试成绩均为“优良”。经济学2009~1班和经济学2009~3合班(共71人)平均分为86.93分,及格率为98.59%,90-100分之间人数为41人,所占比重为57.75%,80~89分之间人数为17人,所占比重为23.94%,70-79分之间人数为7人,所占比重为9.86%,60~69分之间人数为5人,所占比重为7.04%,60分以下人数为1人,所占比重为1.41%。此外,经济学2008~2班(共33人)平均分为87.45,及格率为100%,90~100分之间人数为16人,所占比重为48.48%,80~89分之间人数为10人,所占比重为30.30%,70~79分之间人数为7人,所占比重为21.21%。 (三)学生评价方面 在学期临近结束时,经济学2009-1班和2009-3班每小组学生代表总结了城市经济学互动式教学的效果及未来进一步改进的措施和建议,学生认为教学方式方法新颖,激发了学习兴趣,锻炼了学生的胆量和表达能力,提高了发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力,要求继续坚持下去。在经济学院教学思想大讨论会议上,学生代表发言肯定了城市经济学的教学模式,并认为这种模式给予学生更多的思考空间,调动了学生学习积极性,取得较好的教学效果。 五、思考和启示 受就业压力、网络文化等因素影响,传统填鸭式教学模式已不能完全适应新形势下人才培养的要求,教学内容和教学方法改革势在必行。针对城市经济学课程理论与实践结合要求高、授课对象特殊的实际,授课中采取教师和学生搭配,授课内容既包括教材内容,也包括课外内容,授课方法采用案例式、讨论式和启发式等方法,充分调动了学生的学习积极性和自主性,实现了从“要我学”到“我要学”的转变,提高了学生听说读写能力和胆识,既活跃了课堂气氛,又促进了师生间、学生间的互动交流,真正达到了教学相长的效果。此次城市经济学教学内容和方法改革实践取得了良好效果,该模式还需进一步完善,如在实施过程中和学生平时成绩考核紧密挂钩,加大平时成绩考核比重,进一步提高教学质量,在该模式不断完善的同时可为其他应用经济学课程教学内容和方法改革提供借鉴和参考。 作者:张艳
版图设计毕业论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 作者简介:鞠家欣(1972—),黑龙江双城人,硕士,讲师,研究方向:集成电路设计与测试技术。 版图设计毕业论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计毕业论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计毕业论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计毕业论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 作者简介 杨依忠,讲师,主要研究方向是混合集成电路设计。 版图设计毕业论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计毕业论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计毕业论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计毕业论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计毕业论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计毕业论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计毕业论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者简介:李亮(1979-),男,内蒙察右前旗人,讲师,就职于苏州市职业大学电子信息工程学院,研究方向:集成电路设计与教学研究。 版图设计毕业论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。
护理学论文:基于护理学专业中西医结合护理教育的研究 [论文关键词]护理学 中西医结合 培养模式 课程体系 [论文摘要]文章论述了护理学专业中西医结合护理教育的现状及存在的问题,分析了社会对中西医结合护理人才的需求,探讨了护理学中西医结合专业方向人才培养模式及课程体系的改革与实践。 护理教育是医学教育的重要组成部分,肩负着为医疗卫生事业培养合格护理人才的艰巨任务。如何办出我国高等护理教育特色,发挥中医护理优势,走出中西医结合护理之路,培养顺应时展需求的高素质的护理人才是摆在我国教育工作者面前的严峻问题。为此,我们启动了“护理学中西医结合专业方向人才培养方案及课程模块的研究”课题的研究,以期明确中西医结合的高等护理发展方向,建设具有中西医结合特色的高等护理人才培养模式和课程体系。 一、护理学专业中西医结合护理教育的现状及存在的问题 1.课程设置。《中国高等医药教育课程指南》①分析了45所高等医药院校四年制护理学专业课程设置,其中10所为高等中医护理教育。它们在课程设置上未能摆脱中医学教育模式,仍沿袭生物医学模式下医疗加护理的模式,而且两套护理理论与技术并行,中西医未能系统有效的结合,普遍存在着重西医轻中医的现象,课程设置是中医学教育模式的翻版,未能充分体现护理专业的特色。在35所高等护理教育院校中,20所开设了1~2门中医护理相关课程,学时27~144不等,平均为48学时;课程名称不一,有中医学、中医护理学、中医学基础、中医学概论和针灸学;16所为专业必修课,2所为专业任选课,2所为专业基础课。可见,我国高等护理教育中,中西医结合护理教育发展迟缓,中西医结合护理教育未得到足够的重视。在护理学专业课程设置中,“中医护理学”课程门数单一,学时少,未形成完整的课程体系。以上原因导致学生在有限的时间内,不能有效地掌握中医护理基本理论和操作技能,这与社会对中医护理技术的需求不相适应。 2.师资队伍建设。由于护理学专业中西医结合护理教学未得到充分重视,师资队伍相对薄弱,学历层次较低,本科学历以下的教师占大多数。加之我国中西医结合护理本科教育起步较晚,导致中西医结合护理专业教师从事本科教学年限较短,教学经验相对不足②;中西医结合护理师资大多数来源于临床,他们具有丰富的临床工作经验,但学历层次低,缺乏系统的教学理论;一部分师资来源于高等医学院校医疗专业毕业生或由医生改行担任护理教师,他们中医理论基础扎实,但缺乏对护理教育理念的认同感和价值取向,在教学内容上往往是医疗专业的压缩或翻版,教学内容不佳③。总之,中西医结合护理师资总体水平与培养中西医结合的高素质护理人才尚有一定距离。 3.教学手段、方法。目前,中西医结合护理教学手段、方法滞后,基本以课堂为中心,以教师为中心,采用传统的课堂讲授法,较少采用PBL教学法、角色扮演法等教学手段,缺乏学生主动参与。 4.实践教学。中西医结合护理教育理论与实践脱节。由于重理论轻实践,导致实训学时严重不足,实训基地建设投入不足,设备陈旧、落后,实训技术人员队伍建设相对滞后,队伍不稳定。这与培养社会紧缺的技能型护理人才的目标相悖。 5.教材建设。尚未有一套完整的关于中西医结合护理的教材。中西医结合护理是近20年来逐步建立与形成的,其理论和实践研究尚处于探索阶段。因此,目前中西医护理课程教材的编写基本沿袭医疗+护理的模式,医疗内容偏多而中医护理内容零散、重复,缺乏实用性,未充分体现中医护理特色,无法满足学生在有限的时间内系统掌握中医护理理论和技能的需要。 二、社会对中西医结合护理人才的需求 1.中西医结合护理人才的现状。目前在各类医院中医病房中的护士几乎都是西医护理专业或中医护理专业的毕业生,中西医结合护理专业的毕业生寥寥无几。据2003年一项中医护理人力调查显示,中医护理与西医护理人力情况基本相似,学历层次低④。由于护理人员编制不合理;护理工作价值不能有效体现,护理费低廉;护士外流现象严重;护理学术带头人稀少等方面的原因,加速了护理人力的紧缺。加之中医护理教育发展滞后,中医护理教育重西医轻中医,中西医护理未能系统、有效地结合,使得中西医结合护理人力严重缺乏。 2.社会对中西医结合护理人才的需求。首先,社会对中医护理理论与技术的需求决定了对中西医结合护理人才的需求增加。随着人民物质生活水平的不断提高,特别是社区护理的蓬勃发展,众多社区人群迫切需要中医护理理论和技术。一项调查显示,绝大多数住院病人和社区居民希望了解中医护理技术,愿意接受中医护理和中医养生保健指导⑤。市场需求就是人才需求,社会对中医护理理论和技术的需求决定了社会将需要大量的中西医结合护理人才。 其次,中国护理事业发展的方向预示着社会需要大量的中西医结合护理人才。《中国护理事业发展 规划纲要》(2011~2010年)明确提出,随着我国护理事业迅猛发展,护理工作在医疗卫生领域发挥着愈来愈重要的作用。现代医学模式和新的健康观念对护理理念产生了深刻影响,丰富了护理工作内涵。树立了以病人为中心的整体护理理念,为了满足人民群众的健康服务需求,护理服务领域不断向家庭、社区延伸,家庭护理、临终关怀、老年护理等多样化的社区护理服务有所发展。我国护理事业的发展应坚持护理工作为人民群众健康服务的宗旨,树立和落实科学发展观,坚持走适合我国国情的护理事业发展道路。中医护理以其独特的护理理念,重视养生保健、饮食护理、用药护理情志护理。中医护理技术因“简、便、廉、验”更适合于社区,中医护理理论和技术应该给社区居民提供经济、有效和优质的卫生服务。因此,随着我国集预防、保健、康复和健康教育为一体的社区卫生服务体系的建立和完善,社区将需要大量的中西医结合护理人才。 其三,加快发展我国中西医结合事业的大趋势决定了社会需要大量的中西医结合护理人才。1997年《中共中央、国务院关于卫生改革与发展的决定》明确提出“中西医要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,促进中西医结合”。2003年10月1日实施的《中华人民共和国中医药条例》进一步规定:“推动中医、西医两种医学体系的有机结合,全面发展我国中医药事业。”2003年11月5日国家中医药管理局印发的《关于进一步加强中西医结合工作的指导意见》指出:“加强中西医结合基础研究,揭示中西医结合防病治病原理,中西医结合学术创新,培养和造就一支适应社会和学科发展需要的高素质中西医结合人才队伍,建设一批特色突出、优势显着、设备配套、功能齐全、管理科学的中西医结合医疗、科研基地,完善中西医结合技术标准规范,整体提高中西医结合学术水平和防病治病能力,以期在我国的医疗卫生保健中发挥重要作用。”可见,大力发展中西医结合事业势在必行,中西医结合事业的发展需要大量的中西医结合护理人才。 其四,高等护理教育的国际化需要培养大量的中西医结合护理人才。随着医学模式的转变、病种的变迁,以及护理领域的国际交流与合作日益频繁,中医护理优秀的整体护理观、辨证护理观和在预防疾病、养生保健等方面的优势日趋凸显出来,引起了国际护理界的高度重视。因此,高等护理教育的国际化不仅要重视跨文化知识和结构,而且要开创中医西医结合的具有中国特色的人才培养模式的课程体系,以满足国际对中西医结合护理人才的需求。我国的中西医结合护理高等教育起步晚,发展缓慢,因此,加快中西医结合护理教育的改革与创新迫在眉睫。 三、护理学中西医结合专业方向人才培养模式及课程体系的改革与实践 我国中医护理教育起步较晚,到2006年为止,高等中医护理教育院校不足20所,加之中西医结合护理教育在高等护理教育中未能得到充分的重视,导致中西医结合护理人才严重缺乏,这与国内外对中医护理理论与技术的需求不相适应。因此,探讨如何依托发展较为成熟的现代高等护理教育,构建具有中国特色的中西医结合护理人才培养模式和课程体系,培养高素质的满足社会发展需求的国际化的中西医结合护理人才已成为我国高等护理教育的发展方向。 1.明确中西医结合护理教育理念。中西医结合护理教育应使学生从中西医结合的角度重新认识人、健康、环境和护理等四个护理主理念,在熟练掌握现代护理理论和技能的前提下,运用中西医结合护理方法,了解适度、够用的中医护理理论,掌握辩证施护方法,熟练操作“简、便、廉、验”的实用中医护理技术,提高临床和社区护理质量。 2.建立中西医结合护理专业方向人才培养模式。依托我校发展较为完善的四年制护理学专业“前期趋同,后期分流”的人才培养模式,在统一的培养目标指导下,设立中西医结合护理专业方向。 3.构建较为完善的课程体系。建立护理学专业现代护理与中医护理课程同步并进、系统融合的课程体系。(1)课程目标。使学生具备中西医结合护理理念,了解适度、够用的中医护理相关理论,掌握辩证施护方法,熟练操作“简、便、廉、验”的实用中医护理技术,提高护理质量。(2)课程模块。摆脱医学教育模式的束缚,顺应我国卫生服务体系的发展需求,进行课程重组,避免重复,减少医学内容,突出中医护理特点,挖掘和提炼社区实用中医护理理论和技术,将课程模块设立为中西医结合护理理念、中西医结合护理思路与方法、社区实用中医护理技术、健康人群的中西医结合养生保健、病人的中西医结合护理等五大模块。(3)课程设置。在不冲击西医护理教育正常进程的前提下,设立中西医结合护理专业方向,以专业选修课的方式开设中西医结合护理学导论、中西医结合护理思路与方法、中医预测学、社区实用中医护理技术、中药与食疗学、中医养生学、中医临床护理学等七门课程。并且加强实训教学基地建设,依托学校护理实训基地,建立以能力为本位的理论与实训并重的中医护理实训教学体系,使学生循序渐进地掌握中西医结合护理理论和技能。(4)教学运行方式。保证中医、西医护理课程同步,使学生早期接触中医护理,树立中西医结合护理理念。为此,我校从第2学期开始,学生在教师指导下自由选课,接受中西医结合护理教育。由于目前我校还无法实现专业方向的彻底分流,以及未引入导师制,因此,尚存在学生盲目选课和课程内容不能有效衔接的问题。 中西医结合护理是社会发展的需要,是我国高等护理教育的发展方向。中西医结合护理教育改革方兴未艾,在中西医结合护理途径和结合点,以及人才培养模式、培养目标、课程设置、课程内容、教学运行方式、师资队伍建设、教材建设和实训基地建设等诸多方面有待进一步探索和创新。 护理学论文:浅论基础护理学教学方法 1、传统教学方法存在的问题 传统的教育模式以传授知识为主,教学方法是围绕书本内容,老师讲学生听。此种教学方法存在以下问题。 1.1缺乏互动 传统教学模式中,整个教学过程高度依赖教师,知识信息的传递为单向灌输,缺乏课堂互动。一方面教师作为教学过程的单一主体和信息源,照本宣科缺乏引导,容易将自己的观点强加于学生[1];另一方面学生参与度低,在课堂上较为被动,在一定程度上限制了学生自主性和创新能力的培养,阻碍了其评判性和创造性思维的发展。 1.2内容单一 《基础护理学》是一门实践性很强的学科,在知识频繁更新的今天,仅按照书本内容进行讲授,往往具有局限性,无法完全掌握临床工作中的新知识新方法,因此即便学生掌握好书本知识,也不能真正实现具体的临床护理工作,造成理论与实践的脱节。 1.3手段单一 以教师讲授为主,使用传统的黑板粉笔教学,具有灵活性强,易于和学生交流的特点。但由于文字内容较为枯燥,缺乏图片、视频等,且内容量受限,无法全方位利用听觉、视觉和其他感官的刺激,使学生对一些内容缺乏形象化的认识。 2、基础护理教学方法探索 临床护理需要护理人员在具体工作中善于发现问题、判断问题、分析问题并且及时有效地解决问题。鉴于传统教学方式存在的弊端,无法满足对护理专业学生的全面培养,在教学过程中,应积极探索各种现代教学方法以获得良好教学效果[2]。 2.1案例教学法 根据讲授的内容设置案例,通过讨论, 培养学生的评判性思维,促使他们综合利用所学知识对具体问题进行分析。在案例教学中,个案往往会包含多个疑难问题,而教师通常要进行一步步引导,从而找到解决问题的最佳方案。这要求教师必须精选案例,设计最佳的讨论方案,并提炼出重点和难点,对讨论问题的进程加以控制,有效调动学习气氛,最终概括、评价学生讨论的内容[3]。 在讲授新知识过程中,适当地运用案例导入,可激发学生学习兴趣,使学生带着问题入课堂,由被动学转化为主动学。同时,案例教学法也增强了学生获取信息、分析问题、解决问题的能力。教师还可以通过案例,将理论与实践有效结合,补充书本上没有的新知识。 2.2角色扮演法 在课堂上设置场景,让学生进行角色扮演,学会临床工作中的实际应用,并且体验不同角色的感受及需要[4]。例如在讲静脉输液时,让学生分别扮演护士、患者以及家属等,自行编排情节模拟现实。一方面可以有效训练学生与患者沟通的能力,学会如何建立良好的护患关系;另一方面可以使学生体会患者的心理,培养其人文关怀精神以及高度的责任感。 角色扮演法让每个学生分担角色,参与到活动中,充分发挥了学生的潜能,可增强其应变能力、组织能力及创新能力,并且寓教于乐,效果良好。 2.3同伴教育法 基础护理教学过程中,有许多实践内容需要学生自行练习才能熟练掌握,单凭教师在课堂上的讲授难以满足所有护生的学习需要。因此,可将学生分成多个学习小组,教师选定各组中一部分同学进行详细的讲解、指导和纠错,使其掌握相应的知识和技能,再由他们负责小组内其他成员的课堂、课下练习,达到相互交流,共同提高的目的[5]。 同伴教育法可以细化护理操作的训练,培养学生主动学习和教学的能力,有利于其掌握专业知识和技能。教师也可以通过小组考核,进一步了解学生学习情况。 2.4充分利用现代化教学手段 随着现代化教学手段的发展,如今的课堂已不单单局限于书本与黑板的讲授模式,多媒体课件、图片、视频等多样教学手段的应用,将增加教学的形象性,消除沉闷的课堂气氛,从而收到更良好的效果[6]。如讲解鼻饲法时,利用动画和图片,可将插管的动作及深度有效生动的表现出来,更易于学生理解和记忆。 基础护理学仅凭课本理论知识的讲解,学生容易产生疲劳感,合理利用多媒体教学,优化教学内容,以教学的直观性来激发学生的学习兴趣,增加感性认识,可以达到事半功倍的效果。 3、小结 如何培养新型应用型护理人才,已成为各医学院校探索的重点内容。但由于传统的教学思维模式和教学方法的局限,致使许多护生在校期间成绩优异,进入临床护理工作却难以应对复杂的问题[7]。因此,基础护理专业的任课教师应在教学过程中综合使用多种教学方法,提高学生的学习效率,创新思路,使护生具备精湛的技术之外,还具有人文关怀理念以及良好的职业素养。 护理学论文:基础护理学教学做一体化的研究 1教学做一体化的涵义 高职医专教育的发展必须要以教学为重点,而教学的重点又要以实践教学为重点。《基础护理学》教学改革的核心内容是要重新审视理论与实践的关系。传统意义上,我们习惯认为实践是理论的延伸和应用,虽然突出了实践的重要性,但从实践和理论的关系来看,还是把实践放在从属的地位。教学改革要颠覆这一观念,提升实践的主导地位,变理论为服务于实践的从属地位。教学做一体化就是要改变传统的教学模式,师生共同融入到教学实践中,在模拟病房或在示范教室中进行项目化的教学。教师将教学内容分解成一个个具体的项目(工作任务),学生分组承担某一个项目,通过自己动手,边做、边学,遇到问题时同学之间共同探讨,老师在必要时给予专业指导或点拨,理论指导完全融入到项目驱动教学实践之中,淡化了理论授课与实训的界限,根据《基础护理学》课程的特点,将课程内容科学性、艺术性整合,使教师的讲授、学生的动脑及动手融为一体。 2实施 2.1优化教学环境,实施一体化教学 教学做一体化强调了做的地位,做是整个教学活动的中心和纽带,教师的理论教学和学生的自主学习都是通过实践实训这一平台来实现。因此,教学做一体化教学对教学场地提出了更高的要求,传统的理论教学教室无法满足实训实践的需要,而传统的实验实训室又无法满足理论教学的需要,所以我们要对实验实训室进行改造,使理论教学教室与实验实训室融为一体,按照现代医院病室,以1:1比例建成仿真式的实训大教室或基地,实现实际护理工作岗位的职业情景,保证一体化教学模式的实施。另外配备优质的足够的、先进的教学设备是教学做一体化的必备条件。 2.2强化教学团队,加强师资建设,实现教师一体化 实施教学做一体化对教师提出了更高的要求,光有书本理论而没有实际职业操作技能的老师或者只有操作技能却理论知识欠缺的老师,显然是无法满足一体化的教学模式的。简单说,教师必须是名副其实的双师,既为能系统讲授理论知识的讲师,又是能规范指导学生实训操作的护师。在国外护理课的教师全部都是硕士以上的学位,担当护理教育者、研究者、社会职业工作者等多种角色。而我校教师除少数护理专业毕业的教师外,大多毕业于医疗专业,缺乏对护理专业系统理论知识及业务水平。我国护理师资队伍的现状,很难适应培养21世纪高素质护理人才的需要,因此,加强基护师资队伍建设,提高教师的学历层次和整体业务素质,已是当务之急!开展进修与培训,分期分批选送青年教师到省、市“三甲”医院进修学习临床护理新知识、新技术;通过有计划、有目的的定期派教师到实习医院临床实践上班;另外,外聘省级医院护理专家、教授担任部分《基础护理学》课程,以老带新、以传帮带方式、以拜师学艺的形式带领年轻教师实施一体化教学。落实带教措施,定期检查带教结果。建设一支既能胜任理论教学,又能指导实训操作的“双师型”教师的培养。提高实践教学质量的关键,也在于有一支技能一等,艺高一筹的基护课专业教师团队。 2.3理论和实践一体化教学 理论和实践一体化教学,将理论融入到实践教学中,实现了理论与实践的无缝对接。这一教学模式顺应了卫生职业教育的发展方向。基础护理专业教师必须是双师型能手,既有扎实的专业理论知识,又掌握过硬的职业操作技能。实训室里不仅有必备的专业实训设备,还配有现代化的教学设备,在一体化教室完成教学的各个环节,如理论教学,实验实训,临床见习与实习等。在一体化教室里,师生关系发生了改变,学生为主体的地位充分凸显出来,教师是教学的设计者、指导者和参与者。师生围绕一个个具体的教学任务或者项目共同探讨,互相交流摸索,以技能训练与提高为教学目标,提高护理生的理论水平与专业技能,增强实际工作岗位增强了适应能力。 2.4增加了实践考核成绩的比例 要突出学生职业能力的培养,培养技能型高素质的护理人才,以满足医院护理岗位群,又要满足社区护理岗位群的需求,必须修改《基础护理》教学大纲及教学计划,将实践考核的比例由原来的30%增加到50%,对学生的主动学习起到了积极的督促作用,明显调动了学生动手的积极性;明显加大实验课成绩考核的比例,有利于学生操作能力的培养。 2.5操作项目的综合测评 传统的基础护理课实训操作考核仅根据操作步骤设立评分标准,教师依此判定考核分数。这种考核方法只重视学生的操作技能,忽略了学生整体素质及沟通技巧,不利于学生的创新能力及评判思维能力的发展。改革单一考核变为综合测评,重点在于考核学生分析问题及解决问题的能力。 3实施理实一体化教学的效果及意义 第一,提高了学生的兴趣,调动了学生学习的主动性和积极性,同时也增加了趣味性,增强了学生的灵活性和创造性。大大提高了学生的专业技能,拓宽了学生的就业面。第二,从目前学生的素质状态,适合一体化教学来提升高职医专院校的教学质量。第三,理实一体化的教学,实现了“教学做”三合一的教育理念。着名的教育学家陶行知曾说过“教学做是一件事,不是三件事,要在做中教,在做中学”教学做合一。第四,促进了教学模式的改革和发展。第五,实践教学方式的创新,增加了学生动手练习的机会。例如各种注射法的学习。学生在老师的指导下,真人亦教,二人一组,一对一的“真人真做”,交换操作。由二位学生分别扮演病人及护士的角色,“病人”角色者亲身感受了注射前的紧张害怕和注射时的疼痛;在扮演“护士”角色 时更能理解病人的心情和痛苦,能更好地与病人交流互动,形成了认真负责的工作态度,同时也提高了护士角色的实践操作能力,产生了很好的教学效果,为她们走上护理工作岗位,奠定了坚实的基础,也是对学生操作能力、爱伤观念、团队精神和敬业精神等综合能力的有效感悟和有效锻炼。 4思考及建议 第一,实施教学做一体化的关键是建设“双师型”的教师队伍,学院要加大建设的力度和投入,纳入议事日程。第二,强化理实一体化教学后,教学资源必然加大,实习费用必然增加,教学成本也必然提高,但取得的效果一时半时不会有大的提升。第三,理实一体化教学需要全新的教育理念,教学课程及教学大纲为基础改变课程设置,修订课时及进一步改革授课方式。综上所述,教学做一体化不仅有助于改善单调的教学方法,提高了课堂的教学质量,降低学生普遍厌学的情绪。它能提高学生的学习兴趣,促进基础护理等专业课的教学质量的增加,提高学生的专业技能,拓宽护生的就业面,促进高职护理专业的建设和发展。 护理学论文:论护理学中烧伤内容的教学设计 外科护理学在教学过程中存在教学方法单一、运用流于形式等问题,建议对影响学生把握的知识点进行整合,优化组合教学方法。廖灯彬等分析了外科护理学学生考试失分的原因,如易混淆、特异性评价标准辨析力不强、具有指导意义的数据记忆不清等。 笔者针对外科护理学烧伤课堂教学的难点,进行科学、合理的教学设计,取得较好的效果,介绍如下。 1、教学设计 1.1分析教材、制定教学目标教材为曹伟新等主编、人民卫生出版社出版《外科护理学》第九章第二节烧伤内容,课时40min.内容包括病因、分类、临床表现、处理、护理等。其中部分内容与水电解质酸碱[!]失衡、休克、感染等相关章节紧密联系,因此,教学过程中注意将相关课程内容融合讲解,引导学生进行新旧知识联系,运用所学知识归纳总结其中的护理规律,融会贯通地学习。授课对象为本科护理专业学生,根据其知识结构和培养目标,制定教学目标: ①知识目标。使学生理解烧伤病理生理,掌握烧伤面积计算和分类,掌握并发症预防和护理。 ②能力目标。准确进行输液护理,维持有效呼吸,会妥善护理烧伤创面,促进患者舒适,掌握烧伤病情观察方法和要点。 ③情感目标。重视患者情感和自尊需求,提供人文关怀。 1.2教学方法 1.2.1目标教学法以教学目标为主线,贯穿整个教学过程。如在讲解烧伤抗休克治疗时,教学目标要求学生能够正确进行输液管理。为达此目标,将教材中抗休克治疗和输液相关护理内容整合,综合为5个问题系统讲授:什么时候开始输液、部位及液体种类选择、液体量计算、如何安排输液、输液效果观察,使学生明确重点,掌握输液时机、输液通道选择医学|教育网搜集整理、输液量的安排以及病情观察等临床护理技能。在讲解重度烧伤内容时,配合临床实例图片,以生动形象富于感染力的语言讲授,激发学生的职业认同感,强化学生的同理心,培养爱伤观念,提高其人文修养。 1.2.2比较法教学过程中,将学生容易混淆、掌握不牢的知识点进行归纳总结对比。如在讲解不同深度烧伤体征特点时,分别将工、Ⅱ、Ⅲ度烧伤进行比较,浅Ⅱ度和深Ⅱ度烧伤进行比较,并将I、Ⅱ、Ⅲ度烧伤特点分别归纳为“红斑”、“水疱”、“焦痂”等关键词,引导学生在比较中抓住关键词掌握重点。 1.2.3案例练习法教学中采用案例教学法,以激发学生学习兴趣、活跃课堂气氛,提高学生分析、解决问题的能力_3].如在讲解吸入性损伤时,先以案例讲解,然后播放临床典型图片,引导学生讨论分析其临床表现、提出护理措施,使学生感觉自己置身于临床护理工作中,学会以科学的思维分析判断并解决问题。 1.2.4数据延伸法烧伤课程知识点分布零散,采用数据延伸法进行课堂小结,如提问学生“5、6、7”、“1.5mL”、“3O~50mL/h”等数据分别代表什么意义,学生就能够立即思考“5、6、7”是指成人的双上肢体表面积,“1.5mL”是指成人烧伤后第一个24h的输液总量为每1烧伤面积(Ⅱ。、Ⅲ。)每公斤体质量应补充胶体液和电解质液共1.5mL,“30~50mL/h”代表烧伤患者进行液体复苏后成人每小时尿量应维持在30~50mL/h.数据延伸法可有效的突出重点,提高学生辨析力,更好地巩固课堂教学内容。 1.2.5教学过程以临床烧伤病例导入本次课程,多媒体课件封面选择红色火焰为模板,凸显本次课主题。烧伤分类和临床表现是本节课的重点,通过播放典型图片,简易口诀、板书、对比举例、体现关键词等方式讲解烧伤面积计算和深度判断;病理生理是本节课的难点,讲解时利用学生已经学过的相关章节内容,启发学生思维,并拓展讲解不同阶段护理工作重点,体现护理专业特色,介绍目前国内外对烧伤瘢痕预防和治疗新进展,体现学科知识更新;在讲解烧伤处理和护理内容时,将两部分内容整合一起,综合为烧伤急救、维持有效呼吸、抗休克治疗与护理、创面处理与护理、营养支持与护理、并发症的观察与护理、心理护理等,使教学安排既遵循教学规律,又结构合理、知识一体化。讲授时插入大量的临床护理图片,如气管切开吸痰、中心静脉导管建立及维护、烧伤翻身床使用等,以临床病例引导,使学生身临其境,对授课内容有深刻的认识,并掌握牢固。教学结束前采用数据延伸法对课程内容进行小结,留思考题,让学生温习并巩固知识点。 2、小结 通过这种教学设计,使学生从单一的接受式学习转化为接受与发现并重的学习方式,课堂上能够积极参与讨论、争辩,课堂气氛活跃。自2009年以来,分别为2007、2008、2009级1500余名护理本科生授课,学校学生双向教学效果评价优秀,外科护理学结业考试中本章节内容失分率最低,课程录像通过省级精品课评审,达到预期的教学目标。 综上所述,合理的教学设计能够将教学的科学性、知识性、思想性和艺术性有机地结合起来,在有限的时间内最大限度地提高教学效率,以最优的手段输出教学内容,提高教学质量。 护理学论文:教学内科护理学的论文 1在内科护理学教学中开展以病例为中心的交互式教学的必要性 交互式教学最早是由美国教育心理学家布朗和帕林萨提出的一种旨在改善学生阅读理解和自我学习能力的教学方法,之后又得到了进一步的研究和发展。在我国当前的研究中,对于交互式教学的定义与内涵尚未形成统一的认识,多数学者认为,交互式教学是指在教学活动中合理地运用多样化的教学方法,在教师与学生之间以及学生与学生之间形成交流互动的合作关系,使学生完成由乐学、好学到会学、学会的转变。病例教学法是根据教学目的和教学内容的要求,教师运用真实的或者经过精心设计的病例,将学生引入特定的情景中,引导学生对病例进行分析,提出问题并解决问题的一种教学方法。与传统讲授法相比,采用以病例为中心的交互式教学,可以让学生通过角色扮演、情景模拟以及对典型病例的分析参与教学活动的全过程,从而在知识、思维和情感方面进行综合交流,使教与学相互呼应、相互启发,实现“做中学”“、做中教”。 2以病例为中心的交互式教学的开展 2.1遵从临床实践规律,重组教学内容,实现教师与教材的交互内科护理学教学应该将教学重点放在引导学生如何将内科基础理论和临床护理工作相结合上。由于学生很少接触临床,只具备相应的医学、护理理论知识,不容易将理论知识与具体实践相结合,以致理论知识与护理技术操作脱节。为培养学生正确的临床思维方式,树立整体护理理念,有必要将教学内容进行重新整合。针对这一情况,我们将典型病例导入新课,围绕病例,以发现患者健康问题—解决问题—总结评价为主线,通过角色扮演、情景模拟等教学手段,把内科护理学知识、护理人文、护理学基础知识及护理操作技术等有机融合,按照护理程序对教学内容进行重组,传授科学地提出问题、解决问题的护理工作方法和思想方法。这样既加深了学生对护理工作的认识,又能充分发挥学生的主观能动性,提高学习积极性,培养沟通能力,使其尽快进入护士角色,同时还使学生的理论知识和护理操作技术得到很大提高。 2.2打破“师传生受”、“师问生答”的传统模式,实现教师与学生的交互以病例为中心的交互式教学实现了教与学过程中师生“双主体”的良性互动,打破了传统的“满堂灌”、“填鸭式”教学形式,学生不仅需要听课或是简单回答一些问题,还必须作为主体参与到病例讨论中来,在眼、耳、手、口多种感觉器官的密切配合下,积极参与教学。而教师通过PBL和任务驱动教学设置问题、布置任务,引导学生进行讨论,启发学生的临床思维,时刻关注学生的学习过程并提供指导。 2.3利用各种学习资源,实现学生与教材的交互新课程标准强调让学生通过自主、合作、探究的方法实现教学的“三维目标”。课前发放学案,预设问题,布置学习任务,让学生通过教材、网络资源(包括文字、图片、视频、动画)等获取大量知识信息,拓宽学生的知识面,启发学生的思维并加深学生对教材的认知,给学生提供广阔的想像和思维空间。然后让学生根据学案对各种学习资源进行取舍、挑选、重组,从而找到与主题相关的内容。这样不仅实现了学生与教材的有效交互,使学生感受到了知识的魅力,还提高了学生的文献检索能力,使学生感受到了学习的快乐。 2.4运用多种教法学法,实现学生与学生的交互内科护理学开设于第三学年,此时学生已经学习了文化基础课、医学基础课、专业基础课,具备了一定的基础,对临床专业课程有着一定的兴趣和好奇心,对护理操作技能较为感兴趣。因此,他们较重视专业课程,在教师的引导下能主动完成学习任务,可塑性强,对未来的职业无限憧憬。故在教学中运用角色扮演法、病例分析法、情景教学法、理实一体化教学法、任务驱动法、小组讨论法、多媒体教学法等多种教学方法,学生通过分析病例,进行小组讨论,分工合作,共同探究来发现患者的健康问题,然后解决问题,实施整体护理,实现了学生与学生的交互。 3讨论 全球医学教育的最基本要求包括职业态度、科学基础、临床技能和群体保健、沟通交流和批判性思维能力等的培养,因此在内科护理学教学中要注重培养学生的综合能力。 3.1开展以病例为中心的交互式教学有助于提高学生的自主学习能力培养学生的自主学习能力,促进学生自主学习是社会发展的需要,也是终身教育的需要。在教学过程中,学生知识的获得必须通过积极思考和实践活动,因此必须激发学生在学习过程中的积极性、主动性和独立性。学生依据学案,通过预习,针对预设的问题、任务,主动查询相关资料,独立思考、自主探索,实现了与教材的交互,对课程的教学目标、教学内容、教学重难点有了初步的了解,然后学生带着疑问参与课堂教学,在激发学生学习兴趣的同时增强了自主学习能力。 3.2开展以病例为中心的交互式教学有助于培养学生的临床思维能力所谓临床思维能力,实际上指的是合理分析、处理临床所见的各种症状,以便有效地实施治疗的能力。针对护理专业,临床思维能力是指临床护士根据护理程序,在护理患者的过程中利用所获得的健康资料,包括病史、身体评估、实验室及其他检查结果等,结合自己的理论知识及临床经验,用一定的思维方法来综合分析,提出正确的护理诊断、制订护理目标、实施护理措施及进行效果评价的能力。内科护理学因其实践性很强,临床应用广泛,故受到师生的重视。但是由于主客观方面的一些原因,内科护理学教学仍然是以理论教学为主,学生也是以记忆知识点应付考试为主要目的,但学生总有一天要从教室走入临床,从理论学习进入临床实践,因此临床思维能力的培养就显得尤为重要。以病例为中心的交互式教学,通过问题设置、任务驱动、情景模拟、角色扮演、小组讨 论、评判总结等方式,改变了学生死记硬背的学习方式与学习习惯,引导学生将重心转移到提高分析问题、解决问题的能力上来,培养了学生求疑、实证、严谨和理性的临床思维。 3.3开展以病例为中心的交互式教学有助于培养学生的护理人际沟通能力成功学大师戴尔?卡耐基说过:与人相处的学问在人类所有的学问中应该是排在前面的,沟通能够带来其他知识不能带来的力量,它是成就一个人的“顺风船”。护理学的服务对象是人,学生毕业后多数从事临床护理工作,每天接触最多的是患者,现代护理理念强调的是以患者为中心,良好的护患沟通技能能够帮助他们更好地为患者服务。在以病例为中心的交互式教学中,通过设置情景,学生扮演护士、患者,体验不同角色内心的不同感受,使学生学会了运用语言和非语言沟通技巧,同时也使学生体会了不同的言行在患者心理上引起的不同感受,体会到了患者及其家属的心情,了解了患者的心理需求,学会了换位思考,培养了学生的人文关怀能力。 3.4开展以病例为中心的交互式教学有助于提高学生的创新能力职业素质教育的核心是创新意识和实践能力的培养。教学实践表明,学生如果能在轻松、活跃的环境下学习,并勇于表现自我,积极发表观点,便会逐渐形成创新意识。在以病例为中心的交互式教学中,学生通过与教材的交互、与教师的交互、与同学的交互,课前查阅资料,积极思考,课中在教师的组织、指导、帮助下,通过自我探索、小组学习、相互讨论,分析病例来发现问题、解决问题,最后由师生共同评价、总结,从而融会贯通新旧知识,建构新的知识体系,活跃了思维,不仅激发了学生的学习动力,还提高了他们的创新能力。 3.5开展以病例为中心的交互式教学有助于提高教师的综合素质教师素质是群体或社会对扮演教师这一特定角色必须具备的心理和行为品质的要求。随着现代医学模式的转变,社会对护理人员综合素质的要求也越来越高。作为医护知识和技能的主要传播者———临床护理教师,其素质状况是培养护理人才的关键。以病例为中心的交互式教学的开展,不但要求教师不断汲取先进的教育教学理论、熟悉护理教育的发展趋势,还要求其有丰富的医学知识、基础护理学知识、临床护理学知识,且熟悉并掌握目前临床新进展、新技术及人文社会方面的知识与技能,使自己的知识结构向精深的方向发展。这就促使内科护理学教师加强自主学习,不断扩充知识容量,因为只有这样,才能驾驭课堂教学,控制教学节奏,以渊博的知识、高深的理论、独到的见解指导和帮助学生,并通过师生良性互动产生新知、巩固旧知,从而掌握技能。 4结语 教育教学是一门科学,更是一门艺术。课堂教学作为教育教学的主阵地,有赖于教师本着对教育事业高度负责的态度,不断解决教学中出现的问题,并摸索、总结和改进,进一步创新教学方法,提高教学水平,以期达到教学成功的最终目标。 护理学论文:护理学一体化教学的论文 一、加强护理学实训基地的建设 1.我校参照二级医院护理岗位和工作流程设计建成了现代医护实训中心———仿真病区。实训中心设有多媒体教室,既能满足理论教学,又能进行实训教学,激发学生学习兴趣,在授课中涉及操作就地使用用物给学生演示,学生也能立即练习,使理论和实践教学融为一体,提高学生整体知识的掌握。弥补了传统教学先在教室讲授理论,下次课再到实训室上实训课,理论教学和实践教学脱节的弊端。 2.仿真病区实训中心坚持高标准、高起点、以模拟真实护理临床工作环境,让学生体会到“上课就是上班”,尽量缩短学校和临床差距。教学中及时调整教学大纲操作项目并增购实训用物,实训内容和操作用物与临床相匹配,添置临床上常见的器械和仪器如超声波雾化吸入器、静脉微量注射泵等,教会学生在校期间正确应用这些仪器和操作技术。为了能使学生亲自体验一些操作,如鼻饲、静脉穿刺、肌肉注射等,除在模拟人上反复训练外,还为学生提供练习的一次性用品,鼓励学生在教师的指导下互相进行真人练习,使实训练习与临床工作实现“零距离”,既可以让学生亲自感受,锻炼学生的心理素质,也可以让学生体验患者的感受,让学生每次实训课都置身于仿真环境,犹如在医院病房、以护士角色进行各项操作及对各类患者进行护理,提高学生动手能力和岗位适应能力,实现教学与临床工作的无缝对接。 二、教师管理与学生自主管理相结合 由于护理学实训课学生是在操作中完成的,教师又需兼顾教学、指导和管理等职责,往往存在管不过来的现象,课堂纪律会比较混乱。改革后将班级人数分为10~12个小组,每组大概4~5人,按学习和动手能力强弱合理搭配,每组选择责任心强、操作水平高的成员为小组长,对其他学生进行管理和指导,班长和课代表负责管理各小组长,教师管理班长和课代表。这样就形成了“教师—班长(或课代表)—小组长”三级管理体系,各个负责人各司其职,管理好自己的人员,课堂纪律就比较有序。 三、传统实训课 由实训管理员安排实训,上课前实训管理员将操作用物准备好,学生对于某些用物的使用目的都不知道,更不会自己准备用物理实一体化教学要求学生在开课前预习操作项目,熟悉操作相关理论知识,课前学生自行根据课程内容准备用物,实训管理员给予指导,而且小组内成员轮流准备用物,将学生角色由被动的接受者转变为主动参与的管理者,使学生向主动学习、手脑并用型转变,充分调动了学生学习的积极性,对培养学生动手能力、临床思维能力有较大帮助。 四、尝试多种教学方法 传统教学主要以任课教师为主,上课时任课教师示范操作后学生按照教师的操作流程分组练习,学生往往是机械模仿教师操作,没有真正理解操作。改革后的理实一体课堂充分发挥以学生为主体的理念,在教学中综合运用各种教学方法,如情景模拟法、角色扮演法、案例分析法等,教师示教时将护患沟通、人文关怀等融入其中,强调操作要点、总结注意事项,学生练习时或进行角色扮演,或组织讨论和反馈,真正实现了“教师是主导,学生是主体”的教学理念,调动学生的学习积极性和主动性。通过运用理实一体化教学,将理论知识融于实践教学中,让学生在学中干、干中学,在学练中理解理论知识、掌握技能,打破教师和学生的界限,教师就在学生中间,就在学生身边,这种方式大大激发了学生学习的热忱,增强学生的学习兴趣,学生边学边练边积极总结,能达到事半功倍的教学效果,为培养具有较强实践能力和创新精神的护理人才奠定良好基础。 护理学论文:中医护理学哲学教学的论文 一、用医学史塑造中医的实用性价值,提升学生学习的积极性和主动性 针对现代医学护理的普及和影响力,在医学生心中要树立除了现代医学的重要角色之外,还有我们民族的中医学也是医学界之内非常重要的一部分,并且经过实践的检验有着极强的临床应用价值。为了根植这样的概念,让学生有兴趣来进一步接受理解钻研中医护理学的理论,以讲故事的方式讲述扁鹊治虢国太子尸厥,孙思邈的葱管导尿术的病案,华佗高龄长寿的秘诀五禽戏等养生保健的导引术等例子。这些体现中医在治疗和护理方面的“简、便、廉、验”及理论体系的先进性。在教学过程中观察到学生主动寻找古典医籍中的病案,表现出极强的好奇心和求知欲,并且能对护理方法的选择和疗效上提出很多问题,达到了预期的目的。 二、日常生活体验,强磁吸引制造兴趣 在三大哲学的教学中,每一个哲学体系的讲解都是从起源、形成、内容、在医学中的应用逐层解析的。为了使每个哲学体系能充分掌握理解,在讲形成的过程中,比如在讲解阴阳学说时:先让同学闭目,想象清晨独自站在一个山顶上,等待东方的日出。在日出的那一刹那,大家感受到了什么?是不是眼前有了亮光,脸颊感到了温暖,周围的黑暗被挤到了你的后面。经过大家的视觉、感觉等综合之后,我们理解了最早的最朴素的向光即为阳,背光即为阴。再让大家睁眼看看周围的世界,看看有阳光的地方有什么样的特征,背光的地方又有什么样的特征。这样阴阳的内涵就丰满了很多,并且和自己有密切的关系,自己永远不会忘记这些概念的。在讲到五行的知识时,五行之间的关系就是一个非常重要的知识点。从简单的事物原型就可以找到答案,还可以用身边已知的很多事例来理解,让学生知道五行是无处不在的。比如水域里水葫芦的引入,但是最终形成的泛滥成灾,就是一个相乘的例子;动物界的食物链,就是一个相生又相克的例子。 三、多媒体教学海量信息,满足多方信息需求 多媒体是20世纪90年展起来的新技术,它是一种把文本、图形、形象、视频图像、动画和声音等运载信息的媒体集成在一起,并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术,在教学上,它既能向学生提供生动丰富多彩的集图、文、声于一体的教学信息,又能为学生提供生动、友好、多样化的互动方式。多媒体教学有点很多,在中医护理学教学过程中可以充分发挥以下几点优势。1.信息量大,形式多样,有图、文,声、影等。能够满足现代人的信息获取方式,改变了以往的传统授课以视听获知信息。如在讲五行之土时,可以在PPT中插入长满庄稼的图片,让同学通过联想获知土的特性。2.能发挥学生的主动性来观察。如上述例子,把图片放出来,让同学们自己观察寻找与土有关的信息。3.提升教学效率和教学效果。如在讲到金之时,教师先启发同学思考金的古代用途,然后逐一用实物展示,再分心各种器物的作用就发掘出金的特性有变革,改革之意。采用多媒体教学,要求教师熟练使用各种软件来制作高质量课件,并对知识点要加工塑造,充分发挥多媒体的作用,可以事半功倍。 四、丰富中国传统文化知识,为理解夯实基础 美国学者认为只有在对教学活动进行整体设计和系统决策的前提下,才可能达到协调发展的效果。中医护理的理论体系形成基于古代朴素的哲学思想,而古代的哲学思想是一点一滴积累逐渐系统化。在形成过程中有很多的学者都有论述发展,所以有必要涉猎古代有关的典籍和着作。其中与哲学有密切关系的有《论语》《孟子》《道德经》《庄子》等书籍。如在《论语》中有子在川上,曰:“逝者如斯夫!不舍昼夜。”就体现事物在不断的发展变化的哲学观点;再如《孟子》中:“存其心,养其性,所以事天也。”就体现了天人合一的思想观念。中医的内容博大精深,源于中医的理论基础哲学的深邃。所以要理解体会中医的哲学基础,是学好中医的基础。 护理学论文:内科护理学教学改革的论文 1对象与方法 选择我院2011、2012级高职护理专业4个班作为研究对象。各班年龄及专业层次无显着性差异(P 0.05),具有可比性。其中二班(28人)、四班(28人)作为实验组引入以问题为导向教学法,尝试校企合作教学模式;一班(30人)、三班(27人)作为对照组进行传统课堂教学,两组课程内容与考核方式相同。课程结束后,自制问卷对实验组进行调查,了解学生对教学方法、教学模式和考核方式的评价,并比较两组考试成绩。采用SPSS13.0统计软件进行数据统计和处理,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用t检验,以P 0.05为差异有显着性。 2研究内容与步骤 2.1实验组教学过程 2.1.1体现现代护理特色和理念把突出技能型人才培养、优化教学内容、提升护理岗位工作能力作为护理教育的指导思想。以社会需求为目标,以就业为导向,以能力培养为本位,充分发挥学生主体作用,培养适应现代社会发展和健康需求的高素质实用型人才。 2.1.2构建项目导向、任务驱动,教、学、做一体化教学模式 (1)以内科护理工作项目为导向,内科护理岗位工作任务和工作过程为基础,结合护士执业资格考试大纲要求,将内科护理学分为九大工作项目,48个学习任务。(2)实施以问题为导向教学法(problembasedlearning,PBL),以病例为先导,以问题为基础,以学生为主体,以教师为主导进行启发式教育,以培养学生能力为教学目标。以案例教学和问题教学为主,设计典型案例与学习情境,选择“慢性阻塞性肺疾病”“心肌梗塞”“上消化道出血”“糖尿病”等内容实施PBL教学,现以“上消化道出血”为例介绍如下。①教师准备案例及问题,学生课前以小组为单位讨论准备。病例叙述了一位35岁男性病人从3年前反复发作性上腹部空腹痛到3小时前突然出现呕血再到失血性休克而急诊入院。教师根据教学目的,提出以下问题:病人所患疾病是什么?如何估计出血量?抢救治疗4h后,如何判断出血是否停止?护士应对病人进行哪些方面的病情观察?针对病人目前情况,护士如何配合医师进行抢救?止血措施有哪些?若是肝硬化食管胃底静脉破裂出血,其止血措施有何不同?病人存在的护理问题有哪些?引起上消化道出血最常见的病因有哪些?食管胃底静脉破裂出血的诱因有哪些?消化性溃疡的发生与哪些因素有关?你建议病人如何改变生活方式?②将学生分为5组,每组5~6人。授课前一周,教师将案例及问题发给学生,学生以小组为单位进行讨论。要求学生将所有问题的讨论结果书写出来,组内成员分工合作,确定好各问题的发言人或课堂上就某一问题进行小讲课、情景模拟等。课堂上,学生以小组为单位发言,其他组提出质疑及补充意见,教师做好组织管理工作,鼓励学生积极思考与发言,适当辅以板书,展示重点内容。最后,教师利用10min时间对有争议的问题提出自己的观点,对讨论结果进行点评,总结知识点。(3)尝试校企合作,强化能力培养。课程教学向社区延伸,定期组织学生以小组为单位,在社区卫生服务中心医护人员带领下参与高血压、糖尿病等慢性病及肺结核等传染病的健康教育讲座和宣教,设计制作健康教育板报,实现教、学、做有机融合,增强学生预防与控制疾病的意识,提高健康教育能力和交流沟通能力,培养团队合作精神。(4)优化课程考核方式,建立形成性考核与终结性考核相结合的考核方式。形成性考核包括阶段考核及制作健康教育板报(10%)、期中考试(20%)、案例作业(10%),占总成绩的40%;终结性考核为期末闭卷考试,占总成绩的60%。考试题型以选择题和案例分析题为主,选择题模拟护士执业资格考试题型,加大案例分析题比例;考试内容以临床常见病为主,重点考查学生运用所学知识完成某一特定临床任务的能力。 2.2对照组教学过程 进行传统课堂教学,各章节内容由教师集中讲授,按照教学大纲要求和整体护理要求完成教学内容,考核方式与实验组相同。 3讨论 内科护理学作为临床护理学的一门重要学科,对其进行的教学研究已很深入,但仍然存在教学内容局限、教学方法单一、理论与临床实际结合差、学生学习兴趣不高、主动学习意识差、分析和解决问题能力不强等问题。上述研究结果表明,实验组考试成绩明显高于对照组,病例分析题、单项选择题成绩均高于对照组,差异有显着性(P 0.05),提示PBL教学和校企合作教学模式能加深学生对知识的理解与掌握,提高学生临床思维能力和学习成绩。问卷调查发现,96%以上的学生认为BPL教学不仅能提高学习兴趣和自学能力、分析解决临床问题能力,而且能增强团队协作精神与沟通能力,优于传统教学。因此,内科护理学课堂教学方法及教学模式需要更新和改革,学生需要变被动学习为主动学习,从实践中获得真知。但是PBL教学并不适合所有学生,仍有学生认为PBL教学效果不是很好;12.73%的学生对增加PBL教学时数持否定态度,说明仍有少部分学生习惯传统教学,不适应主动积极寻求知识的角色转变。从考试成绩来看,无论实验组还是对照组,对考试题型改革还不完全适应,平均成绩偏低。因此,教学中应针对考试题型进行相关训练,对应知应会的细节反复强化,教师按章节、题型建立试题库及案例分析集,定期在网上选择题及案例分析题,尝试建立网上测试系统,进行在线测试,强 化学习的全程管理;加强案例教学,培养学生临床思维能力,提高学生运用所学知识完成某一特定临床任务能力;同时运用多种教学方法和手段,激发学生的求知欲,营造浓厚的学习氛围。在内科护理学课堂教学中,如何通过多种教学方法和手段把知识传授给学生,如何在教学中培养学生融会贯通能力、分析解决问题能力、临床思维能力及主动学习意识,提高其综合职业能力是值得内科护理学教师思考与研究的问题。 护理学论文:护理学基础操作考试方法的改革 我们对护理学基础操作考核方式进行了改革,激发了护生学习的积极性,提高了学习效率,效果良好,现报道如下。 对象与方法 1,对象。我院2004级护理大专生212人,随机分为对照组(113人)与实验组(90人)。2组都是女生,均为高中毕业,年龄18—20岁,学制3年,具有一定的医学基础知识。 2,方法。《护理学基础》教学授课结束后,在考前复习及考试方法上实施改革。实验组:将学生分为13组。在教师带领下,在呼吸内科、消化内科、骨外科、烧伤科、妇产科采集病历。各组根据病历查阅相关资料并组织讨论,提出用护理学基础技术能解决的护理问题,制订相应的护理措施,并根据操作内容分角色组织练习。考试时,每组成员从本组病历涉及的操作中随机抽取一项进行考核。对照组:考前教师指定考试内容,学生依据教师的安排逐项强化练习。考试时从这些练习项目中随机抽取一项,作为考核内容。 3,统计学处理。采用x检验。 结果 实验组与对照组考核情况比较结果:,实验组在协作精神、爱伤观念、沟通技巧及操作后处理等方面均优于对照组。经比较分析,考核方式的改革。对护生的学习及教师的教学活动,有明显促进作用。 讨论 1.激发了护生自主学习的兴趣。病例讨论的方式,激发了护生主动学习的兴趣,她们均有机会表达自己的想法和意见,使之从被动学习转为主动学习、主动思维,护生们认真讨论病例、查阅相关资料,并积极向教师请教,教师有目的地引导学生思考,使其在寻找答案的过程中,对所学知识进行巩固与发挥,调动了护生学习的积极性,使护生获得学习动力,获得更多的快乐、自尊、自信,从而促进成功的学习。 2.提高了护生综合运用知识的能力。实验组护生围绕病例进行思维、推理和分析,积极寻求解决问题的途径,在这过程中,护生对所学知识进行重新组合,融会贯通,锻炼r她们的观察能力、分析能力、判断能力、逻辑思维能力和语言表达能力。教师在指导过程中,鼓励其大胆思维,勇于创新,激发了护生的探索欲,提高其综合运用知识解决问题的能力。 3.突出了护理“以人为本”的教育理念。病例讨论、角色扮演的教学方式,给护生创建了一个模拟的“情境”,在“情境”中,护生面对活生生的“患者”,比模型人更具真实感,利于全身心投入到护士角色中,在练习时不只注重操作步骤的完成,更注重患者的具体感受,重视操作前的解释、操作中对“患者”表情变化的观察及操作后的嘱托?。使护生树立“以人为本”的护理理念,注重与患者的交流,询问患者的感受,能主动征询的患者的需要,实验结果显示,实验组的爱伤观念明显优于对照组。 4.培养了护生的职业素质。传统的教学方式,护生面对没有反应的“模型人”,往往忽略或羞于沟通,只注重熟练地完成操作,导致护生为考试学习,护生之间、护生与“患者”缺乏交流。实验组的护生通过采集病历,分角色组织练习,共同讨论,谋求解决问题的方法,互相取长补短合作练习,锻炼了护生间相互沟通与交流能力,培养了她们的集体观念、团结协作精神和组织管理能力,使其职业素质得以提高。 5.缩短了护生从课堂到临床的距离。教师从临床选择具有代表性的病例,使学习内容更贴近临床实际,有意识地引导学生,将所学知识与临床实际结合起来。使护生早期接触临床,将学习过程从课堂延伸到临床,从理论延伸到实践,弥补了先教学后实践的不足。教师指导学生运用知识解决临床实际问题,培养其临床思维,缩小理论与实践的距离,增加了学生进入临床的自信心,为其日后工作奠定基础。 6.调动了教师工作的积极性。教师要根据课程特点及学生能力,因材施教。课前应充分考虑到学生可能提出的各种问题,加大了教学难度,使教师活跃了思维,开拓了视野,激励他们投入更多的精力致力于教学,促使其不断自我完善和提高。 7.为教学工作指明了方向。(1)注重学生综合能力的培养。在平日教学中,教师应注重理论与临床实践的紧密结合,有意识地设计各种情境,让学生练习分析问题,如问题如何形成,问题对患者影响及解决问题应采取的措施。这样,学生运用知识解决问题的能力就会提高医学教育|网搜集整理。另外,在教学中还可酌情增加临床见习机会,培养学生的l临床意识和临床思维能力。(2)加强对学生素质的培养。教师在教学活动中,加强学生职业素质的培养,让学生积极参与教学活动,鼓励学生勤于思考、勇于表达自己的观点,锻炼他们与同学、教师的沟通交往能力,培养其良好的心理素质,为临床实习打下基础。 护理学论文:社区护理学论文 1对象与方法 1.1对象 以2010年上半年同时开课的护理(生物)2006级本科(五年制)一个教学班48人、2007级护理本科(四年制)一个教学班65人共计113人为观察组;护理(生物)2006级本科另一教学班(五年制)48人、2007级护理本科另一教学班(四年制)62人共计110人为对照组。 1.2方法 原《社区护理学》课程教学计划理论课时28学时,实践课时2学时,总学时30学时;考核方式为单一的期末卷面考试。观察组采用新的教学模式,改变传统教学模式,树立“以学生为中心”的教学理念调动学生学习的积极性,使学生融入教学的各个环节,从教学中深刻认识到主动学习、主动获取知识的重要性,从而全面推进教学改革。优化整合教学内容,避免与内科、外科、妇产科、儿科等课程重复讲述。加强实践教学,培养学生分析问题、解决问题的能力,理论知识与实践紧密结合。改变期末考试办法,通过多种能力测试方案全面考核学生运用理论知识解决实际问题的能力。完善《社区护理学》课程建设工作,推进护理学科的发展,提高教师的教学设计能力和教学指导能力,为进一步推进PBL教学打好基础。培养学生语言表达、文字整理、PPT制作的能力;培养学生学会设计各种调查问卷、调查表、评估表、健康教育计划等社区护士应具备的基本技能;培养学生精诚团结、协作协调的团队精神。具体实施方法如下。 1.2.1资料准备 编写教改方案、课程内容整合方案,修订原课程教学计划。拟定总学时不变,调整理论课与实践课学时比例,增加实践课程学时数,突显本课程实践性较强的特点,理论课时调整为10学时,实践课时调整为20学时,其中理论学时主要用于讲授1章~5章的基本概念等内容;依照此计划修订教学大纲、课程说明、课程教案,编写实践教学大纲、实践教学设计和指导。编制学生实践活动评价标准、学生作业评价标准、PPT评价标准、教学效果评价标准,并聘请专家审核;建立《社区护理学》理论考试选择题题库。 1.2.2教学及考核方法 观察组:采取“新教改方案”方式授课,先对前5章内容用10学时进行课堂理论讲述,讲解基本理论、基本概念,使学生对本门课程建立初步认识,并在教学中引导学生利用媒体学习学科背景和前沿知识,扩展知识面,开阔眼界,加深对所学理论知识的进一步理解和记忆,要求提交作业数次;然后组织学生利用16学时的时间深入社区、社区卫生服务机构、家庭、学校、单位、公共场所等部门运用护理程序针对存在的健康问题设计并开展相关健康教育活动、家庭访视、居家护理;最后,利用4学时组织学生集中汇报学习成果、学习体会、存在的问题、改进措施;并按照学校要求进行期末笔试。每次实践活动之后均需对学生的学习过程进行全面评估,参照已制定的评定标准评定成绩,全程记录备查。学生期末考试采取题库抽取50道选择题组卷的方式,满分50分;平时的实践活动评分总和占50分,合计满分100分。课程结束后,请有关专家、同行、学生运用教学效果评价标准对观察组进行全面评估,综合评价本教学方法的可行性、科学性、实用性,评定有无推广价值。并查找存在的问题和差距,对教改全过程进行再次修订和完善。整理有关数据,撰写学术论文,提交研究报告。 2结果 本研究实施后,对观察组和对照组学生统一进行理论及实践技能考试,结果见表1。对观察和对照组学生进行同一问卷调查,了解其对开设本门课程的必要性、重要性和紧迫性方面的认识,对本课程内容的实际意义的理解及我国社区卫生服务工作的现状的了解情况。结果显示,理论知识考试两组学生成绩差异无统计学意义,但实践技能考核结果显示观察组学生与对照组学生成绩差异有统计学意义,观察组优于对照组。且观察组学生在开设本门课程的必要性、重要性和紧迫性方面的认识更加充分,能更好地理解本课程内容的实际意义,了解我国社区卫生服务工作的现状。 3讨论 结合国家新医改方案的出台,强化社区医疗服务趋势已经形成,政府和广大医务工作者已经充分认识到解决老百姓看病难、看病贵的问题迫在眉睫,培养社区医护人员形势紧迫,因此学院率先在护理学院开设《社区护理学》课程具有重要的现实意义和深远的历史意义。目前学院、实训中心配备了多媒体教室,实训中心配有实践技能训练相关模型。学院附近有多家小学、中学、养老院、 医院、社区卫生服务中心、江滩、超市、大型社区等,均可以开发成为实践教学基地,资源丰富充足,能满足学生的基本需求。本研究的特色即是改变传统“满堂灌”的教学模式,变学生被动听课为主动学习,全面调动学生学习的积极性,改变教师是“教学环节的核心”观点,形成“学生为教学中心”的理念。《社区护理学》教学内容重新进行了整合,对于内外妇儿已经讲过的知识点不再重新赘述,而是指导学生怎样运用这些知识去解决社区工作中遇到的实际护理问题,这些变革在新的教学计划中已经体现;教学方式不是教师在课堂教,而是学生在实践活动中边学边研究、边讨论,随着问题的引出不断深入学习,既增加了学习内容的深度和广度,又紧跟学科的前沿动态;不是用一次期末考试卷来评定学生的学习成绩,也不是仅仅考核学生的记忆力,而是通过多次实践活动的参与,应用各种能力测试评价标准来全面评定学生的综合能力。为社会培养社区服务工作人员,并使学生能够尽快胜任角色,具有重要的现实意义。随着本研究的推进,研究人员也发现还有一些环节是要改进的,比如在实践教学的方法和条件方面,应设置基于“社区护理模拟实验室”的仿真实践环节,进一步满足教学需求,提高学生的实践动手能力。 护理学论文:妇科护理学教学创建 1妇产科护理学基础模块构建 此模块主要包括女性生殖系统的解剖。女性生殖系统解剖在解剖学中已经讲过,本模块在原来学习的基础上,主要介绍各个器官的功能及临床意义,为后面各模块的学习提供一个逻辑思维的基础。根据教学设计,此模块的1+1模式是这样构建的:借助内外生殖器的同比例教学模型及多媒体图例和视频,教师讲解各个器官的功能及临床意义,使学生在感官上对所学知识有一个基本的认识,逻辑思维上对知识点有一个整体的把握,这是第一个1,即基本知识模块;教师为主导,发挥学生的主体作用,让学生在模型上说出各个器官的功能及临床意义,使学生在尝试中掌握所学知识点,这是第二个1,即基本技能和知识应用能力。 2正常月经及月经失调护理模块构建 月经是女性一生中非常重要的生理现象,月经失调的护理是一个重点也是一个难点。此模块构建的合理性关系到学生后面知识点的把握。基本知识讲解中以产生正常月经生理现象的机理作为主线,插入导致月经失调的因素,从而引入月经失调的临床特点及护理问题,知识点的讲解利用多媒体及PBL教学方法。护理专业大部分是女生的特点,学生结合自身情况,提高学生学习的积极性及兴趣,对正常月经及月经失调知识点总体上有一个把握。对于基本技能方面最终的要求是学生学会月经失调的整体护理,以分组角色扮演的方式,让学生扮演不同月经失调的患者,从患者入院的护理评估、护理诊断、护理措施、护理评价几个方面,每一组讨论并写出完整的护理方案,把所学知识贯穿到每一个患者的护理过程中。 3妊娠护理模块构建 妊娠对学生来说是一个比较抽象而且神秘的现象。此模块基本知识的讲解利用视频动态演变,从卵子的形成、受精、发育与输送到着床,以及胚胎在子宫里逐月发育的特点,妊娠后子宫的变化,以及妊娠后母体发生的变化,使学生对正常妊娠全过程有一个直观的印象,抓住学生的兴趣点,通过讨论的形式,教师总结正常妊娠的知识点。同时引导学生发挥想象力———如果妊娠过程的某一个环节发生改变后,结局会发生怎样的变化,从而串讲异常妊娠的临床特点及护理问题。本模块的基本技能包括能够辨别正常妊娠与异常妊娠以及异常妊娠诊断中常用检查的配合。本环节教师精心设计异常妊娠的病例,分组让学生在不同病例中找寻相同点和不同点,设计不同的护理方案,让学生把所学知识应用到实际护理病例中,既巩固了基本知识,又锻炼了实际应用的能力。同时各种异常妊娠检查的配合如B超、后穹窿穿刺等在护理实训室中结合病例分析一并完成,学生主要掌握器械的准备及术中配合。 4分娩护理模块构建 分娩是妇产科学中重要的组成部分,现代人对分娩的认识越来越高,这就对妇产科专科护生提出了更高的要求。本模块是这样构建的:基本知识的讲解结合正常分娩的VCD光盘,从分娩的影响因素、分娩前的准备到分娩全过程,让学生先有一个直观的印象,在此基础上教师结合CAI课件,串讲正常分娩的知识点及观察产程的要点,关于异常分娩结合影响分娩的因素及正常产程的特点串讲异常分娩的知识点。教师合理组织内容,把分娩相关并发症知识点穿插在异常分娩中讲,使学生容易掌握。基本技能要求比较高,产前护理管理及分娩护理管理结合异常分娩的知识点在护理实训室完成,学生在正常女性骨盆模型、不同孕周孕妇模型、正常分娩模型及难产模型上完成产科专科检查及分娩接生程序,主要掌握器械的使用方法及检查的目的和意义,学生按照正常产妇入院的程序做一个完整的护理管理,教师指导总结。 5产褥护理模块构建 基本知识点的讲解采用PBL教学法,把正常产褥及异常产褥的知识点借助学生已经学过的正常妊娠母体的生理变化,提出问题即产后母体会发生哪些变化作为一个主线,讲解正常产褥及异常产褥的知识点,学生在问题的解答中掌握基本知识。基本技能主要是产后会阴及乳房的护理。学生在护理实训室针对会阴切开模型及孕妇模型进行这两部分的护理,要求每人进行操作并考核,实训考核过程中复习基本知识点。 6女性生殖系统炎症护理模块构建 女性生殖系统炎症是妇产科常见病,也是多发病。基本知识点的理解主要在于掌握女性生殖系统的解剖特点和生理特点。教师把正常内外生殖器的生理特点和内环境改变时的特点,结合常见病原菌的生存条件讲解各类炎症的知识点,通过对比讲解使学生把握基本知识点。基本技能主要掌握炎症外治法中阴道冲洗法和冲洗液的配置及阴道和宫颈塞药,这一部分内容在护理实训室配合常见护理操作技术配套光盘,借助模型实际操作,让学生根据不同的炎症患者配置不同的冲洗液冲洗,并选择不同的药物阴道和宫颈塞药。 7女性生殖系统肿瘤护理模块构建 女性生殖系统肿瘤是妇产科的难点,肿瘤的治疗主要是放化疗和手术,而手术主要是腹部手术和外阴阴道手术。对于学生来说这一模块基本知识主要讲解各类肿瘤的临床特点及确诊的方法。教师组织内容时抓住学生的特点,通俗易懂是掌握知识点的前提,借助多媒体课件中形象的图片,使学生针对各类肿瘤的特点,把感性认识和理性认识结合起来,更好地掌握基本知识点。基本技能使学生学会腹部手术、外阴阴道手术的术前准备和术后护理。本技能需结合外科护理学、基础护理学中的内容,配合腹部手术及外阴阴道手术的操作光盘,使学生掌握术前及术后护理的注意事项,让学生在模型上完成术前准备及术后护理程序,巩固基本知识。 8计划生育护理模块构建 计划生育是妇产科学的一个分支,本模块在构建时考虑到计划生育的特殊性,基本知识点的讲解和基本技能配合,主要在护理实训室完成。各种避孕方式配合避孕模型边操作边讲解各种避孕方式的适应证、禁忌证及优点和缺点;避孕失败后的补救措施主要配合人工流产的光盘等讲解不同孕周选择不同终止妊娠的方式,学生根据教师的讲解及所见总结基本知识点,教师补充。学生学会计划生育各种手术的器械准备。教师按照模块形式授课,授课结束后,分基本知识点和护理技能操作及知识应用能力两方面考核,基本知识点主要通过笔试,占50%,护理技能操作及临床应用能力占50%,对学生在校的学习给出一个综合评价。模块式教学法是根据不同职业岗位群或技术领域的职业能力需要,将相关的单元组合成教学模块,通过增删单元和调整组合方式,实现教学内容的更新和专业方向调整的一种教学方法[1]。模块式教学法是传统教学的补充,形式上灵活,内容上前沿,有利于“因材施教”,培养学生灵活性,开创学生的创造力[2]。根据专业设计需要,妇产科护理学构建了八个教学模块:基础知识模块是护生学习妇产科护理学的基础,此模块的构建能使护生在形象直观的学习中扎实掌握知识点;月经模块构建以护生本身生理现象为主线, 不仅轻松掌握知识点,也培养了学生的学习兴趣;妊娠模块的构建采用动画演示,培养了护生的想象力;分娩及产褥模块的构建采用教学光盘实例演示,能够培养护生的爱心;妇科炎症及肿瘤模块的构建培养了护生的灵活性,开创了护生创造力;计划生育模块的构建培养了护生动手操作能力。八大模块构建通过对教学内容进行有效的整合,避免了对某些知识的重复教学,然后按照职业能力需求,选择合适的教学方法进行授课,这样使护生能够按照相应的模块来学习和掌握相应的技能,通过不同方式的教学,与护生进行面对面的沟通和交流,这样的模块教学既给护生一个轻松的学习环境,又给了护生自由学习、主动学习的机会,充分体现了“以护生为本”的教学理念,既拓宽了护生的思路,又发挥了护生的主观能动性和创造性,激发了护生的学习兴趣,培养了护生的个性化能力[3]。充分体现了教学方法改革,注重护生自主能力、创新能力和职业素质的培养和提高[4]。体现了理论和实践的结合,是提高职业教育教学质量的一种有效途径。
电气安装论文:建筑电气安装的技术要求与质量控制 摘要:随着我国社会经济的飞速发展,人们生活水平不断提高的同时也对建筑工程的质量提出了更高的要求,电气安装作为工程建设的一项重要内容,其施工技术水平的高低严重影响着整个工程的质量。本文将对建筑工程中的电气安装技术进行分析,并在此基础上对如何加强质量控制提出一些建设性的建议,以供参考。 关键词:建筑工程;电气安装;施工技术;质量控制;研究 建筑电气安装是一项非常复杂而又系统的工程,近年来随着在电气安装工程中的投资不断增加,电气安装工程技术也有了迅速的发展,对保证整个建筑工程的质量具有至关重要的作用。 一、建筑电气安装技术 1、施工前的准备 建筑电气安装设计阶段,设计人员应当对建筑安装设计提出一定的技术要求;电气安装人员再会同技术人员对安装、施工图纸进行会审,防止出现遗漏或发生错误,尤其是具体作业人员应当能够看懂施工图纸的内容和要求。建筑电气安装之前,应当详细认知电气安装的施工方法和施工进度计划,特别是粱柱、地面以及屋面的施工要求和连接方式,并校对自己所要采用的安装方法是否能够满足实际需要。在实际安装之前,应当与土建工程项目施工有效配合,认真做好管线和孔洞的预埋预留工作,同时还要注意防雷接地焊接等事项。土建结构和底板施工时,电气安装工程一定要配合土建工程进行预留预埋工作,即桥架穿越板、线槽、剪力墙孔洞等位置的预埋预留,同时还包括动力、智能电气管线以及照明线路的预埋和防雷接地焊接。 2、线路的敷设施工 线路敷设过程中,专业监理人员应当严格的把关,对于管材质量不符合要求的一律不准施工。尤其是导线的敷设方式、穿焊接钢管敷设、部位代号、桥架敷设、地板内暗敷、顶板内暗敷、墙内敷设、吊顶内敷设、钢线槽敷设、顶板面敷设等,一定要严格按照设计与规范的要求进行下料和配管。在配管加工过程中,应当认真把握好的是配管若有一个九十度的弯,则其弯曲半径应当不能小于管外径的四倍;若有2至3个九十度的弯,则其弯曲半径应当不能小于管外径的六倍,:暗配管弯曲的半径不能小于管外径的六倍:同时,埋入地下与混凝土之中的管子弯曲半径应当大于管外径的十倍。薄壁钢管与镀锌管的内径不大于二十五毫米的,可以选用规格不同的手动弯管器;内径应当大于或等于32毫米的钢管,可用液压弯管器。其中,p vc管可根据内径的大小选用规格不同的弹簧弯管,而且内径应当大于32毫米的管子煨弯。当对大量的专制弯管进行加热时,在管子弯曲之后,管皮不至于皱裂或变质。当p vc管子对接时,笔者建议可采用整料套管的方式进行对接,并对其粘接。薄壁钢管与镀锌管严禁使用割管器来切割钢管,钢锯的锯口不能倾斜,管口可用圆锉将毛刺打净。一般而言,直径不小于40毫米的厚壁管进行对接过程中,可采用焊接的方式,绝不允许管口对焊;直径不大于32毫米的管子应当套丝连接或者用套管螺钉进行连接,不可采用熔焊的方式进行连接,其中连接处与中间放接的线盒应当选用专用的接地卡进行跨接。 3、开关插座安装施工 在对建筑电气系统中的插座、开关以及吊扇钩盒进行预埋处理时,应当符合相关的安装要求,尤其是在施工定位过程中,更应当严格按照施工的基本要求进行。左右和前后的盒位所允许的偏差不能大于50毫米,而且同一室的成排位置灯具与吊扇的中心只能允许的偏差不超过5毫米,其中开关盒距离门框的距离一般在150至200毫米之间。在各项电气设备预埋和安装过程中,一定要根据现浇板厚度的具体要求。设置吊扇钩时,可用圆钢先弯成一个内径为35至40毫米的圆圈,将圆圈和钢筋慢慢的折成九十度的角,同时还要插入接线盒的底部中间位置,再根据板的厚度将剩余的钢筋头折成九十度的角,然后只需合理搭于板筋之上焊牢即完成安装施工。 二、建筑电气安装质量控制 1、电线管的敷设质量控制 存在问题:在实际施工过程中,因施工人员对规范不太了解,或者没有受过专业的培训,因此技术不过硬。实际操作过程中不认真的负责,一味的求工程车进度,再加上监督不利等因素的影响,导致一些问题的发生:薄壁管取代了厚壁管、黑铁管取代了镀锌管、pvc管取代了金属管;穿线管的弯曲半径一般都比较的小,同时也会出现弯皱和弯瘪的现象,严重时可能会出现死弯问题,管子的转弯不按照规定的设计要求;金属管的管口毛刺处理不干净 ,就对口进行焊接,或者丝扣的连接位置与通过中间的接线盒没有焊跨接钢筋;焊接的长度不够,或者点焊与焊穿管子的现象非常严重;镀锌管与薄壁钢管之间没有进行丝接,只是简单的使用焊接;钢管存在着不接地或者接地不牢的现象:管子的埋墙与埋地深度可能不够,尤其是预制板上的敷设管子交叉点太多,严重影响了土建工程的施工质量。解决策略:首先应当严格按照设计与规范的要求进行下料和配管,在此过程中监理专业人员应当严格的进行把关,对于不符合要求的管材不准其施工;配管加工过程中,明配管一般只有一个九十度的弯时,其弯曲的半径不能小于管外径的四倍;有2至3个九十度的弯时,其弯曲的半径应当小于管外径的6倍:暗配管弯曲半径应当大于管外径的六倍;埋入地下与混凝土之中的管子,其弯曲的半径不能小于管外径的十倍;镀锌管与薄壁钢管之中的内径大于25毫米的,可选用规格不同的手动式弯管器,一般其内径不能小于32毫米。pvc管子依据内径的大小,可选用规格不同的弹簧弯管,其内径不能小于32毫米。这也是当前我国建筑电气安装技术的重要要求,同时也是解决电线管敷设问题的重要策略。 2、电气调试质量管理 当建筑电气安装系统施工完毕以后,应当对该电气系统进行细致的调试,从而可以保障使用过程中的安全性与稳定性。在实际调试过程中应当注意以下事项:第一,一千mω表对盘柜绝缘电阻及电机电阻实施测试,同时还要求绝缘电阻的数值不能小于0.5mω:第二,要对电力电缆的两端相位进行检查,核查其是否相同,而且还要求电网的相序一定要相符,其两端可用标牌作为标记,绝缘电阻的测试值一定不能小于1mω:第三,要对电缆接线施工进行控制,接线一定要搞清楚,同时还要利用校线器作一次校线;所配导线和电缆的芯线端部均要作对应的回路编号;在相关电气设备运行之前,应当严格检查电机的外壳接地情况,看是否具有的一定的良好属性,同时还要电机运转的灵活性与旋转力、不能存在碰卡问题。第四,应当对电机单台进行送电试验,而且送电之前还要充分的调整好过载电流,并且还要将电气设备脱开进行空载试车。用温度计对电机的外壳及轴承温度进行检查,看其是否与相关的要求一致;一般而言,空载试验运行的时间以2个小时为宜,同时还要对试验结果做好记录;联锁系统的调试应当与机械的各项运行配合进行,这样可以有效的防止设备损害与事故的发生。 结语:总而言之,建筑电气安装技术水平的高低与质量控制的好坏,直接关系着整个建筑工程的质量及使用安全性,因此应当加强思想重视和技术创新,为我国建筑事业的发展保驾护航。 电气安装论文:对电气安装常见问题施工技术方法的研究 【摘 要】电气安装作为日常生活和工业生产必不可少的部分引得人们高度重视。如何提高其安装施工质量,来满足用户安全、适用的要求,成为电气安装技术人员应当重点研究的问题。本文结合实践经验,着重分析电气安装中常遇的问题,并针对这些问题提出了具体的施工技术方法。 【关键字】电气安装;问题;施工方法;技术;方法 一、电气安装施工中常见问题分析 1、电气设备、半成品、材料等安装选材问题 高质量的电气材料对设备正常运行起着至关重要的作用。然而出于种种原因,如技术人员专业知识有限,选用耐压低、绝缘电阻小、抗腐蚀性差的电缆,且内部接头多、造成绝缘层与线芯严密性差;采购人员为节约成本只注重价格忽略质量,购买便宜的照明、插座箱,使得几何尺寸达不到要求,钢板、塑壳厚度不够,耐腐蚀性达不到要求等,这些都会对后期的安装带来隐患。 2、电线管敷设问题分析 电气安装工程最复杂的就是电线管道的敷设,稍不留神就会出现错误,导致牵一发而动全身。安装中常见的问题有①管线护口未戴,穿线时损伤到导线绝缘层;②导线接头操作不规范,接触电阻超过额定限额;③不明白各管线的具体用途,用薄壁管代替厚壁管,黑铁管代替镀锌管等;④为节约管道在管内大量穿线;⑤管口毛刺不处理,杂质影响管道质量;⑥管道埋地深度不够,成捆成排的放置造成结构不安全等;此一系列问题在实际安装施工中,若不及时消除必会给安全埋下隐患。 3、线路连接存在的问题 线路连接是整个电气安装的命脉,要求美观、稳定、安全可靠。连接中诸如插座回路的接地保护线被连接成串联的现象,个人认为是十分危险的,因为根据电气原理当串联线路中间任一处意外断开时,其后所有插座将全部失去接地保护。还有的多股铜心线连接不搪锡,易造成线芯与线芯之间、线芯与连接端子之间连接不紧密,运行久后易氧化,产生过热现象,严重的会引起火灾。所以在实际施工中要避免这些疏忽掉的细节安装。 4、照明灯具、风扇、开关、插座的安装常见问题 灯具、风扇、开关、插座作为日常生活和工业生产中不可或缺的部分,其安装施工质量牢固、耐用会给生活带来很大的方便,给生产带来很大的利润。所以安装过程中一定要选择直径大的挂钩,避免扇叶距地高度不足而发生安全事故;避免开关切断零线造成触电事故,或开启方向不一;没根据用途选择了不合适的插座类型,接线时无规则无顺序造成接线混乱,给后期的检修带来不便。 5、配电箱安装问题 配电箱在整个电气安装中起着主导作用,然而在实际安装中会出现:配电箱体安装倾斜不垂直,导致面板边缘没有和壁面紧贴,影响其性能发挥;镶嵌在柱子里的盒体、箱体以及混凝土墙面不够垂直,影响整体感观;随意更改或减少固定用的零部件;箱内接地(pe)线、零线(pen)采用绞接连接,同一端子压多根导线;配电箱回路、功能不清,箱内布线零乱,导线没有余量等诸多不良安装,直接影响了整个电气部分的质量和安全运行。 6、防雷接地方面存在的安装问题 当代高层建筑或厂房最高处都会采取防雷措施,以有效的阻止建筑物遭受雷电侵害,保护人们的生命财产安全。避雷带的安装中常见问题:防雷接地极,焊接不符合规范要求;屋外高金属体和防雷装置的连接不可靠;接地极电阻测试点设置不符合要求;避雷带定位不合理,安装采用的材料不合理;变形缝没有安装补偿装置,接地电阻大等这些错误的安装都起不到未雨绸缪的作用。 二、解决安装常见问题的施工技术方法 针对上述安装中常见问题,列出具体的施工技术方法: 1、解决安装选材问题,就需要负责人重视监理的重要,及时有效地进行监督、督查工作,安装所用设备、器具和材料,其规格、型号和性能必须符合施工设计图纸及规范要求;同时也要提高采购人员的专业知识素质,严格把好质量关,做到货比三家或通过招标方式选择质量好、符合要求且物美价廉的设备或材料;此外在电气设备、半成品、材料进入安装施工现场后,有关人员要协同监理,再次检查产品是否符合规范要求等,发现异议材料要及时到当地有资质的检测部门去检验,合格后方能进入安装现场。 2、解决电线管道敷设问题,要求安装施工人员首先要有严谨的工作态度,严格按图施 工,确保固定的方法、所用的器材及位置符合规范规定;其次要充分发挥自身所学,做到仔细再仔细,穿线前认真检查管线护口,若发现漏戴的马上补齐;对导线的接头、管道的选择、管内穿几根电线、管道埋深多少等问题都要事先计划好,并严格按照批准的施工方案实施安装工作,坚决杜绝边施工边发现问题边解决问题的被动工作模式。 3、线路连接存在问题的解决方法:为避免pe线的串联连接,可以把pe支线与干线并联,用t型接法绞接6圈,然后在绞接处搪锡,再包缠绝缘胶布,即可达到规范要求,对于线径较小的,也可以通过压接来实现。各支线应采用压接或绞接后搪锡连接,多股导线的连接,宜采用搪锡铜接头压接,多股铜芯线与插接式端子连接前,端部应拧紧搪锡。 4、预防照明灯具、开关等安装问题的技术方法:①对民用建筑来讲,通常要确保灯具、吊扇挂钩的直径不小于8mm,扇叶距地高度不小于2.5m;②开关应切断相线,同一场所开关分合方向应安装一致。③因地制宜选择合适的插座,通常单相两、三孔插座,面对插座“左零右火”;单相三孔插座及三相四、五孔插座的上孔要与pe(pen)线相连。 5、避免配电箱安装问题的方法:在安装预埋时,要事先计算好安装的空间尺寸和位置,严格控制尺寸误差,避免因长度、标高不准确而凹入进去产生变形或倾斜的现象;其次,回路尽量做到编号完整、布线整齐,一次施工执行到位,达到牢固、美观的效果。此外在箱体内部安装中,要仔细检查线路绝缘性,箱内应设“地排”或“零排”;安装完毕后要及时清理箱内的杂物,最后再进行通电试运行工作。 6、避免防雷接地不当安装的方法:在安装避雷装置的过程中,要有专人负责,严格按照避雷带的设计要求进行,避雷接地极选用桩基筋、基础筋要焊接为一体,通过柱筋连接到避雷网;结构主筋绑扎、均压环与主筋引下线均应焊接跨接线,焊缝的处理要美观,要求平整、无气泡、无杂质;避雷带在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处,必须设置补偿器等装置;此外专用接地采用铜线时,要用铜套管压接且与接地体用端子相连接。 三、结论 电气安装施工质量的好坏直接影响设备的寿命和使用功能,施工前一定要将影响安装的问题考虑好,采取切实可行的措施,把安全隐患消灭在萌芽状态,使电气安装行业朝着可靠性、稳定性、经济性、美观性方面健康发展。 电气安装论文:装饰工程中电气安装时的存在问题与对策研究 摘 要:装饰装修工程中电气安装是整个工程的一个重要环节,关系到工程项目的使用功能和使用安全,对工程装修过程中一些常见质量问题进行了探讨,并提出了相应的对策。 关键词:装饰装修;电气;安装;存在问题;对策 装饰装修工程中电气安装是整个工程的一个重要环节,具有很强的专业性和技术性,关系到工程项目的使用功能和使用安全,工程项目由于电气安装质量不符合相关要求而造成事故的情况还是十分常见的,本文根据多年的工程实践,结合国家的有关规范、标准对工程装修过程中一些常见质量问题进行了探讨,并提出了相应的对策。 1.电气线路敷设时没有配合土建施工 电气线路敷设时不随土建进度配合施工,而在土建施工后,再随意剔槽打洞、断筋、或敷设在钢筋外侧,既影响土建的总体强度和钢筋的正确位置,又不能保证管路有足够的保护面。对此,电气线路要敷设时根据施工图纸的要求,结合土建的进度,正确的预埋管路和留洞。 1.1随墙(砌体)配管:砖墙、加气混凝土墙、空心砖墙配合砌墙立管时,该管最好放在墙中心;管口向上者要堵好。为使盒子平整,标高准确,可将管先立至距盒200mm左右处,然后将盒子稳好,再接短管。短管入盒、箱端可不套丝,可用跨接线焊接固定,管口与盒、箱里口平。往上引管有吊顶时,管上端应煨成90°弯直进吊顶内。由顶板向下引的管不宜过长,等砌隔墙时,先稳盒后接短管。 1.2大模板混凝土墙配管:可将盒、箱固定在该墙的钢筋上,接着敷管。每隔lm左右用铅丝绑扎牢。管进盒、箱要煨灯叉弯。往上引管不宜过长,以能煨弯为准。 1.3现浇混凝土楼板配管:先找灯位,根据房间四周墙的厚度,弹出十字线,将堵好的盒子固定牢然后敷管。有两个以上盒子时,要拉直线。如为吸顶灯或日光灯,应预埋木砖。管进盒、箱长度要适宜,管路每隔lm左右用铅丝绑扎牢,如有吊扇、花灯或超过3kg的灯具应焊好吊杆。 1.4预制圆孔板上配管:如为焦渣垫层,管路需用混凝土砂浆保护。素土内配管可用混凝土砂浆保护,也可缠两层玻璃布、刷三道沥青油加以保护。在管路下先用石块垫起50mm,尽量减少接头,管箍丝扣连接处抹铅油,缠麻拧牢。 2.敷设的管路弯曲处有折皱,凹扁及裂缝等现象。 有折皱、凹扁的管路,虽然带线能穿过去,但穿线有困难,勉强穿过去容易破坏导线的绝缘层,严重者线穿不过去。有裂缝的管子潮气易浸入,降低绝缘强度,严重影响导线的质量。 因此在施工过程中,严把质量关,首先管子应有生产单位提供的生产合格证和材质检测报告,在敷设过程中,电线保护管的弯曲处不应有折皱、凹陷和裂缝,且弯扁程度不应大于管外径的10%。 3.进人箱(盒)的排管长度不一,排列不齐或不到位。 进入箱体的管口若前后都有,排列不齐,使箱体的二层板极易顶住导线,而使导线的绝缘层受损,有的管路进入箱 (盒)不到位,或进入箱(盒)太长,影响箱体的质量。 对此管口入箱(盒)、暗配的黑色钢管可用跨接地线焊接固定在盒棱边上,管口不宜与敲落孔焊接,管口露出箱(盒)内壁应小于5mm,而且焊后应补涂防腐漆。明配钢管或暗配的镀锌钢管与箱(盒)连接应采用锁紧螺母或者护圈帽固定,用锁紧螺母固定的管端螺纹宜外露出锁紧螺母的丝扣为2~3扣,两根以上管入箱(盒)要长短一致,间距均匀,排列整齐。 盒、箱开孔应整齐并与管径相吻合。要求一管一孔,不得开长孔,铁制盒严禁用电气焊开孔,并应刷防锈漆,若用定型盒、箱体敲落孔大于管径时,可用铁皮垫圈垫严或用砂浆加石膏补齐,不得露洞。 进入箱体的管孔尽量往里开,使穿入的导线顺利地在二层板后并绑扎成束,敷设在箱体周边。 4.敷设的管路超过规定长度,没有加接线盒。 敷设的管路过长时会给扫管、穿线增大难度。 为了保证管路敷后,穿线顺畅,当电线保护管遇下列情况之一时,中间应增设接线盒或拉线盒,且接线盒或拉线盒的位置应便于穿线。 (1)管长度每超过30m,无弯曲。 (2)管长度每超过20m,有一个弯曲。 (3)管长度每超过15m,有两个弯曲。 (4)管长度每超过8m,有三个弯曲。 并且还要求管内不允许有导线的接头。 5.敷设后的金属管内有铁屑等杂物,管口有毛刺,管路连接处不平齐光滑。 金属管敷设后不清理,穿线时容易损伤导线绝缘,以致损坏线芯造成线路短路;严重的造成管路堵塞,导线穿不进去,影响工程质量。 因此管路敷设后在穿线前要做到:断管后要及时铣口,应用锉把管口锉齐,去掉毛刺,并在穿线前戴上护口。管路连接处要处理好,金属管路连接不允许采用对焊的方法。 6.敷设管路过建筑物、构筑物的沉降缝和伸缩缝时,未做补偿。 电气线路穿过建筑物、构筑物不均匀沉降或伸缩变形时,有可能导线穿不过去或导线未留有余量,致使导线会受到剪切和扭拉现象。 所以管路穿过建筑物、构筑物和设备基础处要加保护管。过沉降缝或伸缩缝时,应在其两侧各预埋一个接线箱,先把管的一端固定在接线箱上,另一侧接线箱底部的垂直方向开长孔,其孔径长宽尺寸不小于被接入管直径的2倍,两侧连接好补偿跨接地线。 7.暗敷管的保护层厚度不够。 暗敷管当保护层过薄时,电线管有可能露出抹灰层或者因锈蚀造成的抹灰面脱落,或在装修时容易把管子破坏,造成安全隐患,影响工程质量。 故当线路暗配时,电线保护管宜沿最近的路线敷设,并 应减少弯曲,埋入建筑物、构筑物内的电线保护管与建筑物、构筑物表面的距离不应小于15mm。 8.线路敷设时,电线保护管的弯曲半径不够。 弯曲半径过小时,会使穿线有困难,甚至穿不过去。因此当线路明配时,弯曲半径不宜小于管外径的6倍;当两个接线盒间只有一个弯曲时,其弯曲半径不宜小于管外径的4倍。当线路暗配时,弯曲半径不应小于管外径的6倍;当埋设于地下混凝土时,其弯曲半径不宜小于管外径的10倍。 装饰装修工程中电气安装的质量问题有很多,这里只例举了部分比较常见的质量问题,电气安装的质量直接影响工程项目的使用和安全,因此我们必须高度重视电气安装的质量,确保工程项目的的整体质量。 电气安装论文:浅论建筑电气安装过程中常见问题的认识与思考 摘 要:建筑电气安装是一项技术性很强,影响因子较复杂的工程,在安装过程中的多种问题都影响其安装质量和进度。只有找到问题所在,并采取相应的措施,才能保证供电系统的安全性、正确性和质量的可靠性。 关键词:建筑电气 安装 问题 措施 随着建筑工程的不断扩大与发展,建筑电气安装也逐渐向数字化、综合化方向发展。人们在追求舒适、安全的居住环境的同时,对建筑电气的安装也提出高质量、高效率的要求。经过几十年的发展,建筑电气系统的技术和产品也不断更新换代、日新月异,但是随之而引发的问题也是越来越多。这其中有设计图纸方面的原因,也有选购材料和安装过程中的问题,当然电气施工人员在安装各阶段中专业知识的缺少和责任心的欠缺也是其中主要的原因之一。要想从根本上解决这些问题就要详细的分析这类问题及其出现的原因,并且找到可行的方案来处理这些问题,才能达到保证施工质量和保障用户用电安全的目的。 1建筑电气安装常见问题 总结当前现代建筑电气安装过程中出现的问题有电缆、母线安装不符合规定;电线管预埋和敷设不符合规定;导线接、连线质量和色标不符合规定;配电箱的配线、安装不符合规定;开关、插座盒和面板方面的问题;灯具、吊扇安装、位置不符合要求;电缆、母线安装不符合要求;电话、电视系统的敷线、面板接线不符合规定等等。出现这类问题也主要由以下一个方面的原因。 2.设计图纸表意不明问题和相应措施 在整个的建筑工程中,每一步都会根据设计师的图纸一步一步进行,图纸是施工、安装阶段的前提和依据,电气安装也毫无例外。电气工程系统设备先进、管线繁锁,图纸设计者在设计中难免会出现错误亦或是漏洞,这些错误在电气安装过程中都会被放大,更多的时候,设计者不够专业或是对现场的情况并不是很了解都会造成这种问题。再者就是图纸设计者在图纸的表述中的偏差,现场的安装工作人员不能通过其简略描述而正确安装,这也是其中的一个原因。对于电气安装人员,必须详细消化图纸,对工程中的系统要做到心中有数,这样才能在现场发现问题、纠正错误。 3 材料质量问题和相应措施 材料是建筑电气安装中必不可少的,也是影响安装质量最为重要的因素之一。高品质的安装材料既可以节省资源和能源,又可以保证舒适、安全。例如,导线电阻率大、熔点低、性能差、绝缘差、温度系数较大;电缆耐压、耐温偏低、绝缘和抗腐蚀性差;开关、插座导电值与铭牌值有出入;塑料产品硬度和强度低、耐温、耐压低、安全性能差;导电金属片弹性不够强,接触不好,易磨损等等,都属于常见的材料问题。但是,由于材料设备的采购受多方面的限制,比如工程造价、材料属性、施工难度等各个方面的影响,在选择的过程中需各方面权衡,达到质量和效益的最优。 4 电线管预埋和敷设出现问题和措施 工程中电线管道错综复杂,所涉及的管道数目也有成千上万根,在电线管敷设工序上,施工企业对线路安装质量不够重视,企业内部质量保证体系通常“重主体、轻安装”,忽视安装环节。施工现场未配备专职电气质检员,管理失控,并且施工人员缺少专业技术训练,甚至无证上岗,对规范、标准不熟悉,就盲目施工,以上这些问题很容易引发故障。这种故障一旦出现解决就很麻烦,通常都会牵一发而动全身。所以在电线管预埋和敷设过程中要持有严谨的工作态度,严格按照规范行事。不能出现电线死结、凹痕、多层重叠等现象;在电线管和配电装置相连接时应考虑管口和箱体的固定,管线不应露出太长,不能出现管口不平、管线长短层次不齐等现象;预埋电线管时不应因为方便而仅用钳夹打结弯管口,而是用正规的塞头处理管口薄壁管不应代替厚壁管,黑铁管不应代替镀锌管。电线管预埋和敷设中的问题大都为细节问题,但往往可以从这些细节上看到工程的质量,细节上的漏洞和疏忽很可能就会为以后的安全埋下隐患,所以应足够重视这个方面的问题。 5接线盒、配电箱的安装问题和措施 配电装置、电力电缆、配电箱是电气安装中的三个重点设备,配电箱作为电气安装中的一个重要环节,其安装质量直接影响整个电气部分的质量。配电箱在安装过程中,容易出现以下一些问题:配电箱体没有垂直,导致面板边缘没有和壁面紧贴,故影响其性能发挥;镶嵌在柱子里的盒体、箱体以及混泥土墙面歪斜不正,很影响整体感观。在配电箱预埋的时候,需算好尺寸和位置,不应出现因配电箱坐标、标高不准确而导致其凹入墙面或移位、变形等问题,其次,回路尽量做到编号完整、布线整齐等效果,要根据一次施工到位的要求执行,要达到牢固稳定、美观的效果。并且在安装完成后,要仔细的检查绝缘是否完好,零线、地线是否有交接,检查完毕再送电。最后,配电箱内的杂物应及时清洁,并及时的采取防腐措施。 6防雷、接地的安装问题和措施 现代建筑在安装过程中都会采取防雷措施,避雷带的采用可以有效的阻止建筑物遭受雷电侵害。但在避雷带的安装中也会出现以下一些问题:避雷带定位不合理,采用的材料不合理;引下线和避雷带截面处理不合理;焊接质量差;屋外高金属体和防雷装置的连接不可靠;没有采取必要的防腐措施;变形缝无补偿装置,接地电阻大等。在安装避雷装置的过程中,应按照避雷带的设计要求进行,不能以小换大,以次充好,这样只会为安全埋下隐患;避雷角的定位应合理,应按照规范安装;焊缝的处理应达到平整、无气泡、无杂质等要求;避雷带在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处,必须设置补偿器等装置。 电气安装施工质量涉及多方多面,并且自始至终贯穿于安装施工的全过程。为了杜绝近几年来建筑工程施工中的频发事故,保证建筑电气工程施工质量,必须从各方面严把质量关,做好施工质量控制工作,保证为用户提供安全、舒适的电能。 总结 本文再现了建筑电气安装中常见的几种问题,指出了其问题所在,并且逐一提出了相应的改造措施,为建筑电气安装工作的顺利进行提供了有效的依据。 电气安装论文:建筑工程中电气的安装施工技术探讨 [摘要]本文结合个人参与的建筑电气设备安装施工案例,对电气工程安装施工的主要技术措施进行了阐述和探讨。 [关键词]电气安装 施工技术 质量控制 一、建筑电气安装技术探讨 1.施工前期准备 在建筑电气安装工程项目的设计阶段,由电气设计人员对建筑项目安装设计提出相关的技术要求。电气安装人员应会同施工技术人员审核安装和施工的图纸,以防遗漏和发生差错的现象,电气安装工人应该学会看懂相关的施工图纸。电气安装施工前,需要详细的了解电气安装施工进度计划和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互问的连接方式,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的电气安装施工相适应。在安装施工前,还必须加工制作和备齐电气安装施工阶段中的预埋件、预埋管道和零配件等基本设备。 2.配电设备安装工艺 配电箱是接受电能和分配电能的表量,也是电力负荷在现场的直接控制器。要使工程中的动力、照明以及弱电负荷能正常工作,配电箱的工作性能至关重要。工程中配电箱型号复杂、数量多,大部分配电箱还受楼宇、消防等弱电专业的控制,箱内原理复杂、设制严格。 所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于ip40,打开箱门后的防护等级不小于ip20,以上箱体按现场情况采用上(下)进上(下)出接线方式制作。 3.线路敷设工艺 (1)导线敷设方式、部位代号。sc-穿焊接钢管敷设、ct-桥架敷设、fc-地板内暗敷、cc-顶板内暗敷、wc-墙内敷设、acc-吊顶内敷设、sr-钢线槽敷设、ce-顶板面敷设,严格按设计和规范下料配管,专业监理工程师严格把关,管材不符合要求不准施工。(2)配管加工时要掌握。明配管只有一个90°弯时,弯曲半径≥管外径的4倍;2个或3个90°弯时,弯曲半径≥管外径的6倍;暗配管的弯曲半径≥管外径的6倍;埋入地下和混凝土内管子弯曲半径≥管外径的10倍。(3)镀锌管和薄壁钢管内径小于等于25mm的可选用不同规格的手动弯管器;内径≥32mm的钢管用液压弯管器;pvc管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管,内径≥32mm的管子煨弯,如大量加工时,可用专制弯管的烘箱加热,做到管子弯曲后,管皮不皱、不裂、不变质。pvc对接时,建议采用整料套管对接法,并粘接牢固。(4)镀锌管和薄壁钢管禁止用割管器切割钢管,用钢锯锯口要平(不斜),管口用圆锉把毛刺处理干净。直径≥40mm的厚壁管对接时采用焊接方式,不允许管口直接对焊,直径小于等于32mm管子应套丝连接,或用套管紧定螺钉连接,不应熔焊连接,连接处和中间放接线盒采用专用接地卡跨接。 4.开关插座的安装施工工艺 插座、灯具开关、吊扇钩盒预埋时,应符合相关安装图纸要求,在施工定位时,应该严格的施工基本要求:左右、前后盒位允许偏差≤50mm,同一室内的成排布置的灯具和吊扇中心允许偏差≤5mm,开关盒距门框一般为150-200mm。在预埋安装施工过程中,需要根据现浇板的厚度要求,设置吊扇钩用l0圆钢先弯一个内径35-40mm的圆圈形式,把圆圈与钢筋缓缓地折成90°角,插入接线盒底的中间位置,然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90°角,合理的搭在板筋上焊牢即可。模板拆除施工结束后,需要严格把把吊环折下,圆钢必须进行调垂直处理,位置需要在盒的中心,吊钩与金属盒清理干净,需要进行刷防锈漆防腐处理。 5.建筑物防雷工艺 建筑结构形式为钢筋混凝土结构,钢结构的连接采用焊接和螺栓连接,钢筋混凝土结构内的主钢筋采用焊接连接和直螺纹连接,所有金属件的连接方式及截面均满足防雷规范的要求,并与屋面焊接连通,因此可以直接作为防雷及等电位连接系统的引下线,引下线与基础接地装置焊接; 如果采用综合接地系统,接地电阻不大于1欧姆,其主体建筑利用结构柱、地梁、桩基、承台等内部的主筋连通作自然接地体,结构基础钢筋一律采用焊接、绑扎等可靠连接的方式,所有金属件的连接方式及截面均满足防雷规范的要求,并与引下线金属结构焊接连通,可以直接用作防雷及综合接地系统的自然接地装置。所有桩基、承台、地梁内钢筋应连成电气通路,并形成周边闭合回路。 如果建筑外墙均为幕墙结构,建筑物从室外地坪起,每层外墙处利用结构圈梁内外侧两根主钢筋焊接连通成环形作均压环、并预留接地端子板,将外墙上的幕墙框架等所有金属构筑物均接入均压环接地系统,每个金属物的接入不少于两点,以防止侧击雷的破坏。 二、安装施工中的质量控制 1.图纸是施工的前提和依据,只有详细核对图纸,对工程中各系统做到心中有数,才能发现问题和纠正错误,做到对工程质量的预控。 2.电气安装施工中必须根据已会审后的电气设计安装图纸和相关的技术文件,按照国家现行的电气工程安装施工及验收的规范、地方有关工程建设的相关法规文件等,经过相关审批的施工组织设计进行施工即可。安装施工中若发现相关的安装图纸问题应及时提出并严格执行处理,不允许未经同意私自变更设计。需要坚持严格执行和落实“三检”制,对于施工的关键部位实施旁站监理。 3.在建筑物内应将下列导电体作总等电位连接:pe干线、进户pen线;电气装置接地极的接地干线;建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道;条件许可的建筑物金属构件等,导电体等,等电位联结中金属管道连接处应可靠地连通导电。 4.注意时间和空间的配合,需要提前做好全面准备工作,组织必要的施工材料和技术人员,确保按期保质完成安装工作。要完成电气管道、供配电电缆、灯具、避雷设施的安装施工,这就要求在安装施工组织等方面要和电气安装专业施工员进行密切的配合方能处理好施工工作。 5.金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地(pe)可靠,且必须符合下列规定:金属电缆桥架及其支架全长应不少于两处与接地(pe)干线相连接;非镀锌电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线,接地线最小容许截面积不小于4平方毫米;镀锌电缆桥架间连接板的两端不跨接接地线,但连接板两端不少于两个有防松螺帽或防松垫圈的连接固定螺栓。 电气安装论文:室内装修电气线路设计安装 摘要:随着人们的物质文化生活水平不断提升,人们对生活质量的要求也越来越高,室内装修行业也成了一块巨大的蛋糕。但是在装修的工程中,有很多的电气安装混乱,电气设计不够规范的问题,由于电气安装不合格导致的火灾事故时常发生。本文着重探讨一下室内装修电气线路设计安装的问题。 关键词:导线;布线;灯具;开关;插座 一、导线的选择 导线的选择应根据住户用电负荷的大小而定,应满足供电能力和供电质量的要求,并满足防火的要求。用电设备的负荷电流不能超过导线额定安全载流量。 一般按每户住宅的用电量在4~10kw的水平,每户进户线宜采用截面积为10mm2的铜芯绝缘线,分支回路导线截面不应小于2.5mm2铜芯绝缘导线。对特殊用户则应特别配线。为使所有的用电装置都能够可靠接地,应将接地线引入每户居民住宅,接地线采用不小于2.5mm2的铜芯绝缘线。在房屋装修中,所有线路都应采用铜芯绝缘线穿管暗敷设方式。 特别需要注意的一点是,许多住户在装修时将室内的线路、开关等都更换一新并加大容量,往往忽略了进户线,这将影响居室的供电能力并带来不安全的因素。 二、室内布线 室内布线不仅要安全可靠的输送电能,而且要布置整齐、安装合理、固定牢靠,符合相关技术规范的要求。内线工程的开展应以不能降低建筑物的强度和影响建筑物的美观为前提。室内布线的施工设计要对给排水管道、热力管道、风管道以及通讯线路布线等位置关系给予充分考虑。 室内配线技术要求:①室内布线根据绝缘皮的颜色分清火线、中性线和地线。②选用的绝缘导线其额定电压应大于线路工作电压,导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。③配线时应尽量避免导线有接头。因为往往接头由于工艺不良等原因而使接触电阻太大,发热量较大而引起事故。必须有接头时,可采用压接和焊接,务必使其接触良好,不应松动,接头处不应受到机械力的作用。④当导线互相交叉时,为避免碰线,在每根导线上应套上塑料管或绝缘管,并需将套管固定。⑤若导线所穿的管为钢管时,钢管应接地。当几个回路的导线穿同一根管时,管内的绝缘导线数不得多于8根。穿管敷设的绝缘导线的绝缘电压等级不应小于500v,穿管导线的总截面积(包括外护套)应不大于管内净面积的40%。 三、灯具的设计安装 灯具的高度:室内灯具悬挂要适当,如果悬挂过高,不利于维修,而且降低了照度;如果悬挂过低,会产生眩光,降低人的视力,而且容易与人碰撞,不安全。灯具悬挂的高度应考虑:便于维护管理;保证电气安全;限制直接眩光;与建筑尺寸配合;提高经济性。 灯具布置前,应先了解建筑的高度及是否做吊顶等问题,灯具的基本功能是提供照明。在设计中应注意荧光灯比白炽灯光照度高,直接照明比间接照明灯具效率高,吸顶安装比嵌入安装灯具效率高。灯具遮光材料的透射率及老化问题也应在设计考虑范围之内,选择光效高、寿命长、功率因数高的光源,高效率的灯具和合理的安装使用方法,可以保证照度并节约用电。 灯具现一般推荐采用节能电灯,如稀土荧光灯、三基色高效细荧光灯、紧凑型荧光灯(双d型h型)、小容量卤、钨灯等。灯具的选择视具体房间功能而定,如起居室、卧室可用升降灯,起居室、客厅设置一般照明、灯饰台灯、壁灯、落地灯等。厨房的灯具应选用玻璃或陶瓷制品灯罩配以防潮灯口,并且宜与餐厅用的照明光显色一致。浴室灯应选用防潮灯口的防爆灯。卫生间、浴室的灯具应采用防潮防水型面板开关。 安装灯具时,安装高度低于2.4m时,金属灯具应作接零或接地保护,开关距门框0.15~0.2m,灯头距离易燃物不得小于0.3m;在潮湿有腐蚀性气体的场所,应采用防潮、防爆、防雨的灯头和开关;灯具安装时应牢固可靠,质量超过1kg时,要加装金属吊链或预埋吊钩;灯架和管内的导线不应有接头;灯具配件应齐全,灯具的各种金属配件应进行防腐处理。 四、开关的设计安装 安装开关时,应注意开关的额定电压与供电电压是否相符;开关的额定电流应大于所控制灯具的额定电流;开关结构应适应安装场所的环境;明装时可选用拉线开关,拉线开关距地2.8m,拉线可采用绝缘绳,长度不应小于1.5m;成排安装开关时,高度应一致;开关位置与灯位相对应,同一室内开关的开、闭方向应一致;开关应串联在通往灯头的相线上;安装开关时,无论明装还是暗装,均应安装成往下扳动接通电源,往上扳动切断电源。 五、插座的设计安装 安装插座时,应注意插座的额定电压必须与受电电压相符,额定电流大于所控电器是额定电流;插座的型号应根据所控电器的防触电类别来选用;双孔插座应水平并列安装,不可以垂直安装,三孔或四孔插座的接地孔应置于顶部,不许倒装或横装;一般居室、学校,明装不应低于1.8m,车间和实验室距地距离不应低于0.3m。 插座宜固定安装,切忌吊挂使用。插座吊挂会使电线受摆动,造成压线螺丝松动,并使插头与插座接触不良。对于单相双线或三线的插座,接线时必须按照左中性线、右相(火)线,上接地线的方法进行,与所有家用电器的三线插头配合。 布置插座要充分考虑家庭现有的和未来5~10年可能要添置的家用电器,尽可能多安排一些插座,避免因后期发现插座不够用而重新改造电气线路,将电气事故隐患的概率降到最低。同时住宅内的插座应全部设置为安全型插座,在厨房、卫生间灯比较潮湿的地方应加上防潮盖。 客厅、卧室、厨房、餐厅,卫生间插座的安装高度及容量选择: 客厅:客厅插座底边距地1.0m较为合适。既使用方便,也能与墙裙装修协调,即使有的住户不搞墙裙装修,又能保持统一。另外,小于20m2的客厅,空调机一般采用壁挂式,那么这个空调机插座底边距地为1.8m。如客厅大于20m2,采用柜机插座高度为1.0m,客厅插座容量选择是:壁挂式空调机选用10a三孔插座,柜式空调机选用16a三孔插座,其余选用10a的多用插座。 卧室:住户在卧室装修中,用装饰板搞墙裙的比较少,故建议空调电源插座底边距地为1.8m,其余强、弱电插座底边距地0.3m。空调机电源选用10a三孔插座,其余选用10a二、三孔多用插座。 厨房:厨房是人们制作饭菜的地方,家用电器比较多。主要有冰箱、电饭煲、排气扇、消毒柜、电烤箱、微波炉、洗碗机、壁挂式电话机等。根据给排水设计图及建筑厨房布置大样图,确定污水池、炉台及切菜台的位置。在炉台侧面布置一组多用插座,供排气扇用,在切菜台上方及其它位置均匀布置6组三孔插座,容量均为10a。厨房门边布置电话插座一个,以上插座底边距地均为1.4m。 餐厅:餐厅是人们吃饭的地方,家用电器很少,冬天有电火锅,夏天有落地风扇等,沿墙均匀布置2组(二、三孔)多用插座即可,安装高度底边距地0.3m,容量为10a。装一个电话插座,安装高度底边距地1.4m。 卫生间:卫生间是人们洗澡、方便的地方。家用电器有排气扇、电热水器、电话机等。一个10a多用插座供排气扇用,1个16a三孔插座供电热水器用,底边距地均为1.8m,尽量远离淋浴器,必须采用防溅型插座。电话机插座底边距地1.4m。装电话机的原因是人们在洗澡或方便时,仍然能与外界保持联系,使用方便。 电气安装论文:浅谈电气安装工程施工技术 [摘要]本文从十个方面介绍了施工过程中电气系统的制作和施工方法,阐述了一些如何保证质量的措施。 [关键词]电气系统 施工方案 技术措施 一、土建装修要求 配合土建施工预留预埋时,应首先弄清土建装修要求,如建筑标高、装饰材料及抹灰装饰厚度,以此来调整预留预埋的高度和深度。混凝土内暗敷线管焊接或绑扎应严密、牢固,暗配盒、箱应在其对应的模板处,用防锈漆或其它有区别的油漆做好标志,引出混凝土墙、地面的管子要顺直,两根以上管引出时应排列整齐。所有管口应平齐、光滑无毛刺,并堵严密,不同专业的配管用不同标记和图纸相符的编号,严防漏配。 二、钢管暗配一般要求 敷设于多尘和潮湿场所的电线管路、管口管子连接外均应做密封处理;埋入地下的电线管路不宜穿过设备基础,在穿过建筑物时,应加保护管;敷设可挠管超过下列长度,中间应装设分线盒:管子全长超过30m,无弯曲时;管子全长超过20m,只有一个弯时;管子全长超过15m,只有两个弯曲;管子全长超过8m,有三个弯时;盒、箱开孔整齐,管孔不得开长孔,应采用手电钻或液压开孔器进行开孔,孔径与管径相吻合,严禁使用电气焊进行开孔。 三、pvc电线管暗配要求 线管暗敷时,以最近的线路进行敷设,且尽量减少弯头的数量,以便管内穿线时减少阻力;暗敷线管的弯曲半径不小于管外径的6倍,弯管时采用专用弯管弹簧,用力均匀,弯头上严禁有折皱、裂纹;线管绑扎应牢固,绑扎间距不大于1米,线管的保护层厚度不小于15mm;暗敷于砌体内的pvc电线管,补槽时填充水泥砂浆的强度等级不小于m10作抹面保护,其厚度不小于15mm;所有进盒的电线管,必须采用锁扣连接,并做到一管一孔,没有线管进入的盒面上的敲落孔应保证完好无损。 四、线槽、桥架安装 金属线槽和桥架安装时,应拉线安装支吊架,保证支吊架在同一直线上。各功能用房内的水平槽架安装应加防震措施;桥架上支架的固定点间距应不大于2米,固定桥的支架必须牢固、美观;桥架的连接有外连接和内连接两种,螺栓采用方径螺栓,且螺母放在桥架的外侧;不同电压、不同用途的电缆不宜敷设在同一桥架内,如受条件限制确需安装在同一桥架内时,应采取隔板隔开;电缆桥架必须有可靠的接地;垂直敷设的电缆其垂直度允许偏差在5mm以内。 五、金属软管敷设 钢管与电气设备、器具间的电线保护宜采用金属软管,金属软管长度不宜大于2m;金属软管,不应退绞、松散,中间不应有接头,与设备、器具连接时,应采用专用接头,连接处应密封可靠;金属软管的安装应符合下列要求:弯曲半径不应小于软管外径的6倍;固定点间距不应大于1m,管卡与终端弯头中点的距离宜为300mm;与嵌入式灯具或类似器具连接的金属软管,其末端的固定管卡,宜安装在自灯具、器具边缘起沿软管长度的1m处。 六、管内穿线安装要求 钢管在穿线前,应首先检查各个管口的护口是否整齐,如有遗漏或破损,均应补齐或更换。当管路较长或转弯较多时,要在穿线的同时往管内吹入适当的滑石粉。穿线时,同一交流回路的导线,必须穿入同一管内,不同回路、不同电压以及交流与直流的导线,不得穿入同一管内。 七、电缆敷设 (1)电缆敷设前,要认真检查电缆型号、规格与设计是否相同,外观是否有扭绞,压扁,保护层断裂等缺陷。高压电缆敷设前做耐压及泄漏试验,低压电缆要用500兆欧表测量其绝缘情况,合格后方可敷设。(2)敷设时在终端头及接头附近要有余留长度,直埋电缆应在全长上留少量长度,并做波浪形敷设。温度低于0℃时,不许进行敷设,否则要有计温措施,电缆的弯曲半径不应小于10倍电缆直径。(3)敷设时不应进行交叉,电缆应排列整齐并加以固定,及时装设标志牌,直埋电缆沿线及其接头处应有明显的分位标志或牢固的标志。电力力缆和控制电缆应分开控制,力缆和控缆若敷设于同一侧支架上时,应将力缆放在控缆上面,直埋电缆上下须铺些小于100mm厚的软土或沙层,并盖以砖块或混凝土保护板,其覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm。(4)电缆终端头和接头制作时,应严格遵守工艺规程,应在气候良好的条件下进行,并有防尘和外来污物的措施。(5)电缆终端头与接头从开始剥切到制作完毕,必须连续进行一次完成,以免受潮。剥切电缆时不得伤及芯线和绝缘,包缠绝缘时应注意清洁,防止灰尘和潮气进入绝缘层,力缆终端头、电缆接头的外壳与该处的金属护套及绝缘层均应良好接地,接地线采用铜绞线,其截面不宜小于10cm2。 八、配电箱、柜安装 配电箱、柜安装应在土建地面施工完后进行,墙柱上明装箱也应在土建施工完后进行,而暗装配电箱、接线箱应在土建抹灰装饰前,根据抹灰厚度进行。 配电箱、柜安装位置应准确,部件齐全,箱体开孔合适,切口整齐,暗式配电箱盖紧贴墙面,零线经汇流排接,无绞接现象,油漆完整,盘内外清洁,箱盖、开关灵活,回路编号清晰,接线整齐,pe线安装明显牢固。配电箱、接线箱、分线箱如有引出管而需开孔时,必须使用开孔器,严禁用电、气焊开孔。 九、照明器具安装及接线 照明器具安装,应在土建装饰完成后进行,单股导线可直接与器具连接,多股导线应搪锡并压接线鼻子后与器具连接,插座相序为左零右火上接地,开关应为火进控出再接灯,大型灯具有安全保证措施,特殊场所灯具应有减震措施,各种箱盘及大型灯具有可靠接地。照明器具的型号、规格必须符合设计要求,安装标高符合设计和施工规范的要求。成排照明灯具安装时,其中心线允许偏差不大于5mm,导线进入灯具处绝缘良好且留有余量,接触严密。成排开关面板时,高度应一致,高低差不大于2mm,同一楼层开关、插座高度应一致,允许偏差不大于5mm。 十、防雷接地 工艺流程:接地体接地干线引下线暗敷均压环避雷避雷网电阻测试自然基础接地体安装. 电气安装论文:对电气安装工程施工方法及技术措施的研究 摘要:电气安装工程主要由线管、线盒的预留预埋,管内穿线,电缆敷设,照明器具安装配电箱(柜)的安装,设备接线,防雷接地安装,电气系统调试等几个分项组成。 关键词:电气安装 施工 0 引言 随着科技的不断发展,电气安装工程的项目也日新月异,本文就在实际施工操作中所掌握的知识,简单研究介绍了一下电气安装中强电的施工方法和技术措施。 1 电气安装施工工序 安装准备管路预制加工箱盒定位管路连接穿带铁丝扫管带护口穿线电缆敷设配电箱安装照明器具安装防雷接地安装系统调试。 2 电气安装工程主要施工方法和技术措施 2.1 配合土建施工预留预埋时,应首先要弄清楚建筑标高、装饰材料及抹灰装饰厚度,以此来调整预留预埋的高度和深度。混凝土内暗敷线管应沿最近的线路敷设,并应减少弯曲。埋入建筑物、构筑物的线管与建筑物、构筑物表面的距离不应小于15mm。暗配盒、箱应在其对应的模板处,用防锈漆或其它有区别的油漆做好标志,引出混凝土墙、地面的管子要顺直,两根以上管引出时应排列整齐。管子切断后,断口处应与管轴线垂直,管口应挫平,刮光使管口整齐、光滑无毛刺,并封堵严密。 2.1.1 钢管暗配:敷设于多尘和潮湿场所的电线管路、管口管子连接外均应做密封处理;进入落地式配电箱的电线保护管,排列应整齐,管口应高出配电箱基础面50~80mm。 埋入地下的电线管路不宜穿过设备基础,当必须穿过时,应采取保护措施。管与盒在焊接连接时,应一管一孔顺直插入与管相吻合的敲落孔内,伸进长度最好为3~5mm,应在管与盒的外壁相接触处焊接,焊接的累计长度不宜小于管外周长的1/3。 2.1.2 pvc电线管暗配:pvc电线管耐腐蚀,但易变形老化,且机械强度不如钢管好,它常适用于室内有酸、碱等腐蚀介质的场所,不得在高温和易受机械损伤的场所敷设。线管暗敷时,以最近的线路进行敷设,且尽量减少弯头的数量,以便管内穿线时减少阻力;电线保护管的弯曲处不应有褶皱、凹陷和裂缝,而且弯曲程度不应大于管外径的10%。线管的弯曲半径也应符合规定,当线管暗配时弯曲半径不应小于管外径的6倍;当线管埋设于地下或混凝土内时,它的弯曲半径不应小于管外径的10倍。暗敷于砌体内的pvc电线管,补槽时填充水泥砂浆的强度等级不小于m10作抹面保护,其厚度不小于15mm;所有进盒的电线管,必须采用锁扣连接,也应做到一管一孔,没有线管进入的盒面上的敲落孔应保证完好无损。 2.2 管内穿线: 2.2.1 清扫管路 在管内穿入导线前,应进行一次扫管,清除管内残留的积水及杂物。一般可在钢丝上绑上破布,来回拉几次,将管内杂物和水分擦净。特别是对于弯头较多或管路较长的钢管,为减少导线与管壁的摩擦,应随后向管内吹入滑石粉,以便穿线。 2.2.2 穿引线 穿引线也是检察管路是否畅通,管路的走向及盒、箱的位置是否符合设计及施工图的要求。在管路较长或转弯较多时,可以在敷设管路的同时将引线一并穿好。穿引线受阻时,应用两根铁丝同时搅动,使两根铁丝的端头互相钩绞在一起,然后把引线拉出。 2.2.3 导线在管内严禁有接头和扭结,也不得将导线接头埋入箱底板后的墙体,如有接头必须在箱、盒内。导线在盒、箱内应预留长度。在接线盒、开关、插座及灯头盒内导线的预留长度应为150mm,在配电箱的预留长度应为配电箱周长的1/2,出户导线的预留长度应为1.5米。共用导线在分支处,可不剪断导线而直接穿过。 2.2.4 穿入管内的导线应分色分相。l1相为黄色,l2相为绿色,l3相为红色,(中性线)为淡兰色,pe保护线为黄/绿双色。穿线时根据各相用电负荷情况,l1、l2、l3相之间作适当调配,确保各相之间负荷平衡。 2.3 电缆敷设: 2.3.1 电缆敷设前,要认真检查电缆型号、规格与设计是否相同,电缆的外观应无损伤、绝缘良好、必要时还要进行超潮湿判断。直埋电缆还应经过实验,合格后方可使用。 2.3.2 电缆封端应严密,并根据要求做绝缘试验,6kw以上的电缆应做交流耐压和直流泄漏试验;1kw以下的电缆用兆欧表测试线间和线对地间绝缘电阻,必须大于0.5兆欧并做好记录。 2.3.3 敷设时不应进行交叉,电缆应排列整齐并加以固定,及时装设标志牌,直埋电缆沿线及其接头处应有明显的分位标志或牢固的标志。高低压电力电缆、强电与弱电控制电缆应按顺序分层配置,一般应按由上而下配置,电缆和控制电缆若敷设于同一侧支架上时,应将力缆放在控缆上面。控制电缆在普通支架上,不宜超过一层;桥架上不宜超过三层。交流三芯电力电缆,在普通支吊架上不宜超过一层;桥架上不宜超过二层。 2.3.4 电缆终端头和中间接头制作时,应由经过培训的熟悉工艺的人员进行;在制作过程中要严格遵守制作工艺规程;室外制作电缆头时,应在气候良好的条件下进行,并应有防止尘土和外来污物的措施。 制作电缆终端和接头前应看电缆绝缘状况是否良好,有无受潮;附件规格应与电缆一致,零部件应齐全无损伤,密封材料不得失效。 电缆终端头与接头从开始剥切到制作完毕,必须连续进行一次完成,以免受潮。剥切电缆时不得伤及芯线和绝缘,包缠绝缘时应注意清洁,防止灰尘和潮气进入绝缘层,力缆终端头、电缆接头的外壳与该处的金属护套及绝缘层均应良好接地,接地线采用铜绞线,其截面不宜小于10cm2。 2.4 配电箱、柜安装 配电箱、柜安装应在土建地面施工完后进行,墙柱上明装箱也应在土建施工完后进行,而暗装配电箱、接线箱应在土建抹灰装饰前,根据抹灰厚度进行。 配电箱、柜安装位置应准确,部件齐全,箱体开孔合适,切口整齐,暗式配电箱盖紧贴墙面,零线经汇流排接,无绞接现象,油漆完整,盘内外清洁,箱盖、开关灵活,回路编号清晰,接线整齐,并绑扎成束。配电箱、接线箱、分线箱如有引出管而需开孔时,必须使用开孔器,严禁用电、气焊开孔。 2.5 防雷接地 按一般要求所有电气设备正常不带电,而事故情况下可能带电的金属外壳,均应做良好的接地或接零,变压器中性点、外壳、开关及操作机构的金属底座、电缆、电缆头金属外皮、电缆保护管及所有金属支架,都必须可靠接地,其接地电阻不得大于1欧姆。防雷接地应由专人负责,结构主筋绑扎时应焊接跨接线,均压环与主筋引下线也应焊接跨接线;建筑物门窗如需接地时,在焊接引下线时,预留接地端子,并与门窗相连接;专用接地采用铜线时,则需用铜套管压接,与接地体用端子连接。 3 结束语 在施工中,电气安装的施工方法与技术是一个电气技术人员应有的技能,除了了解国家的有关规定、规范外实践中的经验积累也是不容忽视的,只有在实际工作中不断学习才能真正提高自己。 电气安装论文:建筑电气安装工程应把握的几个要点 【摘要】:结合自己的工作实践,就建筑电气安装工程应把握的几个要点进行了分析。 【关键词】:电气;安装;要点 为了保证建筑整体运行的先进性,发挥其整体稳定作用,强、弱电系统的先进性、合理性至关重要。电气工程是一个复杂的系统工程,各系统本身设备精密,结构复杂,技术先进,安全可靠,自动化程度高。在某大楼的电气工程施工中,我们根据工程质量、工期目标,着重抓住以下几个关键环节。 一、协调配合 1. 及时办理交接手续 专业队伍一进场,总包单位就要求限时接管,办理交接手续。而专业队伍从自身效益出发,匆忙办理交接手续怕漏项,总是一边施工一边交接,拖延时间。针对这个问题,管理人员一方面要要求专业队伍增加人力,抓紧办理交接手续,另一方面要做总包方工作,办交接手续后对漏做的管盒,只要是图纸上有的,一定要补做。 2. 现场督促补管 在穿线过程中,经常遇到管路不通和漏做管盒的问题,开始总包方对漏做的管盒处理比较容易接受,时间一长,就表现出不耐烦的情绪,拖着不补。为此,强、弱电各专业施工方应将漏做的管盒一次查清。施工方要不怕麻烦,分清强电和弱电的施工设计图纸界面,多找有关人员交流,深入现场,找部位,发现问题随时处理,防止出现互相指责、推诿的局面。 3. 各专业队的耐心磨合 跨专业之间的施工、调试、需要仔细安排,早作分析,协调进行。如:在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业间的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和通风、水电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相指责、互相埋怨的情况。管理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促通风、水电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。 二、机械设备 1. 配电装置 配电装置是电气工程的核心,一旦出了毛病,人员和设备就无法正常工作,造成供电可靠性下降,整个工程失去安全感。为此,对配电装置从设备进货到安装调试,都要毫不放松,严格按图施工和规范验收。大楼内变压器、高压开关柜、低压开关柜等设备都比较先进,其生产厂家一般较具规模,但还是会出现技术性问题的。在实际工作中,经过认真检查,常常会发现低压开关柜内回路开关的动作整定电流与设计不符,供货的开关大小满足不了要求等现象。因为整定电流是保护下级设备和电缆的动作值,整定电流小了,开关容易跳闸、停电;整定电流大了,系统出现过载和非金属性短路时开关不跳闸,造成人员和设备的安全事故,施工中来不得半点马虎。在施工过程中应仔细检查,核对图纸,消除事故隐患。 2. 电力电缆 电缆是输送电能的载体,若质量不高,就会造成火灾等事故的频繁发生。工程中使用的电缆绝大多数是沿竖井、桥架和沟道铺设,电缆集中、数量多,规格从4mm2至185mm2的三芯至五芯电力电缆不等,如不分门别类,严格审查,就会出现施工混乱、以次充好,造成运行中电缆过热、发生危险的现象。 3. 配电箱 工程中配电箱型号复杂、数量多,大建部分配电箱还受楼宇、消防等弱电专业的控制,箱内原理复杂。电气系统各专业又有自己的使用特点,在设计中受各方干扰的情况较多,会造成设计修改通知单增加,配电箱内的设备和回路修改多。若施工单位在订货时只考虑按蓝图订货而忽视修改,在安装时只顾对号入座而不仔细地进行技术审核,就满足不了有关专业功能的要求。电气安装工长应对现场的配电箱按设计修改通知单逐一核对,纠正开关容量偏大或偏小、回路数不够等的错误。电气设备的上下级容量配合是相当严格的,若不符合技术要求,势必造成系统运行不合理、供电可靠性差,埋下事故的隐患。 4. 弱电设备功能 大楼内弱电设备多,专业性强,每个弱电子系统均有专门的技术人员安装调试,管理人员在抓好线管、线槽施工质量的同时,着重对系统设备的功能进行监控。在签订合同过程中,专业队伍为了竞争夺标,往往提出许多实现系统的功能和测控点,而报价又不高,以增加竞争优势。在施工时,为了省钱,往往会去掉某些功能,忽略一些测控点。管理人员若不严格按合同办,就会使工程少测控点、缺功能。 三、质量控制 1. 施工准备阶段 图纸是施工阶段的前提和依据,只有详细消化图纸,对工程每一系统做到心中有数,才能在现场发现问题和纠正错误,做到对工程质量的预控。电气工程系统设备先进、管线繁锁。在电气施工前的每一阶段,都要仔细地审图和校图,特别是对每一份设计修改通知单,都要认真地进行管理,逐一描绘到蓝图上。只有这样,才能保证系统的安全性、正确性和质量可靠性。土建施工前,电气安装人员应会同土建施工技术人员共同审核土建和电气施工图纸,以防遗漏和发生差错,电气工人应该学会看懂土建施工图纸,了解土建施工进度计划和施工方法,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的土建施工相适应。 2. 基础施工阶段 在基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预留预埋工作。这一工作要求电专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建,提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 3. 主体施工阶段 既定的质量目标如何具体来实现呢?私以为:作为施工人员,首先必须分清工程中的重点环节。在电气质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节后以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程除了设备材料的质量外,还要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段地做好电管敷设工作,这是整个电气安装工程的关键工序,做得不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程的后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以免振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 4. 装修施工阶段 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为这是电气人员按此线确定管路预埋的位置及确定各种灯具、开关插座的位置、标高。在抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳注好。将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿上带线,堵好管盒。抹灰时,配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 四、结束语 建筑电气安装工程质量的好坏是直接影响建筑工程质量的一个重要因素,这就对电气安装工程的设计和施工人员提出了更高的要求,把电气安装工程放在重要的位置上,抓好电气安装工程的质量管理工作,确保电气安装工程质量,保证电气施工工程的安全可靠,保证建筑整体运行的先进性和稳定性。 电气安装论文:对建筑电气安装工程存在的质量问题探讨 摘要:电气安装工程质量问题是建筑施工中经常发生并普遍存在的,由于量大面广,因此对建筑工程质量危害很大,是进一步提高工程质量的主要障碍。就如何加强对质量问题的防范,进一步提高工程施工质量;就电气安装工程部分质量低的防治方法提出一些相应的对策。 关键词:建筑;电气;安装;质量;防治 1、电气安装工程质量低产生的原因 (1)从事电气安装的人员技术素质差。 (2)电气材料市场混乱,把关不严。好多工程都是私人承包,在利益驱动下,大量不合格材料用到工程上,严重影响工程质量。 (3)施工 企业 对电气安装质量不够重视。企业内部质量保证体系往往“重主体、轻安装”,忽视安装环节。 (4)土建、电气两个专业配合不够。土建施工人员不按设计要求配合电工完成预留过程,致使许多配电箱的安装上下挤砖,歪歪斜斜,开关距门太远,一个房间的插座不在一个水平线上,既不美观又不能满足使用功能,给安装和使用都造成很多困难。 2、电气安装工程存在的质量低举例与防治对策 2.1 室内敷设钢管 (1)存在问题。 ①管道不进箱、盒或插人箱、盒内长度不符合规范要求;②管口有毛刺,管口不防护,致使管道堵塞;③弯曲半径太小,有扁、凹、裂现象;④管道外水泥砂浆保护层太薄,造成墙地面顺管路裂缝;⑤管煨弯及焊接处不作防腐处理;⑥箱、盒任意开孔,不齐整;安装电器后箱盒内垃圾未消除;(7)管道敷设过长且弯曲部位过多,超过规范要求。 (2)防治措施。 ①管道必须进人箱、盒,不得留有空隙,并在箱盒内外用螺母锁住,如管子进入箱盒长度不一致,应用钢锯锯齐。②施工人员在锯管时,要及时用圆锉将管口锉出喇叭口,管道安装完毕,要及时用纸堵住管口或用厚布包扎管口,避免土建施工时砂浆进人,堵塞管道。③弯管时,要用定型弯管器,将管子的焊缝放在内侧或外侧,弯曲时逐渐向后移动煨弯器,对于管径在25mm以上的管子,应采用分离式液压煨管器,灌砂火煨或直接选用定型弯头,配管时,管子最小弯曲半径应是管径的6倍。④加强图纸会审,将交叉敷设的管路降低至最大限度,暗敷管表面要有15mm以上的素砼保护,以防止产生裂缝。⑤加强检查,及时做好金属线管的防腐处理。⑥箱,盒开孔必须使用开孔机,不得用电焊任意切割开孔,及时消除箱、盒内脏物,并用接线盒盖将箱、盒临时盖好,待土建施工结束后,拆去盒盖,安装电器设备。 ⑦管道超过下列长度时,中间应加装接线盒。 3、电气施工单位资质及承包工程范围问题 3.1 存在问题 部分工程(特别是规模较小的工程)不按建设程序办事,私雇资质等级不符合要求的设计人员及施工单位(或个体户)设计或承包工程。由于设计和施工人员技术水平有限,致使一些安装工程达不到规定指标的要求。 3.2 预防措施 电气安装是一项专业性很强的工种。一般来讲,10kv及以上的输变电、供电工程由施工单位总承包后,专项分出由当地供电局承包。10kv以下的供电工程分包给水电安装单位。为保证施工质量,监理部门应协助建筑单位认真审查承包和分包单位的资质,提出审查意见,按照公平竞争的原则,选好施工单位。 4、常用电气主要设备和材料问题 4.1质量问题 ①无产品合格证、生产许可证、技术说明书和检测试验报告等文件资料;②导线电阻率高、熔点低、机械性能差、截面小于标称值、绝缘差、温度系数大、尺寸(每卷长度)不够数等;③电缆耐压低、绝缘电阻小、抗腐蚀性差、耐温低。内部接头多、绝缘层与线芯严密性差;④动力、照明、插座箱外观差,几何尺寸达不到要求,钢板、塑壳厚度不够,影响箱体强度,耐腐蚀性达不到要求;⑤开关、插座导电值与标称值不符,导电金属片弹性不强,接触不好,易发热,达不到安全要求,塑料产品阻燃低、耐温、安全性能差等;⑥灯具、光源粗制滥造,机械强度差,防锈防腐性能差,使用寿命短等;⑦各种电线管壁薄,强度差,镀锌层质量不符合要求,耐折性差等。 4.2 预防措施 (1)领导重视,监理人员、采购人员要把好质量关。可通过考查,直接到有一定生产规模、信誉好、产品过硬的厂家进货,减少中间环节。 (2)电气设备、材料进入施工现场后,保管员协同监理工程师,首先检查货场是否符合规范要求,核对设备、材料的型号、规格、性能参数是否与设计一致。 (3)对主要材料,应有出厂合格证或质量证明书等。对材料质量发生怀疑时,应现场封样,及时到当地有资质的检测部门去检验,合格后方能进入现场投入使用。 5、防雷接地不符合要求 5.1 存在问题 ①引下线、均压环、避雷带搭接处有夹渣、虚焊、焊缝不饱满等缺陷。②焊渣不敲掉、避雷带上的焊接处不刷防锈漆。③用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。④直接利用对头焊接的主钢筋作防雷引下线。 5.2 原因分析 ①操作人员责任心不强,焊接技术不熟练,他们多数人是电工班里的多面手焊工,对立焊的操作技能差。②现场施工管理员对国家施工及验收规范gb50169 2《接地装置》有关规定执行力度不够。 5.3 预防措施 ①加强对焊工的技能培训,要求做到搭接焊处焊缝饱满、平整均匀,特别是对立焊、仰焊等难度较高的焊接进行培训。②增强管理人员和焊工的责任心,及时补焊不合格的焊缝,并及时敲掉焊渣,刷防锈漆。③根据gb50169 2《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》规定,避雷引下线的连接为搭接焊接,搭接长度为圆钢直径的6倍,因此,不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外,作为引下线的主钢筋土建如是对头碰焊的,应在碰焊处按规定补一搭接圆钢。 6、措施与建议 (1)严格把握建筑电气安装工程施工要点。①应根据用电设备位置,确定管线走向、标高及开关、插座的位置。②电源线配线时,所用导线截面积应满足用电设备的最大输出功率。③暗线敷设必须配管。当管线长度超过15m或有两个直角弯时,应增设拉线盒。④同一回路电线应穿入同一根管内,但管内总根数不应超过8根,电线总截面积(包括绝缘外皮)不应超过管内截面积的40%。⑤电源线与通讯线不得穿入同一根管内。⑥电源线及插座与电视线及插座的水平间距不应小于500mm。⑦电线与暖气、热水、煤气管之间的平行距离不应小于300mm,交叉距离不应小于100mm。⑧穿入配管导线的接头应设在接线盒内,接头搭接应牢固,绝缘带包缠应均匀紧密。⑨安装电源插座时,面向插座的左侧应接零线(n),右侧应接相线(l),中间上方应接保护地线(pe)。⑩当吊灯自重在3kg及以上时,应先在顶板上安装后置埋件,然后将灯具固定在后置埋件上。严禁安装在木楔木砖上。b11连接开关、螺口灯具导线时,相线应先接开关,开关引出的相线应接在灯中心的端子上,零线应接在螺纹的端于上。b12导线间和导线对地间电阻必须大于0.5mω。b13同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平标高上,高差应小于5mm。b14厨房、卫生间应安装防溅插座,开关宜安装在门外开启侧的墙体上。b15电源插座底边距地宜为300mm,平开关板底边距地宜为1400mm。 (2)建筑电气设备安装工程,所用材料、电器、设备、成品、半成品的铬牌、型号、规格、性能和施工工艺安装质量,必须符合设计要求和《建筑电气工程施工质量验收规范gb50303-2002》及有关专业规范、标准。 (3)严把电气安装工程验收关。验收内容包括:电气器具、管线及固定用材料穿线、配线,电线连接及电线端子连接、接地线连接、接地极的埋设,避雷网埋设,下引线的连接,严格绝缘、接地测试等项,必须严格按设计要求,对这些分部、分项工程和使用材料进行逐一检查,不符合设计要求和规范规定的坚决不予验收。 电气安装论文:小议电力建设工程电气安装冬季施工管理与对策 小议电力建设工程电气安装冬季施工管理与对策 1、施工准备 1.1传统意义上,如果连续五天日平均气温低于5℃,便进入冬季。施工相应的进入冬季施工期。这种情况下,施工之前要采取相应的措施,对施工相关人员进行冬季施工安全培训与教育,以及技术的传授。 1.2处于冬季的所有施工工程,相关技术人员要谨慎的审核工程设计图纸,核查是否所涉及的施工环节适应冬季施工的要求与特点,如果不能确保所有的环节适应冬季施工,要报批上一级技术相关部门核查、审定。在冬季施工前,要提前为相关施工人员配备劳保用品,比如棉衣、安全帽、防滑棉鞋以及手套等;在冬季施工期内,负责安全管理的部门要负责做好天气预报的工作,清晨要通报当日天气情况。对于风雪等天气要保证提前一天通报施工相关部门,并保证做好防范工作。施工各个班组和相关分包主体要关心每天的天气状况,随时掌握天气情况与变化,从而保证能施行及时的防范措施。 2、防滑措施 2.1雪后以及霜降后,要及时对施工寝室、办公室以及班组工作区域进行清扫,配合工地项目安排的清扫工作。雪后也要及时对施工环境与器械上的积雪与霜进行及时的清理,比如,道路、脚手架以及施工作业面上的积雪。在必要的环境条件下,甚至要在路面上铺设小石子或者煤渣,确保路面具有防滑性。 2.2对于运输机动车辆以及私家车,在冬季路面上行进要保证具备防滑措施,必要情况下要安装防滑链,相关人员着防滑的棉鞋鞋。无论人员还是机动车辆都要缓慢平稳地行进。 3、采取防冻策略 3.1随着气候条件的变化,施工人员要相应的佩戴保暖的安全帽,穿着防寒服装,并佩戴面耳罩以及手套等,做好自身的防护工作;无论是办公区、生活区都要有齐备的保暖御寒设备,采暖设备同样要保证能正常的使用;施工范围内的消防设施也要做好保温以及防冻的工作与措施;对于加热器等取暖设备要做好检查维护工作,保证随时能够投入正常的使用。 3.2对于有保护要本文由论文联盟//收集整理求的露天的比较贵重的设备与器械,可以搭建专用的防护帐篷与存放间。必要时,存放此种设备的地点也要相应的具备采暖设备。对于比较精密的仪器设备,要采取特殊的具体的保暖保护措施与方法,做好防潮、防冻工作,防止重要仪器与设备的不必要的损坏。 3.3对于水管也要采取保暖防冻措施,避免水管被结冰堵塞或者冻裂。 4、防火防爆、防烫伤 4.1冬季里气候一般相对干燥,火灾发生的几率增加,所以要定期检查施工范围内的主要防火区域与安全消防设施,保证设备的完好无损。根据公司相关规定,要杜绝任何人携带火种进入施工工地,施工区域要用明显的严禁烟火的标识,同时禁止吸烟,所有地区的采暖设备也不能使用煤炉与明火,防止火灾以及煤气中毒事件的发生。 4.2根据相关规定、制度,在易燃易爆区内进行动火作业时,必须办理《动火作业票》,并对火源附近的易燃易爆物品进行及时转移与清理。变压器油循环施工时尽量避免在该区域进行动火作业;油漆工作时,严禁靠近电、火焊等有明火的施工区域,办理《动火作业票》,必须采取隔离措施,并设专人监护。油箱或容器内的油料、油漆、稀料等冻结时,应采用热水或蒸汽化冻,严禁用火烤化。 4.3氧气、乙炔软管冻结或堵塞时,严禁用氧气吹通或用火烘烤:氧气、乙炔瓶瓶阀冻结时,严禁用火烘烤,以免发生爆炸事故。可用浸40℃热水的棉布盖上使其缓慢解冻。油漆存放库附近10米内严禁明火作业,现场挂“严禁烟火”警示牌。接近热气源、热水源等热源时要防烫伤,危险处挂“小心烫伤”警示牌。 5、防触电 5.1入冬前检查供电线路,不合格的及时修理更换。 5.2现场用电由专业电工统一负责,电源开关控制箱要加锁,严禁非电工人员私拉私扯电源,用电设备要有良好的接地,并经漏电保护器后方可使用,电源箱严禁被雪淹、土埋。现场所有施工用电设备应装漏电保护装置,使用前应有专业电工进行全面检验无误后方可用于施工。风、雪后应对所有用电设备进行全面检查,确认无误后方可进行施工。现场用电设备,应有防雪、风设施。防用电设备浸水漏电伤人。电源盘的使用人员应及时将电源盘的盖盖好,以防开关被风刮、雪淋,造成短路或损坏。 5.3使用电暖器、电褥子取暖时采取防触电措施。 6、防高空坠落和落物 6.1凡是参与高空作业的人员须经过医务室体检合格,体检不合格者不允许登高:防止高空人身坠落事故。高处作业严禁穿塑料硬底鞋。冬季施工中,参加高处作业的施工人员必须穿防滑鞋,并将安全带挂在上方牢固可靠的地方,防止滑落及高空坠落。作业人员爬高空时必须使用爬高自锁器,高空作业拉好水平绳,防止滑落及高空坠落。 6.2及时清理施工作业面、脚手架、平台、廊道、软爬梯、扶手上的积雪和结冰,高空作业时应在作业区域铺上毛毡,必要时需配速差葫芦,以免发生意外事故。现场清理、拆除临时设施时,严禁抛掷材料及工器具:危险地方设专人监护,小型物件应固定好,谨防落物伤人。 7、防风 施工时材料、机械设备等的放置、防护要稳妥,防止被大风吹散、吹跑,造成各种损失或事故。大风来临前,应对脚手架、现场工具房、设备、班组门窗及房顶进行加固。大风情况下进行检查、抢险时,应结成三人以上小组,不得单独行动。如果对人身安全有较大危险,应放弃检查或抢险,以确保人身安全。大风后,对脚手架、机电设备、吊挂物生根点、电源线路等进行检查并及时修理加固。有严重危险的立即排除险情。 8.防机械事故 8.1雪融后在材料运输前,应检查道路情况是否坚实、平整、畅通,以防因道路坍塌、路面下陷造成事故。起重及运输电气设备,起重机停放或行使时,其车轮、支腿或履带的前端或外侧与沟、坑边缘的距离不得小于沟、坑深度的1.2倍。作业时,起重机应置于平坦,坚实的地面上,吊臂及吊物的下方严禁站人,应在吊装区域拉设警戒线,避免无关人员进入。厂内机动车辆运输材料时应限速行驶,不得超l0km/h。夜间应有良好的照明,用以运输材料的车辆应定期检查和保养,以保证制动部分、喇叭、方向机构的可靠安全性,在泥泞道路上应低速行驶,不得急刹车。 8.2施工机械及电动工具在施工过程中遇到突来的风、雪,应按规定拔下电源插头,做好相应的措施,以免留下事故隐患。对所有电动机具进行接地,绝缘等安全检查合格方准使用;电源线严禁有裸露现象。9.6冬季到来之前对施工用脚手架进行修缮和加固。暴雪、大风后,应对脚手架、机电设备、电源线路等进行检查并及时修理加固。有严重危险的应立即排除险情。 电气安装论文:有关建筑电气工程安装方法和质量控制的探讨 摘 要:本文通过介绍建筑电气系统施工安装的程序,分析了关键工序图纸会审、施工方案编制与审批、电气工程安装方法和质量控制的方法和要求,电气工程安装和质量控制提出了自己一些个人的经验以供参考! 关键词:建筑电气 安装方法 质量控制 随着经济的发展,城市建设日新月异,现代建筑内部办公专业设施齐全,自动化程度高,为了保证现代建筑电气整体运行的可靠性、安全性及智能化设备的先进性,电气工程中的强、弱电系统安装方法和安装质量至关重要。 电气工程是一个复杂的系统工程,其强电系统主要设备有:干式变压器、柴油发电机、高压配电装置、低压配电盘、电线电缆及动力照明等。各系统本身设备精密,结构复杂,技术先进,安全可靠,自动化程度高,对安装方法和质量要求相当严格。 一般现代建筑工程建设中的投资、质量、工期等目标都很明确,指标要求高,总体要创优质工程。所以,我们在整个工程建设工程电气施工过程中要抓住以下几个关键环节的控制,使整个工程的电气系统安装达到优质工程标准。 1 施工准备 1.1图纸会审 图纸会审是整个建筑电气施工工程中,保证电气施工前质量控制,做好电气施工工作,保证电气工程质量至关重要。图纸会审就是要把在熟悉图纸过程中发现的问题,尽可能地消灭在工程开工前,因此认真做好图纸会审,减少施工图中的差错,完善设计提高建筑电气工程质量和保证施工的顺利进行具有重要义意。 (1)建筑电气施工图图纸会审的重点 对于建筑电气专业一般情况应从以下几个方面进行图纸会审。a1电气专业图纸及说明是否齐全,电气施工图的平面图与土建图及其他专业的平面图是否相符;b1设计图纸的设计内容是否符合设计规范和施工验收规范的规定,是否完善了安全用电的措施,在施工技术上有无困难;c1电器设备位置尺寸正确与否,轴线位置与设备间的尺寸有无差错,设备与建筑结构是否一致,安装设备处是否进行了结构处理。d1电气施工图与建筑结构及其他专业安装之间有无矛盾,应采取哪些安全措施,配合施工时存在哪些技术问题和解决措施。e1管路布置方式及管线是否与地面、楼层及垫层厚度相符,配电系统图与平面图之间的导线根数、管径的标注是否正确。 (2)图纸会审纪要的形成与执行 图纸会审上要仔细、认真地做好记录,会审时施工单位提出问题由设计单位解答,最后商定的处理意见,施工单位应详细记录,并整理出“图纸会审纪录”。 1.2施工方案编制与审批 施工方案是以单位工程中的分部或分项工程或一个专业工程为编制对象、内容比施工组织设计更为具体而简明扼要。它主要是根据工程特点和具体要求对施工中的主要工序和保证工程质量及安全技术措施、施工方法、工序配合等方面进行合理的安排布置。 (1)施工方案的编制 施工方案的内容较施工组织简明扼要,建筑电气安装是建筑安装工程的分项工程,通常情况下建筑电气工程均由施工单位的电气工程技术人员编制施工方案。施工方案的编制内容包括:a1工程概况及特点;b1质量管理体系(落实到人);c1施工技术措施与电气专业技术交底;d1质量保证措施。 (2)施工方案的审批 施工方案的审查,均先由施工单位进行审批,再由总监理工程师组织专业监理工程师进行,提出审查意见,并经总监理工程师审核,签认后报建设单位。需施工单位修改的,由总监理工程师签发书面意见,退回施工单位修改后再报审,并重新审定。 2 施工方法 2.1配电设备安装 (1)配电箱安装 配电箱是接受电能和分配电能的中转站,也是电力负荷的现场直接控制器。电气设备的上下级容量配合是相当严格的,若不符合技术要求,势必造成系统运行不合理、供电可靠性及安全性达不到要求,埋下事故的隐患。 (2)配电柜安装 配电装置是电气工程的核心,它如同人的心脏,一旦出了毛病,人员和设备就无法正常工作,造成供电可靠性下降,整个工程失去安全感。在控制过程中应仔细检查,核对图纸,消除事故隐患。 (3)弱电设备安装 建筑物内弱电设备多,专业性强,每个弱电子系统均有专门的技术人员安装调试,监理工程师一般对诸多智能系统不可能都精通,应抓好线管、线槽施工质量的同时,着重对系统设备的功能进行控制。管理人员若不按合同控制,就会使工程少测控点、缺功能。 2.2配线工程 配线工程是建筑电气工程中的重要组成部分,其工程质量的好坏直接影响整个建筑物的安全和寿命。施工中要采用合理的施工方法,制定有效的技术措施,按设计及施工验收规范的要求,做好配线工程施工质量的事前、事中控制,严格把关,认真做好技术复核,对不符合规范或标准要求之处,提请设计人员提出处理方案,对不符合工艺要求之处及时纠正保证按施工方案施工。 (1)导线的安全要求 导线的安全要求包括导线的电压等级、导线的截面要求、导线的绝缘和分色要求,这些必须按国家现行的规程、规范严格执行。 (2)电力电缆 电缆是输送电能的载体,若质量不高,就会造成火灾等事故的频繁发生。如工程中电缆型号有gnhyje22、gnhyje、gnhyjv22、gnhyjv、gzrujv zryjv等,施工单位在布放强电竖井的电缆时,如果将gnhyje型电缆换成了gzryjv型电缆,降低了防火标准和使用性能,将为以后的使用埋下了很大的隐患。 3 电气工程调试 电气工程调试是鉴定供配电系统设计质量、安装质量及设备材料质量的重要手段,是检验电气线路正确性及电气设备性能能否达到设计控制保护要求的重要工序,是设备能否正常运行和运行过程中可靠性、安全性的关键。所以,必须加强系统调试组织和计划工作,为工程顺利竣工提供保障。 3.1单元件试验 单元件调试主要包括盘柜内各电器元件的试验、校核,及二项回路的绝缘检查,配电装置主开关的绝缘测试和操作试验,电力电缆、密集封闭母线槽的回路复核及耐压、绝缘测试,电力监控系统的回路测试,接地系统测试。 3.2分部、分系统调试 本阶段主要是对已完成调校的分系统、分部进行模拟试验,以确保其动作达到设计及生产要求,包括项目有:各盘柜、电源箱的二次回路模拟动作试验;配合电力监控系统进行供配电系统的监测和控制调校。 3.3电气系统通电及联合调试 本阶段调试主要工作为: (1)根据设计要求对供配电系统按照先主回路后支回路的顺序依次送电。 (2)高、低压室主开关及母联开关试验:先采用正常工作电压供电,各主开关、母联开关应能正确通断,动作正常;接着用调压器降压进行失压试验,各开关应能正确分断。 (3)高、低压主开关失压互投试验:先采用正常工作电压供电,接着用调压器进行降压,根据电力监控系统的设计要求,配合电力监控系统供货商进行供配电系统的状态监测和控制调试。 4 质量控制方法 电气施工安装工程中,施工工程师只有努力提高自身的素质和专业能力,才能做好电气工程质量的控制。 4.1熟悉规范,把好质量关 电气施工质量规范条文较多,控制人员要结合工程实际边干边学,不断积累,牢记规范条例。只有严禁伪劣产品用于工程,才能保证电气施工工程的安全。 4.2实现质量目标的预控 既然质量目标是优质工程,那么如何具体来实现呢?作为施工方管理人员,首先,必须分清工程中的重点环节,凡事有预则明,有明则清。所以,在控制中,一定要根据合同仔细推敲,严格管理,实现系统应具备的功能,成为分项的优质工程。 5 总结 电气工程施工虽然技术性复杂、质量要求严格、但是只要施工单位在施工前做好充分的技术准备,施工中严格按照国家规范,严格执行质量控制程序,施工质量还是可以得到保证,从而也将确保工程的施工质量、工期以及造价控制等能达到设计和业主的要求。 电气安装论文:智能建筑电气安装施工技术措施 【摘要】随着现在智能化的普及,现代技术在如今的建筑中使用也越来越普遍。建筑工程也不例外,智能建筑电气的使用,不仅在功能的方面为建筑提供了多样的形式,在质量的方面,也有了很大的提高。智能建筑电气是将各种手段和技术结合起来,运用现代技术为工程质量保驾护航,达到安全高效的目的,进而从各个方面提高建筑的水平。尽管如今的技术已经非常先进,但目前仍有许多难题需要克服,许多技术水平需要进一步提升。本文在这里将会对现代的智能建筑电气技术进行详细的介绍,剖析其中的问题,期许能够为建筑行业的发展作出贡献。 【关键词】智能建筑;电气安装;施工技术措施 1引言 随着现代生活水平的逐渐提高,人们对生活各个方面的要求也在不断增加,在这种情形下,发展智能化建筑也是极其重要的一个部分。与建筑技术共同发展的还有电气技术,正是因为有了电气技术的研究,建筑成果才会有质的飞跃。尽管从表面上看,建筑的设计构图决定了一个建筑是否具有欣赏性,让人感觉建筑的设计构图对整个建筑的影响较大,但电气的设计才是一栋建筑运转的关键。建筑电气的改进,对建筑的使用性也有了大大的提升。所以在建筑行业发展的同时,建筑电气技术也是重点发展的对象。在如此现代化的社会当中,智能已经渗透入了建筑电气行业,它推动了现代建筑管理的步伐,科学合理地将建筑与电气结合起来,为人们的生活提供了很大的方便。 2智能建筑电气安装施工的重要性 电气属于建筑施工当中一个非常重要的环节,直接影响了居民的生活,一个科学合理的电气设计能为居民增添不少便利。而智能建筑对电气的要求也更高,利用建筑和电气的巧妙结合,设计出极具特色且为使用带来便利的创意,让居民生活更加美好。所以当代的建筑工程中,除了建筑本身的质量需要严格要求外,电气的设计和电气设备的质量也是一个需要重视的细节。施工的工人并非人人都对电气的知识很了解,在施工的过程中难免会犯一些错误,没有整体的认知,使得整个电气的系统并不完美甚至影响居民的生活,还可能导致火灾等危险事件的发生,所以在对建筑工程的监督过程中,对电气的要求也要非常严格,必须要达到安全标准并且要具有人性化。电气工程可谓是建筑工程中非常核心的一部分,没有它,建筑工程再如何进步,也只是流于表面,永远无法取得真正的改变。 3智能建筑电气安装施工 3.1施工前的准备工作 俗话说“不打无准备之仗”,同样的道理,我们在施工之前都必须要有相应的准备工作。在设计初始阶段,相应的工作人员应当要和设计师取得联系,一起校对施工图纸,分析该设计所需的物品,设计工程的功能,需要注意的事项等等,以防在设计过程中出现差错。施工方案也是很重要的,在施工之前,需要根据具体的情况来决定不同的施工方案,确保此方案为最便利、最实用的方案。除此之外,还需要确定各个配件的质量情况,保证相关设施的可靠性,不能出现任何的意外。如果管线从混凝土中突出来,不要去将其折弯或者折断,应当尽量的保持它的顺直,避免造成不必要的麻烦;在管线较多的情况下,就需要保持它们的“秩序”,如果管线比较的错乱,这样会给施工人员造成不必要的麻烦,应当对其进行合理的摆放,对于过于复杂的情况可以对其进行标记,注明用途,这样在施工时就可以更加方便快捷的找到相应的管线。最后对施工的工具要有足够的准备,正所谓“工欲善其事必先利其器”,有了好的工具,办事就能更高效。 3.2做好智能建筑电气安装过程中的工作 (1)做好配电装置的安装工作在智能建筑电气安装过程中,配电装置起到了十分重要的作用,在施工过程中,电作为能源,是必不可缺的。配电装置能够为整个工程提供各个设备所需的电力,为工程的能源提供了保障,配电装置的工作好坏决定着整个工程能否顺利的进行,因此做好配电装置的工作是一个首要任务。假若配电装置出现了问题,对整个智能建筑电气的安装会有很大的影响,质量不可靠,大大的降低工程的进行效率和运行质量,最终还有可能会使各种安全事故发生。因此在进行此工作时,需要警示相关工作人员,一定要严格按照图纸的要求进行配置,科学合理的控制各种重要设备,在施工过程中发现的问题一定要与专业人员进行探讨,不要擅自做主的进行配置,需要在最大范围内保证智能建筑电气安装的可靠性和安全性。(2)做好智能建筑电气电缆的安装工作对于电缆的作用,我们可以打一个十分形象的比喻,智能建筑电气电缆的作用就相当于人的血管,为整个人的生命活动提供能量运输,如果某根血管断裂了,后果是不堪设想的。电缆也是如此,电缆的缺失和断裂,都会让整个工程失去“活力”,如果不能够为整个智能建筑提供电能,整个工程也就进入了瘫痪的状态。在安装过程中,任何问题的出现都会导致电机或者火灾事故的发生,对人们的生命安全以及财产安全造成很大的威胁,因此在安装智能建筑中电气电缆的时候需要对电缆的质量以及安装的方法进行切实的考核,尽量降低安全事故的发生,提高工程的可靠性。 4智能建筑电气安装工程技术 4.1弹线定位 工程的图纸要必须明确精准,按照工程的设计图纸和实际要求,准确的确定桥架的具体位置。同时遵循一个“先干线后主线”的原则顺着顶棚应用粉线袋,沿着桥架线路的中心线进行弹线操作,完成桥架线路的定位。 4.2安装金属膨胀螺栓 在弹线完成定位之后,接着就是金属膨胀螺栓的安装问题了。在施工的时候,需要注意的就是要根据弹线的位置以及桥架的重量来进行安装工作,选择好相应的材料,应用符合要求的金属膨胀螺栓进行安装。 4.3安装支架和吊架 完成上面两项工作之后,接下来的工作就是要安装支架和吊桥。安装支架和吊桥的一个重要问题就是其稳定性的问题,如果支桥和吊桥安装不牢固,就会影响到整个工程的质量,存在安全隐患的几率就会大大增加,因此在安装过程中要保证不会出现倾斜、裂开的现象。对于有坡度的建筑物,选用的支架和吊架坡度也要保持相同的坡度,这样就不会出现不方便安装和安装后不牢固的现象。在转接的时候一定要注意转接口的位置,转接口特别容易松动,要对其进行重点检查和安装。 4.4防雷接地施工工艺 尽管防雷接地的施工是最基本的一个设施,但是却也是十分重要和必要的工程。在工程的各项设施中,要确保金属支架和金属构件都要进行接地的处理,对于那些是绝缘的材料也要防止因绝缘层破裂而导致漏电的现象,同样需要进行接地处理。在建筑物顶端安置避雷针,导线要通到地面上,这样可以增强建筑本身的防雷胜能,使其避免遭到雷击的危害。 5结语 建筑电气安装工程的质量由安装过程中的各种细节决定,而建筑电气安装工程的质量又能决定一个建筑工程的质量。如今的生活,我们不能想象:如果离开电能,我们会怎样的生活,因此我们对于电气安装工程的技术要一而再,再而三的精炼、提高,将危险降到最低,将可靠性、稳定性提到最高,给人们,给社会提供更好的生活,给予更大的便利。 作者:谢玉苹 单位:武汉职业技术学院
无机化学论文:关于就业导向下的中医药院校无机化学教学设想 论文关键词:就业导向;中医药;传统与创新;无机化学;教学设想 论文摘要:就业导向驱动是市场经济对教育的必然要求。市场经济下的化学教学已不同于以往计划经济下的化学教学。在中医药院校的无机化学教学中,重视传统教学方法的继承与发挥,努力探索利用现代化手段进行创新,结合专业激发学生学习兴趣,提高学习能力,提高综合素质,有利于培养智慧型应用人才。 当前我国高等教育正处于由精英型教育向大众化教育、由应试型教育向素质能力培养型教育转轨的时期,这是我国高教事业的重大变革。为了适应这一新形势,中医药院校教育必须改革,而教学改革是教育改革中的一项重要内容。目前,大多数中医药院校的无机化学教学,无论从教材结构、教学手段,还是从与专业结合的角度来看,都与满足教育转轨的需要、适应学生就业的需求有较大差距,无法满足学生学以致用、举一反三的实际需要。无机化学是中药学、药学等相关专业学生人校的第一门重要基础课。 它不仅为后续有机化学、分析化学、物理化学等相关课程提供必备的思维方法和综合运用能力,还担负着使学生尽快适应大学的教育模式和学习方法的重要任务。上好无机化学课,对中医药学生从高中的应试教育向大学的素质教育转化起到特殊作用。 一、重视绪论课,激发学习热情 良好的开端,是成功的一半。无机化学绪论课的主要内容,通常是从介绍化学研究对象,到无机化学研究对象、发展前景、与中医药的关系,再到无机化学的学习要求和学习方法。讲课时,可突出以下几个方面。 1.无机化学是化学学科的基础和母体。我国国务院学位委员会规定无机化学为化学学科所属的七个二级学科之首,其余依次是核化学和放射化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学和环境化学。 2.强调无机化学与药学的关系。某些无机物质作为矿物药,是中药的重要组成部分。我国地域辽阔,矿物药种类繁多,应用矿物药治病历史悠久。《中药大辞典》、《全国中草药汇编》等专著也有矿物药记载。目前在新药开发中,以无机物为主的制剂也大量出现。研究金属元素和药物的关系,研究在生物体内由于这些元素的失衡所引起的各种疾病和治疗这些疾病的药物以及治疗手段,即药物无机化学,是近十多年来十分活跃的一个领域,可以认为是生物无机化学的一个分支。另外,最近的研究表明,在抗癌化合物的任意筛选中,从无机化合物中发现活性物质的概率要比在有机化合物中大25倍。 3.提出“做人”的道理,落实“育人”的目的。韩愈认为:“师者,所以传道、授业、解惑也。”世界著名的牛津大学和剑桥大学都以培养有“教养”的人为目标。他们认为培养学生有“教养”,比具有高深学识更为重要,教育的成果“不是书面是人”。作为入学第一门基础课的任课教师,当然有义务向学生进行一次“做人”的道德思想教育。 曾经两度获得诺贝尔奖的居里夫人在法国发现了新元素,毅然选择自己的祖国波兰来命名它为“钋”(Pdandium);我国化学专家侯德榜,早年留美,1920年获得哥伦比亚大学研究院化学工程博士。1921年毅然回国,面对国际制碱托拉斯对我国碱业的垄断,决心振兴民族化学工业。他不辞劳苦,潜心研究,首先提出了联合制碱法,被公认为侯氏制碱法,为我国制碱业做出了辉煌的贡献③。适时对学生进行一些诸如此类的爱国主义思想教育,能激励学生为振兴我国的中医药事业而学习的热情。 二、重视学习能力的培养与训练 对于刚从高中升人大学的新生,多习惯于原来的学习方法,并以中学的教学模式要求教师。而实际上,大学课程内容多,信息量大,授课进度快,课堂复习辅导时间少,但自习课相对增多。因此,新生可能会出现两种不良现象:一是放松学习,利用自习课、晚上时间来弥补高中阶段因紧张应试而失去的玩乐时间;二是找不到适合自己的学习方法,被老师拖着疲惫地向前赶进度。为了避免这些现象,教师必须给予正确的引导。 1.重视课前预习,提高学习能力。先告诉学生每章的重点、难点,课堂讲授大约几学时,讲授的基本内容,让学生心中有数。每次提前下发预习内容,给学生布置明确、具体、带有启发性的阅读提纲,或设置一系列阅读思考题,帮助他们把握重点,了解难点,预先了解知识的脉络体系。 2.课后归纳,启发思考。每章内容学习完之后,要求学生先自 己归纳总结本章所学内容。归纳总结可以按照事物求同的某种属性,运用求同思维去进行;也可以根据事物本质加以概括,使知识更加简约,更加精练,更加便于理解和记忆。譬如理论部分可用条理式,比较式。如在“弱酸弱碱电离”、“缓冲溶液”、“沉淀平衡”中都提到了“同离子效应”的概念,有无类似之处;在“分子结构”一章中,提到了多种化学键理论,可比较这些理论提m的先后顺序,各自的优缺点,更适用于解决那一类问题;在“酸碱平衡”一章中公式很多,它们在使用时各有什么局限性;等等。在进行这样比较、归纳、总结后,可将前后知识梳理清晰。在此基础上可启发学生独立思考融会贯通。 三、尊重传统,结合中医药特点,活跃教学气氛,启迪智慧 诺贝尔奖获得者杨振宁先生在比较了中美的教学方法后指出④:中国的传统教学方法重视演绎、推理,其结果就是按部就班,严谨认真,基础好,但创新精神不足;而美国的教学方法中归纳、综合和分析相互渗透,虽不够严谨,但其效果是独立思考和创新精神强。双螺旋结构是1953年由一位青年生物学家沃森和另一位青年物理学家克里克提出的,但他们的研究方法应该讲是模仿化学家鲍林的。鲍林依靠他在结构化学方面的优势,从原子之间的立体化学关系,氢键的配置,采用拼搭模型的手段,就将一螺旋的结构“猜”了出来。教学中训练学生从大量的知识堆积中找出共性,上升到理性认识的思维方法,不仅能提高学习效率,更能培养学生分析问题、解决问题的能力。通过这种教学方式,开发了学生学习的各种潜能(分析、理解、记忆、想象等),达到了素质教育的目标。 无机化学的特点是知识繁杂,有人戏称无机化学为“无理化学”。如果教师不注意调整教学方式,一本教材,一支粉笔,面无表情讲完一本书,学生也只会死气沉沉,心不在焉地听完一本书。教师与学生感情上没有沟通,教与学配合不紧密,学生对这一学科的学习就不会有太大的热情。爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。”学生对某一学科有强烈的兴趣时,就会产生积极的探索精神,从而提高学习的自觉性和学习效率。 1.理论与实际相结合,激发学生的学习热情。如介绍无机化 合物在中药方剂中的应用时,可治流行性乙型脑炎的“白虎汤”:生石膏50g,知母18g,甘草6g,粳米9g。方中君药生石膏[c.so·H20]味辛甘,性大寒,善能清热,并能止渴除烦。治疗暑湿的“六一散”:滑石18g,甘草3g。方中君药滑石[Mm(Si,O.。)(0H)】能清tl,解暑热,渗湿利小便。暑湿证兼tl,悸怔忡,失眠多梦者,用六一散加辰砂,灯心汤调服,即“益元散”。用于清热开窍,豁痰解毒的“安宫牛黄丸”:牛黄、郁金、黄连、朱砂、山栀、雄黄、黄芩各一两,水牛角浓缩粉一两,冰片、麝香各二钱五分,珍珠五钱,金箔衣。方中牛黄味苦而凉,能清心解毒,熄风定惊,豁痰开窍与麝香共为君药;佐以朱砂【Hgs】、珍珠[CaCO,】镇心'安神,以除烦躁不安;雄黄【As2S2】助牛黄以豁痰解毒;用金箔【Au】为衣,亦是取其重镇安神之效⑥。这些例子学生很有兴趣,也紧密联系了无机化学与中医药的关系。 2.利用课堂演示实验,增强教学互动性。如讲配合物一章时,用演示实验就可很好地导人配合物的定义,取得更好的效果。另外有很多元素性质部分的验证实验因学时有限,学生不能在实验室做,对于其中重要的、经典的实验,可在课堂上演示,并请学生毛遂自荐上台示范。示范时一方面要先分析实验现象;另一方面为了观察到是否发生了反应,就要体现出是否有现象变化,那么加试剂的先后顺序也应事先琢磨好。这样学生不仅掌握了书本知识,在实际操作中锻炼了动手能力,提高了分析能力,也使课堂气氛更活跃,提高了学生的学习兴趣。 3.探究教学方法,教学相长。教师在课堂上仪表端庄,和颜悦色,精神饱满,思维敏捷,幽默机智,则课堂气氛活跃,师生关系融洽。教师还应创造机会让学生发问,加强课堂教学的双向交流,做到教学相长,师生互动。对于学生提出或回答的问题给予肯定,保护其积极性。多给予学生表扬,多用激励性和指导性语言来激发学生的上进性、自尊心。学生喜欢这样的化学老师,对化学学科也会产生一种亲切感,即所谓“亲其师,信其道”。 四、鼓励创新,利用现代化手段激励学生学以致用。 进入2l世纪以来,以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术正以超H{人们想象的速度向前发展,并进入到社会的各个领域和环节。在这种情况下,教育也在信息技术的强烈冲击下.在教学目标、教育内容、教学手段等方面产生重要改变。多媒体教学,因将各种声、光、电等媒体素材组织起来,触动了学生的感官,更能加强教学效果,激发学习兴趣。教师可将多媒体组合教育方式和利用多媒体计算机个别交互学习方式结合到传统教学方式中。借助课件制作软件及自己的教学经验,教师可自己设计制作教学课件、电子录像、电子教案等以丰富教学资源。也可将教学重点、难点、习题等内容在学校的局域网上,学生对不懂的问题可通过网络交流平台寻求老师或同学的帮助,或对共同的疑难展开讨论。这样,让网络技术介入学生课后的学习和实践活动,可以使学生的学习进行得更为完善和全面。 综上所述,在无机化学教学中,除了要教给学生基本知识,还应教会学生学习方法,锻炼学生的各种综合能力,提高学生的综合素质,为培养新世纪的中医药高素质人才而教书、而育人。 无机化学论文:关于师专《无机化学》教材中《电离平衡》一章内容编排的探讨 论文关健词:盐类水解溶液 酸碱性计算 酸碱质子理论 教材编排 论文摘要:将《电解质溶液与电离平衡》一章中酸碱理论的内容提到盆类水解的前面介绍,统一了盐类水解与溶液酸碱性的公式,并与后续课程《分析化学》中酸碱滴定部分的内容前后一致,保持了连贯性. 在无机化学中,有关电离平衡的知识占有极其重要的地位,因为大部分无机反应都是在水溶液中进行的,而且弱电解质的电离平衡、沉淀一溶解平衡是《无机化学》及后续课程《分析化学》所涉及的四大平衡中两类重要的平衡.笔者翻阅过很多版本的《无机化学》,对庞锡涛老师主编的师专《无机化学》教材中《电解质溶液与电离平衡》一章有关内容的编排,笔者作如下探讨。 1.教材中电解质溶液和与高平衡一t的内容编排 当介绍完电解质溶液、弱电解质的电离平衡及缓冲溶沼后,教材接着介绍盐类的水解,然后介绍沉淀溶解平衡,最后才介绍酸碱理论。 1.1.盐类的水解部分介绍了四种类型盐类的水解 它们分别为:(I)一元弱酸强碱盐的水解:(2)一元弱碱强酸盐的水解:(3)一元弱酸弱碱盐的水解:(4)多元弱酸强碱盐的水解。对于水解后溶液的酸碱性的计算均由水解方程式求出水解常数;再根据水解平衡来计算溶液中,上述四种类型盐类水解后溶液中时分别为: 1.2.酸碱理论部分重点介绍了酸碱的质子理论在酸碱质子理论下,重新定义了:凡能给出质子的物质都叫做酸,凡能接受质子的物质都叫做碱。酸给出质子后转变为相应的碱,喊接受质子后又转变为相应的酸,即酸启质子+碱,这种存在共扼互变关系的酸和碱称为共扼酸碱对。酸碱质子理论扩大了酸碱的范围。同时酸碱反应的范围也随之扩大,如水溶液中的电离反应、中和反应、水解反应等都统一归属于酸碱反应. 2.电解质溶液和电离平衡内容编排之我见 2.1把酸碱理论的内容提到盐类水解之前 从上得知,按庞锡涛老师的教材编排体系,得出的盐类水解后溶液中的计算公式形式较复杂,记忆及使用都有些不便,尤其是本章内容、公式较多,给学生的学习带来了较大的负担.为此,我在多年的教学中均未按本书顺序依次介绍给学生,而是在介绍完第一节电解质溶液、第二节弱电解质的电离平衡、第三节缓冲溶液之后,接着介绍第六节酸碱理论,重点学习酸碱的质子理论,这里的酸、碱强度也可用来定量、衡量,且补充介绍互为共辘关系的一对共扼酸碱对的与标之间有如下关系: 以此类推。 这里由于扩大了酸、碱的范围以及酸碱反应的范围,以下盐类的水解也归结为酸碱的反应来讨论。22.盐类水解的计算公式推导上述四种盐水解后溶液的计算公式推导如下: 一元弱酸强喊盐的水解,如NaAc,浓度为c Ac为一元质子碱,其与水的酸碱反应为:电离出的[OH-]公式推导与一元弱碱(如)相同,设 这就是一元弱酸强碱盐水解[OH-]的近似计算式,与一元弱碱溶液[OH-]的近似计算式相似,便于记忆和使用.同理,可导出: 一元弱碱强酸盐[H+]的近似计算式为 酸弱碱盐中酸碱质子理论下弱碱的共扼酸和弱酸的共辘碱的电离常数): 多元弱酸强碱盐 3.教材内容,新编排后的优点 3.1.将盐类水解与酸碱电离的计算公式统一起来了 只要是酸碱质子理论定义下的酸,则 要是酸碱质子理论定义下的碱,则多元酸或碱主要考虑一级电离只不过是,若式中的不能直接查表而得,而共扼的喊(或酸) 可查表而得时,要利用共扼酸胶对的与称的关系来求,即 (具体见2.1.).这样学生只要会求酸碱溶液的[H+]或[OH-],盐类水解后所得的溶液的[H+]或万[OH-]计算也就迎刃而解了.统一了公式,简化了计算,方便了使用。 3.2.有利于今后的学习 调整以后的计算公式与后续课程《分析化学》中《酸碱滴定》一章中溶液酸喊度的计算公式一致,加强了教材的连贯性。对《分析化学》教学而言,可减少《酸碱滴定》一章的教学内容,又可节省课时;对学生而言,为他们学习《酸喊滴定》一章打下基础,同时又可提高学习效率,减轻学习负担。经调查,绝大部分同学认为教材内容这样编排比原来的教材编排好,有利于减轻他们的学习负担;也有利于《分析比学》的学习。 无机化学论文:试论高职《无机化学实验》课程项目化教学探讨 论文关键词: 高职 《无机化学实验》 项目化教学 创新能力 论文摘 要: 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。《无机化学实验》课程推行项目化教学能提高学生的质量,符合社会经济发展对高职学生的要求。本文针对传统教学的弊端,对《无机化学实验》课程实施项目化教学进行了探讨。 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。传统无机化学实验课程的教学方式一般是先介绍实验目的、实验原理、实验仪器和药品,然后介绍实验步骤,学生只需要按照实验内容完成实验、处理实验数据,最后完成实验报告。这种教学模式以教师为中心,学生处于被动地位,他们无需动脑,只需机械地按要求和操作步骤进行实验。这样的教学方式不仅无法激发学生的学习热情,学习效果差,而且使学生养成了“按部就班”的习惯,失去了主动学习和培养创新精神的机会。传统教学模式培养的高职毕业生不能满足社会经济发展的要求,这也使很多高职学生毕业时找不到对口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号文件)中明确指出:当前高职教育要“大力推行工学结合、校企合作,以就业为导向、职业能力培养为主线,改革人才培养模式”,培养“大量高素质技能型专门人才”。在这一精神的指导下,《无机化学实验》课程的教学模式应该顺应社会发展的需求,积极进行项目化教学的探索和实践。 1.项目化教学特征 所谓“项目化教学”是从职业的实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,教师和学生通过共同实施一个完整的项目,并共同评价项目工作成果而进行的教学活动。在“项目化教学”过程中,学生在教师的主持下能够自觉、自由地选择自己感兴趣的内容和展示形式,为学生创新能力的发展提供了有效的途径。 2.项目化教学的实施流程 项目化教学是一种“行为导向”教学法,其实施流程如下: 2.1项目确定 在项目化教学中,选择合适的项目非常重要。所选项目既要包含无机化学的基本知识和基本实验技能,又要密切联系日常生活或当地化工行业的生产实际。这样才能调动学生探究问题的积极性,使学生在项目情境下提高协作能力、人际交往能力和职业能力。例如:“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目中的研究对象“高锰酸钾”,它既是实验室常用的氧化剂,在工业上又能用作消毒剂、漂白剂,还在医学上用于消毒、洗胃,与学习生活联系比较紧密,学生才会有比较浓厚的兴趣。 2.2项目开发 项目确定后,教师根据学生的性别、技能水平等将全班学生分成多个小组,每个小组人数最好3至5人。然后对项目进行细化,使之分解成一系列的任务,并分配给各个小组,要求学生团结协作,充分利用图书馆和网络资源收集所需要的资料,小组内部讨论、整理后做成幻灯片,每个小组派一名同学向全班同学展示、汇报。例如“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目可分解成以下四个任务:任务1.设计“验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”的方案;任务2.配制标准溶液,包括高锰酸钾溶液和所需的酸碱溶液;任务3.用实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性;任务4.根据实验完成实验报告。 2.3项目方案制定 资料准备充分后每个小组就开始制订完成任务的方案,各组派代表利用幻灯片向同学们展示制订的方案,然后在老师的引导下大家一起讨论,对初步方案进行修改和完善,使方案具有科学性、可行性、经济性和环保性,最终师生共同归纳总结讨论结果制订出实施方案。如在2.2中所提到的任务1中,大家首先就要花较多的时间讨论、选择出合适的还原剂、酸和碱,并确定出合适的高锰酸钾、酸和碱的浓度。在讨论在这一过程中,教师应对学生进行一定的指导和引导,使学生既能学到专业知识提高专业技能,又能提高团结合作能力和口头表达能力。 2.4项目实施 实施项目是项目化教学的关键阶段,所以每位小组成员都要严格按照实施方案执行,积极利用无机化学实验室的实训条件开展实验项目。在具体的实施过程中,学生会遇到这样那样的问题,教师则要适当的指导,让学生多思考,独立地完成实验项目。这种项目实施方式,不仅可以培养学生的集体意识,而且能够提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 2.5项目评价 学生完成实验项目后,应及时进行考核、评价和总结。项目考核标准可参照相应专业的职业资格标准,项目考核和评价以设计的初步方案、实验操作、实验习惯、团队协作能力、实验原始记录、实验数据分析与处理、实验报告、项目总结等为依据。考核和评价成绩公布后,要展开小组讨论,让学生及时找出在整个项目完成过程中存在的问题与不足,以便在下一项目时不断地改进和完善。这种考核评价机制不仅可以激励学生,提高教学质量,而且能有效提高学生的应职应岗能力,同时积极推进“双证书”制。 3.项目化教学的体会 这种“项目引领,任务驱动”的教学方法能将无机化学的理论知识和实验操作有机地结合在一起,使教师、学生真正地做到“教学相长”,学生的理论基础不断扎实,实验技能不断提高。我们不能否认项目化教学有着传统教学不可比拟的优势,但是也应认识到以下几个问题。 3.1教师的素质须不断提高 项目的确定既要基于书本的教学内容,又要联系化工生产实际,既不能太简单,又不能太难。这就要求教师不仅要熟悉书本知识,精于实验操作,而且要了解目前化工行业相应职业岗位的要求。因此,项目化教学对教师提出了很高的要求。如果教师没有深厚的理论功底、较强的实验技能、丰富的专业知识、周密的准备和一定的生产实践经历,就将无法应对项目化教学过程中学生遇到和提出的诸多问题。 3.2学习资源须不断完善 在项目开发和方案制定时,教材已不能满足学生的需要,他们将借助于更多的书籍和网络资源。所以学院需重视图书馆建设,增加图书馆的藏书量,并不断整合互联网资源,构建较完善的教学平台,为师生提供良好的学习环境。 3.3实验教学条件须进一步改善 良好的实验条件是提高实验教学水平的重要保证。为保障项目实施能顺利进行并达到预期目标,实验室应配备足够数量的实验仪器和设备,让每个学生都有充分动手的机会,提高他们独立操作的能力。 总之,无机化学实验课程的项目化教学提高了学生的质量,符合当前化工行业对化学化工类高职人才的需求,所以教师应积极推行项目化教学,为企业为社会输送更多、更优秀的专业人才,使无机实验教学与社会经济发展形成良性互动。 无机化学论文:基于绿色化学理念下的无机化学实验 基于绿色化学理念下的无机化学实验 随着一个化学教育的新课题、一门新兴学科——绿色化学的倡导,无机化学实验是化学专业的启蒙实验课,如果可以与绿色化学思想融会贯通,达到无机化学实验绿色化,对提升学生的环保危机与使命感,建立绿色化学的观念,有及其重要的意义。同时,还可以培养学生的科学环境与资源观念。该文参照绿色化学原则,化学药品使用时参照5r规则(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次为:远离危险品、降量使用、循环使用、反复使用和再生,对怎样贯彻其无机化学实验的绿色化做了分析讨论。 一、寻找替代品 按照绿色化学的思想,在源头上防止污染源,按照实验目的,在可以实现相同教学成效的要求下,找寻替代品,最好用低毒、无毒化学试剂替换有毒的化学试剂。 举个简单的例子,多相离子平衡的实验,是遵循溶度积思想,平衡移动原理实现沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化、分步沉淀。遵循实验基理与绿色化学的思想,再次选择沉淀离子、沉淀剂,且对以往实验及改进后的实验,展开比较分析, 最终的实验结果表明:其改进后的实验结果很好,且现象也显著,可以实现实验的目的,且降低了有毒的物质的使用、排放,致使无机化学实验初步实现绿色化。 二、推行微型实验 微型化学实验是指微小型的实验仪器里,在实验条件允许的前提下,用比较少的试剂来做的实验,改进实验装置,致使接近微型化,它是绿色化学常用实验手段。它作为在绿色化学指引下,用防止化学污染的新思想、方法、技术,对传统的实验改进、发展的必然的趋势,是化学实验的方法的伟大革新。如:无机化学实验里的性质实验,其以往的做法是在试管里完成,其试剂用量为1ml-2ml。为此采用点滴板的做法,其试剂用量降低为几滴,一样实现实验的效果,大大降低化学药品造成环境污染,将这类实验实现绿色化。 三、发展封闭式实验 一些有剧毒气体生成的实验,采用绿色化学思想,对这类实验改进成封闭的实验,使反应在密闭体系里发生,且在反应体系里对废气处理掉,实现污染零排放。如:制备硫酸亚铁铵,一般用废弃物铁屑做反应物,可是以前实验装置是敞开的,其废铁屑里含硫、磷杂质和硫酸进行反应时,生成h2s、h3p有毒气体,致使实验室飘着刺鼻的刺激性气体,其危害人们的身体健康,这不是绿色化学的原则。为此,我们革新实验的第一步反应,对制备硫酸亚铁仪器改成闭路回收式,用碱性吸收液处理第一步反应生产的h2s、h3p有毒气体,达到污染零排放,改善了实验环境。 四、发展串联实验 串联实验就是根据调节实验计划,其巧妙安置实验顺序,合理利用相关的反应,最好使第一个反应的生成物,转化为接下来实验的反应物,达到实验不间断。如:配制溶液中的稀硫酸能和废铁屑反应,生成硫酸亚铁铵,得到的产品回收利用,用作三草酸合铁制备反应物,其制备的三草酸合铁(ⅲ)酸钾同样又作为三草酸合铁(ⅲ)配阴离子组成、电荷数测定实验的原始材料。另外还有,制备五水硫酸铜时(使用孔雀石),产物可测定无水硫酸铜铁含量以及结晶水含量,也可以进行差热分析。革新实验后,大大降低实验废弃物质排放量,达到无机化学实验的绿色化,大大促进学生对物质间的转化关系得到了解。 五、开发模拟实验 无机化学实验中,关于元素化合物的实验,实验试剂多,排放污染物较多,污染物成分纷杂多样,且污染环境现象严重。另外,学生在实验室进行实验,就是单纯地混合、滴加,学生做完实验后掌握的不牢固,不能达到预期效果。 若把这类实验改进成模拟实验,可以让学生在计算机上模拟、做实验,根据模拟实验的优点,可达到无机化学实验的绿色化,从而帮助学生简明、生动的学习无机化学实验,防止以往无机化学实验,带来的危害人体健康、污染环境问题,一举达到无机化学实验的绿色化。 六、回收利用产物 回收实现实验产物的利用,是实现无机化学实验绿色化的方式手段。依照绿色化学的思想,使实验的生成物回收利用,可以节约药品,且降低、避免有害物进入环境,使环境污染。如:制备硫酸亚铁铵,其实验生成物的硫酸亚铁铵,若把它废弃,将污染环境,且浪费。在实际教学里,先开展硫酸亚铁铵的制备,又把实验产物回收保护起来,其次作三草酸合铁的合成起始物,最终结果是节约实验药品,最主要一点是降低实验废弃物的排放,达到无机化学实验的绿色化。 通过无机化学实验绿色化的探索,我们可以看出,在绿色化学思想的引导下,采取污染全过程控制,可以达到无机化学实验的绿色化。在教学管理角度出发,对制定教学计划、教学方式、教学内容等,各个环节都要照顾到环境保护问题,都要做到绿色化学的要求;在应用到实际教学时,在确保教学效果的基础上,合理的参照绿色化的原则,达到无机化学实验的绿色化。 无机化学论文:药学专业无机化学教学中几种意识的培养 药学专业无机化学教学中几种意识的培养 21世纪科学技术综合化、整体化的趋势日益增强,科学技术的这种发展趋势必然反映到教育上,必然要求现代教育在内容、体系上体现这种综合化的特点。然而,传统的无机化学教学模式忽视与药学专业课程的相互交叉和渗透,严重影响了学习的积极性和创新思维的发展。笔者在教学实践中结合无机化学的课程特点和大一学生的知识体系结构,注重培养学生的科学整体意识、自主学习意识和绿色化学意识,大大提高了学生学习的积极性。为培养出即具备扎实的基础知识、熟练的基本技能和方法,又拥有创新精神和实践能力的符合时代要求的大学生,奠定了良好的基础。 1 科学整体意识的培养 学科间相互渗透和交叉、碰撞所产生的火花是科学发展的驱动力之一,也是许多创新性学科论点与方法产生的源泉,是学科发展的动力。最活跃的研究领域多位于多学科的交叉点上,而当代科技发展的趋势和特点是学科间互相融合、互相补充、互相促进[1]。学科交叉的实质也就是知识体系的渗透和融合。根据学科专业自身的发展规律和趋势,通过不同学科的有机渗透与组合,构建新型的学科体系,是培养具有多学科知识背景、知识和能力结构合理、基础扎实、素质全面、适应性强的综合性人才的关键。无机化学对医药学生来说就是和医药联系起来,将所学知识更好地服务于医药,无机药物化学的兴起就是很好的例子。教学中每章知识都列出一些与医药相关联的问题,让学生自己查阅相关的资料去寻找答案或是通过阅读提出自己的观点,或以小论文的形式上交。比如讲到沉淀溶解平衡时体出的问题:常用的难溶电解质药物有哪些,是如何制备的?体内的结石的组成是什么,是如何形成的?结石的药物是怎样制备的?胶体是怎样形成的,如何制备?而在原子结构这章中就要在课堂讲课时将原子吸收光谱的原理参入进来,让学生感觉到所学知识不是离应用那么遥远。分子结构讲到杂化轨道理论时,问题是青霉素为什么能够杀死病菌呢?让学生颇为震惊的问题,似乎不能跟无机化学联系起来,提高了学生对无机化学的认识深度。配合物与医药的关联问题就更多,而且配合物药物是现在研究的热点之一。草药中的有机成分与金属配合后生物活性提高,例如茶多酚与金属离子(如钙、锌等)配合后有可能兼具二者的药理活性[2]。铂、锑、锡、钒、硒、锗等的配合物在抗癌金属配合物中占重要地位,稀土离子在抗凝血、抗炎和治疗烧伤等方面的优越性引起人们对其药理的关注,使稀土离子与细胞膜作用的研究成为热点。让学生查阅相关的文献报道。通过这些问题的提出,不仅让学生感觉到无机化学与各专业学科的相互交叉与渗透,培养了整体科学意识,而且更大地提高了学生对无机化学的重视,激发了学习的积极性,提高了学习兴趣。 2 自主学习意识的培养 兴趣是激发自主学习意识的前提。对医药院校无机化学的教学必须要充分的和专业知识联系,这样才能让学生感觉到自己所学的知识是有用的,才能调动他们的学习兴趣和积极性。教学中提出一些与专业相关的问题,让学生选择自己感兴趣的问题,每10人一个小组去查找资料,由小组长负责安排小组讨论会,将发现的问题再通过查资料或是跟老师一起讨论,在讨论课上每个小组派代表讲解本组的工作,这样既增长了见识又加深了对无机化学知识的理解。 德国教育家第斯多惠指出:“一个差的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理。”,无机化学是中医药院校一门重要的基础课程,担负着培养学生从中学被动学习到大学的自主学习、从只啃课本到主动去图书馆猎取相关知识、从回答问题到自己发现问题提出问题等责任。例如,电解质溶液这章,人体各部位体液的ph是多少?正常人体血液的ph是多少?如何维持着人体血液的ph值基本不变?什么情况下人会发生酸碱平衡失调?如何看待酸碱体质这一学说?这些问题同学们非常感兴趣,感觉到将要学习的酸碱电离平衡和他们的专业课有很大的联系,就会积极的去查找资料寻找答案。这样既可以更好地巩固理论知识,又能拓宽知识面,而且会对当下流行的酸碱体质这一学说进行深度思考,能从科学的角度对这一理论进行评判。 3 绿色化学意识的培养 环保问题是一个刻不容缓的问题,是关系社会可持续发展的重要问题。绿色化学是实现化学污染防治的基本方法和科学手段,是一门从源头上阻止污染的化学,绿色化学适用各种化学领域。在无机化学教学中,培养学生的绿色化学意识会产生积极的行为效果。在讲解电解质溶液时,要让学生认识到酸碱污染。目前,薯蓣皂苷元主要由薯蓣科植物(黄姜、穿龙薯蓣等)的根茎中所含的薯蓣皂苷经加酸加热水解获得。由于在水解过程中大量使用硫酸、盐酸等无机强酸作为水解催化剂,造成了严重的环境污染,同时也使占原料大部分的淀粉、纤维素等物质的化学结构被破坏而难以综合利用[3]。那么是如何解决这一污染问题的呢?让学生去查阅资料,了解到有哪些更好的实验手段避免污染。相信有了绿色化学意识,学生在以后的有关化学实验中,必然会想办法做到尽量减少污染或零污染。 为了加强上述三种意识在教学中的培养,笔者在评价体系上进行了相应的调整。将学生查阅的资料、讨论课中给大家的讲解、提出的问题等等都给予一定的分值奖励。笔者从多年的教学经验中,认识到三种意识的培养对无机化学药物的开发及学生创新课题的开展有着积极的意义。 无机化学论文:无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法探讨 无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法探讨 碱式碳酸铜又名孔雀石,其形状为细小颗粒的绿色粉末。相对密度为3.8525,折光率为1.655、1.875、1.909,加热至220℃时分解,是一种名贵的矿物宝石。它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质,又称铜锈。碱式碳酸铜可用来制造信号弹、烟火、油漆颜料、杀虫剂、解毒剂、固体荧光粉激活剂等,也用于种子处理及作杀菌剂等。在无机盐工业中用于制备各种铜化合物,在有机工业中用作有机合成催化剂,在电镀铜锡合金工业中用作铜的添加剂。 常见的制备方法主要有四种:(1)由na2co3·10h2o跟cuso4·5h2o反应制备;(2)由na2co3溶液跟cuso4溶液反应制备;(3)由nahco3跟cuso4·5h2o反应制备;(4)由cu(no3)2跟na2co3反应制备。根据我校的现有实验室条件和设备,我们一般选择第二种方法制取碱式碳酸铜。 通过碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析,研究反应物的合理配料比并确定制备反应合适的温度条件,以培养独立设计实验的能力。碱式碳酸铜的制备实验是面向化学专业大一学生开设的一个典型的设计性实验,不仅要保证实验质量,还要让学生掌握独立进行实验设计的方法。《大学化学实验》一书中的碱式碳酸铜制备的实验,采用硫酸铜和碳酸钠溶液进行复分解反应制备碱式碳酸铜,由于反应过程中,条件较难控制, 副反应多, 反应现象差异性不明显,所以学生在优化条件选择时出现较多的判断失误,仅通过颜色及反应速度的快慢是很难准确得出结论的,因此,笔者对本实验进行改进,以达到最佳的反应效果。 一、实验制备方法 1.实验仪器及药品 药品:cuso4·5h2o(固体),na2co3(固体)。 仪器:带标号的试管8个;烧杯(250ml)8个;容量瓶(250ml)2个;25ml移液管2个; 电子天平;恒温水浴锅;抽滤瓶;蒸发皿;布式漏斗(非真空);烘箱;试管架;吸耳球。 2.实验原理 碱式碳酸铜cu2(oh)2co3为天然孔雀石的主要成分,呈暗绿色或淡蓝绿色,俗称孔雀绿,在水中的溶解度很小,溶于酸,新制备的试样在沸水中很易分解。加热至200℃即分解。为了适于碱式碳酸铜的生成和分离。根据碱式碳酸铜的性质和铜盐的性质,选用硫酸铜溶液和碳酸钠溶液。在反应过程中,反应温度、反应物浓度及反应物配比对反应物均有影响。 3. 实验过程 分别按合适比例取cuso4溶液和 na2co3溶液各若干毫升, 加热到合适温度后, 将cuso4溶液倒入na2co3溶液, 记录沉淀的颜色和体积变化。沉淀下沉后, 洗涤沉淀数次, 抽滤, 并用少量冷蒸馏水洗涤沉淀至无 so42-为止, 抽干, 置烘箱中烘干, 称量, 计算产率。 4.反应溶液的配置 配置0.5mol·l-1的cuso4溶液和0.5 mol·l-1 na2co3溶液各250ml。称取固体药品硫酸铜31.2110g和碳酸钠13.2488g,分别倒入两个250ml的烧杯中,用100ml蒸馏水溶解,再转入250ml容量瓶中,配成250ml溶液,静置,备用。 二、结果与讨论 1.反应物合适配比探求 取四个已编号的试管,均加入2.0ml的0.5mol·l-1的cuso4溶液,再分别取0.5mol·l-1na2co3溶液1.6ml、2.0ml、2.4ml及2.8ml,依次加入另外四个编号的试管中。将八个试管放在75℃恒温水浴中加热,几分钟后,依次将cuso4溶液分别倒入na2co3溶液中,振荡试管,比较各试管沉淀生成的速度、沉淀的数量及颜色。实验结果如下表1所示: 通过对比,我们发现反应的最佳配比为1∶1,产率可以达到94.16%。 2.反应温度的探求 在三个试管中,各加入2.0ml0.5mol·l-1cuso4溶液,另取三个试管,各加入由上述实验得到的合适用量的0.5mol·l-1na2co3溶液。从这两个试管中各取一个,将它们分别置于室温25℃、50℃、75℃、100℃的恒温水浴中,数分钟后将cuso4溶液倒入na2co3溶液中,振荡并观察现象,由实验结果确定制备反应的合适温度。实验结果如下表2所示: 经过对比,我们发现反应的最佳温度为75℃,产率可以达到94.12%。 3.碱式碳酸铜制备的最佳设计 取60 ml 0.5 mol·l-1cuso4溶液和60 ml 0.5 mol·l-1na2co3溶液分别放在75℃的恒温水浴锅中,几分钟后取出,将cuso4溶液倒入na2co3溶液中,充分振荡待沉淀完全后,用蒸馏水洗涤沉淀数次,直到沉淀中不含so42-为止,抽干。将所得产品在烘箱中烘干2h,待冷至室温后称量,并计算产率。实验结果如下表3所示: 此实验温度探究最佳反应物配比:na2co3∶ cuso4=1∶1,最佳温度为75℃,在85℃下烘干2h,反应温度不能过高,如果温度高于75℃,产生褐色的cuo。若将na2co3溶液倒入cuso4溶液中,不能充分反应,沉淀不彻底。沉淀完全后要反复清洗沉淀,然用ph试纸测试滤液中的ph值,ph=7左右确保将沉淀so42-除完,如果有残留的so42-,干燥时会有黑色物质产生。干燥时温度不易过高,否则会将cu2(oh)2co3分解。 三、本实验注意事项 1.反应最佳温度应为75℃,超过后会有褐色沉淀产生,在恒温时需要不停搅拌。 2.沉淀要洗涤干净,滤液中ph=7左右so42-除完。 3.沉淀应在85℃时烘干2h以上,温度过高cu2(oh)2co3会受热分解。 4.若反应后不能观察到暗绿色或淡蓝色沉淀产生,可将反应物保持原样(不可将滤液滤去),静置l~2天,再作观察。 5.反应过程中不可将na2co3溶液倒入cuso4溶液中,应用反滴法。 6.本次实验用布式漏斗(非真空)。 无机化学论文:无机化学课程建设与课程教学改革的体会 笔者有幸参加了一次教育部全国高校教师网络培训中心举办的国家精品课程《无机化学与实验》骨干教师高级研修班,本研修班由吉林大学宋天佑教授及其教学团队与大连理工大学孟长功教授及其教学团队合作主持培训和研讨,在北京设立主会场,全国设有20个分会场。在为期3天的培训中,宋天佑,孟长功,徐家宁,刘志广等四位教授分别从无机化学与实验课程出发,对这门国家精品课程的教学经验、理念、技术和方法进行介绍,以问题为导向,利用示范课、案例讲解等教学形式,为我们授课。经过这几天向名师学习及与同行交流,感触颇深。 一、教学理念与方法 教育部举办的全国高校教师无机化学与实验课程的网络培训,给我们这些教无机化学的教师提供了一个学习、进修、交流的机会。培训中,我们聆听了国家级名师的授课,领略了国家级名师的风采,开阔了视野,受益匪浅。这次培训使我们在精品课程建设、大学无机化学及实验课程教学工作、教学方法、知识难点和重点的处理等方面受到很大的启发,尤其是吉林大学宋天佑老师和大连理工大学孟长功老师在上述两个方面的讲解,使我们感到耳目一新,如饮甘饴。如孟长功老师的关于“培养和教会学生分析问题和解决问题的能力比教会他们关于具体问题的答案所在更重要”的观点和教学方法得到大家的共鸣。无机化学是大学生进入大学学习的第一门专业课,要让学生从这门课开始逐渐转变学习方法和解决问题的思路,在大学学习中,能顺利地解决一道难题并不十分重要,因为他们今后再遇到同样问题的机会并不是很多,而形成解决问题的正确思路对他们是至关重要的。恰恰在这种教与学的过程中,学生会逐渐认识到化学这门课并不是只有枯燥的理论和公式,每个问题的解决和每种现象的发生都有内在的联系,这样就能激发学生学习无机化学的积极性。这将使他们在今后学习任一门课时都受益匪浅,而且必将对他们今后的深入学习和研究产生积极的影响。这也是我们无机化学工作者除了教学以外还应该考虑的问题,也是我这次培训的主要收获。宋天佑老师的示范课的讲解也使我受益匪浅。对于一些无机化学中的难点和重点,学生的理解和接受程度很大程度上取决于授课教师在引出和讲解这个问题时的方式方法。我们经常说老师的作用就是把复杂的问题用简单的、容易理解的语言和方法告诉大家,即做到“深入浅出”。要想做一位好的教师,要有这样的本领。 二、教师的课堂组织 当今时代是竞争的时代,当今的社会是发展迅速、知识剧增的社会,时刻都存在着竞争、机遇和挑战。让我们必须承认这么一个现实:学生对知识本身的获得已经不是最重要的了,重要的是他们如何去获得知识,开发各种潜能。传统的课堂教学,偏重于让学生对概念或理论的字面理解而缺乏更深一层的质疑,而学生似乎从未想过那些浩瀚如海,用以解释各种自然现象和社会现象的观点是如何形成的;那些公式、理论存在的依据和前提是什么;那些知识的本身存在着什么价值;而人们又是如何将这些应用到日常生活中去的,等等。对于课堂教学而言,不应仅限于教师的教,很大程度上还取决于学生的学,这就要求学生有参与意识。加强学生在课堂教学中的参与意识,使学生真正成为课堂教学的主人,是现代化学教学的趋势。正如孟教授所说,由于很多原因,入校时学生的水平和学习方法有很大差别,因此有的学生可以接受网络教学,而有的则不行。在这样一个现状下,由于学生层次不同,必须有一个大家都能够接受的教学方式。随着网络的普及和地区差异的消除,教学方法应该转变,从单一的教学方式转变为立体式的、多方面的教学方式,满足各个层次学生的需求。 1.教师不仅仅是教育者,更是组织者。教师在课堂教学中起主导作用,是组织者。因此学生的参与意识与教师所扮演的角色及对学生的培养有着直接的关系。 2.提高化学课堂教学中学生的参与程度,让他们主动、自由地学习。如果离开了学生的积极主动参与,教师的主导作用也是没有意义的。教师的“导”要具有科学性、启发性和艺术性,能促进学生的思维活动。 3.在目前应试教育的大环境下,学生的学习方法单一,对知识的掌握能力较差,必须有教师提纲挈领,为学生提出重点,为学生解释难点。 4.学生学习的主动性不强,必须给他们一个良好的学习环境,督促他们的学习。 5.学高为师,为学生树立榜样,带动他们的学习。 三、精品课程建设 宋教授在培训课上说,精品课程,需要一大批人坚持不懈地努力奋斗,需要十几年,甚至几十年时间的建设。吉林大学无机化学课程的建设过程,说明一个道理,它告诉我们课程建设要经得起时间的考验,要做到长盛不衰。同样,上海电力学院《无机化学》课程在老前辈努力的基础上,由我牵头,不断进行改革和完善。在《无机化学》课程建设过程中,进一步完善了教学大纲,教学进度表中各章节的课时数的分配经过调整更加合理;不断完善试题库的建设,并已实现了教考分离;完成教学大纲、教案、习题、参考文献目录等上网工程,并创建了教学互动社区;将《无机化学》教学实践与研究活动中的经验与心得写成小文章,分别发表在《上海电力学院学报》、《高教研究》等期刊上;走出校门,积极参加同行业的学习交流会议,2005年参加了在上海大学举行的由教育部人事司和高等教育司联合举办的“本科基础化学骨干教师高级研修班”,2006年参加了在同济大学举行的由教育部人事司和高等教育司联合举办的“本科基础化学骨干教师高级研修班”。 在这几年的教学改革活动中,《无机化学》课程建设得到了学校的大力支持和资助。《无机化学》于2005年被批准为校级一般课程建设项目,2006年被批准为校级精品课程建设项目,2007年被上海市教委批准为重点课程项目。以“具有电力行业背景的应用型高校基础化学课程的特色教学研究”为题获得2010年度上海市高等教育学会重点课题资助,以“基于智能电网的基础化学课程教学改革与实践”获得上海高等教育“085”工程建设项目资助。利用无机化学精品课程建设的契机,指导黄静、李昌峰、汤艳凤等同学以“无机化学网络资源的创建”为题申请到了2006年度的大学生科创基金,该课题现已结题,并且无机化学课程已经完成上网工程。课程建设的成果得到了学校的鼓励和肯定。2006年“无机化学课程建设”项目获得校级优秀教学成果奖,2006年在第四届“上汽教育杯”上海市高校学生科技创新作品展示评优活动中,指导孙仲明同学完成的“原子结构cai(计算机辅助教学)实验获大赛“新颖奖”;2006年我因为指导孙仲明同学获得上海电力学院能源与环境工程学院“优秀导师”称号;由于在《无机化学》教学改革与实践中较出色的表现,我获得了2006~2007年度上海电力学院优秀主讲教师称号。相对于获得的荣誉,所取得的成绩微不足道,只有继续埋头苦干,潜心钻研,努力把电力学院《无机化学》课程打造为市级精品课程。 四、多媒体技术的应用 在这次培训中,大家就多媒体技术在教学中的应用展开了讨论,下面我将多媒体技术应用的优势和应注意的问题作一个总结。 1.多媒体课件使用的优势。 (1)采用多媒体教学,内容形象,显示方式生动,直观性强,图像中包含大量信息,并且以图形和动画为主要手段兼配以文字,利用文、图、声、动画等去引起学生的注意和兴趣,使学生如身临其境,不仅可以接受到大量教学信息,而且能获得清晰明快的感受,使学习内容变得生动有趣,容易记忆、理解和掌握。 例如,宋教授提出,原先在没有使用多媒体前使用不同色彩的乒乓球模型来讲授abc型原子堆积,课讲完后学生的眼睛都看花了,但在使用多媒体技术后,通过电脑动画演示,不仅使一层一层的堆积方式清晰明了,也能让学生直观地认识了什么是面心立方堆积方式。 (2)应用计算机软件模拟化学反应原理,可以使学生更易于接受课堂教学的内容。 化学教学中核外电子排布、电子云、离子键、共价键等大量微观现象的教学,长期以来教师只能靠形象比喻或展示模型来教学,但利用计算机软件进行动画模拟,可使不可见的微观世界宏观化,抽象理性问题具体化、感性化,形象、生动地表现分子、原子等微观粒子的运动过程特征,让学生直观形象地认识微观世界,了解化学变化的实质、理解化学原理。例如孟教授在讲授双原子分子轨道时应用计算机软件去计算生成的化学键键能大小比较,这样比教师让学生死记硬背轨道的能量高低更易于让学生接受和理解。 2.多媒体使用中应注意问题。 (1)防止“一哄而起”。多媒体辅助教学一靠设备,二靠技术,三靠教师现代化的教学技能,三者缺一不可,应根据实际情况分期分批实施。 (2)cai模拟实验不能代替化学实验,传统的化学实验能使学生参与实际实验过程,对于学生的动手能力及分析思维能力的培养和锻炼作用是cai模拟实验所不可替代的,教师应明确化学实验在化学教学中的重要地位,明确cai模拟实验的辅助地位,不能因一味追求现代教学手段而减少传统实验教学手段的运用。cai模拟与传统化学实验在化学实验教学中两者应优势互补、各展所长。 (3)要把握好计算机辅助教学与传统教学方式的关系:尽量避免cai贯穿课堂的始终,否则容易使学生视觉心理疲劳,抑制大脑对信息的反馈。多媒体教学不是万能的,并不完全代替传统的教学方式,有的课虽用了几分钟软件辅助,却解决了难以突破的问题,可以说是画龙点睛,堪称好课件。 五、结语 听了国家级名师的课,大家开阔了视野,受到了启迪,倍感此次学习、进修、交流的机会的重要。同时大家感到此次培训的时间实在太短,每个人都有意犹未尽的感觉,很多问题还不能得到更深入的解决,需要在今后的学习、交流中不断深化、总结和提高。感谢全国高校教师网络培训中心提供的机会,使大家在一起聆听名师的指点并进行研讨,并希望以后能有更多类似的学习机会。 无机化学论文:无机化学中标准摩尔反应焓变的计算 热力学是无机化学课程的重要组成部分,它是以热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律为基础,主要解决化学反应中能量转化及化学反应进行的方向和程度问题,其中焓变计算是解决等压情况下反应中能量转化问题、进行吉布斯自由能变变计算进而判断反应进行程度和方向的基础。 在无机化学课程中,通常忽略温度、压力对焓变的影响,同时,对于非标准状态下的反应来说,反应焓变还没有一定的计算公式。本文对无机化学中标准状态下反应焓变的计算方法进行了归纳和总结,便于学生更好地理解和掌握。 一、计算标准摩尔反应焓变的理论基础 计算标准摩尔反应焓变的理论基础是hess定律,即在恒容或恒压条件下,一个化学反应不论是一步完成或分几步完成,其反应热(即摩尔反应焓变)完全相同。 hess定律的实质是指出了反应只取决于物质的初、终状态,而与经历的具体途径无关。其重要意义在于能使热化学方程式像代数方程式一样进行加、减运算,从而可以应用已知化学反应的热效应,间接算得未知化学反应的热效应,解决那些难以测量或根本不能测量的反应热效应问题。应用时要注意:将已知的热化学方程式进行线性组合的结果必须与欲求的未知化学反应的状态完全相同,包括温度、压力及各物质的相态,并且这些化学反应都是在等温、等压或等温、等容条件下进行的,都不做其他功能[1]。 焓的绝对值是无法确定的,但可以采用相对焓值。焓是状态函数,状态函数的最主要特点是其变化值只取决于系统的始态和终态,而与系统变化的途径无关。因此,以hess定律为理论基础,可以求得反应的摩尔焓变。 三、结语 标准摩尔反应焓变的计算是无机化学热力学部分计算的基础,焓的绝对值不可测,只能测其相对值,其概念多、计算公式多,学生掌握起来有一定的难度。通过以上的归纳和总结,使化学反应标准摩尔焓变的计算系统化,有助于大学生对焓变计算的理解和掌握,有助于提高无机化学课程教学的质量。 无机化学论文:浅谈“比喻”在无机化学教学中的应用 在无机化学教学实践中,运用形象生动的比喻进行讲解,将较为抽象的无机化学教学理论通俗化、形象化、具体化,以深入浅出的形式帮助学生理解无机化学的教学内容,提高学生的学习兴趣,从而提高课堂教学质量。 无机化学是高等院校中化学工程、应用化学专业、环境专业、给水排水专业等很多专业的一门重要的必修课。无机化学的学习质量如何,直接关系到后续有机化学、物理化学等课程的学习效果,为了提高无机化学的教学效果,笔者不断进行教学方法的探讨和改进,其中之一就是运用比喻。比喻即通过打比方的方法,借助于两种以上不同事物之间的相似点作为中介物,来比拟想要说的某一事物。在化学教学中,以不违背科学性原则为基础,采用适当的比喻,可以促使学生理解化学概念,掌握科学知识,为产生创造性思维奠定基础。概念教学的宏观类比可促进学生对概念的理解。下面笔者简单介绍一些在课堂教学中运用比喻方法,使学生深入理解无机化学知识的实例,其教学效果显著。 一、以形象比喻讲解速度控制步骤 在讲到浓度对化学反应速率的影响时,对于复杂反应,反应是由两个或者是两个以上的基元反应步骤所组成,这些基元反应步骤的集合便是复杂反应的反应机理或者叫反应历程。这些基元步骤中,总有一步是反应步骤中速率最慢的一步,是决定整个反应速率快慢的最关键的一步,称为速率控制步骤,简称“速控步”。单纯地讲速率控制步骤,很多时候学生不容易理解,为了便于学生的理解,笔者引入了“牧羊理论”和“木桶理论”。小时候很多人可能都放过羊,牧羊理论中有一句话叫:择其后者而鞭之。意思就是说牧羊人要想加快整个羊群的奔跑速度,就要用鞭子抽打跑得最慢的那只羊。同样现代管理学中比较流行的“木桶理论”,要知木桶中到底能装多少水,永远取决于最短的那块板,木桶中最短的那块板代表我们的缺点,我们的每位同学如果能够认清自己人生中最短的那块板,并努力改变自己的缺点,将来一定会大有成就。对于化学反应也是如此,认识一个化学反应中最慢的一个步骤的重要性在于能够有效地改善整个化学反应的速率,从而达到更高的产率。通过比喻的运用,加深了学生对概念的理解,同时也对学生进行了综合素质教育。 二、以形象比喻讲解化学键的特点和价键理论 化学键分为离子键、共价键和金属键,离子键的特点是没有饱和性也没有方向性,而共价键的特点是既有饱和性又有方向性。这些抽象的概念学生理解起来特别难,于是笔者把离子键的特点比喻成是男女交普通朋友,一个男生可以有很多个女生朋友,一个女生也可以有很多个男生朋友,在交普通朋友时,只要是能谈得来就可以成为普通朋友,没有方向性也没有饱和性;而把共价键的特点比喻成是男女谈恋爱,一个男生只能与一个女生谈恋爱,一个女生也只能与一个男生谈恋爱,而且还会有自己的择偶标准,有方向性又有饱和性。通过把离子键、共价键比喻成为交朋友,激发学生学习兴趣的同时,也加深了学生对基本概念的理解,提高了课堂教学效果,也有助于学生进一步理解价键理论的特点。 三、以形象比喻讲解四个量子数 电子的运动可以通过求解薛定谔方程来描述,方 程的每一组合理解亦即波函数,波函数进一步求解的结果是三个量子数(主量子数n,角量子数l,磁量子数m),再加上自旋量子数(ms)总共四个量子数一起决定电子的运动状态。主量子数和角量子数决定电子的能级,当主量子数和角量子数相同时,即使磁量子数和自旋量子数不同,电子所对应的能量也是相同的。在讲到四个量子数代表的含义以及四个量子数的关系时,学生感觉特别难于理解。于是笔者把原子比喻成学校,主量子数比喻成学校下分的院系,角量子数比喻成每个院系下面的专业,磁量子数比喻成每个专业下分的班级,而把自旋量子数比喻成每个班级的男生女生。学生毕业就业的方向取决于他所在的院系和专业,而与班级无关,学生一下子便明白了四个量子数的含义以及四个量子数之间的关系。通过比喻让学生很容易理解这个晦涩难懂的概念,课堂教学效果显著。 总之,比喻教学法在无机化学教学中起到了事半功倍的显著效果。在目前高校扩招后的高等教育形势下,大学生的心理和心态成熟程度趋向年轻化,通过比喻将一些化学原理或理论转变成通俗易懂的形象化事物,既活跃了课堂气氛,调动了学生听课的兴趣,也使内容变得更容易理解和记忆,这种教学方法受到学生的普遍欢迎。 无机化学论文:在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的思考 生物无机化学是由无机化学、生物化学、临床化学和医学交叉融合而发展起来的一门新型边缘学科,在分子水平甚至量子水平上,研究和阐明生物体内生物大分子配体与无机元素有关的各种相互作用的学科[1]。它包括两个主要部分:一是研究生物体中天然存在的无机元素,二是把金属引入生物体系中作为探针和药物。 1 药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的重要性 在我国很多医药院校的药学专业中,药学教育的模式一直是化学模式。由于,无机化学的理论学习中要求记忆的东西很多,较枯燥,导致了很大一部分同学在学不到一半的时候就放松了学习,明显影响学习效果。如果能够在教学过程中有意识地引进一些生物无机化学的新知识、研究的前沿和热点问题,及相关的人文科学知识,将大大提高药学专业学生的学习无机化学的兴趣,为提高其综合素质和培养其创新能力提供坚实的基础。在我国的一些院校的化学系开设了生物无机化学的选修课程。但是对于药学专业进行生物无机化学教学受到学制短、化学课课时少及化学和生物化学基础知识差等客观条件的限制。为解决这个问题,可以在学习无机化学的过程中有意识地渗透一些生物无机化学方面的知识,以达到提高学生的学习兴趣等的效果。 2 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的内容 在药学专业使用的无机化学教材中,隐含着丰富的生物无机化学教育内容[2](图1),教师要有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习无机化学知识的同时,获得更多与药学相关的知识。因此在备课时,教师需要熟读教材,找准无机学化各章节中渗透生物无机化学知识的结合点。 2.1 绪论部分 无机化学是一门理论性较强、较抽象的课程。在绪论课时,教师适当的渗透一些无机药物方面的知识(表1),将对提高学生学习无机化学的兴趣起到事半功倍的效果。 2.2常见非金属元素及其化合物 非金属元素的生物无机化学的内容相对偏少,但也还是存在足够的可讲的知识点。如,三位科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要的信号分子而于1998年获得诺贝尔医学奖。一氧化氮是第一个被发现的参与细胞信号转导的气体信号分子。一氧化氮是随血液存在于人体各处,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮参与的生命活动非常广泛,在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用。人的机体内有很多信号系统,它们可以调节全身的血管网络,一氧化氮可以使微循环畅通,保证含氧血运送到人体各组织和器官当中,让人体血压保持在适当水平。人体内生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分,传至其他部分,行使着传输信号的功能。这样使血管扩张,帮助控制血液流向人体的各个部位,以起到保持血管清洁、预防中风、维持正常血压的作用,有效减轻心脏负担,从而达到预防心脏病的效果。这就是一氧化氮作为信号分子的作用。 2.3 常见金属及其化合物 人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而,微量元素对于生命的作用要比维生素重要得多,生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。现代研究表明,生物体内必需的微量化元素至少有十六七种。而人体内有1/4~1/3的酶需要金属离子参与才能发挥催功能,这些金属离子包括fe2+、zn2+、mn2+、cu2+、co2+、mg2+、ca2+等。人们逐渐认识到生命活动无不与金属离子有着千丝万缕的关系,即没有金属离子就没有生命。缺乏这些元素,生物体就要发生各种病变。人体的许多疾病,包括一些地方流行病,往往与微量元素的缺乏或过量有关(表2)。 2.4 配位化合物 在现代医学中无机药物的使用已经非常普遍。从生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地,而且涉及多种疾病的诊断和治疗。有些具有治疗作用的金属因其毒性大、刺激性强、难吸收等特点而不能直接在临床上应用,若把它们变成配合物就能在一定程度上增强药效同时降低其毒性[3-5]。由于形成金属有机络合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于药物分子选择性地进入体内的一定位置。 本部分可以重点地介绍治疗药物如铂类抗肿瘤药物和铋类抗溃疡药物[6-7],诊断药物如核磁共振造影剂、放射诊断药物以及中药研发方面遇到的实际问题。 2.4.1 铂类配合物作为抗癌药物的应用 20世纪70年代以来,铂配合物抗癌功能的研究在国内外引起了极大的重视[8-10]。铂配合物的抗癌活性是基于其对癌细胞的毒性[8]。现已确定具有顺式结构的均显示抑瘤活性,其中顺式二氯·二胺合铂,简称顺铂抗癌活性最高。它不仅能强烈抑制实验动物肿瘤,而且对人体生殖泌尿系统、头颈部及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,与其他抗癌药联合使用时具有明显的协同作用。目前,我国已生产“顺铂”供应市场。由于“顺铂”尚有缓解期短、毒性较大、水溶性较小等缺点,经过化学家们的不懈努力,现已制出了与顺铂抗癌活性相近而毒副作用较小的第二代、第三代抗癌金属配合物药物[11]。 2.4.2 钆类配合物作为核磁共振造景剂的应用 核磁共振造影技术已成为当今临床诊断中最为有力和安全的检测手段之一。它对疾病的诊断是通过使用外来的顺磁试剂或造影剂而使得正常组织和疾病组织的1h(主要是水)的共振信号产生差别。核磁共振造影剂使得质子的弛豫时间缩短,从而达到改善组织成像的效果。多数的核磁造影剂均为gd(ⅲ)、mn(ⅱ)和fe(ⅲ)离子,因为它们具有最多的未成对电子和较长的电子自旋弛豫时间。目前临床诊断使用的化合物主要有四种,全部是三价钆的配合物。据统计,世界上大约每年要进行500万次核磁共振诊断,而其中20%必须使用造影剂,造影剂研究及应用的重要性不言而喻。 2.4.3 络合作用与中药的研发 在天然药物研究开发过程中,往往药物的粗提物具有明显的生理活性,但是随着纯度的提高,其药理活性逐渐下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等无机成分。由于中药中含有微量金属元素和氨基酸、皂苷类、黄酮类、多糖类、生物碱等有机组分。而这些有机组分含有多个配位原子,能与微量金属元素通过多种键合作用形成各种复杂的配合物。它们具有较高的稳定性,这对于药物在体内的生物化学作用具有重要的意义,使之表现出长效、低毒和药性温和。 实际上,中药的药理作用是中药中的有机组分和无机组分的共同表现,它们的络合物往往表现出较强的药理活性。例如,博来霉素最早由链霉属真菌中以铜配合物的形式提取出来,只有人们改变了发酵条件得到了一系列类似物。博来霉素作为抗生素类抗肿瘤药物在头颈癌、卵巢癌等的临床治疗中广泛应用。研究发现,博来霉素需要有金属离子才能产生活性,铁、钴、锰、铜等离子的存在使得博来霉素能够对dna进行裂解。目前较公认的机制是:博来霉素首先与金属离子如fe3+结合,金属离子结合的博来霉素发生构型的变化,然后与活化分子氧生成活化态,后者对dna进行切割并阻止其复制。 3 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的途径 3.1 制订计划 在无机化学教学中渗透生物无机化学教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也避免了盲目性和随意性。制订计划力求全、准确、具体、可行。 3.2 注重渗透方法 摈弃“满堂灌”的教学方法,开展启发式、自学式和讨论式教学。在课堂上注重以多媒体授课的优势,充分发挥学生在教学中的主体作用和教师的主导作用,讲重点、难点,给出一些专题,课后学生广泛查阅文献,根据自己的兴趣,写出相关小综述,课程结束时,在课堂上做专题发言,互相交流,共同提高。这样,在学生不仅学到了知识,更重要的是培养了他们自己获取知识、分析问题与综合问题及表达能力。 3.2.1 讲授法 讲授法是目前教师采取的主要方法之一,也是最传统的教学方法。在化学教学过程中,渗透生物无机化学教育就是在讲授无机化学基本知识的同时,把与之相关的药学及生物学相关的知识传授给学生。 3.2.2多媒体课件展示法 利用多媒体课件,向学生展示生物无机化学相关的知识。在课件的制作上,采用图、文、表并茂的方式并尽可能地增加动画效果,以增强教学内容的趣味性,更好地激发学生学习生物无机化学课程的积极性。如,讲解叶绿素的结构及其在生物的光合作用中的作用时。通过生动形象的动画效果,让学生形象地感受生命中的化学过程。 3.2.3 学生分组讨论法 鉴于药学专业无机化学课时少的实际情况。要求学生结合教材内容,通过查上网收集资料等形式,广泛涉猎与无机化学相关的药学和生物学资料,如顺铂类抗癌药物的发现及发展过程、重铬酸钾等重金属污染及其可能导致的疾病等,并在每次课堂讲授结束之前,预留10 min,引导学生思考和讨论,或者由学生提出他们没有弄懂或尚未理解的问题大家一起研究解决。这旨在激发学生的学习兴趣,培养学生参与讨论的意识,为今后的工作打下良好的基础。 综上所述,在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学教学除了上述几个方面外,还需要学校领导的积极支持和老师、学生的密切配合,重视师资培训及通过教材编写使无机化学教材中具有很多的生物无机化学方面的知识介绍等方面的工作,才能取得应有的效果。 无机化学论文:探究固体无机化学的研究方向 固体无机化学是跨越无机化学、固体物理、材料科学等学科的交叉领域尤如一个以固无机物的“结构”、“物理性能”、“化学反应性能”及“材料”为顶点的四面体是当前无机化学学科十分活跃的新兴分支学科。 1 固体无机化合物的制备及应用 固体无机化合物材料的制备大多是利用高温固相反应这些反应难以控制能耗大成本高。为此发展了其它各种合成方法如前体法、置换法、共沉淀法、熔化法、水热法、微波法、气相输运法、软化学法、自蔓延法、力化学法、分子固体反应法等。其中近年来提出的软化学合成方法最为突出它力求在中低温或溶液中使起始反应物在分子态尺寸上均匀混合进行可控的一步步反应经过生成前驱物或中间体最后生成具有指定组成、结构和形貌的材料。 1.1光学材料的研究。苏勉曾等用均相沉淀法在水溶液中合成了氟氯化钡铕(ⅱ)经过处理后制得无余辉、发光性能良好的多晶体。用这种多晶体制成的高速增感屏其增感因素是钨酸钙中速屏的4~5倍已被全国2000所医院使用。1983年苏勉曾等在系统研究氟卤化物的x-射线发光及紫外发光现象的过程中发现了bafx:eu2+晶体经x-射线辐射后着色的现象开始注意到晶体中色心生成并于1984年开始研究晶体的x-射线诱导的光激励发光现象及发光机理用光激励发光材料制成了图像板作为x-射线的面探测器。他们还设计制作了一台由光学精密机械和计算机组成的计算x-射线图像仪已可以获得清晰的x-射线透视图象和粉末晶体衍射图像。 1.2多孔晶体材料的研究。徐如人、庞文琴等在水热法合成各种类型分子筛的基础上发展了溶剂热合成法利用前驱体和模板剂制备了一系列水热技术无法合成的新型磷酸盐及砷酸盐微孔晶体所合成的jdf-20是目前世界上孔口最大的微孔磷酸铝;1989年徐如人、冯守华等首次报道了微孔硼铝酸盐的合成和性质之后又获得了一系列新型微孔硼铝氯氧化物。其中硼的配位数可取4也可取3但不会高于4;铝、镓、铟的配位数大多超过4有的甚至达到6。所有这些都突破了传统分子筛纯粹由四面体结构基元构成的概念为开发新型结构特征的微孔材料提供了丰富的实验依据。 1.3金属氢化物的研究。申泮文等设计了有特殊搅拌设备的固-液-气多相反应釜使“金属还原氢化反应”在400~500℃范围内进行完全;利用此类反应以新方法合成复合金属氢化物;以“共沉淀还原法”“置换扩散法”制备了钛铁系、镍基或镁基合金等储氢材料;创造了钕铁硼等永磁材料合成新工艺。 1.4 c60及其衍生物的研究。1990年底中国科学院化学研究所和北京大学开始c60团簇的合成实验研究尔后国内10余个单位相继开展了c60的研究取得了很好的结果如首先在国际上建立了重结晶分离c60和c70的方法;在国内首次获得了k3c60和rb3c60超导体达到了当时的国际先进水平;发现在阴极中掺杂y2o3可以大大提高阴极沉积物中等碳纳米管的含量;首先报道了直接氧化c60含氮化合物的研究成果等。 2 室温和低热固相化学反应 从固体无机化学的发展过程来看固相反应尤其是高温固相反应一直是人们制备新型固体材料的主要手段之一。但长期以来由于传统的材料主要涉及一些高熔点的无机固体如硅酸盐、氧化物、金属合金等通常合成反应多在高温进行所得的是热力学稳定的产物而那些介稳中间物或动力学控制的化合物往往只能在较低温度下存在它们在高温时分解或重组成热力学稳定产物。为了得到介稳态固相反应产物扩大材料的选择范围有必要降低固相反应温度。 2.1固相反应机理与合成。忻新泉等近10年来对室温或近室温下的固相配位化学反应进行了系统的研究探讨了低。热温度固-固反应的机理提出并用实验证实了固相反应的四个阶段扩散-反应-成核-生长每步都有可能是反应速率的决定步骤;总结了固相反应遵循的特有的规律;利用固相化学反应原理合成了几百个新原子簇化合物、新配合物以及固配化合物。 2.2原子簇与非线性光学材料。非线性光学材料是目前材料科学中的热门课题。近10多年来人们对三阶非线性光学材料的研究主要集中在半导体、有机聚合物、c60以及酞菁类化合物上而对金属簇合物的非线性的研究几乎没有。忻新泉等在低热固相反应合成大量簇合物的基础上开展了探索研究发现mo(wv)-cu(ag)-s(se)簇合物具有比目前已知非线性光学材料更优越的三阶非线性光限制效应使我国在这一前沿领域的创新工作中占有一席之位。 2.3合成纳米材料新方法。纳米材料是当前固体物理、材料化学中的又一活跃领域。制备纳米材料的方法总体上可分为物理方法和化学方法两大类。贾殿赠、忻新泉等发现用低热或室温固相反应法可一步合成各种单组分纳米粉体并进一步开拓了固相反应法制备纳米料这一崭新领域取得了令人耳目一新的成绩如在深入探讨影响固相反应中产物粒子大小的因素的基础上实现了纳米粒子大小的可调变;利用纳米粒子的原位自组装制备了各种复合纳米粒子。该法不仅使合成工艺大为简化降低成本而且减少由中间步骤及高温固相反应引起的诸如产物不纯、粒子团聚、回收困难等不足为纳米材料的制备提供了一种价廉而又简易的新方法亦为低热固相反应在材料化学中找到了极有价值的应用。 2.4绿色化学。绿色化学是一门从源头上减少或消除污染的化学它解决的实质性问题是减少合成反应的污染或无污染。低热固相化学反应不使用溶剂对环境的友好及独特的节能、高效、无污染、工艺过程简单等优点使之成为绿色合成化学值得考虑的手段之一。近年来我们在这方面做了许多有益的尝试取得了许多有意义的结果如尝试在低热温度下用固体fecl3·6h2o氧化苯偶铟类化合物成功地合成了相应的苯偶酰类化合物;尝试将低热固相反应合成方法用于芳醛、芳胺及过渡金属醋酸盐的原位缩合-配位反应高产率地合成了相应的schiff碱配合物。有关固相反应在绿色化学中的应用潜力有待进一步发掘尤其是在合成工业绿色化方面需要更多的投入。 无机化学论文:关于高职无机化学教学改革的几点思考 无机化学是高等职业院校化工、环境和医药等专业中的一门重要的专业基础课,也是这些专业学生所要接触的第一门专业基础课和专业必修课,无机化学的教学将为后续的专业基础课和专业课的教学和学习奠定基础。因此无机化学在相关专业的整个教学中占有举足轻重的地位,对于培养符合社会发展需要的高级技术人才具有重要的意义。但是长期以来,由于种种原因在高职无机化学的教学中一直延续着一些比较传统的教学模式,这些教学模式使得教学呆板、学生缺乏学习的主动性和积极性。要想改变这一现状就必须对高职的无机化学教学进行改革。本文作者结合自己的教学实践,探讨了无机化学教学改革的几点思考和做法。 1.对教材内容删繁就简,增添新知,构建符合高职学生职业发展的教学内容 无机化学发展到今天,其内容面广点深,绝不是在短时间内就可以掌握的,也不可能在有限的学时内完成这一任务,这就要求我们在教学内容上采取少而精的原则,突出重点难点。高职教育的特点也决定了高职院校化学教学要根据职业发展需要选择教学内容,以培养学生能力为根本出发点,以有利于学生应用能力的培养,适应职业岗位的要求为最终目的。因此,精选教学内容就显得尤为重要。如可以删去理论性较强但以后其他课程还会重点讲解的“化学热力学”内容,删去重复中学教材的内容如“化学反应速度和化学平衡”中的相关内容,对于简单而又必须了解和掌握的知识,留给学生自学;同时增加无机物在环境、材料、能源和信息等领域中的应用,以拓宽学生的知识面。对于化学基本原理中的一些较复杂、难于理解的问题,如对称性、晶胞、键能、活化能,教师在教学中可以采取“点到为止”的处理方法,即以满足讲授元素化学的需要为原则,更深层次的内容留给后续课程去解决,而不把难于讲授、难于接受的注释和说明推给课堂。 2.注重加强学生的能力培养,增强学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新精神 高等职业院校是以培养符合社会发展需要的高级技术人才为目的,随着社会的发展,社会对高级技术人才的要求也越来越高,要在具有一定的专业知识的基础上,具有多方面的能力,如动手能力、思维能力、创造能力、观察能力和发展能力等,尤其要具有创新精神,因此在整个教学中必须始终注重加强学生的能力培养,加强学生学习的积极性主动性,教会学生如何学习,培养学生的创新精神和创新能力。 如在无机化学教学中,有相当一部分内容缺乏趣味性,学起来枯燥,对这些内容就要求我们有意识的创设悬念,使学习产生一种探求问题奥妙所在的神秘感,从而引起学生的兴趣。例如,在讲原电池时,引入一个有趣的故事:格林太太有两颗假牙,一颗是金牙,象征着她的财富;另一颗是铜牙,是后来一次车祸中撞掉的。但是自从镶上铜牙,格林太太就觉得头晕,不舒服。去医院检查又查不出病因。同学们,你们知道是什么原因吗?继而用动画的形式引出原电池装置。原来是金牙和铜牙组成了原电池,形成电流使得格林太太不舒服,而后引出电极电势的概念。又如在计算化学反应标准摩尔焓变、标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯函数变时,都利用了黑斯定律,求解的方法也相同,因此教师在讲授时重点讲解标准摩尔焓变的计算,让学生自我完成并将讲解标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯函数变计算的内容,加深学生对黑斯定律、状态函数的理解,教师则重点强调计算过程中的一些注意事项。通过这一方法,不仅使学生加深了对所学知识的理解、运用能力,同时也培养了学生的语言表达能力和分析、思维能力。另外,教师可将最新的本领域的研究成果以论文报告的形式给同学作介绍或者对于一些章节给学生布置一些相关的题目,学生可以根据自己的兴趣和爱好查阅文献资料,进行小专题实验研究和小论文的设计。这样既可以扩大学生的视野,也有助于学生分析问题、解决问题能力的提高,培养应用能力。而应用能力的培养是实现创新能力与实践能力的重要途径。 3.多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量 运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于多媒体集文字、图表、动画、声音于一体,可以刺激学生感官系统,调动学生学习积极性和主动性,可以拓宽教学内容,增大教学容量,提高教学进度。如在讲授晶体结构时,我们利用晶体结构教具模型,使学生更容易理解各晶型结构的特点。再如在讲授杂化轨道、原子轨道空间伸展方向等时,我们利用多媒体课件进行讲解,直观简洁,学生容易理解,取得了较好的教学效果。同时,我们建设了无机化学教学网站,吸引了学生进行网上无机化学学习,使网络上的在线学习、在线测试与在线答疑成了学生的第二课堂,极大地调动了学生学习的积极性和主动性。 但是,考虑到使用多媒体课件授课速度过快,部分学生的思维速度跟不上,某些无机化学内容单纯用课件讲课效果较差等问题,我们在使用现代教育技术的同时辅助于传统教学手段。对于内容比较简单的章节,如氢和稀有气体、金属通论、p区金属等内容,采用“学生自学,教师概括总结”或“讨论课”的形式进行。对公式推导、计算举例仍然应用板书、讲解的传统方式进行教学,获得了良好的收效。因此,在无机化学教学过程中,注重多媒体教学方法与传统方法相结合,会收到事半功倍的教学效果。 4.加强自学指导,培养学生的自学能力 二十一世纪,科技飞速发展,给知识更新提出了更高的要求,“掌握探求真理的方法比获得真理更加重要”已成共识。为此,在教学过程中一定要加强对学生学习能力的培养。无机化学的教学,由于在教材上涉及面较广,而在课 时分配上又不可能像中学一样做到面面俱到,这样就容易出现教不胜教的局面。指导学生自学,不仅是无机化学教学活动的必要手段,而且对高职学生在大学阶段甚至将来整个的学习过程,都有着积极的作用。因此,教学生自学的方法,使他们尝试到“发现”的乐趣,体会到自己学习能力上质的飞跃就显得尤为重要。 在中学阶段,对于大部分学生而言,其学习主要是依赖老师的课堂讲授,学生的自学能力普遍较差。所以针对大学新生的无机化学教学,如何做到培养他们的自学能力,应做到心中有数、从无到有、循序渐进,在适当的时候提出自学要求。例如:在讲授氢化还原平衡及电化学基础一章内容时,由于化学电源及电解内容不但与化学基础知识关系密切,而且与日常生活有关,所以,我们除了讲授大纲要求的内容外,对于趣味较浓、但不属于讲授大纲要求的内容,要求学生课外自学,然后让学生在课堂上讲述他们所学到的知识、理解的内容。通过这种方式,不但可以让老师了解学生自学能力的高低,而且也是让学生明白,自学是大学学习的一种基本方法和能力,从而扫清学生的自学障碍,提高他们的自学信心。 另外,教师应适时对学生进行自学指导,根据学生的实际情况和教材特点,灵活选择指导重点,有时应偏重于激发兴趣,创设情景,有时则偏重于学法指导,对于难度较大的章节,还应加强学习线索或难点指导,以减少学生的自学障碍。例如:在讲授原子结构一章内容时,首先给出讨论这部分内容的思路:由氢原子光谱实验现象入手,讨论氢原子核外电子的运动规律,得到原子能级、波函数、几率密度、电子云等基本概念,用来讨论和理解多电子原子中电子运动规律,得到多电子原子能级、核外电子排布,用来揭示元素周期律。有了研究这个问题的思路,学生听课时,就会有主动性,看参考书时,就会有计划、有目的、有具体内容、有程序地进行自学。 无机化学论文:无机化学网络辅助教学模式的研究 摘要:网络的飞速发展使传统的教学模式发生了巨大的变化,目前在教学中发挥着重要的作用。我们借助qq通讯工具构建无机化学网络辅助教学模式,很方便地实现内容传递、师生交流、知识转化等。优化了无机化学教学方法,提高了无机化学教学效率和教学质量。 关键词:无机化学;网络;辅助教学 当今,计算机的普及和网络技术的飞速发展促进了教育教学的现代化。现代化网络技术渗透到教学的各个环节,改变了传统的教学模式,使知识的传播方式和传播速度发生重大变化。而且在改善学习途径、更新知识结构、促进师生交流和提高教学效果方面都发挥着重要作用。[1] 无机化学是药学各专业学生学习的第一门专业基础课。对该课程的实施通常都是以大班授课方式进行。大班授课制的主要缺点是在课堂上教学双方缺乏沟通、缺乏个性化交流、缺乏情感交流、缺乏对问题的深入探讨、缺乏因材施教的机会等。要对这些问题进行改进,有效提高教学质量,需要新的教学策略。为此,我们在发扬优秀传统教学模式的基础上,构建网络辅助教学模式,借此来提高教学效率。 一、网络辅助教学模式的建立 为了能够将课堂教学有效延伸,我们参考相关文献[2],在无机化学教学过程中通过qq网络工具设置与教学有关的专题区域进行网络辅助教学,主要包括以下几大区域: (一)理论课学习指导区 该区包括理论课的课时计划,每一课时的重点内容,预习目标,课程难点,课后复习重点及应该延伸学习的内容等。 另外,上传一些课堂上使用的多媒体课件。由于课堂讲授速度相对较快,有一些很难理解的微观立体结构内容,学生可能会在短时间理解不了,所以就将这些课件传到空间上让学生复习。比如离子结构理论中晶胞的立体空间结构,分子结构理论中杂化轨道的三维空间立体构型及分子模型等。将这些难于理解的课件上传到qq空间里,学生在课下有机会在家里、宿舍或电子阅览室里随时上网或下载播放观看,使得在课堂上没弄清楚的问题得以解决。 (二)实验课学习指导区 包括每次实验课的预习内容,实验原理,操作技能要点,相关专业内容,实验报告格式,实验报告书写注意事项,开放性实验的方法及技术指导等。 对有些涉及贵重仪器的实验我们已经利用3d-max软件制作成虚拟实验,将这些虚拟实验上传到qq空间里,供学生预习操作训练。如开放性实验“松花江水中重金属离子的检测”,学生会用到紫外——可见光谱仪和高效液相色谱仪等贵重仪器,为防止因操作不当将仪器损坏的可能,学生可以在网上虚拟实验室里先进行多次操作,正确和熟练掌握操作要点后,再进行实际实验操作。 (三)作业及自测系统区 传统的作业和测试方包括人工出题、学生在纸介上测试、人工评阅、成绩分析。整个过程会花费教师大量的时间和精力,效率却不高。而且,因为学生数量多,对学生的考试成绩或作业水平进行统计是一种繁琐且易出错的事情。所以说传统的测试或作业方式不能适应现代化特点。因此,我们将许多代表性的无机化学习题上传到qq空间里形成网络作业和测试题。随时随地的对学生进行测试,不受时空限制,大大地简化了过程。学生们自觉在网上定期测验能够帮助他们在整个学期中更好地分配自己的学习时间。 (四)前沿知识延伸阅读区 老师在qq博客上传一些在期刊网或互联网上找到的中英文资料,内容以无机化学为主,又与专业知识紧密相关。如与人类某些疑难病症的药物学与药理学有密切关系的生物无机化学前沿知识中抗癌金属配合物是现代前沿领域,我们在讲到配合物一章时,就上传这些相关资料供学生课下阅读。即扩大学生知识面,又让学生充分将基础课内容与将来要学的专业课知识融合。 (五)主题探讨区 在每一章内容教学过程中,精选一些能够联系实际生活及后期课程内容,且值得探索的问题在qq群里供学生思考和探讨。这还会激发一些感兴趣的同学进一步进行实验操作探索。如2009年,学到难溶电解质的沉淀溶解平衡时,老师设计一个题目为“如何设计测定美白化妆品中重金属的存在与含量”的课题。学生通过查找资料,设计一些理论上可行的实验方法进行探讨。最后有好多同学用自己使用的化妆品作为实验原材料,进入实验室检测,发现有些化妆品能够检测到重金属,感觉有很大的危险性,于是在我们的qq群里倡议同学们谨慎使用美白化妆品,这是非常有意义的活动。当然在这个区域里,并不是每个同学都能得到预期的结论,但这个过程大大增强了学生的科研意识和科研方法。 (六)提问、留言区 这一区域即包括化学知识的提问,也包括其他问题的提问,如学生所关心的国事、校事及个人事。进行提问和留言,教师可以从学生的一些想法中洞察当代大学生的心理特点,从而间接指导教学。比如2008级有学生留言说“老师讲课层次清晰,环环相扣,而且一丝不苟,但是缺乏幽默感,希望老师改进”。这对我有很大的激励作用,所以在以后教学中尽量以幽默的方式活跃课堂气氛,学生听课效果明显提高。学生也有很多拿不定主意的问题,会通过qq流言希望老师帮助解决,比如2010级有一学生留言问“老师,都说入党好,我也想入党,入党的话平时对班级各种事物都得积极参与,可是我又想考研,想把更多的时间放在课程学习上,所以很矛盾,我该怎么办?”于是我以我自己的看法分析了各方面利弊,帮助学生做出最后选择。 二、应用qq网络辅助教学的收效 几年来借助qq通讯工具进行无机化学网络辅助教学,受益匪浅。目前,qq网络通讯工具已经成为我们教学中不可缺少的网络助手,具体体现如下: (一)突破时空界限,增加师生交流频率 弥补了大班课堂上由于学生人数多,师生之间很难面对面交流探讨问题的缺陷。不受时空限制,学生利用身边已上网的计算机,可以随时向老师、同学请教,还可以发表自己的见解等等。另外,教师和学生的角色不再那么清晰明确,彼此相互学习请教,创造出一个平等、自由的交流空间。学生敢于在这个平台上给老师提一些教学上的建议或意见。同时教师可以更快的获得各种教学反馈信息,对自己的行为、决策以及由此产生的效果进行及时地审视。而且老师和学生都可以将有意义的作品和资料传到qq空间上,很大程度上拓宽了师生的信息来源。 (二)突破心理顾及,增强了交流真实性 利用qq上的留言功能,学生可以不必使用真名,通过书面语言的交流,反映出他们的真实想法,解决了面对面交流时不好意思直白的意见或建议。通过qq问问题的时候他们都变得直率,避免了因问问题的不确切而产生的害羞,促进了学习。另外,也避免了面对面交流时某些学生常问及一些高难或钻牛角尖的问题,老师短时间做不出全面的回答所产生的尴尬局面,是一个两全其美的方法。 (三)加深师生感情交流,增强师生间的理解与信任,拉近师生心灵距离 大学里,很多任课教师到上课时就讲课,下课就离开。师生之间有一种陌生感,学生即使有疑问也不愿意问老师,久而久之,问题积累多了,兴趣也无存了。所以大学里许多学生因为缺乏与老师沟通而导致对该课程的厌学。 我们借助qq交谈,学生觉得老师像朋友,愿意跟老师交流,不仅学习上敢于提问了,生活中遇到的困难和困惑也愿意与老师交谈。融洽的交流缩短了师生间的心理距离,师生关系和谐了,增强了了解和信任,一切问题便会迎刃而解。学生常表现出“爱屋及乌”的情感,亲其师而重其课,使教与学易走进一个良性循环。 (四)促进隐性知识向显性知识转化 在面授和自主学习中,由于课程进度快,学生人数多,学生的个性和能力各有差异,对于教师提出的问题,每个学生不可能有充分的时间思考并做出令人满意的回答。我们利用qq博客一些需要学生经过思考进行解答的研究性问题,然后通过不断的交流来解决。这种交流形式调动了不同性格、能力和自信心的学习者的积极性。学生通过对现实问题的认真思考,表达个人看法和感想,能提高解决实际问题的能力,促进知识向应用的转化。 (五)有利于创新能力培养 创新是人类生存和发展的基石。培养创新型人才,是教育教学的目标。qq应用于教学,为培养学生的创新能力提供了便利的网上资源,为教学创设良好的环境,对学生兴趣的激发、品格的形成、视野的拓展有极大的影响。让学生主动探求知识,主动发现问题,创造性地解决问题,这是传统教育方式无法比拟的。比如在我们的主题探讨区里,当学生看到别人对某个主题发表的见解时,会积极主动地进行批判性思考,激发自己的灵感,从而使学生的思维更加敏锐,创新能力有所增强。 三、使用qq进行网络辅助教学时应注意的问题 qq通讯工具应用于教学是随着教育技术和计算机网络的发展而产生的,应用的好可以给我们的教学带来便利,使我们更容易实现教学目标,反之会影响教学。我们必须明确,它仅是缓解“教”与“学”矛盾的工具,最根本的目的是激发学生的求知欲和探索欲,鼓励学生积极与教师交流,促进学生对知识的直接获取。在使用qq时,应该注意以下问题: 第一,师生都要明确这是一个学习交流平台,切勿当成聊天平台而弱化辅助教学的功能。 第二,师生应约定一些固定的时间上线答疑交流,无法通过qq说明的问题再预约时间和地点,面对面的交流。不要长时间挂线,上网需要有节制,勿成瘾。 第三,教师对于学生的留言要及时回复,且不应遗漏,否则会打消学生提问的积极性。 第四,应注意qq上的文章要及时更新整理,否则这个教学平台会逐渐陈旧而失去吸引力。 总之,网络辅助教学是现代教育发展的必然趋势,可以使教学从封闭式向开放式转化,使教师从灌输型向指导型转化,使学生从应试型向素质型转化。克服了传统教学模式的局限性,使教学手段更加丰富多彩,拓展教师和学生的知识视野,激发学生的学习兴趣和积极性。 无机化学论文:整合教学内容积极推进无机化学课程的教学改革 【摘要】 无机化学课是中学化学与大学化学后续课程的衔接。如何使学生尽快适应大学学习方法, 培养学生的自学能力、实践能力、创造能力、教学能力等, 在教学改革中尤为重要。因此, 无机化学作为地方本科院校化学专业的基础课,教学内容的改革更是值得每位教师思考的问题。 【关键词】 教学内容; 无机化学; 改革 随着社会对人才培养目标现代化、社会化的要求,社会对人才类型的需要已由“专才”型向“全才”型转化,而学生所学知识的知识面已大大拓宽;学科的发展和知识的丰富,无机化学课程的教学内容也越来越多,书越编越厚,然而无机化学的教学时间又大幅度减少,难以完成原有的教学内容,所以无机化学课程中存在许多需要解决的问题。例如理论部分的论述比较完整,但利用无机化学的实践活动操作比较困难;元素部分的内容比较琐碎,教师在讲授时困难较大,教学内容繁多,学生接受起来比较困难。 本着培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、素质高人才的目标要求, 适当减少基础课学时, 增加专业实践和新知识介绍是必要的。如何充分利用有限的教学时间,不大幅度地减少教学内容,使学生尽可能多的学习、掌握基础知识是摆在我们教师面前的一项重要课题。这就要求我们从课程改革中挖潜,从课程内容整合中获得。 1 优化课程教学内容 教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。改革与优化教学内容表现为, 剔除那些与中学教学内容重复、陈旧过时或与中学化学教学联系极少的教学内容, 对经典的无机化学教学内容进行优化,适当补充化学前沿知识[1]。 1.1 课本内容与课外知识有机结合[2]课本上的理论与具体的科技研究成果介绍相结合,既有利于避免教师教学内容的枯燥无味、空洞抽象,也有利于拓宽学生的知识面,同时还能激发学生学习的兴趣和积极性。这就要求我们教师在教学过程中相应地引入一些化学史、化学重要发现的介绍。例如诺贝尔化学奖中无机化学方面的成就包括了英国化学家w.ramsay 对空气中稀有气体元素的发现、法国化学家h.moissan发明氟元素分析法、瑞士化学家维尔纳创立配位学说等。另外,教师还可以将日常生活中与人类息息相关的一些无机化学知识引入到教学当中,例如温室效应、酸雨、臭氧空洞、微量元素与人体健康等。为适应知识经济的特点,教师还可以将无机化学的前沿领域知识如纳米技术、金属有机化合物等渗入到基础教学之中。这些课外知识穿插于教师的授课过程中,既能活跃课堂气氛,也有助于学生对知识的理解和记忆。教师可在讲授配位化合物的知识时延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的发现历程;在沉淀反应中介绍肾结石形成的化学原理;在电化学中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术;在卤族元素的学习中,介绍感光材料、阻燃材料等的应用。 1.2 改革教材内容, 优化课程结构 1.2.1 着眼课程群建设,调整课程体系为了达到人才培养的目标,我们不仅注重课程教学内容的改革,还更注重课程体系的建设。我们在本课程建设过程中,始终注意与其它课程的协作配合,以逐步形成一个相对独立统一的课程群模块。该模块包括如下课程:基础化学原理、无机化学实验、分析化学、物理化学。这四门课程共同瞄准无机化学这一主修课程在系统中的基础作用及优化这个目标,统一调整教学内容,精简学时,各自侧重完成分工的局部教学任务。基础化学原理课程使学生掌握基本的化学知识,无机化学实验部分让同学们了解化学实验的分析和简单设计;分析与物化课程使学生掌握化学的深层次内容,更大程度上学习化学理论。 1.2.2 运用现代观念,优化课程内容,实现教学内容的现代化课程内容的优化,一是要选择知识,再者一定要加强重点内容的提炼,明确知识点,抓住课程的“三基、三新”,即基本概念、基本原理、基本方法、新知识、新方法、新技术。基础课调整的重点是增加新知识,专业课调整的重点是增加新技术。同时妥善处理好经典内容和现代化内容的关系,做到二者的和谐统一,同时压缩那些起点低、简单重复和陈旧老化的内容,使增加的教学内容与高新技术接轨[3]。 1.3 突出课程教学的重要性 1.3.1 课程教学突出基础性、前沿性、时代性通过对现在与过去、国内与国外化学类学生培养目标,中、外无机化学教材内容对比分析、学科发展现状复习及发展趋势预测,在正确处理继承与发展关系的基础上,修订教学目标及教学大纲,结合省级精品申报和高教研究中心批准的“十一五”教研课题,更新理论课和实验课教学内容,探索、实施新的教学方法。课程内容在强调基本知识、基础理论和基本技能的同时,也适当介绍重要进展。 1.3.2 课程教学突出新知识、新概念和新技术在教学内容改革方面,除了坚持无机化学传统的基本知识、基本理论传授,坚持无机化学内容需要不断更新的原则,加强专业知识与科学方法论相结合,把二十一世纪化学类及相关专业的学生在无机化学学科应具有的基础理论和最优化知识作为精品课程的内容依据,着重处理好无机化学基础理论与无机化学前沿的新概念、新技术和新方法(如绿色化学、微波化学等)的关系,吸收无机化学发展的新知识,强化无机化学的知识结构,使教学内容不断丰富、不断完善;能够使学生高效率地掌握无机化学的精髓,并将其转化为创新能力。 1.3.3 课程教学中必须加强创造能力的培养如何在无机化学教学中加强创新能力的培养,我们在课程设置时就注重学生对社会的适应性,将培养学生创新精神和实践能力摆到突出地位。为了加强创新意识的培养,安排每个学期至少一个“研究性课题”;为了提高解决实际问题的能力,在教学内容的选择上更加贴近生活实际和生产实际,安排了“课程实习作业”,为培养创新意识和实践能力提供了重要方式和途径。 2 元素化学部分教学的改进 元素化学部分内容繁多难学,为此我们对元素化学每章内容,重点抓住原子结构与族通性的关系,引导学生通过原子结构和分子结构的原理来理解元素及其化合物的化学性质,概括归纳元素性质的变化规律性,从而突出化学的基本原理在元素化学学习上的指导作用。从学生反馈回来的教学质量调查证明,这有利于学生加深对元素及其化合物性质的理解和掌握。而对于元素及其化合物的存在方式、制备、用途等,则着重于学生的自学,让学生查找有关的资料来认识有关化合物的最新用途或制备方法,然后让学生撰写有关这方面的总结文章或论文,这样一方面增强了学生的自学能力,另一方面让学生知道了最新的一些化合物的研究动向。这样的教学模式调动了学生学习的自觉性,深受学生的欢迎。 无机元素化学教学难点的解决办法是:①元素部分以元素周期表为主线[4], 深入地讨论主族元素及重要化合物的结构、物理性质、稳定性、氧化还原性、物质的制备及用途。以物质结构原理和热力学原理为基本点,从微观和宏观的角度去学习、讨论和研究无机化学的问题,注重规律性的讨论和总结,从而突出无机化学基本原理在元素无机化学学习中的应用和指导作用,加深学生对无机物性质及反应性规律的理解及对无机化学基本原理的掌握,改变元素化学在学生心目中内容繁多的印象。②以性质为中心讲好重点元素。由于同族元素性质相似,所以在讲授每族元素通性之后,对族内的重点元素必须较为系统地讲解,以便学生对族内其它元素的学习起到触类旁通、举一反三的作用。③密切联系实际。元素化学很多内容与工农业生产、日常生活,特别是中学化学教学关系十分密切。在教学中主动联系实际问题,教学就会更加深入、生动活泼,学生学习就不至于感到枯燥无味,反而对学习产生浓厚兴趣。④善于比较差异,归纳总结规律。元素化学内容多,知识零散,学生总感到难掌握,不易记忆。在教学中充分利用对比的方法可以加深学生对问题的理解,采用归纳总结规律的方法使学生学的知识系统化,这两点都有利于学生记忆。⑤利用现代教学手段,加强教学效果。计算机辅助教学代表现代教育技术的特征,能帮助或替代教师传递信息,突出教学的重点和难点,增大课堂容量,能激发学生学习兴趣,有强烈的感染力和丰富的表现力,其优势是传统教学方法无法比拟的。应用多媒体教学手段,不仅可以创设多样化的学习情景,更可毫不费力地将传统教学中难以描述、难以突破的难点生动、形象地表现出来。 3 教学方法和手段的改进 3.1 案例教学法以讲授为主,通过典型实例教学激发教与学的课堂互动。在课堂讲授中,通常将典型实例和疑难问题作为内容展开的引导和说明,始终关注社会上的热点化学问题,分析其中的化学机理,增强该课理论的实践性、时代性、启发性、通俗性和生动性,便于本科生接受并调动其主观能动性,课堂还实行课末5分钟学生提问,及时答疑。由此,提高了课堂的效率。 3.2 问题教学法适当给予刺激和压力,以各种形式的提问、作业和讨论等辅助手段巩固课堂教学内容。提问和作业中,既有要求当场口头回答或书面完成的,也有要求课后完成并提交的,还有仅提供思考的。为了方便学生复习,无机化学教研室编印了供校内使用的无机化学习题集,深受学生的欢迎。 “以问题为中心”讲授与讨论相结合。为有效地利用课堂教学时间,在整合教学中,我们把研究性学习引入课堂,即设计学习情景,让学生在学习新知识时做到“三先”, 即先尝试、先讨论、先思考。教师通过点拨、参与、辅导,让教学过程成为学生自主学习、师生互动的过程。学生在不断地发现问题、解决问题的过程中尝到成功的乐趣,激发了学生思维的积极性,达到有效地利用课堂教学时间的目的[5]。 3.3 多媒体教学法随着现代教学改革的推进,在无机化学的教学中,明显地出现了内容多、课时少的矛盾,我们充分利用现代教育技术手段较好的解决了这一矛盾。通过使用多媒体、投影仪等现代教育技术手段和实物模型实施课堂教学。通过各种课件充实和拓展教学内容,增加了内容的直观性,激发了学生的学习兴趣,让学生们在耳目愉悦中感受到化学在生活中无处不在以及在科技发展中的重要地位。所有教学课件上传在精品课程网站上,有利于学生自学,提高了学生的自学能力。 实施无机化学内容整合教学的尝试,其根本目的在于全面提高课堂教学质量。在教学过程中,我们运用教学设计的理论和方法来分析、研究教学问题, 设计教学策略、教学方法及教学过程,努力探索教学过程各要素、各环节相互联系和作用的最优化,教学效果得到明显提高。由于调整了无机化学相关内容的衔接与分工,内容突出主干,加强了学生实践能力、创新意识的培养,对提高学生综合素质起到了很好的作用。 无机化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,它是大学一年级唯一的专业基础课程,对后续的专业基础课程的学习影响很大,而提高无机化学教学质量的方法是多样化的,需要我们不断的讨论、探索和实践,为培养更多的高素质的现代化建设人才而努力。 无机化学论文:试论高职 无机化学实验 课程项目化教学探讨 论文关键词: 高职 《无机化学实验》 项目化教学 创新能力 论文摘 要: 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。《无机化学实验》课程推行项目化教学能提高学生的质量,符合社会经济发展对高职学生的要求。本文针对传统教学的弊端,对《无机化学实验》课程实施项目化教学进行了探讨。 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。传统无机化学实验课程的教学方式一般是先介绍实验目的、实验原理、实验仪器和药品,然后介绍实验步骤,学生只需要按照实验内容完成实验、处理实验数据,最后完成实验报告。这种教学模式以教师为中心,学生处于被动地位,他们无需动脑,只需机械地按要求和操作步骤进行实验。这样的教学方式不仅无法激发学生的学习热情,学习效果差,而且使学生养成了“按部就班”的习惯,失去了主动学习和培养创新精神的机会。传统教学模式培养的高职毕业生不能满足社会经济发展的要求,这也使很多高职学生毕业时找不到对口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号文件)中明确指出:当前高职教育要“大力推行工学结合、校企合作,以就业为导向、职业能力培养为主线,改革人才培养模式”,培养“大量高素质技能型专门人才”。在这一精神的指导下,《无机化学实验》课程的教学模式应该顺应社会发展的需求,积极进行项目化教学的探索和实践。 1.项目化教学特征 所谓“项目化教学”是从职业的实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,教师和学生通过共同实施一个完整的项目,并共同评价项目工作成果而进行的教学活动。在“项目化教学”过程中,学生在教师的主持下能够自觉、自由地选择自己感兴趣的内容和展示形式,为学生创新能力的发展提供了有效的途径。 2.项目化教学的实施流程 项目化教学是一种“行为导向”教学法,其实施流程如下: 2.1项目确定 在项目化教学中,选择合适的项目非常重要。所选项目既要包含无机化学的基本知识和基本实验技能,又要密切联系日常生活或当地化工行业的生产实际。这样才能调动学生探究问题的积极性,使学生在项目情境下提高协作能力、人际交往能力和职业能力。例如:“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目中的研究对象“高锰酸钾”,它既是实验室常用的氧化剂,在工业上又能用作消毒剂、漂白剂,还在医学上用于消毒、洗胃,与学习生活联系比较紧密,学生才会有比较浓厚的兴趣。 2.2项目开发 项目确定后,教师根据学生的性别、技能水平等将全班学生分成多个小组,每个小组人数最好3至5人。然后对项目进行细化,使之分解成一系列的任务,并分配给各个小组,要求学生团结协作,充分利用图书馆和网络资源收集所需要的资料,小组内部讨论、整理后做成幻灯片,每个小组派一名同学向全班同学展示、汇报。例如“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目可分解成以下四个任务:任务1.设计“验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”的方案;任务2.配制标准溶液,包括高锰酸钾溶液和所需的酸碱溶液;任务3.用实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性;任务4.根据实验完成实验报告。 2.3项目方案制定 资料准备充分后每个小组就开始制订完成任务的方案,各组派代表利用幻灯片向同学们展示制订的方案,然后在老师的引导下大家一起讨论,对初步方案进行修改和完善,使方案具有科学性、可行性、经济性和环保性,最终师生共同归纳总结讨论结果制订出实施方案。如在2.2中所提到的任务1中,大家首先就要花较多的时间讨论、选择出合适的还原剂、酸和碱,并确定出合适的高锰酸钾、酸和碱的浓度。在讨论在这一过程中,教师应对学生进行一定的指导和引导,使学生既能学到专业知识提高专业技能,又能提高团结合作能力和口头表达能力。 2.4项目实施 实施项目是项目化教学的关键阶段,所以每位小组成员都要严格按照实施方案执行,积极利用无机化学实验室的实训条件开展实验项目。在具体的实施过程中,学生会遇到这样那样的问题,教师则要适当的指导,让学生多思考,独立地完成实验项目。这种项目实施方式,不仅可以培养学生的集体意识,而且能够提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 2.5项目评价 学生完成实验项目后,应及时进行考核、评价和总结。项目考核标准可参照相应专业的职业资格标准,项目考核和评价以设计的初步方案、实验操作、实验习惯、团队协作能力、实验原始记录、实验数据分析与处理、实验报告、项目总结等为依据。考核和评价成绩公布后,要展开小组讨论,让学生及时找出在整个项目完成过程中存在的问题与不足,以便在下一项目时不断地改进和完善。这种考核评价机制不仅可以激励学生,提高教学质量,而且能有效提高学生的应职应岗能力,同时积极推进“双证书”制。 3.项目化教学的体会 这种“项目引领,任务驱动”的教学方法能将无机化学的理论知识和实验操作有机地结合在一起,使教师、学生真正地做到“教学相长”,学生的理论基础不断扎实,实验技能不断提高。我们不能否认项目化教学有着传统教学不可比拟的优势,但是也应认识到以下几个问题。 3.1教师的素质须不断提高 项目的确定既要基于书本的教学内容,又要联系化工生产实际,既不能太简单,又不能太难。这就要求教师不仅要熟悉书本知识,精于实验操作,而且要了解目前化工行业相应职业岗位的要求。因此,项目化教学对教师提出了很高的要求。如果教师没有深厚的理论功底、较强的实验技能、丰富的专业知识、周密的准备和一定的生产实践经历,就将无法应对项目化教学过程中学生遇到和提出的诸多问题。 3.2学习资源须不断完善 在项目开发和方案制定时,教材已不能满足学生的需要,他们将借助于更多的书籍和网络资源。所以学院需重视图书馆建设,增加图书馆的藏书量,并不断整合互联网资源,构建较完善的教学平台,为师生提供良好的学习环境。 3.3实验教学条件须进一步改善 良好的实验条件是提高实验教学水平的重要保证。为保障项目实施能顺利进行并达到预期目标,实验室应配备足够数量的实验仪器和设备,让每个学生都有充分动手的机会,提高他们独立操作的能力。 总之,无机化学实验课程的项目化教学提高了学生的质量,符合当前化工行业对化学化工类高职人才的需求,所以教师应积极推行项目化教学,为企业为社会输送更多、更优秀的专业人才,使无机实验教学与社会经济发展形成良性互动。
浅谈地质灾害预防治理:岩土工程地质灾害预防治理建议 摘要: 阐述了岩土工程地质灾害的概念、呈现的主要特征以及形成原因,最后提出了预防与治理方面的宝贵建议。 关键词: 岩土工程;地质灾害;原因;防治 引言 岩土工程是指在各种建筑建设事业的过程中,怎么样去开挖岩土和加固岩土的工程。而由于自然或是人为原因引起的涉及到岩土工程施工与建设的地质灾害,我们又把它称之为岩土地质灾害。如我们常见的地震、泥石流等等。有数字显示,该类地质灾害造成的损失已经超出10亿元,成为制约着中国岩土工程进一步发展的最重要因素。因此,我们必须深入分析它形成的根本原因,制定切实可行的应急方案,提高建设过程中的管理水平,从而减少损失。 1岩土工程地质灾害的分类、危害和形成原因 1.1按引发的原因进行分类 岩土工程方面的地质灾害可以分为两类:第一类,由自然原因引起的地质灾害;第二类,由人为原因引起的地质灾害。这二者之中,第一类地质灾害通常不会因为社会的因素而产生改变,属于不可转移性的自然灾害;而第二类,与人类的社会活动有着密切关系,随着人们经济社会的发展,发生频率会逐渐增多,对人类造成的损失也会逐渐加大。目前常见的这类地质灾害除了滑坡、泥石流以外还有崩塌、地面的变形等等,通常这些灾害的产生是相互关联的,一种灾害的发生通常会成为另一种灾害产生的原因,因此在进行防治的过程中,要重点关注它们之间的关联性。 1.2产生的危害 近几年,这类地质灾害发生的次数逐渐增多,给我们带来的最明显危害就是经济损失的增大。而由于岩土工程所引发的地质灾害是突发的、强灾害性的,直接威胁着施工人员的生命和健康安全。同时,因为这类地质灾害发生次数较多,企业的施工效率十分低下,建设施工的时间周期拉长,有些紧急情况之下,企业还必须重新制定施工计划,这种重复计划和建设,其实就是一种经济的巨大浪费。从另一个角度,这种岩土工程方面的地质灾害同时也加剧破坏了中国原本脆弱的生态环境。 1.3引发地质灾害的原因 探究这种灾害产生的根本原因,无非就是两个方面:先天自然环境以及后期人类活动的影响。在中国大多数进行工程建设的施工区域,原有生态环境比较脆弱,特别容易遭到各类地质灾害的侵袭,而在施工过程中,各种建设活动频繁地破坏了区域植被,这就加剧了各类自然灾害出现的速率。而在开发岩土过程中,原区域的地质结构会失衡,从而产生崩塌、地震等灾害。在建筑施工过程中,很多工作人员的操作是不合理的,这是引发灾害的另一个原因。施工建设之前,制定一些可行的预警机制减少灾害的发生,也是今后发展过程中的关键。 2预防岩土工程地质灾害的措施 2.1采取植树造林的措施加固建设区域的生态环境 建设施工的地理区域生态脆弱,植被相对稀疏,难以承受施工带来的巨大破坏,我们通过植树造林,可以增加地表的植物覆盖,涵养水源,达到从根本改善开发地区脆弱的生态环境的目的,抑制各类灾害的发生。当然我们也要因地制宜,有的地方需要退耕还湖、有的地方需要封山育林等等。把预防放在第一步,才是减少灾害发生的最根本途径。 2.2极大地提升灾害监测的水平 生活经验显示,灾害在发生之前会有很多的前兆,如:在滑坡发生之前,井水会突然变干涸、地面会有位移和裂缝等现象产生,我们应该要细心地观察这些这些前兆,及时制定可行的预警措施,最大程度上的去减少灾害发生引起的经济损失。与此同时,我们要不断发展和引进现代高科技的灾害监测技术,如把全球定位系统与遥感系统很好地结合在一起,充分运用到工程建设过程之中去监测,通过各种系统工作中测到的重要数据,我们必须有效地结合在一起进行准确的分析。而对于已经发生地质灾害的区域,我们要统计好发生的时间和发生产生哪些危害以及危害程度,以便能够快速准确地制定出补救措施,避免更大的经济损失。 2.3加大地质灾害防治工程的建设 地质灾害事前的防治与检测是减少其对中国环境以及企业的危害的重要途径之一。除了采取这种措施外,我们在工程建设之中,还可以开展护坡工程建设和拦截工程建设以及涉及移民工程等方面的工程建设,最终达到地质灾害工程建设的目的。通过开展这些建设,减轻灾害对脆弱环境的破坏,而加固地层,可以提高工程建设的进度和施工质量,使地质灾害发生得以减少,最终达到促进岩土工程快速发展的目的。 2.4加强避让政策的建设 保证施工工期和工程建设的质量,是采取避让措施的前提条件。例如:在雨天,我们尽量减少工程作业;在适当时候,可以开展工程加固工作;当灾害发生的时候,对施工者和涉及到的居民进行及时转移,转移工程中尽量采取就地转移的原则,从而减轻脆弱环境的承载力。目前,搬迁和避让已经成为一种规避这方面地质灾害的主要手段,未来也要不断去完善和发展。 3结语 岩土工程建设中,地质灾害的发生对人员的伤亡以及财产的损失是难以估量的,因此防治工作十分重要。我们要弄清楚它的概念,阐述它的灾害类型,深入探究它产生的原因,不同类型的地质灾害,应当采取不同的防治措施。我们要把可持续发展的原则贯穿于整个开发建设之中,从而推动中国建筑事业健康和谐的发展。 作者:吴孟 单位:重庆地质矿产研究院 浅谈地质灾害预防治理:道路地质灾害类型及预防措施研究 摘要:随着国家村村通路政策的颁布实施,各地区对道路基础建设的工程力度也随之加大,道路交通条件在得以改善的同时,有些地区由于地质条件的原因,特别是有些偏远山区,道路的修建也加大了道路地质灾害发生的概率。根据本论文的研究发现,这些年比较常见的道路地质灾害有山体崩塌与滑坡,泥石流,地面塌陷,冻土冻融等,本文就对这些道路地质灾害的类型及灾害表现进行图文分析,并在发生原因的基础上提出一些改善道路地质灾害发生概率的可行性措施,希望本论文的研究能对道路地质灾害的防治工作通过一个参考。 关键词:道路,地质,地质灾害 一、道路地质灾害类型分析 1.山体崩塌与滑坡 崩塌是指陡峻斜坡上的块状岩土体高速倾倒、翻滚、坠落于坡脚现象,其特点是垂直位移分量大于水平位移分量,在山区道路灾害中较为常见,大多发生在高陡的路堑边坡上;如左图所示:大量的岩石倾斜而下,造成道路阻塞。而滑坡是指斜坡上的岩土体主要在重力和水流的作用下,沿着一定软弱面或软弱带以水平位移为主的整体向下滑动的作用和现象。崩塌、滑坡地质灾害是道路工程中常见的地质灾害之一,其产生主要是由地质原因或人为开挖坡脚造成的。由于山坡或路基边坡发生崩塌、滑坡,常使交通中断,影响公路的正常运输,大规模的滑坡可以堵塞河道,摧毁公路,砸坏路基及公路桥,对交通和周边居民的生活造成极大的不利,甚至会造成行车事故,引起人身伤亡。 2.泥石流 泥石流是指发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性急水流,呈粘性层流或稀性紊流等运动状态,一般是因为暴雨、暴雪或其他自然灾害而引发,具有强大的破坏力,它往往在很短时间内摧毁一切工程设施和夺取千百人、甚至上万人的生命财产,泥石流流速较快,严重威胁道路周边人民生活和工程建设。这种道路地质灾害主要是毁坏路基、路面及道路围护拦,产生淤积、掩埋、堵塞、冲击及冲刷道路的现象,据交通局的研究统计,我国道路每年因泥石流造成的经济损失数亿至数十亿,如左图所示,强大泥石流冲刷道路,而使汽车淹没其中。 3.地面塌陷 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象,在道路地面塌陷的地质灾害类型中,由于地质条件和作用因素的不同,道路地面塌陷可分为岩溶塌陷和非岩溶性塌陷,岩溶塌陷是由于可溶岩(以碳酸岩为主,其次有石膏、岩盐等)中存在的岩溶洞隙而产生的,如左图所示,道路地质中的岩溶洞使得路面塌陷,有可能使过往车辆掉入其中,造成损失,岩溶塌陷的平面形态具有圆形、椭园形、长条形及不规则形等,主要与下伏岩溶洞隙的开口形状及其上复岩、土体的性质在乎面上分布的均一性有关,其剖面形态具有坛状、井状、漏斗状地面塌陷、碟状及不规则状等,主要与塌层的性质有关,粘性土层塌陷多呈坛状或井状,砂土层塌陷多具漏斗状,松散土层塌陷常呈碟状,基岩塌陷剖面常呈不规则的梯状;非岩溶塌陷则是由非岩溶洞穴产生的塌陷,黄土地区较易发生。 二、道路地质灾害预防措施分析 1.前期道路线路选择优化 对于较易发生地质灾害的地区,在经济建设与居民生活的需求下,进行道路建设的前期过程中,从线路规范到道路设计,都需要进过科学的测算,选线时,要对沿线工程地质进行认真的勘察,对重大的不良地质地段,应优先考虑绕避,并进行多种方案的比选,以达到选线的优化;而对于那些受道路技术指标限制而无法绕避的地质区域,则要加大勘探力度,采用多种勘察手段,如工程地质调查、钻探、挖探井、探槽、原位测试及室内试验等多种方法取得详实的资料,通过深入分析结合工程地质理论,对不良地质的发展规律及其对工程的危害作出符合实际的评估,从而为工程的治理及决策提供有力的前提保障。 2.设计与建设优化 对于那些可能存在道路地质灾害的区域,在进行道路设计的过程中,要充分考虑地质灾害是损伤,比如地面塌陷种类地质灾害,就需要科学检测的基础上,设计预防地面塌陷的道路建设方案,在泥石流多发区域,对周边山坡进行大量的固土蓄水设计,种植绿化带,引导排水等设计工作。同时根据每个滑坡的特点,确定合理的治理措施。如,清方卸载及反压、抗滑桩、抗滑墙、预应力锚索框架梁、注浆加固等多种措施。必要时可以将以上方法结合使用,从而选取最有效、最经济的治理方案,减少工程治理费用,避免对后期运营的不良影响。软弱地基应采取粉喷桩,卵石桩、抛石挤淤、砂砾换填等建设办法。 3.高度重视排水绿化工作 大部分的道路地质灾害均是由于水的作用,使得泥土疏松,产生向下滑动的作用力,所以,排水工作是避免道路地质灾害发生的有效措施之一,道路建设时应将排除地表水和地下水相结合,体现综合排水的思想。地表排水主要是拦截来自滑坡体外的坡面径流,常用方法有夯实裂缝,整平地表,坡体边界外设置截水沟,在滑坡坡体上设置树枝状或网状排水系统,将坡面径流汇集、旁引于滑坡体外排除;对于地下排水,主要是排除地下水或降低地下水位,可采用各种形式的盲沟、仰斜排水孔等措施,以疏干滑体内地下水,增强坡体的自然稳定性。而绿化建设则通过植物的根系作用使土壤更稳定,也能达到蓄水和美好环境的作用。 总结 道路地质灾害的预防需要前期设计的全面,以及道路建成以后对维护工作的用心,地质灾害虽说是地质原因引起的,但人为的因素是可以降低地质灾害发生的概率和减少灾害产生时的损失的,这就需要建设部门和管理部门充分考虑地质特征,制定道路地质灾害发生的预案。坚持科学求实的工作态度,全面细致的开展地质勘察,反复认真的进行方案比选,并不断吸收总结成熟经验,坚持以防为主,防治结合,在管理理念和方式上进行科学创新,希望本论文能为我国道路地质灾害的预防建设通过一个参考。 作者:王乙冰 陈兴长 李明 陈诗墨 单位:西南科技大学 浅谈地质灾害预防治理:油田地面建设与滑坡地质灾害预防 1滑坡的形成机理 (1)岩土类型:岩土体所构成斜坡发生的滑坡,如凤凰山倒班点基地。 (2)地质构造条件:组成斜坡的岩、土体被各种构造面切割分离成不连续状态时,产生的滑坡,如油区滑坡道路。 (3)地形地貌条件:坡度大于10度,小于45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形,如陈16-9井组井场。 (4)水文地质条件:地下水活动,对滑面的软化作用和降低强度的作用最突出,如大路沟集输站西侧滑坡体。第二个条件是外界因素的作用,可以使产生滑坡的基本条件发生变化,从而引发滑坡。主要引发因素有:降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;较为明显的地震;不合理的人类工程活动,如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄或泄水等诱发的滑坡。如庄二联合站后山滑坡体。 2滑坡造成的后果 滑坡会造成滑坡体上地面设施处于不安全状态,随时可能造成安全、环保事故,如油气建筑物和道路的垮塌,地面管线和套管的断裂,迫使油气生产不能正常运行,不仅治理费用巨大,动辄几千万元,而且周期长,动用人力物力大。 3滑坡的预防 预防就得在油田进行建设时,现场踏勘油田建筑物、油气水场站、井场位置、油田道路等,然后勘察分析,将其避绕开滑坡体,摆放在滑坡体之外稳定的环境上,并对其周边采取相应的措施加以防范,消除滑坡隐患。 (1)组织工程勘察设计专业人员对参与油田工程建设的相关人员进行滑坡知识及常识的普及,从钻前工程的井场坐标、钻前道路,油田建筑物、油气站场选址以及油气水管道走向等进行滑坡识别的专业培训。 (2)从宏观上掌握不稳定滑坡体的形态: ①滑坡体表面总体坡度较陡,而且延伸很长,坡面高低不平; ②有滑坡平台、面积不大,且有向下缓倾和未夷平现象; ③滑坡表面有泉水、湿地,且有新生冲沟; ④滑坡表面有不均匀沉陷的局部平台,参差不齐; ⑤滑坡前缘土石松散,小型坍塌时有发生,并面临河水冲刷的危险; ⑥滑坡体上无巨大直立树木。 (3)在道路、井场、油田建筑和油气场站等工程施工前,做好工程施工方案的交底,除合理避绕滑坡体外,一方面杜绝工程建设施工中靠山坡开挖坡脚,使坡体下部失去支撑而发生下滑;另一方面避免场地推出的土方量堆集过大,从而形成填土或堆积土新的滑坡体。 (4)对已建在滑坡体上的井场、油田建筑和油气场站,应建立长期变形观测系统,随时掌握滑坡动向,建立预警机制,适时采取防治措施,避免灾害发生。 4结论 (1)任何灾害都是可防可控的,滑坡地质灾害也是如此。因此,要从油田工程建设源头上抓起,要从勘察、设计、施工、监理、验收等环节层层抓起,有效建立工程质量资料档案,预防工程滑坡灾害的发生,避免滑坡带来的巨大危害。 (2)提高工程建设管理人员专业水平,从而提高油田工程建设水平,降低油田生产的安全风险和环保隐患,保障油田生产正常运行。 (3)严格履行工程建设监理制度,确保按图施工和施工质量。 (4)有力执行工程建设质量责任制度,责任明确,落实有效。 作者:陈磊胡垚余国林单位:中国石油长庆油田分公司基建工程部 浅谈地质灾害预防治理:水利工程地质灾害成因及预防措施 摘要:水利工程地发生的地质灾害问题,尤其是一些比较大的地质灾害,会给整个水利工程带来不利影响。为了有效地减少地质灾害问题,相关的水利技术人员一定要从地质灾害形成的自然原因以及人为因素等方面进行着手调查,并采取有效措施来解决灾害预防的质量安全问题。 关键词:水利工程;地质灾害;形成原因;预防 1水利工程地质灾害的现状和特点分析 我国地大物博,大地之上江河纵横,流域面积超出1000km2的大江河就多达1500多条。从1949年到现在,已经建成了约10万座的水利水电工程,这些工程都发挥了比较好的防洪、发电以及航运等社会效益和经济效益,但是水利工程在带来极大效益和便利的同时,也引发了地质灾害的情况。灾害种类大体上可以分为三种:第一种是水库引发的地震;第二种是库岸岸坡稳定,而第三种为浸没问题。其中水库引发的地震是指水库在蓄水的过程发生地震问题,截止到现阶段,大约已经发生了100多例这样的情况。一般情况下,水库水位实际的升降情况与地震发生的频度和强度都有着比较明显的关系,水库引发的地震造成的深度一般情况下都不会大于20km。而水库岸坡破坏的形式主要有塌岸还有崩塌的问题,一般情况下都是出现在平原或者是盆地的地区。 2水利工程地质灾害的类型和成因 2.1工程建设直接引发的地质灾害问题 工程建设活动(比如进行坝基开挖、边坡进行开挖、人工的堆渣以及水库蓄水等)直接导致地质灾害问题,主要包括了崩塌、滑坡、围岩坍塌、水库大流量渗漏、水库诱发地震、地基(或者是采空区)发生大规模的塌陷等情况。 2.2工程建设与自然因素共同引发的地质灾害问题 工程建设与自然因素(比如暴雨、洪水以及地震等情况)共同引发的地质灾害(比如泥石流、山体滑坡或者是地面塌陷等情况)。其中又以汛期洪水地质灾害的情况最是明显。汛期的洪水地质灾害问题主要包括了滑坡、泥石流、河岸出现冲刷或者是其他的一些与洪水相关的自然或者是人为的灾害。有一些水电水利工程在进行施工的时候就曾发生河岸冲刷出现坍塌的情况,特别是在汛期的时候,如果导流洞或者是溢洪道进行泄洪,出口河岸以及下游河道经常由于冲刷掏蚀发生塌岸,从而形成灾害。 2.3自然因素引发的地质灾害问题 自然因素引发的地质灾害一般情况下都是地震地质灾害以及超标洪水地质的灾害,主要指的是所有的水电水利工程建设区因为天然地震的活动以及比较极端的天气情况影响从而引发的对人民的生命、人民的财产以及工程的建设造成重大损失的灾害问题,主要包括了地震或者是超强的暴雨期间工程区遭受的崩塌、滑坡、滚石、泥石流或者是塌陷等自然灾害问题。 3水利工程地质灾害预防实践措施 3.1利用信息化技术提高工程勘测质量 对水利工程的地质灾害预防工作一定要不断的加强,这样可以比较有效地提升整个工程勘测方面的质量问题。在当今阶段,利用信息化的高科技技术手段是目前水利勘测部门进行预防地质灾害技术比较常用的有效措施之一。 3.1.1选择信息测绘的高科技技术 水利工程相关的勘测人员利用信息化的高科技的勘测技术,大体都包含了GPS定位以及三维成像技术等一些比较高科技的信息化技术,这样能够对工程周边的地区形成一个立体化的认识。而以前比较传统的二维化设计图,选择建模的技术转换为三维立体化的模型图。现阶段所有的勘测技术主要发展的趋势,在对水利进行检测的过程当中,利用移动式的ArcGIS平台,能够起到有效提升勘测质量的作用。 3.1.2合理利用信息监测的技术 所有的水利工程地质灾害在出现之后,相关技术人员一定要选择信息化的监测技术,对工程周围的地质变化进行有效监控,可以比较有效的实现风险自动化进行预警的重要功能。 3.2根据工程实践问题做好灾害防治预案设计 对工程地质灾害方面研究有效的防治预案,这是之后阶段地质灾害方面能够有效进行预防的重要任务。 3.2.1选择合适的监测方式 现阶段监测方式分为日常监控、汛期监控以及应急时期进行的监控这三种情况。其中日常监控指的就是对整个水利工程在非汛期的时候所进行的风险监管方式,由于风险相对较低,一般情况下都是使用三级监控的方式,而汛期所采用的是二级或者是一级监控模式。应急监控的方式主要是对于洪涝、地震或者是滑坡等一些地质风险相对较高的或者是已经发生灾害的情况,由于工程地质灾害的风险相对其他的灾害比较高,所以一定要选择特级监控这种监控模式,在必要的时候还要启动相应的救援预案。 3.2.2采取有效的应急方案 在进行风险防治的预案当中一定要包括严密的应急方案。比如对应急的物资进行合理的分配、对地质灾害的风险方面所采取的应对技术措施等等,这些都是在应急措施方面必须要进行严格标准的重要内容。 3.3结合环保理念,减少人为因素灾害形成 对于自然地质发生的灾害群体,人为因素所导致的地质灾害在进行预防的过程当中,人力干预效果相对更加明显,也会更加有效。因此,预防人为因素的干预工作在整个水利工程的地质灾害中是需要进行预防的重点所在,大力开展水土保持的重要基础工作,因为水土保持的基本工作对整个水利工程以及周边区域的地质灾害预防是非常重要的环节之一。 3.4做好灾害预防中物资、人力调配工作 对水利工程的地质灾害进行设计预防的措施,不仅需要有先进的理念,而且要进行科学、合理的指导,这必然需要物力以及人力方面的支持。所以,在对地质灾害进行预防的措施当中,预防物资与人力之间一定要进行科学的、合理的调配。在地质灾害发生的时候,一定要确保所需的物资数量可以充足调配,在人力资源方面一定要合理配置。 4结语 水利工程是一项复杂的系统工程,所涉及到的地质灾害问题也非常多。在我国,一般情况下,水利工程都是与民生问题密切相关,所以应不断加强水利工程的监管以及地质灾害的监测工作,确保水利工程发挥应有的重要作用。 作者:刘义华 李发源 单位:江西省永新县水利局 江西省吉安市吉州区官溪水库管理所 浅谈地质灾害预防治理:浅析矿井地质灾害及其预防措施 [摘 要]地质灾害是人类发展过程中不可抗拒的灾难性事故,是对自然进行过度索取的恶性后果。破坏性地震、滑坡、矿井瓦斯爆炸等对人的生命健康造成巨大的危害,给社会带来不可估量的经济损失,所以对矿井地质灾害的预防十分必要。 [关键词]矿井 地质灾害 预防措施 1.引言 煤矿企业只有科学地认识各种地质灾害发生的规律,在开采过程中采取综合有效地预防措施,才能尽可能的减少不必要的人员和财产损失,提高煤炭资源的开采率,促进企业的长远发展。 2.矿井地质灾害的种类 矿井的地质构造是影响地质灾害的关键性因素,在矿井的开发和建设过程中会打破地下原有的封闭环境,改变地质构造,造成安全隐患。地质构造受外界环境改变的刺激所产生的变化种类复杂,后果也不尽相同。以往的研究和实践表明,地表移动、瓦斯泄漏和岩层渗水等是较为常见的矿井地质灾害。 2.1 地表移动及覆岩破坏 较为常见的地下水位下降、地表裂缝和开采沉降均归因于地下开采面积过大,在矿区范围内,尤其是煤层浅埋区,大面积的煤层开采形成采场空间,会引起围岩的原始应力变化,当围岩所承受的应力超过它的极限强度时,就会发生位移、开裂甚至断裂,造成覆岩破坏、产生地表裂缝等。虽然煤矿企业会对裂缝地区采取回填、土地复垦等措施,但很难恢复到地质构造变化前的效果,这不仅涉及到生态环境的破坏,更为地表水渗透提供了通道,埋下了安全隐患。 2.2 瓦斯与煤尘爆炸 矿井瓦斯是煤的生成和变质过程中伴随产生的气体,由以甲烷为主的各种有害气体构成。瓦斯爆炸是一定浓度的瓦斯在引火源的作用下与一定浓度的氧气发生的剧烈氧化反应。瓦斯浓度、氧气的浓度以及引火温度是瓦斯爆炸的三个条件,但三者的临界值并不是固定不变的,受压力及煤尘、混合气体浓度和惰性气体混入等影响,情况通常较为复杂。更为重要的是爆炸产生的高温高压,会促使附近的气体产生极大的冲击力,造成人员伤亡和巷道、器材破坏,其扬起的煤尘使之参与爆炸,形成连续爆炸,破坏力骤然提升。 煤尘爆炸是指煤矿生产中的各种矿物细微颗粒在一定条件下发生的燃烧或爆炸反应,在此过程中产生的CO等有毒气体能导致人员窒息身亡。 2.3 矿井水害 透水事故在近期发生的矿井灾害中所占的比例有所提高,以矿井涌水和老空透水为主的水害事故不容忽视。大多数地方的煤矿均在煤层浅部开采,将井筒建在老空区或周围有老空区的现象普遍存在,古老煤矿形成的老空区积水量很难预测,开采范围也难以确定,极易引发透水事故。 3.矿井地质灾害的特点 充分地掌握矿井地质灾害的特点对有效预防事故发生、及时减小灾害损失起到关键性作用。综合来看,矿井地质灾害主要有连发、区域性强、可预测性等特征。 3.1 连发性 生态系统具有明显的联动性,牵一发而动全身,某一方面出现变动必然会引发其他自然因素的改变,这个道理同样适用于煤矿开采的过程中。当矿井的地下构造因开采而发生改变时,就会引发其他地质要素发生某种程度上的改变或破坏,这种连锁式的改变达到一定程度后就会引发地质灾害,且灾害的种类极可能具有非唯一性,产生复杂的、连发性的地质灾害。 3.2 区域性 几乎每个不同的区域都具有独特的地质构造特征,其耐受性和受破坏程度通常具有较大的差别,因此,不同区域的矿井面临的地质灾害威胁不尽相同,由地区特性决定。 3.3 可预测性 随着科技的进步和我国科研能力的提高,相关部门关于地质灾害的认知程度不断加深,煤矿企业也从多种渠道获得了有关知识和实践经验,对地质灾害的预兆、形式等有了进一步的把握,不再单纯凭借以往的经验教训,先进的科学设备得到了广泛的应用,地质灾害的可预测性表现突出。然而,由于地质结构复杂多样,现阶段仍难以实现全面的地质灾害预防工作。 4.矿井地质灾害的预防措施 4.1 减轻地下开采对地面影响的措施 为了降低地下开采对地面造成的不良影响,应对开采可能影响到的地质结构及其应力能力进行透彻的分析,并采取有针对性的措施加以预防。当地下开采面积达到一定规模时会对地面建筑及道路造成不同程度的损坏,也可能造成地下水疏干和耕地、坡地裂缝。 对于薄煤层和中厚煤层而言,虽然随着上覆岩的成分、膨胀系数等变化其塌陷带波及上部岩层所造成的裂隙高度会不尽相同,但其裂隙高度仍然是有限的。对于厚煤层来讲,由于采取与薄煤层不同的开采方式,开采过程对岩层的破坏程度也明显加强,基本上为开采厚度的2-8倍。裂隙沉降带高度能达到不规则塌陷带的2倍多,若覆岩层的厚度超过了以上数据计算的破坏影响高度,则地面可以免受波及,几乎不会产生破坏迹象,否则,要充分考虑应对地面破坏的预防措施。然而,从煤矿企业的角度出发,即便是没有影响,也应该制定科学合理的控制性预防措施。 4.2 预防瓦斯与煤尘爆炸的措施 4.2.1 防止瓦斯爆炸的措施 预防瓦斯爆炸可以从控制爆炸条件入手,防止矿井瓦斯集聚、避免接触高温火源。 对于预防瓦斯气体聚积可以从三方面加以控制。首先,要加强矿井的通风管理,使瓦斯浓度保持在《煤矿安全规程》规定的浓度以下,在各工作面设置独立的进回风系统,使瓦斯浓度在进风风流中不超过0.5%,回风风流中不超过1%,矿井总回风流中低于0.75%。其次,要建立健全瓦斯检查制度,保证检查的及时性和全面性,利用先进的甲烷检查仪器对各用风地点的瓦斯浓度进行精准测量,发现隐患并及时处理,严禁超限作业。最后,从降低煤层及采空区瓦斯产生量的角度减低瓦斯浓度,采取瓦斯抽放的方式对含量大的煤层进行事先处理。 4.2.2 防止煤尘爆炸的措施 根据煤尘爆炸发生的特征,要从防尘和隔绝火源两方面防止事故的l生。一是采用静压洒水的方式减少矿井中煤尘的悬浮量和产生量;二是采取全方位的火源隔绝措施,坚决禁止因摩擦等产生高温火源。 4.3 矿井水害的预防措施 矿井水害不仅关系到煤矿企业的利益和员工安全,更关系着水资源的合理利用与保护,要给予足够的重视。对于预防矿井水害,企业管理人员可以从以下几个方面进行:首先,要摒除工作人员的保守思想,充分调动其工作热情,灌输矿井水害的相关知识,让他们切身体会到矿井水害的危害,提高警惕。其次,要加强预先探测,明确分工和工作职责,对于相关岗位的工作人员要严格执行岗位责任制,保证探测工作及时进行,同时也要引进先进的技术和探测设备,确保获得全面、准确的高质量探测结果,争取将矿井水害扼杀在摇篮中。最后,要注意矿井选址和合理改造,在矿井选址的过程中要事先对水害的风险进行评估,结合工程的实际效果进行综合考量,充分降低水害发生的概率。 5.结语 矿井地质灾害具有一定的复杂性和综合性,危害等级高、防治较为困难,短时期内无法从根本上杜绝此类危害的发生。因此,煤矿企业要充分利用现有的科技和设备做好全面的预防工作,为辛勤的员工负责,为企业的发展负责。 作者简介 徐玉山,男,1965年出生,地质工程师,2008年毕业于鹤岗职工大学,现工作于黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司峻德煤矿任地测副总工程师,主要从事地测技术及管理工作。 浅谈地质灾害预防治理:地质灾害勘查方法及预防思路探讨 摘 要:矿山资源开发中的安全形势相当严峻,地表塌陷、山体崩塌、矿山边坡滑坡、废石场泥石流、尾矿库垮塌、采场冒顶、巷道坍塌、矿山地震、岩爆、采空区大面积地压、井下突水、深井高温等灾害,给社会稳定和人民生命财产安全带来了严重影响。该文以矿山地质灾害勘查为研究对象,首先分析了矿山地质灾害中存在的问题,包括其诱发因素,地质灾害特征和治理措施,在此基础上,探讨了3种勘查方法,包括地球信息技术综合方法、水文地质与岩土力学试验方法和地球物理勘查方法。 关键词:矿山 环境地质 灾害 问题 勘查 我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个小分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,各种矿山地质灾害明显上升,该文作者结合在湖南省多年矿山勘查的工作经验,详细介绍了矿山各种地质灾害的类型、产生、危害和防治对策,并提出相应的勘查方法。 1 地质灾害诱发因素 采矿时对地下水必须进行疏干排水,甚至要深降强排,由此而出现了一系列的地质灾害问题。首先是矿井突水事故不断发生。许多煤矿的上覆和下伏地层为含水丰富的石灰岩,特别是北方石炭二叠纪煤系地层,不仅煤系内部有含水性强的地层,其下伏为巨厚的奥陶纪灰岩。这些矿床随着开采的延伸,地下水经深降强排,产生了巨大的水头差,使煤层受到来自下部灰岩地下水高水压的威胁,在一些构造破碎带和隔水薄层的地段发生突水事故,严重威胁着矿井和职工生命的安全。其次是由于疏干排水,使许多岩溶充水矿区引起地面塌陷,严重影响地面建筑、交通运输以及农田耕作与灌溉。各矿区附近均有地面塌陷现象,水位下降很多,使厂矿、工业和生活供水原有系统发生吊泵,形成无法供水的局面。 2 主要地质灾害特征和治理措施 2.1 泥石流 泥石流灾害具有很强的破坏性,但人们并不是被动地去接受泥石流灾害,而是通过科学研究,不断认识其成灾机理和成灾规律,提高预测预报水平,加强防御建设,与泥石流灾害进行斗争。矿山建设对泥石流形成条件的影响主要有以下几个方面: (1)产生并加速松散固体物质的积累。露天开采及坑采剥离废石速度较快,产生大量废土,是泥石流源地的主要形成原因,另外矿山修筑公路破坏山坡植被,产生大量弃土,矿山选矿排出的废渣也是泥石流物质来源。(2)增大了水体补给量。矿山建设中植被遭到严重破坏,改变了地面结构,调节雨水的能力显著降低,汇流时间缩短,洪峰流量和洪水总量增大,暴发泥石流的可能性也增大;矿山废石堵沟成湖,蓄积了大量的水体;有时在掘进坑道的过程中,掘开了地下水的主要通道,形成地下水突涌,使水体补给量增大。(3)矿山建设改变了地形条件,增强了动力条件。大量的矿山废石堆放使山坡变陡,地面高差增大,从而加强了侵蚀能力;大量矿山废石压缩沟床,增大流深和流速,也就增强了流体的动能和冲刷力,废石堆放减少了过流断面,使流体受压缩,流速增大,侧蚀和下蚀能力加强。 泥石流的治理措施包括工程措施和生物措施,以及生物措施和工程措施相结合,如金属矿围岩一般为较硬的岩石,开采过程中开采堆积物除了上覆土层和风化岩石外,均为较大块的难风化的块状堆积物,易形成的地质灾害为崩塌、滑坡以及泥石流,另外有些金属矿床在开采和冶炼过程中对土和地下水造成一定的污染,也需要进行治理;非金属矿多数为沉积形成,其开采要挖掘较多的松散沉积生成物,而且开采出来的物质也较易风化,易形成地面塌陷、泥石流、滑坡等地质灾害。 2.2 塌陷 当地下矿层被采出之后,采空区的顶板岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下,产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时,直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落。接着是上覆岩层相继向下弯曲、移动,进而发生断裂和离层。随着采矿工作面向前推进,受到采动影响的岩层范围不断扩大。当矿层开采的范围扩大到某一时刻,在地表就会形成一个比采空区大得多的塌陷盆地,从而危及地表的各种建筑物和农田等。 岩溶塌陷是岩溶充水矿床疏排地下水所引起的。塌陷不仅出现在煤炭矿山而且也出现在有色金属、黑色金属、化工及核工业矿山。从地理方面看,几乎遍布南方各省,尤以湘、粤、鄂、桂、赣诸省居多。 对矿山采空区塌陷的治理方案很多,但较常用的方法是充填复垦法。这种方法是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地复田。这种方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染,可经济有效防护治理的地区,因其既解决了塌陷地复垦问题,又解决了矿山固体废弃物的处理问题,所以经济效益最佳。 2.3 滑坡 滑坡活动受多种因素影响,主要发生在雨季。而软硬相间岩层,由于差异风化,坚硬岩体突出,由结构面切割或重力蠕变,坚硬岩体就会产生崩塌、落石。地质构造发育使完整岩石被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳而形成崩场,因此构造越发育,岩体越破碎,越易产生崩塌、落石。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力觯使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布,岩体产生卸荷裂隙,它们多张开且平行于边坡面并使原有裂隙扩展和张开,由其所切割的岩体,可能失稳而形成崩塌滑坡。 露天矿边坡,必须对其进行经常性的检查和维护,用以保证边坡稳定,防止灾害发生。建立一支边坡维护专业队伍,加强检查维修,必要时进行人工放坡,铺上草皮,植上灌木,砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡的木桩。要设置排水网络,防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡,润滑层理深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。 3 矿山地质灾害的勘查方法 3.1 地球信息技术综合方法 GIS,GPS和RS技术的应用,可以从宏观上掌握地质灾害的分布、发生、发展规律。如GPS可以对灾害发生地进行精确定位;RS技术可以利用矿区的多时相遥感图像进行叠加分析,获取矿区不同时期的地貌破坏程度、塌陷区的形态、面积、矿业废弃物的类型及分布状况、环境污染状况及生态环境状况;GIS技术可以对矿山灾害信息数据进行空间有效分析,方便管理人员迅速掌握灾情,有效进行防灾减灾工作。3S技术的应用弥补了以前常规的技术手段(如地形测量等)难以胜任的空白,特别是对危险地带矿山灾害的调查,如矿山积水塌陷区等。 3.2 水文地质与岩土力学试验方法 水文地质与岩土力学试验类型很多,是矿山地质灾害调查的重要手段之一,许多调查成果的基础数据和资料,均需水文地质与岩土力学试验而获得。 在矿山地质灾害调查工作中,水文地质试验主要包括水质测试、淋滤试验、浸泡试验、含水层吸附试验、含水层顶板渗透性试验、采矿引起周围地层渗透性变化试验、矿石及固体废弃物中有毒有害元素测试试验、土壤污染试验、溶质迁移与富集规律试验等;岩土力学试验主要包括室外原位力学试验和室内岩土物理力学性质试验等。 3.3 地球物理勘查方法 高密度电阻率法是以岩土体导电性差异为基础的一类物探方法,该方法一次即可进行多装置数据采集,既可研究深度方向的电性变化,也可研究水平方向的电性变化,通过参数换算取得更多突出的有效异常的比值参数,利于潜在灾害的埋深、范围等的推断解释。它对不太深的采空区、地下水系、岩石风化层等的勘查十分有效。例如,山西平定矾土矿采空区,通过采用高密度电阻率法进行测量,获得深部的闭合圈异常,结合钻探资料,圈定了该区采空区的平面分布范围。 4 矿山地质灾害的预防 政府主管部门要加大对矿山环境与灾害源的监管与治理力度,防止新的隐患发生。矿山企业要规范开采行为,合理开发矿产资源,处理好短期经济利益和长远发展的关系,将防募踉止ぷ魇加诳笊缴杓撇⒀有到闭坑之后。注重矿山地质灾害的防治研究,将其列入矿业领域的基础性研究,把矿山灾害、环保、安全生产统一起来。灾害研究要充分依靠科技进步,采用高新技术,研究灾害的发生机制,建立灾害的监测、预报和评估信息系统。 例如,将矿业开发产生的地下空区改建尾矿库,既能消除因地下空区给矿山带来的安全隐患,又能减少尾矿库建设、经营、灾害治理等费用,改善矿山生产和生活环境,把矿山建设成为环保型和无公害型的新矿山,它将是我国今后开发矿业的发展方向。确定了采空区的位置以后,防治矿山采空区地质灾害的方法很多,主要有以下几种:(1)采矿过程中,及时回填采空区。(2)对可能造成塌陷的位置提出预警措施,对现有的建筑和设置采取必要的预防措施。(3)矿山设计应避开城市和重要设施。此外,构建信息化矿山,开创安全、高效、可持续的矿业发展新模式,是中国采矿业未来发展的必由之路。 5 结语 采矿引发地质灾害的原因大都是由于采用不科学的采矿方法造成的,当人们注意到了环境对人类生存的重要性,懂得如何正确解决资源需求与保护人类生存环境的矛盾时,科学的采矿方法将被越来越广泛地采用,因为现有的技术手段完全可以避免矿山开采引发的不良地质灾害的产生。在矿山开采问题上我们必须坚持“谁开发谁保护,谁闭坑谁复垦,谁破坏谁治理”的原则,加强对矿山环境的管理。只有解决好矿山开采与环境保护之间的矛盾,才能促进中国采矿业的持续发展。
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,以其为核心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核心技术之一。 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核心的两部分。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;除了国家级外,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,以此为核心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。 航空新技术论文: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”为核心,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核心技术之一——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核心技术,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,兼并收购一些具有核心技术的3D打印企业,以核心制造能力为重点,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,主燃烧室是发动机核心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发动机核心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核心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核心机中验证。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)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其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方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。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轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻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发动机核心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核心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核心机中验证。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)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其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方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。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轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻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。
统计数据分析论文:统计数据分析体系中的问题与对策 [提要] 统计数据分析体系中统计数据是最关键的组成部分,统计分析的可信程度主要决定于统计数据所具有的准确性与合理性程度。由统计数据对比分析出来的结论要具有说服力,必须保障统计数据的质量。这也就意味着我们在统计数据时要在范围及口径以及计算方法上,在时间层面上能够有机地进行衔接,要建立可靠的统计数据质量控制体系,保障统计数据的真实性。本文从统计数据主要存在的问题与管理对策进行探讨与分析,以期为统计数据质量的改善提供有益的思路。 关键词:统计数据;质量控制;质量体系 当前,社会对统计数据的诸多质疑经常性引起大家的广泛关注,比如2012年4月国家统计局数据称:2012年3月份,全国居民消费价格总水平同比上涨3.6%。某门户网站有相关调查显示,63.7%的网民对此无感或者表示有出入并表示质疑。在我国已算高度严谨的统计数据尚且遭受质疑,可见统计数据当前存在有诸多的问题。其首要问题就是统计数据的质量可靠性。统计数据分析体系中统计数据是最关键的组成部分,统计分析的可信程度主要决定于统计数据所具有的准确性与合理性程度。由统计数据对比分析出来的结论要具有说服力,就必须要保障统计数据的质量。这也就意味着我们在统计数据时要在范围及口径以及计算方法上、在时间层面上能够有机地进行衔接,要建立可靠的统计数据质量控制体系来保障统计数据的真实性。 一、统计数据分析体系中统计数据质量的相关理念 有关国际组织和各国统计机构为满足用户需要,确定了统计数据分析体系中统计数据质量的相关理念。统计数据分析体系中统计数据质量的相关理念主要指的是统计数据信息对用户要求满足的程度,主要是指准确性、可比性、适用性、可衔接性、方法专业性、及时性、客观性、可取得性、可解释性、有效性、健全性等。 二、当前统计数据分析体系中存在的主要问题 (一)统计调查与数据汇总过程存在的问题。在统计数据分析体系的各个阶段中,统计调查与数据汇总阶段存在着诸如错报瞒报、漏报、虚报等问题,严重的甚至于在基层统计数据时会发生数据篡改乃至伪造的现象。另外,由于手工记录的数据在进行计算机录入处理的时候,也会出现计算机数据处理水平低导致录入数据文件和打印时产生误差。这对当前统计数据分析结果的可信性会产生恶劣的后果。 (二)统计数据分析体系中调查方法存在的问题。统计调查方法需进一步改进,过分依赖全国统计报表的格局还没有得到根本改变。由于抽样调查与各级政府管理经济的体制不相适应,容易形成层层搞抽样调查或上面搞抽样调查、下面搞全面报表的局面,影响抽样调查优越性的发挥及统计数据的质量。抽样调查尚不能满足调查内容指标繁多和多重分组的要求,这也会影响到统计数据质量的相关性与有效性的要求。 (三)统计数据分析体系中数据质量管理存在的问题。在当前统计数据分析体系中数据质量管理中仍然以单项数据质量管理为主,缺乏全面的、综合的质量管理体系:对统计数据质量内涵的理解相对来说仍较为狭隘,在实践中主要围绕着数据准确性进行评估,对统计数据质量的其他方面重视不够;在评估过程中没有让社会公众和用户充分参与进来,当前统计数据分析体系中数据质量管理评估机制缺乏必要的透明度和有效性,缺乏明确的数据质量管理目标,未能取得社会各界对数据资料的充分认可。 三、统计数据分析体系管理对策 针对当前统计数据分析体系中存在的主要问题,当前急需的管理对策是建立健全统计数据质量控制体系。其设置原则要基于科学性、实用性和可比性的原则。从而使得评价指标数据规范、涵义明确,统计数据能够正确反映待评统计数据整体和内部相互关系的数量特征。 四、统计数据质量控制体系的建立 (一)对质量体系进行总体设计。在质量体系总体设计阶段,首先应该制定统计数据质量方针,确定统计数据质量目标,然后进行统计数据质量现状调查,并与质量管理的国际标准进行对比,找出管理薄弱环节,在此基础上对统计资源(包括统计人员及物资设备)进行配备,建立数据质量组织体系结构,确定每个工作人员的数据质量责任和权限。 (二)编制质量体系文件。编写质量体系文件的原则是“写你所做”,即写下在统计数据生产过程中必须做到的。具体来说,就是按照质量体系的要求将统计信息生产过程文件化,建立起三个层次的质量体系文件(作业、程序、质量手册文件)。 (三)执行质量体系。执行质量体系的原则是“做你所写”,即按照质量体系文件中所写的特定科学程序生产统计数据。对统计数据分析体系中统计数据阶段产生的全过程环节进行全面控制,对统计数据产生全过程确定控制标准并设置必要的控制点,通过对控制点进行检验或验证并形成相应的质量记录。统计数据分析体系中统计数据执行质量体系控制标准的确定不能因人为因素而降低标准或做过高的苛求,要客观且具有可行性。 五、结论 在当前统计数据分析体系中数据质量管理中,由于我国的统计数据质量控制技术体系没有明确的评价数据质量原则与标准存在诸多的缺陷,尚且没有卓有成效的控制理论及方法,控制方法与技术需要进一步的研究和实践。中国近30年的一系列成功经验使我们有理由相信,通过建立质量管理体系对统计数据实施全面管理,当前统计数据分析体系公信力差的现状一定能得以提升,统计数据的准确性、可比性、客观性、可解释性都必将得到有效改善。统计数据也将能够正确反映待评统计数据整体和内部相互关系的数量特征。 统计数据分析论文:探讨统计数据分析体系中统计分析方法的选择与比较 【摘要】统计数据分析体系中统计分析方法是关键的组成部分,随着统计分析调查尤其是市场调查调研的广泛应用,统计数据分析方法也随着技术的进步正在逐步的完善。统计数据分析体系中统计分析方法的选择必须要保障统计数据的质量,也要能够满足市场的需求并达到相应的目的。笔者试从当前统计数据分析体系中的各种统计分析方法进行深入探讨与分析,以期能为市场统计调查选用适当的分析方法提供有益的思路。 【关键词】统计数据;分析方法;市场调研;判别分析 一、数据统计分析的内涵 数据分析是指运用一定的分析方法对数据进行处理,从而获得解决管理决策或营销研究问题所需信息的过程。所谓的数据统计分析就是运用统计学的方法对数据进行处理。在实际的市场调研工作中,数据统计分析能使我们挖掘出数据中隐藏的信息,并以恰当的形式表现出来,并最终指导决策的制定。 二、数据统计分析的原则 (1)科学性。科学方法的显著特征是数据的收集、分析和解释的客观性,数据统计分析作为市场调研的重要组成部分也要具有同其他科学方法一样的客观标准。(2)系统性。市场调研是一个周密策划、精心组织、科学实施,并由一系列工作环节、步骤、活动和成果组成的过程,而不是单个资料的记录、整理或分析活动。(3)针对性。就不同的数据统计分析方法而言,无论是基础的分析方法还是高级的分析方法,都会有它的适用领域和局限性。(4)趋势性。市场所处的环境是在不断的变化过程中的,我们要以一种发展的眼光看待问题。(5)实用性。市场调研说到底是为企业决策服务的,而数据统计分析也同样服务于此,在保证其专业性和科学性的同时也不能忽略其现实意义。 三、推论性统计分析方法 (1)方差分析。方差分析是检验多个总体均值是否相等的一种统计方法,它可以看作是t检验的一种扩展。它所研究的是分类型自变量对数值型因变量的影响,比如它们之间有没有关联性、关联性的程度等,所采用的方法就是通过检验各个总体的均值是否相等来判断分类型自变量对数值型因变量是否有显著影响。(2)回归分析。在数据统计分析中,存在着大量的一种变量随着另一种变量的变化而变化的情况,这种对应的因果变化往往无法用精确的数学公式来描述,只有通过大量观察数据的统计工作才能找到他们之间的关系和规律,解决这一问题的常用方法是回归分析。回归分析是从定量的角度对观察数据进行分析、计算和归纳。 四、多元统计分析方法 (1)相关分析。相关分析是描述两组变量间的相关程度和方向的一种常用的统计方法。值得注意的是,事物之间有相关关系,不一定是因果关系,也可能仅仅是伴随关系;但如果事物之间有因果关系,则两者必然存在相关关系。(2)主成分分析。在大部分数据统计分析中,变量之间是有一定的相关性的,人们自然希望找到较少的几个彼此不相关的综合指标尽可能多地反映原来众多变量的信息。所谓的主成分分析就是利用降维的思想,把多指标转化为几个综合指标的多元统计分析方法,很显然在一个低维空间识别系统要比在一个高维空间容易的多。(3)因子分析。因子分析的目的是使数据简单化,它是将具有错综复杂关系的变量综合为数量较少的几个因子,以再现原始变量与因子之间的相互关系,同时根据不同因子,对变量进行分类。这些因子是不可观测的潜在变量,而原先的变量是可观测的显在变量。(4)聚类分析。在市场调研中,市场细分是最常见的营销术语之一,它按照一定的标准将市场分割为不同的族群,并使族群之间具有某种特征的显著差异,而族群内部在这种特征上具有相似性。聚类分析就是实现分类的一种多元统计分析方法,它根据聚类变量将样本分成相对同质的族群。聚类分析的主要优点是,对所研究的对象进行了全面的综合分析,归类比较客观,有利于分类指导。(5)判别分析。判别分析是判别样品所属类型的一种多元统计方法。若在已知的分类下,遇到新的样本,则可利用此法选定一种判别标准,以判定将该新样品放置于哪个类中。由定义我们可以知道判别分析区别于聚类分析的地方,而在判别分析中,至少要有一个已经明确知道类别的“训练样本”,从而利用这个数据建立判别准则,并通过预测变量来为未知类别的观测值进行判别。与聚类分析相同的地方是,判别分析也是利用距离的远近来把对象归类的。 统计数据分析论文:加强质量评估统计数据分析工作促进企业持续健康发展 摘 要:职工代表大会(以下简称职代会)是发展和保障基层民主的基本制度,是企业实行民主管理的基本形式。中国电信安徽公司已于2001年建立了市、县职代会制度。为坚持和发展职代会制度,加强职工代表民主选举、民主决策、民主管理和民主监督,中国电信安徽公司近年来尝试开展市分公司职代会质量评估工作,以促进职代会各项职权的进一步落实,促进企业持续健康发展。 关键词:企业发展;质量评估 2013年,本着实事求是、注重实效、员工公认、持续改进的原则,中国电信安徽公司工会组织16个市电信工会开展了市级职代会质量评估工作,取得了初步成效。 一、总体情况 根据汇总统计,2013年16市分公司共有市级职工代表1155人,其中1057人参加了市分公司职代会质量评估工作,占比为91.5%。各市分公司认真做好评估前准备工作,组织职工代表学习相关文件精神、成立职代会质量评估工作小组、印制评估材料;会中或会后组织职工代表填写质量评估表,部分分公司还召开职工代表座谈会或开展个别访谈。各分公司认真分析数据,提交职代会质量评估工作报告。 本次质量评估的重点内容包括:职代会职权的落实;职代会的运作;职代会决议、决定的执行情况;职代会作用的发挥和职工代表的产生和管理等,共分20项具体内容。从评估结果看,各市分公司都能坚持职代会制度,不断规范职代会程序,充实职代会内容,完善民主决策、民主管理和民主监督,促进企业持续健康发展。职工代表对职代会的召开综合满意度,表示满意占96.3%,基本满意占3.7%。 二、评估结果 经对16个市分公司职代会质量评估报告表数据汇总统计,15项具体内容评估结果如下:(1)职代会的工作机构和组织机构是否健全?表示健全的占97.8%,基本健全占2.2%。(2)职代会的工作制度是否健全?表示健全的占97.6%,基本健全占2.4%。(3)职代会的筹备工作程序是否规范?表示规范的占97.1%,基本规范占2.9%。(4)职代会换届改选工作程序是否规范?表示规范的占97.5%,基本规范2.5%。(5)职工代表的选举程序是否规范?表示规范的占96.9%,基本规范占3.1%。(6)职工代表的结构比例是否公平合理?表示合理的占95.7%,基本合理占4.3%。(7)职代会文件是否按规定以书面形式提前十天下发?表示同意的占93.6%,不同意的占6.4%。(8)对分公司行政工作报告是否满意?表示满意的占96.3%,基本满意3.6%,不满意占0.1%。(9)职工代表民主测评领导干部结果是否及时向职代会反馈?表示及时的占96.9%,不及时占1.9%,未反馈占1.2%。(10)涉及职工利益的方案是否都经职代会审议通过?表示是的占93.9%,部分是占5.8%,不是占0.4%。(11)赋予职代会的审议建议权、审查同意或否决权、审议决定权、评议监督权、选举权等是否得到体现?表示体现了的占96.5%,基本体现占3.5%。(12)对业务招待费使用情况的报告是否满意?表示满意的93.2%,基本满意占6.1%,不满意占0.7%。(13)《集体合同》履行情况是否满意?表示满意的占95.6%,基本满意占4.3%,不满意占0.1%。(14)《女工专项集体合同》履行情况是否满意?表示满意的占96.9%,基本满意占3.1%。(15)职工代表提案的质量如何?表示好的占84.1%,较好占14.1%,一般占1.7%,差占0.1%。 三、取得收获 从上报的材料分析,各市分公司及时召开职代会,基本做到按规范程序进行,听取审议行政工作报告,审议和协商确定涉及员工切身利益的重要规章制度和方案,听取审议集体合同、女工专项集体合同履行情况报告、年度全面预算执行情况报告、职代会提案征集落实情况的报告和企业领导人员述职述廉报告并进行民主评议,部分分公司还签订新的集体合同和女员工专项集体合同,完善了职代会民主决策、民主管理和民主监督职能。 2013年市分公司职代会的召开与往年有一些特点和亮点。如:绝大部分分公司取消纸质会议材料,会议日程安排、代表分组情况和报告等材料通过“会议云”形式向代表们提前,缩短会期,紧凑且内容充实。马鞍山分公司以加强制度化、规范化建设为抓手,不断完善职代会机制建设,突出“简约务实”的特点,会场没有鲜花,简约、清新、务实,使职工代表耳目一新。蚌埠分公司按照有关要求,严格执行请示报告制度,有效利用职代会做好企务公开工作,充分体现职工代表和广大员工(会员)的知情权、参与权、监督权。亳州分公司提前将拟提交职代会审议的《员工绩效考核办法》、《出勤及休假制度》及《工资集体协商合同》三个办法征求意见稿下发给职工代表,请职工代表们审议,并反馈意见和建议。淮南、滁州分公司通过开展评估工作,着重对基本满意及以下的内容进行具体分析,并提出改进意见和措施。 四、存在不足和改进建议 从上报材料和统计数据分析,主要存在以下不足:一是职工代表的培训及素质提升工作还需加强。二是职工代表提案数(质)量有待进一步提高。三是职代会文件以书面形式提前10天下发还有待于进一步改进等。 改进建议:一是要进一步重视对职工代表的培训工作,不断提高培训的系统性、针对性和有效性,使他们通过培训不断增加“话语权”,为企业的发展献计献策,在推进和谐企业建设中发挥更大的作用。二是要进一步提高职工代表提案的质量。通过提高职工代表个人素质和能力,学习提案管理办法和细则,广泛征求员工意见,进一步提出高质量的提案,提高参政议政水平。同时要加强职工代表提案的闭环管理。三是要结合实际,尽可能将职代会文件以书面形式提前下发给职工代表,以便职工代表有充足的时间学习理解相关职代会文件,提出意见和建议。四是要进一步落实以职代会为主要载体的厂务公开工作,涉及职工切身利益的方案要经职代会审议通过,建立和完善职代会职工代表巡视检查制度和联系员工制度。 统计数据分析论文:基于spss统计数据分析的大学生素质评价模型构建 摘要:针对新一代大学生党员培养过程中,党建教育者迫切需要一套科学的符合当今青年期望的大学生党员评价体系,使得大学生党员培养工作能跟上青年学生价值判断和榜样的标准,使得大学生党员能够在青年中具备更好地带动性,发挥积极的带动作用。从收集大学生对大学生党员期望出发,使用spss数据分析统计软件进行分析,从大学生的角度思索学生党员评价标准,以便更好地指导学生党建教育工作。 关键词:大学生党员;评价标准;模型;spss;数据分析 一、大学生党员素质模型研究的背景 随着“90后”一代步入大学殿堂,青年大学生追求个性和自我的特点越来越显著,大学生党员发展和培养工作遇到了新的挑战,如何结合当代青年大学生党员特点开展党建教育工作、如何发挥学生党员的积极带动作用以及如何衡量党员素质等问题越来越多地引起高校思政教育工作者的关注。 一直以来,高校发展学生党员都严格遵守“优中选优”的要求,大学生党员不仅在专业科研方面有突出的成绩,在学生工作等方面也是骨干,他们应该是优秀大学生的代表,但我们会发现,大学生党员在学生群体中的带动作用一直不够明显,党员个体的优秀成绩在带动普通同学方面并不能起到积极的作用。究其原因,认为是学生对学生党员个体没有完全的认同,党员的表现与普通同学对他的期望之间存在的差距过大,以至于党员没有成为同学学生学习的榜样,导致带动作用明显减弱。这就意味着思政教育者在发展和培养学生党员时不仅要关注发展对象个人的情况,更需要了解当代学生群体对大学生党员有怎样的期望,只有培养和选拔符合党员基本要求同时又迎合当代青年期望的学生党员才能真正体现当代大学生的积极风貌,受到学生群体的认同。 需要从学生的角度开展大学生党员素质模型的研究,通过了解学生对大学生党员的期望,建立当代大学生的素质评价模型,用于培养和发展当代大学生党员的工作实践。 二、基于spss统计数据分析的大学生素质模型构建 (一)构建模型的数据收集及信度验证 根据研究的要求,首先开展访谈工作,访谈分两次进行,第一次抽取了文科、理科、工科和艺术类学生党员20人。第二次从四种学科类型专业中各个年级随机抽选一名男生和一名女生同学,共32人开展访谈。访谈的内容围绕“我心目中的学生党员”展开。由学生提出党员应该具备的具体素质。通过访谈笔者总结出38条内容,分为“道德品行”、“政治素养”、“学习能力”、“工作能力”、“心理素养”几方面的内容,并以此作为模型建立的核心调查内容。 调查的问卷采用“李克特”五点量表,对访谈生成的38条建议进行评价,要求被调查者根据自己对学生党员的期望来判断学生党员是否必须做到这一点要求,其中1表示“非常不同意”、2表示“不同意”、3表示“不能确定”、4表示“同意”、5表示“非常同意”。每个问题采用随机排序的方式组成问卷主体。 为了使设计出的问卷更加科学和合理,能够为绝大多数被调查者所理解和接受,在正式大规模发放问卷之前又进行了小范围的预调研,调研的重点在于验证问卷中各问题的提法是否科学,是否存在理解上的歧义和含义上的遗漏,是否便于被调查者理解。 在正式的调查中采取随机抽样的方式对东华大学及少数上海市其他高校校内在校生开展调查,通过在“学生街”现场发放和回收以及发放电子邮件的形式,共发放问卷300份,回收294份,通过有效性筛选的问卷为188份。 在获得有效数据后,通过Spss软件对问卷信度用克隆巴赫(Cranach’s α)系数测量,该系数表示问卷调查结果总变异中由不同被调查者导致的比例占多少。整个问卷和各个子问卷的克隆巴赫系数如表所示: Cronbach's α系数值介于0与1之间,α值越大表示问卷题目间相关性越好,内部一致性可信度越高。本问卷在各个问卷因素间的值均达到了0.7左右,且总问卷值为0.788,问卷的稳定性和一致性是有一定保障的。 (二)通过因子分析的方法构建模型 在保证了调查研究有效性的前提下,通过spss数据分析中因子分析的方法,进一步确立学生心中的党员素质模型,进行因子分析时,原则上应该将所有变量的测量一并纳入因子分析中;但是,当变量的个数太多时,采取这种做法不太适合。因此,本研究将所有变量分为五大类分别进行因子分析,即道德品行、政治素养、学习能力、工作能力和心理状态几个分类。 为了验证获得的数据的有效性,进行了Bartlett's Test和KMO指标检验。Bartlett's Test 检验的sig为0.000显著,说明参与分析的数据来自正态分布的整总体,即数据相关数阵不是单位矩阵,KMO测度的目的是检验采样的充分性如何。KMO的取值在0~1之间,其值愈逼近1,表明对这些变量进行因子分析的效果愈好。研究分析的结果显示KMO在0.7~0.8之间,表明适合作因子分析。检验具体结果如下表所示: 在因子分析过程中,本研究采用主成分分析法、旋转变换法。在分析过程中,按照剔除无法解释指标和载荷值在0.5以下的指标来筛选指标。 首先我们对道德品行分类进行因子分析,结果如下表所示,从表3中可以看出,该类别由3个因子组成,结合载荷值和指标的内容,将因子分别定义为继承传统美德、遵守社会公德和无私奉献精神三个方面的指标。详细的内容如表4所示。 因子分析的结果表明,当代大学生对大学生党员的道德品行要求是比较全面的,不仅包含了我们以往评价党员的奉献精神,还包含了对传统美德的继承和公民素质的要求,这要求学生党员不仅在大的利益面前要懂得取舍,还要在生活细节方面有较强的奉献意识。遵守《公民道德规范》,在成为模范公民的同时,从事社会活动要具备较强的道德判断能力,主动帮助弱势群体,在构建和谐社会过程中发挥作用。在学校生活中,学生党员不能居功自傲,积极分子更不能凭借为集体作出贡献就认为理所应当成为党员,个人道德品行是在平时的一举一动中表现出来,教师在培养和发展党员过程中不能以点概面。 使用同样的因子分析方法,我们对其他几类要素进行分析。 在政治素养方面,因子分析的结果表明有两方面的具体指标,分别为“鲜明的政治立场”和“社会正义感”。其中“鲜明的政治立场”指标要求学生党员要熟练掌握马克思主义理论等党的基本理论知识,对入党有正确的认识并能维护党的利益,有鲜明的政治观点、政治鉴别力和思想觉悟,具有坚定的社会主义理想信念。有些学生党员没有热情学习党的基本理论知识,在同学中有时以传播负面新闻赚取同学们的关注,在同学对党有误解时不能挺身出来解释,不能表明自己的政治立场,存在以上问题的学生党员将会大大减少普通同学对党员群体的认可度,减低学生党员在群众中的影响力。社会正义感的评价指标要求学生党员要处处明确自己作为学生党员的责任,要主动关心和了解社会现状和发展前景,忠于国家和人民,具备分析社会热点问题和分辨是非的能力,有端正的人生观和价值观,同时能积极引领校园文化,成为构建和谐文化的主力。只有具备社会正义感的学生党员才能赢得学生的信任,才能在学生中起到真正的带头作用。 一个人的心理素质是保证个体全面发展的基础条件,因此大学生党员必须具备健康的心理素质,具备积极适应社会、调节自我的心理状态,通过因子分析的方法得出“自我管理能力”、“沟通能力”和“荣誉感”几方面的指标在大学生党员评价中比较重要。自我管理能力是指学生党员需要具备较强的生活自理能力和规划能力,能很快适应大学生活同时积极为今后的发展做好准备,这要求大学生党员要具备一定的适应能力、抗挫能力、自制能力和情绪调节能力。随着新一代青年走进大学校园,大学适应和生涯规划的概念逐渐引入大学新生教育工作,学生的自我管理能力一定程度上决定了在大学期间他取得的成绩,具备良好的自我管理能力,是成为学生党员的必修课,只有把自己的事情管理规划得好,才能更好地为他人服务。沟通能力指标要求学生党员要有较好的人际协调能力,能妥善处理人际关系,这也是大学生能积极适应社会、融入社会、服务社会的必然要求。大学生党员在追求个性的同时,要学会与周围同学沟通,才能在同学中起到积极的带动作用,党员的先进性才能辐射到学校生活的各个方面。荣誉感指标要求学生党员要有较强的荣辱观念,热爱自己的祖国,有集体责任感。学生党员作为全党未来发展的生力军,也是我国社会未来的接班人,他们中的一些人将会肩负起国家发展的重任,也将成为各个行业的领军人才,热爱自己的祖国,对集体负责是个人发展的动力,学生党员只有具备集体荣誉感和爱国热情才能不断地激发自己的才智,为社会发展作出贡献。 对学习能力和工作能力两方面进行因子分析,均为一个主要因子。所以将学习能力和工作能力作为具体的指标进行解释。学习能力要求学生党员要具备端正的学习态度,掌握学习方法,同时要有优秀的学习成绩,能够做到把理论学习与实际需求联系到一起,做到学以致用,有创新精神,不是“死读书、读死书”,这是大学生党员今后能担任起社会发展重任的基本要求,只有掌握了丰富的科学文化知识,学会学习,才能正确处理好各种社会问题和把握自己的未来。工作能力指标要求学生党员具备一定的担当学生干部的能力,具有一定的组织和策划、领导能力,有一定的号召能力,在从事学校社会工作的同时积极锻炼自己的创新能力和创造能力,敢于尝试和提出新的想法,学会实事求是地分析和处理问题,保持思想与社会发展的一致性,以便大学毕业后能更好地融入社会。这两项指标在高校平时培养和发展学生党员时最容易衡量优略,因此也最为常用。但往往成为衡量学生党员的全部标准,使得学生党员的影响能力大大降低,学生党员绝不是“学习好+工作好”的代名词,学习好和工作好要成为学生党员普遍具备的素质,但更重要的是要有坚定的政治素养和优秀的个人品质。 三、大学生党员素质模型的现实指导结论 以上的分析是在对在校大学生调查的基础上展开的,突出了在校大学生对大学生党员的具体要求和期望,从分析的结论中我们可以看出,在校大学生对党员的看法和认识还是比较全面的,涵盖了学习、工作、生活和思想四大方面,立足于大学生具体的生活,以校园为核心考查领域并逐步扩展到社会范围,具有很强的现实指导意义。纵观以上分析结果,我们可以的出以下结论: 首先,评价标准要求的针对性强,突出了大学生的特色。以往有较多的党员评价标准,也强调了党员的党性、先进性、奉献精神等各个方面,但都过于普遍,适用于各个行业的党员干部,这是由于这些标准是以学生党员进入社会的要求为基本展开的,和校园生活结合不紧密,并不能体现学生党员在学校培养过程中的特点,忽略了学校培养教育的关键点。比如在个人品质要求方面,以往的标准在对学生党员奉献意识强调的同时往往忽视作为公民个人的基本要求,这就会将学生党员教育变成空中楼阁,可望却不可及。而从全体学生的角度开展的学生党员期望调查中就能很好地结合大学生党员自我发展和认知过程中的每个细节,符合青年学生的心理和思想状态,能更好地涵盖大学生党员教育培养过程中的各个环节,更能被青年学生接受。 其次,评价标准要求的涉及范围广,合格公民的标准是底线。通过分析,可以看出,当代青年大学生对党员的素质要求内容范围较广,不仅在学校生活各个方面提出了具体的要求,对其社会层面的活动也有积极的期望,希望大学生党员能作为社会一份子,能继承和发扬传统的美德,对构建和谐友爱的社会风气起到积极的作用。不仅要求在学校做“优秀学生”,在社会活动中更要做“好公民”,遵守社会公德和法律,积极引领有秩序的社会生活,大学生党员的素质模型基础是在合格公民的要求上有进一步的提升,强调了大学生作为社会人方面的要求,这与以往对学生党员的要求是不同的,有一定的拓展。 再次,评价标准要求的思想深度深,强调具备过硬政治素养。在以上的党员素质模型要求中,可以看出,青年大学生对党员同学的思想要求深度高,要求学生党员不仅要了解党内的政策、理论,还要在行动中表现出作为共产党员的政治分析能力,有过硬的分辨是非能力,这是全党加强执政能力建设所带来的积极效应,作为学生党员受到普通同学的信任和支持,在政治素养方面应该起到积极的引导作用,这一点说明青年大学生对于党员的认识更加深入,对于党员同学具备的政治素养有较高的期望,这相对以往大部分学生认为大学生党员就是品学兼优的“好学生”的看法来说是一个巨大的进步。 最后,评价标准要求的内外统一性高,党员素质要求重实效。不仅要求学生党员要具备某项优秀的素质,还要时刻发挥出积极的引导作用。在以上的分析中,可以发现,新时期大学生对于学生党员的素质要求在思想要求和行动要求方面内外统一性高,要求学生党员不仅要在学习和工作中能做到优秀,在思想、品德及心理素质方面也要有一定的高度,同时要将自己的先进性不断地辐射到周围的环境中,起到带动作用,要求在衡量和评价学生党员时要看实效,看各个方面的具体表现,对于细节的关注更多。 通过调查和分析大学生对学生党员的期望,可以更全面地了解目前高校学生中需要的什么样的学生党员作为榜样,党建教育者应该在培养好学生、好公民的基础上重点培养学生党员对党员责任的认识,提高政治素养,这与青年学生对党员的认知是一致的,好学生不等于好的学生党员,只有培养和发展具备较高政治素养的合格公民,才能成为符合学生期望的学生党员,才能成为积极引领校园文化的优秀分子,才能担负起发展社会的重担,成为未来社会的合格建设者。 统计数据分析论文:统计数据分析题的命题特点与能力层次 关键词:考命题,计量史学,统计数据,分析题 随着课程改革和高考改革的逐渐深入,历史学科命题越来越多地反映出多种史学研究视角和不同的史学研究方法。多种史学研究角度包括文明史观、全球史观、现代化史观,等等;不同的史学研究方法则涉及了社会史学、计量史学、生态史学、心理史学等领域的方法。在史学领域广泛运用的计量史学方法,近年在高考试题中不断采用,成为一大趋势。为了便于表述,以下将“应用计量史学方法的试题”简称为“历史统计数据分析题”。 计量史学的方法,是指把数学方法特别是数理统计方法运用于历史研究的一套方法。我们可以简单地将其概括为对一系列可以量度的现象进行的历史研究。①计量史学的最大特征就是运用自然科学中数学方法对历史资料进行定量分析,它的显著作用是促使历史研究走向精密化,这在一定程度上纠正了传统史学研究中用模糊的语言解释历史的缺陷。由于这一历史研究方法有利于考查和培养学生的历史研究意识和素养,近几年的全国各地高考历史试题不乏计量数据的引入。本文以2013年各地高考试题为例,分析这类试题的命题特点与能力层次,进而对高中历史教学提出相应的改进建议,以求教于同仁。 用各类统计数据命题在高考中由来已久。近年的趋势是形式多样化,应用广泛化。从今年的情况看有以下几个特点: 第一,在高考试题中运用广泛。根据对今年全国各地15份历史文综和历史单科的试卷统计,有11份试卷涉及计量史学的方法,占试卷总量的77.3%。在11份试卷中一共有22题涉及计量统计的方法,涵盖高中历史三本必修教材的内容。 第二,数据统计方法各异,试题的形式多样。现有试题主要通过各类统计数据资料,以数字关系作为论证历史问题的确切根据,同时,将数据制作成各种表格、条形图、柱状图、饼图、折线图等。还有不少试题将制作的数据表格和文字或图片相结合,组合成图文并茂的史料阅读题。 第三,试题内容主要集中在必修二经济史部分。经济史的相关历史文献包含了大量数据资料和统计信息,如赋税、物价、产量的数据等经济资料,在以描述为主要手段的传统史学体系下,这些资料无法得到合理的使用。计量史学使用数据统计方法可以合理处理和利用传统史学无法处理的大量的史料,从而更能反映传统史学难以描述的历史史实。在今年各地数据统计的高考题中,涉及必修一的占4.55%,必修三有18.18%,必修二则占到了77.27%。 高考试题中运用统计数据来命题的各类题目存在着一定的差异,这种差异主要从试题的能力层次上体现出来。以今年全国各地的高考题为例,我们来分析一下这类试题反映出的四个能力层次。 第一,依托统计图表考查相关史实。这类试题中图表数据作用不大,只是依托,能力层次主要停留在学生的记忆能力。如2013年江苏高考第8题: 下表从一个方面反映了中国民族工业的发展状况。造成这种状况的主要原因是 A.全面抗战运输物资的需要 B.帝国主义放松对华经济侵略 C.“国民经济建设运动”的促进 D.《中美友好通商航海条约》的签订 这道题是用1928―1935年中国轮船的相关统计数据说明这一时期中国民族工业的迅速发展,但这一状况出现的原因和数据统计并没有直接的联系,可以不去分析数据,而直接依据1928―1935年这个时间段,根据记忆的课本内容就可以做出正确的判断。所以这道题要求的能力层次相对较低。 第二,考查统计数据解读能力。这类题能力层次稍高,但也仅仅是对统计图中所反映趋势进行解读,如2013年四川文综试题的第三题: 下表是1620年和1850年江南八府一州城乡人口统计。据此判断,这一时段该地区 A.基本实现了城市化 B.城市经济规模扩大 C.农业经济日益凋敝 D.人口增速全国领先 历史上,中国政府对农业一直进行有效的管理,因此也留下了很好的农业数据记录。同时,中国古代政府也留下不少经济学中的非农数据,如城市户籍与人口。计量史学可以根据城市人口发展来推测城市的经济活动。四川卷的这道题涉及的统计数据是1620年和1850年城镇人口和农村人口的统计。表面上看和前面轮船统计题很相似,但这两道题的能力层次却不一样,这道题虽然难度不大,但要通过分析统计数据才能得出正确答案。数据表明从1620年到1850年,城镇人口的增长率超过了农村,数据反映出这一时期城市经济规模的扩大,答案是B选项。这道题首先需要读懂数据,并联想到人口数据与城市经济发展的关系,才能选出正确答案。这是考查统计数据解读能力的典型题目。 第三,考查统计数据应用能力。需要通过图表数据进行知识的迁移和转换,读懂数据背后的东西。我们来看2013年海南高考第15题: 图为某国1919年对华进出口贸易分区示意图,该国是 A.日本 B.德国 C.苏俄 D.法国 这道题的能力层次较高,首先,要理解对中国的进出口贸易状况,能够反映出一国对中国经济侵略的程度。其次,通过不同地区的数据柱状图的对比,要能够判断出该国对中国的经济侵略主要集中在东北和华北。再次,还要注意题中的时间1919年,此时,德国战败,法国忙于战后事务,苏俄社会主义政权刚刚建立,因此,这三个国家都应排除,只有日本利用了一战的有利时机,巩固和扩大了对中国的侵略,而日本对中国的侵略主要就是集中在我国东北和华北地区。思考力能达到这三个层次的要求,已经不是简单地解读数据,而是在理解数据的过程中,不断应用相关知识。 第四,考查统计数据的比较能力。通过比较不同的数据来解决历史问题是这一类试题的特征。如2013年重庆文综第9题: 根据国家统计局《新中国五十年》的数据编制,其中的数据变化反映了这一时期我国 统计数据分析论文:有效利用计量统计数据分析学情和调整教学策略 内容摘要: 伴随着课程改革的实施,如何提升实际教学效果和学生的学科素养、优化教育流程、有效的传授知识内容、合理的训练学科能力、恰当的传授思想方法成为了一个重要的课题。“教”与“学”之间的相辅相成,对实际学情的理解和分析,因材施教,适时调整策略并进行针对性教学,是实现学科知识、学科能力和学科方法目标的必经之途。把握教育教学的有效性与长效性,促进学生的多元化发展、培养创新意识,塑造高素质人才则是教育教学的必然之由。 关键词:计量数据 历史知识结构 历史学科能力 历史学科素养 教学策略 引言: 对于高三教育教学和备考复习而言,如何有效的讲授知识内容结构、如何合理的训练学科能力、如何恰当的传授思想方法、如何培养和提升学科素养是一个多解的命题。要实现这四个角度的教学目标,切实培养学生的学科素质,促进学生的多元化和全面性发展,优化教育效果,提升教学的有效性,那么实事求是的理解学情、科学规范的训练、及时调整教师“教”与学生“学”之间的差距,是一个不得不面对的技术问题。 在下文中,笔者不揣浅陋,拟就如何有效利用计量统计数据分析学情和调整教学策略的话题略呈管见,希冀能抛砖引玉,敬请方家指正。 维度一:科学规范的命制试题 没有教育科学就没有科学的教育,没有规范的学科训练就没有规范的学科思维。规范的训练可以通过多种途径来实现,比如课堂教学、研究型学习、史料研读及遗址考察等,但是最简单而且教学中使用最多的还是试题测试。科学的试题、科学的测试、科学的训练对学生的历史学科能力训练和历史学科规范及学科素养的提高是非常有帮助的。 命制科学规范的试题可以建构一个计量统计的模型,以分析学情和调整教学策略,能更好的实现教学目标。 如何才能命制一套较为科学和规范的试题?这不仅需要了解测量技术的相关问题,还需较为深厚的历史学科专业知识,除此之外,教育经验和教材的熟悉度也是很重要的一个因素。 一般来讲,一套试题从结构上需要体现以下几个考察的方向:学科基本知识、学科基本能力、学科素养的体现。而学科方法则是沟通上述三个角度的桥梁。 从历史学科基本知识角度讲:内容应该包含高考考察的七个结构模块,即古代中国、近代中国、现代中国、古希腊罗马、近代世界、现代世界及选修模块。从历史学科能力角度讲:文科综合能力“考试大纲”将历史学科的高考考核目标表述为获取和解读信息、调动和运用知识、描述和阐释事物、论证和探讨问题四个能力要求①。具体来讲包括再认再现历史知识、重构历史时序、获取有效历史信息、理解分析历史事物、运用历史方法论证、评价历史问题。历史学科素养则是如何应运历史知识发现新问题、研究新问题、解决新问题的灵活体现,是创新意识培养的必然内核。培养素养“要关注知识的消化,关注它是不是发生了有益于吸收、转化为有益于生命的酶化”。②“把死知识变活,把活知识变灵”③是知识酶化的主要目的。 规范的命制试题后,设计测试的双向细目表,建立一个完整的测评模型后便可指导解决实际教学中有效利用计量统计数据分析学情和调整教策略的问题了。 下文,笔者拟就操作中的实例来讲述具体过程,以期抛砖引玉。在模型样本选取上,将本年级文科班分成程度好和程度一般两类。以较好的为参照系,在程度一般的学生中进行测评和策略检验,找出规律并进行验证。 维度二:利用分数段分布的统计数据分析学情以调整策略 下图为分数段数据,来源于分组中程度一般的学生。测试后将数据做出统计,结合数据分析学情,调整策略,矫正教学。 分数段分布数据可知如下学情:分数段的分布百分比可确定学生的层次、明晰学生是属于基本史实掌握不牢固的“知识型不足”,还是史学能力不到位的“技能型不足”;确定教学中重能力还是抓基础的后续教学重心、调整教学内容的难易度与深浅度。 上图所示,中间分数段的学生人数较多,反映出大多学生对于基础知识和主干知识的记忆和理解比较好,可继续加强和保持效果,确保不出现知识型问题。但非主干知识掌握不牢,如:课本小字部分(即自学内容)、非重点内容。 高分段人数较少,反映出技能型不足的问题。表现为运用历史方法论证、评价历史问题能力不足和逻辑思辨能力、史学理论方面存在欠缺。通过试卷作答细化分析发现语言阅读能力和理解能力不足及规范答题能力欠缺。 根据学生的情况和数据分析采取如下策略:为了能提高高分段人数比重,调整教学难度和深度,通过课本知识的延伸与拓展,扩大学生的知识容量和理论储备,关注史学研究的新成果,以专题讲座的形式讲解技能与方法,以提升学生表现出来的能力欠缺。指导和训练答题技巧,训练其在作答过程中语言简明、清晰、严密、要点化、序号化的能力。 在下阶段训练跟踪并在同一模型与难度下测试,如图所示: 数据统计后,发现效果较明显。中间分数段的学生人数百分比稳中有升,高分段人数明显增多,运用历史方法论证、评价历史问题能力和逻辑思辨能力、史学理论方面存在欠缺等技能型不足的问题得到修正。 维度三:利用能力结构得分统计数据分析学情以调整策略 、针对此问题调整策略,借鉴语文方法,训练学生语言能力,如找准关键词、对有效信息的提炼和概括、历史要素与关键词的关系,题干限定语的查找等。训练学生的逻辑分析能力,提高学生对历史名词内涵与外延的准确理解度,强化学生的逻辑思考习惯,训练其推理、判断、论证的能力。系统讲授历史学科方法与理论,如历史唯物论、辩证法、现代化史观、全球史观、文明史观、社会史观、生态史观;树立学生结合时代特征分析历史的思维、史论结合及生产力标准等论证和评价历史的方法。对学生数据进行统计与分析,进行逐个训练与指导。 在下阶段训练跟踪并在同一模型与难度下测试,数据统计后,发现效果较明显。如上图所示,样本学生中获取有效历史信息和运用历史方法论证、评价历史问题两个方面的不足得到修正,进步明显。 维度四:利用知识结构统计数据分析学情以调整策略 知识结构的统计分析,可知道学生哪些知识掌握的不到位,以便及时查漏补缺。由于知识模块范围太大,在具体分析的时候可以结合双向细目表及各小题得分率仔细分析,准确找到薄弱环节,再结合能力结构统计数据,分析是知识型问题还是能力型问题,以便更好的掌握学情。 上图所示,样本学生在“古代中国史”和“现代中国史”两个方面存在不足。针对此问题,查找薄弱环节,详尽分析,调整应对策略,对相关知识进行补充和加强,如古代经济,古代科技等。理清中国古代史的时代特点及线索和发展脉络,按通史时序梳理知识。现代中国史教学中注重时政与历史的关联,补充中国现代史中文化、教育、科技等相关内容。利用对世界史的知识优势,将中国史与世界史交叉起来,通过中外关联与对比,来加深理解。对基础知识进行再强化,加深知识的理解程度与深刻性。 在下阶段训练跟踪并在同一模型与难度下测试,数据统计后,发现效果较明显。如上图所示,样本学生中“古代中国史”和 “现代中国史”两个方面的不足得到修正,进步明显,超过了参照系的学生。 五:结语: 课程改革实施下如何提升教学效果和学生的学科素养,优化教育流程,有效传授知识、合理训练学科能力、恰当传授思想方法,培养学生的学科规范和学科素养、传授技巧和思维方法、挖掘和熟练教材、夯实主干知识的根基、关注史学研究动态、渗透史学研究的理论和方法、广泛学习和借鉴、科学的训练、多元的思考、重视培养学生能力和史学素质可能是一个必须面对的话题。“教”与“学”之间的相辅相成,对实际学情的理解和分析,因材施教,适时调整策略并进行针对性教学,是实现学科知识、学科能力和学科方法目标的必经之途。把握教育教学的有效性与长效性,促进学生的多元化发展、培养创新意识,塑造高素质人才则是教育教学的必然之由。 统计数据分析论文:海关统计数据分析论文 一、汽车出口海关统计数据及揭示的问题 自入世以来,我国的汽车出口发展极为迅速。由海关统计数据,2001年,中国汽车和汽车底盘出口额为19374万美元,出口数量为22779辆;到了2005年,中国汽车和汽车底盘出口额已达到190396万美元,出口数量为1084309辆。我国汽车出口总量上看成绩喜人,但细看下来,情况却不容乐观:据计算,中国入世五年来汽车和汽车底盘出口数量增长了46.60倍,而出口额只增长了8.83倍,这与同时段进口额增幅略超出进口数量形成了鲜明的对比。 这一现象并非小问题:出口量增幅远大于出口额是汽车大部分瞄准低端市场低价出口统计上的表现。据海关统计分析显示,2005年我国整车出口企业共有1025家,其中出口量在10辆以下的就有600家,出口仅1辆的有185家,近900家企业的出口额仅占全国整车出口额约10%。随着中国低价汽车及零部件的出口,他国逐渐采取反倾销和关税壁垒措施来应对。 二、汽车出口价格低廉成因分析 低价的原因自然包括了中国的劳动力水平相对较低,但在全球化背景下,专业化分工日趋明显,许多品牌汽车也选择在劳动力成本相对低的环境下生产,但同样高价出售。这说明,低价不仅是劳动力成本低导致。 汽车出口低价的另一原因是中国相对缺乏自主品牌。从经济学的角度看,同质产品的价格需求弹性大,顾客对价格的变动极敏感。生产同质产品的厂商为使利润最大化采取降价的方案,最终基本只能得到正常利润,无法获得超额利润。目前中国汽车市场自主品牌还屈指可数,且大部分局限于模仿水平,真正进行自主创新开发出顾客很难找到替代品的汽车的情况还很少。汽车大量的同质化使得厂商选择打价格战。 着重于模仿而非创新也使中国汽车出口面临知识产权纠纷不断。美国、欧盟、日本在与我国的经贸谈判中重点关注的问题之一即是汽车产业知识产权,而国内汽车企业在知识产权的拥有数量和质量上与外资、中外合资汽车企业相比都远处下风。一方面,不少跨国汽车公司通过合资的方式进行品牌扩张,并积极通过商标注册维护自己的品牌;另一方面,大部分中国汽车厂商也把精力放在模仿而非创新上,很多没有清晰的发展自主品牌的意识。 出口秩序混乱,一些汽车厂商不规范生产,是出口低价的另一原因。一些厂商出口翻新车、报废车,或者用废弃零件生产的汽车,这类汽车要价低廉,但质量一般没有保障,更不必说销售及售后服务,这造成了不好的影响。面对难以鉴别优劣的汽车市场,消费者一般也不会出高价去购买可能面临质量风险的汽车。中国低质汽车在海外市场的大量出现将会对中国整体的汽车出口都带来负面影响。 可见中国汽车出口量增幅远大于出口额增幅折射出了包括缺乏自主品牌,出口秩序混乱,生产不规范等不少问题,这些问题又进一步引发反倾销、知识产权纠纷,对中国汽车出口产生了重大影响。 三、促进我国汽车出口由数量型增长向质量型增长转变的思路 为促进中国汽车出口持续稳定快速发展,应主要把握以下几个方面: 1.把握好技术引进与自主创新之间的关系,推动技术与质量的升级 中国一直以来采取“市场换技术”的战略,但并未发挥很好的效果。比如在加工贸易方面,大部分情况中方只赚取一些加工费,并未得到技术外溢的收益。即使在技术引进过程中,我国企业也普遍存在“大钱搞引进,小钱搞改革,没钱搞消化”的问题。引进技术不能引进核心技术,没有消化吸收和自主创新很可能出现的结果是大部分厂商制造出同质产品,极易导致价格战的出现,不利于厂家战略发展。 目前自主创新已成为全社会的共识,国家正通过一系列政策鼓励与扶持汽车企业进行自主创新,我国汽车企业应该充分利用各种有利的政策坚定地进行自主创新,推动自身的发展。 2.加深知识产权认识,着重自主品牌打造 我国大多数汽车企业中并未把知识产权工作纳入经营管理的范畴,真正将知识产权与技术创新有机结合的并不多。知识产权意识不强使得部分企业出现要么不尊重他人知识产权从而引起纠纷,要么在合作中放弃了知识产权的权利要求,使企业蒙受巨大损失。 强化企业的知识产权意识,不单单是要尊重他人的知识产权,同时也需要主张自己的知识产权权利要求,加强对知识产权的管理。正确且充分的知识产权的认识将为自主品牌的打造提供有利的环境,为企业的长远发展打下坚实的基础。 3.加大监管力度,规范出口秩序,要求企业保质保量生产销售 商务部等政府主管部门以及相关部门应采取积极有效的措施对中国汽车出口进行引导和推动,以改善中国汽车出口环境,为高质量汽车的出口搭建平台,加强相应的服务并提高效率,规范汽车出口的秩序,并且通过广大企业和行业组织等中介机构的努力,以实现汽车出口的持续稳定快速的发展。 统计数据分析论文:科技统计数据分析科研管理论文 西安石油大学创建于1951年,是西北地区惟一以石油石化学科为特色的一所普通高等学校。在国家“十五”期间科技工作方针的指导下,学校结合实际,以特色求发展,以创新求发展,不断加强制度创新,通过制定和完善一系列科技管理文件,加大地调动了教师从事科技工作的积极性,对学校的科技工作起到了极大的促进作用。近年来,学校科技工作取得了可喜成绩,其科技活动呈现出以下特点和变化。 一、科技经费增长速度加快 2005年学校科技总经费为7922万元,达到历史最高水平。其中2005年自然类科技经费为7735.8万元,人文社科类科技经费为190.25万元,较2004年增长较大。 科技经费增长速度较快,表现为以下几个特点: 1、学校科技投入加大。学校对科技的投入逐年增加,2005年科技投入1027.1万元。这主要源于学校科技政策的改善。学校先后出台相关政策,通过对科研基地、高级别纵向科研项目的一系列资助配套,促进了学校科技工作的持续快速发展。 学校通过加大对科研基地的投入,以吸引、遴选和造就一批国内知名学术带头人,培养、支持一批学术基础扎实、具有创新能力和发展潜力的青年学术带头人,建设具有较强创新精神和创新能力的科研团队为目标,带动科技队伍整体素质的提升。经过广泛调研和科学论证,相继制定和完善了《重点实验室管理办法》、《科研基地分层分类管理办法》、《工程技术研究中心管理办法》、来源:公务员之家()《人文社会科学重点研究基地管理办法》等制度。通过这些文件制度规范了科研基地管理,使其按照科学规律成长。 “十五”期间学校投入自筹资金2500万元进行重点学科重点实验室建设。通过整合现有实验室、工程研究中心,不断加强科研条件建设,加大投入改造技术装备,增建研究实验室等措施,构建科技创新基地。经过几年努力,基地建设取得重大进展,在校级重点实验室建设的基础上,申报立项新增了四个省级重点科研基地,凝聚了一批高水平的创新人才,对学科建设起到了有力的支撑作用。 为了激励教师和科研人员积极争取和承担国家、省部级科研项目,保障高层次科研项目的顺利完成,学校制定了《纵向科研项目经费资助办法》。以重大和高级别科技项目的争取作为契机,组织各学科技术骨干组成科研团队,积极申报国家自科基金、社科基金、国家“十五”攻关、国家3计划及各省市设立的科技项目,凝聚整合科技力量,产出科技精品。“十五”期间先后对高级别项目进行配套384万元,用于科研平台与科研环境建设,极大地促进了学校科学研究工作的可持续发展,教师从事科研的积极性和热情进一步得到提高。2005年纵向科研经费万元,比2004年提高%。 2、企事业委托经费增长较快。2005年企事业委托经费达5619.9万元,较2004年增长2651.4万元,增幅高达89.32%,占当年科技经费总收入的70.9%,是我校科技经费来源中的最大组成部分。由于企事业单位委托高校开发的项目一般都具有较强的实用性,而对于纯研究项目和实验室阶段的成果不是太感兴趣,所以这些经费主要用于科技成果转化和发展,促进了企业的技术进步,提高了经济和社会效益。 3、人文社科类起步晚,但进步很快,成绩喜人。2005年我校人文社科类积极争取纵向课题经费,国家、省、市专项费较2004年经费增长108万元,增幅高达近9倍。特别是在国家社科基金项目上实现了零的突破,全年共获得3项国家社科基金。同时也应清醒地认识到与其它院校相比,我校人文类科研实力和总体水平仍有较大差距,今后还应不断努力。 二、R D经费增长速度明显加快 近年我校R D经费增长速度明显加快,2005年R D经费为3794.1万元,比2004年年增加了1853万元,增长95.5%。从R D经费结构看,基础研究经费增幅最大,比2004年增长140%,应用研究和试验发展经费各增长108%和86.3%。根据有关资料显示,1999—2004年高等学校是R D经费增长较快的部门,高等学校R D经费的快速增长对全国R D经费总量提高起到了一定的推动来源:公务员之家()作用。从我校的R D经费增长趋势来看与全国高校R D经费增长趋势是相一致的。此外从R D经费结构看基础研究所占比例较低、显示我校基础研究相对薄弱、原始创新能力不足、创新精神还不够强,科学研究的原始创新能力还需要提升。原始创新能力是产出学术精品和大成果的决定性因素。 三、数量持续增长 近年来我校数量持续增长,2005年我校661篇,较2004年增长129篇,增长24%,我校被SCI、EI、ISTP三大检索系统收录论文27篇,比2003年增加了一倍多。 这主要源于学校进一步健全和完善科技评价体系,逐步完善各类评价方法和措施,在强化科技业绩考核的同时,处理好数量指标与质量指标的关系。针对近年来存在单纯以论文数量为依据对教师考核和评估科研业绩的现象,导致大量低质量、低水平的论文出现,学校进一步健全和规范了科技评价体系。制订完善了《权威期刊、核心期刊认定办法》,从自然科学到人文社会科学,从国内核心期刊到国外核心期刊,从不同角度规范和引导教师通过科技创新和长期积累,发表高质量、高级别学术论文,促进学校科学研究工作再上台阶。 此外加大奖励力度,制订了《科技奖励办法》。对高水平的论文进行奖励。科技奖励制度在教职工中反响很大,极大地鼓舞了科研工作者的创新热情,也调动了更多的教职工,特别是中青年教师的科研积极性,较前几年有较大提高,促进了学科建设和科技工作的持续、高速、跨越式发展。但同时也应清楚认识到与其它院校相比仍有较大差距,因此今后还要在特别是高级别论文上加倍努力。 四、教学与科研人员素质有待进一步提高 1、年龄结构 根据统计结果显示,2005年学校教学与科研人员年龄分布为:35岁及以下人员总计占42%,36-40岁的占19%,41-45岁的占21%,46-55岁的占14%,56-60岁的占3%,61岁以上的占1%。(详见图6)。45岁以下人员占到了82%,可见中青年科技人员已成为我校科研工作的主体力量。 2、学历结构 教学与科研人员的文化程度呈以下分布(详见图7) 3、职称结构 教学与科研人员技术职称构成(详见图8) 从图7、图8中可看出学校具有大学本科学历的人员占到一半,具有中级和初级职称的人员占65%,所占比重过高,素质亟待提高。 目前高校正处于新老教师交替的高峰期,由于扩招,教师缺编,青年教师已经成为教学科研的主要力量。他们将是今后学校学科建设的主力军,但是青年教师普遍缺乏系统的科研训练,人员素质不高,由于缺乏科研启动资金,很难开展学术研究。青年教师的科研训练工作还必须进一步加强。因此支持他们开展科研工作、承担科研项目,培养他们成为优秀学术带头人是一项非常迫切的重要工作。 针对这种现状,学校近年来一直努力加强人才队伍建设,提升人才队伍素质。通过实施“百名博士工程”、“中青年骨干教师培养工程”、“创新团队建设工程”,制定优惠政策,吸引各种优秀人才,培养、支持中青年骨干教师,以带动学校人才队伍整体素质的提升。制订了《科技基金管理办法》,积极引导支持青年教师开展科学研究工作。青年教师申报创新基金的热情非常高,有力的促进了青年教师科学研究的能力。对取得博士学位的青年教师,学校给与科研启动金,资助他们开展科学研究、参加学术交流。十五期间共立项143项,投入资金近100万元,资助了143位中青年教师,占青年教师总数的1/3以上,他们中的许多人已成为学校教学和科研工作的骨干。 五、专利及出版科技专著尚显不足 近年来在学校科技政策的激励下,专利申请量有了大幅的增长,特别是发明专利申请量较往年有了较大的增长。2005年继续保持增长态势,共申请专利23项,较去年有大幅提高。虽然与以前相比,学校拥有的专利从申请、授权均增幅较大,但是和省内其他高校相比,我校的专利申请和授权绝对值都还有很大差距,因此今后还需要继续加倍努力。 2005年学校没有出版科技著作。针对近年来学校学术著作偏少,教师出版学术著作积极性不高的现状,2005年制订了《优秀学术著作资助办法》,主要对学术价值高、具有创新性和先进性的学术著作进行出版资助,并优先资助与我校特色研究方向相关的学术著作。通过制定这项政策,极大地鼓励了教师出版著作的积极性。从制定该政策起一年内资助4部著作,总计金额10万元。学术著作的出版宣传了学校科技创新工作,提升了学校学术地位。 从以上对西安石油大学近年的科技统计分析,我们可以看出实行制度创新,推进了科技管理制度和科技评价体系建设,搭建了科技创新的崭新平台。通过强化科技意识、实行政策激励、突出队伍建设、加大投入力度、优化资源配置、改革管理机制、加强科技管理、提高管理效能等措施,极大地调动了科技人员投身科技事业的积极性、主动性和自觉性,使学校科技创新工作实现了跨越式发展,呈现出了持续发展的良好态势,提高了学校学术声誉和影响,从而全面提升了学校的整体科技创新能力。 总结:科技统计工作是一项重要工作,通过对各单位的科技工作从人力、经费、机构、课题、成果、获奖等方面进行全面汇总、整理,取得翔实的统计数据,可有助于全面了解高等学校的科技活动情况,对分析学校的发展、决策等能给于一定参考,是用来评估机构、个人科研绩效和科技水平的重要指标。 统计数据分析论文:畜牧生产统计数据分析 摘要:统计是目前我国基层进行管理和决策的一种重要方式,其有助于相关部门对目前生产等情况进行详细的了解。所以统计数据的质量,将会直接对基层工作推进的有效性造成影响。统计的信息要求准确性和及时性,对于准确性而言,需要体现出数据的客观性与真实性,及时性需要体现出数据的时效性。受多种因素的影响,在基层开展畜牧生产统计数据还存在较大的难题,因此相关人员必须加强对其的重视。 关键词:基础;畜牧生产;统计;数据质量;管理 目前的畜牧业在进行生产数据统计的过程所采用的方式为层层上报,之后对数据信息进行汇总,然后产生全面定期的报表制度。这种报表制度,目前可以较好的满足及时性和完整性的要求,但是在准确性等方面还是存在较大的问题,在制表过程中,最基础的起报单位往往没有可以考察的地方,而且多数的生产经营情况也无法进行考察。多数的畜牧养殖都是散户为主,以囊谦县为例,一般每个乡镇有1万多户,每个月都到家家户户去收集现有数据,凭着目前的人力物力不现实,且部分养殖者也不愿意提供信息。 1当地畜牧业情况 囊谦县位于青海的最南端。耕地面积约为9333hm2,目前可使用的草场面积约为106.67万hm2,林地面积约为26.67万hm2。目前所养殖的牲畜数量约为68万头(只),绵羊数量约20万只,牦牛数量29万头,山羊16万只,马匹2万头。牦牛数量最多,均是野牛驯化站的成果,其是青藏高原地区的独特牛种,稀有家畜品种;藏系绵羊的数量排第二,这是藏系粗毛羊的一种,毛比较粗糙,适应性比较强,而且生产的能力比较强,对于高原寒冷的环境有较好适应;山羊的数量排第三,对于森林以及灌木丛的环境可以较好的适应。 2提高畜牧统计数据质量的要点 目前畜牧统计数据收集较困难,在搜集数据过程中数据准确性较低,所以相关部门必须加强对其的重视,尽可能的改善目前的统计工作,为国家的决策提供有效的保障,为农村的经济发展提供可靠的信息,所以需要从以下几个方面进行考虑[1]。2.1数据的来源要统一可靠。对于检疫以及生产项目的补助,防疫等工作都需要使用统一的报表模板进行数据的统计,这样才可以做到数据的全面共享且保证精确。采用统一的数据采集方式,一方面可以大大减少基层的统计工作,另一方面也可以减少一些人为因素对于数据准确性的影响。目前所执行的防疫、生产、检疫以及项目补贴的工作都应该被纳入标准化统计的类别中,相关部门要制定严格的制表程序,这样基层会按照实际的需求量填写表格,对于数据的真实性将会起到很大的保证作用。在统计过程中,如果采用了统一报表,主管机关各个部门可以享用报表中统一的数据,也有利于各个基层单位之间进行数据的监督和协调控制。2.2改变报表的设计。目前基层单位常用的报表一般都是填写最后的报表数据,需要通过项目的负责领导人对数据进行审核,无误后进行估计签字。基层单位的上级单位,无法准确的分辨出这些数据中,哪些是可以准确相信的,哪些是可以大致估计的,所以在报表后期改革设计中,需要将报表的准确和估计部分进行合理化的区分,方便上级单位对其分辨[2]。2.3适当增加资金投入。相关部门需要尽可能收集更多的准确性消息,这样才可以保证后期政府单位决策的有效性。对于每年的春季以及秋季,在开展防疫工作的过程中,需要做到在乡镇中不遗漏任何村,在村中不遗漏任何户,在户中不遗漏任何畜禽,这种措施可以有效的帮助摸清畜牧的原始数据。所以,政府在前期需要增加畜牧统计资金的投入,尤其在春秋两季的防疫过程中,需要组织统计人员采用普查的方式,统计人员进行统一的数据收集和管理,将数据的真实性提到最高,有利于估计出栏数量,其他月份的存栏量可以按照前期的数量进行分析,按照增减的变化数量进行填报,而不是采用大致的估计方式。 3具体操作措施 囊谦区域内畜牧业在进行调查的过程中,必须由户级单位进行上报,同时需要有专业的人员对其进行管理,建立、填写和更新及时账目[3]。负责畜牧生产统计的人员,需要定期对当地的情况进行考核与调查,全面的了解当地畜禽的实际增加量(购买和自繁)和养殖(出售和死亡)的数量,充分掌握此类信息,也要反复检测是否出现了新的养殖者,并且对养殖的规模进行管理,并按上级要求按时上报畜牧生产情况。统计员在完成数据的检测之后,需要加盖公章;乡镇统计站、县区统计局需要及时对数据进行上报,不得进行虚报瞒报。县区统计局专业人员在每个季度的检测中,村级的单位需要超过2个,户级的单位需要超过5个,生产经营单位需要超过2个,需要对其中的数据进行详细分析。统计局要不定期的对畜牧业生产统计开展质量的抽查,实时对统计的数据进行掌握和管理,对基层数据的真实性进行严格检测,检查台账的记录更新情况,检查县级统计局检查指导职责履行情况及有关记录,如果发现问题需要及时对其进行纠正和整改。 4结束语 基层畜牧数据统计准确性的保证对于基层畜牧业的发展有着极为重要的意义。为了最大程度的满足基层畜牧数据统计的质量,相关人员必须及时采取措施对现有的统计措施进行完善,这对于畜牧业管理的推进非常重要。 作者:彩阳 单位:青海省玉树州囊谦县农牧经济经营管理指导站 统计数据分析论文:机械加工企业统计数据分析 1、机械加工企业统计工作的特点 1.1与实际工作的融合性 机械加工企业的日常生产涉及多个方面的专业知识,总体可以概括为机械结构件的热加工和冷加工形式,包括热处理、电镀、装配、车、铣、刨、钻、磨、钳等工序和工种。所以,机械加工企业的统计管理者,需要对这些工序和工种有一定的了解,合理的分辨出各种生产信息和管理信息,并进行科学的统计,才能在本质上体现统计工作的意义和作用。 1.2监督管理的职能 机械加工企业的统计工作,主要表现在对企业各个部门、环节的经济和生产活动的运转状况,开展宏观和微观的检测,并根据检查结果对活动中出现的失控、异常情况进行分析探讨,考核企业的经济技术指标情况,明确部门的相关责任,为企业提供科学、全面、客观的信息资料,保证企业的经营决策更加科学性和先进性。 2、统计数据质量监控评价体系的建立 2.1建立评价指标体系 创建一套科学、合理且具有一定可行性的统计数据质量监控评价体系,是国内统计行业长期探讨并研究的课题。而对于企业评价指标体系的建立,必须要以能够彻底反映机械加工企业的实际生产经营活动为基础,确保统计数据的质量监控能够完全落实。鉴于这个出发点,企业评价体系的建立要满足以下四点要求:1)可行性。评价指标体系中指标的涵义要明确,涉及的资料要容易获得,计算方式简便,在保证各种指标能够相互衔接的同时,还要确保指标的稳定性。2)整体性。评价指标体系中涉及的内容要全面、评价要准确,并能系统地反映出企业各部门的生产经营情况。3)可比性。建立的评价体系需要通过对历史、行业等统计数据质量的应用情况中获取经验。通过对不同历史阶段的统计数据质量对比,可以了解到统计数据质量的发展与变化,并设置评价体系需要提高的幅度;通过对不同行业、不同单位、不同部门统计数据的质量进行对比,可使本企业的统计数据质量得以提高。4)可量性。统计数据质量的影响因素众多,这些影响因素有的可数量化,有的则无法进行数量化。所以,评价体系的建立应以可数量化的影响因素为基础,从大体上确保统计数据的质量。 2.2制定评价指标 统计数据使用者的不同,对质量的侧重点与评价标准的要求也不同。对于企业的管理者而言,统计数据的内容应包括生产经营的计划编制、成本核算等全面反映企业经营状况的统计数据,涉及的评价指标要具有适用性、全面性、及时性和准确性。1)适用性。评价指标的适用性是指统计数据在满足国家统计管理规范要求的前提下,能够完全适用于企业的微观管理需求。2)全面性。统计数据要系统的、全面的反映出企业经营生产的全孙惠鞍钢重型机械有限责任公司冶炼设备制造厂辽宁鞍山114021貌与全过程。3)及时性。数据的统计工作,要严格的按照统计报表中所规定的调查和搜集时间执行,并及时完成各种资料和报表的上报任务,以备企业管理者及时作出生产决策。4)准确性。统计指标要结合本企业的生产加工特点并按照统计工作流程,再经过科学的设计、调查和搜集,确保统计指标能够真实并准确的反映企业的经营状况。 3、原始资料偏差的测定方法 统计数据质量出现偏差大致可分两种情况,其一是人为的瞒报或虚报。这种情况属于系统性的偏差范畴,其内部具有一定的规律可寻;其二是随机性偏差。当企业的统计人员预测定原始资料是否存在偏差时,首先应判断这些大量的原始资料是否属于系统性的偏差,找出失真的原始资料并将其剔除或修正,确保评估结果的准确性,保证统计数据的监控质量。在技术应用上,可以采用方差分析的方法和思想,对原始资料中的失真情况进行判别,再经过多重比较或采用效应图的分析方法对这些资料进行筛选。在修正并清除部分失真的资料后,对原始资料再进行最终评估。利用方差分析结合多重比较或效应图的方法,可以有效的鉴定原始资料的偏差,确保统计数据的可靠性和真实性。 4、统计数据质量的保障措施 企业的统计工作属于基层统计,是国家经济统计数据的源头,是企业未来发展规划与决策的基石。因此,提高企业统计工作的评估质量,就必须要从统计的源头数据做起,通过严格落实一些列的监控保障措施,提高原始资料的可靠性和准确性。1)机械加工企业的统计数据质量监控体系的建立,应以国家统计的法津和法规为基本出发点,将企业的统计工作并入法制的轨道,依法统计、法制监控。2)机械加工企业要始终以“实事求是、质量第一、相互监督”为基本原则,对企业统计人员和领导的统计工作态度和道德进行监控。3)加强企业统计工作的基础建设,确保企业统计工作的标准化,监控制度的规范化。4)企业应加快统计工作的网络化建设并运用现代化的统计方法,实现统计工作的网络化办公。同时应增设统计信息的管理中心,对企业的统计工作和数据进行实时监控。5)加强对企业统计人员的业务能力培训,提高统计团队的综合业务素质,减少较高业务能力的人才流失,并对统计人员的日常统计工作进行有效监控。6)运用科学且合理的统计和分析方法,反复验证和评估统计数据质量的真实性和可靠性,对数据产生偏差的原因进行分析,对统计的过程进行监控。7)建立并健全统计工作的质量考核与奖罚制度,严格落实统计数据质量监控体系的相关规定。 5、结束语 随着国家经济的快速发展,高科技含量的设备和工艺方法被应用到机械加工企业,生产成本的构成出现了巨大的变化。因此,传统的生产管理模式已经无法满足现代企业的发展和经营要求。为了加强对企业经营状况的管理和规划,提高生产成本的有效利用率,机械加工企业应根据国家统计的法律和法规,结合企业自身的生产经营特点,建立一套完整、可靠的统计数据质量监控体系,加强企业统计的信息化管理,保障机械加工企业生产经营利润的最大化。 作者:孙惠 单位:鞍钢重型机械有限责任公司冶炼设备制造厂 统计数据分析论文:环境统计数据分析情况及完善建议 1前言 环境统计工作涉及数量庞大的污染源,数据库是国家重点监控企业筛选的基础和依据。做好环境统计数据的综合分析评价工作,明确指出全省的环境污染的主要特征,找出年际间环境统计的变化趋势,对污染减排核查核算提供基础数据支持具有重要意义。 2湖南省环境统计数据和评价概况 2010年,湖南省参与环境统计重点调查单位有3929家企业,汇总工业企业总产值6521亿元,这些重点调查单位是主要污染物排放量占各县(市)排污总量(指该县(市)排污申报登记中全部工业企业的排污量,或者将上年环境统计数据库进行动态调整)85%以上的工业企业单位。全省工业增加值占地区生产总值的比重为39.5%。工业增加值对经济增长的贡献率提升到56.1%。全省节能减排取得重要进展。初步核算,全省单位规模工业增加值能耗比上年下降11.94%。化学需氧量、二氧化硫排放量分别削减5.82%和1.26%。2010年,湖南省废水排放总量26.8亿吨。其中,工业废水排放量9.6亿吨;生活污水排放量17.2亿吨。废水中化学需氧量排放量79.8万吨,而工业废水中化学需氧量排放量18.8万吨。生活废水化学需氧量排放量61.0万吨,工业废水中:氨氮、石油类、氰化物、挥发酚、汞、镉、六价铬和砷排放量均较上年减少,其中:石油类、氰化物、挥发酚和六价铬下降幅度明显,湖南省工业企业废水排放达标率比上年有所提高。全省工业废气排放总量为14672.8亿标立方米;排放二氧化硫80.1万吨,烟尘31.2万吨,工业粉尘39.4万吨;工业固体废物产生量为5773.35万吨,其中,危险废物产生量为66.6万吨;综合利用工业固体废物4797.32万吨,综合利用率为81.0%;工业固体废物排放量为16.4万吨。湖南省环境统计污染物排放量包括工业源和生活源污染物排放量,COD和SO2排放量的考核是基于工业源和生活源污染物排放量的总和。湖南省环境污染主要来源于工业污染,考虑数据的可获得性和工业污染物指标的代表性,选取工业废水及工业废水中COD排放量和工业废气、工业烟尘、工业粉尘、工业SO2排放量以及工业固体废物产生量表征环境指标,进行综合评价[1]。汇总并分析工业废水、工业废气和工业固体废物的排放和污染情况,基本上能反映全省工业污染源的排放状况,能够反映排污情况的总体趋势,能确定全省工业废气、废水的主要污染源和主要污染物,主要污染区域及主要污染行业。 3湖南省环境统计数据质量和综合分析评价现状 3.1环境统计数据质量现状 目前湖南省环境统计调查范围包括工业、生活、危险废物集中处置、城市污水处理厂和医院等5类,大量的排污单位没有纳入环保管理,城市生活垃圾、机动车尾气、农村环境污染以及全球变暖等人民群众普遍关心的环境问题的统计未纳入。 3.1.1环境统计数据优先使用监测数据法计算湖南省环境问题复杂多样,主要污染物排放量各行业差异很大,不确定因素多,需要复杂的监测技术支持。凡安装自动在线监测设备(须由市级以上环境监测站按照总局要求进行比对实验并合格的)并与当地环境监测站联网的单位,采用实时监测数据的汇总数据作为排污量数据;未安装自动在线监测设备的单位,在采用现场实测法计算排污量时,为保证监测数据能够准确地反映全年污染物排放实际情况,需多次测定样品取值,并经同级污控、监察、监测等部门共同认定。 3.1.2环境统计数据严格按细则要求进行审核环境统计数据严格按照审核细则,对数据的完整性、突变指标、规范性、逻辑关系和合理性等进行检查。选择两年以上数据,对数据变化量大于10%的指标进行深入查询,具体追溯至点源。重点检查同向或反向的指标间的逻辑变化趋势、重点检查主要指标和重要衍生指标的取值合理性[2]。 3.1.3环境统计数据存在的问题(1)行政干预近年来环境统计日益与环保责任考核,创建国家环保模范城,政绩评价等工作密切挂钩,部分环保部门为应付各种考核,实现各种达标创建评比活动,人为修改污染物排放量和污染物排放达标率。有些地方政府出于政绩考虑,也存在报喜不报忧等问题。(2)环境统计数据准确性有待提高基层的数据质量监控主要还是人为管理,数据间的逻辑关系往往在不经意间被忽视。环境统计中重点调查单位污染物排放量基本上靠企业自报,缺乏对数据准确性的有效监督和科学审核,企业错报、瞒报甚至不报的现象时有发生。 3.2环境统计数据综合分析现状 衡量环境污染变化趋势在统计上有无显著性。最常用的技术是Daniel的趋势检验。全省汇总的工业污染源资料,仅对工业废气、工业废水和工业固体废弃物进行评价[5],评价的方式采用的是等标污染负荷法。采用Daniel的Spearman秩相关系数法对工业废气和工业废水污染物年排放情况进行趋势分析,采用Daniel的Spearman秩相关系数法对工业固体废物分行业和种类产生情况进行趋势定量分析。 3.2.1环境统计工业废水评价方法、项目和标准采用“等标污染负荷法”,根据国家的有关技术要求及全省环保“十一五”规划中确定总量控制所包含的主要污染物以及工业废水的污染因子,选择COD、汞、镉、铅、六价铬、砷、挥发酚、氰化物、石油类和氨氮等共10种。评价标准采用GB8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准,见表1。 3.2.2环境统计工业废气评价方法、项目和标准采用“等标污染负荷法”,依据《工业污染源调查技术要求及其建档技术规定》中所规定的标准进行评价,工业废气中主要污染物的评价标准见表2。 3.2.3环境统计综合分析时效性有待提高由于环境统计数据在时间上的滞后性,统计分析只能针对上年度的数据做事后评述和趋势分析,后期开发利用少。环境统计数据综合分析处在较低的水平,缺乏专业的研究开发,无法在环境决策中发挥更大的作用。 4环境统计数据质量和综合分析改善建议 4.1改善数据质量建议 4.1.1加强统计人员业务培训组织各种专业培训,使统计人员不断更新知识结构,扩大知识范围,不仅要学习环境监测技术、环境管理知识和计算机知识等,还应对与环境保护相关学科进行学习,如气象、地质和生态知识等。培养一批掌握辖区内排污单位状况、擅长污染源管理和数据分析运用的环保管理人才,提高统计数据质量。 4.1.2拓宽环境统计范围,实施总量测算制度在数据汇总的基础上,实施总量测算制度。工作中建立环境统计与经济发展的联系、污染防治与环境质量关系,科学估算宏观总量,提高数据的准确性。 4.1.3加强统计指标的解释指导工作随着社会经济的不断发展,许多统计指标的原始范围、口径发生了根本性的变化,及时更新统计指标的涵义,做好指标的解释指导工作;培训基层的统计人员明确指标涵义,确保统计数据质量。 4.1.4加快统计信息数据库建设,实现数据共享进一步完善局域网的建设与管理,建立污染源动态基础数据库,保证网上数据传输的畅通无阻。软件系统应有强大的查询、汇总及兼容功能,紧扣报表内容,开发环境统计、总量控制、在线监测、新建项目等一体化管理软件,开发数据分析模块,实现全省污染源数据网上申报、传输、查询功能,并满足国家环境保护部数据上报的要求。降低统计数据在人为计算、存储、传输等环节上的技术性误差和逻辑性差错,逐步提高上报数据的及时性、准确性和统一性。 4.1.5开展环境统计数据质量检查环境统计数据在环境保护工作中具有至关重要的作用,是制定环境保护政策、规划、计划和考核环境保护工作的基础依据。开展数据联审工作,准确掌握污染源的基本情况,为环境保护各项工作提供确实可靠的依据,既有利于污染减排目标的实现,也有利于经济社会持续协调发展。 4.2提高综合评价分析能力 4.2.1把环境质量和污染源及其排放量结合起来在环境管理工作中,环境质量和污染源及其排放量是密切相关的两项重要内容。应将污染物排放量统计结果和环境质量指标相关联,进行综合分析,提高环境管理的科学化、现代化水平。 4.2.2选用恰当的综合分析表征手段[3]综合分析表达的主体是文字及图表,且不断加强文字表达能力,同时加强图表运用的科学性和合理性,尽量以图代表。在进行主要污染物排放趋势分析时,尽量选用拆线图;在进行年际横向对比分析时,多选用柱状图;在进行行业分担率分析时,尽可能多用饼图。综合Powerpoint、Photoshop及绘声绘影等多种软件技术,实现声、像、文的有机结合,突出重点,印象深刻。 4.2.3加强数据解释技术,强化综合分析要点环境统计人员应进一步对水、气、固体废弃物等环境参数和监测数据进行深入了解,定期对辖区内污染的区域、流域、行业、污染种类等分布情况结合环境质量状况进行分析、评价和预测污染趋势分析,提出控制辖区污染的对策和建议,在更高层次上,进行因果、预测和决策分析。 4.2.4加强分析全省工业污染物的空间变化,进行污染物排放强度的区域差异评价在了解湖南省工业污染物排放量变化特点的基础上,通过变异系数、集中率[4]和地理集中指数来分析工业污染物的空间变化特点。采用灰色相对关联度分析各种影响因素与全省工业污染物排放的关系,计算污染物排放强度的综合评价值,进行污染物排放强度的区域差异评价[5]。综合评价值越小,表示污染物排放强度小,环境效率越高。 4.2.5加强全省特征污染物的分析汞、镉、铅是湖南省特征污染物,根据重金属污染物行业分布特点,确定特征污染物,进行趋势分析,加强对行业节能减排和项目脱硫设施运行的监督管理,为环境管理、污染防治措施以及准确的预警提供真实完善的环境信息和决策依据,更好地履行监测单位的环境保护职能。 5结语 在“十二五”环境统计工作中,将以2010年度污染源普查动态更新调查数据作为“十二五”主要污染物总量减排约束性考核目标的基数,逐步提高环境统计分析的质量,把统计数据所反映的环境现象从感性认识上升为理性认识,从中揭示环境变化与经济发展的内在联系及环境发展变化的规律,不断地发现新情况和新问题,通过环境统计分析,反映出湖南省环境保护与经济发展的比例关系是否合理,为全省国民经济发展计划提供依据。努力削减污染物排放总量,为经济发展腾出环境容量,推进环境友好型和资源节约型绿色湖南建设,切实改善环境质量,维护人民群众环境权益、构建和谐湖南。 统计数据分析论文:探讨统计数据分析体系中统计分析方法的选择与比较 一、数据统计分析的内涵 数据分析是指运用一定的分析方法对数据进行处理,从而获得解决管理决策或营销研究问题所需信息的过程。所谓的数据统计分析就是运用统计学的方法对数据进行处理。在实际的市场调研工作中,数据统计分析能使我们挖掘出数据中隐藏的信息,并以恰当的形式表现出来,并最终指导决策的制定。 二、数据统计分析的原则 (1)科学性。科学方法的显著特征是数据的收集、分析和解释的客观性,数据统计分析作为市场调研的重要组成部分也要具有同其他科学方法一样的客观标准。(2)系统性。市场调研是一个周密策划、精心组织、科学实施,并由一系列工作环节、步骤、活动和成果组成的过程,而不是单个资料的记录、整理或分析活动。(3)针对性。就不同的数据统计分析方法而言,无论是基础的分析方法还是高级的分析方法,都会有它的适用领域和局限性。(4)趋势性。市场所处的环境是在不断的变化过程中的,我们要以一种发展的眼光看待问题。(5)实用性。市场调研说到底是为企业决策服务的,而数据统计分析也同样服务于此,在保证其专业性和科学性的同时也不能忽略其现实意义。 三、推论性统计分析方法 (1)方差分析。方差分析是检验多个总体均值是否相等的一种统计方法,它可以看作是t检验的一种扩展。它所研究的是分类型自变量对数值型因变量的影响,比如它们之间有没有关联性、关联性的程度等,所采用的方法就是通过检验各个总体的均值是否相等来判断分类型自变量对数值型因变量是否有显著影响。(2)回归分析。在数据统计分析中,存在着大量的一种变量随着另一种变量的变化而变化的情况,这种对应的因果变化往往无法用精确的数学公式来描述,只有通过大量观察数据的统计工作才能找到他们之间的关系和规律,解决这一问题的常用方法是回归分析。回归分析是从定量的角度对观察数据进行分析、计算和归纳。 四、多元统计分析方法 (1)相关分析。相关分析是描述两组变量间的相关程度和方向的一种常用的统计方法。值得注意的是,事物之间有相关关系,不一定是因果关系,也可能仅仅是伴随关系;但如果事物之间有因果关系,则两者必然存在相关关系。(2)主成分分析。在大部分数据统计分析中,变量之间是有一定的相关性的,人们自然希望找到较少的几个彼此不相关的综合指标尽可能多地反映原来众多变量的信息。所谓的主成分分析就是利用降维的思想,把多指标转化为几个综合指标的多元统计分析方法,很显然在一个低维空间识别系统要比在一个高维空间容易的多。(3)因子分析。因子分析的目的是使数据简单化,它是将具有错综复杂关系的变量综合为数量较少的几个因子,以再现原始变量与因子之间的相互关系,同时根据不同因子,对变量进行分类。这些因子是不可观测的潜在变量,而原先的变量是可观测的显在变量。(4)聚类分析。在市场调研中,市场细分是最常见的营销术语之一,它按照一定的标准将市场分割为不同的族群,并使族群之间具有某种特征的显著差异,而族群内部在这种特征上具有相似性。聚类分析就是实现分类的一种多元统计分析方法,它根据聚类变量将样本分成相对同质的族群。聚类分析的主要优点是,对所研究的对象进行了全面的综合分析,归类比较客观,有利于分类指导。(5)判别分析。判别分析是判别样品所属类型的一种多元统计方法。若在已知的分类下,遇到新的样本,则可利用此法选定一种判别标准,以判定将该新样品放置于哪个类中。由定义我们可以知道判别分析区别于聚类分析的地方,而在判别分析中,至少要有一个已经明确知道类别的“训练样本”,从而利用这个数据建立判别准则,并通过预测变量来为未知类别的观测值进行判别。与聚类分析相同的地方是,判别分析也是利用距离的远近来把对象归类的。
机电一体化教学改革篇1 美国实用主义教育学家杜威曾经说过:“我们的社会生活正在经历着一个彻底的和根本的变化。如果我们的教育对于生活必须具有任何意义的话,那么它就必须经历一个相应的完全的变革。”正如这个快速发展的社会,正如我们快速变化的生活,机电一体化的教学也必须要紧跟时代的脉搏,紧扣发展的主题。随着我们国民经济的发展,机电一体化学科在国民经济发展中的地位也稳步提升,越来越多的高职院校,越来越多的有识之士也将机电一体化专业视为一门重点学科。尤其是高职院校更是将机电一体化专业视为教育的重心。但是,从目前来看,高职院校在机电一体化专业教学上仍然采用传统的教学方式,而缺乏现代先进的教育教学理念。除此以外,机电一体化专业对于学生的基础素质,例如抽象思维能力,机电理论基础知识,以及操作能力要求较高,而这恰恰又是高职院校生源所缺乏的。因此,高职院校的应当主动的转变其教育教学方式,结合生源地具体实际与社会所需,在教育教学上,做出一定的创新与革新,以利于优秀机电一体化人才的培养。[1,2] 一、高职机电一体化专业的革新举措 (一)将职业资格培训作为实践课的重要目标 当今社会的竞争愈演愈烈,随之对于人才培养的要求也越来越高,各种证书以及专业文凭成为了用人单位衡量人才质量的评价标准,为提高高职院校的毕业生的就业率,迎合社会的需求,高职院校应该注意对于机电一体化专业学生进行职业资格培训,令职业资格培训成为实践课程的教学目标,提高学生对于实践课程的重视并增强他们学习的积极性。[3]从而使得学生更好的掌握今后就业所需技能,为就业做好准备。在本过程中,教师要在实践教学过程中对学生加以纠正,指导,并适时适度的对学生加以鼓励,使他们完成职业资格培训所要完成的教学目标,提高他们的就业竞争力。 (二)充分利用项目教学法 在各种课程改革创新与各种教学法推广应用于课堂教学的实践的过程中,有一种教学方法应该特别的予以重视,那就是项目教学法。[4]项目教学法的实施给现在的课堂教育教学注入了新的活力。项目教学发的本质是以老师的教导为基础,以项目作为载体,老师与学生共同完成教学任务。[5]在实行项目教学法的过程中,应该努力做到理论联系实际,将死板生硬的教学理论应用于教学的实践中去。除此以外,教师还要做到清楚自己的任务,明确老师与学生的分工,共同完成项目。并不是所有的项目都适合拿来作为项目教学法的工具,项目的最终结果必须还要有一定的价值,且可以把课堂教学中的理论生动的融入到项目之中去。当学生在完成项目的过程中遇到不可逾越的困难和挫折时,老师应当主动的将所有学生都集中起来,为学生答疑解惑,提高学生的知识与能力。并且该项目不能是空洞无物,应该与企业的生产实际有紧密的关联,要按照企业的要求来设置项目,以便充分发挥项目的价值。在项目的最后老师与学生应该一起探讨项目的得失,积极主动的听取他人的意见。这种新颖的教育教学方法也能激发学生学习的主动性,提高学习的热情,锻炼他们的动手能力与鉴别能力。 (三)结合实物模型,提高学生的抽象思维 大众的生活离不开机电一体化,而机电一体化也离不开实物模型。机电一体化的课程知识点,多数都要求有很高的抽象思维能力,而这往往会成为学习机电一体化课程的难以逾越的鸿沟,很多学生也会由此而放弃学习。若是这一问题不能得到有效的解决,即使讲台上老师费尽心力的进行讲解,台下许多学生也会有对牛弹琴的感觉,为避免出现上述的教学窘境,就需要先将教学问题简单化,直观化,让学生一眼就可以明白抽象化的东西。在实际的教学中,我们可以用实物模型来进行讲解,启发学生的想象力,培养他们的抽象思维能力。 (四)让实验和教学演示在教学中扮演更大分量 由于在机电一体化课程之中梯形图,原理图,电路图较多,若采用传统的课堂上板书的手法,不仅要占用大量的时间,而且整堂课会显得枯燥乏味,但若是借助现代化的教学演示软件如PPT,Flash将内容做成多媒体课件,将会大大节省演示时间,而且由于多媒体课件集声音,图片,文字以及动画于一体,可以使学生容易理解,学习兴趣倍加,提高教学效率。[6]再者高职学生一般基础知识的掌握较差,基础薄弱,对理论知识不感兴趣。而对实践技能或活动充满积极性。喜欢得到肯定和自我表现的机会。可以充分里利用学生特点和实训室的现有条件,成立相应的兴趣小组。一般职高学生刚进入兴趣小组时由于这样那样的原因做机电实验时成功率不高,这极易打击他们的科研热情。为此可以将研究课题的某个阶段,例如电路图设计或者是计算机程序的编写交由学生完成,借此提高他们的研究兴趣。教师甚至可以成立专门的QQ群来进行答疑解惑。并可让学生定期或者不定期的汇报项目科研的进展情况,若是他们中的某些人稍有进步就积极提出表扬,增强他们的自信心和荣誉感,为以后的学习和工作打下良好的基础。 (五)让生产成为课堂教学的主要内容 随着机电一体化教学改革的深入,理论与实际相结合越来越成为一些教育机构教育理论的基础。那么如何才能更好的做到理论联系实际呢?这就需要在课程之中加入生产这一实践部分,让学生多一些实践的机会,同时也让学生更快更早的接触一些社会知识,机电一体化专业向来重视理论与实践相结合,如果光说不练(光讲解理论而不去实践),理论的掌握也就不会扎实,如果仅仅一味的实践,而没有理论做指导,那么实践也不易成功。如果将学习的过程放在理论与实践进行紧密结合的专门的教室,将教学的环境设置为工厂模式,课程教学环境接近于实际的车间,这样教师上课时可以边学边练。学生在学习的过程中不仅温习了理论教学的成果,而且也可以锻炼学生的动手能力。这样学生学习的过程就是工作实践的过程,学生工作实践的过程就是学生学习的过程,实现就业“零距离”。而且生产式教学还有另外一个好处,那就是可以让学生近距离的接触到生产中的不同的岗位,让他们提前了解生产的分工与协作。这样可以使的学生尽早做好自己的职业规划与人生规划,为他们今后顺利的进入社会,进入工作岗位铺好第一条轨。课程在实施过程中可以采取任务驱动,项目教学,真岗试练,项目教学等教学方法,以及现场教学,课上课下相结合,多媒体教学等相结合的教学手段,将科研项目与课题相结合,来指导学生的毕业设计和相关研究。[7] (六)改革考核方式 高职高专学生的科研创新能力有限,因此应该主要是培养实用技术人才为主。让学生参与到项目教学中,有助于培养学生的独立思考能力和创造性思维。因此应该主动摒弃传统的一次期末考试试卷就决定学生期末考试成绩的方式。应该使得考试具有导向性与过程性。我们可以采用期末考试成绩与平时表现相结合的方式来考核学生。也就是理论考核与过程考核相结合的方式来考核学生,充分调用学生的学习热情与学习兴趣。对于期末的理论考核我们只让它占总成绩的30%,主要考核学生对于本门课的各个知识点的掌握程度。项目教学占到本门课程的20%,主要考察学生的项目实施与项目成果。再者成绩的30%主要考察学生课堂上的表现,比如提问回答问题,提交作业的成绩,实训打分等。最后剩下的20%主要用于学生出勤情况的打分。 二、取得的成效 (一)职业技能大赛创佳绩 在由来自北京大学,清华大学等1200多所高校5000余名各省市自治区一等奖选手参加的第九届“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛上,我院汽车与机电工程系15级机电一体化技术专业学生高磊亮取得二等奖的佳绩。 (二)就业前景好 在课程改革以后,人才的培养能以人才的需求为导向,提升学生的动手能力,在提高就业质量的同时,更加注重学生创新创业能力的培养,学生抵达工作单位后不用培训就可以直接上手,工作仅一年左右,就能成为企业技术的骨干。 作者:刘乐 单位:河南林业职业学院 机电一体化教学改革篇2 目前,广东松山职业技术学院机电一体化专业的专业课“机电一体化技术与系统”以纯理论的形式上课,内容抽象、上课形式单调,教学效果不理想。实训室作为培养学生实际操作能力,实现知识技能转化的平台,对于高职院校及应用型大学人才培养及其重要;但传统设备操作实训,学生直接进行实物操作,往往因出错率较高造成设备损坏,尤其是对于一些贵重设备,将造成巨大损失与资源耗费。若在实物操作之前应用仿真软件进行训练,便可有效解决这些问题,提高实训效果、降低不必要的损耗。 一、课程改革的总体思路 首先,从行业企业对人才及岗位技能的需要出发,梳理出教学计划及课程体系、实训体系,进而建设与之相匹配的实训室体系,建设立足当下,更着眼未来。其次,以机电一体化课程知识技能为导向,基于工作过程,实现“教、学、做”的有机融合。实训室建设充分考虑实际工作岗位对于专业知识和操作技能的要求,设置合理的软硬件及仿真环境布局,让学生身临其境体验实际的工作环境。以紧密衔接机电一体化课程的实训教学为主题。改变传统教学“重理论、轻实践、缺实战”的弊端,将仿真实训教学与机电一体化课程紧密结合,在实践中深入理解知识、并积累操作经验。再次,仿真实训软件与硬件设备一体化创新结合。仿真实训软件与实验室的硬件设备完美融合,打造完整的、具有可拓展性的专业实训室。此外,通过搭建技术支持平台及多种终端展现形式,用仿真化、形象化的方式表现出来。根据课程配套的教学资源,将概念、原理、问题和解决方法等知识点、技能点进行可视化处理,使抽象的概念学习、操作技能变得容易理解并能够快速掌握,让教学实训变得高效、简单。通过专业网站及资源库建设,进一步提升专业内涵及品牌影响力。最后,依托我院的机电技术服务中心,从而提升社会服务能力。“机电一体化技术与系统”课程的改革既提升了实训硬件条件,也为科研和校企合作提供了良好的平台,进而逐步提升机电专业社会服务能力。 二、课程改革方法 1.建设实训室,开发虚拟仿真硬件。为了提高教学效果,将“机电一体化技术与系统”这门理论课程进行教学改革,创建机电一体化综合实训室。目前,实训室已经建设成功并已经投入使用,实训系统集成人机界面、通信网络、多种传感器(压力、流量控制等),能实现自动化技术相关专业中PLC应用技术教学、训练和考核。平台将机械部件的装调、气动传动的应用、电气控制系统、传感器检测、PLC以及工业网络控制技术有机地的整合到一起,结构采用模块化,非常方便组合,可以选择单个模块进行单项技能训练,也可以选择某几个模块组合进行综合性项目的训练。平台可以实现机械部件安装及调试的训练、气动传动系统的安装及调试实训、电气控制电路的安装与故障检测、PLC的编程训练,自动控制系统安装与调试、机电设备安装及调试、集工业网络控制系统安装及调试于一体,能很好地满足我们学院机电一体化专业实训教学的需要。全套大中型新型PLC(siemenss7-1200plc、siemenss7-200smartplc)与配套触摸屏(siemensktp1200)组合的控制系统。系统包含A、B、C、D四个模块,可以实现以太网通讯和DP通讯的实训,A模块与C模块用siemenss7-1200plc控制,A与C之间的通讯可采用DP通讯也可以选择以太网通讯,其他模块之间的通讯采用以太网通讯方式,具体如图1所示:1该门课程的主要教学内容包括机械部件的装调、传感器的原理及装调、plc的编程及调试、变频器的使用、触摸屏的使用。值得一提的是,“PLC的编程及调试”在实训过程中极易发生碰撞,其中旋转气缸几乎每一批实训中会被撞坏一到两台。而虚拟仿真是解决这个问题的最好方法。联合企业开发虚拟的硬件装置,用真实的PLC控制虚拟的硬件,这样在调试中如果程序错误,虚拟硬件发生了碰撞,我们可以及时修改程序,直到程序调试正确再去调试真实的硬件。这样就防止了真实硬件的碰撞,从而大大节约了成本,提高了教学效果。除此之外,虚拟硬件的使用对实物硬件的数量要求就大大降低,可以进一步提高教学效率,同时,节约了购置大量硬件的成本,而该课程中的其他部分可直接采用实物实训的方式。 2.建设移动自主学习平台。平台主要由三部分组成,即“服务器+无线AP+客户端APP”。教师录制视频直接上传到移动课堂终端,学生立即可以通过移动课堂进行视频学习,实操过程中则随时查阅对照,加深认识。“移动物联自主学习平台”是依托自带局域Wifi,基于移动终端(智能手机、平板电脑等)数字化应用的移动式物联的创新型学习平台,可广泛架构在校园内的任意场室,让学生共享校内的资讯与学习资源,并自主学习课程及相关知识,同时,该平台更注重于实训教学过程中数字化学习资源的开发与整合、结合二维码等扫描技术,让数字媒体资源与实训教学场室的物体(设备、看板、工具等)进行对应链接,实现“所见即所学”的新型学习方式与途径,从而实现学习资源的开放共享,完美实现了“数字资源与实物载体相对接,线上与线下学习相结合”的新型移动自主学习策略。提供无纸化考试功能,随时进行单元测试、期末测试、考证模拟测试,答完即时判卷,并可针对答错试题重新练习。学生在过程中有不懂的知识点,不需要求助老师,可以通过移动学习平台下载资源,也可以通过扫一扫实训室内设备、在学习器件及挂图中带有二维码的知识点,选择相关实训内容下载到自己的手机上,进行自主学习(不需要流量)。此外,通过考试系统还能随时检验自己学习的效果。 三、课程教学实施 1.教学要求。以校企合作的方式积极探索适合该门课程的教学方法,坚持以学生为主体、边做边学的教学理念。充分利用现代化的教学方法,实现仿真教学与实物教学的有机结合;充分结合公司岗位工作情况,实施真实的项目化教学,开展企业岗位能力内容培训和业绩考核。 2.教学组织形式。强化现场教学,改革教学方法,创新教学手段和教学模式,实现集中讲授以任务驱动、项目实施、案例分析等,突出培养学生解决和分析实际问题的能力;加强数字化资源、仿真资源等教学资源的开发与利用;教学手段应多元化,运用网络多媒体教学,引入企业和学校远程资源。 3.课程改革的预期效果。创建“一体多能”的机电一体化综合实训室,提升学校实训条件,缩小实训条件与企业生产之间的距离,形成设备技术力量上的无缝对接,联合企业共同开发虚拟仿真软件。 作者:李嫄 机电一体化教学改革篇3 “机电一体化系统设计”课程设计是机械制造及其自动化专业课程体系中一个重要的实践性环节[1-5],通过课程设计的训练,锻炼学生的应用能力,特别是创新能力和动手实践能力[6-8],使学生对机、电、液一体化设计过程有一个全面系统的认识,将整个大学课程内容有机融合起来,提高学生自动化设计能力[9-13],为将来工作和继续深造打下基础。 1课程设计的目的和设计流程 本课程设计主要以我校机电学院农业机械实验室的各种农业机械、工程训练中心的模块化生产线和机器人为课程设计的研究对象,通过对研究对象的机械构造、电气控制原理的分析,对研究对象提出改进设计。在整个设计过程中使学生初步掌握机械系统、电气系统和运动控制系统的设计方法,并训练学生如何查阅资料及图表、进行数据处理以及创新设计,提高学生独立设计机电一体化产品的技术与能力,学会综合应用已学到的知识解决实际问题的能力。本次课程设计的流程如图1所示,首先集中进行设计动员大会,给学生讲解具体的设计流程、设计任务、设计目标、考核方式及注意事项等问题,然后下达设计任务。由学生自由组合成设计小组并进行选题。学生选题后对具体的装备进行了解,由指导教师现场指导和答疑,再由学生查阅相关资料,由小组成员共同提出不同的设计方案,并提交指导教师审核讨论,确定方案后进入具体的设计环节。为了提高课程设计质量,中间进行小组的中期考核,课程设计最后一天进行答辩总结。答辩通过的小组修改完善后上交说明书及图纸等纸质材料,并提交相关电子材料和实物存档。 2指导方式与考核环节的改革 2.1选题原则 学生可独立或组成课题组(不超过3人),从机电一体化课程设计选题单中任选一个题目,完成该题目的设计要求。鼓励学生和课题组自行拟定题目进行创新设计和深入研究,鼓励学生自己选取感兴趣的研究内容,鼓励学生对自己选择的题目制作出实物,学院可给予一定的资金支持。或根据自己的毕业设计题目报指导小组教师审核批准后完成机电一体化课程设计任务。小组成员相互协作完成所规定的研究内容,每个小组要标明小组成员在设计中的具体任务,最终答辩时要标明总体工作中的贡献和工作比例,或者每个人负责的内容。 2.2设计环节及过程控制管理 学生在选题后进入方案确定环节,该环节采用“学生为主,教师为辅”的原则,充分调动学生的自主性。学生首先在实验室中找到与自己所选题目相关的设备或机具,对其基本结构、工作原理与传动控制方式进行深入分析与研究,测绘相关参数、绘制机构简图、查阅相关文献资料及对资料进行分析总结。小组成员根据所选题目的任务要求,对运动形式、驱动方案、传动方案、控制方案等进行初步设计,确定多种预备方案。遇到问题需要小组成员共同讨论解决,指导教师只以启发式的方式辅助指导,既增强了互动性,又调动了学生积极性。学生在资料搜集和制订方案过程中,培养了独立思考与解决实际问题的能力,设计的方案表现出较强的创新性,综合运用所学知识解决工程问题的能力得到提升。学生确定方案后,进入方案讨论环节,以小组为单位与指导教师分别进行讨论交流,该环节考查学生在设计中总体设计方案的可行性。如果方案问题较多或者不可行,指导教师会与学生共同讨论,引导和启发学生提出可行的改进方案,并由学生对设计方案自主改进和完善后,再与指导教师讨论交流,直至方案可行后进入具体设计环节。指导教师根据小组设计方案的质量给小组成员分别打分。为了提高课程设计的质量,应对课程设计全程进行监控。中期检查就是一项有效的督导措施。该环节着重检查学生的设计进度及设计过程中所遇到的突出问题。采取ppt汇报的形式,首先每组的组长汇报课程设计的总体情况及进展,小组成员分别汇报各自的工作,然后进行讨论和提问,小组成员回答老师和同学的问题,再由指导教师针对存在的问题提出合理化建议,最后由指导教师根据小组成员的工作及表现进行评分。课程设计的最后一天进行小组答辩,采取ppt汇报的形式,有实物的进行实物现场演示,指导教师根据汇报情况和完成情况现场打分。通过答辩的小组,根据指导教师提出的问题和修改建议,完善方案后上交纸质资料、电子版资料及实物存档。未通过答辩的小组,根据指导教师的整改意见修改后,进行二次答辩。 2.3考核方式 课程设计最终成绩由自评成绩(20分)、考勤成绩(10分)、方案讨论成绩(20分)、中期考核成绩(20分)及最终答辩成绩(30分)5部分组成,具体评定标准见表1。通过对每个小组成员每个设计环节的详细考核和评分,既有力监督了每位成员的设计过程和设计能力,又对每位学生最终成绩的评定提供了相对合理的评定规则。 3课程设计过程中存在的问题及改进措施 3.1存在的问题 在课程设计过程中也存在一些问题。首先是课程设计的时间安排。因为课程设计被安排在大四第一学期的后半学期,由于课设时间与考研时间重叠,考研学生的出勤情况和时间投入较差,影响到本次课程设计的教学效果;找工作的学生也不能保证充足的设计时间;一些制作实物或模型的小组由于网购材料和制作时间较长,个别小组会存在完不成的情况。其次是个别学生存在滥竽充数,不参与小组的实际设计工作。个别学习较差或懒散的学生,跟在学习较好的学生后面,经常出现小组3个学生中,实际只有1个学生具体设计,其他学生只是挂名。再次,因为设计过程中考研、找工作的人比较多,经常存在问题不能及时反馈、联系不畅等问题。 3.2改进措施 鉴于教师与学生在进行课程设计过程中的各种问题,采取了如下一些改进措施。首先,将机电一体化系统课程设计的时间安排进行适当调整,将课程设计的时间提前到开学初进行,课程设计过程及时间采取弹性制,具体安排上给学生充足的自由,但5个考核环节不变。例如选题在开学初进行,每组的设计时间最少3周;设计环节由学生自主控制,在完成相应环节后找指导教师讨论交流,指导教师根据各个小组每周的完成情况进行分类指导,分别进行方案设计讨论及中期考核和终期答辩。这样在较长的时间跨度内,可以给考研和找工作的学生充足的自由,制作实物的也有充足的时间进行调试改进,确保设计质量。其次,针对在小组里面不实际参与的学生,在方案讨论、中期考核、终期答辩等环节严格把关,小组成员分别介绍自己的具体工作和设计过程,指导教师分别针对每个成员提出问题,对于不实际参与的学生,一旦发现立即提出警告,并令其限期改进该环节的设计工作,该环节的得分降一档次,并在接下来的环节成为重点跟踪检查对象。再次,充分利用网络平台,建立QQ群、微信群,及时发布消息、共享资料,确保每个学生都能联系通畅,减少因为信息闭塞、沟通不及时影响课程设计效果。 4教学过程实施效果 首先,本课程设计结合我院现有设备,反复进行讨论,选择确定了所有题目。针对我院农机实验室的先进农机装备进行电气化改进设计,具有一定的实践应用价值,同时也结合了农业院校的特色,在教学过程中取得了良好的效果。学生在设计过程中,研究对象看得见、摸得着,通过对机械的实际观察和操作,查阅相关技术资料、结合题目设计要求,能够很快进入设计角色,也增加了学生的设计热情,提高了设计的主动性。其次,实施小组分工合作设计方式,小组成员共同完成具体的设计任务,培养了学生的沟通协作能力,锻炼了学生综合运用前3年学习到的知识解决实际问题的能力和应用创新能力。在整个课程设计过程中,学生提出了许多优秀的设计方案,能够积极主动地进行各部分的创新设计,并制作相应实物或模型,进行调试改进。另外,通过实施过程控制管理,严格把关每个设计环节,严格审核每个学生的设计工作,充分调动了每个学生的积极性和主动性。通过不断完善每个环节的管理控制和全员全力参与,课程设计质量逐年提升。 作者:李卫 张军昌 黄玉祥 侯俊才 石复习 陈军 单位:西北农林科技大学 机械与电子工程学院
集成电路设计专业人才培养模式探索:集成电路设计与集成系统专业人才培养模式的探究 摘 要:结合当前经济形势,分析了我国集成电路设计与集成系统专业人才的供求关系以及该专业人才培养模式的局限性,以现有集成电路设计与集成系统专业的课程体系为基础,提出了基于CDIO理念集成专业的人才培养目标。以培养“具有扎实理论基础,宽扩的知识面,善于分析和解决问题的集成电路设计与集成系统专业及相关专业高级专门人才;具有专业技能、很强的实践和科研创新技能的高级人才”为目标,制定了以项目为导向的人才培养模式的具体实施方案。 关键词:CDIO;集成电路设计;人才培养模式 随着经济全球化的飞速发展,现代企业急需高技能人才,企业的用人标准逐渐提高,毕业生的就业形势越来越严峻。同时,又有相当一部分毕业生动手能力差,分析问题、解决问题的能力弱,难以满足社会要求。为了缓解企业人才的需求和大学人才培养模式之间的冲突,国内外各高校都开始积极调整现有的教学模式,提出工程创新教育与课程教学模式相结合的全新理念,即CDIO(构思,设计,实施,运行)理念。它是“做中学”和“以项目作为核心的教育和学习”的集中体现,以产品的生命周期为载体,让学生将理论知识和实践有机结合起来。在CDIO理念的指引下,培养学生的工程能力,通过对项目整个过程的构思、设计、实施和运行作为载体的操作来提高学生的工程实践能力,这些能力包括个人的学术知识,个人的终身学习能力,团队的沟通能力和系统的控制能力等[1]。 作为一门新兴专业,集成电路设计与集成系统专业具有门槛高、内容新、发展快、属于交叉学科、与产业联系紧密、实践性强等一系列突出特点。它还没有像其他专业一样形成完成的知识体系,也没有制定出专业的人才培养规范,导致我国各高校培养出来的集成电路专业人才无法适应现代企业的需要,造成高技能人才的紧缺[2]。因此,研究基于CDIO理念的集成电路设计与集成系统专业人才培养模式,切实做好集成电路设计与集成系统专业的工程教育,改革高校的工程教育模式,培养出能适应经济和社会发展需要的专业人才是十分必要的。 一、集成电路设计与集成系统专业人才培养模式的局限性 作为具有很强的工程性和实践性的专业,集成电路设计与集成系统专业的人才培养目标应定位于具有较高的工程素质、很强的实践和科研创新技能的高级人才。但由于我国集成电路专业人才培养模式存在局限性,导致企业需求与人才能力相脱节,具体局限性表现如下。 1.教学严重学术化,过分重视学生的理论教育,而轻视实践教育。在教育教学过程中,忽视了学生的自学能力和实际的动手能力,使得教学与实际相脱离。 2.专业课程之间存在知识的冗余,课程内容之间的相关性、相承性、互补性得不到有机整合,使得学生对项目的思路混乱,阻碍了学生构思能力的提升。 3.实验与实践环节缺乏系统的规划,导致实验内容陈旧,实验方法单一,实验模式过于呆板。而实验内容大多为针对理论教材的验证性实验,呆板的实验模式和实验内容很难使学生对学习产生兴趣,不能充分挖掘学生的创新能力。实践环节没有明确的培养目的,缺乏整体规划,实践环节是学生工程实践能力提高的重要环节。因此,实验与实践环节应与教学大纲相辅相成。 4.专业教师缺乏企业管理经验和工程训练能力。大多数教师虽然学位和学历很高,但一直从事教育教学工作,缺少实际工程背景和实践经验,带领并指导学生做实际工程项目时,学生遇到的实际问题得不到很好的解决。 二、基于CDIO理念集成专业的人才培养目标 集成电路设计与集成系统专业旨在培养具有良好的科学素养和国际竞争力,适应社会主义现代化建设需要的高级人才。通过基础与专业、理论与实践相结合的培养模式,培养既具有良好的文化修养和科学素质,又具有坚实的理论基础,同时具有丰富的集成电路开发、设计和工程管理能力的应用型高级人才[3]。通过大学四年的学习,使得集成专业学生毕业后掌握得以下几方面的知识与能力。 1.具有深厚的理论修养、扎实的专业基础知识、开阔的视野和高尚的职业素养。 2.具有良好的科学素养和较强的外语应用能力,对全世界科学和技术的发展动态有敏锐的观察力。 3.具有工程推理与判断、发现问题和解决问题的技能,能够进行科学研究和开发应用实际的项目。 4.具有良好的沟通、组织协调、团队合作的能力。 5.能够掌握集成电路的基本设计原理,熟悉制造工艺,能从事或参与集成领域产品的研究、开发、设计、制造、测试、应用、销售和管理工作。 三、CDIO理念下集成专业的人才培养模式的具体实施 (一)制定基于CDIO理念的专业教学大纲和实验大纲 将CDIO理念融入到专业教学大纲和实验大纲中,结合具体实际的项目制定集成专业课程大纲。大纲应体现以下四个方面的内容:基本技术和理论知识、个人的专职技能、人际交往能力和在现实社会环境中的CDIO能力。因此,制定专业教学大纲时,首先考虑在低年级引入导论课程,使学生对专业前景、发展方向有清晰的认识和了解。其次,要充分考虑课程导论与其他相关课程之间的内在关系。考虑课程的教学对象与教学目标、课程的内容、学时具体分配及主要的教学方法、实践环节的要求、课程与教师考核等问题。大纲制定过程中,自始至终都要充分体现CDIO理念、本专业的教学课程同企业项目之间的紧密关系。在制定实验大纲时要结合教学大纲,明确实验目的,将每门课程的实验按照基础类型、设计类型、创新类型和综合类型的比例合理划分,充分考虑实验学时、实验内容、使用的工具及具体方法等问题,培养学生的动手能力、创新能力和应用能力。 (二)制定基于CDIO理念的模块化课程体系 按照CDIO理念的教学大纲对学生能力的要求,结合集成专业培养应用型人才的定位,建立了以“基础课程、专业课程、实践课程、核心特色课程”相结合的模块化课程体系[4]。其中,基础课程主要由公共基础课程、素质课程、学科基础课程三部分组成,通过基础课程的学习,使学生具有良好的科学素养和文化修养的同时,又具有坚实的理论基础。专业课程主要包括专业平台课程、专业方向课程,由教师课堂传授专业知识。实践课程主要包括课程设计、生产实习和毕业设计。培养学生具有良好的科学与工程素养,具有较强的自学能力和分析解决问题的能力。核心特色课程主要包括专业选修课程,聘请国内外集成专业资深教授、企业高级人才以实际项目作为案例进行授课。 (三)举办基于CDIO理念的电子设计竞赛 电子设计竞赛是在教师启发引导下,学生通过竞赛来提高自己的自主学习能力、创新实践能力。围绕指定的竞赛题目,或学生以小组形式自主选择的题目,让学生进行构思,设计,实现和运作,将所选题目进行产品化。通过构思,分析客户的需求,预估产品的功能,设计技术方案,制定技术程序,并对小组成员进行分工,细化每个成员的任务。设计的任务主要包括产品的规划、原理设计、技术方案等。以构思和设计为基础,将最终的设计方案转变成实际产品,并对产品进行测试的过程即为产品的实施过程。对产品的运作主要包括对产品的前期程序调试,对系统功能进行改进。通过电子设计竞赛,将CDIO理念的构思、设计、实现和运作融为一个有机的整体,提高学生的工程实践能力,充分培养学生独立发现问题、解决实践问题的能力,培养学生团队合作能力和大系统掌控能力。 (四)基于CDIO理念的教学方法改革 改变传统的教学手段和教学方法,在教育方法上力求做到教师讲授与学生实践相结合,个人学习与团队合作学习相结合,让学生“主动学习”。将案例教学引入到课堂中,采用 “探究式”的授课方法,引导学生主动思考,并分组进行讨论,确定解决问题的方法,给学生创造实验环境去验证方法的可行性[5]。聘请校外专家、学者或企业工程管理人才为学生做专题讲座,进行辅导与授课,并定期派学生到企业去学习与实践锻炼。 (五)加强教师队伍建设,提高教师的CDIO能力 为教师提供去国外或者企业学习与交流的机会,让教师亲自参与到项目实训中,通过与企业项目工程师学习与合作提高教师自身的工程实践能力。聘请集成领域的国内外专家、学者、企业的项目经理、工程管理人员、工程设计人员,与本专业教师共同组建一支“多样性、复合型、高精端、产学研”的师资队伍,一起承担集成专业的人才培养任务。 针对我国目前集成电路设计与集成系统专业工程人才紧缺的现状,本文提出了CDIO理念下的人才培养模式,强调高校学生的专业知识技能和实践创新的工程能力,有效地解决了企业和人才能力相脱节的问题,从而为社会和企业培养更多合格的“专业型、创新型、应用型”的工程人才,更好地推进高等工程教育的改革,使我们的创新实践教育更上一个台阶。 集成电路设计专业人才培养模式探索:集成电路设计与集成系统专业创新型人才培养的课程体系研究 摘要:集成电路设计与集成系统本科专业是国家特设专业,又是一个多学科交叉、高技术密集的新兴专业。目前国内没有形成完善的专业规范,因此如何合理、有效地设置课程体系成为本专业建设的重点和难点问题。本文对集成电路设计与集成系统本科专业人才培养特点进行了研究,确定了创新型人才培养目标定位,根据学科交叉融合发展规律,确定了人才培养规格,提出了一种理论与实践并重融合的课程体系。该课程体系具有系统性、完备性、交叉融合性,通过教学内容的有机组织,实现知识的连贯性、内容的先进性和实用性,将为集成电路设计与集成系统本科专业的创新型人才培养奠定良好的基础。 关键词:集成电路设计;集成系统;本科专业;创新型人才;课程体系 一、引言 集成电路产业是信息产业的基础和核心,是推动信息产业发展的源泉和动力。国务院于2000年6月25日颁发了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策(18号)》,大力支持和鼓励我国集成电路产业的发展。在国家政策的扶持下,我国集成电路设计业发展迅猛,伴随着国内集成电路的发展,对集成电路设计相关人员的需求也日益增加。教育部于2003年开始批准设置“集成电路设计与集成系统”目录外本科专业,2012年普通高等学校本科专业目录中调整为特设专业,以适应国内对集成电路设计与应用人才的迫切需求,截止2014年,全国已有28所高校设置“集成电路设计与集成系统”本科专业。国务院于2011年1月28日颁发了《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策(新18号)》,要求高校要进一步深化改革,加强集成电路设计相关专业建设,紧密结合产业发展需求及时调整课程设置、教学计划和教学方式,加强专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地建设,努力培养国际化、复合型、实用型人才。 “集成电路设计与集成系统”专业涉及的新概念、新技术、新方法不断涌现,是一个工程性和实践性很强的本科专业。集成电路领域技术和管理人才严重不足、人才质量普遍不高已成为制约我国集成电路产业健康、快速发展的瓶颈。国家集成电路产业“十二五”发展规划提出加强人才培养,着力发展芯片设计业,2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》进一步指出,要着力发展集成电路设计业,加大人才培养力度。因此,研究适合本专业的理论与实践并重融合的课程体系,培养创新型集成电路设计人才具有十分重要的现实意义和历史意义。 二、集成电路设计与集成系统专业人才培养的特点 集成电路是推动当前经济发展的重要技术,由于集成电路设计与集成系统领域发展迅速且新知识、新技术层出不穷,多学科交叉融合,毕业生就业具有国际性,要求教学体系和实践平台建设必须跟上最新的产业需求,才能培养出适合社会和企业需要的集成电路设计与集成系统创新型人才。在进行集成电路设计与集成系统领域创新型人才培养时我们需要紧紧抓住以下几点。 1.集成电路设计与集成系统专业是新兴专业,国内还没有形成该专业的人才培养规范,目前国内各高校该专业的教学计划是从国外或者相关专业延伸来的,系统性、完备性差,还没有形成完整的知识体系。 2.集成电路设计与集成系统专业是一个涵盖通信、计算机、集成电路等多领域的交叉学科,因此要利用综合性学科知识为该类人才的素质培养服务,从注重单一知识和能力的培养,要转变到注重综合知识和能力的培养。 3.集成电路设计与集成系统是国家特设专业,根据高校自身办学特色和市场需求设置的专业,需要针对企业对该类人才的需求,将企业需求融入课程体系,与企业联合制定培养方案,建立核心课程体系,实时调整专业课程教学内容。 4.集成电路设计与集成系统专业具有较强的工程性和实践性,不仅要具有较强理论知识基础,而且要具有较好的工程实践能力以及一定的创新能力,需要建立一种基于项目驱动的多层次的实践教学体系,保障四年工程实践训练不断线,逐步提升学生的工程实践能力和创新能力。 三、集成电路设计与集成系统专业课程体系的构建 根据集成电路设计与集成系统专业人才培养特点,按照通信、计算机和集成电路融合发展的科学规律,结合我校学科专业优势特色,确立了本专业人才培养的课程体系。 (一)人才培养目标 2006年全国科技大会上提出,到2020年,我国将建成创新型国家,使科技发展成为经济社会发展的有力支撑。具有较强的自主创新能力是创新型国家的主要特征之一,只有培养具创新精神和创新能力的人才,才能提升自主创新能力。集成电路产业是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是最能体现科技进步对创新型国家贡献率的行业。 因此,本专业旨在培养德、智、体、美全面发展,适应社会主义现代化建设和信息领域发展需要,掌握宽广的人文知识、坚实的自然科学知识以及扎实的专业知识,具备工程实践能力和创新能力,具有自主学习集成电路与集成系统领域前沿理论和技术的能力,能在集成电路与集成系统领域从事研究、设计、实现、应用的高素质创新型人才,为全面实现创新型国家提供强有力的支撑。 (二)人才培养规格 集成电路设计与集成系统专业是一个涵盖通信、计算机、集成电路等多领域的交叉学科,如图1所示。其中,图1中①就是通信算法(应用)的直接IC(实现)化的ASIC、FPGA电路或者可重构电路;②就是算法(应用)的指令集合(体系结构)化的目标程序;③就是指令集合(体系结构)的IC(实现)化的处理器;④就是集成电路技术发展推动的先进处理器。 根据多学科融合发展和人才培养目标定位,确定了本专业知识、能力、素质的人才培养规格如下。 1.知识结构要求。(1)具有坚实的自然科学理论基础知识、电路与系统的学科专业知识、必要的人文社会科学知识和良好的外语基础。(2)具有通信系统、计算机系统结构、信号处理等相关学科领域的基础知识。(3)掌握集成电路与集成系统领域的基础知识和工程理论。(4)掌握集成电路与集成系统电子设计自动化(EDA)技术。 2.能力结构要求。(1)具有使用电子设计自动化(EDA)工具进行集成电路与集成系统设计的能力。(2)具有较强的科学研究、工程实践及综合运用所学知识解决实际问题的能力。(3)具有了解本专业领域的理论前沿、发展动态和独立获取知识的能力。(4)具有自主学习能力、创新能力、协同工作与组织能力。 3.素质结构要求。(1)具有良好的思想道德修养、职业素养、身心素质。(2)具有奉献精神、人际交往意识和团结协作精神。(3)具有一定的文学艺术修养、科学的工程实践方法。(4)具有一定的国际化视野、求实创新意识。 (三)课程体系 集成电路系统设计涵盖“系统设计、逻辑设计、电路设计、版图设计”四个设计层次,课程体系应覆盖四个设计层次需要的所有知识点,各知识点之间要具有连贯性、系统性和完备性。集成电路设计与集成系统专业具有很强的工程性和实践性,通过计算机应用能力、电子技术应用能力、嵌入式系统设计能力、集成电路设计能力以及工程创新能力的培养,强化学生的工程实践能力和创新能力。集成电路设计与集成系统专业是一个多学科的交叉新兴专业,课程体系中应该包含通信、计算机和集成电路的相关知识点,各知识点之间要具有交叉融合性。集成电路系统设计是一个高速发展的学科领域,知识和技术更新速度非常快,课程体系应该体现先进性,使得学生能够接近先进的技术前沿,同时课程体系中也应该包含一些面向企业的工程设计与实践的实用性课程,进一步提高学生的就业竞争力和工程创新能力。 因此,根据人才培养规格和特点以及课程体系的连贯性、系统性、完备性、融合性、先进性和实用性,结合我校自身优势特色,构建了如下页图2所示的知识、能力、素质协调统一的理论与实践并重融合的课程体系。课程体系以能力培养为导向,集中实践环节为支撑,核心课程为基础,一组集中实践环节和核心课程培养一种能力。同时,设置综合素质教育模块和课外科技创新活动模块,提升学生的工程素质和创新能力。 课程体系主要突出计算机应用能力、电子技术应用能力、嵌入式系统设计能力、集成电路设计能力以及工程创新能力的培养,进行分学年重点培养。第一学年主要培养学生的计算机应用能力,第二学年主要培养学生的电子技术应用能力,第三学年主要培养学生的嵌入式系统设计能力和集成电路设计能力,第四学年主要培养学生的工程创新能力,通过设置“数字集成电路”、“混合信号集成电路”、“嵌入式系统”三个方向课程模块,实现人才的个性化培养。 通过嵌入式系统设计能力、集成电路设计能力和工程创新能力培养过程中的集中实践环节和核心课程设置,将集成电路设计与通信/计算机相结合,体现课程体系的交叉融合性。将集成电路系统设计层次中的“系统设计”贯穿于工程创新能力、嵌入式系统设计能力培养,“逻辑设计”体现在电子技术应用能力培养中,通过“电路设计”与“版图设计”实现集成电路设计能力的培养,实现了课程体系的系统性和完备性,通过教学内容的组织实现知识的连贯性。 课程体系设置了一系列集中实践环节和独立设课实验(集成电路EDA技术实验、微处理器设计实践)以及课内实验,在教学内容的组织上将软件无线电(SDR)系统(包括算法、体系结构、集成电路)设计与实现的科研成果融入教学过程,实现四年工程实践训练不断线,体现课程体系的工程性和实践性。同时通过下一代无线通信系统的核心器件――SDR系统处理芯片设计为牵引,设置通信集成电路系统工程设计与实践相关课程,采用世界主流EDA厂家先进EDA工具完成集成电路EDA技术实验以及集成电路系统设计,实现课程体系的先进性和实用性。 (四)教学内容组织思路 以“高级语言程序汇编语言程序机器指令序列计算机组成(CPU、存储器、输入输出、数据通路与控制单元)计算机部件设计计算机部件(FPGA和专用集成电路)实现整机(FPGA或专用集成电路)实现面向通信、信号处理领域系统(嵌入式系统、数字集成电路、模拟集成电路)设计与应用”为主线组织教学内容,体现知识的连贯性,培养学生的计算机应用能力、电子技术应用能力、嵌入式系统设计能力、集成电路设计能力。通过通信集成电路系统工程设计与实践(包括数字集成电路工程设计与实践、嵌入式SoC工程设计与实践、模拟集成电路工程设计与实践等),将软件无线电(SDR)系统的设计与实现的科研项目成果融入课堂教学,贯彻我校“教研统一”办学理念,突显我校信息通信行业优势特色,培养学生的工程创新能力。 四、结论 课程体系设置是专业建设中的关键核心问题,对人才的培养质量起决定性的作用。本文充分考虑了集成电路设计与集成系统专业多学科交叉融合、工程实践性强等特点,结合我校本专业在通信专用集成电路设计、专用处理系统设计方面的优势特色,形成了通信、计算机与集成电路设计相结合、理论教学与项目实践相结合的课程体系。以能力培养为导向,以集成电路设计和嵌入式系统设计融合为主线组织教学内容,培养学生的集成电路设计与嵌入式系统设计(计算机应用、电子技术应用、微系统设计)能力,通过面向通信领域的集成电路与嵌入式系统工程设计与实践,提高学生的工程创新能力。 集成电路设计专业人才培养模式探索:集成电路设计专业创新型人才培养模式探索 摘要:集成电路产业是电子信息产业发展、促进社会信息化的基础。创新型人才是集成电路产业发展的重要因素。随着集成电路设计相关人员需求的日益增加,国内很多高校都开设了集成电路设计相关本科专业。针对目前集成电路设计本科人才培养模式存在的问题,结合长沙理工大学实际,通过改革课程教学、完善实验实践环节、增加就业相关知识三个措施增强学生的学习兴趣,培养学生的创新能力,逐步建立集成电路设计专业创新型人才培养模式。 关键词:集成电路设计;创新型人才;培养模式 集成电路的产业规模和技术水平已成为一个国家综合国力的重要标志之一。近年来,我国集成电路产业发展迅速。2004年,我国集成电路产量为211亿块,销售额为545.3亿元。2011年一季度,我国集成电路总产量达到191亿块,销售额达348.4亿元,中国已经成为全球集成电路产业发展最快的地区之一。 我国集成电路产业经过多年的发展,已基本形成了四业(设计业、制造业、封装业和测试业)并举协同发展、四个相对集中的产业集群(长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区和京津地区)和多个国家集成电路产业化基地。[1,2]一直以来,国家对集成电路产业的发展高度重视,《中共中央国务院关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中将IC产业放在了电子信息产业的第一位。[3]随着我国集成电路设计产业突飞猛进地发展、繁荣,对集成电路设计相关人员的需求也日益增加,仅靠国内少数高校的研究生已很难满足产业发展的需要。为满足快速发展的集成电路产业对人才的需求,2001年教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业。[4]集成电路设计在国内众多高等院校都由原来纯粹的研究生教学逐渐转为由本科教学开始。 本文从课程体系设置、实验实践教学等多方面详细分析了目前集成电路设计本科教学存在的问题。在此基础上,从三个方面提出了集成电路设计本科人才培养的改革措施,探索集成电路设计本科创新型人才培养模式。 一、集成电路设计本科人才培养存在的主要问题 1.课程设置及课程内容不合理,从而降低了学生的学习热情 目前,国内多数院校的集成电路设计专业在本科阶段主要开设有“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”、“数字集成电路设计”和“模拟集成电路设计”等专业课程。对于这些课程的开设主要存在下列问题: (1)不重视专业基础课程的教学。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路方面的基础课,为后续更好地学习集成电路专业课提供理论基础。如果这些基础课程没学好,学生在学习后续相关专业知识时就会比较困难,进而直接导致学业的荒废。但有些高等院校将这些课程设置为选修课,设置较少的课程教学课时量,甚至少数院校不开设这些课程。 (2)课程开设顺序上存在很多问题。在部分高等院校的培养计划中,“固体物理”课程和“晶体管原理”课程同一个学期开设,造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“固体物理”课程的基础,从而很难快速地进入状态,学习兴趣受到严重影响。 (3)基础课程的理论性太强,学生学习的兴趣不高。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是专业基础课程,理论性较强,公式推导较多,并且要求学生具有较好的数学基础。然而,一般来说,本科学生都比较厌烦复杂的理论分析和繁琐的公式推导,特别是基础相对较差的学生,再加上较强的数学基础要求,学生学习的积极性受到极大打击。此外,部分高校设置的专业基础课程教学课时量较少,学生不能全面、深入地学习,进一步削弱了学生的学习热情。[5] 2.实践教学量不足,学生动手能力差 电子设计自动化(Electronic design automatic,EDA)是集成电路设计技术的必备基础手段。集成电路设计专业的本科毕业生必须掌握一些常用的EDA工具,对将来工作和继续深造学习都具有很大的促进作用。为了推广EDA工具的使用,许多EDA公司实施了专门的大学计划。我校购买了CADENCE软件以及高性能服务器,搭建数/模混合集成电路设计EDA平台,并与ALTERA公司共建了EDA/SOPC联合实验室。但学生的实际使用情况却喜忧参半,难以实现软件使用量的最大化。一方面,购买的软件等资源主要供学生实验课上使用,其余时间学生很少使用。另一方面,教师在上实验课时一般都采用填鸭式灌输方式,而不是学生自己摸索,从而难以理解、使知识融会贯通。因此,学生很容易忘记实验课上学到的知识点,在后续的工作或学习中要用到相关软件工具时需重新学习。动手能力差成为了集成电路设计方向本科生择业时的一大障碍。[6] 3.门类分科不合理,属性不一致 无论是从专业内容还是专业性质上分,集成电路设计方向都应该属于工科性质。然而,我校将该专业划归理科专业。这将导致虽然学习的课程与内容和其他高校工科性质的集成电路设计方向基本一致,毕业时学生却是获得理学学士,造成很多学生在就业时遇到问题。许多单位招聘时首先看的是毕业证和学位证,使得很多学生错失了就业的好机会。最终直接导致下一学年选择该专业的学生越来越少,只能靠调剂维持正常教学。另一方面,学生对集成电路产业现状和发展趋势了解甚少,对集成电路设计专业的优势了解不够,对集成电路设计人才市场需求和该专业的良好就业形势认识不清,从而不能充分激发学生的学习兴趣。 二、创新型人才培养的具体措施 1.改革课程教学,增强学生的创新能力 建立由公共基础、专业基础、专业方向和工程实践四大模块组成的集成电路设计专业课程体系。压缩公共基础课,取消与集成电路设计方向关系不大的基础课程(比如计算机文化基础课程)。合理安排专业基础课程和专业方向课程的开课顺序、课时量。在教学内容和教学方法上,集成电路设计的教师应该做到“授之以渔,而不是授之以鱼”。对于集成电路设计方向的本科生而言,其学习的内容是集成电路相关的最基础理论知识、电路结构及特点。其学习重点应该是掌握基础的电路结构以及分析电路的基本方法等,而不是电路各性能参数的具体推导。因此,教师在讲授“固体物理”和“晶体管原理”等集成电路设计专业基础课时,应该尽量避免冗长的公式及繁琐的推导,以免影响学生的学习兴趣。另外,适当减少理论教学中复杂的公式推导,而着重半导体器件工作原理和特性的物理意义的学习,既可使学生容易接受又有利于后续专业方向课程的学习。 2.完善实验实践环节,培养学生的创新能力 实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。对于集成电路设计专业而言,完善实验实践教学环节需要从以下三个方面着手: (1)增加实验教学的课时量。目前,集成电路专业本科教学中的实验教学量过少。以“模拟集成电路设计”课程为例。总课时量为48学时,其中理论课38学时,实验教学仅10个学时。38学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。仅10个学时的实验教学还包括2~4学时的EDA工具学习,留给学生独自进行电路设计的就只有6~8个学时。学生不可能很好地理解理论课所学知识,更谈不上融会贯通,极大地削弱了学习兴趣。因此,增加本科教学的实验教学课时量可以有效地促进教学效果,激发学生的学习兴趣。 (2)完善和优化由课程设计、课程实训、生产实习、毕业实习和毕业设计构成的专业实习实践教学体系。该实习实践教学体系具备分级教学和多层次教学的特点,对集成电路专业创新型人才的培养具有重要作用,尤其是其中的课程设计和毕业设计。课程设计和毕业设计是理论基础和工程实践的有机结合,可以很好地培养学生的工程素质和创新能力。在这两个环节中,选题是关键,也是难点。选题既要具有一定的工程背景又要让学生感兴趣,从而不但培养学生的工程能力,而且激发学生学习的主动性、积极性和实践创新能力。 (3)应该将以CADENCE软件为主体建立的数/模混合集成电路设计EDA平台,以及与ALTERA公司共建的EDA/SOPC联合实验室作为开放式电子设计训练和综合创新性实验基地的重要组成部分,成为学生进行课程设计和毕业设计以及课外实践活动的平台,从而实现软件资源使用的最大化。 3.增加就业相关知识,增强学生的竞争能力 据相关部门统计,极少数集成电路设计专业的本科毕业生会从事集成电路设计方向相关工作,多数选择改行或继续学习深造。这是因为一方面本科生基本知识储备不够,更主要的原因是设置集成电路设计专业研究生课程的高等院校越来越多。然而,集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等与集成电路设计相关的工作岗位对集成电路设计知识的要求较低。从事上述几个工作岗位若干年将有助于从事集成电路设计工作。因此,就个人的长远发展而言,集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等工作岗位对于本科生而言更具有竞争力。因而,教师在讲授集成电路设计方面知识的基础上应有重点地讲授基本的集成电路版图、集成电路工艺流程、芯片测试等相关内容。 再者,定期举办学术报告会,让学生了解集成电路产业的最新发展现状和发展趋势,了解集成电路产业的市场需求,了解集成电路设计及相关人才市场需求,了解集成电路设计专业就业前景,从而激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性。 三、结论 集成电路产业是我国的新兴战略性产业,是国民经济发展与社会信息化的重要基础。创新型人才是发展集成电路产业的关键。因而,大力推进集成电路产业的发展必须提高集成电路设计人才的培养质量。目前,我国内集成电路设计本科教育尚处于孕育发展阶段,虽适应IC产业发展的需求,但仍存在很多问题需要解决。本文根据调研结果分析目前集成电路设计本科人才培养存在的问题,结合我校实际情况提出了几项改革措施,但远没有涉及集成电路设计本科创新型人才培养模式的诸多方面。但是,可以预测,有政府的大力扶持和相关教师及学生的共同努力,我国的集成电路设计本科人才培养定会逐步走向成熟,最终建立完善的集成电路设计本科创新型人才培养模式。
网站毕业设计论文:基于CMS的《网站设计与维护》课程教学的研究与实践 摘要:“网站设计与维护”是一门实践性和实用性都很强的课程,针对中等职业学校非计算机专业学生的特点,设计一个关于内容管理系统CMS的课程教学内容,分析CMS的原理和特点,采用案例教学法让学生快速掌握各种网站建站的设计方法。 关键词:网站设计与维护;CMS;课程教学;教学法;模板设计;网站建设 1 概述 《网站设计与维护》课程是中等职业学校计算机、电子商务等相关专业的一门专业课程,也是其他专业的普及型选修课程,是近年来计算机专业领域发展最快和应用最广泛的课程之一,当今社会急需培养掌握计算机网页设计、面向不同应用层次的专业人才。因此,学生对这门课程教学的要求越来越高。面对众多的网页设计技术和课程,如何为学生开设好这门课程,需要我们积极思考。为了培养能高效、快速地进行企事业单位网站以及电子商务网站的建设的人才,根据非计算机类专业学生的特点,结合本校的实际,设计一个关于内容管理系统(CMS)的《网站设计与维护》课程教学内容,采用案例教学法、任务驱动教学法让学生快速掌握各种建设网站的方法。 2 CMS的特点和选型 2.1 CMS的概念 CMS是Content Management System的缩写,意为“内容管理系统”。CMS主要是以信息共享为目的,位于WEB前端(Web服务器)和后端办公系统或流程(内容创作、编辑)之间,面向海量信息处理,集信息数字化、分布存储、管理、查询、传播为一体的管理平台。内容的创作人员、编辑人员、人员使用内容管理系统来提交、修改、审批、内容。这里指的“内容”可能包括文字、表格、图片、数据库中的数据甚至视频等一切需要到Internet、Intranet以及Extranet网站的信息。 目前主流的CMS概念,是以文章系统为核心,包含内容模型自定义、内容采集加工、内容评论、内容检索、公告管理、广告管理、调查管理、留言管理、用户管理等各种通用功能模块,面向各种内容管理需要的网络平台。 2.2 CMS的选型 把CMS作为教学内容,至少要注意系统类型和架构、系统功能、视觉外观、内容管理、开源维护等五个重点。 基于ASP+ACCESS技术架构的内容管理系统采用结构化的功能设计和界面布局设计,可分为核心系统(core)、组件(component)、模块(module)、界面模板(template)等部分,系统结构分为数据层、应用层和表现层,这种架构具有易于理解、方便操作的特点。 网站模板与网站程序完全分离是目前主流CMS的设计理念,模板是用来控制前台网页显示界面的布局和字体、图片样式及形式的,使得表现和内容分离。只要设计不同的模板,即可实现不同的网站界面风格,让学生达到快速建站的目的。 作为开发型产品的源代码是最宝贵的学习范例,无论是初学者还是开发人员,都可以从开源CMS范例的源代码中进行系统学习、掌握和探讨商业软件的设计、编码规范等知识。通过以开源CMS软件的源程序为范例来讲解各种设计模式、编程技巧等知识,能够很好促进学生对学习源代码的兴趣。 开源的CMS比较多,如DedeCMS、PHPCMS、PHP168、EmpireCMS、Joomla、JeeCMS、SiteServerCMS、FoosunCMS、SiteWeaverCMS、KesionCMS、JoekoeCMS等,作为教学的示范,以简单、实用、方便、高效为原则,我们根据实际情况选择一款优秀ASP+ACCESS技术架构的开源CMS作为教学演示工具。 3 教学内容设计 3.1 CMS的基础教学 《网站设计与维护》课程的学习主要有三个过程:设计过程、制作过程、内容管理过程。其中设计过程要求熟悉软件工程学及各种相关技术,了解整个软件设计流程,并具备相关的分析问题能力和策划能力。制作过程要求具备页面布局及相关的美工知识,动态代码的编程知识及数据管理应用的数据库知识。内容管理过程要求熟悉信息内容的采集、整理、编辑、审核、等过程。 教学内容遵循学生学习认知的过程,科学合理地选择教学内容,帮助学生建立正确的建站思想和方法,在理论和实训中都要体现一个网站设计的理念。 网站设计的基础知识必须掌握。包括Dreamweaver、Flash和Fireworks软件的使用,Photoshop基本操作,认识HTML标准语言中的Head、Table、Tr、Td等标签及属性设置,CSS、Javascript、VBScript、ASP代码示例,网站框架设计和网站首页基本布局设计的方法,网页配色方法,IIS的安装和配置,域名与虚拟主机服务器知识,网站安全知识。 3.2 利用现有网站进行快速模板设计 通用CMS网站系统主要有三大模块:文章、软件和图片,一般每个模块的模板目录结构都由源程序、Images图片文件夹、JS文件夹、Skin风格文件夹、UploadFiles上传文件夹组成,这三个模块相对独立,可以生成多个模块栏目,每个模块栏目都有自己的模板。 系统的模板设计功能从使用灵活、操作方便的角度出发,利用现有网站进行快速模板仿制和设计并不是让学生去剽窃他人作品,而是通过深入地熟悉了解他人的模板制作技巧和风格,以及设计思路而制作出自己的特色风格模板,提高自己的模板制作水平。 仿制模板的制作思路: 1) 打开要仿制的网页查看源代码属性,通过“另存为”保存网页全部文件。 2) 用Dreamweaver网页编辑器编辑网页文件,删除标题列表的文字信息,合并标题列表信息的单元格,将需要显示相关内容的地方修改或插入相应的的标签。 3) 修改文件夹名称,修改图片路径。 4) 进入CMS网站后台,把Dreamweaver里修改好的代码复制到对应网页模板选项中,并加以调整。 一些通用CMS网站系统的后台模板管理功能中具有代码编辑器和可视化编辑器,可以利用这些编辑器直接对模板进行修改、整理和保存。 3.3 模板的制作 模板制作是《网站设计与维护》课程教学的重点和难点,在模板制作之前,学生需要掌握基本的网页设计与HTML代码知识。如果要独立设计一个网站,还要掌握一些图像设计处理软件,如Photoshop、Fireworks等。 模版设计与制作的流程: 1) 在制作模板前,先在Photoshop、Fireworks等设计软件中制作网页效果图。然后利用这些软件的导出成Web格式文件功能,将效果图输出成Web文件和图片文件夹。 2) 在Dreamweaver等网页设计软件中修改Web文件,将需要显示相关内容的地方修改或插入相应的的标签。 3) 将图片文件夹上传至网站的目录中,同时添加或修改相关类型的网页模板,将Web文件的源代码拷入模板中并保存。将添加或修改的模板设置成默认模板。刷新前台页面即可看到新模板的效果。 3.4 CMS的管理与操作 CMS网站系统的模版设计和制作完成,说明网站已经有了自己的前台风格界面,就可以开始为网站添加信息内容。信息内容是CMS的灵魂,优秀的原创内容是一个网站的核心竞争力。 CMS的管理划分得比较明确:基本设置、日志统计、广告管理、友情链接、留言和公告管理、频道管理、数据库管理、模板风格管理、用户管理、文章管理等。在各种管理功能中,通过指导学生操作和使用每一项功能,完成信息采集、整理、分类、审核、和管理的全过程,掌握网络编辑的工作流程,与职业衔接。 3.5 CMS的与应用 CMS网站系统不仅是课堂教学的工具,而且有着广泛的实际应用。让学生申请由学校信息中心提供的免费二级域名和虚拟主机,也可以指导学生申请互联网上的域名和虚拟主机,通过域名和虚拟主机的申请、注册、管理,让学生掌握域名和网站服务器的相关知识。有了域名和虚拟主机,就可以让学生对网站程序进行上传、调试和维护,同时讲解百度收录、搜索引擎优化(SEO)及推广、日后的更新维护等知识,让学生明白一个网站的生命周期过程,使学生更加珍惜自己所设计制作的网站。 学生通过对CMS的学习和应用,可以随时方便地提交需要的信息而无须掌握复杂的技术,使得网站的架设与管理变得轻松。 4 教学的方法 为了激发学生的学习兴趣,提高学生的主观能动性,要想使学生能够对所学的知识融会贯通,对所学的技术灵活运用,要想在较短时间内提高学生的动手能力,必须采用行之有效的教学方法并加强实践环节。 课程的前期,主要采用案例教学法根据教学目标和内容的需要,采用案例组织学生进行学习、研究、锻炼。案例教学可激发学生学习的兴趣,增强学生在课堂上的参与感,帮助学生加深理解所学的基础知识,从而提高教学质量。 课程的中期,主要采用任务驱动教学法把模板设计的教学内容设计成一个或多个具体的任务,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中并引导学生完成任务,学生通过完成一个个具体的任务掌握教学内容。采用任务驱动教学法,能让学生乐于学习、主动学习、创造性地学习。 课程的后期,主要采用项目教学法通过实施一个完整的网站项目并在项目的具体实践过程中“寓教于学”,具体做法是将一个完整的网站项目交给学生独立完成,让学生在教师的引导下独自完成信息收集、方案设计、方案实施以及项目最终评价等整个过程。项目教学法在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,有助于充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。 5 课程的考核方式 《网站设计与维护》是一门实践性较强的课程,开设该门课程的主要目的是使学生具备使用CMS建设和维护网站的综合能力,因此采用传统的笔试考核模式不能真实地反映学生的学习情况,要想衡量学生学习这门课程的好坏,需将考试重点转移到对学生的实际技能方面的考核上。 设立与本门课程相关的模板设计大赛或网站应用设计大赛,是一种对学生综合技能评价的有效方式。大赛为学生创造一个相互学习与交流的机会,搭建一个展示与宣传自我的舞台,让更多的学生在了解和体验CMS网站管理系统的诸多特性与强大功能基础上,熟悉和掌握网页模板的设计方法与操作技巧,以创作出更多、更好、更美的网页模板,充分展现独具个性魅力的特色网站,促进网络事业的蓬勃发展。大赛重点审评学生对以下几个项目的能力:页面美术设计、网页语言的掌握程度、对CMS的模板设计能力、创新能力、创意能力等,鼓励有中国元素的民族风格的原创设计作品和富有商业气息、能营造消费购物氛围、时尚感强的商务设计作品。通过指导学生学习、设计,使用CMS制作指定主题的网站或自由设计的网站,提升学生对网站建设的爱好和兴趣,创造良好的学习氛围。 对于学生成绩的评定,采取平时考查和实践考核两种方式,技能大赛成绩作为总评成绩加分的参考。平时成绩占30%,平时成绩根据学生的到课表现、上交作业、上机实习情况产生;实践成绩占70%,实践成绩根据期末学生所制作的作品情况产生。这种考核方式注重实践操作和应用开发能力的培养,有利于提高学生的学习积极性和主动性。 6 结束语 在教学过程中,只有从学生感兴趣的角度出发,提供“简单、易懂、实用”的课程,才能让学生对该门课程感兴趣,让学生从枯燥、乏味的认知活动中解脱出来。对课堂理论教学、实践教学和课程考核方式等方面进行探索和改革,能使学生从被动学习转变为主动学习,提高其实践操作技能,拓展其知识面,并发展成为活泼有趣的学习过程。 将CMS引入《网站设计与维护》课程的教学中,及时地调整课程教学内容,采取行之有效的多样化的教学方法和手段,注重对学生实践技能的考核,实现了教学内容与行业技术同步发展,提高了教学质量,按社会需求培养应用型人才,收到良好的教学效果。 网站毕业设计论文:基于工学结合的《动态网站设计与开发》课程的实施方法 摘要:《动态网站设计与开发》是计算机专业一门重要的专业必修课,该文结合高职教育的教学目标,从培养学生实践技能的角度出发,探索在工学结合模式下,如何更好地完成教学内容,以达到培养高级应用型人才的培养目标。 关键词:工学结合;教学改革;项目课程 高职院校是教学、服务类的院校,以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位作为办学方针,实行工学结合、校企合作的教学模式。 然而现实中,高职院校的校内实训基地存在着缺乏职场化的实战环境,难以培养学生的实际岗位能力;校外实训基地又不能被很好的掌控,为教学服务,学生往往成为廉价或者免费的劳动力,从事的岗位工作往往和实际教学相脱节。这些都制约了高等职业教育特色的体现,也成为深化改革的“瓶颈”。 1 课程介绍 《动态网站设计与开发》是计算机专业必修课之一。该课程的教学目标就是培养学生独立设计与开发动态网站的能力。在国内,很多高职院校都开设了类似课程,并且把它作为了计算机专业的主干课程。然而,现在网站方向毕业生的就业情况却是毕业生找不到企业,而企业又找不到合适的人才,出现该问题的直接原因就是学生的网站建设能力不能满足用人单位的要求,所以我们必须认真探讨一下这门课程应如何教学的问题。 2 进行基于“工学结合”教学改革的必要性 经过几年来的实践,证明了《动态网站设计与开发》的“以案例开发为支撑,学生为主体,教师辅导、讲练相结合,小组协作完成”的课程理念与课程的性质和特色是十分契合的。虽然几年来《动态网站设计与开发》课程采用这样的教学模式应用取得一定的成效,但受实践条件限制,影响了学生的参与度和积极性。具体表现有如下几点: 1) 缺少实际的开发项目 因为,长期以来没有与企业有较多的业务往来,也没有较多实践机会接触企业网站,不了解他们的实际需求,因此在教学过程中主要的实践手段是虚拟开发,即虚构一个某某公司网站,以自己的主观意见代替企业的客观需要来完成需求分析,开发相应网站。这样,往往造成开发出来的网站无法满足企业需要的问题,并没有真正的可利用价值。 2) 缺少测试的环境 网站项目开发完成后需要有实际的运作平台来测试才能保证网站的正常运作,并能发现其中的问题和不足,但目前,在项目开发完成后只能进行简单的错误测试,以专业人员的操作去检测网站,往往不能考虑到普通用户的需求,造成测试结果存在较大的偏差。 因此,研究基于工学结合的《动态网站设计与开发》课程教学模式的应用,对于解决目前人才培养中存在的问题具有重要的现实意义,对于促进课程教学质量的提升无疑具有重要的意义。通过基于工学结合的《动态网站设计与开发》课程教学模式的应用研究,我们不仅可以实现了课程资源的优化整合,提高学生自主学习积极性,开展学生互动的效果评价,并实现教学模式在其他课程的推广应用。 3 基于“工学结合”模式的教学实施过程 本方案充分利用学校和校办旅行社的教育环境和资源,把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合,贯穿于学生的培养过程之中。 3.1 多元化课程教学团队建设 教师是实现课程改革的关键。首先,课程开发和教学实施主体由“教育专家主导”转变为“社会需求主导”,即由企业、行业技术人员和学院教师组成,在课程开发和教学实践的不同环节中三部分人员发挥各自特长: 1) 企业、行业技术人员 工作任务:提出网页设计职业(岗位)或职业群(岗位群)包含的工作项目,以及完成这些项目需要的步骤。聘请部分企业、行业专家担任兼职教师,完成部分教学任务。 2) 职业教育课程研究人员 工作任务:指导团队对企业、行业技术人员提出的工作任务或项目进行分析,从而完成课程内容体系的构建分析。负责对改革过程的监控和组织改革效果评价。 3) 学院教师 工作任务:在职教课程研究人员引领下以工作分析为基础,按照工作任务模块对课程体系、课程内容进行转换,构建以工作体系为基础的课程内容模块化结构体系。承担主要教学实施工作。 在团队中,专兼职教师互为导师,取长补短。专职教师在兼职教师的帮助下提高工程实践能力;兼职教师在专职教师的指导下提升教学水平,形成了互补型的教学团队建设机制。 3.2 模块化项目教学模式 本课程构建了以“旅行社网站开发过程”为导向的模块化的课程结构。如图2所示。 本课程整个模块以典型的网站项目为核心,将一个真实旅行社网站分解到各个教学单元,强化知识点和技能点的训练,各个教学单元独立起点、前后相关、有序叠加,最后整合成一个完整的项目。在教学中采取多级项目教学,重视项目的完成,并实施情景导入、葫芦藤式的任务驱动、学做合一、小组协作学习等教学方法。 3.3 网络辅助教学模式 在整个教学过程中遵循“开放、自主、灵活、互动”的原则,即以网络环境为支撑,学生为主体,教师助导、讲练相结合,小组协作学习为补充。其基本框架如图3所示。 该教学模式包括学生自主学习、教师导学示范操作,小组专题协作学习和评价四个环节。 3.4 多元教学评价方式 由于采用了全新的教学模式,因此教学评价也应该改变以往“平时成绩+期末考试”成绩的评价方式,根据本课程的特点进行教学评价, 同时考核学生的知识、技能和态度等几个方面: 1) 考核学生项目团队的项目完成效果,主要考核内容是学生的网站设计方案书、建成的网站及运行维护效果,占40%; 2) 各个项目组及成员分别陈述自己在项目团队中的工作及实际效果,占20%; 3) 期末考试,主要是网站开发综合知识,占20%; 4) 平时学习态度,如出勤率、工作责任、团队配合、自评及他评等,占20%。 4 教学改革成效 在教学改革的实践中,为了更好地配合教学过程以及完善了实习内容,编写了完整的实习指导书。通过对教学过程的改革探索,极大地提高了学生的学习积极性,对解决学生的厌学问题很有帮助,学生的学习成绩和动手能力都有很大提高,得到实习单位和用人单位的好评。 网站毕业设计论文:高校院系资料室网站设计的个性凸现 摘要:分析高校院系资料室网站建设现状与必要性,探讨高校资料室采取科学有效的方法,运用先进合理的技术进行个性化的网站建设、网页设计,使资料室充分利用自身的特点发挥在信息化建设中的作用。 关键词:院系资料室;网站建设;网页设计;个性化 高校院系资料室网站要设置成信息资源共建、共知、共享系统联盟门户,营造一个与国际接轨的信息网络环境,凸现专业个性,成为专业师生教学、科研信息查询和检索的绿色通道。 1 高校院系资料室网站的现状与问题 网络时代,高校图书馆网站建设业已普及,并进行参考咨询、信息推送服务等特色服务。校图书馆面向全校各个专业服务,信息资源大而全,专业信息资源的精深层度欠佳,很难满足教师在教学科研中,尤其是教师的重点学科、科研项目申报与完成中信息资源的需要。与图书馆相比较,院系资料室信息资源专业性强、与本院系所开专业课程密切相关,是本院系师生教学科研的重要依托,是教师教学科研的重要支撑。资料室利用现有信息手段和精深的专业性信息资源,建立院系资料室网络信息资源网站,为专业教师和学生开设个性化定题服务和专业学科知识导航等特色栏目,可以弥补校图书馆网站专业性之不足,是对学校图书馆信息服务的弥补,其服务内涵比图书馆更具优势。资料室网站是在网络环境下的自我展示窗口,是院系资料室将自身的传统业务在时间上和空间上的延伸和拓展。 资料室网站建设是一项长期细致的工作,需要有一整套运行机制和管理机制,资料室网站的建设才能够有条不紊的进行。院系资料室作为专业师生最直接的信息资料来源地,虽资源有限但专业强,需要与学校图书馆资源共建共享,更需要利用学院网站空间资源整合网络信息资源使之变成自己的资源,节省经费开支,最终实现“不求所有, 但求所用”的夙愿。资料室网站建设很少,或参差不齐,出现的问题很多。如:领导缺少建设网站意识,网站定位不明确,馆员技术匮乏和信息素质水平有限等问题,使得院系资料室在网络参考咨询及面向本院系师生的信息推送服务等方面受到严重限制。为此,首先,院系资料室必须得到院系领导及校图书馆的大力支持,树立信息意识;其次,利用院系资料室的馆员优势的专业特性,在实践中注重结合网站技术和知识,使之形成专业技术和业务水平较高的骨干力量;第三,是要采用科学、有效的方法、运用先进合理的技术,凸现高校院系资料室网站设计的专业个性。 2 高校院系资料室网站建设的个性设计 院系资料室网站的建设是按照一定的检索方式,实现将所需要的信息及获取信息时的有序下载。需要分四个步骤进行:一是总体规划,二是网页设计,三是站点,四是站点维护。 2.1 总体规划 总体规划设计是至关重要的一部分,良好的总体设计能起到事半功倍的作用。 2.1.1 理念定位 院系资料室网站和校图书馆网站一样,既不同于娱乐性网站,也不同于新闻性网站,更不同于一般商业企业网站。但也不同于图书馆网站,应着重体现院系资料室专业性特色及直接面向专业师生特点,所包含的信息资源专业性强的突出的特色,不可面面俱到。资料室网站设计要有明确的目的,面对院系师生的资料信息服务是其核心内容,信息资源和受众的需求是其主要业务,重点及特色栏目为专业学科导航及重点学科建设的信息定题跟踪,为师生提供学习及科研的及时信息推送服务。在结构上必须内容充实、结构合理、特点突出、美观实用、简洁明了。 学科导航要清晰、细致、准确, 以适应院系教学科研的师生及其相关信息需求的专业人群。 2.1.2 栏目设置 明确了网站的定位和内容后,需要进行网页内容的设计时,应按照师生用户的访问习惯有序地展开,使师生用户很方便地定位网站的所有内容,力求突出院系自身专业性强的特色,做好教学与科研服务,使之成为资料室信息资源的大本营。在栏目设置中,专业学科导航、参考咨询服务、信息推送、重点项目跟踪服务及教师科研个性化服务是院系资料室网站的重点与特色栏目,其它栏目的可以参考图书馆的一般栏目设立。 1) 资料室介绍栏目。主要介绍资料室机构设置、人员构成、历史沿革、室藏主要文献资源、特色文献资源、藏书量、室藏分布等,这是资料室网站的必备栏目。 2) 个性化服务栏目。随着Intemet 的发展,作为院系的主要群体――教学科研人员越来越不满足于图书馆咨询馆员仅告知所需信息的可能方向,而更需要针对查询问题给出确切的信息解答,或直接提供最切题的事实或数据型信息。这种对文献中所包含知识点的索取, 反映出用户正从文献需求转向知识需求;许多用户在求助于咨询馆员之前,已具有相当多信息量,他们需要咨询馆员帮助剔除重复和价值不大的多余信息,提供与自己的需要最相关的内容。栏目内容要极具针对性,以实用、适用为前提的个性化目标,紧紧围绕专业的特点、内容,根据用户个体需要的“量身订制”的信息。 3) 定题服务栏目。开展专题服务,并结合教学与科研,进行课题跟踪和定题服务工作,利用网络不断更新的信息管理,针对既定服务对象所研究的课题,检索相关的文献信息,并及时推送给用户。网络使传统的定题服务具有主动活跃的动态信息服务功能,院系资料室依靠其专业特色网站开展定题服务则更具优势,可以为重点学科建设、重点科研项目,以及专家学者个人等开展专门的定题跟踪服务。 4) 专业学科导航栏目。院系教师在教学、科研及重点学科建设、课题申报与完成,所需的信息资源专业性较强,需要了解本学科最新动向和发展水平。栏目可以结合各院系的专业特点,利用搜索引擎进行网上搜集,并对其资源信息进行评估论证,从中精选出符合要求的网址信息,按中、外文资源分类, 采用主题树与数据库相结合的方式进行组织,并以动态链接的形式为用户提供一个友好的界面。可设置一些学术专业性较强的链接、重点和权威数据库链接,如Web of Science、Scifinder、Elsevier SDOL、John Wiley、Springer Link、EI Village等。 5) 资源检索栏目。包括光盘数据库、本地镜像数据库、网络数据库及自身数据库检索。目前各高校图书馆均有一些已经购买的数据库资源,如中国期刊全文数据库、万方数据库、超量数字图书馆、书生之家等以及适合本校专业特点的专题数据库,还有一些具有本校特色的自建数据库,这些数据库均通过资料室网站做出相应的链接提供给本院(系)师生使用。 6) 读者服务栏目。包括文献预约、文献续借、馆际互借、服务介绍、定题服务、书刊荐购、推荐图书、新书通报及导读、投稿指南、课题咨询、学科馆员等更多的服务内容。注意强调为科研和教学服务的栏目,为重点学科建设、重点科研项目、科研管理等开展专门的参考咨询服务。开展定题跟踪服务,针对既定服务对象所研究的课题,检索相关的文献信息,并及时推送给用户。 7) 读者论坛栏目。包括用户满意度调查、联系我们、读者留言、互动园地、各种申请等。在网页上设置留言板和电子信箱, 以便与读者进行交流, 接受用户的反馈意见和建议。此法可以帮助资料室不断改进服务工作, 提高服务质量。 8) 参考咨询服务栏目。包括常见问题( FAQ) 、《中国法》介绍、网上查询(电子邮件、实时在线咨询) 、核心期刊介绍、参考工具书、课题咨询、用户教育(新生教育、培训讲座、《文献检索》教学) 、科技查新、信息咨询的形式及内容等。利用电子邮箱或手机短信为用户提供教师科研不同专业方向的定题跟踪服务,信息推送服务,CALIS重点学科网络资源导航和网络参考咨询服务。 9) 公共信息服务检索栏目。包括常用链接,如英汉辞典、天气预报、火车飞机班次查询,设置了这些常用链接可以提高回头客,提高点击率。 2.1.3 特色数据 院系资料室一般都收藏自己院系的博硕士学位论文,将论文数据制作成反映自身馆藏特色和服务特色的学位论文数据库, 方便用户在资料室的网站上, 浏览、检索、查看院系专业学位论文, 起到学位论文推荐利用与资源共享的作用。 2.2 网页设计 网页的实现,即网页设计,是对站点的整体结构作进一步的调整。 2.2.1 软件选择 目前流行的网页设计制作软件很多,版本更新很快, Dreamwaver作为网页编辑工具,是一个 “所见即所得”的可视化网站开发工具,带有站点管理功能,可方便地设计和管理多个站点,它的与众不同之处是支持最新的DHTML和CSS,Dreamweaver UltraDev更支持 Asp,Jsp。ASP(Active Server Pages ) 是Microsoft公司推出的一种Web服务器端开发技术,利用它可以产生和运行动态的、交互的、高性能的Web服务应用程序,是新一代的动态网页开发方案。 图像编辑工具可选Fireworks软件或Photoshop软件,设计、制作、编辑网络图像,使图片起到美化的作用。 Flash软件是制作动画的软件,主要适用于网络传输的矢量动画,使网页更加活泼生动。 Dreamweaver 与 Flash 、Firework 并称为 Adobe Macromedia 的网页制作三剑客,用于资料室网页设计制作,会得心应手。 2.2.2 个性设计 网站的信息内容是靠网页来实现展示的,网页的艺术设计,是技术与艺术的结合,内容与形式的统一。要想设计出优秀的资料室网页,必然网页设计服务于资料室网站的信息服务的主题,使网页从形式上获得良好的诱导力, 鲜明地突出诉求主题, 具体可以通过对网页的空间层次、主从关系、视觉秩序及彼此间的逻辑性的把握运用来达到。 资料室网站的内容栏目不是简单的堆砌,关键和特色内容摆在显著位置,还要采用动画闪烁吸引用户的注意力。内容设计应充分体现自己的风格,注重版面设计的简洁美观,尽可能展现自身的优势,以方便不同用户的使用要求为目标,体现资料室的工作流程和网络环境下新的服务模式。 资料室网站的导航与链接也是很重要的。读者除了浏览资料室网站首页内容,还将进一步了解深层次的内容,需要通过网页中的各个链接来访问站点中的深层次的网页。所以应该设计出站内的导航结构,确定好站点网页之间的链接关系,层层展开,逐步推进,使读者进得去,出得来,有条不紊,轻松浏览。另外,学科导航等站外资源的链接也是很重要的,同样也要做到链接准确,不要有死链接,最好是在新窗口打开,这样不会覆盖本站点的页面,以方便回来。 2.3 站点 制作好的网站,需要,通过上传功能,将整个网站放入特定的网络服务器中,别人才能在网络上浏览到制作的网页内容,站点的一般有以下三种方式:虚拟主机方式、主机托管方式和专线方式,这三种方式花费大,需要比较掌握专业技术的人员管理。基于院系网站数据信息量不是很大,可以直接挂靠存放在学校或学院网站的网络空间,这样既解决了经费困难,又便于管理,也很安全。 2.4 站点维护 资料室网站的宣传与维护是网站建设的后续保障工作,没有持之以恒地更新和维护, 网站很快就会失去品牌效应和存在的意义。网站建设不易,要想使其富有顽强的生命力,就要用心管理和经营,不断地增添,更新读者所需要的信息资源,因此,资料室必须非常重视本室网站的日常宣传和维护工作。 网站的更新维护包括技术和内容两个方面。技术维护主要解决网络不畅通、链接失败、病毒和黑客入侵等技术问题以保证网站正常运行,网站还要进行备份,以加强网站的安全性,不断引进新的技术,更新软件,开发使用新的技术,不断提高馆员的网站建设和网页制作技能;在内容方面,不断充实其丰富网站动态内容,不断地给浏览者最新、最即时的资料,随时向教学科研和广大读者传达网站的特点,数据库的特色,信息服务的范围等以吸引读者点击浏览,这样才能赋予资料室网站无穷的生命力;另外,加强宣传,多做友情链接,与学校图书馆合作、资源共享共建。更新读者所需要的信息资源,扩大信息服务的范围,吸引读者点击浏览,提高网站的生命力。 3 结束语 高校院系资料室网站的建设, 是一个不断更新、改进的过程,只有不断地推出更好更新的版本,才能保证资料室网站具有旺盛的生命力,才能将高度有序化的信息资源提供给广大师生,才能为老师、研究生、本科生等用户提供高效、及时、准确、个性化的信息服务,以满足教学科研的需要,使资料室的信息服务工作再上新台阶。 网站毕业设计论文:基于VC++教学网站设计――信息区的设计 摘要:为了方便广大的学生通过网络来学习VC++,我们考虑开发VC++的在线教学系统。基于ASP+Dreamweaver+WINDOWS2000开发的VC++语言在线教学系统,主要提供网上的教学平台,者可以通过该系统,以提供教程为主来进行知识的传播,以在线讨论和在线阅读的方式提供网络教学服务。访问者可以通过该系统提供的大量资源完成自学,进行自我测验,及其利用在线讨论功能与其他VC++语言爱好者进行交流,以达到共同进步的目的。 关键词:ASP;网页;留言版 1 概述 随着多媒体技术和网络通信技术的发展,基于Internet的计算机网络教学作为一种全新的教学手段,越来越受到人们的关注。计算机网络教学是指利用多媒体技术和网络通信技术,在网络环境下开展的教学活动。它有着传统教学模式所无可比拟的优点,它创造了一种全新的教学模式,打破了传统教学模式在时间、空间上的限制,采用了先进的教学手段和教学方法,大大提高了教学效率和教学效果,使教学活动上了一个新台阶。 在网络教学环境中,教师和学生在地理位置上的分离,使得教学无法围绕教师为中心来展开,而必须以学生为中心,学生已经成为教学过程中的主题,所有的教学资源都必须围绕学生学习来进行优化配置,教师不在是知识的唯一源泉,最大的知识源泉是网络,教师的任务是指导学生如何获取信息,帮助学生解决学习过程中的问题,并帮助学生形成一套有效的学习方法和解决问题的方法。学生的地位也应该由原来的被动接受者转变为主动参与者,学生应该成为知识的探究者和意义建构的主体,学生的头脑不再被看作是一个需要填满的容器,而是一支需要点燃的火把。网络学习环境不再是教师讲解的辅助工具,而变为帮助学生探索发现学习用的认知工具。网络教学应该围绕如何促进学生的自主学习,促进学生思维的深度和广度发展,组织学生的自主学习活动来展开。这些内容构成了支撑网络教育教学观念的基石。 网络教学是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和,它包括两个组成部分:按一定的教学目标。教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境,其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具。教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。 网络教学设计是教师在网上教学前的准备工作,教师需要把课程编写成网页的形式并进行一系列的备课。在网络教学中,所以教学活动都是以学生为中心,特别强调在学习过程中发挥学生的主动性、积极性,相应的课程与教学设计主要围绕“教学内容”、“自主学习策略”、和“学习环境”三个方面进行。一是教学的前提与条件,二是整个教学设计的核心通过各种学习策略激发学生去主动建构知识的意义(诱发学习的内因);三则是为学生主动建构创造必要的环境和条件(提供学习的外因)。由于网上教学与传统教学有很大区别,教师的地位发生了明显的改变,教师由原来的知识的传授者、灌输者转变成学生主动建构意义的帮助者、促进者,因此教师的在线教学设计也发生很大变化。 网络教学有以下的原则: 1)直观性――针对多媒体计算机独特的图像显示技术,课件制作需要图像清晰,文本、动画连贯,色彩逼真,有丰富的表现力和感染力,符合学生的认知规律,激发学生的学习热情的兴趣,力求形成图,文,声,像并茂的多媒体教学系统。 2)交互性――优秀的多媒体课件要有非常友好的人机交互界面。因此,制作课件时,要设计出新颖便捷的交互界面,或者播放按钮,必要时还要有操作提示和防错功能,以增强课件的可控性和可移植性。 3)辅助性――学生是教学过程的主体,教师是引导者,而课件则是教师课堂教学的辅助工具。因此,课件不能占据整个课堂,要与传统教学手段(如讲授法,谈话法,讨论法,板书,投影等)有机结合起来,共同完成教学任务。 2 网站软硬件环境建设 2.1 网络服务方式的选择 1)Web服务器 在网络上提供资源并对这些资源进行管理的计算机叫服务器。WWW服务器(WWW Server)通常也叫Web服务器(Web Server)。WWW服务软件与WWW浏览器是配合使用的。WWW服务器安装Web Server软件,用于存贮和管理主页Home Page,提供WWW服务。客户机安装WWW浏览器软件(WWW Browse)、主页制作软件、电子邮件软件等。 2)虚拟主机 网络站点的建设可以分为两种,一种是自己建立网站,一种是外购整体网络服务。外购整体网络服务又分两种形式:虚拟主机与服务器托管。 虚拟主机是使用特殊的软硬件技术,把一台完整的真实主机的硬盘空间分成若干份,每一个被分割的硬盘称为一台虚拟主机。虚拟主机都具有独立的域名和IP地址,但共享真实主机的CPU、RAM、操作系统、应用软件等。虚拟主机之间完全独立。 采用虚拟主机方式建立电子商务网站具有投资小,建立速度快,安全可靠,无须软硬件配置及投资,无须拥有技术支持等特点。 选择虚拟主机主要考虑以下几点服务内容:存储空间;电子邮件;网页制作;IP地址;文件传输(FTP);时间;速度。 3)服务器托管 服务器托管是指用户将自己的独立服务器寄放在因特网服务商的机房,即租用ISP机架位置,日常系统维护由因特网服务商提供,用户可以独立进行主机内部的系统维护及数据的更新。这方式特别适用于有大量数据需要通过因特网进行传递,以及大量信息需要的单位。 从另一个角度讲,选择服务器托管,用户可以获得一个很高的控制权限,能够决定服务质量和其他一些重要的问题,可以随时监视系统资源的使用情况。在系统资源紧张,出现瓶颈的时候,可以马上根据具体情况对服务器进行升级。服务器托管不仅能够解决足够多的访问量和数据库查询,还能为企业节约数目可观的维护费用。 相对于虚拟主机,服务器托管具有以下特点:灵活;稳定;安全;快捷。 主机托管服务选择时应考虑以下因素:可靠性因素;安全因素;功能需求因素。 4)独立服务器 独立服务器是指用户的服务器从因特网接入到维护管理完全由自己操作。企业自己建立服务器主要考虑的内容有硬件、系统平台、接入方式、防火墙、数据库、人员配备等。 2.2 网络数据库的选择 1)网络数据库的概念与作用 网络数据库(network database)是在网络上运行的数据库。网络数据库中的数据之间的关系不是一一对应的,可能存在着一对多的关系,这种关系也不是只有一种路径的涵盖关系,而可能会有多种路径或从属的关系。网络数据库数据存储量大、修改方便,能够进行动态数据组合,是为电子商务网站提供交互式服务的主要手段。 2)网络数据库的选择 选择数据库管理系统时应从以下几个方面予以考虑:易用性;分布性;并发性;数据完整性;可移植性;安全性;容错性。 3 网站内容建设 3.1 域名申请 域名可以定义为:“由人、企业或组织申请的网站使用的因特网标识,并对提供服务或产品的品质进行承诺和提供信息交换或交易的虚拟地址”。域名的命名必须审慎从事。在确定教学网站域名的命名时,应考虑以下几个方面: 1)符合规范。 2)短小精悍。 3)容易记忆。 4)不容易与其他域名混淆。 5)尽量避免文化冲突。 3.2 相关资料的收集 网站建设初期应有明确的指导方针,对信息的收集和整理工作作出统筹规划。为Web准备信息的工作通常需要多人来完成。许多网站设立文本管理员、Web管理员、内容管理员和其它职务,以流水线方式完成信息的收集、转换、和维护等工作。 3.3 网站主页和页面的特色设计 如何把握网站的整体风格,使网站呈现的形式能很好地为内容服务,是一个需要反复思考的问题。 1)依据内容确定网页风格 无论是什么类型的网站,必然有它的主题内容,网站的风格必须与它的主题相符合,同时还应考虑到浏览人群的性格特征。教学类的网站比较多的采用简明大方、温暖亲切的风格。 2)合理安排网页内容元素的位置 网页内容元素的位置安排也就是对网页的排版。一个网站往往由各个网页组成,而每个网页又由一些元素组成。对这些网页内容元素进行合理的排版设计目标是使每一网页都能重点突出、层次分明、错落有致、井井有条。 在主页中应有制作小组或单位的标志物,能让浏览者一眼就能判别出是谁的主页。网站的所有内容都能在主页中找到其链接。网页的设计应以醒目为上,一目了然为本。 3)网站网页色彩的运用 网页的色彩要为主题内容服务,一个网站应该而且只能有一种主色调。由于色彩富于感情性,因此会对浏览者产生一定的心理效应。 除了主色调之外,一个网站的颜色一般最多不宜超过5种(不包括图片的颜色)。除了颜色的心理效应之外,在进行网页设计时还应注意的是颜色的可读性,要确保挑选的颜色在通用颜色调色板中存在,同时确保浏览者在阅读时不会感到吃力。 4)网页中图片的运用 在网页中插入图片可以令网页生色不少,但图片也不能用得太多,以免让人觉得累赘,而且影响网页的下载速度。所以网站中的图片既要美观、符合网站的内容,又要少而精,放在最需要的地方,起到画龙点睛的效果,增加网站的吸引力。 注意在保证质量的前提下要尽可能地减少图片的大小。这里的“大小”不是指尺寸的大小,而是指字节数的大小。图片减肥有利于下载速度的提高。 网页中合理的运用动画会使网页更加增添生气。常见的动画格式有GIF动画和Flash动画。同样,动画图片在一个网站中也不宜出现太多。 5)网页中的背景音乐 多媒体的应用对网页的多姿多彩起了相当重要的作用,在个人网站中,应用背景音乐的网站较多。但对于一般教育类网站的主页来说,背景音乐建议少用。 3.4 网站设计基础语言 1)HTML语言 HTML(HyperText Markup Language,超文本标注语言)是WWW上的专用语言。HTML文件是简单的纯文本文件(全ASCII文件),其主要特征是在文本中有HTML标注符。HTML语言的优点是标注简单明了,功能强大。HTML语言也有一定的局限。 2)XML语言 XML(eXtensible Markup Language,可扩展置标语言)是SGML(Standard Generalized Markup Language)的优化子集,是国际组织W3C(World Wide Web Consortium)为适应WWW的应用,将SGML标准进行简化形成的标记语言,形式上类似于HTML。XML作为一种可用来制定具体应用语言的元语言,既具有强大的描述能力,又具有适合网络应用的简洁性。 相对于HTML,XML具有以下特点: ① 可扩展性。 ② 灵活性。 ③ 自描述性。 ④ 简明性。 3)Java 与JavaScript 语言 Java语言是由SunMicrosystems公司于1995年推出的程序设计语言。Java语言吸收了smalltalk语言和C++语言的优点,并增加了其他特性,Java与与平台无关,可用来创建安全的、可移植的、面向对象的、多线程的和交互式的程序。 Java程序有两种形式:独立运行程序和Java Applet。 JavaScript 是一种介于Java与HTML之间、基于对象的编程语言。它无须编译,是一种比Java简单得多的描述性语言。 3.5 网页制作常用工具 想要制作出一个美观、实用的主页,必须使用专业的主页编辑软件。 1)入门工具 微软公司的Word 2000和网景公司的Netscape,不过,它们不能完全实现“所见即所得”。 2)提高工具 微软的Frontpage 2000和美国MACROMEDIA公司开发的Dreamweaver。它们能实现“所见即所得”。Dreamweaver4.0 版本包括了所有用于创建专业化网站的功能。 3)专业工具 Adobe Photoshop是目前最流行的平面图形设计软件之一。Fireworks是一个强大的网页图形设计工具。Flash是一种交互式矢量多媒体技术。 4 具体实现过程 我们的C++教学网站包括首页、信息区、留言版三部分。我所负责的是信息区的建设,包括在线学习,在线测试两部分。 在线学习是把C++课程的全部内容分成十一章,所有授课的教程都做成HTML页面存放在服务器中,通过powerpoint课件形式在网上展现,浏览者可以通过点击链接进行任意的浏览。 在线测试系统的构思:如果是一般来访者的身份只能进行在线学习,如果是拥有学号的学生则可以在线考试并提交给机器评分。 5 在线学习课件编写 5.1 课件编写要求 因为课件不仅包含了将要在计算机上显示的大量的教学信息,更重要的是如何通过计算机为学生构建一个良好的学习环境,使学生在与这样的环境的互动中,促进学习的发生.这就要求课件提供的教学信息以及这些教学信息的展示和交互过程应能较好的体现一定的学习理论,应能充分发挥计算机的优势。课件编写应遵循如下基本原则: 1)明确教学目的和各教学单元的教学目标; 2)根据教学目标,使用的教学内容应准确无误; 3)根据教学目标和教学内容,选择适当的教学方法(CAI模式)和传递教学信息的媒体。 4)学习理论的应用。无论采用什么样的模式,都必须注意学习理论的应用,以提高软件的教学效果。 5)应考虑计算机的输出和显示能力。 6)使用的格式应该规范。课件可以使用不同的格式,但必须规范,而且便于对脚本各项内容的表达,这些内容包括: ① 显示信息。指屏幕上将要显示的教学信息,反馈信息和操作信息。 ② 注释信息。说明显示信息呈现的时间、位置和条件以及连接要求。 ③ 逻辑编号。显示信息常常是以屏幕为单位来表述的,为了说明它们之间的连接关系,每一个显示单位应有一个逻辑编号,以便说明连接时使用。 ④ 媒体、交互信息和“热字”的表示。为了清楚地表示教学信息中使用的不同媒体(文字、声音、图形或图象等)、教学信息中的“热字”以及交互过程中呈现的各种信息,脚本中常用不同的符号表示它们。 6 测试系统程序实现 测试系统的程序结构包括以下几个部分: 1)TEST.MDB:考试系统的数据库文件(Access2000/XP格式)。 2)Login.asp:考试系统的登录界面。 3)Test.asp:考试系统的考试界面。 4)Score.asp:考试系统的评分界面。 在线测试系统的设计与开发,它所要实现的主要功能是在线考试和客观题的自动评分,实现了教师学生之间面对面的交流,使学生的学习、教师的工作不再受时间、空间的限制。它主要是有用户登录、在线测试和评分系统几个部分组成。 7 测试系统代码说明 首先进入的是登录程序,其界面如图1所示。 登录程序主要用于密码的验证,检查登录的用户是否在考试系统的用户表中,如果在而且还没有参加过本科目的考试则可以进入考试。 如果考生还没有参加考试,转到test.asp文件,利用Request.QueryString将浏览器地址栏的参数全部读取并传递到test.asp。 考题有单选题和多选题,所有试题都是从该科目的题库中读取的,利用语句“〈INPUT Type= “Hidden ”Name=”Lesson” Value= ”将考生的信息保存起来,当考生提交表单时,信息同时被提交。 当用户提交时,系统会调用Score.asp文件来对考生进行自动判分,并考生的考试信息显示出来,如图2所示。 如果考生按“返回”按扭再重新答卷的话,系统会显示考过的信息。 8 小结 信息技术的迅猛发展对现代远程教育的开展起到了极大的促进作用,设计和开发优质的网络课程是当今远程教育中面临的一个重大课题。《Visual C++程序设计》网络课程就是为适应学习者利用网络进行远程学习而设计的。该网络课程与传统的课程内容不同,它作为现代远程教育的重要教学资源,充分利用优质教学资源,为信息技术和网络技术的发展提供技术支持,创造轻松、活泼、自主的学习环境,提高教学质量和教学效益。另外,网络课程的设计也不可能一步到位,需要在网络课程的运行过程中,不断收集教师和学生的反馈意见,以及实际的教学数据,根据这些数据再对网络课程的设计做进一步修订。 网站毕业设计论文:基于Web日志挖掘的信息无障碍网站设计研究 摘要:针对当前一些实现信息无障碍网站存在的问题,该文设计了一个网站设计架构,利用Web日志挖掘技术提取用户兴趣和访问优先序列,采取网站页面信息动态填充至网站主页通用框架模块中,实现智能化、个性化无障碍访问。 关键词:Web日志挖掘;信息无障碍;网站设计 随着信息技术和网络技术的不断发展,互联网给现代人们获取信息带来极大的便利,成为人们工作生活中非常重要的组成部分。信息无障碍即万维网对任何人士(包括残障人士)都是可访问、可用的,残障人士能感觉、理解和操纵Web,与Web 互动。如何借助先进的技术,消除数字鸿沟,为残疾人提供有效的辅助手段,使他们能和健全人一样无障碍地获取网上信息,得到世界各国政府和组织越来越多的重视。 1 信息无障碍网站存在的问题 很多部分实现了信息无障碍的网站,用户每次访问时,网站语音都得从头到尾的播报网站内容,对于该用户曾经访问过本网站中部分页面内容,系统不能自动过滤掉这些已经阅读的内容,或者跳过这些已阅读信息,而是依然按照布局顺序重复播报。这对于阅读障碍的用户来说非常浪费时间和精力。避免重复浏览或者播报网站信息,将用户曾经阅读过的内容过滤掉,将没有阅读过的最新的感兴趣的网页内容优先播报给阅读障碍用户,提供智能化、个性化信息服务,是信息无障碍网站设计应该重视的问题。 2 Web日志挖掘 Web日志文件是在Web服务器上每隔一定的时间产生的记录文件,其内容包括访问用户的IP地址,访问时间、访问的页面、页面的大小、浏览器类型、响应状态等等。Web日志挖掘是对用户访问Web时服务器方留下的访问记录进行挖掘,得到用户的访问模式和访问兴趣。通过对Web站点的日志记录进行预处理,将日志数据组织成传统的数据挖掘方法能够处理的事务数据形式,然后利用传统的数据挖掘方法进行处理。 Web日志预处理过程: 1) 数据收集:从服务器端数据、客户端数据、服务器端进行。 2) 数据净化:删除Web日志文件中不是由用户请求,而是由浏览器自动“请求”产生的访问记录。具体包括图片和音频文件、样式文件和脚本文件、不是GET的HTTP方法、弹出式广告的记录等。 3) 用户识别:可以通过IP地址和、嵌入SessionID、cookie、软件等方法实现用户的识别,但由于本地缓存、公司防火墙和服务器的存在,要识别出每一个用户变得很复杂。可以采用一些启发式规则去识别不同用户,将IP地址,类型以及引用页面结合起来识别一个用户,也可以通过注册用户,依赖用户的合作是最好的解决办法。 4) 会话识别:用户在规定时间内对服务器的一次有效访问,通过其连续请求的页面,可以获得其在网站中的访问行为和浏览兴趣,有4种识别会话的模型:页面类型模型(page type model),参引长度模型(reference length model),最大前向参引模型(maximal forword reference model)和时间窗口模型(time window model)。最常采用的是时间窗口模型,以用户访问时间作为划分会话的分界,一般间隔时间取30min。 5) 路径补充:用户有时浏览的页面,是从本地缓存和服务器中调用的,不会向Web服务器发送请求,也就不会记录日志,而这些请求可能对后续挖掘的实施有重要作用,缺少这些页面记录可能会使挖掘结果不是很准确。为了能更精确的挖掘用户的行为模式,有必要把这些缺失的路径补充上去即路径补充。如果当前请求的页与用户上一次请求的页之间没有超文本链接,那么用户很可能使用了浏览器上的“BACK"按钮调用缓存在本机中的页面。如果用户的历史访问记录有多个页面都包含与当前请求页的链接,则将请求时间最接近的Web页的页面作为当前请求的来源。 3 基于Web日志挖掘的网站设计 3.1 网站设计架构 网站为每位存在访问障碍的用户建立网站访问记录数据库,用户访问网站页面,产生Web日志文件,通过对Web站点日志文件进行数据净化、用户识别、会话识别,将有用数据存入事务数据库,对该用户访问过的页面进行相应标记,再对事务数据库进行传统的数据挖掘,分析出该用户比较感兴趣的信息类型,为该用户对网站所有类型信息构造优先显示页面类型序列表和对每类信息未访问页面、已访问页面分别构造优先序列表,当该用户再次访问网站时利用离线分析所得的优先序列表和网站文件映射数据库将网页链接按照用户兴趣高低动态填充到网站导航框架,这样用户最感兴趣类型的网页链接总是弄够最先看到、听到,从而达到优先访问的目的。 网站设计框架如图1。 3.2 网站导航 网站导航是根据信息无障碍网站结构布局设计标准所设计的网站通用布局框架,除了包括信息无障碍要求的导航砖,通用切换等功能,还将页面设计成由几个通用的布局框架模块组成,每个框架模块将显示网站上某一种类型的网页信息链接,具体网页链接内容则根据序列表先后顺序动态填充。网站所包含的信息类型可以有很多,但在网站导航中只列出用户最感兴趣的几种类型的网页链接,随着用户兴趣的改变,其他类型的网页链接将动态的填充到相应级别的框架模块中。 3.3 兴趣提取 根据用户浏览的历史访问记录(内容信息和行为信息)、访问时间和访问频率等来分析计算用户兴趣度,用户的兴趣一般集中于某一个主题或者多个主题,系统在通过聚类进行分析将用户浏览的历史页面集自动地分成n个聚簇(n是聚类中聚类中心的数目),每一聚簇的页面集体现了用户的某类兴趣,构造形成用户的兴趣类。再利用用户的隐式信息学习提取用户兴趣集,建立树状的用户兴趣模型。 3.4 序列模式 序列模式挖掘是对关联规则挖掘的进一步推广,它挖掘出序列数据库中项集之间的时序关联规则。关联规则强调的是两个项之间的关联,序列模式则加强调两者之间的先后次序。这里我们将挖掘出两种序列表:类型序列表和页面序列表。类型序列表是通过对历史访问记录进行挖掘统计出来的网站每种类型信息访问优先等级,是一组有序项集对应表;页面序列表则是以类型挖掘权值和更新时间2个指标得出的页面访问有序集对应表。可以采用基于Apfiori算法的改进算法进行挖掘得到上述两种序列表。 3.5 序列-页面映射 根据挖掘得到的序列模式对网站的静态页面文件进行一一映射,按照兴趣高低和文件序列先后动态的填充如网站导航模块框架中。 4 结束语 该文所提出对Web日志文件挖掘提取用户的兴趣类和访问类型和页面优先序列,重构站点页面之间的链接关系,动态显示网页信息的设计框架,以适应有障碍用户的访问兴趣习惯为主要目标,在一定程度上可以避免反复无用的页面浏览和语音播报所造成的对存在访问障碍用户产生的困扰和时间精力的浪费,提高了访问效率,为消除信息鸿沟,真正做到信息人人共享发挥积极的作用。 网站毕业设计论文:浅析网站设计理念 摘要:随着信息化社会的快速发展,查看网站成为人们日常生活获取信息的一种最基本手段。那么一个好的网站设计理念,直接影响到这个站点能否受到用户的欢迎。作为一个网站的设计者,最重要的一点是要有好的设计理念,一些好的设计理念能给这个网站带来灵感、带来生命,没有设计理念的网站是不成功。该文结合自身网站设计的的经验,谈谈网站设计理念的相关运用。 关键词:网站;设计理念;网页设计 网站同其他出版物,如报纸、杂志等在设计上有许多共同之处,也要遵循一些设计的理念,不同之处在于网页的非所见即所得特性和交互性。因此,熟悉一些设计的基本理念,再对网页的特性作一些考虑,便不难设计出美观大方的网站来。一般来说,网站设计所需遵循的理念有: 1 突出网站的标志 网站的标志是网站特色和内涵的集中体现,它的作用在于传递网站的定位和经营理念、同时便于人们识别。一个重点突出的网站标志,一个极具视觉冲击力的网站标志,会直接影响到客户对网站的判断,特别是网站在以日后进行推广时,优秀网站标志会吸引来更多的访问者。 2 符合简约、美观原则 有的网站页面设计得非常的漂亮,就跟杂志的封面一样吸引人的眼球。网页有不同于纸质媒体的特点,不能简单的照搬杂志的做法,它以满足人们的实用需求为目标,它比杂志封面更单纯、清晰和精确。因而真正吸引用户继续进行浏览的是主页内容,这些内容必须对读者有足够的吸引力。保持简洁的常用做法是使用一个醒目的标题,这个标题常常采用图形来表示,但图形同样要求简洁。另一种保持简洁的做法是限制所用的字体和颜色的数目。页面上所有的元素都应当有明确的含义和用途,不要试图用无关的图片把页面装点起来,对于初学者来说容易犯的一个错误是把页面搞的花俏,一个网页用很多种的颜色,文字的字体与颜色设计的乱七八糟,最终不能让别人明白他到底要表达的是什么内容,突出是什么主题和意念。 3 注重色彩搭配 色彩本身是没有任何的含义,但有时候色彩确实可以在不知不觉间影响人的心情,左右人的情绪。不同的颜色会给浏览不同的心理感受。每种色彩在饱和度、透明度上略微变化就会产生不同的感觉。在设计页面时应尽量避免选择使页面难以阅读的背景颜色,页面内容的色彩应该与背景的颜色协调。一些主页最常见问题是使用彩色文本与紫色背景,这种页面可视效果很差,还有一些页面采用黑色的文本与黑色的背景,让浏览者根本无法进行浏览。总体来说,一般每个网站使用的颜色不超过三种,太多的颜色会让人眼花缭乱。主调色要用于网站的标志、标题、主菜单和主色块,给人以整体统一的感觉。至于其它色彩,也可以使用,但只能作为点缀和衬托,绝不能喧宾夺主。 4 精心组织网站内容 浏览者之所以访问你的网站,大多是因为你的网站内容而来。如果站点内容太普通,不专业,而且又长时不更新,那么浏览者就不会再有兴趣访问你的站点。因而,在设计一个网页时,所的材料必须要经过精心组织,如按逻辑、按时间顺序或按地理位置进行组织,并且这种内容组织应当易于理解。当材料组织好以后,接下来就是在网页布置文本、图片、动画等相关网页内容,目的是引导浏览者在页内浏览。应该控制页面上元素的放置顺序和它们相互之间的空隙。通常人们喜欢从左到右,从上到下进行阅读,他们的眼睛首先看到是页面的左上角,然后逐渐往下看。因而,在组织内容时可以把希望浏览者最先看到的内容放在页面的左上角和页面顶部。比如:网站的标志、导航条等。 5 合理的版面设计 网页作为一种版面,有文字、图片、动画等。文字有大有小,还有标题和正文之分,图片也有大有小,而且有横竖之别。图片和文字都需要同时展示给浏览者,不能简单地罗列在一起,这样往往会使用内容杂乱无章。因此必须根据内容的需要,将这些图片和文字按照一定的次序进行合理的编排和布局,使它们组成一个有机的整体展现给访问者。网页布局大致可分为国字型、拐角型、标题正文型、左右框架型、上下型、框架型和海报型。一般在设计首页时采用800*600像素,这种大小在一般的浏览器上就只有一屏。网页布局的重心和位置之间的对比关系也很重要,一般用黄金分割率(0.618),也可以用用类似中国古代的一种九宫格。这种九宫格是把一个长方形等分为九格,在这个九宫格的中间就会产生四个交叉点,这四个交叉点就是视觉的中心点。有很多初学者喜欢把重要的东西放在页面的中心,以吸引浏览者的目光,殊不知正中心属于盲点区,也就是人们的视觉经常会忽视正中心的东西。 6 灵活运用CSS样式 调用CSS样式的方法很多,可以单击鼠标右键选择自定义样式来调用样式,也可以在状栏中的元素列表上单击右键来调用样式。虽然不同的方法达的效果看似一样,但实际在html代码则完全不同。比如用自定义样式来调用样式,在网页代码就产生一个span标签,这样的标签一多就会使文件的容量显得很大,在同等网速下,打开的网页会显得很慢,所以我们应尽量使用状态栏中的元素来调用样式。 7 能够适应不同浏览器及不同的分辨率 应该站在访问者的角度,考虑网页中各种的因素。如果用不同的浏览器和不同的分辨率来访问你的站点,结果网站杂乱无章、毫无次序,浏览者就不会再访问你的站点了。因此在编写一个主页后,要事先将其放到各种操作系统,各种浏览器中去调试,检测是否会出现一些问题。 8 网页元素不能用中文名称 网页制作后,通常会给网页起一个具有代表意义的名称。一来使人一看文件名就知道文件所包含的内容,二来能够方便各个超级链接之间的相互调用。浏览器对中文名支持不太好,经常会有页面调用不正确现象发生,因此尽量采用英文作为网页元素的命名。 9 为图像链接增加动态效果 有时我们为了达到一种酷的效果,当鼠标移动到某个图片上时能有动感产生。使用Dreamweaver可以很容易实现这种效果。设计时,我们首先需要准备两幅图像,第一幅是原始图像,第二幅是鼠标移动上去后的图像,也可以增加对图片的描述和超链接。当图片如果打不开的情况下,可以让文字来代替图片,也可以实现超链接。 10 网页有良好的对比度 对比是强调突出某些内容的最有效方法之一,好的对比对度使内容易于辨认和接受。对比一般是使用颜色的对比,如内容提要和正文使用不同颜色的字体,内容提要使用蓝色,而正文采用黑色;也可以使用大的标题,形成面积的对比;还可以使用图像对比,题头的图像明确的向浏览者传达本页的主题,这里同样需要注意的是链接的色彩。还有一种实现的对比方法是使用字体变化。在文字排版中,可以使用斜体和黑体突出关键内容,但不能用得太多,否则就得不到应用的效果。 11 结束语 随着网页技术的不断发展,人们对网站会提出更多的要求,使网站的设计理念会变得越来越明确。好的网站设计理念能把整个网站相关网页元素有效的组织与通信结合起来,从而使网站主题鲜明突出,要点明确,以简单明确的语言和画面体现站点的主题。调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,体现出网站的闪光点。 网站毕业设计论文:网站设计艺术风格与创意在实践教学中的探索 摘要:本文从多年网页设计经验和教学入手,提出高校艺术设计专业所学习的网站设计应更注重网站前台美工设计,更多地从视觉角度和浏览者的感受入手,使不同性质的网站按照不同的风格和创意进行处理,版面的编排和细节的处理需符合客户心理以及审美诉求,通过大量的欣赏、分析、模仿、创造和项目式教学,使学生在审美体验、规划布局、动手能力、细节处理和交流谈判等方面均达到较高水准。淡化后台程序技术,使术业有专攻,为社会培养出符合市场需求的艺术设计人才。 关键词:艺术设计 网页设计 教学 思考 一、引导学生如何与不同审美需求和设计诉求的客户沟通 设计师会接触到形形色色的客户,设计师要重点考虑主要负责人的意见和要求,主要负责人往往决定着你的设计稿能否通过,但也不可忽视与其他办事人员的良好关系。 二、通过赏析使学生了解不同网页的布局框架 了解了客户对于网站的诉求之后,接下来要确定的就是网站的框架结构和内容。这需要教师通过研究大量优秀的网站设计作品,分析出不同性质的网站其结构框架的不同之处。比如:门户类网站、政府类网站、企业类网站、行业类网站、商业类网站、教育类网站、娱乐类网站、个人类网站、BBS以及论坛类网站等。这个工作比较精细,需要花较多时间与同学一起讨论。不同的网站所选取的框架结构和内容都带有侧重性。比如本人设计的塔里木大学人文学院的网站,将其定位为:高校教育类网站。纵向结构分为首页、二级页面、三级页面等。横向结构首先确定网站的二级菜单,经过反复与客户沟通,最终确定如下:首页、学院概况、教学管理、院系设置、学科专业、科学研究、对口支援、学生工作、人才培养、党的建设、下载中心、重点课程这十二个二级菜单。设计师在确定菜单内容时,可以借鉴其他高校的网站和本学院具体实情与特色二者相结合的原则,二级菜单就很容易确定了。这一步也需要与客户进行反复沟通和确认,一旦确定后客户则不能随意更改,增加设计师的工作量。三级菜单也是如此,此处就不再赘述。设计师应在A4纸上画好结构图,也就是一级、二级和三级的相互关系图,以便于客户看得清晰而提出修改意见。 三、帮助学生整体构思,选定网页风格和色调 内容确定后,设计师需要独自思考,首先要考虑网站的风格及主色调。色彩在视觉表现中具有迅速诉诸感觉的作用,它与公众的生理和心理反应密切相关。公众对网站的第一印象往往通过色彩而得到。设计师要明确色彩定位,考虑顾客所在行业的个性特征和行业形象色。 例如:红色具有极强的表现力,是火焰、热烈、华丽、喜庆的象征。用它可以来设计一些婚礼策划公司、鲜花店或商场店铺类网站。黄色使人感到温暖和明媚,是充实、幸福的象征。它介于红色、橘色和绿色之间,由于高明度给人一种跳跃的力量,而且在中国的传统文化中还代表皇权。可以和粉色搭配来设计妇婴类网站。绿色给人生机勃勃和大自然的宁静感觉,有一种平和亲切气息,也是青春、健康、乐观的象征,可以用它来设计学校、绿植、旅游类网站。而紫色通常给人神秘、独特、与众不同和华贵之感,所谓紫气东来、紫带金腰都是尊严、高贵的意思。用它可以设计女性服装、家居床品等网站。 四、帮助学生在设计中选用合适的素材 素材的选用对整个网站设计来说非常关键,有关资料统计显示,从20世纪50年代至90年代,摄影占平面设计的比重日益增加,设计家称现在的摄影与平面设计是“蜜月时代”。学生需要清楚获取素材的渠道和办法,并且通^日积月累逐渐形成自己的素材库,以方便设计之需。而确定主题和风格后如何选取适合的素材呢? 想要体现出一个网站的人文气质,设计师需要在脑海中搜索,比如:书法、篆刻、水墨元素、木简、牛皮纸、书卷、壁画、雕塑、石刻、秦砖汉瓦、陶罐、中国象棋、脸谱、算盘、古筝、唐三彩、景泰蓝、青铜器、刺绣、皮影、剪纸,等等,从这么多体现中国文化的元素中,再重点加入体现塔里木大学人文学院网站的教育性、地域性元素,比如新疆洞窟壁画、出土绢画、胡杨、沙漠、骆驼、丝绸之路,还有经典人文代表人物的画像等元素。经过反复斟酌后,笔者选用人文初祖轩辕黄帝像的汉代画像砖和古代陶器上的渔猎农桑等图案来衬底,使网站在咖啡色的基础上铺就一层人文与历史的久远感觉;在网站头部选用水墨晕染与古代车马和新疆特有的胡杨剪影,衬着古代书法大师的作品;菜单栏选用胡杨木质,体现出厚朴的韵味;中间具体的内容底色选择淡黄,四周衬着牛皮封皮,体现出书卷气息;运用咖啡与浅黄相近色搭配的原则,使设计体现出一种和谐之美。 五、帮助学生在项目制中举一反三,融会贯通,提高成功率 苏霍姆林斯基说:“请记住,成功的欢乐是一种巨大的情绪力量,它可以促进儿童好好学习的愿望。请你注意无论如何不要使这种内在的力量消失,缺少这种力量,教育上的任何巧妙措施都是无济于事的。”教师需注意多使用项目负责制,使学生置身真实的设计环境之中,通过给定主题-思考难题-完成作品的过程,学生会收获到成功的快乐,从而有效地提高教学效果。在很多高校,艺术设计专业所授的网站设计很容易朝向后台程序方向的偏差,艺术设计类人才应强化视觉美的创造,淡化后台程序技术,使术业有专攻,才能培养出符合市场需求的设计人才。 网站毕业设计论文:购物网站用户体验研究要点及云向南微商城网站设计思路 【摘 要】本文从架构设计、购物流程设计以及界面视觉设计对现有购物网站界面设计与用户体验进行分析,并从以上三个方面对云向南微商城展开设计。 【关键词】微商城;设计 随着新媒体网络科技的快速发展,人们越来越喜爱网上购物,而顾客对网上购物的诉求也从最初的单纯追求低价格上升到追求完美、个性化、甚至与线下购物趋同的购物体验。 一、现有购物网站界面及购物流程设计分析 对现有购物网站的用户体验分析从网站的架构设计、购物流程设计、界面视觉设计三个方面展开。 良仓是一个主推设计精良的商品,面向具有一定消费能力并追求高品质生活的消费人群的网站。良仓的整体架构分为三级页面,首页、商品分类页与购买页。在商品分类中,良仓的分类是比较细致的,良仓的首页有一些专题推荐,推荐的内容往往是与节日、季节相关。而良仓的一级分类除了商品之外,还有杂志,分享和达人分类,在杂志的分类下有一些分享新鲜事物的文章,分享的内容包括时尚、文化、数码等。在这其中还有一个清单分类,类似于淘宝的特色专题,而两者相比较良仓的清单命名更具文化性。个人认为这个清单的实用性还是较高的,现代人每天的生活都很疲惫,整天处于一个压力大的环境中,没有耐心去看复杂的事物,很多人更愿意去看整理归纳好的物品。 良仓的购物流程设计首先是消费者选定商品,可选择购买颜色与数量,选定商品后可选择立即购买或是加入购物车,选择购买后进入确认订单页面,此页面为购买信息界面;提交订单后出现选择付款方式页面,确认付款后系统自动转换到第三方网站进行付款完成交易。就购物体验及服务来说,良仓在整个网站上只有一个在线客服及客服电话,而淘宝每一个店铺都配有客服,在看了一些市场调研后,发现良仓的售后做得很不全面,无法直接在订单中追踪物流去向,也没有消息发送到消费者的手机上告知订单进程,因此很多消费者认为淘宝购物体验比良仓更好。 良仓整体的界面风格是以简洁为主,整个界面的版块都是在框架中,使界面显得很规矩,整体的大色调采用了黑白灰三色,而为了使版面不会太过于无趣,在广告和促销的版块又使用了彩色纯色背景,色彩的饱和度并不高,与整个画面的黑白灰三色搭配起来显得很雅致。界面的内容则主要是以图片为主,整个界面除了广告和促销图片上的文字再无其他多余的文字,商品详情与价格则在移动到商品上时才显现。网站界面并没有太突出的图标,都是网站常见的一些图标,但值得注意的是商品图片右下角出现的促销与活动图标,设计都是由良仓logo演变而来。 整体来说,良仓整个的界面还是充满了设计感,精致又不沉闷,很符合网站的定位。 二、云向南微商城设计思路 云向南微商城是一个主打云南本地特色食品及进口食品的购物网站。市场定位是面向中等收入水平并且对生活品质有一定追求的人群,应根据市场定位及消费者喜好来进行网站架构设计分析。网站的大体设计风格理念与良仓相似。 在架构设计上,云向南微商城的大体构架也分为三级页面,首页除去放登陆、注册、广告、推荐商品此类网站基本的版块之外,还增加了吸引消费者购买的促销版块与更好地帮助消费者挑选的特色专题版块,通过市场调研结果,专题与促销版块能有效地提高消费者的购买欲。首页的搜索框应放在显眼易见的地方。二级界面则包含商品详细分类、推荐商品以及符合条件商品筛选与商品按条件排序。符合条件商品筛选功能是在购买时可将该类别下所有的商品按照价格、品牌、作用等条件来进行筛选,能帮助消费者更快地找到想要的商品,而推荐商品则是网站根据用户所浏览商品来给用户推荐同类商品。三级界面则是商品详情与购买页。此外还应在网站每个界面都提供在线客服的小窗,使消费者在购物出现问题时随时都能与网站沟通。 许多人选择在网上购物除了品种丰富,性价比高等因素外,很大一部分原因是网上购物的方便快捷以及良好的售后服务,因此购物流程这个环节对于消费者的购物体验来说是至关重要的。大致的购买流程与其他购物网站相似,要注意的是在消费者的整个消费过程中,客服以及售后服务显得尤为重要,网站应该有24小时在线客服为消费者答疑。 根据云向南网站的定位,整体设计风格以简洁精致为主,网站的所有元素统一在版块中使版面整齐。但整个网站的设计如果太过规矩又会显得太沉闷,使消费者没有购买欲望,因此在设计时要考虑到如何使界面简洁精致又不至于单调无趣。在排版方式上,可设计版块的大小变化给整个画面增加节奏感。在色彩的选择上,整个网站的主色调搭配“云向南”logo的主色调来使用,商品图片可统一用深色灰色系或原木底来着重突出商品并增加商品的品|感,但食物类商品应使用白色来搭配。单是用黑白灰色系出现在整个版面中会使版面显得单调无趣,设计可以从广告条与促销版块的色彩入手,通过网站品牌理念整理出一组色彩,将其运用在广告条的背景中。整个版面要在保持完整性的同时尽可能少地出现元素,使版面给人以精致的感觉,因此商品信息设计在鼠标移动到图片后出现。图标设计应使用线条纤细的图标,纤细的线条往往给人现代,精致的感觉。 网站毕业设计论文:基于大数据分析的数码产品价格预测网站设计 摘要:在当前大数据火热的背景下,研究者都在思考如何应用大数据解决实际问题。文章在理解大数据思维下,设计了以数码产品价格预测、产品基本搜索功能和产品详情模块为主要功能的数码产品价格预测网站,其中重点介绍了如何实现数码产品价格预测功能。该功能的实现主要是利用分布式网络爬虫技术获取各大知名网站的数码产品价格,并利用模型对数码产品的价格走势进行预测。 关键词:价格预测;分布式网络爬虫;数码产品网站;大数据;数学建模 1概述 据《中国互联网络发展状况统计报告》显示,截至2016年6月,我国网络购物用户规模达到4.48亿,可见通过网上获取信息的人很多。在互联网+和大数据时代下,IT行业逐步成为人们热议的焦点,其发展也得到愈来愈多的人关注。而目前国内的IT类资讯网站大多没有预测产品价格这个功能,本文将着重研究价格预测的实现功能的实现。 2网站设计与开发的可行性与适应性分析 2.1从技术角度看 开发一个基于大数据的分析的数码产品价格预测网站需要大量的数据做支撑,这些数据可以通过各大电商平台进行获取。各大电商平台往往会将这些数据按照一定的格式展现在网站上,我们可以通过分布式数据爬虫技术将这些数据实时采集。数据爬虫是一种非常流行的数据采集程序,目前互联网上拥有大量的爬虫框架供我们使用,我们只需编写简单的代码便可以开始获取数据。当拥有海量数据后我们可以对各个商品进行建模,基于hadoop框架进行分布式运算,设计相关预测算法对数码产品价格进行分析并预测出价格的未来走势。 2.2从资源角度看 对于数码产品,互联网可以提供各种各样的信息,比如各大手机生产企业会在他们的网站上数码产品的配置信息、评测信息等。在网站建立的初期我们可以从这些网站获取大量的数据来填充我们的数据库。对于部分具有版权的数据,我们将采用外链的方式将原网站提供给用户浏览,这样可以节约开发资源,并让网站专注于价格预测的实现。 2.3从商业价值角度看 一个可以有效预测价格变化的网站是比较有市场前景的,目前互联网上充斥着各种各样的历史价格查看网站,但是大多没有可以对价格进行预测的网站。如果我们可以成功的预测价格走势,我们就可以引导消费,帮助消费者省钱,这也便是网站最大的商业价值。 3网站概述 网站以用户需求为出发点,利用网络爬虫、PHP、HTML5、JAVASCRIPT、MYSQL等技术设计开发。在网站里可以查询到参数、评测、价格和图片等关于数码产品的详细信息。网站的功能包括数码产品价格预测(预测到某款数码产品在未来一段时间内的价格)、信息查询(含有数码产品名称、各项参数、各角度拍摄图片等信息)、价格对比(及参数对比、图片对比和综合对比)等,目的是为人们提供一个简单易操作、具有现实意义的数码产品信息查询平台。网站技术框架如下图所示: 4网站设计 4.1网站主要功能设计 4.1.1产品价格预测模块设计 产品降价预测模块是网站的重点功能。用户可以通过网站查询某个产品的基本信息,并且能够得知该产品的历史价格走势和该产品在未来一段时间的价格走势,这对于比较注重价格的用户来说,便可以综合各类信息和自身需求,更加理性和有计划地选择性价比较高的产品。 网站利用分布式爬虫采集互联网各大平台的IT产品价格数据,形成一个较全面的价格走势图,再通过对产品价格进行建模,从建模结果中得到IT产品在未来一段时间的价格走势。需要说明的是,因为价格容易受到社会、经济条件以及国际等多种因素的影响,所以预测的价格走势会有一定的波动。另外,对于不同时期的价格预测也不同,短期内影响因素主要是数码产品的市场供应,一般采用指数平滑法。这种方法预测主要是靠历史价格数据逐步往后推导预测价格。对于较长时间,则采用二次指数平滑法较好,因为对于一些时间序列变化可能存在线性的趋势,这种方法的好处在于能减少预测值的滞后性。如果数据的变化受季节影响,预测方法应当采用温特线性季节性指数平滑较好,因为这个预测方法是根据季节的变化来进行价格预测,这样预测的价格更为准确。 4.1.2产品基本搜索功能设计 产品的搜索功能也是网站的基本功能之一。产品的搜索功能不仅仅只是简单的产品搜索,它是一个包括商品搜索、查看热门产品、查看最新产品、今日推荐等多模块组合成的一个大模块。用户通过这些搜索信息并结合自己需求,可以理性谨慎地对产品进行对比选购。换言之,产品搜索模块将完成对商品的导购功能。 4.1.3产品详情模块设计 产品详情页面包括很多内容,其子页面也非常多。其中包括:概览页面、具体参数页面、报价页面、点评页面、图片页面以及竞品对比页面等等,每一个页面的功能都不同,设计时将合理安排功能的布局,以方便用户获取自己所需要的资料。 4.2价格的采集与预测 4.2.1分布式网络爬虫 实现价格预测的前提是有大量的历史价格数据,所以W站利用分布式网络爬虫技术从各大网站采集数据,爬虫主要由两个模块组成: 爬虫引擎:分布式运行且完成下载网站页面内容,并将数据存入数据库的工作。 数据清洗:将下载下来的价格信息进行清洗处理,剔除无效信息和冗余信息。 分布式爬虫技术实现需要对于特定的网页编写用于分析其网站源码和获取信息的脚本代码,数据或许后再通过数据清洗去除掉不必要的数据信息,最后把需要的数据存放到数据库中保存。 4.2.2预测价格 在比较多种预测方法后,我们发现时间序列法较适合预测数码产品的价格。时间序列即是某些序列按照时间的先后顺序排列而成的一种特殊序列。若利用这组数列,应用数理统计方法加以处理,以解决实际问题,则称为时间序列分析法。时间序列分析是以时间序列为研究对象,分析序列的本质波动,探究其真实规律的一种定量分析法。在实际中,通常被用于预测未来现象或指标的波动情况。由于数据量庞大、涉及的商品较多,为了提高计算速度,预测模型需要构架在Hadoop等分布式平台之上。 5网站的开发 5.1数据爬虫程序 开发一个数据爬虫,需要用到scrapy框架,该框架是基于python语言编写的,用python语言开发程序最大的特点那就是简单易读。Scrapy框架非常的简单易用只需编写爬虫规则就可以开始高效获取数据,并且该框架是可分布式运行,速度可控,支持JavaScript,非常适合用来采集各大网站的数码产品数据,最重要的是该框架是免费而且开源的,故运用scrapy框架进行开发满足网站需要的爬虫系统。 5.2价格数据分析系统 对于海量的数据传统程序没办法很好的处理,传统的win-dows系统也很难有效的承载。故我们选用hadoop生态体系进行数据分析,该程序可以高可靠的运行在多台电脑上。为了程序可以长期稳定地运行,我们选择在linux上进行数据分析,这样的好处是系统稳定性强,硬件资源可以高效利用。 5.3网站搭建 和大多数网站一样,本网站采用BS(Browser/Server)架构,该架构具备以下几个特点:客户端电脑负荷大大简化、系统维护和升级成本低、同时也降低了用户的总体成本。 我们运用HTML、CSS、JavaScript开发网站前台页面,用PHP开发网站后台,MySQL作为后台数据库。网站运行在Linux系统下的Apache软件下,网站的所有软件均为免费软件,实现成本较低,也符合当下流行趋势。 6结束语 本网站是在大数据背景下建立的数码产品价格预测网站,着重在实现产品价格预测功能、提供报价资讯等内容。网站依托互联网数据建立,以满足消费者对价格预测和导购需求,未来还将继续完善研究工作,通过大数据分析提供个性化产品推荐、提供对数码生产企业的大数据服务、提供对消费者的购买预测功能。 网站毕业设计论文:基于Bootstrap的响应式校园电子商务网站设计 摘要:随着近年来互联网+概念的提出,互联网应用的发展达到了一个新的高潮。越来越多的传统行业试图通过互联网平台创造新的发展生态。其中移动互联网的占有量更是逐年攀升,为了满足不同移动终端的显示尺寸,响应式的页面布局应运而生。该文利用bootstrap工具设计响应式校园二手商品交易商城的前端。 关键词:Bootsrap;前端设计;校园二手商品交易商城 移动互联网是采用移动无线通信方式通过智能移动终端获取业务和服务的,而移动终端则包括了智能手机、电子书、平板电脑等。近年来,随着移动通信和智能移动终端的发展,更多的客户会选择移动互联网这样随时随地可以上网的方式,移动互联经济也随之高速发展。而传统的网页制作方式大多只适用于PC端的浏览器,在智能终端多尺寸的显示屏上的浏览效果却不尽如人意。 1响应式web设计的趋势 响应式Web的设计注重的是实现一个网站能兼容多个终端,通过媒体查询、弹性视觉媒体、流动布局的结合,实现兼容性网站创建,一个网站能够满足不同客户端用户需要。响应式Web设计能使客户端适应用户设备环境,智能化地适应大众的需要。 相对于传统网页设计方式,响应式网页设计能够为不同终端的客户提供更好的浏览体验,带来更多的经济效益;同时响应式网页设计也能够减少网站开发和维护成本,对于搜索引擎优化也更加友好。因此,越来越多的前端开发工程师选择响应式布局设计网页。 2 Bootstrap的优势 Bootstrap是由Twitter的设计师Mark Otto和Jacob Thornton合作开发的一款简洁、直观的用于前端开发的开源工具包。Bootstrap是基于HTMl5和CSS3开发的,它在jQuery的基础上进行了更为个性化和人性化的完善,形成一套自己独有的网站风格,并兼容大部分iQuery插件。 1)Bootstrap是响应式布局的。能够根据用户的终端设备进行自适应调整,提高用户的浏览体验度。 2)Bootstrap是移动设备优先的。从Bootstrap3开始,针对移动设备的样式融合进了框架的每个角落。更适应移动互联网快速发展的今天。 3)Bootstrap是易于学习的。只要具备HTML和CSS基础知识,就能够快速上手,对于高职院校的学生能够快速掌握基本技术,搭建一个极具设计感的完整网站。 4)Bootstrap含有丰富的组件。Bootstrap有丰富的HTML组件和JS组件,并且代码简洁,可以在其基础之上个性化定制开发。 3利用Bootstrap工具现校园二手商品交易商城页面 引入bootstrap框架,利用其布局容器、导航栏、表单、按钮、栅格系统、标签、响应式工具以及轮播插件,完成校园二手商品交易商城页面的制作。 4结束语 Bootstrap是一个开源框架,提供CSS布局组件和javascript组件,对于高职院校的学生更容易掌握,从校园二手商品交易商城的开发到后期维护阶段都可以让学生参与进来,也是增加学生的实践机会。
通信技术论文:通信技术在通信监控的应用 1构建通信电源集中监控系统 通信站通常分布在不同的区域,而通信电源集中监控就是将关键监控点设置在不同区域通信点的电源设备上,对电源设备运行参数进行实时检测,及时发现并处理故障,实现电源设备的智能化管理。通信电源集中监控系统主要由信息管理、网络传输、数据采集、数据存储四个方面构成。 2利用TCP/IP作为系统组网的通信协议 TCP/IP技术作为计算机网络技术、操作系统和程序设计的技术核心组成部分,能为网络提供数据包虚电路服务,确保数据传输的真实性和准确性。因此,TCP/IP技术的应用能很有效地推动的电源监控系统的发展。按照现阶段电源监控系统的发展情况来看,大多数电源监控管理系统的安装都采取将端口的串接点连入各通信点的前置机DDN通道,并且在每一个中心采取多串口卡的方式对DDN通道进行连接,虽然能很便捷地进行组网且节约投资成本,但也暴露出告警数据的丢失和响应时间延后的操作漏洞。众所周知,网络体系的核心技术是TCP/IP协议,引入了TCP/IP协议后不仅能很好地破除网络通信数据损坏、分组时间延后、分组信息丢失、传输信息的重复或混乱等问题,还能很好地解决通信电源设备的硬件故障和网络拥塞等尖锐性的难题。因此,将TCP/IP协议组网技术作为电源监控管理系统中组网方式将是必然的趋势。在现行的网络通信中对告警系统提出了越来越高的要求,甚至于苛刻,要求信息传递的绝对精确和及时,而在通过在电源监控管理系统中导入在TCP/IP协议并作为其通信协议,信息传递的精准性的难题就迎刃而解;如果在系统中再设定定时器,系统将重复不断地发现精准信息,一次传递不成功还将二次、三次多次传递,直至传递成功,能有效地防止由于操作系统本身的原因产生消息丢失。 3使用FTP用于文件的传输 客户机/服务器模式和对等网模式将是电源集中监控系统发展的方向。利用等网模式来简单阐明网络技术的应用,等网模式是将实时数据和历史数据在该端口的中心进行SU保存,并设定及时查阅功能,能随时调阅SU保存信息。SU保存时候看似复杂,许多开发商都认为如此高的运作功能必将需求超高科技和操作方法支撑,但SU保存却克服了这一难题,只要在信息收集的工作日,利用系统文件包将信息发生到SC,这样就能很简单地进入历史数据库里对数据进行保存。如需要传输对等网系统中SU保存的设备运行数据和历史数据,可以选择采取FTP方式进行的传输,既安全又快捷。因为FTP传输方法是在客户服务器模型的基础上进一步深化更新设计的,利用服务器在其中间建立连接网络,犹如在电源网络系统中建立了一套快捷的网络“高速公路”,确保了信息传输的快速准确性;同时,如要在电源监控管理系统中下载文件SU保存文件,必须要求使用者输入正确的注册名和口令,并将拒绝一切输入错误信息的客户的访问,切实有效地确保了电源集中监控系统的安全。 4使用HTTP提供万维网浏览 万维网(WWW)使用的是利用超级文本置标语言(HTML),通过用HTML编码一个文件,可以利用TCP/IP协议之上的超文本传输协议发送到地球上任何链接在internet的计算机。电源集中监控管理系统同样也可以提供Web的浏览功能,避免了工作人员的彻夜值守的状况,使得电源监控系统管理向智能化转变。而此智能化的管理模式,只需要在通信电源集中监控中心安装任何一台能提供TCP/IP拨号接入功能的计算机,用此计算机作为该系统的核心——Web服务器;这样,任意维护管理人员就可以在任何地点、任何时间,通过浏览器,远程登陆Web服务器,第一时间获取整个系统局域网上通信设备的运行状况和信息数据。系统管理人员利用管理员账号登陆服务器后,还可以随时随地地查阅和调看整套系统的运行数据和历史数据,如果输入的查询条件对需要的历史数据源进行查询,也能在第一时间查询出管理者需要的信息,有效提高监控效率,确保系统的平稳运行。 5结语 本文介绍了通信电源集中监控系统中网络通信技术的应用方法,结合网络技术特点及具体功能,阐明了网络通信技术在电源集中监控系统的重要性,并强调网络通信技术的革新必将影响通信电源系统今后的发展方向。 通信技术论文:浅谈通信技术人才培养路径 1通信专业人才培养方案创新思路 在系列产品开发过程中与企业进行项目合作,同行业一线专家一起进行技术开发,并共同进行课程开发和实验室建设,建立工厂化的专业实习实训基地;借助项目合作企业的连锁经营或者特许经营,所有学生自己制作的产品经检验合格后,都可以通过合作企业正式对外销售,达到产学合作的目的。从系统论角度研究,将人才培养系统设计分为顶层设计、中间层设计、底层设计三个部分。 1.1顶层设计—系统的结构设计 系统的结构设计可以设计为:信息采集、信息统计和人才培养方案设计的组织和实施部门为教务处,而实施部门为教学系部;课程标准设计的组织部门为教学系部,实施部门为相应教研室;课程教案设计与执行的组织部门为教研室,实施部门为教师,共同组成了教学系统。 1.2中间层设计—人才培养方案与课程体系设计 课程体系设计采用目标模式的任务分解的设计方法。基于目标模式的任务分解课程体系设计方法,目标分解然后具体化为任务,任务分解然后具体化为核心课程。这样来实现由宏观到微观,由抽象到具体的人才培养方案或课程体系设计过程。目标的实现要体现在具体任务的完成中,所以任务是目标的具体化。而任务的实现要体现到具体课程实现中,所以课程又是任务的具体化,如此完成课程体系的构造。实现目标的任务可以是不同的,这体现了异曲同工之效,因此就可在不同学校的同一个专业,通过任务设计的不同而体现各自的特色。人才培养方案设计中,总目标是提高运用知识解决实际问题的能力。该目标分解为基础能力目标、专业能力目标和社会能力目标。通过“系列产品(项目)驱动”、“校企合作、订单培养”等方式着重培养学生的专业能力;将社团、勤工助学、创业孵化基地等活动融入到社会能力课程模块,引导学生把情商相关理论知识用于实际过程,实现学生情商的提升,促进社会能力的培养;通过组织基础能力课程竞赛,将竞赛项目融入到课程教学全过程的方式,提高学生基础能力。这里的系列产品(项目)在具体设计时应该具有如下五个特点:①是在相关专业领域具有知识的综合性、可持续的技术先进性和一定竞争力的产品或项目;②具有完整的服务和使用功能且在关键部件上最好有自主知识产权;③通过一定的努力、协同和教师的指导,学生可以在三年内完成;④在设计、制作或开发上不需要投入过多资金;⑤在一定时间内具有良好的商业价值和市场前景。 1.3底层设计—课程标准设计 其主要的设计思路是:课程目标是教学生完成一个与课程相关的实际项目或任务。课程的组织是按照实际的项目或任务完成时的操作过程进行逐层的任务分解,以此构成有任务分解逻辑关系的实践系统,在此基础上,确定完成每个最底层的子项目或子任务需要的知识。这种设计保证了实践内容的系统性和完整性,而知识是根据最底层的子项目或子任务的需要确定的,它可能是不完整的或不系统的。 2产品或项目驱动描述 基于“无线传感网络控制模块系列产品”的开发流程,按照工程实际工作过程将开发流程分解成需求分析与系统设计、模块电路设计、PCB设计与制作、模块焊接安装调试、通信建模、模块控制与调试、开发应用等工序。然后将完成每一道工序的任务所需的技术和相关理论,设计一门或两门核心课程,并根据教育的规律,从基础到高级技能、从模块到综合系统安排教学内容。 2.1产品或项目的使用说明 1)系列产品概述。“无线传感网络控制模块”主要分为三个部分:控制模块、RF无线电发射模块和RF无线电接收模块,通过USB接口从计算机下载控制程序,利用串、并行的方式来发送数据信息、机器人控制信息及其他信息,从而实现远程无线遥控。 2)使用说明。以机器人为例,“无线传感网络控制模块”可以直接连接在控制板部分,机器人通过接口与RF无线模块通讯,使用RF无线模块发送数据就像通过串口发送数据一样,在一个简单的通信协议下可以实现多个机器人间的数据通信,组成无线传输网络。这样两个或更多的机器人在一起可以共享数据信息,如传感器信息,位置信息等,可以使多个机器人协同工作。RF信号的覆盖范围可达150米,这样便可通过无线传输网络实现远程机器人的控制。 2.2产品或项目的设计开发流程 “无线传感网络控制模块”系列产品,运用电路分析与设计技术、单片机技术、接口技术、传感与检测技术、通信技术、C语言编程技术、电子制板技术、生产工艺与品质管理技术,在通信技术专业生产领域具有知识的综合性,在技术上具有可持续的先进性和一定竞争力,有着良好的商业价值和市场前景。需求与功能分析,系统概要设计阶段:根据市场调研进行需求分析,产生需求规格说明书;根据需求分析进行可行性分析,产生可行性分析报告;由此进行确定产品的主要功能,根据产品功能需求对产品进行系统概要设计,建立系统的体系结构、进行模块划分,产生系统概要设计说明书;编写项目进度,进行项目管理。主要技术及相关理论知识:资料搜集与分析、项目管理技术、技术文档编辑规范等。模块电路设计阶段需对模块功能进行可行 性分析,据此设计电路,再根据工程计算结果、工程经验以及参考文献与技术手册选用合适的元器件,最后利用常用电子线路仿真软件对电路进行仿真,直至仿真结果满足功能需求。该阶段所需的技术与理论知识有:功能与可行性分析、元器件识别与选用、电路设计与仿真、文献查阅技术、电子线路知识、工程计算知识、电机控制知识。PCB设计与制作阶段需使用CAD软件进行电路的原理图绘制与PCB版图设计,若仿真结果正确,则输出PCB文件,根据PCB文件进行印制电路板的制作。该阶段所需的技术与理论知识有:CAD软件安装与使用、印制电路板制作设备的使用、计算机辅助设计方法与常用元器件库相关知识。模块焊接按照调试阶段需根据电路需要选购元器件,再进行电路的焊接,最后进行电路的硬件调试。该阶段所需的技术与理论知识有:电子产品制造技术、电子产品测量技术、电子产品调试技术、电子产品生产工艺知识、常用电子仪器仪表与电子产品焊装基本知识。模块控制与调试阶段需要对做好的模块电路进行控制程序的编写、编译、下载与调试。该阶段所需的技术与理论知识包括:单片机的C语言编程技术、编译与下载软件使用、软件调试工具的使用、单片机与接口技术等相关知识。通信建模主要构建无线通信传输模型,根据协议确定传输模式,进行编码算法设计。该阶段所需的技术与理论知识包括:信号与系统、通信协议、传输模式、软件调试工具的使用等相关知识。模块开发应用阶段需对整机电路功能进行分析,再根据功能进行编码算法设计、最后进行整机装配与调试,具体要求如下:(1)整机功能分析:根据需求规格说明书进行可行性分析,系统 架构设计、功能模块设计,并完成各部分相应文档的编写。该部分主要包括整机电路功能可行性分析、整机电路设计等方面的内容。(2)源代码开发与下载:是对系统功能的实现,主要进行程序的编码、算法实现、功能测试。为实现系统的功能此阶段所需的知识为:C语言程序设计、单片机应用技术、传感与检测技术等。(3)整机装配与调试:系统测试阶段主要是针对前段编码设计阶段模块单元测试和集成测试。测试所需的理论知识和技术为:测试计划、测试工具、整机电路装配与调试测试文档的编写、测试过程管理等。 3结束语 教学改革不是空中楼阁,需要进行大量的实践和探索,在总结经验和教训中前进。当然还需要一些细化原则进行配套支持才能得以实施,这就需要学校主管教学的职能部门的支持和配合。相信通过改革的进行,会使通信人才创新能力培养有较大的提高。希望本文提出的改革方案能对高校通信专业改革具有参考意义,对其它领域也有借鉴之处。总之,大中专院校应落实“教育以人为本”的指导原则,根据形势的发展和用人单位的反馈调整培养计划和培养方式,力争实现通信专业基础扎实、专业知识既精又通、理论与实践并重、综合素质高的培养目标,让学生学有所长、学有所用,真正将通信专业学生培养成为应用型技术人才,届时将出现学生、学校和用人单位三方受益的局面。 通信技术论文:对于3G移动通信技术的若干思考 飞速发展的科学技术给信息领域带来一次彻底的革命,随着信息产业部3G 牌照的正式颁发,3G 移动通信业务在全国各地的通讯运营商中逐渐开通。3G 技术将日益普及和推广。 1 3G的含义 第三代移动通信技术3G,是英文3rd-Generation的简称,作为新一代移动通信系统,它能够将无线通信与国际互联网等多媒体通信相结合。在不同的环境中支持不同的传输速度,比如在行车、室外和室内的环境中,3G能够分别支持不低于144kBps、384kBps以及2MBps的传输速度。3G指的是支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,其无线技术包括诸多方面,例如射频信道参数,信道编码及纠错技术、多址/双工方式、小区复用、调制技术、帧结构、应用频段、物理信道结构和复用模式等。随着科技的发展,未来3G系统所采用无线技术具有较好的网络灵活性和全覆盖能力,并且具有高频谱利用率,能够适应多业务环境。 2 3G无线网络技术 目前,移动通信不断推出新的业务要求,用户数量持续增加,所以现有网络容量和频率资源已经难以满足未来业务的发展,为提升移动通信网络的负载能力,必须在空中接口中改变调制方式和技术体制。以CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA为代表的新一代CDMA技术将为3G无限接入所采用。 2.1 CDMA无线接入能力 CDMA2000 EV-D0在1.25MHz标准载波中不支持话音,而是在单独的载波上提供分组数据业务,可以支持平均速率为600kbit/s、峰值速率为2.4Mbit/s的高速数据业务。因此,为实现给用户提供分组数据业务和话音业务,CDMA2000 EV-D0必须与CDMA20001X互为补充。当IX/D0双模终端工作在D0网上,通过监听1X网的寻呼信道,我们可以防止错过话音呼叫。所以,该技术体系要求与原有2.5G提供话音业务的网络叠加,来实现话音和分组数据业务。CDMA2000EV-DV可以在一个1.25Mhz的标准载波中,可兼容IS-95和CDMA2000 1X终端,能够同时提供话音和最高速率可达3.1Mbit/s的高速分组数据业务。这种技术体系在同一网络上完整的支持话音与分组数据业务的并发功能。 2.2 WCDMA无线接入能力 WCDMA标准由3GPP组织制订,由2G的GSM发展而来, 目前已经有R99、R4、R5、R6、R7五个版本,其中的R99版本已经稳定, 目前处于完善过程中。R99版本空口采用WCDMA技术,核心网分为分组域和电路域,分别支持数据业务和话音业务,最高可达384kbit/s的下行速率。 2.3 TD-SCDMA无限接入能力 目前,TD-SCDMA标准采用的是中国无线通信标准组织制订的TSM标准,同样由3GPP组织制订。所谓基于TSM标准的系统,其实质是在GSM网络支持下的TD-SCDMA系统。TSM系统的基本中心思想是在GSM的核心网上使用TD-SCDMA的基站设备,其A接口和Gb接口与GSM完全相同,只需要对GSM的基站控制器进行升级。一方面,对于GSM系统容量不足,尤其是在高密度用户区容量不足的问题,可以凭借3G的频谱来解决;另一方面,可以为用户提供初期最高达384kbit/s的各类数据业务,因此,对已有GSM网的运营商来说,基于TSM标准的TD-SCDMA系统是一种很好的选择。 3 3G的核心应用 3.1 宽带上网 作为3G的一项非常重要的功能,宽带上网已经是我们日常生活的一部分,使用宽带我们可以写博客、收发语音邮件、搜索、聊天、下载图铃等。目前,很多人认为要实现手机上的这些功能应用,需要等到3G时代,其实不然,目前的无线互联网门户也已经可以提供诸如微播等多种互动功能。3G时代来了,虽然目前的GPRS网络速度还差强人意,但手机变成小电脑已经不再是奢望了。 3.2 手机办公 随着带宽的逐步增加,手机办公日益盛行。手机办公为职场人士提供了极大便利,使用手机上网,人们可以随时随地访问政府和企业的数据库,完成包括移动办公、移动执法、移动商务等等诸多方面的办公功能。传统的OA系统受到局域网的制约,与其相比,利用手机办公极大地提高了办公和执法的效率,因为办公人员可以随时随地与单位的信息系统保持联系,进行实时办公和处理业务。 3.3 视频通话 3G时代的到来会使得视频通话和语音信箱新业务成为通信技术的主流,随着3G的普及,语音通话资费会随之降低,而快速直接,视觉冲击力强的视频通话亦会飞速发展。在当今的3G时代,作为国外最为流行的3G服务之一,手机的视频通话功能越来越受青睐。科技飞速发展的今天,通过腾讯QQ、MSN的视频聊天功能,和异地的亲朋好友“面谈”已经成为一种时尚。借助于3G网络的高速数据传输,3G手机用户也可以“面对面”地聊天了。当你用3G手机拨打视频电话时,就可以直接面对手机,戴上蓝牙耳麦或有线耳麦,在手机屏幕上的对方影像进行面对面的谈话,而不再是把手机放在耳边,只是倾听对方了。 3.4 手机电视和无线搜索 3G时代,手机流媒体软件会成为使用最多的手机电视软件,手机流媒体软件的使用使得手机电视的视频影像更加流畅,画面质量亦不断提升,技术瓶颈得以突破,真正实现大规模的推广和应用。与此同时,对手机用户来说,随时随地用手机搜索将会变成更多手机用户一种平常的生活习惯,因为无线搜索能够让人快速接受,是比较实用的移动网络服务。 3.5 手机音乐 众所周知,日本的无线互联网发展相对成熟,其最为亮丽的一道风景线便是手机音乐,通过手机上网下载音乐的用户高达电脑用户的50倍。3G时代,手机音乐的实现同样简单,只需安装一款手机音乐软件,我们就可以通过手机网络,随时随地让手机变身随身音乐播放器,轻松收纳无数首歌曲,想听什么就听什么,下载速度更快,几乎不耗费流量。 3.6 手机购物 对于很多人来说,相对于淘宝购物的经历,手机商城还很陌生。其实,在3G时代,手机上网用户的最爱便是移动电子商务。现阶段,绝大多数的日、韩手机用户都已经习惯在手机上消费,即使是购买诸如洗衣粉、大米等基本日常生活用品也离不开手机。有关资料显示,中国未来手机购物将会是一个极大的市场,手机用户只要开通GPRS服务,就可以通过手机浏览各种商品信息,并在线支付购买产品。高速3G呈现的高质量图片与视频会话能极大地拉近消费者与商家的距离,提高消费者的购物体验,让手机购物变得更实在,更时尚,更方便。 4 结论 相对于2G,3G无论在声音上,还是数据传输的速度上都大大提升,它能够在全球范围内更好地实现无线漫游,提供多种信息服务,包括电话会议、网页测览、电子商务等,并处理多种媒体形式,比如图像、音乐、视频流等。在信息时代中,无论是商家的竞争,技术的革新还是时代的变幻,都预示着我们的生活在不断进步。2l世纪的一个必争之地 无疑是信息。作为其中应运而生的一个产物,3G技术正在越来越多的改变这我们的生活。 通信技术论文:分析计算机技术对通信技术的促进发展及影响 1引言 20世纪是科学技术发展史上科学技术发展最迅速的世纪。特别是计算机技术的发展更是迅猛,在很多领域,计算机技术都得到了广泛的应用。在计算机技术发展的过程中,特别是计算机软件系统发送信息和接收信息方面,对通信能实现资源共享及相互交换信息方面有了更大的促进发展作用。如果说通信技术的诞生和发展和计算机技术密不可分的,那么在通信技术发展的很多发面的发展,计算机技术是有着不可忽视的促进作用。 2 、计算机技术 计算机技术[1]是计算机领域中所运用的技术方法和技术手段。它研究的范围非常广泛,通常分为计算机硬件、计算机软件、计算机通信以及计算机接口等几个方面。计算机技术包括:计算机技术包括: 运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPU设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。 2.1 计算机硬件 计算机硬件有五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器:计算机出现的初期,主要是应用于工程技术和科学计算方面,比如人造卫星轨迹计算,导弹发射的各项参数的计算,房屋抗震强度的计算等。 控制器:计算机控制器是计算机的心脏,控制器就是控制部件,而运算器、存储器、外围设备相对控制器来说就是执行部件。控制部件与执行部件的一种联系就是通过控制线。控制器是整个CPU的指挥控制中心,由指令寄存器、程序计数器和操作控制器三个部件组成,对协调整个电脑有序工作极为重要。指令寄存器用以保存当前执行或即将执行的指令的一种寄存器。 存储器:它是计算机的重要组成部分,分为计算机内部存储器简称内存和计算机外部存储器简称外存。从功能上把内存储器分为读写存储器RAM、只读存储器ROM两大类。计算机外部存储器一般有硬盘、软盘、光驱。 计算机输入设备:简单来说就是将外部信息输入到计算机内部的设备,键盘,鼠标,扫描仪,话筒,摄像头等都是输入设备。计算机输出设备:输出设备的功能是将内存中计算机处理后的信息以能为人或其它设备所接受的形式输出。输出设备种类也很多.计算机常用的输出设备有各种打印机、凿孔输出设备、显示设备和绘图机等。打印机和显示设备已成为每台计算机和大多数终端所必需的设备。 2.2 计算机软件 计算机软件:是指计算机系统中的程序及其文档。软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户,为了使计算机系统具有较高的总体效用,在设计计算机系统时,必须通盘考虑软件与硬件的结合,以及用户的要求和软件的要求。它包括计算机程序和计算机文档。 计算机程序:指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列,或者可被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列[1]。计算机程序是有一系列机器指令组成的,指令的功能就是要计算机执行某种操作的命令。 计算机文档:在计算机软件中,文档就是文件。一般将word、excel等文字编辑软件产生的文件叫做文档。 3 通信技术 到目前为止,通信业务的种类繁多,通信工具与日俱增。但是,通信就是的目标却一直不变:穿越时间、空间实现无失真的信息传输,通俗地理解为,通过通信网络准确、快速、方便、安全地把各种形式的信息从发信点传输到接收点。 3.1 通信技术的发展历程 人类进行通信的历史已很悠久。早在远古时期,人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。19世纪中叶以后,随着电报、电话的发有,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的巨大变革,实现了利用金属导线来传递信息,甚至通过电磁波来进行无线通信。从此,人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式,用电信号作为新的载体。1837年,美国人塞缪乐.莫乐斯成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。1875年,苏格兰青年亚历山大.贝尔发明了世界上第一台电话机。1946年,美国人罗斯.威玛发明了高灵敏度摄像管,1977年美国、日本科学家制成超大规模集成电路。 3.2 现代通信技术的发展 随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起,用户也因此有理由期待这种第四代移动通信技术将会给我们带来更加美好的未来。随着移动电话迅猛发展,用户增长迅速,传统的通信模式已经不能满足人们通信的需求,在这种情况下就出现了GSM通信技术,该技术用的是窄带TDMA,允许在一个射频(即“蜂窝”)同时进行8组通话。针对GSM通信出现的缺陷,人们在2000年又推出了一种新的通信技术GPRS,该技术是在GSM的基础上的一种过渡技术。在这之后,通信运营商们又将推出EDGE技术,这种通信技术是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术,因此也有人称它为“二代半”技术,它有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准,它允许高达384KbPs的数据传输速率,可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。在上述通信技术的基础之上,无线通信技术最终将迈向4G通信技术时代。 4、计算机技术对通信技术的促进发展 现代通信技术的一个重要特点是计算机技术与通信技术的紧密结合。在计算机技术迅速发展的技术上,对现代通信业也有更好的促进作用。计算机通信技术和信息技术更好地诠释了计算机技术对通信技术的促进作用。 4.1 计算机通信技术 计算机通信是一种以数据通信形式出现,在计算机与计算机之间或计算机与终端设备之间进行信息传递的方式[2]。它是现代计算机技术与通信技术相融合的产物,在军队指挥自动化系统、武器控制系统、信息处理系统、决策分析系统、情报检索系统以及办公自动化系统等领域得到了广泛应用。计算机通信属于通信领域的理论知识,以及各个层次、TCP/IP协议,等有关计算机辅助通信的东西,计算机通信属于更细一层的划分,但也比较抽象。简单的计算机通信,只需通过计算机或终端设备的串行口或并行口,用电缆将其联接起来,就能进行数据传输,这通常是近距离的通信。而远程的复杂的计算机通信则是在计算机通信网络系统中进行,多台计算机和通信联接设备按一定规则组合起来,通过不同的通信介质(分组数据交换网、电话线路、卫星信道等)来完成数据的传输。一个计算机通信系统由数据终端设备(DTE)、数据通信设备(DCE)、传输信道及通信软件几部分组成。 4.2 信息技术 信息技术主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的 总称。它主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。信息技术的应用包括计算机硬件和软件、网络和通信计算机应用软件开发工具等。计算机和互联网普及以来,人们日益普遍的使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息(如书籍、商业文件、报刊、唱片、电影、电视节目、语音、图形、摄像等)。信息技术代表着当今先进生产力的发展方向,信息技术的广泛应用使信息的重要生产要素和战略资源的作用得以发挥,使人们能更高效地进行资源优化配置,从而推动传统产业的不断升级,提高社会劳动生产率和社会运行效率。 4.3 计算机技术对通信技术的促进发展前景 在计算机硬件和计算机软件的不断发展中,特别是计算机网络技术的发展,使通信技术充分发挥计算机资源利用率和实现大范围资源共享的有效途径[3]。同时在计算机技术的信息处理方面,通过通信技术能够把分散的信息更好地集成起来。在“信息高速公路”的进展工程中,计算机技术为通信技术的发展提供了强大的技术后盾,在传递图像、文字和声音的过程中,计算机技术有着独特的技术优势。 5 结语 目前,计算机通信是通信技术发展的基础,也是未来信息时代的一项重要的信息基础设施,它主要是提供一个高速、高效、统一的全球性通信环境;计算机技术中网络就是和多媒体技术的发展为这一实现提供了主要的技术支持。未来的先进网络技术和应用的发展方向,就是进一步发展新一代光纤传输技术的高速数据网,计算机技术会提高和加速这一技术的发展。 通信技术论文:对智能电网及通信技术探究 一、智能电网的运作特点 一是具有自愈的功能,可以让电网在稳定的环境下运作。在运行的过程中会出现许多因素,这些因素会直接影响运作过程,而智能电网能够很好的处理这些问题。首先对其进行评估,然后及时的向工作人员反馈,最后充分利用自己的智能技术对系统的故障进行排除和诊断,最终达到修复的成果。集市是在出现一些规模大,甚至严重的故障时也可以进行修复。二是电网的运行除了对社会效益有很高的要求,经济效益也是重要的一部分。要想是实现经济效益就必须依靠智能电网良好的兼容性和集成性。智能电网的不同数据的兼容的实现需要依靠信息技术和通信技术,不同的数据实现兼容了就可以实现智能综合能力。各种数据兼容的实现可以实现各种电源和微电源的接入,这样就可以满足用电户各种各样的用电要求。此外,智能电网还可以实现对信息的高度集成和共同的分享,这一功能的实现主要是依靠运用高科技的信息和以及通信技术平台。 二、智能电网应用信息及通信技术的关键问题 上文已经提到信息和通信技术是智能电网的核心技术,这两种核心技术的使用帮助智能电网更好的运行。因此,国家电网的有关部门重视其的同时,应加大对其应用问题的研究,在此基础上才可以实现智能电网的良好运作和发展。那么,智能电网应用信息以及通信技术存在的重要问题有以下两点。 1.层次模型的构建以及标准体系的设计 智能电网是一个复杂的系统,其中涵盖了许多的子系统和孙系统,还有许多的子模块。因此,智能电网的实现必须建立在对这些内容的分析上,建立在层次模型和标准体系的设计工作的实现上。首先,工作人员要对电网的每个模块做到熟悉和掌握,并且要做详尽的分析和划分。然后,对每一个模块的作用要仔细的研究,对运行的特征也不能忽视。对每个模块的各类信息和作用都熟练的掌握后,就可以在这些信息的基础上进行切实合理可行的层次模型的构建。这些模型是通信模块应用的基础,可以为电网的全部功能提供一个良好的通信作用。电网设计人员在工作当中还要对智能电网实施优化,做出调整,这样才能让电网在高效的状态中运作,才能使电网的每个环节都处于最佳运行的状态。 2.通信网络的优化以及安全防护的布置 近些年来,科学技术取得的良好的发展,计算机信息技术、传感技术与通信技术做到了很好的配合。智能电网的实现还必须提供一个良好的通信网络环境,实施一些安全保护的措施。其一,设计人员应充分的利用电网运行中的其他信息技术,用这些信息对计算机网络以及信息的传感网络进行组网的组合。在此基础上,能够实现通信网络在计算机的信息处理平台环境中运行,且各种数据的科学处理也将会实现。最终,及时有效地传递信息这一目的就会达到。其二,为了避免运行故障的出现,需要工作人员设置一些网络的安全防护措施。例如:智能电网设置网络防御系统。 三、结束语 未来电网发展的主要趋势是智能网络电网,而智能电网的核心组成部分便是信息技术和通信技术。因此,只有对这两种技术加以研究和分析,才能提高智网络的水平。 通信技术论文:对通信技术在电力系统的应用分析 一、电力应急通信中VSAT卫星通信的应用范围 (1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSAT卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延 二、电力应急通信中VSAT卫星通信组网方案 (1)县调范围VSAT网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSAT网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSAT系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSAT网络通信系统。(3)省级系统VSAT网络方案。省级系统内厂站VSAT网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSAT通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。 三、电网VSAT卫星应急通信建设实例 在国网公司VSAT卫星应急通信网络的建设当中,组网方案主要采用的是以省公司统一VSAT网络平台方案(即:采用分层、分区域架构形式)。省信通公司范围内,在省调控中心建设中心站/主站,各个厂站建设子站系统(主要设备为便携小站和车载站),通过中心站/主站与每个子站直接通信,构成星状卫星通信网。网络结构如图1所示。主站系统是利用卫星运营主站,卫星带宽资源是利用租用的亚太5号卫星Ku波段转发器资源。中心主站至220kV变电站卫星通信电路开通,使通道具备了应急条件下为电网提供可靠通信通道的条件。这使整个电网的电力通信系统在运行时更加稳定和可靠,保障电网安全抵御自然灾害的能力将会得到质的提升。 通信技术论文:通信技术课程建设与实践研究 一、现代通信技术授课体系及现状 对于民办学院的“现代通信技术”的授课对象来说,涵盖的专业非常广泛,不仅有理科出身的计算机科学与技术(计算机通信)、通信工程(嵌入式系统开发),还包括文理兼有的电子商务、信息管理与信息系统,以及纯文科的英语,市场营销、市场营销(物流),且包括每年专升本的市场营销和电子商务这两个经管类文科班。在实际授课过程中,课程组教师由于具备较深的数学基础知识,往往在讲授的时候觉得授课内容非常简单,而实际上,很多同学采用文科的“抄背记”的机械方法,往往对一些看起来非常简单通信知识都无法理解,在最终的考试中都全部暴露。由此,课程对经管类专业的学生的接受程度与教师过于主要技术细节的教学法之间产生了较大的隔阂。 二、东西方教学模式的对比 笔者由于长期在纽约理工大学(NYIT-NUPT)从事计算机通信的教学,对东西方的教学之间的不同有深刻的感受。主要差异化体现在以下三个方面:学生、教师、环境。学生差异:东方的学生更害羞、更“内敛”,不爱发言,不爱提问题;西方的学生活泼、主动、希望能发言、爱当场提问题。教师差异:西方的教师由于是雇佣制,除非是终身教授,都需要经过学生的综合评估(Evaluation),才能获得每个学期(Semester)的职位,东方的教师大都没有这个问题。环境差异:西方的行政人员是为教师和学生服务的,行政人员会主动完成许多冗余的事务,让教师和学生更专注与教学内容本身;东方的行政人员主要是用来完成“管理”功能,教师和学生需要处理的表格和文档比较多,在形式和格式上要求更“严格”。 三、构建立体化的人才培养方案 在历经多年的教学实践和摸索中,伴随着网络新技术的应用、多煤机技术、实验设备的引入。对“现代通信技术”的授课建设了立体化的人才培养方案,理念是“立足课堂,素质培养”。具体分为三大建设模块。 (一)充满人文特色课堂教学 课堂教学是教学中最具面对面特色的一部分,“现代通信技术”首先将“生动第一课”作为授课内容,将当前最新的技术以多媒体的方式播放出来,以同学们身边使用的通信产品终端入手,极大提高了同学们对后续课程的兴趣。在日常授课中,鼓励教师“走下讲台,走入学生”,以丰富的语言、特色的表情将知识点演绎。选择具有人文功底的青年教师,将教材上枯燥的文字变成生活中可以比喻的案例。授课内容上也做了较大的删减,比如光纤通信中删去光纤等物理理论,卫星通信中删除多种调制方式,移动通信中的无线信道特性等等,以及3G、4G技术中的扩频、跳频等原理。注重在系统整体应用和应用前景。图1立体化教学培养体系要求课堂设置主题讨论,比如“传感网技术”“物联网技术”“无线身体网”,指定学生实现做好主题研究,完成主题讲座(Presentation),不注重技术细节,主要从应用和接口的角度讨论对将来社会的作用,社会的推动。互动性的环节增强了学生的参与程度,当场的即时提问和评点打分激发了学生的竞争的斗志。 (二)以应用验证体验为主的实验教学 实验教学时最能将理论与技术结合起来的,“现代通信技术”将课内实验方案设计为操作性强、体验感高的验证型实验,比如对“SIP交换机的通信”,“基于中间件的呼叫中心平台”,“3G通信过程”,避免的过多技术细节的干扰,给文科基础的经管类学生以感性直接的体会;同时,在实验报告的文档撰写上,引入“华为公司”的文档规范格式,强调文案处理的标准化。为将来大部分可能从事通信行业项目助理的同学打好严谨细致的行为习惯。 (三)以网络课堂视频的在线式教学 手机网络时代无法避免,在无法劝阻经管专业学生少用不用手机上网之后。课程组将每个章节,每个知识点做成主题视频,并配置重要知识点的讲解。对于一些脱课的学生,可以通过网络课程弥补缺课的损失,对应要求上进的同学,将知识点的精要可以巩固提高。实时在线的网络课堂提供了论坛,完成在线答疑(学生和教师都可以代为回答),模拟测试题,一些无法用实际设备操作的技术通过制作的Flash课件展示给同学。从实践结果看出,网络课堂的点击量通常在授课人数的6~10倍左右。由此,以课堂、实验、网络课堂三大主体的立体化教学建设中,“现代通信技术”课程实践取的较好的效果,经管类专业的学生从内心不再排斥这个“专业”课,督导组和专家旁听也得到了很好的响应。 四、引入创新型的过程考核标准 作为以素质教学为核心的新课程改革 ,“现代通信技术”引入西方的全过程考核模式。即不再一张试卷定终身,考核整个教学的过程。其中考勤部分每周计次1分,15周教学共15分,更注重在工程实践(ProjectPractice)的考核权重。学生是主体,教师是为之服务的,作为具有通信行业色彩的南京邮电大学通达学院,以“现代通信技术”课程体系为依托,遴选具有较高人文功底的授课组,为非通信专业的文科出身的经管类学生涂抹上了一缕“通信人”的色彩。 通信技术论文:4G通信技术无线网络安全通信的研究 在4G移动网络系统中,多种无线通信技术得到了融合应用,继而给人们带来了速率更高和干扰更小的通信环境。然而,4G通信技术的安全缺陷的存在,却给人们带来了较大的困扰。因此,有必要对基于4G通信技术的无线网络安全通信问题展开研究,继而更好地促进无线网络通信技术的发展。 1基于4G通信技术的无线网络安全通信的问题 1.1移动终端的安全通信问题 由于需要接入多种系统,4G移动终端形式也更加多样化。为了个人更好地接入网络,4G移动终端可以为用户提供个性化的服务,并且支持安全保障、视频通话等功能。而为了达成这一目的,4G移动终端需要适应较高的速率和宽带需求,并且具有物联网功能。但随着用户数量的逐渐增多,目前的4G移动终端与用户的关系变得更加紧密。而在这种情况下,需要移动终端的存储计算能力得到不断提升,并且需要面对更多的可执行的恶意程序。所以,面对破坏力更大的恶意程序,移动终端的抵抗力将变得越来越弱[2]。因此就现阶段而言,4G移动终端上的安全隐患越来越多,通信接口防护不严、手机病毒攻击和操作系统漏洞等问题都可能影响无线网络的安全通信。 1.2网络链路上的安全问题 在实际应用的过程中,基于4G通信技术的无线网络是一个全IP网络,需要接入2G、3G、蓝牙、WLAN系统、无线系统、广播电视和有线系统等多个通信系统。而在此基础上,还需要实现各个通信系统之间的网络互联。但是,目前的互联网络、4G系统和无线网络的发展都过于迅速,继而使无线或有线链路上的安全问题得以显现出来;一方面,网络链路的数据被窃听、修改、删除和插入的行为更加密集,继而使网络的安全性遭到了考验。另一方面,目前链路的容错性不高,容易因无线网络结构不同而造成数据传输错误。再者,运营商借由服务网络扣取用户接入费用的现象屡屡发生,但网络链路还无法发现这种诈骗行为。此外,4G无线终端会在各个子网中移动,而网络链路必须要经过路由器或网关才能实现网络互通。因此,在用户数量不断增多的情况下,网络链路的负担将更重,继而难以实现网络的安全连接。 1.3网络实体认证的安全问题 在网络实体认证方面,无线网络和有线网络都没有给予足够的重视。在这种情况下,网络犯罪的实施将更加容易,并将引发一系列的法律纠纷问题。所以,人们需要了解网络实体认证的重要性,并将这种认证落实下去。但就目前来看,4G网络实体的认证将受到一些因素的影响,所以无法得到落实。一方面,国内的互联网用户数量较多,所以网络实体认证是较为复杂的工程,难以在短时间内实现;另一方面,国内互联网的发展尚不够成熟,相关的技术也无法满足互联网的发展需求,继而给网络实体认证带来了一定的困难[3]。此外,目前国内的无线网络类型过多,网络模式无法固定,因此无法随时实现网络实体认证。而在网络实体认证无法落实的情况下,网络实体上将出现较多的安全问题,继而影响4G通信网络的安全使用。具体来讲,就是在进入网络时,攻击者可以伪装成合法用户进行网络攻击。而无线网络的信道接入数量和带宽有限,所以这样的攻击有很大几率可以成功进行网络安全的威胁。同时,也有一些攻击者可以利用空中接口非法跟踪网络用户,继而完成用户信息的盗取或破坏。另外,一些用户对4G网络为其提供的服务和资源采取了不承认的态度,而这样的行为同样会影响网络的通信安全。 2基于4G通信技术的无线网络安全通信措施 2.1做好移动终端的防护 想要为4G移动终端提供一定的安全防护,就要做好系统的硬件防护。一方面,需要进行4G网络操作系统的加固。具体来讲,就是使用可靠的操作系统,以便使系统可以为混合式访问控制功能、远程验证功能和域隔离控制功能的实现提供支持;另一方面,需要使系统物理硬件的集成度得到提升,以便使可能遭受攻击的物理接口的数量得以减少[4]。与此同时,则需要采取增设电压检测电路、电流检测电路等防护手段,以便进行物理攻击的防护。此外,也可以采取存储保护、完整性检验和可信启动等保护措施。 2.2建立安全体系机制 为了解决4G网络的安全通信问题,首先要建立无线网络的安全体系机制。具体来讲,就是在考虑系统可扩展性、安全效率、兼容性和用户可移动性等多种因素的基础上,采取相应的安全防护措施。一方面,在不同的场景进行网络通信的使用时,就可以通过制定多策略机制采取不同的安全防护措施。比如在进行无线网络登录时,就需要通过验证才能接入网络;另一方面,可以通过建立可配置机制完成移动终端的安全防护选项的配置。具体来讲,就是合法用户可以根据自身需求选择移动终端的安全防护选项;再者,可以通过建立可协商机制为移动终端和无线网络提供自行协商安全协议的机会,继而使网络的连接更加顺利。此外,在结合多种安全机制的条件下,可以建立混合策略机制确保网络的通信安全。比如,可以利用私钥使网络通信系统的切换更加及时,并利用公钥确保系统的可拓展性,继而使私钥和公钥的作用较好地结合起来[5]。 2.3采取入网安全措施 在入网方面,需要采取一定的入网安全措施,继而确保无线网络的通信安全。首先,在通信传输的过程中,需要在移动终端和无线接入网上进行传输通道的加密设置。而根据无线网络系统的业务需求,则可以在无线接入网和用户侧进行通信方式的自主设置。此外,也可以通过专用网络实现物理隔离或逻辑隔离,继而确保数据的安全传输[6];其次,在无线网络接入的过程中,需要完成辅助安全设备的设置,并采取有针对的安全措施,从而避免非可信的移动终端的接入。而在移动终端和无线接入网之间,则需要建立双向身份认证机制。在此基础上,则可以通过数字认证确保移动终端的安全接入,或者利用高可靠性载体进行移动终端的接入;再者,面对移动终端的访问行为,需要采用物理地址过滤和端口访问控制等技术进行无线接入网的访问控制。而结合无线接入设备的实际运行情况,则可以进行统一的审计和监控系统的构建。在此基础上,则可以进行移动终端异常操作和行为规律的监控和记录,继而使无线接入网的可靠性和高效性得到保障;最后,在无线接入网上,还要利用安全数据过滤手段进行视频、多媒体等领域的数据的过滤。而这样一来,不仅可以防止黑客的攻击,还能够在一定程度上防止非法数据进行接入网的占用,继而使核心网络和内部系统得到更多的保护。 3结语 4G移动通信技术的应用给人们的日常生活带来了更多的便利。但在应用基于4G通信技术的无线网络时,除了享受网络给人带来的丰富的体验,人们也需要认识到一系列网络通信安全隐患的存在。因此,相关研究者应该加快对基于4G通信技术的无线网络的安全通信问 题的研究,以便在为人们提供便捷的通信的同时,也给人们的通信安全提供一定的保证。 通信技术论文:超文本与通信技术新闻传播学论文 对于初民来说,自然界中并没有他们固定的家园。当然,我们也可以认为其时是“处处无家处处家”。对后世游牧民族宛如家常便饭的迁徙,初民本是习以为常。为了追踪受伤而逃窜的猎物、寻找食物的来源,或者为了躲避可怖的猛兽、洪水、森林大火,初民不断改变自己的聚居地。直至农业有了一定程度的发展,定居才在人类生存方式中成为寻常事,“家园之思”也是在这样的背景下诞生的。定居固然使人类的生活相对安定,但也在相当大的程度上限制了定居者的眼界。因此,萌生了一种新的倾向,即对漫游的追求。随着人类活动范围的扩大、媒体世界的发展、社会群体的分化,漫游的涵义渐渐扩展为力图获得相对于物理时空、心理时空和社会时空的自由。不论在哪种意义上,它都有赖于通信技术的支持。当今的上网是人类漫游的新途径,漫游的前景则取决于通信技术的新突破。 一、通信技术与漫游 “漫游”指的是随意遨游。元结有诗云:“漫游无远近,漫乐无早晏。”①在我国古代,所谓“游”至少有三种含义,即外游、内游与交游。因此,我们可以从三种不同的角度对漫游加以考察。人类早就有关于扎根和漫游的不同考虑。“根”是血缘的,也是地缘的。扎根的倾向在农业社会中占上风,真正有条件外出漫游的只是有闲、有钱、有权的少数人。为生活所迫而离乡背井者并非从事漫游,而只能说是外出谋生。真正有条件内游天下的也只是少数人,因为大多数人难以接触或者拥有大量文本。至于交游,人们各有各的圈子,这是受一定的身分限制的。在工业化的过程中,电信技术的普及使外游变得便利,报刊、广播、电视的普及使内游平民化了。以计算机网络为代表的当代信息科技循此再进一步,促进了交游的虚拟化。 1.通信技术与外游 刘勰指出:“若乃山林皋壤,实文思之奥府。……然屈平所以能洞监风骚之情者,抑亦江山之助乎!”②古代文论里的“游”,首先是指“外游”,即人相对于自然环境的运动。这种运动对于开阔文艺家的眼界无疑是大有裨益的。古人不乏相关论述,例如,陆游说:“君诗妙处吾能识,正在山程水驿中”③;杨万里也说:“闭门觅句非诗法,只是征行自有诗。”④尽管如此,由于交通不发达等缘故,古人虽有外游之愿,但亦颇觉外游之难,所谓“蜀道之难,难于上青天”,就是因地理障碍而产生的感慨。远游所面临的困难是多种多样的,脱离熟悉的环境、进入陌生的环境就是其中的一种。要想在外游的条件下继续同自己的亲朋好友保持联系,在古代主要靠书信,在现代还有电话、电报等手段。就便利性而言,电报胜于书信,电话又胜于电报。不过,传统意义上的电话属于固定通信范畴,并不能保证当事人随时随地同他人联系。不论是登岳阳楼或大雁塔,还是游西子湖或九曲溪,文人墨客兴之所至,要想同不在现场的亲友沟通,移动电话无疑胜于固定电话。不仅如此,以移动通信为保障,人们还可以源源不断地获得来自出发前所在环境的信息,并从原先的社会关系中寻得支持,产生一种归属感。 2.通信技术与内游 “内游”作为一种提法出现得比较晚。元代郝经着有《内游说》,比较全面地阐述了对内游的观点,只是道学气重了一些。如果说外游是人相对于自然环境的运动的话,内游则是相对于媒体环境的运动。“内游”有助于文艺家形成丰富的知识储备。元代戴表元曾说:“余少时喜学诗,每见山林江湖中有能者,则以问之。其法人人不同。有一老生云:‘子欲学诗乎?则先学游,游成,诗当自异于时。方在父兄旁,游何可得,但时时取陆放翁《入蜀记》、范致能《吴船录》之类,张诸坐间,想像上下,计其往来,何止日行数千万里之为快。”⑤老生之言,为戴表元所服膺,看来绝非偶然。和外游相比,内游的文艺价值在于:其一,接触到现实生活可能不存在(或已经消亡)的描写对象,如通过《史记》了解曾经叱咤风云的历史人物的事迹等。其二,领略到前人作为师法对象所树立的文艺风范,通过揣摩继承与借鉴作为文化遗产的文艺经验。其三,意识到自己的作品的奉献对象的存在,为满足他们的需要而进行创作。但是,内游的可能性受制于媒体。如果没有相关的媒体作为依托,内游就很难实现。 网上冲浪在精神上与古代“内游”相通,特点是将媒体当成现实世界的替代品或信息源。所不同的是:古代“内游”所凭借的是书本,在游历中强调接受道德规范、实现自我完善;而现代意义上的网上冲浪则是人的一种自我开拓。书面媒体主要以线性文本的形式组织信息资源,因此,内游的可能性是相当有限的。网络媒体则以超文本的形式组织信息资源,提供了远非书面媒体所能比拟的“内游”条件。超文本一旦和多媒体技术相结合,则成为超媒体,在内游空间的开拓上更胜一筹。书面媒体是一种等级性媒体,“话语权力”就与此有关。由于出版的可能性有限,能着书立说的人在整个社会中相对占少数,其地位比较优越,因此,阅读本身对于一般读者来说意味着接受支配。考虑到“道沿圣以垂文,圣因文而明道”⑥的古训,阅读时拘谨的心态就不言而喻了。相比之下,网络作为媒体最重要的特点之一是实现传播的平等性,摆脱心理上的束缚。换言之,网络是一种非等级性媒体,因此,网民在漫游的过程中享有更大的自由。 3.通信技术与交游 “交游”,在古代兼指交结人的行为(动词)和所交结之人(名词)。管子有言:“观其交游,则其贤不肖可察也。”⑦物以类聚,人以群分。交游之道,为古人所重;交游之难,亦为古人所叹,难就难在寻找志同道合之友,因此,刘勰说:“知音其难哉!音实难知,知实难逢,逢其知音,千载其一乎!”⑧交游之难,原因之一是社交机遇的有限。在相对固定的环境中,通过常规途径所能接触到的人毕竟不多。借助网络寻找知音,远比常规途径容易。复旦大学的严峰根据自己的亲身体会指出:“互联网是一个狂喜之地。集邮、热带鱼的饲养、非洲面具的收集、MIDI音乐的制作……不管你喜欢玩什么,哪怕它再冷僻古怪,你也一定能在网上找到自己的同好与知音。”⑨此言诚是。当然,这里所说的知音,并不见得就是古人所歆羡的诤友。“管鲍之交”毕竟已成为历史,古人所推崇的终身不渝的纯洁友情早就因为商品化等缘故受到强烈冲击。在网络日益发达的今天,交游的广度正在迅速扩大,而深度却与之不成正比。 以上对于外游、内游和交游的分析,事实上可以结合成整体。对于三者的相互关系,宋代苏辙曾有一段明确的论述:“辙生十有九年矣。其居家所与游者,不过其邻里乡党之人,所见不过数百里之间,无高山大野可登览以自广;百氏之书,虽无所不读,然皆古人之陈迹,不足以激发其志气。恐遂汨没,故决然舍去,求天下奇闻壮观,以知天地之广大。过秦、汉 之故都,恣观终南、嵩、华之高,北顾黄河之奔流,慨然想见古之豪杰。至京师,仰观天子宫阙之壮,与仓禀府库、城池苑囿之富且大也,而后知天下之巨丽。见翰林欧阳公,听其议论之宏辩,观其容貌之秀伟,与其门人贤士大夫游,而后知天下之文章聚乎此也。”⑩从与“邻里乡党之人”游,到与欧阳修及其门人贤士大夫游,是交游的扩大;从“所见不过数百里之间”,到颇识“天下奇闻壮观”,是外游的扩大;从读“百氏之书”到知“天下之文章”之所聚,是内游的扩大。从今天的观点看,对于漫游的文艺价值可从三方面加以认识:其一,遍历名山大川,吸纳天地之灵气,了解人情世故,有助于积累创作素材;其二,拜访名人,有助于激发志气、学习技巧;其三,广结友情,有助于寻找自己的知音,学会“有为而发”、“有的放矢”。网络对于漫游的价值相应表现为:提供了通信保障,减少了后顾之忧,从而推动人们更为放心大胆地从事“外游”;提供了取之不尽的信息资源,方便人们采撷,从而促使人们更为积极主动地从事“内游”;提供了平等交往的环境、自由结交的机遇,从而帮助人们开创交游的新局面。 二、超文本与通信技术的关系 超文本经历了漫长的历史发展,具有多样化的形态。不论是哪种形态的超文本,都和通信技术存在千丝万缕的关系。这种关系的表现之一,是百科全书之类书面超文本的发行对邮递的依赖性。时至今日,邮递仍是单行的电子超文本出版物流通的途径之一。不过,当今最值得重视的是电子超文本网络与通信技术的关系。为了理解这一点,必须弄清电子超文本网络的工作原理。我们以万维网为例来加以说明。万维网是利用HTML语言构建的。在HTML文件中,链接所指向的目的地用“统一资源定位符”(Uniform Resource Locators。缩写为URL)来加以标识。用户通过浏览器调用HTML文件、单击其中的链接,相当于对Web服务器(远程)提出一个请求。这一请求由用户所使用的联网电脑(客户机)发送。当Web服务器接受到这一请求时,就将所要求的文件回传给客户机。发送或接受都是通过一定的通信线路实现的。因此,电子超文本网络的运行有赖于通信技术的支持,以之为依托进行的漫游也是如此。 1.超文本与移动通信技术 外游意义上的“漫游”,重点为人们相对于现实环境自由自在的运动,登录电子超文本网络只是保持现实联系的途径。它的实现有赖于移动通信技术。 所谓移动通信,是相对于固定通信而言的,指的是用户在移动状态下的通信。人们把模拟式移动电话叫做第一代移动通信,把现在的数字式移动电话叫做第二代移动通信,而把未来的高速宽带多媒体移动通信称为第三代(3G)移动通信。第三代移动通信的由来可以追溯到80年代。1985年国际电信联盟(ITU)提出发展“未来公众陆上移动通信系统”(FPLMTS),1992年世界无线电大会(WRC)决定在2GHz频段中分配230MHz给它使用。1996年ITU决定将FPLMS改为IMP—2000(即国际移动通信—2000),意即工作在2000MHz频段,并在2000年左右投入商用。它的主要目标是实现全球化、综合化和个人化。具体要求是:统一频段,统一技术标准,提供全球无缝覆盖与全球漫游的移动业务;提供话音和非话音业务,特别是多媒体业务;提供最高达2Mbps(兆比特/秒)的数据传输速率(相当于现有移动通信系统的200多倍)⑾;便于由第二代移动通信系统过渡与演进;所要求的移动终端设备的价格较低廉。它能够支持包括Internet高速接入、多媒体电子邮件、可视电话、视频会议、视频点播、高质量图像传送等先进的多媒体移动通信业务⑿。第三代移动通信尚未完全实现,学术界就已经有人在探讨第四代移动通信(4G)了,其目标为更充分地实现个人通信,即任何人在任何时空都能运用自己拥有的任何通信工具、与自己所选择的任何对象、用自己所喜好的任何方式、就任何内容发送与接受信息。有人甚至设想让移动终端成为人们身体的一部分,用于监测体温、心跳、血压等。这样,人类便实现了“与网络共生”。果真如此,人们就可能成为电子超文本网络的节点,超文本链接不仅将各个文本单位连接在一起,而且使用户真正“息息相通”。 目前,蜂窝通信、无线局域网等移动通信系统已成为人们生活中不可缺少的组成部分,并对文艺活动产生了影响。例如,“芬兰的移动电话用户可以得到银行结余、气象预报、交通信息,甚至有线新闻网的摘要。这一切都通过短消息服务。孩子们可以花40美分听到最新的芬兰笑话或者一首歌曲。芬兰人甚至用自己的声音作为打入电话的呼叫信号。Nokia的一位经理把他小孩的歌声作为铃声。……近一段时间,年轻的芬兰人偏爱很少安装有线电话的公寓(躲避打扰)。有的企业甚至完全放弃了有线电话。”⒀随着IP电话、电子商务等业务的迅速发展,人们越来越重视Internet的无线接入。这种接入由利用模拟蜂窝电话起步(1981),发展为数字移动无线通信(1991),目前正向无线多媒体业务推进。无线网络与Internet的结合,可使人们在任何时候、从任何地方接入Internet,读取电子邮件,查询所需要的数据,或者下载想要的资料。要想将Internet“装入口袋”、实现移动计算,目前仍存在一些困难。例如,需要在终端计算机上改变操作系统的设置,并将计算机终端和服务器之间的连接暂时挂起,以便进行通信媒体间的转换。这意味着移动通信尚无法与现有的Internet完全兼容。为了解决上述问题,专家们提出了两类建议:一是开发虚拟局域网(virtualLAN)技术,二是利用移动IP、VIP(Virtual Internet Protocol)等协议。有预测说:利用Internet来进行相关的移动IP业务已经为时不远了。⒁ “在移动Internet环境下,散步和漫游是指MT(移动终端)可以在网络覆盖范围内移动并保持与Internet的连接,即当把网络中某处的MT移动至另一处时,用户无须进行任何操作仍能像在原处一样保持与网络的连接。”⒂人类历史上第一台通用型电子计算机ENIAC重达30吨,由19000只真空管、6000多个继电器和其他元器件组成。很难想象人们能携带这样的庞然大物去漫游。漫游上网需要轻巧的终端,如掌上电脑等。早在1992年,日本索尼公司就顺着“随身听”的思路搞出了“随身读”(Bookman)。如果随身读是联网的话,那么,自然有可能当成移动终端使用。目前,诺基亚、摩托罗拉、爱立信等大 公司都致力开发移动Internet的潜力。 2.超文本与固定通信技术 内游意义上的“漫游”,重点为媒体世界中逍遥自在的游历,对电子超文本网络来说,所“游”的是虚拟环境。利用超文本技术构建的网页相互链接,用户便循着这些链接从一个页面漫游到另一个页面。这并非用户的身体定位有何显着运动,而是网络将用户的请求由一个服务器传到另一个服务器,在找到所需要的HTML文件的URL地址之后,将其数据回传给用户。上述任务目前主要是在固定通信技术的支持下完成的。 固定通信技术正在经历巨大的变革:其一,业务数据化。由于数据业务的增长速度远远高于电话业务,固定通信的用途将很快由电话为主向数据为主转变。与此相应,其技术基础将由传统的电路交换技术向以IP为代表的分组化技术转变。这意味着电子超文本网络与固定通信技术的关系日益密切。其二,信道宽带化。不论是核心网或接入网,固定通信技术都将在21世纪实现宽带化。在这一过程中,电子超文本网络将成为货真价实的电子超媒体网络,音频、视频、动态图像等对带宽要求较高的成分将在网上信息中占有越来越大的比重。其三,三网一体化,即电信网、Internet、有线电视网在技术上趋于一致、实现互联互通。与此相应,电子超文本网络所建立的链接,将延伸到手机、电视机、信息家电等各种终端。 漫游有漫游的快乐。当我们从一个站点跳到另一个站点,任凭自己的思路随着网页上的各种提示延伸时,想到现实时空根本不可能有这样大的步伐,不无惊讶地发现原来事物之间存在自己始料未及的各种联系,这自然有其乐趣。当然,漫游也有漫游的遗憾,那就是很可能终无所得、终无所归。正因为如此,才有导航技术的出现。导航系统由信息库和信息加载、信息管理、信息查询三个子系统组成。信息库既存储了信息项的基本特征,又存储了媒体资源的特征。信息库中的信息项,是由信息加载子系统收集而来的。收集当然可以由人工来完成,但这样做速度太慢,因此,通常是通过一个名为“机器人”(Robot)的程序来完成。信息管理子系统负责对信息库加以更新、维护。信息查询子系统面向用户,负责接受用户所提出的查询要求,显示查询的结果。导航技术的实质,是将游历的任务交给专门程序,从而在网络上划分航道,或者开凿港湾。网络导航系统通常以两种方式来引导网民,一种是提供目录服务,即按内容、时间和空间对网上信息资源进行层次分类,形成树状结构,用户可以根据这一结构查找自己所想要的信息;另一种是提供关键词查询服务,即根据用户输入的关键词搜索信息库,并将搜索所得按一定规则进行排序。前一种做法相当于划分航道,后一种方法相当于开凿港湾。目前,导航技术呈现出如下发展趋势:其一,只搜索符合预先设定的专业方向的网站和网页,而不是“广域遍历”式的搜索,可以更好地为行业和专业人员服务;其二,检索机制从字面的匹配走向基于语义的匹配;其三,查询界面自然语言化,即检索不再是按固定的格式填写查询命令,而是走向填充模式加自然语言的形成。⒃ 3.超文本与卫星通信技术 移动通信、固定通信与卫星通信技术相结合,是世纪之交又一值得注意的趋势。人类在1960年发射了第一颗通信卫星。早期运载火箭尚不足以将卫星送到距地球36000公里的同步轨道,因此,当时的卫星都是中轨或低轨的,存在单星覆盖面小、跟踪技术复杂等问题。1964年以后,地球同步轨道卫星伴随新型运载火箭研制成功而陆续升空,扩大了单星的覆盖面。这类卫星非常适合于以广播电视为代表的单向通信,远距离的文艺转播经常就是通过它们进行的。妨碍同步卫星进一步发展的障碍是时延大(可达数百毫秒)、对地面天线的体积和功率要求高。相比之下,中、低轨道卫星移动通信系统具有传播损耗小、时延小、频率复用有效、可多星互为备用等优点。低轨卫星移动通信系统运行于距地500—2000公里的高度,中轨卫星移动通信系统运行于大约10000公里的高度,目前在技术上都比较成熟。若能扫除高费用的障碍,其应用将更为广泛。 在谈到Internet时,有人将漫游(roaming)的定义区分为广、狭两种。狭义的漫游是指通过电话拨号进入Internet的用户,当他不在其所属ISP的本地服务范围内时,不需要拨打长途电话,即可实现上网。广义的漫游是指在已达成协议的ISP和ICP(内容提供商)共享彼此的用户,各自的用户可以分享它们所提供的一切服务。⒄这不禁使我们想起现实世界中的情形:要想全球漫游,免不了碰上国界限制;要想饱览群书,免不了碰上借书证在不同图书馆之间无法通用的难题。如果说国家间互免签证、馆际借书不受限制看起来还比较遥远的话,网络商之间打通服务则是比较现实的事情。在社会学意义上,卫星通信技术的价值在于对全球化进程的促进。卫星通信的覆盖范围是跨国界的,卫星所传送的信息的影响则是跨文化的。 三、通信技术与漫游的扩展 由于移动通信、固定通信与卫星通信等技术的支持,人类正在实现漫游化的追求中阔步迈进。这种漫游将超越物理时空、心理时空和社会时空的限制,获得前所未有的自由。 1.物理时空中的漫游 人类一方面慨叹地球之小、地球村之拥挤,另一方面惊叹宇宙之大、星距之遥远。这种心理早晚将驱使人类致力于向太空移民。20世纪各种航天器的发射,正是太空移民的必要准备。当人类的篝火已经在诸多异星升起时,新开拓的居住地之间该是什么样的关系?与金字塔式的森严结构、传统文本式的线性联系相比,超文本式的链接也许更为相宜。我们的后代可能会将有人居住的星球都当成电子超文本网络的节点,试图解读星际电子超文本网络中传送的信息。不仅如此,各个星球的居民之间或许会按照与超文本相类似的原则建立经济、政治、文化等多方面的联系,从而使人类形成环宇分布式发展的新格局,并提供星际旅行的必要条件。正如我们现在进行环球旅行要考虑时间差一样,星际旅行不仅需要穿越空间,而且需要跨越时区,须有包括移动通信在内的多种技术保障。最初的星际旅行无疑是风险巨大、费用高昂的,普通人难以问津。要使它变得像我们周末到城郊度假那么方便,无疑并非易事。然而,这种意义上的漫游仍为一代代人所向往。20世纪美国作家雷·布雷德伯里在所着的科幻小说《百万年郊游》中设想:主人公一家度假,居然是到遥远的异星,单在路上就得走一百万年!尽管这在现在看来这只是异想天开,但是,人类毕竟不会放弃超越物理时空限制的努力。 2.社会时空中的漫游 人类虽然意识到资源共享的重要性,却又为这种共享设下了重要社会障碍。“墙”,便是这种障碍的具体化。从木桩、土坯、砖石到钢筋混凝土,围墙分割了内外,阻断了交通。数码化的防火墙本质上不是为了对付服务器因高温而产生的意外,而是为了区分内部网与外部网。版权规范在某种意义上也是一堵“墙”,“禁止非授权使用作品”与铁门上常见的“非请勿入”字样正属异曲同工。保密规定更是一堵墙,以对付觊觎者见长。凡是有墙之处,人们的游历便不可能是充分自由的。当然,建墙有建墙的理由。没有墙挡不了风雨,防不住窃贼,对付不了黑客。翻墙也有翻墙的办法。据介绍,“一个出于某种安全原因不能与Internet联通的局域网,可以通过采集和转播来实现对Internet上信息的有选择的访问。采集服务器通过全息镜像的方式,把多个被选中的目标站点的所有可以访问的信息,以一种充分保持原有结构的方式采集到局域网中来,通过一种不经过IP路由的专用通道,在设立在局域网中的另一台‘转播服务器’上统一组织并提供统一的检索服务,对内部网的用户造成这些站点虚拟在线的景象”,具有安全、省钱、方便等优点。⒅不过,如果“大同”是人类社会可以实现的未来远景的话,那么,社会意义上的“墙”都有可能被削平。各种组织、团体、机构虽然仍存在,但不再作为受 墙保护的山头,Internet与Extranet的区别丧失了价值。所有的数据库都向公众开放,无须事先申请密码便可访问。只有到那时,社会时空中的漫游才是可能的。今天的Internet已经多少显示出相关的征兆。当平民百姓运行超文本浏览器便可了解政府的法规、点击网页上的地址便可向各级官员提问时,我们有理由相信漫游于社会时空已为期不远。 3.心理时空中的漫游 尽管物理时空和社会时空都是客观存在,但我们其实是生活在心理时空中。物理时空和社会时空通过自身的折射对心理时空加以限制,人类追求自由的本性则力求对心理时空加以拓展。在前一意义上我们需要以介绍定型知识、灌输或宣传社会规范为务,旨在推行教化的文艺;在后一意义上我们需要以超越定型知识、批判或质疑社会规范为务,旨在解决思想的文艺。任何定型知识与社会规范都在一定的历史条件下起作用,前者的合理性要由后者来说明。当然,任何自由的实现也依赖于一定的历史条件,前者的可能性一样要由后者来确定。迄今为止,文艺或许仍是受定型知识与社会规范限制最小、自由想象的活动余地最大的社会领域。不过,文艺并非孤立的存在。它因人类社会分工的发展而成为相对独立的领域。当人的思维试图跨领域展开想象的翅膀时,由各执一端的社会分工、分门别类的定型知识、五花八门的应用语言等构成的心理障碍便成为拦路虎。为了能在心理时空中进行无拘束的漫游,我们不仅需要扫除自然语言上的障碍,而且需要摆脱社会分工的束缚。现阶段的电子超文本网络已经朝这一方向发展,不论是语言翻译还是各种文本的跨学科链接,都有益于文化背景不同的人们相互沟通。 上述分析表明:由于通信技术日新月异等原因,人类漫游的前景是光明的。当然,我们不能忽略漫游所受到的种种限制,也不能否认漫游既有情趣、又多风险的事实。不过,追求自由几乎可以说是人类的天性,漫游的愿望因之而生。不论在当前或者在未来,科技进步都是实现人类漫游愿望的重要条件,这便是我们的结论。 通信技术论文:蓝牙无线通信技术的论文 1蓝牙无线通信技术特点 蓝牙无线通信技术设计之初就是要使得电子设备和数字移动设备之间无需电缆就能实现连接,解决不兼容设备之间不能实现通讯连接的问题。由于无线技术设备所占的体积比较小,能耗很少,很多对数据传输速率要求不是很高的数字和电子设备来说都会首先考虑使用蓝牙技术进行通讯。蓝牙无线通信技术的的广泛应用主要有以下特点: 1.1适应范围广 蓝牙无线通信技术之所以能够在全球范围内广泛使用就在于其工作频段的范围,由于蓝牙技术研发之时选择在全球统一开发的2.4GHz医学、工业和科学ISM频段,全世界范围内多数国家所使用的SM频段是在2.4到2.4835GHz之间,SM频段包含在全球统一的频段之中,各种在使用蓝牙无线通信技术的时候可以不受限于其所在地区的无线电资源部门的许可与否皆可使用。 1.2可同时传输语音和数据 蓝牙采用的是分组交换和电力交换技术,支持异步数据信道、三路语音信道或者语音和异步数据同时传输的信道。除此之外,蓝牙定义了面向同步链接链路SCO以及异步无连接链路ACL两种链路类型,其中ACL主要负责数据的传输,而SCO主要负责语音传输。也就是说蓝牙无线通信技术可以同时进行语音和数据的传输。 1.3能实现临时性对等链接 蓝牙设备在进行对等连接的时候,主动发起连接请求的一方为主设备,被发起连接请求的一方为从设备。蓝牙的基本网络为由链接通信组成的微微网,当一个微微网形成时有一个主设备和主设备以外的一个或者多个从设备。 1.4抗干扰能力强 蓝牙无线通信技术具备良好的抗干扰能力主要在于其使用跳频的工作方式来进行频谱的扩展。现在很多生活中使用的电器设备、局域网和无线设备等会在ISM频段工作,这就和蓝牙设备所在的频段可能会有冲突,这样的情况下,蓝牙设备将2.402到2.48GHz的频段分割成79个频点,相邻频点之间间隔1MHz,数据分组在任意频点发出之后继续跳到另一个频点发送,并且频点的选择顺序没有规律性,频率改变为1600次/s每个频率只持续625μs,由此,蓝牙设备的工作就不会受到其他设备的频段的干扰。 1.5体积小,功耗小 现在电子设备的更新换代越来越快,体积越来越小越来越薄,所以这些设备中的蓝牙模块的体积也需随之改善,以便更好的集成到各种电子设备中去。蓝牙设备的耗能会根据其工作状态的不同会有所增减,处于工作状态的蓝牙一般耗能不多,而非工作状态下的呼吸模式(Sniff)、保持模式(Hold)、休眠模式(Park)消耗的能量较之更少。也就是说,蓝牙设备的体积比较小而且使用的时候均为低耗能模式。 1.6开放接口标准,成本低廉 在蓝牙无线通信技术推广的过程中,SIG将该技术各种标准向全世界公开,所以,企业在研发和生产产品的时候要是能够兼容SIG的蓝牙产品,那么这样的产品在市场上的适用性就更强,与此同时,蓝牙相关的应用程序也随之得到极大的推广。在这样的背景之下,蓝牙技术得到广范围的普及,制造蓝牙产品所需的投资也很大程度上降低了。 2蓝牙无线通信技术的应用 蓝牙无线通信技术的研发初衷就是要在尽可能多的领域实现数字移动设备之间的非电缆的无线通讯连接和相关数据的传输,很多数字和电子设备之间的联网信息能够实现实时的共享,蓝牙技术让设备的功能得到一定范围内的扩充。加之,蓝牙设备大多是成本比较低且体积比较小的集成模块,将其集成于电子设备中之后有利于形成了一些应用模型的出现。无线键盘和鼠标是以电子计算机为连接中心的无线连接;一台打印机可以覆盖多台计算机的打印任务或者其他资源的共享;掌上电脑、数字照相机、智能手机可以通过打开蓝牙无线连接电脑进行信息数据的传输;办公室多台电脑通过蓝牙形成一个无线网络局域网;以及可以实现无线语音通信的新型的蓝牙扩展技术,如无线耳机的应用;集成蓝牙技术的电子小设备,腕表、车钥匙、电子笔等的应用也涉及到各个领域。这些都是对蓝牙无线通信技术的很好应用。蓝牙技术可以通过网络接入点和拨号上网两种方式连接互联网,拨号上网可以让便携式计算机通过移动电话接入internet,蓝牙无线网络接入还可以作为公用电话交换网的接入点使用,这有利于家用电器的无线组网和网络控制,使得上网更加方便快捷。 3蓝牙技术的应用前景的新思考 3.1蓝牙所产生的电磁波对于人的身体健康不会有伤害 因为蓝牙设备在工作的时候起功率比较低,向对的,移动电话这样的高功率设备一般都会产生有损人体健康的电磁辐射,所以集成蓝牙设备的各种类型的电子装置将有很好的应用市场,比如用蓝牙耳机代替手机听筒进行手机对话将会减少手机辐射对大脑的影响。 3.2红外线技术应用的时候会受制于红外线两个传输口的位置和防线 而蓝牙技术则能够突破这样的限制,将其适用范围拓展到三维立体覆盖的面,能够在一定范围内自动的识别和连接设备。除此之外,蓝牙无线通信的1MB/s的速度比红外线技术快,也就是说蓝牙技术相比较于红外线技术能够适用于更多的场合和更复杂的环境。鉴于这些特征,在工业自动化控制领域很多需要立体空间多方位的移动产品的检索识别、信息采集和数据整合等工作都得应用到蓝牙设备。 3.3在信息技术时代,蓝牙技术在电子传感器的信息传输方面应用广泛。 由于蓝牙技术的短距离数据传输速度快、不受限于方向和位置,所以能够将各类传感电子元件采集到的信息通过布设的线缆传输到处理单元;蓝牙技术可以使得小范围内的设备间视频传输变得更加快捷。从音频到视频的扩展完全可以在众多的应用领域得到实现,完全不受限于多媒体的类型。 3.4“智能家居”是物联网的重大应用意向。 用户只要在家中装置一个蓝牙收发基地台,那么家中的各种电器、电子设备和某一些家具都能实现统一的监控和管理。虚拟专用网络+蓝牙,掌上电脑+广域网+蓝牙等方式可实现智能家居的随时控制。不在家的时候用户可以通过蓝牙设备远程控制家中的电子设备;用户不在家的时候,若是家中出现意外事故的时候用户可以通过蓝牙设备获得相关信息……这些应用,蓝牙技术在家居端可以得到真实的体现。 通信技术论文:绿色移动信息通信技术实践和应用 绿色移动以为客户提供专业且便捷的服务为目标,具有污染少、能耗低且效率高等特点。绿色移动技术加快了我国城市化进程,推动了我国信息网络技术的发展。电信营业商是实现客户与设备供应商之间业务转换的重要环节,绿色服务的主要过程即是针对二者之间的转换过程。信息通信网络具有复杂性,其运行过程中还涉及政府机构、运营商、客户多个方面。因此,如何协调各个部门之间的关系,实现移动通信的绿色化和高效化是本文研究的重点。 一、绿色信息通信网络中的角色价值分析 绿色信息通信网络是电信运营商、用户、通信设备信息供应商以及政府和相关的协会组成。各个环节在绿色信息传递的实现中扮演着不同的角色。其中用户作为信息接收者,是电信供应商的服务对象,应享受信息通信网络服务。电信运营商是通信技术的运营者和提供者,在系统中起到核心作用。电信运营商负责网络信息通信绿色化的实现与推动,同时还应负责绿色理念的宣传与方案制定、执行。而政府应起到有效的监管作用,为绿色信息技术的实现提供基础保障。通信设备信息供应商是整个系统的上层,负责相关设备的研发、制造和提供,现代通信技术供应商多为设计与服务一体化的模式。基于绿色通[!]信技术在实现过程中,各个单位扮演的不同角色,我们对其实现过程进行分析如下。 二、绿色移动通信技术的具体应用 (一)功率放大器和截波关断 现代城市化进程的加速使人们形成了规律的生活状态。因此工作时段,商务区的客户端密程度高,网络往往处于繁忙状态。而在休息时间,生活区则转换为客户端密集区。实现智能化的运营过程是实现移动信息的重要条件。基站设备的关断控制技术应满足人类的生活规律,因此,基站控制器的设计要以载频板的话务为基础。在使用中关掉话音载频PA的电压,并在话务负荷达到一定程度后,激活以断开的TRX。根据话务的长短,选择关闭或打开电压。通常,如果话务少则应要求BSC电压关闭,反之则应打开,以满足客户需求。功率放大器还在一定程度上实现了绿色移动过通信效率的提高,并且降低了系统的污染。 (二)分布式的基站技术 分布式的基站是通过射频处理单元和基带处理单元之间的光纤结合实现网络连接。这种网络连接技术同时应用了室内有线网络和无线网络,因此可实现信息网络的全覆盖。并且在占用空间上明显小于以往的网络基站模式,使空间使用率大大提高。分布式基站在降低使用空间的同时也降低了设备的能量消耗,降低了设备所产生的污染,完成了基站模块的升级。 (三)高压的直流电源 高压直流电源是绿色移动通信网络系统使用的主要电源模式。它将电池直接连接于直流电源的输出模块,其优势主要表现为:首先,高压直流电源对能源具有保护作用。其次,高压直流电源解决了传统电源的电源谐波耗能问题,并且有效的控制了相位和频率问题。最后,作为标准的电压供给设备,高压直流电源能够满足设备的运行需求,可以实现不停电模式的运行。因此相比以往的电源来说,其运行效率和实用性更高,同时进一步提高了系统运行的安全性。 (四)通信运营的相关设施建设 通信运营设施是由营业厅、生产机和办公室构成。绿色移动通信技术厂房在建立过程中完全遵从了节能减排这一理念,综合考虑了设施场地建设、运营环境和能源利用等问题。在楼宇建设过程中,应综合考虑建筑材和能源消耗控制问题。全新的通信系统建设做到了这一点,因此具有节能减排的作用。未来在绿色通信运营设施建设过程中,其主要问题在于如何在提高性能的前提下实现能耗的进一步降低。 三、总结 绿色移动通信技术的应用降低了能源消耗,并且减少了运行过程中产生的污染物。实践证明,这一技术在我国移动通信中的应用具有积极意义。绿色移动通信技术是建立在运营商、客户之间的有效信息传递技术。随着技术的进步,这一技术在我国取得了较好的成绩。 通信技术论文:探究通信技术与物流系统 1简析物流系统与通信技术关系 传统物流业向现代物流业转变的过程是一个伴随着科技不断进步人民生活水平不断提高的过程,在这整个过程中,作为在现代物流业中扮演重要角色的通讯和信息技术而言是不可或缺的。作为为广大消费者提供优质服务的现代物流而言,其本身就是一个十分复杂的生态系统;从物流服务供应商到货物的相关制造商再到货物的接受方以及最后的监管部门,着每一个部门之间有着方方面面交互作用,错综复杂,彼此牵制,彼此依靠。作为一个能够有效地将各种物流要素集中起来的的物流通讯信息平台而言,其强大的功能可以为无论是作为物流服务的供应商而言,还是为作为货物的制造商和货主而言,它都能为其提供统高效、有序、快捷的沟通界面,整个物流系统利用现代信息集成化技术将采集并聚合在一起的有关货物的信息需求,利用最优化的实物资源整合方式和最快捷有效的通讯路径来选择实现整个物流系统中非常复杂的信息流这一要求做充分的准备工作。 2通信技术在物流系统中的应用 作为联结整个社会生产过程使其各个部分成为一个有机整体的现代物流系统而言,单个节点信息化的快速发展带动了整个物流系统信息化的的步伐。利用现代信息处理技术将最初的原始信息经过系统地筛选和加工使之变成为人们所利用的一种有效的信息,经过不断地消化吸收最终转化为推动人类文明前进的生产力;对于现代化的信息化管理而言已不仅仅局限于广泛利用自动化、智能化以及相关机械化设备来完成单一的信息采集处理操作,现代信息化管理已经逐步发展成为一门利用自动化设备对商流、物流过程中产生的信息进行系统的收集、处理、分析和挖掘的操作模式,对有效信息对物流的活动进行最大限度的利用指导与管理的一门新兴产业。尤其是在互联网技术飞速发展的当今社会,互联网远程通信技术的应用使得物流信息能够以最为低廉的成本来实现最快速高效的即时传递,通过对物流信息管理系统的不断完善,在有着紧密联系的网络现代物流系统中,来实现每个节点对上游节点询问的回答,在回答的同时向与上游节点传递相关的下游节点有序的发出一系列的业务请求,根据上下游节点所发出的清求和反馈来对整个货物输送的过程进行提前安排。在整个物流过程中信息流所发挥的作用就是事前对整个节点流的通路径以及整个物流的实时监控输送过程进行准确的测算和事后的反馈分析。在整个错综复杂的现代物流流通中,因为有着虚拟场景和简化路径的操作程序的出现,使得整个物流系统的失误和误差有了极大的降低,同时也促使每个环节之间进行数据传输的停顿时间有了大幅度的降低。由于现代物流信息拥有提前于整个物流过程在每个节点之间数据交换的功能,因此现代物流系统不仅能够收集到足够的物流信息并且能够提前测算并模拟出整个物流过程的最佳流通线路,最终达到对实际物流过程的指导,使得相关运输货物的实际输送过程的自动化及提高精确度的目标。在网络物流系统中,凭借着对相关信息进行采集、分析和调度并根据相关节点的反馈情况进行及时调整的信息系统将代替原有的凭借物流设施或者设备的处理能力的传统物流系统成为现代物流系统的决定性因素。 3小结 通讯和信息技术对于现代物流业而言占据着不可替代的位置,抑或联网技术为依托的物流信息化终将成为现代物流系统的一个新分支快速发展起来,这就对为建立一整套完善的信息化物流平台提出了更高的要求。未来的物流系统应当是拥有网络通讯平台系统、集成化运输服务系统、安全和管理维护系统以及物流业务处理系统四部分组成的一整套综合各种物流要素的十分完善的未来物流信息平台。 通信技术论文:谈GSM无线通信技术的网络优化措施 1进行GSM无线通信技术网络优化的必要性 作为目前通信系统中体制最成熟、技术最完善、应用最广泛的数字移动通信技术,GSM技术具有作用距离长、信息传递及时、成本经济、误码率低等诸多优点,其语音通话、短消息等多种数据业务,正被应用于日常通信、数据采集、远程遥控等各个领域中。然而,随着GSM无线技术的发展和人们对通信网络质量要求的提高,有限的无线频率资源对GSM网络的制约使其在迅速扩张的同时,也出现了一些问题,这些问题主要集中在:电话不通、难打、掉话,以及局部区域话音质量较次等现象,造成了用户在实际应用中的不便。在这一形势下,GSM无线通信技术的网络优化势在必行,相关工作人员应认真分析影响网络质量的各种因素,以科学的方法不断对网络进行有针对性的改进和完善,最终实现无线通信的最佳社会效益和经济效益。 2GSM无线通信技术网络优化的流程与方法 GSM无线通信技术网络的优化主要是指从用户的满意度出发,针对运行中的通信网络进行数据的采集和分析,找出不利于提高网络质量的因素,并通过对网络结构、资源与设备配置的调整,以及对网络参数的修改,实现网络的高效、稳定运行,提高网络在接通率、覆盖率、持续能力、话音质量等方面的能力。 2.1数据的采集分析 作为优化工作的基础,数据的采集和分析是成功实现网络优化的关键环节。其中数据采集主要包括对驱车测试(DT)、呼叫质量拨打测试(CQT)、操作维护中心(OMC)统计数据、基站数据表、以及用户意见反馈与系统报警记录等的收集和分类存档。以CQT测试为例,呼叫质量拨打测试可以较客观地反映出当地网络的实际情况,测试中应选择尽可能多且有代表性的地点(如用户相对集中的区域)。对客户的投诉要按掉话、接入困难、通话质量问题、提示音不正常等进行分类,并注意投诉的时间、地点,及主叫、被叫号码等。数据分析则是对采集得到的数据进行后续的处理。如在CQT数据分析的基础上,进行全网分析。分析中应主要考虑掉话率、切换成功率、射频掉话率、信道可用率、接通率等几个重要指标的合理性,找出指标过高或过低的原因,为后续的调整工作奠定基础。 2.2优化方案的确定 要成功实现网络的优化,首先必须制定合理的无线网络配置方案,调整网络参数设置,提高其运行能效。而在方案的确定过程中,应重点确保相邻扇区的话务均衡以及动态信道的合理配置。首先,目前网络中多存在相邻扇区话务不均的问题,除邻区关系外,还有B T S、切换、载频等参数可供调节。GSM系统中有一个基本的理念,即移动台必须设置在能够提供最好覆盖的小区。在空闲模式下,移动台是通过测量BTS级的参数C2得以重选进最优小区;在通话的状态下,小区则是通过切换进入覆盖最好的小区。功率预算切换是切换中最重要的一种方式,它保证了移动台切换到路径衰耗最小的小区。优化中可以根据实际的话务情况,改变扇区的参数值而达到平衡不同扇区话务量的目的。其次,随着短信业务和GPRS业务量的增加,网络中配置的一般性SDCCH数量难以满足应用需要,而增配SDCCH又挤占了TCH信道,容易导致话务繁忙时段的拥塞问题。此时应启用SDCCH的动态信道功能,使网络在硬件配置不变的前提下,适应各种业务在空闲与忙碌时段的不同配置要求。 2.3常见技术问题的改进措施 优化过程中还应针对不同的常见问题制定相应的改进措施,以提高工作的针对性与效率。如通过调整SDCCH与TCH的比例,增加载频,调整参数等措施减少SDCCH的拥塞;将鉴权、加密取消或间隔调大以解决电话不通的问题;通过调整相关小区服务范围的基站发射功率、天线高度、方位角、俯仰角、小区重选、切换等参数,缓解掉话矛盾;此外,由于话音质量不佳多是由于信号传播中的多径干扰或无线网络参数设置问题造成的,而测试中RXQUAL的参数值可直接反映信号的误码率,因此可通过切换、跳频等技术重设网络参数并解决外源及频点的干扰。 3结语 GSM无线通信技术的网络优化是一项长期、持续的系统工程,具有很多复杂、广泛的影响因素,因此可采取的应对方法也比较多。相关技术人员应针对网络运行中的具体问题进行深入的信息采集和原因分析,以便采取最富针对性的措施,不断提高网络质量,在满足用户要求的同时实现运营效益的最大化。 通信技术论文:电力系统通信技术建设电力通信网络管理系统 摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN 0引言 近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。 此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。 由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。 面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。 早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。 1电力通信网络管理的设计原则 1.1全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来 的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。 1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础 网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。 当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。 1.4网管系统的网络化 网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。 规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。 网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。 1.5综合接入性 网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。 TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。 对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。 对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。 1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性 在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。 应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。 1.7网管系统的一体化和独立性 网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。 真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。 1.8网管系统的人机界面 首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。 其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。 GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。 Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智 的选择。 2电力通信网管系统方案 2.1需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。 网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 作者简介:焦群,男,高级工程师,长期从事电力通信网监控系统及网管系统的研究工作。
园林建筑质量控制研究:园林建筑质量管理问题 摘要:随着时代的进步与园林行业不断发展,我国的园林建设水平也随之提高,对城市发展与人们生活的需求有着至关重要的影响。园林建筑质量直接影响着园林的经济效益、社会效益与环境效益,因此需要通过质量管理加强对园林建筑施工过程的监督与控制,确保园林建设安全且能达到预期效果。本文基于园林质量管理的形式与发展,分析了管理过程中存在的主要问题,并探讨了有效的解决措施,希望能以此做好园林建筑的质量管理工作,从而促进园林行业的发展。 关键词:园林建筑;质量管理;有效措施 前言 在百姓生活质量提升的同时,人们对城市景观建设的要求也越来越高,需要不断加强园林建设才能为人们提供更加舒适的生活环境。园林建筑施工质量是影响园林建设效果的重要环节,加强该过程的质量管理有助于提升园林建筑的安全性、美观性与实用性。现阶段我国的园林建筑质量管理已经取得了良好成果,但仍存在组织结构松散、质量管理权责不明、施工现场管理不规范等问题,给园林建筑成果与整个行业的发展造成了不良影响,质量管理部门应加大管理力度,及时解决存在的主要问题,为园林建筑安全保驾护航。 1园林建筑质量管理概述 1.1国内外园林建筑质量管理的主要形式与发展 园林建筑质量管理对园林建设效果的影响巨大,世界各国都在不断加强质量管理研究,目前国外园林建筑质量管理的主要形式大致可分为以下几类。①以法国为代表,法国一直是欧洲的政治、经济及文化中心,法国园林的发展离不开欧洲背景与新观念的冲击,因此园林建设与质量管理更加关注历史,文化底蕴浓厚。②以美国为代表,美国是相对自由的国家,而且园林建设与质量管理技术成熟,已经成为美国绿化建设的重要内容,极大的提高了园林景观效益。③以日本为代表,日本国土面积较小,为了达到充分利用空间的目的,其园林建设与质量管理更加贴近自然,充分利用自然山水打造和谐的园林风格。④以我国为代表的园林建设与质量管理,近年来我国的园林绿化快速发展,园林设计与质量管理与众多行业紧密相连,促进了园林行业的可持续发展。 1.2园林建筑质量管理的定义及方法 园林建筑质量管理与其他建筑工程的质量管理相似,主要是指为满足业主需求、合同要求、国家相关规定、设计规范等综合方面要求而进行的管理工作。一般来说,园林建设是建设方与业主之间的交易规定,具有功能性、经济性、艺术性、实用性、使用期限等要求,其中艺术性与实用性是园林建设与质量管理工作的重要目标。园林工程的对象大多是植物,种植完成后需要进过长时间的精细护理才能达到其应有效果。园林建筑质量管理意义重大,管理部门应明确其管理要素(见图1),通过科学合理的管理方法加强人员、材料、机械设备等方面的管理控制,进而确保园林工程施工过程的安全性与效率。 2园林建筑质量管理中存在的问题 2.1组织结构松散现象明显 在园林行业快速发展过程中,其质量管理工作中的弊端也逐渐显现,组织结构过于松散便是其中的重要问题,主要表现在以下几个方面。①园林建筑施工人员整体素质不足,缺乏专业能力与学习能力,无法深刻理解与掌握设计涵义以施工工艺,不仅降低了园林建设效率,还有可能酿成严重的安全事故。②质量管理队伍中缺乏专业的技术人才,由于园林建设与质量管理工作经常风吹日晒,工作条件较为艰苦,导致技术人员大量流失,影响了园林建设与管理的整体效果。③园林建筑质量管理组织规模有限,不仅资金周转易出现问题,管理效率与手段也较为滞后,久而久之更加难以生存发展。 2.2建筑质量管理的权责不明 园林建筑质量管理是园林工程中不可或缺的重要环节,对建设成果有着深远影响,为了提高该项管理工作的质量与效率,需要明确建筑管理权责,但在实际工作中权责不明确的情况非常常见。园林建设的承包方经常无法完成技术交底工作,施工方也不重视质量管理与控制工作,双方相互推诿责任,且建筑质量管理中缺乏统一有效的施工方法、质量要求和验收标准,为此项工作的开展带来了不小难度。最严重的是,承包方对园林建设施工不重视,较多问题尚未得到解决,导致园林市场较为混乱,施工方过于重视施工中的质量管理,却忽略了施工前的准备工作,也不利于建筑行业的发展。 2.3施工现场管理不规范 施工过程是园林建设的重要环节,一旦施工现场管理不规范将会对园林建设效果造成不利影响。目前园林建筑施工现场质量管理中存在的问题主要包括以下几个方面。一方面是施工现场管理人员存在问题,不仅忽视了施工质量,也忽视了现代计算机技术在质量管理中的应用,降低了园林景观的经济效益与建设效率,无法科学高效的监控施工进度。另一方面是施工材料管理存在问题,并未对施工材料进行严格的质量检测与管理,同时也没有严格控制现场施工材料的来源,为园林建筑安全埋下了隐患。另外,施工现场质量检验也存在问题,检验方法只适用于大工程,不利于小工程园林建设的发展,而且质量检验过于重视结果,忽视了细节的审查。 2.4缺乏有效的园林建筑质量管理验收机制 现阶段的园林施工质量验收机制不能科学全面的为园林质量提供保障。园林建设施工的大部分工作都是由承包方完成,专业企业完成的部分较少,因此施工效果并不理想。现实中园林建筑完工验收时,建设方、施工方、监理方、设计方等单位的验收工作流于表面,对工程的实际情况了解较少,不能保证园林建筑的质量与安全。园林建筑质量管理验收机制还未形成竞争机制,随着经济的高速发展,企业面临的压力越来越大,必须建立健全园林建筑质量验收机制才能促进企业的长久发展。 3加强园林建筑质量管理的有效措施 3.1建立健全建筑质量管理制度 为了确保园林建筑质量管理工作的效率,相关部门应不断完善质量管理制度与规范。①需要制定人员管理与培训制度,源源不断地吸纳人才,保证工作人员综合素质能满足质量管理工作要求,同时还需要对员工的能力与潜力进行进一步开发,通过技术培训等激发员工的积极性与创造性。②要建立质量管理责任制,清晰划分承包商、企业及职工之间责任与利益关系,工作人员应严格遵守与园林建设质量管理有关的制度与规范。最后是质量管理部门与其他部门签订管理目标责任书,明确每一个岗位的具体任务与权力,使岗位工作更加具体化、明确化、规范化,进而保证园林建筑质量管理工作的顺利进行。 3.2完善园林建筑施工现场的质量管理 完善施工现场管理需要做到以下内容。①加强施工材料管理,严格把控原材料来源、运输及贮存过程的质量控制,避免因施工材料问题影响园林建筑的总体质量。同时还应加强成本控制,为企业带来更大的经营效益。②加强现场施工人员的管理,在日常工作中提高员工的责任心与安全意识,为园林建筑质量管理建立有力后盾。③全面控制工程施工过程,对施工中出现的重点与难点加以分析,使用科学合理的施工工艺与施工方法,加强资源的合理配置与竣工验收,保障园林建筑安全无隐患。 3.3推行园林建筑质量管理监理制 经实践证明,园林建筑质量管理监理制能有效提升质量管理工作的成效,值得在实际工作中大力推行。监理指的是对园林建设所进行的监管活动,监理单位一般指利用专业优势独立开展工程建设监理和其他技术服务行为的组织,能够为园林建筑质量管理过程提供明确凭据。监理内容包括园林建筑施工过程、植被种植养护过程、园林后期管理等,监理机制具有协调性与强制性,能保证园林建设中的正当利益、打击该过程中的不正当利益。总之,推行园林建筑质量管理监理制能够用法律手段和经济手段制约各方,确保质量管理工作的顺利进行。 3.4完善园林建筑质量管理的资料整理工作 资料整理在园林建筑质量管理工作中有着举足轻重的影响,因此质量管理部门应加强园林建设全过程尤其是竣工验收后的的资料整理。验收对园林建设的意义重大,关系到工程结算、施工总结与整体评价,验收人员应对园林建筑进行全面检查,根据实际情况填写书面资料,确定工程质量没有问题后才能通过验收。竣工资料验收需要对园林建设中涉及的施工图纸、设计方案等内容进行检验封存,一来检验工序是否合格,二来是为以后工作研究提供翔实的数据支持。 4总结 近年来,园林行业的竞争越来越激烈,园林建筑企业要想在激烈的市场竞争中占据有利地位就需要强化建筑质量管理工作,以此提升经济竞争力与社会竞争力。质量管理部门应提高重视,全面掌握园林建筑质量管理的定义及相关方法,通过建立健全建筑质量管理制度、完善园林建筑施工现场的质量管理、完善园林建筑质量管理的资料整理工作、推行推行园林建筑质量管理监理制等措施解决园林建筑管理中存在的问题,为园林行业的发展打下坚实基础。 作者:黄耀强 单位:防城港市防城区园林管理站 园林建筑质量控制研究:管控园林建筑工程施工质量研究 摘要: 分析了我国园林建筑工程施工质量控制管理中的常见问题,并探讨了管控园林建筑工程施工质量管理方法。 关键词: 园林建筑工程;施工质量;管控方法 随着人们社会经济水平的发展,人们对生活环境有了更高的品质要求。城市也在不断地扩展城市园林建筑工程建设,由此优化提升城市环境,让城市面貌也由此焕然一新,提升城市对外形象与内涵的扩展。园林建筑工程要保证良好的工程状况,做好施工质量控制管理尤为关键,对整个园林行业的发展也有一定的推动作用。 1当下我国园林建筑工程施工质量控制管理中的常见问题 近年来,由于国家对园林建设需求的不断扩展,导致全国各大城市开展了大量的园林建筑工程建设,同时,园林建筑工程施工的规模也在不断扩展,施工工艺也得到了不断地发展。然而在施工方面,仍旧由于多种原因,导致施工质量需要进一步强化控制,从而才能有效履行施工标准,促使工程质量得到优化提升。 1.1缺乏健全完善的质控管理制度 园林建筑工程能够得到快速发展,离不开政策、经济、文化的支撑,但在实际施工中,相关工程质控管理制度却没有得到有效的完善健全,甚至存在盲目冒进的状态。质控管理中没有对应相对独立公正的第三方监理机构,监理单位与相关利益主体之间产生错综复杂的内在利益牵连,从而无法让监理机构保持公正客观的处理立场,导致园林建筑工程施工质量无法得到有效监督管理,施工质量差,从而导致园林建筑工程所对应的经济效益与社会效益无法有效发挥。同时,在施工中由于施工主体缺乏清晰确定性,因此,出现施工质量问题也无法找到对应的负责人,导致施工问题无法及时有序地处理。甚至出现问题产生相互推诿,没有对应承担者,缺乏责任到人,导致工作推进存在难点。 1.2缺乏高素质施工团队 园林建筑工程不断扩展,对人才的需求不断扩张,但是实际的人才市场中,对口高素质的施工人员与管理人员都较为缺乏,甚至由于人员需求量大,不得不放低用人标准保证施工工作的有效推进。在用人机制上缺乏科学合理的筛选标准与培训管理标准,甚至施工人员中大多没有专业技术与理论基础,仅仅凭借粗浅的工作经验做具体工作开展,在工作协商沟通上也缺乏有效性,工作责任心低,甚至降低操作标准的蒙混过关。而管理人员缺乏相关园林建筑工程建设的经验与理论,同时对于综合素质较低的施工团队人员缺乏行之有效的管理对策,用人不当,人员操作指导不科学,无法依据实际情况做人员管理与工作协调,从而为施工安全与质量埋下隐患。 2管控园林建筑工程施工质量控制管理方法 2.1注重园林建筑工程工作人员管理 要不断强化施工人员对工程质量的要求意识,需要依据实际情况指导施工人员展开切实可行的施工措施,让员工对施工方法、质量有充分地认识,提升实操效果。掌握合理的培训方法:一方面要强调培训内容的实用性;另一方面需要采用培训方式的合理性。展开分层培训处理,依据不同员工实际接受方式,可以采用书面材料指导、面对面实操培训、沟通交流会议等多种方式联合。同时,定期展开施工人员会议,提升人员对执行标准、方式的深刻领悟,达到质量意识培养的目的。当然,也需要配套激励机制的配合。分层培训还需要依据不同工种、不同经验技能水平做差异性的培训指导,管理人员与施工人员要展开培训指导,提供差异性、个性化的培训内容与形式,满足实际员工培训获取所需。保证施工安全与品质的基本标准,选择有经验,同时对工作有强烈责任心,实操上手迅速的工作人员,从而有利于后期培训效果的展现,让员工更好地适应实际工作所需。 2.2完善施工质控管理制度 管理制度包括激励机制、用人机制、监督机制、绩效评估机制、施工标准等各方面内容,从而达到全面配合的质控管理效果。激励机制可以联合绩效评估机制,有效调动工作人员积极性与责任心。用人机制上要采用责任制管理,同时配合有效标准的人员纳入与培训制度。尤其是责任制管理,让各岗位工作人员提升责任心,由于承担对应的责任,关系个人职位与经济收入,因此,提升其工作责任感。监督机制则是通过相对独立的部门与个人,做好施工中的监督管理,及时发现施工问题予以纠正。确定好施工标准,既要符合国家、行业标准,同时也要依据实际情况,符合当地工程情况特点,从而提升可执行性,必要的需要制定人性化制度,避免员工产生逆反情绪。 3结语 制度、机制的建立完善,人才素质的保障,从而有效保证园林建筑工程施工质量的优化提升,由此发挥工程经济效益与社会效益。 作者:陈若思 单位:湛江市园林管理处 园林建筑质量控制研究:质量因果分析法在园林建筑混凝土质量控制中的应用 摘要:建筑混凝土的质量控制是一个动态控制的过程,科学而合理的混凝土质量控制系统,是建筑工程项目特别是零星园林建筑项目质量控制的有力保障。本文结合园林建筑及小品项目实际特点,通过对混凝土在建筑施工中,现场存在的质量问题进行分析,并提出有效的控制方法。 关键词:因果分析法;混凝土;施工技术;控制方法 前言: 由于园林建筑及小品项目大多较为零散,混凝土工程量相对较少,混凝土试验检测及质量控制无法能像大型建筑项目那样集中可控,且混凝土的质量问题本就具有可变性。例如在施工过程中因养护不当形成微裂缝,在使用过程中可能因温度应力或使用应力而逐渐扩展形成破坏性裂缝,最终会引起质量和安全事故。本人经过多年学习研究,结合现代计算机技术,设计了一套新的现场混凝土质量控制软件系统。利用混凝土质量控制系统,可以明显降低混凝土强度标准差并降低混凝土成本。 1 园林建筑中混凝土质量问题成因分析 混凝土施工是建设工程施工各环节中非常重要的一环,也是较为特殊的一个环节,尤其在园林建筑施工环节中。与其它建筑工程不同,园林建筑中混凝土工程量较少,混凝土搅拌大多的生产场地就是施工现场,加之施工现场的复杂性和多变性,混凝土的质量更不稳定,质量控制的难度就更大。而混凝土工程必须满足具体的质量目标: (1)满足用户所要求的耐久性和使用功能目标; (2)满足设计者所提供的强度目标; (3)满足施工过程中所要求的安全环境目标等。 (4)满足施工方所要求的成本控制目标; (5)满足施工单位施工所要求的和易性目标; 为此人们常用各种方法来分析混凝土质量问题的成因,目前主要常用是因果分析图法,从相关人员、施工与检查方法、施工机械与环境等角度来分析混凝土质量问题的成因。针对园林建筑工程中,混凝土工程分布地点多,工程量少,工程施工组织较为零散等特点,按照因果分析图法,采用有针对性的质量特性图法,利用特性图来系统整理分析某个质量问题与其产生原因之间关系的有效工具。 2 建立混凝土质量参数回归方程 现场混凝土质量参数主要包括:新拌混凝土的坍落度,新拌混凝土的水灰比(W/C)和混凝土的抗压强度。混凝土的坍落度检验,在短时间内可以获取大量数据;新拌混凝土的水灰比分析却是个较为复杂的检测,其基本原理是:在混凝土样品内准确分离出水泥浆体,用加热或烘干的方式分析出一定质量的浆体内所含的水质量和水泥质量,从而得出浆体的水灰比值。我们设计了一套详细的可操作的混凝土水灰比分析规程,主要设备包括天平、小烘箱、筛子、离心机等。试验证明,用这种方法分析新拌混凝土的水灰比是准确的。现场混凝土的快测强度采用高温(95℃)对混凝土试件(连同试模)养护6h而获得。 在施工现场,获得一个坍落度数据需5-8min时间,获得一个水灰比数据需要30-40min时间。上述两个质量参数十分适合现场控制使用。混凝土的快测强度需7-10h才能获得,该质量参数用于验证其它质量参数的结论和推测混凝土28d强度。 经过试验研究,证实上述三个质量参数与混凝土的其它质量参数有相关性,呈相关性的质量参数方程是: W=At+B F28=m•C/W+n F28=m0.fk+no 上述各式中,W为每m3混凝土用水量(kg);t为新拌混凝土坍落度值(mm);F28为混凝土标养28d抗压强度(MPa);C/W为新拌混凝土的灰水比(水灰比的倒数);F28为混凝土的快速检测抗压强度(MPa);/A、B、m、n、mo、n。均为回归系数。 在准确而适合的试验条件下,每个回归方程需要不少于30对的数据来支持。其回归过程如下(以公式1为例): 系数:A=Lxy/Lxx,B=W-6t Lxy=∑(ti-t)(wi-w) Lxx=∑(ti-t)2 Lyy=∑(Wi-w)2 相关系数 Lxy、Lxx、Lyy为中间变量,Cxy为变异系数。 对于给定的显著性水平α,当r大于临界强度值时,即认为W与t之间存在相应的线性相关关系。 3 现场检测与数据分析 对于一个施工单位或施工工地,事先通过试验而建立起质量参数回归方程,并将这些方程输入专用的混凝土质量控制软件系统,该系统即可以此为依据对实测的现场参数进行分析和预测。 其主要过程如下: 按相关规程要求在施工现场抽取新拌混凝土样品,首先测试出样品的坍落度值,接着测试样品的水灰比值,最后将样品成型为两组试件,一组用于快速检测强度,另一组用于标准养护。应将现场的取样时间、代表部位以及全部检测数据输入现场的笔记本电脑内。根据坍落度值和水灰比值,软件系统可以迅速检测混凝土样品的每m3水泥用量,以及推测混凝土的标养28d强度。 这些质量参数具有互补性,即它们之间可以相互验证。当两个以上参数得出同一个结论时,则这个结论是可信的。例如:由水灰比可以得到混凝土28d抗压强度值,由坍落度值可以得到每m3混凝土用水量。从两个样品中可以得到两组数据,一般情况下,水灰比一定时混凝土强度越高则用水量会越小,如从两组数据得到这个结论,那么这些数据的预测结果十分可靠;反之,预测结果不可靠。当预测结果不可靠时,要用快测强度的预测结论来验证,以此验证结果为最后结论。 4现场质量参数信息反馈 在施工现场,根据快测的质量参数,软件系统能迅速给出混凝土的质量结论,例如水灰比不符合配比要求,坍落度值过大,混凝土强度不足或偏大等。根据这些质量信息,软件系统也能给出纠正措施,这些措施主要包括配比调整、原材料质量纠正和搅拌时间等。质量监控结论和质量纠正措施也可用便携的打印机打印出来,现场质量控制人员要将这些信息及时通知现场的混凝土搅拌站(或商品混凝土供应商),搅拌站随即实施纠正措施。这样即使园林建筑中混凝土工程施工量再少,工程地点再多,施工组织再零散,也可以很好的保证混凝土工程的质量。 5混凝土质量控制 由于混凝土的生产过程是在施工现场完成的,因此,对混凝土质量控制也与其他材料不同,除了产品是否合格外,生产各环节的质量控制也是混凝土质量控制比其他土木工程材料难的原因之一。因果分析法控制混凝土质量就是根据人、法、科、机、环五个方面进行“因”的控制,从而实现事前控制和主动控制的。 5.1人的控制 人对混凝土质量的影响,直接取决于混凝土工的技术水平。另一方面,管理层的质量控制意识也是质量控制的关键。 (1)强化管理意识 在同样的专业技术条件下,由于管理水平差异,其产品质量、消耗、效益必然存在明显的差别。因此,进行混凝土施工管理的人员,不仅要熟悉混凝土的质量特性和质量形成的过程,而且要掌握一定的质量管理思想、理论、手段和方法。 (2)建立健全岗位责任制 混凝土质量控制的岗位责任制应包括:质量监督人员的监督责任;监理人员的监理责任;施工单位负责人和项目负责人的管理工作责任;质量员的监督责任;混凝土施工人员的直接责任。将混凝土质量责任落实到具体岗位人员身上的岗位责任制度是实现全员管理、主动控制区、事前控制的具体体现。 (3)引入激励机制。无论是作为受控对象,还是作为质量控制主体,人们都应在合理的激励机制下工作,才能充分发挥其主观能动性。在混凝土生产的各个环节,根据工作成绩给相关成员以物质奖励和精神激励,充分调动其工作积极性、主动性和创造性,提高工作效率。 (4)持续培训 混凝土质量靠的是相关人员的良好素质,而素质的提高就在于教育。通过持续培训,既可提高相关人员的知识水平,也总结以前的经验教训,最终提高质量控制水平。 5.2原材料的控制 混凝土质量在很大程度上取决于原材料的质量,正确合理地选择原材料,控制原材料的质量规格、性能特性是否符合要求,直接关系到混凝土的质量形成。 (1)严格检查验收。订货时明确地提出所需原材料的质量要求,并要求供货方做书面保证。对进场原材料应进行抽检,验收时应全面检查原材料质量要求是否符合供货方的质量保证指标和合同要求。 (2)掌握材料信息,优选供货厂家。可建立企业内部材料供应商质量评估文件。在订货时必须考虑原材料的质量因素,从价格性能比权衡利弊。另外,尽量减少供货者的数量,这样可减少质量的波动。 (3)建立原材料管理台帐,合理组织材料供应,确保施工正常进行,减少材料耗损。目前国内大中城市所用混凝土多为商品混凝土,因而原材料的质量控制一般由混凝土公司进行。因此,对混凝土公司所用的原材科也应进行必要的抽检。 6结论 不同于大型建筑工程,园林建筑中混凝土工程分布地点多,工程量少,工程施工组织较为零散,只有利用科学而合理的混凝土质量控制系统,才能克服困难,有力地保证园林建筑混凝土的质量。不合理的混凝土质量控制方法是导致施工质量低、成本增大的主要原因。利用我们设计的混凝土质量控制系统,可以做到项目多点质量归集控制,明显降低混凝土强度标准差, 并降低混凝土的成本。
概率统计论文:数学应用意识概率统计论文 一、正确理解现实中的随机性和规律性 我们熟知许多科学定律,例如牛顿力学定律,化学中的各种定律等。但是在现实中,事实上很难用如此确定的公式描述一些现象。比如,人的寿命对于个人来说是难于事先确定的。就个体来说,一个有很多坏习惯的人(比如吸烟、喝酒、不锻炼的人)可能比一个很少得病、生活习惯良好的人活得更长。实际上活得长短是受许多因素影响的,有一定的随机性。这种随机性可能和人的经历、基因、习惯等无数说不清的因素都有关。总体来说,人的平均年龄非常稳定。一般而言,女性的平均寿命比男性多几年。这就是规律性。一个人可能活过这个平均年龄,也可能活不到这个年龄,这是随机性。但是总体来说,平均年龄的稳定性,却说明了随机之中有规律性。又比如你每天见到什么人是比较随机的,但规律就是:你在不同的地方一定会见到不同的人,你在课堂上会见到同班同学,你在宿舍会碰到同寝室的室友,你去打球会见到球友,这两种规律就都是统计规律。 二、巧借实例自然引入新概念 着重培养学生的数学应用意识,教师在教学中的示范作用很重要。概率统计课程的概念是教学的难点,教师上课如果直接写出来,则学生会感到很突兀,很抽象且难于接受。一个教学经验丰富的教师应当重视概念引入的教学设计,从学生的认知规律出发,先使学生对概念形成感性认识,揭示概念产生的实际背景和基础,了解概念形成的必要性和合理性。例如极大似然估计的概念教学,一般引入的第一个例子是有个同学和一个猎人去打猎,一只野兔从前方经过,只听一声枪响,野兔就倒下了,这发命中目标的子弹是谁打的?同学们一定会推断是猎人,你们会说猎人命中目标的概率比同学的大,这个例子说明了你们形成了极大似然估计的初步思想。极大似然估计的思想是在已经得到实验结果的情况下,应该寻找使这个结果出现的可能性最大的那个θ作为θ的估计θ∧。极大似然估计法首先由德国数学家高斯于1821年提出,英国统计学家费歇于1922年重新发现并作了进一步研究。第二个例子是两个射手打靶,甲的命中率为0.9,乙的命中率为0.4,现靶面显示10中6,且是一个人所为,请问是谁打的?一开始学生中会形成不同意见,有的说是甲,有的说是乙,有的不知如何判断。表面看,甲的命中率高,如果说是甲好像低估了甲的水平,乙的命中率低,如果说是乙又高估了乙的水平,但现在要作一个合理推断,我们建立一个统计模型:有一个总体为两点分布,参数为P(0.9或0.4侍定),现有样本X1,X2,…,Xn(n=10),其中有6个观察值为1,4个为0,设事件A={10枪6中靶心}若是甲所射,则A发生的概率为P1(A)=C610(0.8)6(0.2)4=0.088,若是乙所射,则A发生的概率为P2(A)=C610(0.8)6(0.5)4=0.21,显然,P1(A)<P2(A),故可认为乙所射的可能性较大。从这两个实例中教师再引出极大似然估计的原理:在已经得到试验结果的情况下,我们应该寻找使这个结果出现的可能性最大的那个θ作为真θ的估计,显得水到渠成。 三、合理假设形成模型意识 概率统计学科本来就是为了解决实际问题而产生的,它的起源是对赌博问题的研究。要培养学生的应用意识更应加强模型意识。数学模型是指应用数学的方法和语言符号对现实事物进行数学的假设和合理简化,可以理解为现实事物在数学世界的抽象存在,也是人们对实际问题的原型进行的数学抽象,它的目的是便于应用适当的数学工具得到对问题的量化研究。在概率统计教学中建立的数学模型应当选择问题的主要要素,模型相对比较简单并且易于教学推理和分析。 四、循序渐进培养应用能力 数学应用能力是一种综合能力,应循序渐进,慢慢培养。在现实中我们要注意:(1)概率是指某件事情发生的可能性大小。例如在天气预报中会提到晴天与雨天,预报明天下雨,只是说雨天可能性很大,这种概率不可能超过百分之百。(2)有些概率是可以估计的。比如掷骰子,你得5点的概率应该是六分之一,但掷骰子的结果还只可能是六个数目之一。这个已知的规律就反映了规律性,而得到哪个结果则反映了随机性。(3)应当在大量重复试验中出现的频率来估计生活中随机事件出现的概率。(4)多学习一些统计软件,充分利用一些直接的或间接的数据来源。 五、结语 数学应用意识的培养是一个长期的过程,不要期望通过一门课程或短时期就会立竿见影,这个过程需要经历渗透、交叉、反复、螺旋上升,然后才能逐级递进、不断深化。总之,在教学中我们要构建师生合作互动的平台,培养交流与合作精神,逐步提高学生的数学应用意识和能力。 作者:熊淑艳 单位:湖北工业大学 概率统计论文:大学本科概率统计论文 一、概率统计的应用 很多的统计学分析者特别擅长收集最初形态的数据,但是如果不擅长运用统计学的系统知识去处理这些数据,那么这些都将成为无用功。因为如果收集的数据没有价值,就像被遗弃在矿山的矿物,没有经过专门程序的炼制是不可能变成钢铁的。谈到对数据的分析、处理和完善,来自英国的葛朗特肯定当之无愧,他的著作《关于死亡公报的自然和政治观察》被称作统计学的鼻祖,并且被评为当代统计学的基石。它的地位这么高,是如何体现的呢?就比如说他提到的生命表,几乎成为了保险行业的主心骨。学习需要创新,同样知识也需要随着时代的发展而不断变化、丰富,认识来源于实践,把概率统计应用到各个方面去然后再从中去统计分析,最终肯定会使统计学的知识更加丰富,这样才能与时俱进。例如,1870年遗传学界迎来了统计热,高尔登巧妙地把统计学融合到遗传学中,结果匪夷所思,不仅使统计学得到创新,有了新的血液,还提出了一些重要的思想,如回归等。一个事件的研究总是不会单独的存在,总有那种牵一发而动全身的效果,就像伟大的学者高尔登研究遗传学却促进了统计学的发展和不断地完善,统计学在初期阶段主要集中于纯粹的统计,简单的数据汇集,随着不断地研究发展,统计学不断地走向更高的层面,不再只是停留于技术层面,而是逻辑层面的演绎和归纳。在统计学的发展史上还有许多伟大的研究者,如卡尔皮、哥色特、内曼等。当今的社会是一个发展的社会,统计学的知识已经不再局限于应用于各个学科之间,更多的是运用在日常生活和生产中去。统计学中的统计一词就是专门针对数据的,数据是统计学的根基,数据和统计学是一个不可分割的整体,我们需要知道这个公式的来龙去脉,才算真正地掌握了统计学的知识,这是当今教学中容易忽略的一个重要点。 二、概率统计的工具 当今的社会是一个信息化的时代,统计学也不再只是刘乃嘉,吉林工商学院助教,硕士,研究方向:统计学。计算一些基本的加减了,以前用一个计算器就能轻轻松松的解决,而今的统计学面对的大数字时代,需要处理大量的数据。在教学的过程中可以适当添加一些软件,既吸引学生的眼球又能提高效率,节省人力、物力,比如说SPSS、SAS、MATLAB、EXCEL表格等。SPSS的优点很多,它有学生们乐于接受的主界面,最重要的是这个软件特别的容易学,对从来接触过这个软件的同学来说,可也以在很短的时间内轻松的掌握它,非常适合非计算机专业的学生。教学的目标在于运用,SPSS自身带有许多函数计算公式和其他的计算公式,你只需找到你要计算的公式并且在键盘上输入你要计算的内容,就可以计算出概率密度、分布、随机问题等,十分便捷。EXCEL软件是大家最熟知的软件,因为在刚入学的时候就有计算机基础,里面就要求掌握这个软件的运用,是OFFICE的一个分支。在教学中选用这个工具可以降低教学难度,还可以提高学生的积极性,因为他们学的知识终于可以有用武之地了。这个软件最大的优点就是制作统计图像的功能很完善,并且还有非常完美的统计处理能力,它具备了其他软件基本上的功能,可以很好地与其他统计软件相匹配,共同运用。计算机领域还有很多的可以适用于统计学的软件,而且一般这些软件的运用对大多数的老师和学生来说都是不费吹灰之力的,在概率统计的教学中,老师们可以按照教学的需要适当的引入这些优秀而强大的软件,弥补以前教学方式中存在的缺点,增加老师和学生的互动,提高学生的学习兴趣,如果有条件可以让学生到计算机中心去亲自体验一下这些软件,学生一般比较愿意学习动手性比较强的知识,这也是教学中值得思考的问题。 三、结束语 总而言之,概率统计在学习和生活中扮演着一个重要的角色,谁都离不开它,学习它的最终目的是运用。所以在备课的时候除了要考虑怎样把知识有效地传达给学生,更多的还是让学生去思考把这些知识运用到什么地方,让学生发现身边的统计例子,还要注意课堂的效率。 作者:刘乃嘉 单位:吉林工商学院 概率统计论文:概率统计课程学生创新能力培养 1.点———从知识点激发学习动力 (1)增加知识背景的理解对于每一节课的内容,从点入手,从细节上提高学生的学习兴趣。在讲解时,跟中学有关的知识点都可以通过类比引入的方法,将使学生从熟悉的内容进入一个新的环境。以讲解数学期望这一节内容为例,数学期望在中学阶段是高考的一个必考内容。以例子开始:已知影响股票价格的基本因素有利率的变化。现假设人们经分析估计利率下调的概率为60%,利率不变的概率为40%。根据经验,人们估计,在利率下调的情况下,该只股票价格上涨的概率为80%,而在利率不变的情况下,其价格上涨的概率为40%,求该只股票将上涨的概率。当我们讲解课堂的内容时,就可以通过一些动画进行演示,增加学生的数学直觉。(2)充分利用网络资源,丰富教学形式现在互联网信息发展迅速,资源又相互共享,促进教师探索新的教学形式。现在的大学生从小就接触和使用电脑,信息交流很全面,很容易被网络上的很多新鲜事物所迷惑。所以,概率统计的教学要充分利用网络这个平台,将学生从其他的诱惑中吸引回来。随着教育信息化的不断发展,时下流行的微课堂、“慕课”课堂给教学提供了更好的方式。通过开展多种形式的教学活动,增加学生非智力因素的作用,提高概率统计这门课程的吸引力。(3)参与概率统计实践概率统计知识有很多的实际背景意义。可以建立很多的统计模型,比如:统计、测量、评价等。使用的教材上面也提供了假设检验、回归分析与方差分析的模型,对于解决实际问题有很重要的意义,能够解决一些生活中常见的问题。每年的全国大学生数学建模竞赛和创新杯活动,学生都可以利用所学的知识进行实践。 2.线———将知识贯穿为一条主线 (1)注重知识的内在联系。在教学的过程中,以吴赣昌编写的《概率论与数理统计》(第四版)的内容为例,前面四章内容是属于概率部分,从第五章开始为统计部分。概率论部分侧重于理论探讨,数理统计部分则是以概率论作为理论基础,研究如何对试验结果进行统计推断。通过总结知识的主线,指导学生更好地把握这门课程。(2)发挥教材的重要性。学生所使用的教材内容在根据需求不断改版,使得教材内容不断精炼,在计算机模拟方面还附有程序的代码,更加方便学生的学习。例如给学生演示了高尔顿板钉试验,那么这个试验是怎么形成的呢?就可以告诉学生从课后的项目七的第一个例子找到,还有其他的分析、假设检验等,都能从课本的附录中学到,丰富学生的知识面。课后习题也有与生活相关并且很有趣的题目,也可以让学生去讨论学习。 3.面———全面整合课程的内容 (1)从知识的角度概括概率统计课程《概率论与数理统计》这门课,在前续部分,它需要高等数学作为基础,后续为学习统计学方面的应用提供理论依据。学生在学习的过程中,如能发现课程之间的相关性以及本门课程的重要性,对于提高学习兴趣必将有很大的促进作用。因此,有必要对学生普及这门课程的重要性,带动学生的学习自觉性。(2)以身作则,进行“爱”的教育现代教育理念还要求教学进行爱的教育,这一点是很重要的。“爱”不仅体现在爱自己,爱身边的人,爱这个社会,还体现在专业上,带动学生对这门课的喜爱。学生通常喜欢博学的老师,这也是因为这样的老师对专业有很高的造诣,并且有对这个专业的执着。如果能把这种对学术的热爱传递给学生,也能使学生感受到知识的有趣之处,提高学生的数学审美,树立学生的学习概率统计的价值观。 4.结语 课堂教学中的师生双方就像是在进行一场博弈,各方都希望达到自己的最优:教师总是尽可能地从自身对学生的认识,来提高本门课程的教学;而学生总是想着通过对这门课课堂上学到尽可能多的知识。教学应该使得双方达到均衡,以此来达到双方的共赢的状态。以上是本人在教学上的一些见解,希望各同行交流指导。 作者:黄远敏 单位:广西师范大学 概率统计论文:本科院校概率统计课程教学改革探索 1改变传统教学思想 改革教学内容传统的概率统计教学存在“重概率,轻统计”和“重理论,轻应用”的教学思想,这种思想的存在,严重影响了概率统计的教学,也不符合应用型本科院校培养卓越人才的目标。为适应高水平应用型人才的培养,我们应改变传统的教学思想,精简、改革教学内容。在不影响课程教学体系的完整性这一前提下,适当删减中学数学讲授过的内容,使其与中学的教学内容有机衔接;酌量减少概率论部分的教学内容和教学时数,相应增加数理统计部分的教学内容及教学时数,加强统计方法的应用及利用数学软件解决实际问题等内容的教学。另一方面,注重培养学生的数学素质,在教学内容方面突出基本概念、基本理论和基本方法的教学,注重概率思想方法和模型化思想方法的训练,注重抽象理论与实际应用的结合,训练培养学生的创造性思维和实践能力。 2改革教学模式,探索新的课堂教学方法 2.1改革教学模式,强化知识应用 目前,在卓越人才培养过程中,概率统计的课程教学依然按照普通班的教学模式,过多地强调理论的严谨性和完整性,忽视了培养学生理论联系实际、利用所学数学知识、数学方法分析解决实际问题的意识。这种教学模式不利于激发学生的学习兴趣以及各种能力的培养。为实现卓越人才培养目标,在概率统计课程教学中构建以数学思想体系传授为核心,抽象的数学理论与实际应用背景相结合,采用实际问题驱动、结合案例教学的模式。教师作为学生课堂学习的引领者,不局限于仅传授数学理论和数学知识,而是由实例出发,由浅入深,由直观到抽象,重视引导学生如何从不同的角度看待问题,用不同的方法分析问题。例如,在讲授数学期望的相关知识时,引入实例“赌金分配问题”:甲、乙两个赌徒各押赌金32枚金币对弈,假定两人取胜的概率相等,约定在一次比赛中先赢6局者为胜,可获得全部64枚金币。在甲赢5局而乙赢3局的情况下赌博因故中断,问总赌金如何分配才合理?有人认为赌金需平分,也有人认为甲乙两人所分赌金的多少,应与他们获胜机会的大小成比例。实际上甲、乙两赌徒所分得的赌金就是数学期望值。通过这样直观的例子引出数学期望的概念,可以使学生将复杂抽象的问题具体化,引导学生思考和分析,进一步掌握数学期望的概念,并利用数学期望的知识解决实际问题。 2.2在教学过程中融入数学建模思想及方法 在实施卓越计划背景下,概率统计课程的教学应该是以解决实际问题和培养学生应用数学的能力为目的。概率统计课程的基本概念、理论、例题等往往涉及很强的实际背景,在教学时,教师有必要融入建模思想,积极引导学生自主查阅相关资料,了解问题的实际背景,从繁复的背景以及结构中提取出数学模型加以求解,体现以教师为导引、以学生为主体、学生自主解决问题的教学目的。例如在学项分布时,为了加深学生对该知识的理解,教师可采用一个关于保险的实例。例如,一保险公司里有10000人投保,每人每年付12元保险费,已知在一年里投保人死亡的概率为0.006,如死亡,保险公司支付死者家属1000元,问:(1)保险公司年利润为0的概率;(2)保险公司年利润不少于60000的概率。这个问题乍看很难知道结果,但经过分析,可把此问题利用二项分布的知识加以解决,得知保险公司是必定盈利的。 2.3开展实验教学,培养学生利用数学软件解决实际问题的能力 数学实验是一门从实际问题出发,通过学生思考分析、建立数学模型、借助数学软件解决问题的课程,它的开展可以在数学教学中体现学生的主体意识,让学生做到会学、会用数学,提高学生学习数学的兴趣,体现数学教学的时代性。另外,概率统计具有较强的实践性,可以用计算机验证一些结论,还可以通过数学软件模拟解答一些计算较复杂的问题。因此,有必要将数学实验融入概率统计的教学。目前,常用的数学软件有Matlab,Mathematica,SPSS,R等,Matlab具有很多优点,可作为首选软件。Mat-lab软件有很多功能,既可以绘制常见分布的分布函数和概率密度函数的图像,给学生以直观演示,又可以用于参数估计、假设检验、计算统计特征以及求某些事件的概率。我们仍以上节的例子为例。本例题可归结为二项分布问题,故可调用Matlab统计工具箱中的函数binopdf命令求解。 3建立客观反映学生学习效果的考核模式 考核是教学过程中的一个重要环节,是检验学生学习效果、评价教师教学质量的手段。传统的考核模式是期末闭卷考试与平时成绩相结合。期末考试按照固定的内容和格式出题,只注重考核学生对知识的掌握情况,忽视了对学生所学知识在实际应用方面的考核。另外,平时成绩也不能真实地反映学生学习情况的好坏。显然,这种考核模式不符合卓越人才培养的目标。因此,我们有必要改变这种一成不变、模式单一的考核方式,建立能够客观反映学生学习效果的考核模式。考核采用理论考核和应用考核相结合的方法,各占50%,理论考核采用闭卷考试,考察学生对概率统计的基本知识、基本方法和基本理论的掌握情况。应用考核包括平时的实验报告、案例分析以及对一些实际问题研究的报告或小论文,主要考核学生对概率统计知识的应用能力。客观合理的考核模式,才能引导学生改变自身陈旧的学习习惯,才有利于培养学生的自主学习能力、应用能力及创新能力。总之,概率统计是一门研究随机现象的数量规律性的学科,我们应该根据卓越人才培养目标和概率统计课程特点,进行教学改革,培养适应时代需求的高素质人才。 作者:张克军 单位:徐州工程学院 概率统计论文:高中数学概率统计教学对策探讨 1高中数学概率统计教学中存在的问题 1.1师生对概率统计教学的认识 据调查发现,教师随着教学年龄的增长对概率教学的认识也是不同的逐渐改变的。年轻教师通常比较关注学生的学习成绩,关注学生对知识的掌握程度。而经验丰富的老教师则更加侧重于对教育本身的重视,他们更加看重于概率的教育意义,注重培养学生的概率意识。在对学生的调查当中,我们发现有些学生认为概率偏重于计算,而且还要画图,比较麻烦。有些学生只是偏重于做题,而忽视了对于教材中给出的大量例子的理解。这些问题导致了很多学生直到学完了概率这一章,依旧还特别的茫然,归根结底,就是因为这些学生没有理解概率思想,没能够理解概率在日常生活中的应用,认识到概率与日常生产生活的密不可分的关系。 1.2师生对概率应用的认识 概率统计是一门与日常生产生活关系十分密切的学科,教师在教学过程当中,应该努力引导学生,使学生充分认识到概率在日常生活中的重要意义,培养学生的概率意识。如果没有培养出学生的概率意识,也许在刚刚学习的时候,学生还会做题,但是时间一久,由于学生没有真正理解概率的思想,就会很容易忘记。概率知识只有把它充分应用到日常生活当中,才能够充分发挥概率的价值。教师在概率的教学过程当中应该注重培养学生从日常生活中发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养学生利用所学的概率知识解决日常生活中的问题。教师要彻底改变传统的应试教育观念,认为只要考试不考,高考不考,就没有必要去学习。这样做不仅不符合新课标的要求,也无法真正培养出学生的概率意识。 1.3师生在概率教学中存在的困难 许多教师认为,在概率的教学过程当中,很多实践性质的作业很难去完成。并且在这一章当中,概念和模型都比较多,学生如果没有充分理解相关的概念是很难真正掌握概率知识的。教师在教学过程中必须引用大量的例子,通过分析这些现象的特征,让学生更好地掌握概率知识,培养学生的概率意识。很多教师认为概率课比较简单,不是考试的难点,因此缩短概率课的课时,使学生对概率的认识只停留在会做题上,并没有真正达到新课标对概率课的要求。而学生在对概率的学习过程当中,常常不知道从什么角度去理解。长期以来养成的习惯,使得学生看到题目就忙于去计算。教师在概率教学的过程当中要引导学生建立起概率模型意识,通过大量的例子让学生充分理解模型的特征,淡化计算。 2高中概率统计教学问题解决对策 2.1改变教学观念 教师在概率教学的过程当中,要改变以往陈旧的教学观念,充分认识到概率的重要性和概率对于日常生产生活的重要意义。概率教学的最终目的不是为了简单的应对考试,而是要使学生能够充分把所学知识应用到日常生活当中去解决生产生活当中的实际问题。教师还要清楚地了解新课程标准对概率部分的要求。课标是编写教材的依据,很多教师对课标不熟只是单纯地按照教材的内容去讲解,而编写教材的人对于新课标又有着自己不同的理解,这样就会造成教学上的偏差。教师只有在熟读课标的基础之上才能够更加清楚地认识高中概率课程,从而更好地完成概率教学的任务。教师还要改变以往陈旧的教学方式,在课堂上突出学生的主体地位,教师只有采取有效地教学方式,对学生加以引导,才能使学生更快更好地掌握概率知识,提高学习能力。要在教学过程当中把概率教学和生活紧密结合起来,在教学中培养学生的动手能力。最好在课下布置一些实践性的作业,培养学生采集、处理、分析数据的能力,只有经过自己亲身感受,才会对概率有更深刻地理解。如果学生只是停留在做题上,机械地去生搬硬套公式,是根本无法真正培养出概率意识,无法把概率应用到实际的生活当中去的。 2.2深化课程改革 《普通高中数学课程标准(实验)》指出:“高中概率教学的核心问题是让学生了解随机现象与概率的意义。并通过实例,在具体的情景中了解有关概念的意义,并能解决一些简单的实际问题”。课标是教材编写的基础,教材要体现课标的要求。因此,教学只有按照课标去进行,才能够达到要求。在新课标的要求下,教师一定要淡化计算,注重对于学生概率模式和概率意识的培养。而不应该像以前一样只看重高考考什么,高考考的多就重点教,高考考得少,就少教甚至不教,这种做法是不对的。 3结语 综上所述,教师在高中数学概率统计的教学当中一定要注重对学生概率意识的培养,使学生充分认识到概率与日常生产生活的密切关系,从而提高学生的思维能力,把所学知识更好地应用到生活当中去。教师在教学过程当中一定要及时发现教学过程中存在的问题,并改变以往陈旧的应试教育观念,找到合理解决概率教学问题的对策。 作者:韩增红 单位:甘肃省民乐县第一中学 概率统计论文:概率统计在投资决策中的应用 一、统计模型的参数选择 1.动力、燃料等五大类产品价格连续上涨 2003年到2005年,内蒙古燃料、农副产品类、其他工业原材料、化工原料、纺织原料类和动力类等五大类产品购进价格持续五年增长。其中、化工原料类、燃料和动力类产品价格涨幅较大。 2.纺织原料类、木材及其他原料类购进价格比较平稳,波动不大 2003年到2007年,全区纺织原料类、木材以及其他工业原料类购进价格比较平稳并伴有上涨趋势,涨跌幅度不是很大。 3.总的来说,九大类原材料产品价格大部分都是呈上涨趋势 2003年到2007年全区原材料产品价格上升占的比例比较大,下降占的比例比较小,在2004年和2005年的期间,九大原材料产品价格全面上涨,其中,有五大类原材料产品价格连续五年上涨,其他四大类在个别年间出现产品价格下降的现象,但后期仍然保持上涨的趋势。 4.据调查,五年当中,大部分产品购进价格都在上涨 在所调查的37个行业当中,其中,五年内价格全部上涨的行业有31个。在2005年,37个行业产品的购进价格都是在持续上涨,其余各年份的行业产品购进价格仍旧保持上涨的趋势。 5.有色金属材料、黑色金属材料、农副产品类及化工原材料产品价格波动比较明显。2003年到2007年全区有色金属材料、黑色金属材料、和化工原材料购进价格波动较明显,这三大类产品购进价格均在2004年呈大幅上涨趋势,而黑色金属材料在2005年开始出现下滑,一直到2007年,价格回升。化工原材料产品购进价格在这五年期间波动也比较明显。农副产品类产品购进价格五年内持续上涨,2004年创五年新高。其他年度也有涨有跌,但总体保持上涨趋势。 二、在经济管理决策中的实践应用 在进行经济管理决策之前,通常会存在不确定因素,具有随机性,因此,所作出的决策存在一定的风险,只有正确、科学合理的决策才能达到以最小的成本谋取最大的利益的总目标,才能尽可能节约投资的成本。通过利用概率统计知识制定出合理决策,从而实现最终目标。下面以数学期望、方差等计算方式为例说明它在经济管理决策中的应用。 三、统计模型在经济管理项目决策中的发展 统计模型已经是现阶段比较成熟的可适用的工具,掌握大量统计资源,在此基础上,应用统计统计建模解决管理工作中的难题已经成为一种发展趋势。随着统计数据校验领域、校验方法的发展,有准确的信息作为基础,统计工作的前景必将是广阔的。计划投资也在不断进行改革,“谁投资,谁受益,谁承担风险”的原则使投资决策变得更加具有自主性。同时,健全投资宏观调控体系、加强监管势在必行。因此,推行统计模型变得尤为重要。 四、结语 总而言之,通过构建数学建模,并运用数学知识解决实际问题,能够促进经济的进步,促进我国科学技术的创新。在经济领域,存在的实例还有很多,我们要走在时代尖端,步步领先。因此,科学的决策是非常重要的,也是必不可少的,那么如何进行科学决策呢?我们可以运用数学思想,把在经济领域遇到的问题转化成数学方面的问题,运用数学的方法解决问题。 作者:林希 单位:西安航空学院 概率统计论文:概率统计网上测试系统的重要性 一、使用网络练习,尽量减少纸张和笔墨的使用 可以环保节能学生们在中学的时候成天在大量的试卷堆里生活,让他们对那些纸质的试卷有着某种疲倦和厌烦,还造成大量纸张的浪费。另外纸质的作业和试卷经常会有学生自己完全不动脑筋去做,直接把别人的拿过来抄一遍,有时甚至连题目都不去仔细的阅读。网上练习能够在很大程度上避免这种抄袭现象,因为网上练习系统可以采用自动组题的方式,使得每个学生所做的试卷不一样。每个学生都必须自己去好好思考和做准备,才能完成本次练习。这样的做法也有助于对目前各高校普遍存在的学风问题逐渐改善。 二、网上测试系统的使用 让学和教不再受时间地点的限制作为基础课程,往往是大班上课,老师们为了完成每一次的概率统计作业批改,需要翻动多则上百本作业,浪费很多时间,也不能随时随地携带这些作业,学生和老师都一直重复着收作业、改作业、发作业的过程。如果每一次作业在网上完成,就可以减少很多这样的麻烦。只要有网络信号以及能够上网的工具,学生和老师们可以灵活的去完成作业和批改作业。可以在任何时间和地点完成这样的工作,不需要搬运厚重的作业本,不会和其他工作相冲突。 三、网上测试系统可以让学生随时得到老师的辅导测试系统 针对本校学生的特点,把平时教学中的重点难点罗列,还把每章的重要的知识点和重点题型的总结起来,甚至把平时上课讲的很多例题都放在系统中,学生们在课后进行复习的时候随时都可以看到老师课上的内容,还可以把学习中发现的问题留在答疑一栏,老师随时看到随时解答,这样的方式也能够增加师生之间的交流。本人已在一部分所教班级使用这样的系统来辅助教学,两轮教学下来,从结果来看,比没有用这个系统的班级教学效果明显要好。当然,对于整个概率统计课程的教学效果的提高并不完全取决于某一种教学改革,离不开其他教学环节的改善,但是这个系统的使用能够让学生的学习状况进入良性的循环,这样对学生们对其他课程的学习也有着非常好的影响。将来的教学中,希望能够利用这样的辅助系统得到更好的教学效果,从而让概率统计课程的教与学不再无趣,改变数学学科枯燥难学的长期效应,也能逐渐让学生们对学习的兴趣有所提高。 作者:陆媛 单位:盐城工学院基础部 概率统计论文:危岩破坏概率统计论文 一试验结果分析 1激振信号自相关特性 为了探讨危岩突发性破坏产生的激振信号在不同时刻的相互依赖关系,即激振波的周期性特征,可对激振信号进行自相关分析。可看出实验条件下危岩破坏激振信号自相关性具有如下特征: (1)危岩破坏y方向激振信号的自相关系数幅值大于x方向激振信号的自相关系数,如与激振源第11#危岩块相邻的第12#危岩块中部的1#测点量测的y方向自相关系数约为100,而y方向自相关系数为49,约为y方向的0.5倍,而位于第13#危岩块的2#测点记录的y方向激振信号的自相关系是x方向激振信号自相关系数的5.6倍。激振信号自相关系数越大,表明危岩破坏产生的激振信号对时间的依赖性越明显。 (2)危岩块之间界面的完整性对激振信号自相关系数出现频率的影响是显著的,界面越完整,激振信号自相关系数变化频率越高,波形越密,如位于第12#危岩块的1#传感器和位于第13#危岩块的2#传感器记录的激振信号自相关系数频率明显大于位于第22#危岩块的3#传感器记录的激振信号自相关系数变化频率。 (3)危岩块之间界面的完整性对激振信号自相关系数持续时间的影响也比较显著,危岩块之间界面的完整性较差时激振信号衰减所需时间越短,如位于第12#危岩块的1#传感器和位于第13#危岩块的2#传感器记录的激振信号自相关系数持续时间均在20ms左右,而位于第22#危岩块的3#传感器记录的激振信号自相关系数约为15ms。 2激振信号统计特征 实验条件下测试的危岩破坏激振信号为激振加速度,给出了1#、2#和3#测点x方向(水平方向)和y方向(竖直方向)激振信号的均值、有效值和标准偏差统计数据, (1)各测点x方向激振信号的均值、有效值及标准差均小于y方向的数值,表明危岩破坏瞬间产生的激振信号的强度在y方向表现得较为显著,其中激振信号均值的负号表征激振作用的方向竖直向下。 (2)距离激振源越近,激振信号强度越大,如第12#危岩块邻近激振源,位于第12#危岩块的1#测点的激振信号的有效值明显大于位于第13#危岩块中部的2#测点和位于第22#危岩块中部的3#测点的激振信号的有效值。 (3)2#和3#测点与激振源第11#危岩块之间的距离虽然相同,但是由于2#测点所在的第13#危岩块与1#测点所处的第12#危岩块之间的主控结构面存在非贯通段,而3#测点所在的第22#危岩块与1#测点所处的第12#危岩块之间属于较紧密结合的岩层界面,如2#测点y方向的有效值明显大于3#测点y方向的有效值,表明激振信号强度穿过非贯通段时耗散量要小于穿过岩层界面时的耗散量,换言之,危岩块之间的完整性越好,越利于激振信号的传递。 (4)每个测点y方向的标准差均大于同一测点x方向的标准差,测试点与激振源之间的距离及激振信号传递路径中危岩体之间的完整性对激振信号标准差有一定影响,测试点与激振源之间的距离较小时,激振信号标准差反而较大,激振信号传递路径中危岩体之间的完整性较差时,激振信号标准差反而偏小,这一现象似乎有悖常理,可能与危岩突发性破坏产生的噪声有关,尚需要做进一步分析论理。 二结论 激振效应是危岩破坏瞬间释放出的能量向四周传播表现出的动力学现象,可用激振加速度表征危岩破坏激振信号,劣化相邻危岩块的稳定性态。基于坠落式危岩室内模型试验,本文对激振信号的概率统计特征进行了分析,得到如下主要结论: (1)激振信号具有一定自相关性,用自相关系数表征。自相关系数越大,表明激振信号对时间的依赖性越明显,且竖直方向激振信号的自相关系数大于水平方向激振信号的自相关系数,如3#测点记录的激振信号竖直方向自相关系数是水平方向自相关系数的5.6倍。 (2)危岩破坏瞬间,距离激振源越近,激振信号的均值、有效值和标准差数值越大,且竖直方向的量值大于水平方向的量值。 (3)实验条件下激振信号的概率密度呈现单峰型近似正态分布,表明危岩破坏所释放的能量具有点荷载特征,概率密度水平方向的峰值强度大于竖直方向的峰值强度,如3#测点水平方向峰值强度是竖直方向峰值强度的1.6倍。 (4)危岩块之间界面的完整性影响着激振信号的传递,完整性越好,越利于激振信号的传递。界面越完整,穿越界面后激振信号衰减所用时间越长,激振信号的统计特征值及概率密度峰值越大。进一步研究中,应针对具体的坠落式危岩进行危岩破坏激振效应相似模型试验,据此科学解译危岩破坏激振效应。 作者:陈洪凯杨铭唐红梅王智胡丹张景昱单位:三峡大学重庆交通大学 概率统计论文:数学建模概率论数理统计论文 一、将数学建模的基本思想融入到概率论以及数学统计的教学课堂上 1.教学课堂中注重实例的讲解 概率论以及数学统计这门课程具有较强的实践性,因此,在教学课程上,教师需要在教学的基本内容中加入更多的实例教学,帮助学生理解这门学科的基本知识点,加深学生对基本理论的记忆。例如:在讲概率学中最基本的加法公式时,加入数学建模的基本思想,利用俗语“三个臭皮匠”的相关内容作为教学实例。俗语中有三个臭皮匠的想法能够比的上一个诸葛亮,意思就是说多个人共同合作的效果比较大,可以将这种实际中的问题引入到数学概率论的教学中,从科学的概率论中证明这种想法是否正确。首先需要根据具体的问题建立相应的数学模型,想要证明三个臭皮匠能否胜过诸葛亮,这个问题主要是讨论多个人与一个人在解决问题的能力上是否存在较大的差别,在概率论中计算解决问题的概率。用c表示问题中诸葛亮解决问题的能力,ai表示其中(ii=1,2,3)个臭皮匠解决问题的能力,每一个臭皮匠单独解决问题存在的概率是P(a1)=0.45,P(a2)=0.6,P(a3)=0.45,诸葛亮解决问题存在的概率是P(c)=0.9,事件b表示顺利解决问题,那么诸葛亮顺利解决问题的概率P(b)=P(c)=0.9,三个臭皮匠能够顺利解决问题的概率是P(b)=P(a1)+P(a2)+P(a3)。按照概率论中的基本加法公式得P(b)=P(a1+a2+a3)=P(a1)+P(a2)+P(a3)-P(a1a2)-P(a2a3)-P(a1a3)+P(a1a2a3)解得P(b)=0.901。因此,得出结论三个臭皮匠顺利解决问题存在的准确概率大于90%,这种概率大于诸葛亮独自顺利解决问题的概率,提出的问题被证实。在解决这一问题过程中,大部分学生都能够在数学建模找到学习的乐趣,在轻松的课堂氛围中学到了基本的概率学知识。这种教学方式更贴近学生的生活,有效的提高了学生学习概率论以及数学统计这一课程的兴趣,培养学生积极主动的学习。 2.课设数学教学的实验课 一般情况下,数学的实验课程都需要结合数学建模的基本思想,将各种数学软件作为教学的平台,模拟相应的实验环境。随着科学技术的不断发展,计算机软件应用到教学中已经越来越普遍,一般概率论以及数学统计中的计算都可以利用先进的计算机软件进行计算。教学中经常使用的教学软件有SPSS以及MABTE等,对于一些数据量非常大的教学案例,比如数据模拟技术等问题,都能够利用各种软件进行准确的处理。在数学实验的教学课程中,学生能够真实的体会到数学建模的整个过程,提高学生的实际应用能力,促进学生自发的主动探索概率论以及数学统计的相关知识内容。通过专业软件的学习和应用,增强学生实际动手以及解决问题的能力。 3.利用新的教学方法 传统数学说教式的教学方法并不能取得较高的教学效果,这种传统的教学也已经无法满足现代教学的基本要求。在概率论以及数学统计的教学中融入数学建模的基本思想并采用新的教学方法,能够有效的提高课堂教学效果。将讲述教学与课堂讨论相互结合,在讲述基本概念时穿插各种讨论的环节,能够激发学生主动思考。启发式教学法,通过已经掌握的知识对新的知识内容进行启发,引导学生发现问题解决问题,自觉探索新的知识。案例教学法,实践教学证明,这也是在概率论中融入数学建模基本思想最有效的教学方法。在学习新的知识概念时,首先引入适当的教学案例,并且,案例的选择要新颖具有针对性,从浅到深,教学的内容从具体到抽象,对学生起到良好的启发作用。学生在学习的过程中改变了以往被动学习的状态,开始主动探索,案例的教学贴近学生的生活学生更容易接受。这种教学方法加深了学生对概率论相关知识的理解,发散思维,并利用概率论以及数学统计的基本内容解决现实中的实际问题,激发了学生的学习兴趣,同时提高了学生解决实际问题的综合能力。在运用各种新的教学方法时,应该更加注重学生的参与性,只有参与到教学活动中,才能够真正理解知识的内涵。 4.有效的学习方式 对于概率论以及数学统计的相关内容在教学的过程中不能只是照本宣科,而数学建模的基本思想并没有固定不变的模式,需要多种技能的相互结合,综合利用。在实际的教学中,教师不应该一味的参照课本的内容进行教学,而是引导学生学会走出课本自主解决现实中的各种问题,鼓励学生查阅相关的资料背景,提高学生自主学习的能力。在教学前,教师首先补充一些启发式的数学知识,传授教学中新的观念以及新的学习方法,拓展学生的知识面。在进行课后的习题练习时,教师需要适当的引入一部分条件并不充分的问题,改变以往课后训练的模式,注重培养学生自己动手,自己思考,在得到基本数据后,建立数学模型的能力。还可以在教学中加入专题讨论的内容,鼓励学生能够勇敢的表达自己的想法和见解,促进学生之间的讨论和交流。改变以往教师传授知识,学生被动接受的学习方式,学会自主学习,自主探究,勇于提出自己的看法并通过理论知识的学习验证自己的想法。有效的学习方式能够调动学生学习的积极性,加深对知识的理解。 5.将数学建模的基本思想融入课后习题中 课后作业的练习是巩固课堂所学知识的重要环节,也是教学内容中不可忽视的过程。概率论统计课程内容具有较强的实用性,针对这一特点,在教学中组织学生更多的参与各种社会实践活动,重在实际应用所学的知识。对于课后习题的布置,可以将数学建模的思想融入其中,并让这种思想真正的解决现实中的各种问题,在实践中学会应用,不仅能够巩固课堂学到的理论知识,还能够提高学生的实践能力。例如:课后的习题可以布置为测量男女同学的身高,并用概率统计学的相关知识分析身高存在的各种差异,或者是分析中午不同时间段食堂的拥挤程度,根据实际情况提出解决方案,或者是分析某种水果具体的销售情况与季节变化存在的内在关系等。在解决课后习题时,学生可以进行分组,利用团队的合作共同完成作业的任务,通过实践活动完成训练。在学生完成作业的过程中,不仅领会到了数学建模的基本思想,还能够将概率统计的相关知识应用到实际的问题中,并通过科学的统计和分析解决实际问题,培养了学生自主探究以及实际操作的综合能力。 二、总结 综上所述,将数学建模的基本思想融入到概率统计教学中,有效的提高了学生学习数学的兴趣,有利于培养学生利用所学的课本知识解决现实问题的能力。随着信息时代的不断发展,随机想象的相关理论知识逐渐被广泛应用,概率论以及数学统计课程的学习也变得越来越实用,在概率统计中加入数学建模的基本思想,让学生充分体会到概率统计具有的实用性,并加深对基本概念的理解和记忆。随着教学内容的不断改革,这种教学方式也在实践中不断的完善,将概率统计的教学内容与实际生活相互联系,培养学生解决问题的能力。 作者:都琳单位:西北工业大学 概率统计论文:概率论数理统计论文 1概率论与数理统计教学现状 一是课时设置较少,而老师为了完成教学任务,不得不加快速度,知识点没办法讲细,势必会造成学生“贪多嚼不烂”;且课程内容较多,如果老师本身的知识结构沉淀不够,只是“照本宣科”,简单介绍概念、定义、理论和方法,缺少对实际的概率统计背景知识及发展现状的介绍,忽视对学生实践和应用能力的培养,导致所教知识、方法不能被学生接受、及时掌握。二是在应试教育的影响下,学生思维固定,缺乏学习的主动性。许多学生学习的目的是为了考试过关,对于考试涉及不到的课程知识,就只是简单了解或干脆不学,所以在整个学习过程中,不注重课程思想方法的领悟,只是忙于做题,把学习的目标仅仅定位于能看懂例题,会做课后习题,只关心具体解题的步骤,从而去模仿解题,而不是领会课程知识所呈现的方法。三是教师忽略与相关学科间的关系,只进行单一教材的课堂教学,没有适当穿插一些相关学科的知识,教学资源不能得到优化配置;教材比较陈旧,理论联系实际的应用实例较少,即使有一些联系实际的实例,也不涉及到当今科技信息,导致了学习与实践的脱节;教师在教学中解决实际问题的能力不够,理论与实际联系少之又少,即使有,表现的应用背景也被形式化的演绎一带而过,学生“雾里看花”,难以琢磨、难以理会,畏惧心理滋生。同时,教材中都是一些联系很紧凑的理论,以及简化了过程的证明和计算,学生感觉不到学习乐趣,意义就更谈不上了,这也是造成很多学生放弃对这门课程的学习,只背重点、记忆模仿解题应付考试的重要原因。 2问题的解决方案 2.1从整体内容上把握教材 根据《概率论与数理统计》教材,该课程整体上是讲述三个大的问题:一是概率论部分,介绍必要的理论基础;二是数理统计部分,主要讲述参数估计和假设检验,并介绍了方差分析和回归分析的方法;三是随机过程部分,在讲清基本知识的基础上主要讨论了平稳随机过程,是随机变量的集合,能完全揭示概率的本质。课本上的很多问题都是围绕这三个问题来讲述的,因此,要打破“重理论,轻应用”“重概率,轻统计”的教学思想,且从整体上完整地对这三个问题进行讲授。由于概率论与数理统计的知识点多而零散,初学者对知识点不容易全面系统地把握,所以老师在教学中要经常引导学生进行简单复习回顾,从而使学生能够高效而快速地理解所学知识,系统掌握这有机结合的三部分内容。 2.2在讲授中要有其客观背景 很多学生虽然在中学接触过概率知识,但那只是皮毛,大学更注重的是思想的培养,而且本课程从内容到方法与其它数学课程都有本质的区别。因此,老师在讲解基本概念时,一定要把来龙去脉讲清楚。比如在评价棉花的质量时,“既需要注意纤维的平均长度,又需要注意纤维长度与平均长度的偏离程度,平均长度较大,偏离较小,质量较好”,这些常识性知识容易理解,学生也有兴趣听,然后就此引入概念———这是由随机变量的分布所确定的,能刻画随机变量某一方面的特征的常数统称为数字特征,它在理论和实际应用中都很重要。由此就很自然地引出了数字特征、数学期望、方差、相关系数和矩,这样学生就很好地理解了概念的实际背景。也就是说,在概念定理的教学中,首先应该在概念、定理产生的背景上下功夫,找出每个概念的实例,用大量事实来说明提出这些概念定理的客观依据是什么,它在实际应用中有什么意义。比如,一个随机变量由大量的相互独立的随机因素综合影响而形成,而且其中每一个个别因素在总的影响中所起的作用都是微小的,这种随机变量往往近似服从正态分布,那么这种现象正是中心极限定理的客观背景;再如,在介绍随机过程时,不妨从随机过程实例出发,如股票和汇率的波动、语音信号、视频信号、体温的变化等等。如果忽视了概念与定理产生的实际背景,离开实际去讲概念和定理,学生会觉得学习内容枯燥,而且也很难理解,更不会应用于解决实际问题,这样就降低了学习的积极性,也没有发挥该课程的功能。 2.3在教学过程中使用案例教学 案例教学的主角是学生,通过学生之间对概念、定义、定理、标注、例题积极主动的讨论,以达到更深入理解和掌握的目的。在教学中引入的案例,要能够激发学生的学习兴趣、学习积极性和参与讨论的主动性。如何选取案例,就要求教师在备课当中多花时间找资料、思考,在教学案例中尽可能选取社会热点、先进的科技信息为案例素材,尤其财经类院校应尽可能编写一些涉及财经信息方面的案例。比如,讲到随机变量内容部分,定要在金融经济学中编写涉及到的随机变量的案例;讲到中心极限定理部分,投资学中期权定价理论就是一个很好的案例;讲到参数估计和评价时,保险精算中对平均寿命函数的估计和评价则是很好的案例;随机过程部分,分数布朗运动投资组合的风险度量都是很好的案例等等。如此教学,才能激发学生的学习兴趣,在讨论中逐步体会基本概念、定义、定理的来龙去脉,实现了有效学习,培养了学生解决实际问题的能力和抽象概括、推理论证的能力。 2.4重视引导学生主动思考问题 培养创新思维“在教学过程中提出一些思考性和启发性都很强的问题,让学生分析、研究和讨论,引导学生去发现问题,分析问题,然后解决问题。”学生的学习要自觉要靠自己,不是由教师牵着走,而是由教师引导走,“授人与鱼,只供一日之炊;授人与渔,使人受益终身”,所以教师应多引导、鼓励学生主动思考问题。比如,教师在每次课结束前5分钟进行下堂课新知识的介绍时,对本堂课学的知识点和前面学过的知识做个串联,最好能随手画出知识点“网络状”图,引导学生积极思考,引出下次课要讲的内容,勾起学生的预习兴趣。再如,在讲课时,教师可以针对本节课的内容设计一系列“问题链”,用“问题链”带动和完成课堂教学,可很好地引导学生主动思考、创造性思维,引导学生思考、发现问题,讨论、做出结论,从而逐步地使教学由“灌输式教育”向“创新型教育”转变,教学互动,教学相长。同时,教师一定要想方设法改变“学生被动接受知识”为自主、有兴趣地去学习知识,引导和组织学生展开讨论,鼓励学生提出大胆的猜想,及时解决学生提出的问题,激发学生的求知欲,注重教学方法的灵活运用,鼓励学生动手探究和创新,这样教学效果才会明显。 3结语 对于概率论与数理统计这门课程,要从整体上把握课程思想,了解课程的客观背景,在教学过程中充分使用案例教学,引导学生主动思考问题,培养学生的兴趣和创新性思维,这样不仅能使学生对概率论与数理统计的学习产生浓厚兴趣,而且可以培养学生主动思考问题、解决问题的能力,从而实现财经类院校设置该课程的目标。教学不仅仅是传授知识,它更是一门艺术,是需要反复思考、反复提高的艺术。教师需精心备课,充分准备,始终以教学目的为中心,争取上好每一节课,高效率地完成教学任务。教学方法的改革始终是各高校非常重视的一个焦点,也是需要每个教师反复思考、改进的重点,我们教师要不断地提高和完善自己的知识结构,紧跟新的科技信息的步伐,努力寻求一种新的突破。 作者:丁立旺黄娟单位:广西财经学院 概率统计论文:数学文化视野下概率统计论文 一、对当下几本概率统计教材的分析 1.概率统计教材中数学文化元素的现状 在高校概率统计教材中,从数学文化的角度对概率统计教学进行诠释已经得到数学教育界的普遍重视,教材在数学文化价值教育方面起到至关重要的作用。高校概率统计教材在数学文化教育方面也做了大量的工作,我们以盛骤等人主编的《概率论与数理统计》(第四版)、缪全生主编的《概率与统计》(第三版)和同济大学应用数学系主编的《工程数学—概率统计简明教程》三本教材(后文中分别以教材一、教材二、教材三称之)作为例子,它们在数学文化渗透方面的特点体现在: (1)教材设计更注重生活和技术应用领域背景的渗透 在内容编排方面,每个知识点都能注意以生活实际或当前的技术应用问题作为背景予以介绍,强调知识的直观性和应用背景,强调实际问题的解决,使得学生有比较直观的认识,能提高学生的学习兴趣和学习热情。如在介绍条件概率的定义时,教材几乎都能从掷硬币、掷骰子等简单的生活实际出发,从特殊到普遍地引出条件概率的定义。内容背景涉及较多的是产品质量分析模型(如质量、寿命、含量、误差等方面),教材一和教材三比教材二涉及应用背景的面更加广泛、量更大。在例题和习题设计方面,教材注重以解决有经济、社会、工程技术等方面实际背景的问题为主,旨在提高学生的实际应用能力。在所统计的三本教材中,具有应用背景的例题占总的例题数超过了50%,习题中有应用背景的题目在50%左右,特别是以自然科学为应用背景的题目占了绝大多数 (2)紧密结合信息技术的发展,提高统计计算能力的培养 加强数理统计的内容,注重统计方法在实际工作中的应用。如增加了假设检验问题中的P值检验法和一些统计图的应用,还介绍了bootstrap方法在数据处理方面的应用。增加Excel软件和“宏”数据分析工具的使用。信息技术的发展给概率统计的研究赋予更强大的工具,没有现代的专业统计分析软件作为研究工具,概率统计问题的研究是不可想像的,在概率统计教材中适当引入统计软件的运用是必要的。虽然现在统计分析软件的功能很强大,但需要经过专业的学习才能掌握,为适应概率统计的入门使用,盛骤等人主编的《概率论与数理统计》(第四版)中就增加了Ex-cel软件和“宏”数据分析工具在概率统计中的应用,特别是在数理统计方面的运用,这对没有经过专业统计软件学习的学生和使用者有很大的帮助。 2.高校概率统计教材数学文化元素渗透中存在的问题 (1)教材中数学史的呈现太少 呈现方式不明朗数学史的学习,能使学生了解数学在推动社会发展方面和社会发展之间的相互作用,能使学生了解数学科学的思想体系、数学的美学价值和数学家的创新精神等因素。教材中的定义、定理、法则和公式都是数学家们经过上百年甚至上千年的历史锤炼后的完美逻辑体系,这种完美的形式忽略了曲折复杂的数学发现过程,但正是这种过程隐含着丰富的数学文化元素。如对概率定义的引入,三本概率统计教材几乎都是这样表达“历史上有人做过……其结果如表……”,然后在表格中列出历史上的几个有关频率的试验,甚至有些教材只是用简短的语言一带而过,然后给出概率的统计定义,紧接着就给出概率的其他定义。这样的表达,学生缺乏对概率定义公理化过程的认识,也失去了一次培养学生提高学习概率统计兴趣与热情的机会。更重要的是,概率定义的形成本身就是数学抽象化过程的典型例子,在这个过程中,学生可以体会到数学的抽象特性和方法。遗憾的是,目前高校概率统计教材中出现数学史的地方实在太少了。据统计,教材一、教材二和教材三中出现数学史的地方仅有频率的定义中提到的德摩根、蒲丰和皮尔逊等人抛硬币试验的介绍或一些试验数据;教材二在引言中则对概率论的发展历史作了一个简介。三本教材中对数理统计的历史介绍等于0,其实概率统计教材中能出现数学史的地方比比皆是,教材可以充分利用这些素材进行呈现。 (2)应用背景相对薄弱 概率统计是一门实践性强、应用性广的学科,当前高校教材都注重生活和技术应用领域背景的渗透,社会科学的应用背景相对薄弱。这样的知识呈现方式,对提高学生的学习兴趣和应用意识都有很大的帮助。但数学文化背景的方式是多样,如重要数学名人物传、数学发展事件记、重要数学成果和概率统计在社会科学方面的应用等内容,这是体现数学文化价值的一种有效方式,也是学生从中获取数学思想方法、体会数学精神和体验数学美的重要途径,遗憾的是当前高校概率统计教材在这方面还比较缺乏。 (3)多元文化缺失 概率统计已经成为现代社会、经济、管理等学科的重要工具,高校概率统计教材在体现这些领域的应用方面有较大的篇幅,但与学生相关生活文化背景的联接方面显得不够,这容易导致学生认为很多概率统计的知识与他们生活或工作相隔遥远甚至没有关联,严重影响了学生学习概率统计的兴趣和态度。 二、概率统计教材设计 中凸显数学文化的思考现行的概率统计教材的知识系统逻辑体系已经经过多年的验证,证明是可行的。数学文化视野下的教材设计目的是,如何在现行教材的知识体系中体现数学文化的元素,数学文化很大一部分是内隐的,这就要求我们不能单纯把数学文化内隐的知识部分相关内容简单地累加到教材里面去,而应该有机地结合在概率统计外显的知识内容中去。下面谈几点构想。 1.关注数学史在教材中的作用 概率统计教材的内容安排要适当兼顾知识发现的历史,使学生能够领略到数学内容发现的过程,体会到数学知识发现过程所蕴含的数学思想、数学方法和数学精神,有利于学生数学知识体系的建构和优秀品质的形成。如在介绍“概率”的定义时,教材的编排最好能介绍概率定义形成的三个历史阶段:概率的统计定义、古典定义和公理化定义。使学生在学习概率的定义时能了解概率定义形成的历史,了解贝朗特悖论的意义,得到数学螺旋上升抽象过程的感悟,掌握数学思维的方法,从而学会批判、质疑、独立和严谨的思维品质。在学习DeMoivre-Laplace定理时可以介绍DeMoivre等人在二项分布正态逼近的研究工作,这项研究是数理统计学的基础,也是概率统计思想的重要体现,重温这段历史可以启迪学生的思维、激发学生的兴趣。回归与相关分析的发现对数理统计学发展的影响是极其重大的,这个统计模型的应用,使统计学由统计描述时期进入了统计推断的时期,它促使一个严谨的统计学框架的形成,学习该知识点内容时,很有必要向学生介绍回归与相关分析的产生历程。其实,概率统计中还有很多地方可以进行数学史介绍的,学生在了解这些知识产生的过程中将会得到浓厚的数学思维熏陶。 2.强调知识与文化的有机融合 概率统计的数学文化部分呈现要以导引的形式出现,而不能把相关内容简单地累加到教材中去,从而保护学生自我探索热情,使数学文化真正植根于学生的知识建构中去。如在“概率的基本概念”部分,有必要介绍概率定义形成的三个历史阶段,但在具体的教材呈现中,没有必要把这些历史材料详细地罗列到教材中去,如果只是简单地把数学史料添加到教材里面去,只能增加教材的容量,导致教材臃肿,变成数学史的堆积而已。而应该是在循序渐进介绍概率定义的同时,适当采用简洁和引导性的语言,营造一种宽松的数学学习环境,引导学生学会自己查找相关学习资源,让学生既能感受到概率定义的发展历史,也能掌握如何通过查找资料来进一步验证和了解这种发展的详细情况的能力。又如,在“假设检验”这一章,可以介绍历史上威尔登检验骰子是否均匀的试验,但没必要陈述这个试验的详细过程,可以以问题的形式把威尔登与皮尔逊对试验结果的争论呈现出来,使学生既能了解假设检验产生的这段历史,也可以重温探索科学的过程。 3.充分发挥现代信息技术功能 概率统计的数学文化要充分发挥现代信息技术的特点和长处,使繁杂的试验得到验证、使内隐的内容得以外现,从而使学生得到真正的数学文化熏陶。概率统计是一门研究随机现象的数学分支,随机现象在自然科学、人文科学和社会科学广泛存在,随机规律往往伴随着大量的数据,因此信息技术便成为了概率统计研究不可或缺的工具,作为概率统计中观念部分的数学文化内容可以借助信息技术的力量得以充分的展示。体现在:利用现代信息技术突出数学实验。概率统计中的大部分定义、定理、公式都是经过大量的试验得来的,这些大量数据的分析和演示在以往没有信息技术作为支撑是不可想像的。如“概率”定义的形成,教材通常会举出蒲丰、德摩根和皮尔逊等人抛掷硬币的试验,要重复这些试验,既不现实也没有必要,但我们可以通过计算机的模拟来实现,以提高教学效率。又如,在“假设检验”这一章,可以给出威尔登检验骰子是否均匀的模拟试验:把12颗骰子同时掷了26306次,每次记录下其中出现5或6的颗数。因此,教材可简单介绍实现这些模拟实验的一般方法、程序或算法等素材,供有兴趣的同学使用。利用现代信息技术揭示数学思想方法。概率统计中蕴含着大量的数学思想方法,而数学思想方法也是数学文化的重要组成部分,借助信息技术可以让学生深刻地领悟到数学思想方法的真髓。如用文氏图来表示事件之间关系来计算概率,通过信息技术的演示可以让学生体会数与形之间的转换思想,帮助学生沟通知识内在联系,解决新问题;用直观的树形图表示样本空间,可以培养学生的分类思维品质,教材可以更多地采用这些方式来呈现。利用现代信息技术展现数学美。在概率统计中也能随处可见对称、简洁、和谐和奇异和应用的数学美,借助信息技术可以更直观地得到这些美的体验。如正态分布函数的图像,通过计算机作图,可以直观地观察到随着参数变化的正态分布图像的变化,体验数学对称的美;又如用蒲丰投针的模拟试验来计算π的近似值,体验数学奇异的美。 作者:莫达隆欧乾忠单位:贺州学院 概率统计论文:概率统计下的计量经济学论文 1计量经济学教学现状 周口师范学院学院在第四学期为统计学专业开设了计量经济学这门课程,每周4个(3节理论课+1节实践课)学时,共68学时。计量经济学是经济、统计、数学交叉结合的学科。其内容体系分为:单方程计量经济学模型、联立方程计量经济学模型、违背基本假设的模型、时间序列分析等内容。该课程开设目的在于让学生基本掌握现代经济学分析与研究理论及方法,能够应用计量经济学模型理论知识分析解决实际经济问题。经典单方程计量经济学模型主要包括线性回归分析、违背基本假定的经典计量经济学模型及联立方程计量经济学模型等。计量经济学课程在内容体系与数学分析、高等代数、概率统计、西方经济学等紧密相联,我校目前的教学以教师讲授为主,学生被动的学习。 2教学过程中存在的问题 第一,计量经济学是以经济学理论为理论基础,以现实观测数据和实验数据为支撑,利用数学、概率统计等方法,依据计算机技术,来研究分析伴有随机因素效应的现象的定量关系和发展变化的统计规律的一门学科。计量经济学作为西方经济学的新的一个分支,西方经济学为其发展奠定了的理论基础,西方经济学中关于对经济变量之间质的分析是计量经济学进行定量研究的前提。数学与概率统计是计量经济分析、理论研究的主要工具,计量经济学在的建立与选择时,很多地方需要用到数学的方法和技巧。但在实际教学中,仅注重计量经济学模型的求解及检验方法,而忽略模型建立的经济学基础;仅仅强调模型的设定是正确的,但是却没有教会学生如何去检验模型是否正确;同时,也未将经济学基础考虑进来。第二,目前的教学过于强调“重思想、重方法”,把必要的数学过程与技巧只是作为解决计量经济学基本思想的工具,不过分强调,而是着重于基本思想和解决问题思路的分析。第三,在教学时,并没有将计量经济学方法应用到实际问题中进行实践。在上机课上,让学生自己操作Eviews软件对课本习题进行操作练习,并写实验报告,训练了学生的动手能力,但是学生并没有机会将所学到的知识运用到实际的经济问题中,计量经济学的教学理论在一定程度上与实践相脱节,相当一部分学生在使用计量经济学方法处理经济问题时,感到迷茫,也不知运用相关软件来完成计量经济学的运算,即使能够运用软件,却不知该怎样解释与分析模型的结果。 3计量经济学教学措施 通过教学改革提高教学质量,进一步使学生达到掌握经典的计量经济学模型理论和方法,了解计量经济学理论与方法的新发展;要求学生能够应用简单的计量经济学模型和方法,对实现经济数量关系进行实证分析;为继续学习高级计量经济理论、方法打下基础。 3.1理论与实验教学的互动发展 提升教学效果加强理论教学,同时开展创新实验教学,理论教学与实验教学的互动、协调发展。 3.2以"任务"驱动教学 课程理论知识、使用专用软件、提出研究问题、解决研究问题为计量经济学课程教学的四大任务。带动学生的自主创新及动手能力,适时的给学生布置任务,提高学生学习的积极性。 3.3划分和挑选教学内容 对计量经济学教学内容的层次划分进行反复讨论和界定,形成分层次的课程教学体系。 3.4教学和考核形式的改革 不应把学生的卷面成绩作为唯一考核标准,在实验教学、探究式教学、案例式教学的基础上,分组讨论课题、课程小论文等考核形式都非常值得借鉴。 作者:顾翠伶王亚子高继梅单位:周口师范学院 概率统计论文:数理统计与概率统计论文 一、教学改革成果 长春理工大学是一所以光电技术为特色,光、机、电、算、材相结合为优势,工、理、文、经、管、法协调发展的省属多学科重点大学。人才培养目标是培养具有创新性的复合型人才。而“概率论与数理统计”课程则是培养人才知识结构中不可缺少的重要组成部分。为了将“概率论与数理统计”课程教学内容紧密地与各专业培养目标相结合,学校组织相关人员对全校各专业进行了调研,了解了各专业对“概率论与数理统计”课程的需求,及时修订、调整和更新了课程的教学内容,重新制定了教学大纲,增加了突出课程内容的应用性。例如,在经管学院各专业,我们增加了统计内容的学时,达到64学时,有利于学生后续专业课程的学习;在社会工作专业,增设了概率论这门课程,便于学生更好地理解统计方法。“概率论与数理统计”课程在信息与计算科学专业共有80学时,学校开设过本课程的双语教学,使用英文原版教材,使教学内容与国际接轨;曾将本课程分成“概率论基础”与“数理统计”两门课开设。本系教师在上数理统计课时给学生讲了一点SAS软件和SPSS软件知识,起到了较好的效果,之后由于课程整合的需要又合并成一门课程。经过多年教学改革与教学实践,结合长春理工大学专业特点和学生的实际情况,1997年开始使用学校自编的《概率论与数理统计》教材。目前课程组成员编写的《概率论与数理统计》2011年由高等教育出版社出版发行,新教材在本校已经使用了3年,效果很好,2013年获得兵工高校优秀教材一等奖。与教材配套使用的同步练习册每年发行一次,做到实时更新。在校园网上建立了“概率论与数理统计”精品课网站,同学们可以下载与课程同步的PPT、往届的练习题,还可以在网上留言,解决疑难问题。在该课程的改革与实践中也遇到了一些问题。如分类教学改革成果还没有充分显现出来,对理、工、文、经、管、法等不同专业的“概率论与数理统计”课程分类教学还缺乏反馈信息;有些院系缺乏本课程的实践环节,不利于提高学生运用数学知识的实践能力;信息化背景也给教师队伍提出了很高的要求。 二、对课程教学改革中出现的问题的改进 在教学过程中为了更好地解决信息化背景下“概率论与数理统计”课程教学与培养学生创新实践能力和应用能力的关系,实现教学内容与教学模式的改革与学生应用能力培养的统一。下面从三个方面说明进一步的改进措施。 (一)进一步加强“概率论与数理统计”课程的分类 教学与课堂教学改革结合学校学生的实际情况,进一步加强理、工、经管、生命、社会工作等不同专业的分类教学,针对不同专业采取不同学时、内容有所侧重的分类教学模式,加强统计方法的应用教学,对不同专业的分类教学进一步进行探讨。 (二)进一步更新、优化教学内容,完善“概率论与数理统计” 精品课网站的建设定期对全校各专业进行调研,了解各专业对“概率论与数理统计”课程教学的反馈与需求,及时修订、调整和更新课程的教学内容,优化课程体系。目前长春理工大学的“概率论与数理统计”是省级精品课,为了更好地顺应信息化大环境的需求,学校会进一步完善本课程网站的建设,使得学生在自主学习的过程中更加便捷。 (三)增加课程设计、计算机实践环节 鼓励学生申报创新实验计划项目,参加数学建模竞赛在教学过程中增加课程设计、计算机实践环节,结合较多的应用实例,留一些开放性的案例,要求学生做案例研究,写出合格的研究报告,训练学生的实践能力。鼓励学生申报创新实验计划项目,参加数学建模竞赛。通过创新实验计划项目、数学建模竞赛等活动,提供一个学生、教师课后交流的平台,吸纳部分本科生参与到教师的科研活动当中,最大限度的挖掘学生潜在的能力。“概率论与数理统计”教学,不再是单一的数学理论与方法,而是通过教学,在传授相关数学知识和方法的同时,使学生更多地领悟该门课程的精神实质和思想方法,促使学生自觉地接受数学文化的熏陶,从而提高学生的创新思维能力。 三、总结 总之,“概率论与数理统计”的课程改革是一项系统工程,不仅要考虑到本课程理论与方法的学习,更重要的是培养学生应用本课程的理论与方法解决实际问题能力。近几年来,通过“概率论与数理统计”课程的教学改革,大力推进了长春理工大学创新教育工作,不断提高了人才培养质量。这对于教育改革具有非常重要的意义。 作者:施三支李延忠马文联成丽波孙艳闫丽单位:长春理工大学理学院 概率统计论文:民族高校经管类专业概率统计论文 一、民族高校经管类专业概率统计课程教学特点 1、学生基础知识层次差异性 大民族高校教育的目的就是为民族地区服务和培养少数民族人才。由于民族高校招收学生的生源大多是我国少数民族聚居区域的民族生或者是发达地区的少数民族学生,由于教育资源和教育整体水平的不均衡,使得民族高校学生的基础知识掌握程度上有较大的差异,同时进入大学后,由于概率统计课程特点,它对学生的数学知识基础有着较高的要求,故在知识的延续和递进中使得学生在这门课程的学习效果上有着明显差异,在课堂教学中最明显的特征就是由于学习基础的差异,学生在知识的掌握上层次差异性明显较大。 2、课程教学方式单一目前 在民族高校的概率统计课程的教学方式大部分还是使用黑板讲授加电子讲稿、教学内容比较传统,比较注重数学原理的推证、数学计算方法的讲授,即使有个别学校在概率统计课堂教学中有融入实验教学内容,但也仅仅限于数据分析软件的使用,并没有将实际经济问题案例与数学知识、数据分析软件结合起来综合应用,概率统计知识的综合应用性并没有体现出来。教学方式还是以教师为主导,教师布置问题和作业,学生完成作业的传统被动方式。 3、教学内容与学时的矛盾概率统计 课程作为经管类专业学生必修的一门经济数学课程,它有着数学课程的典型特点,非常注重逻辑的严密性、知识的递进性,推导证明的完整性,因此在课堂教学中要把本科教学内容中所有内容都要设计到,还要保证大部分学生都能把知识点理解和掌握,又存在学时的限制。 4、实验教学体系缺乏虽然实验教学 在我国一些重点高校教育中已引入,但整体都还是实践阶段,目前关于大学数学课程实验的教材也有一些,大学数学实验课程也产生了良好的教学效果,但在民族高校中,经管类专业的数学课程的实验教学环节缺乏,还没有形成实验教学体系。 二、民族高校经管类专业概率统计 课程引进实验教学的意义概率论与数理统计课程是经济数学课程中实践性最强的一门课程,是经济管理类本科专业学生在后续经济、管理类专业课程中保障性最强的一门课程,是进行后续经济研究的必备工具。目前国外数学课程中引入实验教学法已经取得了良好的成效,国内重点高校的部分院校经管类专业的数学课程也在通过探索实验教学的内容和方法,也取得了良好的成效。我国民族高校经管类专业的概率统计课程教学中也可逐步引入经济数学实验教学方式和教学内容,可以有以下作用: 1、增强经管类学生学习概率统计的兴趣和积极性,提高该课程的学习效果和数学知识的应用能力; 2、介绍常用的试验工具和软件,深化学生使用计算机数据分析软件的程度,丰富和优化了概率统计课程的教学内容; 3、借助数据分析软件、数学软件,增强学生利用所学的概率统计知识对经济现象、经济规律的理解和应用能力,尤其是在学年论文、毕业论文写作过程实证分析能力的提高有着明显的促进作用; 4、引入经济实验教学方式,弥补了传统概率论与数理统计课程理论性强而实践环节较弱的状况。 5、这种经济数学实验教学方式和传统讲授方式相结合的教学模式的探索和实践,不仅可以逐步改善民族高校经管类专业经济数学课程在学习中的“不好学、不善用”的现象,还可以丰富该课程的教学内容和教学方式,并且对于微积分、线性代数课程的教学方式和教学内容的改革也有很强的启示性。对深化课程的教学内容和教学方式改革,促进高校精品课建设和质量工程的发展,提高专业的优势竞争力具有着重要的意义。 三、民族高校经管类专业概率统计课程实验教学的思考与探索 1、概率统计课程实验教学方式的思考 针对目前民族高校经管类专业在概率统计课程学习中呈现的情形:(1)概率统计课程教学显现出的教学内容传统、教学方式单一呆板、轻经济应用;(2)经管类学生不知概率统计知识学了何用,学了不用、学了不知怎么用。本文探索和尝试在经济数学课程之一——概率论与数理统计课程的教学中引入经济数学实验教学方式和实验教学内容,结合传统讲授方式,探索多元化的经济数学教学方式,丰富概率统计课程的教学内容,增加概率论与数理统计课程的实践性和演示性,提高经济管理类学生学习经济数学的兴趣,学生使用经济数学知识解决实际经济问题的能力。通过调查,在民族高校经管类专业的“概率统计”课程大多是周3课时以内,本门课程所修的总课时数为48课时以内,在目前的教学内容和教学方式下,受专业培养方案的限制,并且也无成熟的适合经管类专业的概率统计实验教材,无法设立单独的概率统计实验课程。因此,可在目前的概率统计教学内容中融入实验教学内容和方式,在课程内容的部分章节中结合经济、金融、管理实际问题,形成概率统计课程综合案例,在课堂教学中融入综合案例,介绍它的解决思路,培养学生数学思维品质,数学方法的应用,在掌握数学方法和原理的基础上结合数据分析软件,简化处理过程,锻炼和培养经管类专业学生让其能够知其何用,知其怎么用。经济数学的其它课程总,在内容、方法比较成熟的条件下,可以再单独设立适合民族院校的经济数学实验课程。 2、概率统计课程实验教学方式的实践 可结合相关章节内容特点,周期性的给学生布置概率统计的验证性的实验项目和综合案例实验报告,小组形式完成验证性的实验报告分析和经济实例的实验报告分析。让学生在问题情境下体验概率统计数学知识的理论、计算机技术的使用及应用概率统计知识和解决简单经济实际问题能力。在有限的学时下,课堂教学中补充了实验教学内容,会使的教学内容课时较紧张,因此,建议概率统计的知识点的讲授上可以忽略一部分非重点的知识的逻辑推证,转为数据分析软件和经济实例数学化思想的讲解,如在概率统计随机变量的分布特征这一章结合均值和方差的概念计算知识点,可以补充金融学、寿险精算课程中简单金融实例;在讲协方差和相关系数时可以结合管理学、金融风险中的实例,让学生理解实际问题如何数学化,如何将数学知识、数学结果反馈到实际问题中去,在大数定律这一章,可以结合寿险精算中保费的计算案例及精算起源特点的综合案例让学生深入思考大数定律的结论,从而把抽象理论具体化、应用化。通过这样的实验教学环节的补充和实践,让学生进入实际问题情景,引导学生思考、分析实际问题如何数学化,数学知识是怎么用,大大激发了学生的学习兴趣,可以较好地体现了在课堂教学中以学生为主体的教学方式,逐步转化传统教学方式。通过笔者近两年在教学过程中的实践,在概率统计课程中融入实验教学内容,需要做到以下几点:(1)结合概率统计内容及与经济问题的联系性选择概率统计实验教学的内容及案例。(2)结合已有资料,与信息技术老师、实验室老师沟通在实验室里配备合适的数据软件如Matlab及Excel数据分析软件包、Spss数据分析软件。在这一步可结合各民族学校学生的整体层次进行选择,由于课时的限制,对经管类学生使用软件以熟练应用数据分析软件解决实际问题能力为主,使用计算软件为辅。因此笔者在实验教学中选择了Matlab和Excel数据分析软件包。学生反映效果也较好。(3)讲授理论教学时也建议在多媒体教室中,理论教学中可以融入一部分计算机数据分析的实现过程,让学生直观的认识数学知识的应用。 四、民族高校经管类专业概率统计课程实验教学的瓶颈 1、部分学生不注重理论知识的学习 过分依赖数据分析软件在概率统计教学中引入了实验教学的内容,激发一大部分同学的学习数学的积极性,学习效果也比较明显,通过数据分析软件的使用,提高了学习的效率,使得数学知识的应用性较强。但在实验教学中也发现一部分学生在学习中产生了依赖思想,认为反正有软件,对概率统计知识的具体的计算方法和原理很忽视,以后会不会都可以靠数据分析软件求出结果来。因此也伴生了这种不注重数学理论、数学计算知识的学习,过分依赖数据分析软件的现象了。 2、实验教学师资队伍缺乏 在概率统计教学中融入实验教学的内容,这就使得承担概率统计课程的老师不仅要熟练掌握数学原理和方法、数学的体系框架,还要具备熟悉操作多种数据分析软件的能力,不仅如此,在课堂教学中结合综合经济案例来给学生引导,还需具备一定的经济、金融、管理专业的相关知识,这就对承担概率统计课程的教师提出更高的要求,需要数学老师必须向复合型的专业数学老师转变。而目前在民族院校中承担这一基础课程的老师普遍教学任务较重,师资紧张,典型现象就是教师忙于代课,对专业知识和计算机软件操作的提高和学习上缺乏时间和精力,复合型的课程实验教学人才和师资紧缺。 3、教学内容和实验内容的取舍 在现有的培养方案和教学内容既定的情况下,要想在有限课时中完成教学内容和实验教学补充的内容,只能将已有的教学内容中的部分知识点简化了,如何合理安排概率统计课程的数学原理、数学方法的讲授、实验教学内容的补充,需要在教学实践中适当的取舍,这也是目前制约概率统计课程教学方式探索和实践的一个重要因素。 五、民族高校经管类专业概率统计 课程实施实验教学的建议以上的教学方法的探索,已经在实践中有了一定的效果,对于培养学生的创新意识、动手能力、激发学生学习概率统计知识、数学思维品质的养成、数学知识的应用有着重要的作用和意义。 1、加大对概率统计课程复合型 师资队伍的培训和建设在概率统计课程教学方式多元化的探索过程中,要求老师具备以下:数学知识的积淀、计算机操作水平的适时变化、经济类及相关专业知识的积累及数学化能力,这都对概率统计课程的老师提出了更高的要求。因此要想加快民族高校经管类专业概率统计实验教学的进程,必须要加大对课程复合型师资人才的培养、培训和队伍的建设。 2、课程考核方式多元化 由于在课程内容中充实了实验教学内容,所以学生的概率统计作业不仅仅是传统的数学习题的计算及推证,还需要学生通过小组的形式完成一些验证型实验报告、综合型经济实例报告的分析。对概率统计课程的考核方式也应该随之改变,加大小组报告成绩、平时考核比重,通过多元化的考核方式全面考察学生的数学学习的能力、创新素质的具备、数学知识应用性的能力。 3、依据专业特点 适时调整教学内容,充实实验教学案例对于经管类专业的学生,由于概率统计课程大多是在大二开设,专业课程也已开设了一些,可依据专业课程内容,适时补充经济问题实例,充实实验教学案例,丰富概率统计课程的教学内容。 作者:杨晓荣单位:北方民族大学
小学体育课堂教学策略:如何提高小学体育课堂教学有效性 摘要:体育教学是学校教育的重要组成部分,通过体育锻炼、学习,学生不仅可以强身健体,还能够在体育活动中逐渐养成团队意识、规则意识等良好的品质,其重要性不言而喻。因此,我们要重视体育教学,灵活运用多种方法,以提高体育教学质量。 关键词:小学体育;教学质量;教学目标;体育兴趣 小学体育作为小学基础教育的重要课程,学生通过对体育学科的学习,在锻炼身体的同事还可以提高综合素质。随着我国教育教学体系的完善,国家教育部门也开始注重青少年的体育锻炼以及体育学科教学,并采取了一些列的措施来推动学校体育学科教学的开展,并且取得了突出的效果。但是,现阶段还有许多小学校没有将小学生体育教学工作真正重视起来,如小学体育学科教学模式落后、教学理念落后、体育教师专业素质较低等问题还非常严重,这些问题如果得不到科学的解决,就会严重影响小学体育教学水平的提高、以及学生身体锻炼质量、强度的提高,所以,在新课程改革深化背景下,强化小学体育学科建设、对小学体育教学中存在的问题进行科学解决,完善小学体育教学机制、丰富体育学科教学内容已经迫在眉睫。 一、小学体育教育教学中存在的问题 1、教师的教学方式比较单一 目前,在小学体育教育教学的过程中,大多数体育老师还是采用一些传统的教学模式,传统小学体育教育教学模式的最大缺点是学生并没有真正了解到体育教学的作用,并且人们受到传统思想的影响而只重视文化教学的学习。这种情况下,小学生很难在小学体育教育教学过程中真正锻炼自己,甚至会导致小学生厌倦上体育课的现象出现。此外,小学生的学习主要还是以小学生自己的兴趣为导向,因此,小学体育教师要抓住学生的这一特点,在小学体育教育教学中采取促使提高小学生对体育的兴趣,要不然很不利于小学体育教学任务的完成。所以说,由于小学体育教师不合理的教学设计,也会影响到小学体育的教学质量。在小学体育教学的过程中,要求小学体育教师在教学过程中提高自身的认识,并且能适当地表现出来。 2、在教学的过程中忽视了基本功的训练 当前,小学体育教育教学中存在的问题之一就是教学过程中忽视了基本功的训练,再加上小学生的体育功底本来就不够扎实,小学体育教育教学的质量自热就会不好。有的小学体育老师认为教小学生体育基本功不仅会浪费时间,还是以一种落后的教学方式。因此,他们在小学体育教育教学过程中,往往会忽视或者淡化对体育基本知识的教学。因此,在小学体育教育教学的过程中,小学体育教师的教学方式中存在的问题也是影响小学体育教育教学质量的重要因素。 二、适应教育教学大纲的新要求 新课程标准中的《体育与健康》规定:体育课“课程以促进学生身体、心理和社会适应能力整体健康水平的提高为目标,构建技能、认知、情感、行为等领域并推进课程结构,融合了体育、生理、心理、卫生保健、环境、社会、安全、营养等诸多学科领域的有关知识,使学生关注健康意识,促进锻炼习惯和卫生习惯的养成,将增进学生健康贯穿于课程实施的全过程,确保“健康第一”思想落到实处,使学生健康成长。”《国家中长期教育改革和发展规划纲要》也指出:“严格执行义务教育国家课程标准、教师资格标准。深化课程与教学方法改革,逐步推行小班教学。配齐音乐、体育、美术等薄弱学科教师,开足规定课程。”“增强学生体质。科学安排学习、生活、锻炼,保证学生睡眠时间。开展‘阳光体育’运动,保证学生每天锻炼一小时。”因此,根据新课标及《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的规定,体育教育教学应该突破以知识为主的教学原则体系框架,既要重视引导学生掌握知识、培养能力,又要发展非智力因素及个性品质,以促进学生全面和谐发展,这已成当前教学原则研究及其发展的一大趋势。 三、Y合实际,灵活运用教学方法 教学方法是教师为了实现教学目标、完成教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。体育教学方法多种多样,不管采取何种方法,只要我们从实际出发,根据学生和学校场地、器材的具体情况,灵活选择最适合的教学方法,就一定能够提高小学体育教学质量。 1、分层教学法 体育教学大都是以班为单位进行的,班内学生不可能水平都一致,教师必须承认学生的个体差异,实施分层教学,因材施教。如助跑起跳触摸高挂物的练习,教师可根据学生不同的身高、不同的起跳能力,设置几组不同的高度,让学生自己选择练习小组,并允许学生随时调换适合自己高度的练习小组,从而让学生在练习过程中体验成功的快乐,增强自信心,提高参与意识。 2、模仿教学法 小学生年龄小,善于模仿。在学习比较难的体育动作时,教师可结合学生的这一特点,让他们自己动手――模仿,这不仅能开动其脑筋,还会使其享受到成功的喜悦。如教学“立定跳”时,教师可先让学生自由模仿各种动物跳,如学袋鼠跳、兔子跳、青蛙跳……最后,教师再把正确的立定跳动作展示给学生看,让他们分辨立定跳远的动作和各种动物跳动作的相同点,掌握动作的要领:两脚开立与同肩宽――稍半蹲――两手后摆――起跳――两手经后前摆――挺胸――落地。这样设计、组织教学,学生不但积极参加,还能牢牢记住“立定跳”的动作。 四、明确学生的主体地位 在传统的教学过程中,学生被动地接受教学,教学效果并不理想,学生成了学习的机器。新课程理念要求充分发挥学生的主体作用,树立学生的主体地位。在小学体育教学中,教师要为小学生提供独立参与体育活动的机会,鼓励小学生大胆尝试新的体育项目,通过小游戏、小比赛等活动,多给学生留出一些独立空间,尊重学生的各种需求,帮助他们敢于在自己的舞台上展示才能,从而激发小学生参与体育教学的积极性,引导小学生树立正确的体育观念,培养小学生养成勤于锻炼的好习惯。 总之,在体育教学过程中,无论是教学目标的设计、教学的方法的选用还是教学评价的优化,我们都要不断地潜心钻研与探索,在学习后实践,在实践后反思,在反思后改进,在改进后再学习,这样才能更好地提高体育教学质量,促进学生有效学习和发展。 小学体育课堂教学策略:提高小学体育课堂教学质量的方法研究 摘 要:体育课堂教学是学校体育工作的主要方面,它是训练学生运动技能,增强体质,锻练体能,促进学生德育、智育、体育、美育等全面发展的重要基地。因此提高体育课堂教学效果是诸多方面的,只要每位体育教师认真思考,刻苦钻研,不断积累,加强学习,就能寻找出适合本校实际情况的、行之有效的措施,营造一个提高体育教学效果的课堂环境。 关键词:小学体育;教育;课堂教学;方法 体育是教育的重要组成部分,是全面贯彻素质教育不可缺少的重要方面。体育课堂教学是学校体育工作的主要课程,它是训练学生运动技能,增强体质,锻练体能,促进学生德育、智育、体育、美育等全面发展的重要基地。因此,提高体育课堂教学质量,是贯彻教学方针,培养建设合格人材的具体体现。所以,提高体育课的课堂教学质量是体育教学工作者需致力研究、探、努力解决的课题。根据教学实践的体会,我认为,要提高体育课的课堂教学质量,要做好以下几点。 一、备课 体育课是教学体育运动知识(主要是体育运动技术动作)和训练体能的课程,它与其他课程一样,每节课都有一定的教学内容和教学要求,要完成教学任务就一定要备好课,否则无法达到目的。那么,怎样才算备好课呢?要备好课必须做到以下几点。 1.明确要求,熟悉教材内容。教师要熟练掌握所教的技术动作,要熟知其动作要领;能估计到学生练习时容易出现的错误动作,并能找到行之有效的方法并能纠正错误动作。 2.结合教材、学生的特点确定教学任务、重点、难点,为解决重点、难点设计好辅助性练习内容,让学生顺利掌握重点,攻克难点。 3.结合教材、学生的特点,场地器材的实际,确定最佳的组织、教学方法。 二、上课 教师要认真上好体育课,能使学生感到技术动作容易学,身体锻炼乐无穷,从而有效地提高课堂的教学质量,那么,怎样上好每节体育课呢? 1.利用游戏教学激发学习兴趣.莎士比亚说:"学问必须合乎自己的兴趣,方才可以得益。"兴趣绝不是孩子天生就有的,需要父母和教师耐心细致地培养。对孩子在平时取得的进步要及时地表扬,哪怕是一点点。在体育课堂教学中,教师要多给学生做规范的动作示范,其实学生是非常具有可塑性的。教师标准、大方、优美的姿态和动作最能吸引学生的注意力,也最能激发学生的体育学习兴趣。学生的兴趣爱好直接决定着学生的学习行为和效果。在小学体育教学中通过游戏教学,既能激发学生良好的体育学习兴趣,又能培养学生的进取精神、合作意识、班级荣誉感和增进同学间的友谊。那么教师在课堂教学中对一些积极参与运动的学生要给予热情的支持和科学的指导,培养学生良好的体育意识和正确、合理的锻炼身体的技巧,为终身体育锻炼服务。 2.巧妙设置游戏环节,让学生乐于参与体育活动。游戏是小学生都爱玩的,特别是体育游戏,只要提到游戏,很多学生都非常乐意参与其中,行动迅速,心情激动。因此,根据学生活泼好动的特点,在体育课程中设置游戏这一环节,能够大大满足学生的运动、游戏、娱乐的愿望,使他们能够在游戏的过程中愉快地学习,从而提高体育课堂教学质量。 例如,学生在练习跳远比赛的时候,教师可以让学生站成一排,戴上小青蛙、小猫、小兔子、小山羊等小动物的头饰比赛谁跳得更远,由头戴老虎或者灰太狼头饰同学担任裁判,这样的跳远比赛游戏活动,很是吸引学生,学生积极参与活动,自然,教学效果好。在这样兴趣盎然、轻松愉快的教学环境中,学生不仅有了昂扬的斗志,还能够锻炼身体。并且,应用游戏的方式指导学生们去学习,他们就不会感觉到课堂教学枯燥无味,学习热情自然高涨。 3.利用小组活动形式,培养乐于合群的性格。性格是个性的核心要素。良好的性格对于学习具有重要影响,而人的性可知与际关系和心理健康有着密切联系。小学阶段是性格形成期,我们应当通过体育教学培养学生良好的性格,使他们乐于交往,兴趣广泛,与人和谐相处和积极进取。如在体育分组活动中,常会发现个别学生不愿参与活动,只是坐在一旁观看或四处走走,询句为何?大都强调客观原因。经深入调查才得知是因性格孤僻而导致不合群。针对这一情况,我就亲自出马,带领不合群的学生一起参加小组活动,指导小组活动方法,并在巡视中不时地过问该小组每个成员的活动情况,及时表扬小组成员取得的成绩,使不合群的学生增添信心、融入群体。 4.培养学生创新意识和实践本领。古人云:"授人以鱼,不如授人以渔。" 创新意识和实践本领是新课标衡量学生学习能力的重要标准。教师在小学体育教学中要重视学生这方面能力的培养,小学生好奇心比较强,思维比较敏捷,善于观察事物,对任何问题愿意打破砂锅问到底,既要知其然又要知其所以然,因此,教师可以借机利用学生的天性,培养学生的发散思维能力,大胆的想象力和实际的动手操作能力。如跳绳,既可以一个人跳还可以两个人,甚至三个人跳。篮球传球教学,一个人对着墙传,两个人对传,三个人交替传,四角传球等等;可以原地传接球练习,还可以行进间练习。教师要多引导学生,让他们发挥自己的聪明才智,达到既健体又健心的效果。 5.合理安排课时的练习密度和运动量。一堂好的体育课既能使学生较快地较好地掌握技术动作,又能使学生有效地锻炼身体,增强体质。因此,教师要根据学生的年龄特点、生长发育规律、运动的能力,合理安排课时的练习密度和运动量,有效地发挥学生的潜能,锻炼学生的身体,增强学生的体质。 总之,体育教师在教学中要注意密切师生感情,多与学生进行心与心的交流,做学生的知心朋友。当学生在学习、生活和锻炼中出现困难时,要多关心他们,鼓励他们,增强他们战胜困难的信心和勇气。与此同时,教师还应在日常的教学工作中为人师表,处处表现出一位人民教师朝气蓬勃、乐观向上的精神风貌,让自己的言行举止于不经意间向学生感染,达到"随风潜入夜,润物细无声"的境地。久而久之,学生就会视教师如朋友,为偶像,教师的一言一行就会成为学生行动的指南,教学思想就会被学生自觉地接受,学生也就会在课内课外强化练习,自觉提高自我锻炼能力。 小学体育课堂教学策略:创新小学体育教学方法 提高体育课堂教学效率 摘 要:随着我国教育事业的不断发展,学生家长与社会对教育的观点取得了极大的改变,对学生已不再过分要求文化课成绩,而是追求学生德、智、体、美全面协调发展。小学体育教学是小学教育的一门重要课程,要达成学生素质全面发展的教育目标,需要借助体育教学这一重要载体,目前部分小学体育教学存在教学方式落后的问题,就如何创新小学体育教学方法、提高体育课堂教学效率展开探究。 关键词:体育教学;创新方法;教学效率 当代小学教育的目标是实现学生素质的全面提高,作为小学教育的重要组成部分,小学体育教学也是越来越被重视。研究表明,长期坚持体育锻炼的学生,大脑皮层细胞活动的强度、均衡性和灵活性均比体育锻炼较少的学生更强,体育锻炼不仅能够促使学生的体质得到强化,同时还能促进智力的开发。因此,体育教学有助于提高学生的身体素质、智力均衡发展,由体育锻炼缓解文化课学习带来的疲劳,起到事半功倍的效果。由此可以看出,做好小学体育教学方法的创新改革,有助于学生劳逸结合,提高学生的身体素质发展,从而更好地促进文化课知识的学习。 一、小学体育教学中存在的问题 1.教育方式与教育理念背道而驰 随着新课改的逐步推进,小学教育虽然强调了对体育教学的重视,但并没有从根本上改变体育教学传统的教育方式。一些小学在体育课上依然采用古板、单一的教学内容,小学教育的这些举措与新课改的要求背道而驰,体育教学的作用没有得到实质性提升,严重阻碍了学生德、智、体、美全面协调发展。 2.体育教师自身能力的欠缺 小学体育教师是体育教学的实施者,教师教学能力高低将直接决定了体育教学质量,一名优秀的体育教师对学生体育成绩和身体素质的提高起着促进作用。现在小学教育普遍存在体育教师能力不足的情况,这些教师不能掌握合理的教学方法,单方面造成学生对体育课的兴趣缺失,从而影响了体育教学在小学教育中发挥的作用。 3.学生对体育课认知不足 小学生正处于头脑发育的关键阶段,但由于思维还不够成熟,意志力较为薄弱,对体育课的重要性也认识不足,在日常教学中,教师也并未对体育课的作用进行正确的引导,导致一些学生认为上体育课就是自由玩耍,跟文化课学习没有关系,增加了体育教学的难度。 二、创新体育教学方法的对策 1.创新体育教学方式和理念 既然小学教育的目标是实现学生德、智、体、美全面协调发展,那么首先要对小学体育教学做到足够重视。只有提高对小学体育教学的重视程度,才能促进教学思路和教学方法创新,学校要支持和推进体育教学创新改革,改变旧^念,合理投入师资力量,并且把体育教学与其他课程教学紧密联系起来,让体育教学和文化课教学做到相辅相成、互相促进。 把素质教育理念落实到体育教学中,需要学校加大对体育教学的投入,一方面为体育教学提供优越的教师资源,另一方面,为体育教学提供更丰富越的场地器材,将体育教学落到实处。只有为小学体育教育创造良好的教育环境,才能达到新课改的要求。 2.提高教师授课能力 体育教师要注重自身课堂施教对学生体育课学习的导向作用。在新的教育环境下,体育教师要在学生学习过程中充当引导角色。只有老师自身的能力提高了,才能更好地帮助学生学习。因此,体育教师在教学过程中,要不断改变和创新教学方法,进行合适的引导和培养,从而激发学生对体育课的学习热情。 在课堂上运用创新的教学方法使学生寓教于乐,改变传统的教学方式和方法,以学生为主体,发挥学生的主动性,让学生体会到体育活动的快乐。比如:(1)游戏教学法,即将游戏方法应用到体育课堂中,改变枯燥单一的教学方法,这种教学方式通过游戏与课堂知识相结合,丰富课堂内容,提高体育教学质量。(2)情境教学法,学生为主体,营造一种特定的教学氛围,比如撕名牌的方式,刺激学生的感官,增强学生锻炼的欲望,有利于学生掌握体育技能和知识,促进学生综合能力的发展。只有丰富体育教育的教学方式,才能让学生在体育课堂中得到学到更多的知识。 3.提高学生认知能力 小学教育阶段作为学生身体成长和知识学习的关键时期,为学生创设一个良好的体育教育环境,可以锻炼学生体魄,增强学生意志,帮助学生树立和养成良好的学习习惯。不同的学生对体育课有着自己不同的认知,如男学生比较活泼好动,喜欢跑动较强的运动,女学生性格文静,则喜欢偏向智力的运动。所以,要根据学生的差异制订不同的教学计划。 传统体育课,往往要求学生进行跑步测试和体能测试,片面追求课堂结果,然而大多数小学生对这种体育课的态度是恐惧的,上体育课时毫无兴趣,学习态度比较低沉。改变学生这种消极观念可以充分调动学生学习体育课的积极性,更好地融入体育教学中。创新体育教学在心理上解决了学生对体育运动的看法,寓教于乐的方式让学生体会到体育课的乐趣,使得体育运动成为学生的一种生活学习方式。 小学体育教学作为小学教育的重要组成部分,虽不能在短期内直接提高学习成绩,但拥有一个好的身体素质却能对学习起到长远的辅助作用,做到体育教学与文化课教学相辅相成、相互促进。因此,提高小学生体育教学质量是小学教育素质教育的重要课题,创新体育的教学方法对小学体育教学质量起着关键作用,体育教学要根据学生的实际情况合理创新不同的教学方法,最大限度地提升小学体育教学效果,从而实现小学生综合素质的全面发展。 小学体育课堂教学策略:探讨小学体育课堂教学环节的四个关注点 摘 要:本文结合课堂实践和观摩学习,从“体育课堂四个环节的关注点的不同视角”去进一步探讨提高教学质量的策略, 关键词:教学环节;回放点;生长点;嫁接点;延伸点 最近铜山区在新区实验小学进行小学体育教师培训,做了关于《如何打造精简高效的小学课堂》的交流研讨。观摩了四位骨干教师四节不同内容的30分钟的微型课,然后进行分小组交流探讨。笔者结合自己的课堂实践和观摩学习进行了梳理分析,从“体育课堂四个环节的关注点的不同视角”去进一步探讨提高教学质量的策略。 一、教学流程的回放点 铜山区最近两年为了优化课堂,提高课堂效果,更好解决新上岗和兼任体育教师的备课上课的指导问题,抽调全区教学骨干教师依照省编体育教材结合我区活动特色进行各年级的主备课,体育教师再根据各校的具体情况进行二次修改复备。这样教师心里有主了,根据本校的具体情况加以增减形成自己教学思路。在课前回放课堂教学流程的画面,提炼各个环节的学练过程。也就是说这节课内容是什么,学生的基础怎样,器材需要哪些,场地怎么安排合理,分几组,练几次,负荷大约多少等。这些问题不需要写多么详细的方案,可以通过图示的方法去勾落,在头脑里有个活动场景。教学的过程也可以像放电影一样回放一下,头脑清醒、思路清晰就是上好一节课的前提,同时也是轻松驾驭课堂的关键。 二、准备部分的生长点 准备部分到底该准备什么?关键要找准学生掌握技能的生长点,这个点要从两方面去考虑:一是和本节课相关的素质的提升点及学生已掌握技能的原始点。二是根据这节课学习什么内容,需要做哪些关节部位的准备,巧妙安排辅助和诱导小游戏,让学生快速地动起来,为主教材做好铺垫。例如,篮球行进间运球这个教材准备活动,笔者运用三个活动环节:第一环节是学生散开在一片篮球场上进行跑动拨球的小游戏,游戏规则是用一手拨地滚球,另一只手去想法拨动别的同学的地滚球,活动1分钟。学生在走动或跑动中学会控制球而且撒开了自己的视野,这在实战中非常重要,也就是视野要宽,迫使学生不低头看球,而且在跑动中很快达到热身的目的。第二环节就是左手运球100下,右手运球100下,左右手交替运球100下。运球的同时抬头说出教师手势变化数字,并随着老师的信号不断变化运球的方向和高低的姿势。第三环节根据篮球场地的边线中线端及弧线及设置的障碍去尝试体验行进间的运球,教师从中发现问题,比较行进间运球与原地运球的异同,便于在基本环节去突破。 三、基本部分的嫁接点 基本部分是一节课的核心,设计的是否合理、科学、巧妙关系到目标的达成,需要教师有嫁接的本领和策略,这就需要教师对教材的把控和创意。也就是说由直接给于知识的结构转向帮助学生体验过程、感悟方法,由不合理的拼体力、汗水的消耗型转向高效率的智能、技能型教学。这样学生学得愉快,教师教得轻松。不仅要做好技术学习的衔接点,更要完善提升拓展的无痕嫁接。比如,二年级的仰卧推举成桥教学,根据二年级的年龄特点和学生原有的技能水平认知,如果采取传统的讲解示范反复练习,学生会练得很辛苦,而且全班50%同学难以掌握该动作,即使有的学生能做出动作但也是稀里糊涂。同时教师也会在反复纠正中消耗体力和心力。学生也会随着动作的不规范而渐渐丧失信心。应该怎么去做?我在一次观摩课上找到了答案。这位老师首先巧妙采取情景教学嫁接:“同学们你们会用你们的身体搭出不同形状和规格的各种大桥吗?可以和小伙伴合作。”同学们兴趣来了,转眼间各式各样人体大桥竣工。真不可小视学生的创造力:有的俯卧成桥,有的两人组合用脚搭桥,有的单手侧立搭桥,还有的学生仰卧搭桥。这时教师因势利导说:这位同学的搭桥就是今天我们今天要学习的仰卧推举成桥,要想把桥搭得漂亮、牢固,老师有几个秘诀告诉你,想不想知道?简单的话语挑起学生的胃口,学生劲头十足。接着教师分三个环节进行技术的巧妙嫁接:第一环节仰卧顶胯练习,第二环两手反掌撑地练习,第三环节两手用力推起成桥。三步环环紧扣,“顶、撑、推”记住三个动作关键词边说边做,既提示了动作要领又控制好练习的节奏,学生在相互对练和竞赛中很快掌握动作。最后又根据桥的造型巧妙地设计出桥上站人、桥下过船的生活情境模拟练习,将课堂一步步推向高潮,形成运动艺术的完美嫁接。 四、结束部分的延伸点 延伸有两点,一是向家庭延伸,二是向邻里伙伴延伸。比如,今天我们学习了什么,我们通过哪些练习方法这么快就掌握了动作,而且做得这么好。你能用几个关键词表达出来吗?用今天在体育课上学到的本领回家以后做给你的爸爸妈妈看,用老师教你的方法教会你的邻居小朋友,好不好?!查看网络欣赏类似的运动节目,是否会有新的收获!简单几句话很好地把课堂所学的本领向家庭亲子锻炼和校外锻炼有机的延伸,更加艺术地引领学生向更高的技术进行体验和欣赏。 小学体育课堂教学策略:浅谈提高小学体育课堂教学效率的有效策略 摘 要:社会经济迅速发展,人们物质文化水平逐渐提高,但是随之而来的是人们运动量的减少,健康问题也随之而来。小学生作为祖国的花朵,社会未来的接班人,一个良好的身体是以后为人民服务的基础。在小学体育课的教学中,教师要树立健康第一的指导思想,以学生为中心,激发学生运动兴趣,培养学生体育运动意识。在教学过程中采用合理的教学方法,让体育课变得更加有趣,从而增加学生的参与度,提高小学体育课堂的上课效率。 关键词:小学体育;高效课堂;方法策略 小学体育课同其他科目一样,也有着自己的计划。然而小学生由于年纪的原因,他们的好奇心比较重,也比较好动,兴趣广泛。教师在教学设计中,要抓住学生的兴趣点,采用灵活多样的教学方法,激发学生的学习兴趣,让他们在快乐的体育活动中感受体育课的快乐,还能促进学生的身心发展。 一、制订合理的教学目标 确定合理的教学目标,是设计好一堂有效体育课的前提,也是构建有效体育课堂的核心。只有制定好合理的教W目标,才能达到体育课的教学目的。对于小学生来说,不同阶段的学生应该设定不同的教学目标。小学阶段的学生一共六个年级,应该分为三个阶段来制定教学目标。一、二年级为第一阶段,三、四年级为第二个阶段,五、六年级为第三阶段。教师在制定教学目标的时候一切都要以学生为本,把学生放在主体地位,给不同阶段的学生制定不同的目标,这样才适合学生的发展。 例如,教师在给五、六年级的学生制定教学目标时,因为学生的年龄已经偏大,部分学生已经处于从儿童期过渡到青春期的阶段,这时候学生的体能、运动技能和运动意识有所增强,教师在确定教学目标的时候,可以增大对学生的训练难度,规范所学的运动动作。除此之外,教师要给学生讲解一些运动的规则,如篮球、足球和乒乓球等比赛规则,让学生在运动中知道这些规则,有助于学生完善体育运动知识。 二、灵活运用多种教学方法 体育课是学生最喜欢的课程之一,首先是因为这门课程大部分时间是在户外进行,其次是因为在体育课中总会有一些学生没有接触到的体育项目。除此之外,还因为体育课堂会有许多有趣的体育游戏和比赛。小学生天性好动,对于一些游戏和比赛也都有很强的好奇心。在游戏比赛中不仅可以锻炼学生的身体,还可以活跃课堂气氛,帮助学生培养团队意识。 例如,教师在训练学生跑步这项运动时,就可以采用游戏比赛的方法让学生在玩中练。对于一些游戏比赛,教师一定要有一些鼓励性的奖励,这样可以有效地激发学生运动的热情。在跑步练习中,教师可以把学生分成几组进行接力赛。但是这个接力赛相对于传统的接力赛要换一种方式,在两人交接棒的地点可以设置一些任务,比如跳绳、蹲起、俯卧撑等体育任务,也可以是解答数学题、背诵古诗词等任务。这样不仅增加了运动的趣味性,还使学生锻炼了脑力,一举两得。 三、尊重学生个体之间的差异 教学活动是教师和学生之间的一个知识传递的过程,教师在上课前除了应该精心准备上课内容之外,还应当在教学过程中尊重学生的主体地位,注重不同学生之间的差异。教师在实施教学活动的时候,应该根据不同学生的特长、爱好、身体素质和认知水平来决定学生的教学内容,避免一刀切的方法。所以在体育课的教学过程中,教师要因材施教,尊重学生个体差异。 例如,在体育课堂活动中,教师要根据学生的情况来规定上课的内容,这样才能保证体育课堂的有效性。比如说足球这项运动,对于大部分男同学来说,这是一项很有意思的运动,适合对这部分学生进行教学。但是对于大部分女同学来说,足球这项运动太过激烈,很多女生并不喜欢这样的运动。所以教师在实施教学过程中,可以将喜欢足球的学生分成一组,不喜欢足球的学生分成一组,让不喜欢足球运动的学生学习其他运动项目。这样尊重学生的差异性,有助于构建有效课堂。 四、利用课堂讲解体育知识 体育课不仅仅是在户外进行,有时候也需要在室内进行。学生学习体育,不仅要学习体育的动作,还应该学习体育的理论知识。教师应该利用课内教学时间,为体育课的高效打下坚实的理论基础。但是由于小学生好动的特性,教师可以使用多媒体进行理论知识的讲解。 例如,在讲解足球这项运动的规则时,教师就可以使用视频进行教学。首先,教师先讲解一些简单的理论规则,让学生有一个大概的感知。其次,对于一些比较难以理解的规则,教师可以借助图片、视频的方式,一边观看一边讲解,这样会更加生动形象,让学生更容易理解,也为以后课外实践课打下基础,提高体育课堂效率。 总之,作为一名体育老师,在课堂教学中不仅要注重学生身体的锻炼,还要注重学生对体育知识的理解。在课堂教学中,教师要注重学生的主体地位,在教学设计中使用多种方法提高课堂效率。
网站设计论文:计算机图形学课程网站设计思路 【摘 要】课程网站是院校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,是教学质量的具体体现。《计算机图形学》作为军事测绘本科各专业的一门专业基础必修课,有必要进行课程网站的建设。本文从设计网站思路出发,结合学科教学特点,详细讨论了计算机图形学课程网站建设中网站开发设计的主要内容。 【关键词】计算机图形学;网站设计;网站框架; 1 引言 随着计算机技术和网络技术的发展,网络化教学已成为现代教育技术发展的趋势和方向,具体到实际应用中就是课程网站的建立。目前各个地方院校纷纷建立自己重点学科的课程网站,依靠强大的教学队伍和丰富的教学资源,精品课程网站促进了各个院校优势学科的进一步发展。[1]针对课程网站的巨大优势,有必要建立各专业的专业基础课程网站,《计算机图形学》作为军事测绘本科各专业的一门专业基础必修课,依托地图制图与地理信息工程国家级重点学科的优势,经过几年的教学,积累了大量的教学资源和教学经验,利用课程网站的建设,可以整合这些优势资源,推广教学经验,展示课程独具特色的优秀成果,体现学院的办学特色。 2 网站设计流程 计算机图形学课程网站设计流程分成网站功能与设计要求确定、网站框架设计、设计任务规划、计划任务执行、测试完善网站等五大步骤,如图1所示,我们没有单独列出网站素材的收集工作,因为此项工作是贯穿网站建设始末,伴随网站不断完善的。[2] 第一步工作主要的任务是明确建设网站的目的,确定网站的功能,网站规模、投入费用,进行必要的需求分析,搜集相关素材,进行资料整理等,内容涉及网站建设的各个方面,对网站建设起到计划、指导和定位的作用,本课程网站建设的定位思想是建设具有军事测绘特色,覆盖《计算机图形学》教学过程,满足师生不同层次相互学习、相互交流,为培养军事测绘人才服务的智能计算机辅助教学系统icai (智能精品课程网站)。 从设计网站框架开始就真正进入网站的开发工作,网站框架是一个网站的骨架,应能很好的体现网站的主题,这部分内容将在后面详细介绍。设计好网站框架就可以安排任务规划,确定网站的硬件环境、需要的人员、开发的时间进度等,具体细分到各个部分工作的完成情况。之后就可以开始执行计划任务,在执行计划任务的过程中,可能会遇到网站建设中的一些问题,根据实际工作和进度表情况,还需调整规划任务,甚至重新设计网站框架,以满足实际建网的要求,最终基本建立好一个网站。 在网站前还要进行细致周密的测试,以保证正常浏览和使用,测试如果存在问题,还需要从设计网站框架、安排规划任务等步骤入手,从新对网站进行修改。网站经过测试后,就可以在校园网或者广域网上进行,供用户使用。除此之外,在日常使用中还应注意网站的维护,通过网站维护工作不断的完善网站。 3 网站框架设计 首先,根据教学大纲和教材,确立教学内容和教学目标。在设计时,紧密围绕教学内容,确定教学中的难点和重点,选择恰当的教学素材,利用计算机以及网络将教学内容合理布局并实现,达到知识技能准确、难易程度适中以及呈现顺序合理的设计目标。此外,网站设计要体现界面友好,交互性强的特点,设计中注意易操作性和谐调性。色彩搭配自然,背景音乐优美,创建和谐的学习环境,激发学生的学习兴趣。为使教学内容灵活丰富,可使用超级链接技术将计算机图形学发展的新技术、新知识链接到课件之中,利用图像、视频等素材,提供丰富的交互功能,不仅扩大了学生的视野,还可以更好地培养学生的自主学习和接受新知识的能力。 3.1 整体框架 在参考其它院校的精品课程网站基础上,[3] [4]我们设计出计算机图形学课程网站的整体框架,如图2所示: 总体上,计算机图形学课程网站分为新版和老版,新版是我们计划自己开发的课程网站,老版则是沿用总参军训部配发的软件所制作的网站。在首页上利用两个链接可以进入老版和新版的网站界面,可考虑在首页再建立一个英文版的网站页面连接,英文版的网站其结构和内容与新版的网站一致。以下内容主要介绍新版的课程网站建设。 计算机图形学课程网站新版首页主要介绍该网络课程网站的板块组成及其各模块的功能。当然,首页还有网站介绍、网站公告、新闻动态、友情链接等 内容。首页设计应该注意美丽、赏目,给人耳目一新的视觉冲击,另外功能的介绍非常重要,一定要便于师生了解如何使用该网站进行教与学,最后,还需注意从主界面可以根据不同身份的用户以及同一用户不同时期不同的要求,快速进入相应模块而不会有误解。 3.2 课程介绍 课程介绍对本课程基本情况进行介绍。主要包括:课程简介、历史沿革、教学条件、名人堂等内容,如图3所示。 其中历史沿革可以从国际发展、国内发展和我院学科发展的角度进行对比介绍,以展示我院的学科发展历程,体现学科的浓厚历史积淀;教学条件部分则可以通过图片、视频等形式展示我院在教学硬件建设方面的现代化和先进性;名人堂收录在学科的发展过程中有着突出贡献的专家、学者的故事、传记等,以激发学员的学习热情,便于学员进一步了解学科的发展。 3.3 教学资料 教学资料设置了九个子栏目[5],包括:教学大纲、教学研究、基本理论、教学进度、实习指南、教学制度、课程设计、课程教材、参考文献,如图4所示。 教学大纲是教师授课的基础,通过本栏目,教学组的成员可以相互交流、共同提高;教学研究一方面展示计算机图形学教研组的主要教学成果,包括教学研究项目、教研著作与参编教材、发表教学研究论文、教学方法改革等内容,另一方面结合建构主义思想,提供学员对教学方式中存在的问题发表看法,进行讨论,学员还可以在这里发表自己的教学研究论文。教学资料汇集了大量的数据、资料等学习资源,这些资源是实行网络共享的,学生可以搜索所需的内容,没有时间和空间的限制,有利于打开学生思路和提高学生自学能力。 3.4 教学团队 教学团队:主要是介绍课程的人员组成,人员的基本信息情况,包括职称学历、学识水平、教学能力及联系方式、电子邮箱、个人论坛等,在这个模块中主要是让学员充分了解课程组成员,从而能有针对性地请教,达到最快、最有效、最理想的学习效果。 3.5 网络课堂 网络课堂:网络课堂是计算机图形学课程网站建设的重点和难点内容,主要包括多媒体课件(指教室中讲授课件)、网络课程、教学视频、电子教案、学生作品和相关课题等,如图5所示。 多媒体课件方便学员在线浏览,复习课堂所学知识内容,考虑到网络带宽的影响,提供多媒体课件的下载功能。网络课程是提供学员在网上自主学习的主要手段,在制作时要考虑课程内容与网络环境的有机结合,首先本着精选经典、联系前沿和突出应用的原则取舍教材内容,融入课程多年的教学经验,进行重新排版和总结,使之在结构上条理更清晰,内容上更精炼而系统,满足网络教学的需求,其次发挥计算机多种展现手法的特点,利用动画、图片等多媒体技术完美的将图形学课程展示在学员面前,通过收集、整理与教学内容相关的文本、图片、图像、动画、音频、视频等媒体资料,以章节为中心进行结构化重组,制作成具有较强交互性的网络教学课件。整体上应有章节导航,每堂课应包括教学目标、教学要求、重点难点、教学内容、参考资料、例题和习题等,其中重点难点对于重点部分进行总结和归纳,达到提纲挈领的目的;难点部分则用动画形式呈现,达到易懂易学的目的;教学内容运用多媒体手段力求精确到每个知识点的知识要点;参考资料提供本堂课的相关趣闻、术语和科研论文;例题和习题提供练习指导、经典例题等。网络课程有较高的概括性,全面性,形式新颖,易于理解及应用,可以加强学生对《计算机图形学》课程的理解,既有利于课前预习的重点突出,又适合课后复习的难点理解,是整个课程网站的精髓所在。教学视频了课堂教学视频信息。电子教案是教师课堂教学的基础,在网络上的格式设计与传统教案相一致,主要包括:授课名称、教师、课时、使用的教材版本、每次课授课主题、时间、目的、讲授内容与时间分配、重点难点、方法手段、实习实验、授课内容介绍、作业思考题和参考资料等。学生作品展示多年来,在教学过程中积累了学员的一些优秀成果,包括图形学中经典的算法实现、各种重大赛事中的获奖作品、参与的各项科研项目、发表的科研论文等。相关课题介绍一些与学科有关的科研项目,这些项目成功将课堂理论知识转换成社会实际生产力,通过案例展示,提高学员学习的积极性,拓宽学员的知识面,启发学员的思路研究性学习。 3.6 课程实习 课程实习:《计算机图形学》是一门实践性、操作性很强的课程,根据课程标准的要求和学员今后发展的需要,学员需要进行大量的编程实践,因此课程实习平台的建设是网络教学的必要内容。参考编写的《计算机图形学与数字地图制图实习教程》,课程实习应包括实习目地、实习对象、实习内容、实习要求、实习算法原理介绍、实习项目的源码分析、注释、实习项目结果的可视化、撰写实习报告等内容,考虑学员学习层次的不同,将课程实习分为两大方向:对于编程能力强的学员,可从底层设计开发,构造完整系统,从整体的角度出发,策划、设计并实现一个包括创建、编辑、渲染、处理、变换等功能,能够显示操作图形的造型系统;对于编程能力弱的学员,可以在提供的系统框架下添加部分关键代码,以某个(或某类)图形学算法为目标,进行深入研究,继而策划、设计并实现一个能够表现算法完整过程的演示系统,并能从某些方面做出评价和改进意见;两种实习最终都交由学生登陆并在线提交实习报告。 3.7 课堂社区 课堂社区,实际就是一个课程在线论坛,主要是为师生提供一个交流的场所,在这个场所中,教师和学生是平等的,可以很容易地建立一种轻松的气氛,教师和学生之间可以方便地实现相互之间的理解和信任,并能充分发挥学生的自主性和创造性。另外,学生在这“面对面”地交流,相互提出问题,发表自己的观点或意见,共同完成学习任务。因为此社区是属于bds型的,为了管理方便,设置了网站管理员账号和密码,管理员可以打开数据库文件修改相关记录,如增删信息,公告等。通过课堂社区一方面解决学生的疑难问题,并收集师生的反馈信息,调查课程开设的效果;另一方面通过课程评价部分把收集的评价信息公布并公开课程的开设效果,根据反馈信息和开设效果及时的调整授课内容,适应教与学的要求。 3.8 其它板块 开设联系我们和留言本板块,及时听取学生或同行的建议,联系我们提供网站维护人员的邮箱,留言本构架简洁明了,点击“查看留言”可以浏览所有的留言,点击“签写留言”可以留下对计算机体图形学课程网站建设的看法。 最后应注意网站使用者的权限分配,便于不同访问者注册和登陆。教师可进行学生管理、课件维护、在线答疑;学生可进行网络课程、练习测试、虚拟实习和在线讨论;一般来宾只可以浏览课程内容。 4 总结 计算机图形学课程网站的建设是计算机图形学精品课程建设的重点和关键。通过计算机图形学课程网站,不仅使得不同院校的广大的师生共享了最优秀的教学资源,能与教师进行交流和沟通,而且各校教师之间也可以互相借鉴、互相提高,教案和教学内容上网还能为远程教育提供资源和促进国际交流,由此不断完善计算机图形学专业的课程教学体系,以适应现代化、高新技术下对测绘人才培养的需求。 网站设计论文:企业网站设计与企业网络营销 [摘要] 本文从当前企业网站存在的问题入手,从网站设计的角度出发,提出企业网站的解决方案。 [关键词] 网络营销 网站设计 电子商务 一、当前企业网站设计中存在的问题 近年来,企业都在网络营销中投入了一定的人力财力,大部分企业在市场上找一些做网站的公司或者自己企业内部非专业人士做出个简单的网站页面,结果都是收效甚微,导致企业慢慢对网络营销失去了信心。最主要的问题就是网站设计没有结合企业营销理念,而是简简单单的网页内容的堆砌。具体表现在以下几个方面: 1.企业网站的规划。网站作为企业网络营销的一个重要手段,规划是一个很重要的步骤。大部分企业没有规划策略,或者与企业的营销策略脱节,仅仅实现了一个网页内容的堆砌。 2.企业网站的定位。很多企业不知道自己要在网站上表现什么内容,往往是由网站制作的公司进行资料的筛选,而网站制作的公司在对于企业的营销和市场策划几乎一无所知的情况只能按标准化格式来运作,不能体现企业的个性化内容和服务内容。定位几乎都是产品展示,基本很少包含客户引导性信息,互动形式单一,网站更新速度缓慢,网站浏览者不能通过网站了解企业的丰富信息。 3.企业网站的设计。企业网站大部分采用通用模板设计制作,色调大众化,颜色搭配简单但不一定适合企业的风格,企业网站为了宣传企业形象,大众化的采用flash动画,而专业设计人员的花费很高,企业往往进行简单的模仿抄袭式的动画设计,与企业形象相差很远。而且网站首页的这种动画设计在实用性上来讲不是很合理。 4.企业网站的推广。企业网站基本不做什么推广,号称做了推广的,也不外乎是在几个大的门户网站花不少钱做了广告,或者是搜索引擎的关键字推广服务。花钱不少,收效甚微。 5.企业网站的管理。大多数网站几乎无管理,长时间不更新的企业网站占很大部分的比例。 二、合理进行企业网站设计 企业网站的设计要从网站浏览者角度出发,结合企业营销方案,进行合理化设计。 1.企业网站要有一个明确的定位,是针对最终用户,还是针对企业的商,还是针对内部的员工、企业管理的页面。针对的对象不同,就要有不同的网站布局和规划。比如,针对最终客户,要给的是产品的详细的介绍,公司产品相应文化的对应介绍,以及更多的产品的促销的信息,企业与客户之间的互动交流的及时性和简便性;针对商的页面,就要强调公司产品的长期可经营性,系列产品的优势,品牌的价值,以及合作伙伴的详细分类介绍及各级别享受产品折扣情况;针对于企业内部管理的页面就要简洁明了,易用,而且路径要相对隐蔽。 现在的情况是,企业的网站往往不知道自己的网站的首页面应该搁放什么样的内容,自己网站的合理架构应该是个什么样子,只是由于“引领式的消费”,随波逐流放上了自己的企业网站。缺乏对企业电子商务的规划和认识,缺乏对企业网络营销重要性的认识。 所以,对于企业网站来讲,只能是一步一步的按企业需求和市场需求的阶段来实施企业电子商务的市场化。对于国内中小型企业来讲,电子商务或者更为简单一些的网络营销是企业发展的一个重要的筹码,可以简单有效的实现自己产品的全国销售及全球销售,但不可急于求成,急功近利,应该有目标有计划的实施企业的电子商务营销的项目。 从简单的企业产品的介绍,企业品牌的推广的简单的推广型的企业站点,发展成为与客户互动交流的企业自己的b2c的电子商务的平台,这是与时俱进的,不是一蹴而就的。 2.有了好的规划,还要有专业的技术人员来实施细节的技术问题,而这一点尤为重要。就好像一个熟读兵书战册的人,却没有带兵打过仗一样,好的钻石更重要的在于它的切工。 企业首页的动画设计,对于企业的品牌推广和形象推广是很有必要和作用的,所以,在企业进行品牌宣传和形象推广的时期内,在网站的首页实现动画的效果是一个不错的选择;假如企业目前的重点不是进行形象推广,而是产品推广和渠道推广,那么企业网站的首页动画设计便会造成一些访问缓慢,且达不到效果的后果,就像再好的药也要对症才能体现出它的价值所在是一样的。所以,手段是一样的手段,只不过大家排列组合的方式不同,就显示了不同的功力而已。 企业网站颜色的选择,也要根据企业产品特点,企业文化特色,选择不同的色调来体现。这不仅需要专业的眼光,更需要专业的人员进行调色的工作。在当前国内企业网站的发展来看,更多的是选择传统的广告公司进行专业的企业推广宣传的设计工作,那么企业网站仍然要跟企业主题推广相结合且相互促进。 3.企业网站的推广不是花越多钱越好,更不是花越少钱越妙。推广工作本身就是一个合理利用现行的各种推广方式,针对于企业的当前发展规划,进行各种宣传方式合理搭配的技巧性的设计,推广工作本身看的就是投入合理的资金达到推广的最大化效果。而这些,并不是一个简单的投入产出比能够解释清楚的事。 4.企业网站的管理要根据企业的发展状况,及时的调整网站的内容,推出一定时间内的企业推广推广主题,内容保持更新。不能够千年不变,要根据客户的认可程度等可分析项,逐步完善整个网站的内容框架和服务框架。 三、总结 企业网站在企业的网络营销中占据很重要的地位,不是简单请一个网站制作专家来做一个美轮美奂的效果,也不是请一个营销的学者做一个营销的理念推广,而是要结合企业的具体情况,进行合理的规划和设计以及及时的更新维护,才会使得企业的网站在企业营销的过程中起到最大的作用,为企业带来更大的经济效益。 网站设计论文:电子商务网站设计的实用原则 [摘要] 电子商务作为现代社会的一种重要的商业运营手段,已经普及到生活的各个角落。而作为此商业行为的重要载体的设计,也对设计师提出了更多可研究和创造的空间。电子商务网站的设计不能仅以完成商业交易为最终目的,更应该使经营者能够在此行为中获得品牌宣传和形象塑造的正面效应,同时也使消费者享有便捷舒适、美观愉快的购物环境。 [关键词] 电子商务链接虚拟商场操作绩效 电子商务(e-commerce)中最为常见的是在互联网上建立虚拟商场交易,由于互联网这种媒体的特殊性,网上购物与传统的购物方式有很大差别。网上购物的过程基本分为两个阶段: 1.观察比较阶段:在此阶段,客户搜寻和分析处理与所要选购的商品有关的各种信息,具有很强的客户驱动性。这和在商场购物不同。商场有服务员,商品实物,可以促成交易,而网上虚拟商店不具备这样的特点。只能以精心制作的、可用性强的网页来吸引客户、使客户能方便地找到和了解他们想要的商品,从而增加成交机率。 2.付款结账阶段:此阶段是电子商务行为的最重要环节,此时消费者由客户驱动转变为系统驱动,网站系统会引导客户输人一定的个人信息,如家庭住址、信用卡号码等,同时提供付款方式和送货方式。在这一阶段应着重消除客户对自己进行的各种操作所产生的结果的不安感。 因此,只有在电子商务网页设计中充分考虑了人们的使用要求。才能促成一次成功的交易。网站设计的实用性对电子商务网站的正常经营和发展是至关重要的。 电子商务网站设计中的实用原则: 实现网站商务功能最大化的目标,给目标客户提供方便、实用的信息服务,是电子商务网站设计的基本实用原则,包含以下几个方面: 1.人性化的交互界面。客户访问电子商务站点是为了获取需要的商品或服务,所以网页的内容必须突出重点,避免夸张,装饰部分不宜太多,以免喧宾夺主。在内容编排上必须简洁明了,便于浏览;信息数量比较大时应将其拆分成多个网页。在电子商务网页设计中还应当考虑残疾人、病人等特殊人群的需要。 2.方便快捷的更新维护。电子商务网站要根据市场行情的波动随时更新网页上的价格信息,经常要提供新的商品或服务,并搞些促销活动以刺激客户的购买欲。设计时要考虑到内容更新的快捷简便,在内容更新的同时,还要注意保持网页在结构上的相对一致性,以使老客户能方便快速地找到所需要的各种信息。 3.最佳优化的网页内容。一般情况下,客户对当前网页上的内容能持续保持注意的时间长度约为10秒钟;若系统响应时间超过10秒,客户会在等待计算机完成当前操作时转向其他的任务。因此,为缩短系统响应时间,比较简单的一种解决办法是尽量减少网页上的图片与多媒体(如动画、录像、闪烁等)的使用。但是作为电子商务站点,很多场合需要采用图示或多媒体演示,以至不得不适当降低系统响应速度。 4.准确无误的链接。整个web实际上就是一个的巨大的信息空间。由于空间过大,并且各节点之间的链接关系错综复杂,用户上网浏览时有可能发生“迷路”现象。elm和woods(1985)研究发现,用户在网上“迷路”的程度与不熟悉文档结构有直接关系。他们总结出有三种不同形式的“迷路”:①不知道下一步该去哪里;②知道该去哪里,但不知道该如何去;③不知道当前处于整个文档结构中的哪一个位置。为减少和避免出现“迷路”现象,通常可采用两种策略:第一是改变用户界面,如采用导航地图、多窗口显示等技术;第二是对文本进行分析,改换超文本的结构及链接设计。提高超文本设计质量能更有效地减少用户“迷路”现象。 5.界面的统一和差异。在电子商务网页设计中,界面一致性也是必须加以仔细考虑的一个重要因素。一般认为,界面一致性主要体现在三个方面:指向性效果、系统的输入与输出之间的关系、界面的外观或视觉效果。一些研究表明,增强界面一致性有利于提高用户的操作绩效和满意度,同时还可减少操作错误。 6.美观、比例、结构、布局。良好的视觉效果与强大的使用功能同等重要。界面美观水平与使用者对界面可用性的主观评价呈正相关,与操作绩效也呈正相关。schenkman(2000)总结出衡量网页外观设计质量的四个主要指标,即美观、图文比例、结构和总体布局。其中,美观这一指标最为重要。 7.终端与载体的协调统一。电子商务网页设计应适应客户使用的各种类型的显示器。应使用可用空间的百分比来规定布局。现在常用的网页浏览器一般为netscape和internet explorer,这些浏览器都有新旧版本。有时同一个网页在不同浏览器或同一浏览器的不同版本上会产生很不相同的显示效果,甚至有些网页功能无法正常实现。作为电子商务网站,应注意网页在这方面的兼容性。 8.信息安全保障。互联网是一个标准开放的网络,在网上进行各种商务活动,随时可能将面对黑客的攻击,病毒的侵袭等。因此,确保网上信息流通的系统安全十分重要。安全不仅仅是一个技术的问题,还涉及到系统的管理、法律法规的保障等。 9.可扩展设计定位。互联网具有巨大的商务潜能,没有人可以确切预计系统的最终访问量和最佳的商务运行模式。因此网站设计的原则之一就是可扩展性。随着企业网上平台业务量的扩展和平台访问量的增长,系统应该能够具有很强的扩展能力,以适应新业务的发展。 与传统的购物方式相比,网上购物具有方便、快捷等优点。但是,虚拟商场和客户在空间上只有通过网络才能传递信息。因此,电子商务网页在设计上必须符合人们的使用要求,最大限度地提高人们在网上搜索信息和进行其他各种操作的绩效,并增强人们对网上购物的满意度和安全感,才能创造出和谐愉快、美观便捷的交易空间。 网站设计论文:网站设计风格与色彩 随着网络的日益普及,网络正以一种前所未有的冲击力影响着人们的生活,越来越多的人开始借助网络进行工作、交流、学习等活动。当人们通过浏览器进入互联网这个虚拟世界时,进入眼帘的是各种各样的网页,如何设计出一个创意新颖、设计精美、结构合理的网站,来吸引众多的人关注自己的网站,成为网站设计者日益关心的问题。 一、网站设计的风格 “风格”是指站点的整体形象给浏览者的综合感受。这个“整体形象”包括站点的ci(标志,色彩,字体,标语)、版面布局、浏览方式、交互性、文字、语气、内容价值等等诸多因素。风格是有人性的,不管是色彩、技术、文字、布局,还是交互方式,只要能由此让浏览者明确分辨出这是本网站独有的,这就形成了网站的“风格”。一般都要求:清纯简洁,主题鲜明,内容编排得当合理、有一定的艺术感,美观、实用,相关链接正常,能体现网站的基本功能,可以从以下几个方面来为网站设计一个独特的风格。 1.网站标志(logo) logo是指网站的标志,标志可以是中文、英文字母,也可以是符号、图案等。标志的设计创意应当来自网站的名称和内容。比如:网站内有代表性的人物、动物、植物,可以用它们作为设计的蓝本,加以卡通化或者艺术化;专业网站可以以本专业有代表的物品作为标志。最常用和最简单的方式是用自己网站的英文名称作标志,采用不同的字体、字母的变形、字母的组合可以很容易制作好自己的标志。 2.网站色彩 网站给人的第一印象来自视觉冲击,不同的色彩搭配产生不同的效果,并可能影响到访问者的情绪。颜色搭配是体现风格的关键。“标准色彩”是指能体现网站形象和延伸内涵的色彩,要用于网站的标志、标题、主菜单和主色块,给人以整体统一的感觉。至于其它色彩也可以使用,但应当只是作为点缀和衬托,绝不能喧宾夺主。例如ibm的深蓝色,肯德基的红色条型。一般来说,一个网站的标准色彩不超过3种,太多则让人眼花缭乱。适合于网页标准色的颜色有:蓝色,黄/橙色,黑/灰/白色三大系列色。一般以白色和黑色的背景网页最好做,颜色搭配最方便;亮色与暗色配合,最容易突出画面,如黑与白,红与黑,黄与紫;而近似的颜色的搭配,能给一种柔和的感觉,如墨蓝与淡蓝,深绿与浅绿。最好能给主页定一个主色调,不要搞得花花绿绿的。 3.设计网站字体 和标准色彩一样,标准字体是指用于标志、标题、主菜单的特有字体。一般网页默认的字体是宋体。为了体现站点的“与众不同”和特有风格,可以根据需要选择一些特别字体。制作者可以根据自己网站所表达的内涵,选择更贴切的字体。需要说明的是:使用非默认字体只能用图片的形式,因为很可能浏览者的计算机里没有安装特别字体,他看到的只能是乱码,那么辛苦的设计制作便付之东流了。 4.使用精炼有效的语言 现代生活节奏加快,人们往往没有时间看大块文章。为了节约时间,在单位时间内获取最大量的信息,人们需要精练的信息,即信息精品,要用信息语言来表达信息内容。所谓信息语言是指以下公式:信息=基本事实+数据描述+专家观点。 信息语言摒弃一切广告性词句、文学性修饰词句,不欢迎一切关于意义、重要性的过分渲染。尽量采用数字说话,欢迎定量描述,反对过多的定性描述,特别是无法形成准确概念的定性描述。用信息语言描述,任何信息都应该有出处,有时间,分类准确。当然,应当满足信息的时效性、准确性、完整性、精练性等固有的特点。在此特别注意的是,不要出现错别字、病句。 5.设计网站宣传语 网站的宣传语也可以说是网站的精神、主题与中心,或者是网站的目标,用一句话或者一个词来高度概括。用富有气势的话或词语来概括网站,进行对外宣传,可以收到比较好的结果。 二、网站设计的色彩搭配 打开一个网站,给用户留下第一印象的既不是网站的丰富内容,也不是网站合理的版面布局,而是网站的色彩。色彩对人的视觉效果非常明显,一个网站设计成功与否,在某种程度上取决与设计者对色彩的运用和搭配,因此专业人士把色彩制作成色系表,根据这些色系让网站也有其自身的色系,网站的色系是浏览者整体的视觉观感,若一个网站色系能有一致性,不仅会使网站看起来美观,更能让浏览者对内容不易混淆,增加了浏览的简洁与方便。而网站的色系更能衬托出网站的主题,若色系能与主题合理搭配,将会增加浏览者的易读性。网站的色系包含了网页的底色、文字字型、图片的色系、颜色等等,这不单只是将颜色搭配得当就算完美,还要配合每个内容,及网站主题。 1.网页的底色 网页的底色是整个网站风格的重要指针。举例来说,以黑色作为背景颜色的网页,因黑色本对人的视觉上会造成黯淡的感觉,若是拿来用作活泼的儿童网站,就是不适合了。因为小孩子是天真无邪的、活泼的、有朝气的,与黑色的沉稳、黯淡,很难联想在一起。当然,每个人的审美观不同,可能也会对颜色的代表性看法不同,但既然网站不是只写给自己看的,就应该要注意到大部分人可能会有的观点,然后以众人居多的观点出发,来设计网页。 2.文字字型 文字字型上的设计,最好的网站是以所有浏览者都能看到的字型为主。常会看到有许多网站要求浏览者须自行下载某种字型,才能达到最佳浏览效果,这是种非常奇怪的行为。毕竟浏览者只是来找资料或是来看网站的内容,不可能会因为这种“为达最佳浏览效果”,而自行下载所需要的字型。当所要求的字型若不下载,并不会影响到网站内容上的浏览与不便,那么对浏览者的要求就微乎其微不可能发生任何作用。这么一来,对于网页设计者来说,无非是非常可惜的,因为当初的设计风格却未能让浏览者一窥全貌,岂不是白费心思的吗? 3.图片的色系 以色彩学简单的区分,色系可分为冷色系与暖色系,再详细一点的区分,又可分出各种颜色的色系,而色系的区分,就在于主观浏览意识上的差异了。如何将图片的色系与网站整体色系相对应,就是比较困难的地方了。要绘制一张图并非易事,要绘制一张符合自己网页风格的图,更是困难重重。大部分的网页制作者,并不大可能驾轻就熟的使用影像处理软件或绘图软件,于是乎,网页素材的网站就开始盛行了。当然,不会使用绘图软件并不代表网页就不能设计的很出色,若是能将网络上的素材资源妥善利用,网站也是可以走出自己的风格的。而该怎么选择适合自己网站的图片,就是门很大的学问了。 以图片内容来说,能切合网站主题最好,若不能,也别差异太多。以颜色来说,若一个网页是蓝色的底色,但整个网页的图片却乱七八糟,各种颜色纷纷出笼,更糟的是,蓝色是属于冷色系的颜色,若以蓝色为底的网页,却尽都是大红色、橘色的图片,那将会使整张网页看起来就像垃圾堆,杂乱无章。所以,可以简单的归纳出,网页与图档的颜色,色系一致或是视觉效果一致,将会使网页看起来更为美观且有自己的风格。 4.网页的颜色 网页的颜色,并非单一就图文件、文字颜色、或是底色为主,而是以浏览者的角度来观看,整体网页看上去是偏向哪种色系。常常见到许多网站虽然色系搭配的很好,但却是没有自己的风格。以目前流行的柔色系、粉色系网站来说,就是失了自己独到的风格。因为使用粉色系的网站,不外乎都有相同的特点,文字颜色浅,底色也以浅色系为主,这样除了没有自己的风格外,看起来既不大方也难登大雅之堂。以各大搜寻网站来说,根本不会做这样的设计,因为文字颜色淡,加上底色浅,对浏览者来说,阅读上非常吃力,所以这样的设计风格也应尽量避免。 一个有自己风格,且阅读起来舒适大方的网页,并不可能一次就写好,而是需要经过不厌其烦的修正、调色,才能达到最佳浏览效果的。 三、网页的美化设计 1.使用css优化网页外观 使用css来获得对整个站点所有web页面的外观控制。设置页边空白,页面填充,边界,颜色和背景。对任意网页元素设置字体大小及改变字体外观。创建动态活动链接。创建css风格的完全兼容的网页。 css的主要好处就在于,你不用去修改网页文件,只要修改这个页面连接的css文件,就可以实现不同的显示效果,包括底色、背景图片、文字大小、颜色、边框……等等。网站的版面、布局要求,不能占用较大的边幅放栏目图片,正文的位置不能少,图片与文章的搭配要平衡,过多使用大图片,大大增加了传输流量,影响了网站浏览者阅读的速度,要优化网页就尽可能使用css实现,灵活地使用css,可以使页面精致漂亮而又不会占用过多的系统资源,所以很有必要花些时间研究一下。 2.用表格美化页面布局 表格布局好像已经成为一个标准,随便浏览一个站点,它们一定是用表格布局的。表格布局的优势在于它能对不同对象加以处理,而又不用担心不同对象之间的影响。而且表格在定位图片和文本上比起用css更加方便。表格布局唯一的缺点是,当你用了过多表格时,页面下载速度受到影响。对于表格布局,你可以随便找一个站点的首页,然后保存为html文件,利用网页编辑工具打开它(要所见即所得的软件),你会看到这个页面是如何利用表格的。 网站设计论文:消费行为理论在b2c网站设计中的应用 [摘要] 需求产生动机,动机指导行为。网络购物行为的根本原因是网络购物需要,直接原因是网络购物动机的产生。网络购物行为过程分为信息搜集,比较、决策和购买后的评价三个阶段。b2c网上商店的功能设计必须要符合上述心理学和行为科学的规律才能取得成功。 [关键词] 消费心理消费行为b2c网站 一、需要、动机与行为的运行机理 在影响消费者购买行为的诸多因素中,需要和动机占有特殊重要的地位,他们与消费行为有着直接而紧密的联系。每位消费者出于个人及其家庭或所在社会组织的生存发展等目的,总是处于多种不同的需要之中。当人的某一种需要未能得到满足时,会产生内心的紧张;这种紧张状态激发人们争取实现目标的动力,即形成动机;在动机驱使下,人们采取行动以实现目标,目标达到,需要得到满足,内心的紧张状态消除,行为过程即告结束,待有新的需要出现,再重复上述的过程。 一个人渴了,就会产生喝水的需要,如果这种需要得不到满足,就会感到身心不安—即心理学中所说的“紧张状态”,为了消除这种“紧张状态”就产生找水的动机。动机可以是多样性的,可能是挖井、寻找河流、购买当然也可能包含抢夺。不管怎样,动机将直接引导行为的发生,知道满足需要为止。 事实上动机的产生往往还需要外部条件的刺激。还是上面的例子,一个人渴了,恰好路过一个饮料商店,可能就会立即产生购买的动机。而如果没有这样的商店存在的情况下,购买动机也许就永远也不会产生。 从消费心理和消费行为的角度看,我们可以得出如下结论: 1.内在消费需要和外部条件的刺激是产生购买动机的原因。购买动机则直接导致购买行为的产生。 2.一定的行为会满足一定的需要。当需要被满足以后,又出现了新的需要、动机和行为周期,从而形成一次又一次的消费过程。 3.需要被满足的程度还会强化或弱化某一动机的产生。当某一动机指导下的购买行为完全满足了需要的时候,购买动机就会被加强,当同一需要再次产生时,就会产生同样的购买动机和购买行为,消费者的忠诚度就会增加,反之,如果行为不能满足需要,指导行为的动机就会被弱化。 二、网上消费行为动机的产生 根据需求动机理论,当一个消费者生活或工作中需要某一产品而暂时无法获得时,将产生紧张的心理感觉,当消费者意识到这种商品只能通过市场交换获得时,这种紧张的心理感觉就会形成购买动机。更进一步,如果消费者认为网上购物方式相比传统果购物方式更能满足消费者的需要时,网上购物的动机就会产生产生。 一般来说,消费者网上购物产生的动机可能有以下几种情况 1.网络购物比传统购物方式更加便捷,价格便宜而且节约时间。 2.网络购物可选择的余地大,商品种类更加齐全。 3.体验网络购物这种新鲜的生活经历,获得心理上的满足。 4.通过网络为朋友购买礼品更容易。 当一次购物行为完成后,如果消费者的需要得到完全的满足,甚至满足程度超出消费者的预期,动机就会得到加强。同一需求再次产生时消费者还会产生相同的动机,从而重复网络购物行为。反之,若网络购物不能满足用户需要,用户就不会再一次进行网络购物。 所以从这一角度讲,为了刺激网络购物动机的产生,网站应该多做宣传,使消费者在购买之前充分认识网络购物的优势,另外,必须要让消费者在整个购物过程真正感受到网络购物的好处,从而强化下次购买的动机。 三、购买行为过程分析 完整的购买行为包括,购买前的信息搜集、进行购买决策和购后评价三个阶段。 1.信息搜集阶段 掌握足够的信息是进行购买决策的前提条件。这些信息一般包括: 商品本身的信息。如,质量、价格、性能等。 生产厂家的信息。如,规模、知名度、信誉等。 销售渠道的信息,如,购买的方便程度、信誉、服务态度等。 2.购买决策阶段 决策过程就是对要购买的商品、购买的时间、地点等进行比较和选择的过程。依据消费者消费目标的不同决策方式也会不同,有的消费者采取最低价格策略,有的消费者采取最低风险策略,还有的消费者会采取最短购物时间策略等等。因此并不是为消费者提供最低的价格的网站就一定能取得成功。 3.购后评价阶段 购后评价既包括所购买的商品本身能否满足消费者需要的评价,又包括对整个购买过程中消费者享受到的服务(如,导购服务,售后服务等)的评价。 购买过程的三个阶段是紧密衔接相互影响的。只有所到了充分的信息,消费者才能做出正确的购买决策,因此理性消费者对这一阶段相当重视。购后评价是对整个购物过程的总结,评价的结果往往会决定消费者会不会再次选择在同一地点购买同一商品。 四、抓住消费行为“句柄”,合理设计零售网站功能 “句柄”一词来源于windows程序设计方法,其英文单词为“handle”,表示“把手,手柄“之意。笔者采用这一名词,寓意在于,任何一个消费者的购买过程都不能脱离上述心理学和行为学原理,只有抓住了消费者的消费心理和消费行为的“句柄”,才能打开吸引消费者购物的“大门”。抓住这些“句柄”,就成为网上商店经营者成功设计其b2c网上商店功能关键。 一次交易的完成必须通过商品展示功能、网上订单功能、支付、物流等必备功能才能完成。这是任何一个购物网站必须基本的基本功能。笔者在此谨就消费行为理论来设计那些受消费者欢迎,最大可能满足购物心理和购买行为需要的功能。 1.网上商店应该具有刺激消费者产生网上购物(而不是在传统商店购物)动机的功能 购买动机是购买行为的直接动因,没有网上购物的动机也就不会产生网上购物的行为。因此,网上商店的经营者首先需要做到就的是当消费者产生消费需要时,能够使其首先产生到网上购物的动机。网上购物动机的产生可以依靠网店的大力宣传和促销来实现。因此网站应该具有如下功能: (1)广告功能。通过企业宣传广告和产品促销广告,吸引消费者的注意,刺激购物动机的产生。 (2)面向会员/非会员的优惠功能。鼓励消费者成为网站会员,对他们提供各种价格优惠,让消费者买到物美价廉的商品。 (3)自动变价功能。对于具有周期性消费特征的商品,可以根据周期特点自动调整商品价格,在淡季以更低的价格优惠消费者。 (4)宣传网络购物优越于传统购物方式的其他功能。网络购物动机的产生,本质上需要网络购物具有能够更大程度的满足消费者需要的能力。在此原则下,需要企业大胆创新,不断改善经营方式、方法,创造出能够锁定消费者的新功能。 2.网上商店必须要为网上消费者提供足够多的信息为其提供决策依据 购买决策的依据是商品及其相关信息。促成消费者作出购买决定,就必须在网站上对商品信息做尽可能详细的说明和介绍。信息介绍不充分消费者将不知道该商品是否满足自己的需要,也就无法作出购买与否的决定。例如一些网上书店,因为只展示所售书籍的封面、价格、作者等简单信息,而不能提供商品目录,内容简介,章节试读等而造成销售量不能扩大,无法盈利的局面。 3.提供商品比较功能,辅助消费者决策 对于可比性较强的商品,应该提供对商品的横向比较功能,这样可以减少消费者决策的难度缩短决策时间,从而达到辅助消费者完成决策过程的目的。比如销售手机的网站,如果为消费者提供一张表格,对其所选择的几款手机在各种性能指标(如屏幕颜色、铃声、短信功能、照相功能等)上进行比较,加快消费者在多款商品中选择的决策过程,使消费者感到方便。 4.使消费者享受一个满意的购物过程,提高其购后评价 消费者对一次购物过程的满意程度,直接决定其是否再次购买,是关系到购买动机的强化和客户忠诚度建立的关键问题。因此,除了使客户能够顺利完成一次购买的功能以外还必须要设计出能使顾客的满意程度最大化的功能。 (1)实现“沟通(comunication)”功能。消费者在购买过程中,总会希望其他购买者和商检提供购买建议,也就是需要与其他人沟通。网站设计这应该根据这一心理需求设计出客户之间,客户与商家之间的通畅的沟通渠道。比如设计针对每一种产品的讨论组,供消费者交流经验,利用实时通讯工具,组织营销人员与消费者实时互动等。 (2)实现“方便(convenience)”的功能。消费者购物过程中获得的满足感除了包括购买到物美价廉、质量优良的商品以外,还包括整个购物过程的方便性。为此网站功能设计者必须考虑如何才能使消费者在购买过程中的每一个环节都感到方便。在这方面最直接的功能体现就是,清晰的商品目录分类功能和完善商品检索功能,以及尽可能多的可选择的支付方式和物流方式。 (3)自动与自助服务功能。很多网络消费者看重的是网络购物的自动化和自助化,无需销售人员的参与就可以完成整个购物过程。因此,像购物车、电子银行、订单执行情况自动跟踪等功能也是提高顾客满意度的功能之一。 (4)除上述之外,完善隐私保护、交易安全等方面功能的设计也会提升顾客对网站的好感。总之,一个b2c网站要想获得消费者的青睐,不断扩大自己的销售业绩,不仅要从销售的商品上动脑筋,更多的是要设计出遵从消费心理学和消费行为学的基本原理的网站功能。 网站设计论文:PHP网站设计中信息安全防御的研究 摘要:网络具有开放性和共享性的特点,在给人们的生活带来便利的同时,也对网络用户的信息安全带来了威胁。本文研究了在php网站开发过程中信息安全防御技术,列举在php网站开发时容易出现的安全漏洞以及这些漏洞带来的危害,同时还介绍了黑客常用的攻击手段并给出相应的解决方案。 关键词:安全防御;php;网站 0引言 当前网络与信息安全产业已成为对各国的国家安全、政治稳定、经济发展、社会生活、健康文化等方方面面具有生存性和保障性支撑作用的关键产业。网络与信息安全可能会影响个人的工作、生活,甚至会影响国家经济发展、社会稳定、国防安全。因此,网络与信息安全产业在整个产业布局乃至国家战略格局中具有举足轻重的地位和作用。本文对php网站设计中信息安全防御的研究具有重要的意义。 1php编码过程中的安全问题及其防范 服务器和php的运行环境配置好后,并不意味着网络应用就安全了,程序员的安全意识也起着决定性的作用。如果程序员的安全意识不高,对用户的所有输入都没有进行安全验证,那么,所有有害的指令都将作为合法指令被执行。 1.1sql注入的防范 程序员在编写代码的时候,没有对用户输入数据的合法性进行判断,使得用户可以提交一段数据库查询代码,根据程序返回的结果,获得某些他想得知的数据,这就是所谓的sql injection,即sql注入。 1)经典的'or 1=1' 注入 ‘or 1=1’注入是非常经典的注入语句,一般用在登录系统时绕过密码验证,以任意用户名登入。其原理是利用程序员在编写验证程序的时候没有验证用户的输入是否含有非预期的字符串,直接传递给mysql_query()函数执行,or 1=1使得无论密码是否匹配保证验证语句为真,达到绕过密码验证的目的 2)利用union语句的注入 union 语句是利用其特性,使程序默认的语句出错,让程序执行union之后自己构造的sql语句,达到注入的目的。 3)防sql注入的通用解决方案 注入的手段是多种多样,十分灵活的,但有一个共同点,都是利用没有对输入进行过滤。防止注入的方法也就是对传递给查询语句的参数进行过滤。 该函数是通过正则表达式匹配常用的注入语句,并对其进行过滤。采用该过滤函数后,使用上述方法再次进行注入时,全部失效。 1.2xss跨站攻击 xss 全称为cross site scripting,由于 css 已经用作样式表的简称,故称为xss。 xss是一种常见的网站攻击的手段。其原理与sql注入比较类似,只不过利用的html标签中注入javascript脚本,通过在网页的输入框输入一些恶意的内容,通常是 javascript 脚本片段达到注入的目的,这些恶意输入在提交之后并重新读回到客户端时,浏览器会解释执行这些恶意的脚本内容,从而影响网页的正常显示。 1)xss探测 在判断一个网站是否存在xss漏洞是,经常用到下面这条语句进行探测: 在输入框中输入该语句找到该语句执行的地方看是否有弹窗,如果有,则表示这个网站存在xss漏洞,这里以留言本为例。 登入留言页面,在输入框内输入检测代码,刷新页面,发现浏览器弹出窗口,表明该留言板存在着xss漏洞。 2)利用xss重定向 一旦确定网站存在xss漏洞,那么攻击手段就有很多种,将当前网页重定向到其他网页是一种比较直接的方法,黑客可以利用这种手法达到刷网站流量,或者在转向的网站上挂上木马,使访问者电脑感染木马病毒的目的,攻击代码如下: 将//替换成想要转向的网址就达到注入的目的了。 3)利用xss弹出其他网页 平时在浏览有些网站的时候经常会出现弹出广告的情况,黑客也会可以利用xss攻击使正在浏览被攻击页面的用户浏览器弹出窗口,这样又可以利用弹窗来达到挂马的目的了。攻击代码如下: 该段代码是让浏览器弹出一个窗口并打开百度首页,把百度的网址换成挂马的网页,黑客的攻击目的就达到了。 4)利用<iframe>标签进行xss攻击 <iframe>是一个非常常用的html标签,他的功能是在网页中嵌入其他网页,可 以通过height属性和src指定嵌入页面的高度和地址。黑客可以将高度设为0,将页面地址设置为被挂马的网页,或者利用cookie的同源特性窃取cookie。 攻击代码如下: 2安全防御常用方法 2.1平衡风险与可用性 尽量使安全措施对用户透明,使他们感受不到它的存在。如果实在不可能,就尽量采用用户比较常见和熟悉的方式来进行。例如,在用户访问受控信息或服务前让他们输入用户名和密码就是一种比较好的方式。 2.2跟踪数据 作为一个有安全意识的开发者,最重要的一件事就是随时跟踪数据。不只是要知道它是什么和它在哪里,还要知道它从哪里来,要到哪里去。有时候要做到这些是困难的,特别是当你对web的运做原理没有深入理解时。这也就是为什么尽管有些开发者在其它开发环境中很有经验,但他对web不是很有经验时,经常会犯错并制造安全漏洞。 2.3过滤输入 过滤是web应用安全的基础。它是你验证数据合法性的过程。通过在输入时确认对所有的数据进行过滤,你可以避免被污染(未过滤)数据在你的程序中被误信及误用。大多数流行的php应用的漏洞最终都是因为没有对输入进行恰当过滤造成的。 3小结 本文主要研究了在php网站代码编写过程中应该注意的一些与安全相关的要点以及一些应该遵守的方法,掌握了这些方法,对php网站安全有很大的好处,希望对同行能有一定的参考作用。 网站设计论文:关于ASP网站设计安全性探讨 论文关键词:asp;黑客攻击;sql注入;安全漏洞;木马 后门 论文摘要:网络上的动态网站以asp为多数,我们学校的网站也是asp的。笔者作为学校网站的制作和维护人员,与asp攻击的各种现象斗争了多次,也对网站进行了一次次的修补,根据工作经验,就asp网站设计常见安全漏洞及其防范进行一些探讨。本文结合 asp 动态网站开发经验,对asp 程序设计存在的信息安全隐患进行分析,讨论了asp 程序常见的安全漏洞,从程序设计角度对 web信息安全及防范提供了参考。 1网络安全总体状况分析 2007年1月至6月期间,半年时间内,cncert/cc接收的网络仿冒事件和网页恶意代码事件,已分别超出去年全年总数的14.6%和12.5%。 从cncert/cc掌握的半年情况来看,攻击者的攻击目标明确,针对不同网站和用户采用不同的攻击手段,且攻击行为趋利化特点表现明显。对政府类和安全管理相关类网站主要采用篡改网页的攻击形式,也不排除放置恶意代码的可能。对中小企业,尤其是以网络为核心业务的企业,采用有组织的分布式拒绝服务攻击(ddos)等手段进行勒索,影响企业正常业务的开展。对于个人用户,攻击者更多的是通过用户身份窃取等手段,偷取该用户游戏账号、银行账号、密码等,窃取用户的私有财产。 2 用iis+asp建网站的安全性分析 微软推出的iis+asp的解决方案作为一种典型的服务器端网页设计技术,被广泛应用在网上银行、电子商务、网上调查、网上查询、bbs、搜索引擎等各种互联网应用中。但是,该解决方案在为我们带来便捷的同时,也带来了严峻的安全问题。本文从 asp 程序设计角度对 web 信息安全及防范进行分析讨论。 3 sp安全漏洞和防范 3.1 程序设计与脚本信息泄漏隐患 bak 文件。攻击原理:在有些编辑asp程序的工具中,当创建或者修改一个asp文件时,编辑器自动创建一个备份文件,如果你没有删除这个bak文件,攻击者可以直接下载,这样源程序就会被下载。 防范技巧:上传程序之前要仔细检查,删除不必要的文档。对以bak为后缀的文件要特别小心。 inc文件泄露问题。攻击原理:当存在asp的主页正在制作且没有进行最后调试完成以前,可以被某些搜索引擎机动追加为搜索对象。如果这时候有人利用搜索引擎对这些网页进行查找,会得到有关文件的定位,并能在浏览器中查看到数据库地点和结构的细节,并以此揭示完整的源代码。 防范技巧:程序员应该在网页前对它进行彻底的调试。首先对.inc文件内容进行加密,其次也可以使用.asp文件代替.inc文件,使用户无法从浏览器直接观看文件的源代码。 3.2 对asp页面进行加密。为有效地防止asp源代码泄露,可以对asp页面进行加密。我们曾采用两种方法对asp页面进行加密。一是使用组件技术将编程逻辑封装入 dll之中;二是使用微软的script encoder对asp页面进行加密。 3.3 程序设计与验证不全漏洞 验证码。普遍的客户端交互如留言本、会员注册等仅是按照要求输入内容,但网上有很多攻击软件,如注册机,可以通过浏览web,扫描表单,然后在系统上频繁注册,频繁发送不良信息,造成不良的影响,或者通过软件不断的尝试,盗取你的密码。而我们使用通过使用验证码技术,使客户端输入的信息都必须经过验证,从而可以解决这个问题。 登陆验证。对于很多网页,特别是网站后台管理部分,是要求有相应权限的用户才能进入操作的。但是,如果这些页面没有对用户身份进行验证,黑客就可以直接在地址栏输入收集到的相应的 url 路径,避开用户登录验证页面,从而获得合法用户的权限。所以,登陆验证是非常必要的。 sql 注入。sql注入是从正常的/" 论坛,同学录等网站系统都提供了文件上传功能,但在网页设计时如果缺少对用户提交参数的过滤,将使得攻击者可以上传网页木马等恶意文件,导致攻击事件的发生。 防文件上传漏洞 在文件上传之前,加入文件类型判断模块,进行过滤,防止asp、asa、cer等类型的文件上传。 暴库。暴库,就是通过一些技术手段或者程序漏洞得到数据库的地址,并将数据非法下载到本地。 数据库可能被下载。在iis+asp网站中,如果有人通过各种方法获得或者猜到数据库的存储路径和文件名,则该数据库就可以被下载到本地。 数据库可能被解密 由于access数据库的加密机制比较简单,即使设置了密码,解密也很容易。因此,只要数据库被下载,其信息就没有任何安全性可言了。 防止数据库被下载 。由于access数据库加密机制过于简单,有效地防止数据库被下载,就成了提高asp+access解决方案安全性的重中之重。以下两种方法简单、有效。 非常规命名法。为access数据库文件起一个复杂的非常规名字,并把它放在几个目录下。 使用odbc数据源。在asp程序设计中,如果有条件,应尽量使用odbc数据源,不要把数据库名写在程序中,否则,数据库名将随asp源代码的失密而一同失密。 使用密码加密。经过md5加密,再结合生成图片验证码技术,暴力破解的难度会大大增强。 使用数据备份。当网站被黑客攻击或者其它原因丢失了数据,可以将备份的数据恢复到原始的数据,保证了网站在一些人为的、自然的不可避免的条件下的相对安全性。 3.5 sp木马 由于asp它本身是服务器提供的一项服务功能,所以这种asp脚本的木马后门,不会被杀毒软件查杀。被黑客们称为“永远不会被查杀的后门”。我在这里讲讲如何有效的发现web空间中的asp木马并清除。 技巧1:杀毒软件查杀 一些非常有名的asp木马已经被杀毒软件列入了黑名单,所以利用杀毒软件对web空间中的文件进行扫描,可以有效的发现并清除这些有名的asp木马。 技巧2:ftp客户端对比 asp木马若进行伪装,加密,躲藏杀毒软件,怎么办? 我们可以利用一些ftp客户端软件(例如cuteftp,flashfxp)提供的文件对比功能,通过对比ftp的中的web文件和本地的备份文件,发现是否多出可疑文件。 技巧3:用beyond compare 2进行对比 渗透性asp木马,可以将代码插入到指定web文件中,平常情况下不会显示,只有使用触发语句才能打开asp木马,其隐蔽性非常高。 beyond compare 2这时候就会作用比较明显了。 技巧4:利用组件性能找asp木马 如:思易asp木马追捕。 大家在查找web空间的asp木马时,最好几种方法结合起来,这样就能有效的查杀被隐藏起来的asp木马。 结束语 总结了asp木马防范的十大原则供大家参考: 建议用户通过ftp来上传、维护网页,尽量不安装asp的上传程序。 对asp上传程序的调用一定要进行身份认证,并只允许信任的人使用上传程序。 asp程序管理员的用户名和密码要有一定复杂性,不能过于简单,还要注意定期更换。 到正规网站下载asp程序,下载后要对其数据库名称和存放路径进行修改,数据库文件名称也要有一定复杂性。 要尽量保持程序是最新版本。 不要在网页上加注后台管理程序登陆页面的链接。 为防止程序有未知漏洞,可以在维护后删除后台管理程序的登陆页面,下次维护时再通过上传即可。 要时常备份数据库等重要文件。 日常要多维护,并注意空间中是否有来历不明的asp文件。 一旦发现被人侵,除非自己能识别出所有木马文件,否则要删除所有文件。重新上传文件前,所有asp程序用户名和密码都要重置,并要重新修改程序数据库名称和存放路径以及后台管理程序的路径。 做好以上防范措施,您的网站只能说是相对安全了,决不能因此疏忽大意,因为入侵与反入侵是一场永恒的战争!网站安全是一个较为复杂的问题,严格的说,没有绝对安全的网络系统,我们只有通过不断的改进程序,将各种可能出现的问题考虑周全,对潜在的异常情况进行处理,才能减少被黑客入侵的机会。 网站设计论文:学校“贫困学生”帮助网站设计与开发 摘 要 在internet飞速发展的今天,互联网成为人们快速获取、和传递信息的重要渠道,它在人们学习、工作、生活等各个方面发挥着重要的作用。internet上信息主要是通过网站来实现的,获取信息也是要在internet“海洋”中按照一定的检索方式将所需要的信息从网站上下载下来。因此网站建设在internet应用上的地位显而易见,它已成为政府、企事业单位信息化建设中的重要组成部分,从而倍受人们的重视。 网络工程系“辅导员之家”网站包括一下几个页面模块:首页,组织发展、团学工作、评优评奖、勤工俭学、助学管理、学费减免、伙食补贴、教学文件,留言板,管理入口等11个模块,其中留言板和管理入口作为单独的两个功能设计模块。主页面提供本网站的一个宏观样式,而其他个模块页面与之配合联系,就构成了一个完整的网站系统。本系统设计实现并通过测试,运行情况正常。 关键词:internet;信息;网站;mis;asp;access 1 引言 1.1 课题背景 在internet飞速发展的今天,互联网成为人们快速获取、和传递信息的重要渠道,它在人们学习、工作、生活等各个方面发挥着重要的作用。internet上信息主要是通过网站来实现的,获取信息也是要在internet“海洋”中按照一定的检索方式将所需要的信息从网站上下载下来。因此网站建设在internet应用上的地位显而易见,它已成为政府、企事业单位信息化建设中的重要组成部分,从而倍受人们的重视。为了更好的办学,促进辅导员的日常管理工作,提高我系知名度,增强我系的工作效率,特构建网络工程系“辅导员之家”网站。 1.2 本课题的研究意义 通过网站,全面宣传,展示我系风采、优点与特色,学校的重大活动安排,增强学生与系办之间的联系,促进辅导员的日常管理工作,提高我系知名度,增强我系的工作效率,在internet上实现完成部分系务工作,提高办事效率]。 1.3 本设计的主要任务 本毕业设计综合运用以前所学的专业知识,设计开发一个网站,主要实现:网站前台的设计实现,后台信息管理,留言板,文件传输等功能。 1.4 开发工具的选用及简介 本设计选用的是asp作为网站的开发技术。 asp(active server page)活动服务器页面,是一种服务器端脚本环境,也可称为一种解决方案,开发者可以混合使用html,脚本语言以及组件来创建服务器端功能强大的internet/intranet应用程序。asp作为当今web开发的主流技术,选择它的原因主要由于其拥有以下显著特点: •asp技术使用vbscript,jscript等简单易懂的脚本语言,结合html代码,即可快速地完成动态的web应用程序。 •asp无须编译,编写容易,由服务器的软件解释后直接执行。当执行asp程序时,脚本程序将一整套命令发送给脚本解释器(即脚本引擎),由脚本解释器进行翻译并将其转换成服务器所能执行的命令。 •普通文本编辑器,如windows的记事本,即可进行程序 •与浏览器无关,用户端只要使用可执行html码的浏览器,即可浏览asp所设计的网页内容。asp所使用的脚本语言(vbscript,jscript)均可在web服务器端执行,用户端的浏览器不需要能够执行这些脚本语言。 • asp能与任何active scripting语言相容。除了可使用vbscript或jscript语言来设计外,还可通过plug-in的方式,使用由第三方所提供的其他脚本语言,譬如perl,php等。脚本引擎是处理脚本程序的com(component object model)组件。 •asp的源程序不会被传到客户浏览器,因而可以避免所写的源程序被他人剽窃或者篡改,提高了程序的安全性。 •可以使用服务器端的脚本来生成客户端的脚本对象导向(object-oriented)•activex服务器组件(activex server components)具有无限的可扩充性。可以使用visual basic,delphi,java,visual c++等各种编程语言来编写所需要的activex server component。 2 需求分析 2.1 网站总体分析 系统总体结构设计是系统设计过程中及其重要的一步,对系统的技术层次,开发过程,功能实现及开发成本方面具有重大的影响。系统总统结构设计应尽可能的考虑人机关系,环境条件以及与运行管理系统等的联系,使系统每个部分都能协调适应。 教育信息网是实现教育资源分配的桥梁网络,有巨大的教育资源库,它集全社会的力量,使教育资源无限增长。这对于发达地区和欠发达地区,高投入学校和条件差的学校在获取教育资源的权利上达成平等,使每一位教师和学生都能均等的享受得到培训和受教育的机会,不再会受到学校水平,教材,教师能力的限制。不仅能极大的提高教学效率,而且能实现教育公平的社会思想。 2.1.1 网站功能模块分析 本次项目的内容是为网络工程系制作一个“辅导员之家”的网站,根据需求分析的结果,本网站分为3个模块—系务板块,留言板,后台管理系统。其中系务板块包含8个板块:组织发展,团学工作,评优评奖,勤工俭学,助学管理,学费减免,伙食补贴,教学文件。这三个功能模块在功能上是相互独立的,完成不同的功能,但是它们之间又有着联系,通过对功能模块的有机结合来构成完整的网站,现在设计出功能结构图如图1所示,他兼顾了学生浏览和辅导员管理两重功能。 网站设计论文:电子商务专业《电子商务网站设计》课程的教学改革 高等职业教育的目标是培养高素质高技能型人才,故在课程标准设计时应以提高学生的实践能力(即工作能力)为主要任务,也就是要突出各课程的专业性和实践性[1]。电子商务专业培养的是从事具体电子商务业务操作的人员,应具备基本的商务运作能力和电子商务网站设计开发、运营和管理能力;《电子商务网站设计》课程正是为了培养学生后者能力而开设的课程,作为电子商务专业的核心课程之一,其主要任务就是使学生掌握电子商务网站开发技术与电子商务网站设计方法,了解电子商务网站的构架、网站运营管理和推广等方面的知识。笔者在讲授这门课程的过程中,发现电子商务专业的学生在经过一年半的电子商务基本理论、计算机网络和网页设计等知识的学习后,对知识的实际运用有更多的兴趣,课堂参与意识较强,但在教学中也发现了一些问题,针对这些问题和学院教改的要求,总结了一下我在教学中的改革措施,供大家参考。 一、教学中发现的问题 《电子商务网站设计》作为实践性和专业性很强的课程,课程内容涉及网站系统分析、总体规划、网站设计和网站管理等相关知识,需要学生动手参与;教学方法上要以实践为主导,侧重提升学生的设计与动手能力,与电子商务网站设计工作岗位无缝衔接。 然而常规的教学方法,会带来了下列问题:(1)强调“理论”+“实验”的方式来组织教学,任课教师先根据教学大纲要求,安排各章节的教学内容,再根据章节或知识点安排学生实验。这样一章一节的推进,虽然方便教学,但学生缺乏综合应用能力,创新意识也得不到培养,在整个网站布局规划、总体设计、内容编排、数据库设计上存在问题,缺少网站设计的全局把握。(2)由于按章节进行教学,在实验内容选取上必然紧扣教材,虽然强调了技术细节,但由于缺乏真正意义上的实践应用,对学生的指导性不强,实用性较差,造成与社会实际脱节很大,使网站设计的理念不能很好被诠释,教学效果受到很大的影响。 二、教学中的改革措施 为了更好的上好这门课程,以及响应学院教改的要求,本人就该课程的教学方法、教学内容、教学考核、实践环境和产学结合方面做一些改革措施,措施如下。 (一)教学方法项目化 在本课程的教学过程中,我们提出的是“目标+项目+情景”的三位一体教学方法[2],即学生学习有目标、教师教学有项目、实际教学有情景,真正体现高等职业教育的特点,也使学生真正能够做到学有所用。这里的项目不同于一般的教学案例,由教师为社会企业开发的实际运行的网上书城项目,之所以强调项目的实际性,目的就在于解决教学与社会实际脱节的问题,以项目串联全课程,从需求分析到最后网站、运营整个过程,贯穿在教学过程中,以项目所涉及的问题为线索,组织整个课程内容的教学,做到“教、学、练、做”四者有机结合。 具体来说我们采用的项目化教学方法是:(1)示范操作讲解:将网站制作需要的知识点融入实际运营的网上书城项目中进行讲解示范。(2)模仿操作训练:模仿老师讲解的方法,制作网页效果,理论与实践相结合,学会做网页。(3)拓展实践训练:根据前面所学习的操作方法,按网上书城项目要求,自己动手制作网站,由学生自己选择自主色彩搭配、页面布局设计效果图。(4)阶段测试训练:根据网上书城项目所包含的主要功能模块:登录、注册、商品搜索、购物车、订单管理、商品信息维护等,由学生按照顺序完成相应模块的开发。(5)项目实战训练:全面运用所学习的知识和所掌握的技能,按照企业开发网站的流程,将前面设计的网页和各个模块进行链接,形成一个完整的网上书城网站。 (二)教学内容模块化 根据网上书城网站开发的过程,我们可以把教学按网站开发过程组织成网站需求与规划、网站主页设计、网站前台设计、网站后台设计四个子项目来操作,然后再分别对子项目进行模块化设计;如网站主页设计可以分为logo设计、网站布局及导航、网站配色方案和图片处理等模块;网站前台设计可分为商品展示、用户登录、购物车、订单管理等模块;网站后台设计可分为用户管理、商品管理、订单处理等模块。每个模块下面可按实践知识和理论知识来组织教学内容,前后衔接的各个模块,构成了网站建设的主线,不同的模块承担不同的教学任务,讲授不同的教学内容,让学生在现实环境中获取知识。如网站的需求规划的教学模块,可以从需求分析开始,规划设计过程,并形成相应的文档资料,包括内容规划、技术规划等。通过这种模块化层层推进的教学方式,不仅把教学内容在实践作了诠释,而且学生“边学边做”,更容易接受,课堂效果显著提高,实现了“越做越精”。使学生从课程开始就围绕着一个典型项目进行教学和实践,不仅熟悉了网站设计的流程,而且掌握网站建设的具体操作方法。 (三)教学考核过程化 教学内容的模块化,决定了课程采用“过程+作品”的考核模式。实践表明,《电子商务网站设计》课程的考核最佳的方式应该以学生实际做的网站作品作为考核的主要内容,整个教学过程中,不同的阶段完成不同的任务,每个模块或子项目结束我们就可以对学生的作品进行考核。过程考核对教师而言,通过学生作品的不断反馈来促进教学质量的提升,课程结束,学生的网站作品也基本形成了,这时可以按学生的网站作品进行整体考核,结合过程评分,完成课程考核。 (四)实践环境企业化 在电子商务专业实践环境建设方面,我院一直大力投入,不仅建成有电子商务实训室、商务英语等实训室,还新建了网上创业孵化实训基地(图1),基地是由淘宝网和我院合作共建,淘宝网提供网络创业平台及相关网络资源,在学院提出要加强电子商务专业实训条件建设后,我们积极调研,先后参观学习了多所高职院校和电子商务企业,最终锁定淘宝网,我们要让我们的学生学会创业,因为近年来大学生创业问题越来越受社会的关注,大学生经过多年的教育以及高职院校学生难就业等问题的突显,鼓励大学生自主创业必将成为大学生就业之外的新领域,值得我们去引领和探索。 目前基地通过企业化运作,积极开展各类电子商务创业技能竞赛(图1),各类创业方案在基地开花结果。 (五)产学结合无缝化 以项目带动校企合作,走产学结合之路[3],项目化教学的优点是无现成的、开放的和可操作的,这就要求老师课前要精心组织、学生要有兴趣参与和企业要舍得要投入,只有三方积极配合才能实现。在教学中我们积极和淘宝网等网络公司合作,为淘宝网等设计方案,参与设计,在设计过程中淘宝网等给我们提出宝贵意见,我们进行修改和完善,老师和学生都在项目中取得进步。(1)作品即产品,学生在教师的指导下,不同的阶段完成不同的任务,课程结束,学生的网站作品也基本形成了,这时可以按学生的网站作品进行整体考核,优秀的网站作品进一步优化后可以转化为产品。(2)学习即学徒,学生全程参与网站调研、设计、测试和使用,使学生掌握网站建设的所有知识,学习的项目化,不仅培养了学生的动手、动脑的能力,还了解了企业网站的真实运作,学习的过程也就是学徒的过程,进入工作岗位可以直接参与企业网站建设。 三、总结 从实践来看,《电子商务网站设计》课程改革后,学生的学习目标明确,学生的学习兴趣有大幅提高,知识内容的实践性更强,学生通过完成具体网站项目的工作过程训练,使学生获得普适性的工作过程,实现网站创作过程的完整训练,培养了学生的网站设计的创造力和独立性,全面培养学生的综合素质,激发学生关注未来的职业需求,同时也加强了校企合作。 网站设计论文:网站设计项目岗前实训的设计与实施 摘要:本文主要论述网站设计项目实施的目的、过程及实施,探讨了网站设计岗前实训在实施过程中的一些问题和方法。 关键词:岗前实训;网站设计;项目教学法 一、网站设计项目实训的目的 1.满足社会需要,培养“零距离”上岗的一线网站设计师。新的世纪,互联网将进入一个崭新的阶段,信息化的发展带动其他产业的发展,各行业都将与它进行更深入地融合和渗透。越来越多的企业已开始从对互联网的认知阶段进入到认同和行动阶段。 企业网站是企业在internet上展示形象的门户,是企业开展电子交易的基地,是企业网上的“家”,设计制作一个优秀的网站是建站的企业成功迈向互联网的重要步骤。 越来越多的企业认识到网络的力量是不可低估的。网络可以为企业进行低成本的宣传,为自己在互联网世界建立一个独立的舞台,进而可以带给企业不分地域、不分国别的大量客户,带来无限的商机。为了获得本行业的领先地位,面对不断涌现的种种机会,企业建立一个具有自己特色的、精美完善的、集多种功能于一体的企业网站、尤其重要。所以各行各类企业都需要网站建设的人才,我们就是瞄准这个市场来培养网站建设的专精人才,满足社会的需求。 2.巩固学生以往所学,创造一个全面提升的平台。学校里学生学习知识通常都是以课程为单位来进行的。这个学习模式的好处在于,对于某门课程的学习,通过一个或多个学期的培养可以达到一个比较深入的境界,但是也有一个明显的弊端就是知识面广度的不足,以及课程之间的联系被人为的割裂。比如我们学院网站设计方面的课程有《网页制作基础》《数据库应用基础》《网页图形图像处理firework》《javascript程序设计》《动态网页设计》等科目,它们分别详细地讲述了关于网站设计的基础知识、后台数据库、前端页面美化、动态页面效果、后台服务器处理语言等方面知识。通过这些课程的学习,学生对网站设计的各个方面都有了一定深度地了解,但是至于怎么样从企业需求出发、在接到一个网站设计任务后要如何着手、从什么角度来考虑不同企业的不同应用、如何与需求方沟通、如何挖掘需求方真正的需求、怎样表述需求、怎样和其他程序员配合等技术或非技术的职业素养还有所欠缺,我们通过岗前实训为学生提供一个全面、融会贯通的机会、一个熟悉岗位工作流程的平台、一个通向“零距离”就业的途径。 二、网站设计项目实训过程设计与实施 为达到网站设计项目实训的目的,我们确定了两个原则。 1.项目式组织。为了使学生充分运用到已学的各门知识,同时也避免使岗前实训被当作一门新课程来学,我们采用项目教学法来实施这个实训。项目教学法是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。在职业教育中,项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的任务,它应该满足下面的条件:该工作过程可用于学习一定的教学内容,具有一定的应用价值;能将某一教学课题的理论知识和实际技能结合在一起;与企业实际生产过程或现实的商业经营活动有直接的关系;学生有独立进行计划工作的机会,在一定的时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为;有明确而具体的成果展示;学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题;具有一定的难度,不仅是已有知识、技能的应用,而且还要求学生运用新学习的知识、技能,解决过去从未遇到过的实际问题;学习结束时,师生共同评价项目工作成果和工作学习方法。例如,本学期我们教师设定了六个项目,学生可根据兴趣任选:①电子产品公司网站开发;②音像公司开发;③化妆品公司开发④服装公司开发⑤房地产公司开发⑥旅游公司开发。项目的选择分小组进行,根据班级总人数具体情况来决定,一般五六人一组较好,这样便于小组长管理,组员之间的讨论以及组员角色的分配。 2.完整的工作角色仿真。我们希望每个同学都能够胜任项目中的各个岗位,比如说需求分析、网页美工、后台程序设计等等,以期能更好的为以后顶岗实习打好基础。但事实上由于学生基础、兴趣、工作预期等不同,学生对自己在工作中扮演什么角色往往有自己的看法。这就提醒我们在项目之初就要对该项目存在哪些角色、每个角色的主要的任务是什么、胜任该角色有什么技能和知识要求做一个大致的说明。学生根据老师的要求确定其在项目中最主要的角色,自动去完成扮演或模拟该角色的必要知识准备。 三、注意事项 要保证岗前实训能有效达到预期的目标,我们还应注意一下几个问题。 1.要有完整的项目流程设计。实训大纲、实训计划和实训项目指导书几个关键性的文档对于成功实施起着至关重要的作用。通过这几个文件,可以预先给学生一个期望目标,期望目标越明确,学生学习动力越强;这几个文件越完善,学生完成实训的质量也就越强。当然,有了几个关键文档之后,还要求实训教师因地制宜,因材施教,这样才有比较好的灵活性。 2.项目选择要根据学生的水平。考虑学生水平主要有两点:第一,复杂度太高的项目最好不要提出来实施,因为学生阅历太浅,在理解网站需求的时候,可能很不熟悉公司的运营流程,使得网站设计实际上没有人能做好;第二,要根据学生相对熟悉的事物来设定,设定一些学校相关的主题往往容易成功,因为学生对校园生活非常熟悉,软件设计需求通常就是根据身边熟悉的事物而来的,因此从熟悉的角度入手是容易取得成功的。 3.在贯穿整个实训过程的教育中,工作流程、工作礼仪、职业道德的教育要自始至终保持不断线,同时也要求教师能够以身作则,言传身教。 4.发现问题及时解决。学生第一次做大型的项目,经验肯定是不足的,期间肯定要碰到许多问题,比如技术的问题、沟通的问题、团队的问题等等,我们对问题的出现要有足够的心理准备,有时甚至要准备一些预案,万一学生出现问题,要指导其怎么实现自我突破,而不是全部替其解决。 四、实训成果和结论 我院计算机系自设立网站设计岗前实训项目以来,取得了不俗的成绩,有在全省性大学生软件设计比赛中获优胜奖的(《e时代沟通工程》、《思忆博客》),也有直接到企事业单位做网站的。从结果上看只要能扎扎实实跟着指导老师的进度安排,认认真真的完成指导老师交给的任务,有问题虚心的向老师同学们请教,一般都能够有一个完整的作品创作出来,对增强学生工作信心起到实质上的支撑作用。 人才培养是一件常做常新的工作,网站设计项目的岗前实训也在根据社会该岗位的需求不断做变化、调整,以便顺应社会的发展,同时其本身也在不断的完善。从实训大纲、实训计划、实训指导书各纲领性的实施文件的编写,到参与项目的老师意见的统一、经验的积累都是一个循序渐进的过程,但有理由相信项目方向是正确的。 网站设计论文:网络竞赛一体化系统网站设计论文 1短道速滑网站系统的组成 短道速滑网站系统由三个大模块组成,其中包括网站前台模块、后台管理模块和微信公众平台。网站前台模块采用响应式布局,所谓响应式布局,就是网站的页面可以在不同类型的终端上完美解析,而不必开发多种终端页面。短道速滑网站采用响应式布局,让各个用户可以不局限于使用计算机对网站进行访问,还可以通过手机、平板电脑等诸多设备对网站进行访问。保证了运动员、教练员在比赛间隙实时查看比赛的数据,极大程度的方便了各个用户。后台管理模块对系统权限进行严格的区分,为每种类型的用户划分适当的权限,预期达到提高比赛工作效率的功能。同时提供日志记录的功能,用户的每一次操作都将记录在单独的数据表中,为数据的日志追查提供依据。微信公众平台是最近新推出的服务,它作为一种新鲜的事物依托于微信庞大的用户,越来越被各个用户所认可。短道速滑微信公众平台除了为用户提供一些赛事宣传信息外,还提供了很多自定义功能模块,如运动员成绩、分组、历史成绩查询等功能,从而进一步扩展短道速滑项目的推广渠道。 2短道速滑网站实现的主要功能 短道速滑网站一方面为竞赛系统提供基础数据,为比赛做好赛前保证;另一方面接受竞赛过程中产生的数据,对比赛成绩、分组信息等数据进行,方便教练员、运动员以及短道速滑爱好者实时查看和分享。在研究和开发过程中,短道速滑网站主要解决了以下问题: 2.1实现了比赛基础数据网络维护的功能 短道速滑网站为各种基础数据的维护提供了方便的接口,工作人员可通过网页的形式对比赛的基础数据如比赛信息、比赛项目信息、运动员信息、裁判员信息方便的进行操作。诸如导入、导出、编辑、删除等功能都可以通过网站轻易的进行,B/S的架构模式让这些功能变的更加灵活便捷,让工作人员可以为比赛的顺利进行做好充分的保障,是做好赛前保证的基础。 2.2实现了裁判员在线选派功能 裁判员是保证短道比赛公平公正进行的关键,每个年度之初,短道部都需要为本年度各站比赛选定裁判员。以往都是通过电子表格等方式进行选择。而短道速滑网站实现了在线选派裁判,短道部工作人员可以通过网站选派裁判员,并能够实时查看各站裁判员的选派情况及每名裁判员的选派次数等,并能根据情况及时做出调整。同时,每站选派的裁判员与每站比赛紧密绑定,只有执法某站比赛的裁判员才拥有使用系统的权限,保证系统的安全性。 2.3解决了以往报名和确认的问题 在以往的工作中,报名都是各队领队或者教练员通过提交纸质的报名单,再由编排记录长将信息手动录入竞赛系统。这种方法缺点明显,第一是编排记录人员工作量巨大,需要编排人员更加细致,同时还需要额外的人力进行核对,但还是容易产生错误;第二是这种工作每站比赛都需要重复进行操作,而且工作量较为繁重。解决报名和确认问题是短道速滑网站的首要问题。网站采用将年度运动员数据导入的方法,在每个年度之初将各单位年度注册的运动员导入到注册运动员数据库。各单位在各站比赛前的报名时间段内即可在网站上进行报名操作,当各单位的教练员或领队登陆报名系统后,即可看到符合参赛条件的本单位运动员,并可对运动员进行报名操作。之后教练员及领队可在比赛前对运动员是否参赛进行确认,以保证参赛数据的准确性。数据将保存在数据库中为竞赛系统做数据保证工作。 2.4解决了成绩同步显示的问题 以往的国内短道速滑竞赛,比赛结束后成绩方能以成绩册的形式。短道速滑网络竞赛一体化系统实现了比赛分组、成绩等信息与速滑比赛进行同步显示。与比赛实时同步,便于运动员、教练员、领队以及短道速滑爱好者通过各种终端如计算机、手机、平板电脑等进行查看,将比赛的信息通过网络无限扩大,对短道速滑项目的推广有着重要的意义。 2.5实现了数据统计分析的功能 短道速滑网站为短道部、裁判员等提供了数据统计分析功能。短道部、裁判员等可通过网站查看报名人数以及确认人数,以方便对比赛的了解和掌握,同时也可对编排工作如接力队伍编排等提供参考意见。同时,工作人员能对运动员的成绩进行分析,通过图形图表等工具可对各个运动员进行直观的比对,使相关工作人员能够及时的了解运动员的成绩变化、状态变化,对征召运动员进入国家队等能够更加科学。能对比赛进行进一步的数据挖掘,进一步延伸短道速滑网站系统的赛后服务功能。 2.6实现了信息的分享功能 项目的推广在于项目的认知程度,短道速滑在中国不可或缺,因为它是冬奥会的夺金大项。但是广大群众对短道项目的了解甚少,基于此,短道速滑网站还提供一些关于短道速滑项目的介绍和推广资料,滑冰爱好者可以通过各种社交软件方便的进行分享,从而促进短道速滑项目信息的认知程度,进一步加强短道速滑项目的群众基础。因此,短道速滑网站系统是短道速滑网络竞赛一体化系统的重要组成部分,是保证比赛顺利进行的根本,是延伸短道速滑竞赛的必要手段,是推广短道速滑项目的重要工具。 3结束语 短道速滑网络竞赛一体化系统网站部分,以信息技术为载体,基于.Net技术进行开发,进一步推广了短道速滑项目,提高了短道速滑的竞赛组织效率,改变了短道速滑竞赛组织工作的工作方式,实现了信息的实时共享,同时也为短道项目的人才选拔提供重要的参考依据。 作者:王旭 单位:黑龙江东方学院网络中心 网站设计论文:谈小型购物网站设计与实现 1数据库的结构设计 1.1tbWare(商品information表)。主要包括物品的标价、物品的类型、物品文字介绍、图片描述和时间等等。 1.2tbmanager(管理员信息表)主要用于保存管理员信息,有管理员id,管理员名称,管理员密码等。 1.3tbsub(订单生成表)主要包含以下内容:订单的id号、货物的名称、货物的价格和货物的剩余数量等。 1.4tbLink(超级链接表)主要包含以下内容:链接的名称和商品链接的地址等。 2系统的详细实现过程 2.1前台部分的实现 2.1.1前台的总体结构。前台是购物者对购物体验的直观感受,如果前台设计的不好,直接影响购物者的体验,所以也是至关重要的。前台的界面主要美化主要是由现在最流行的css技术来实现,它的功能模块主要包含以下几项:购物者注册,购物者用户名密码登陆,购物者对订单的查看和管理,购物者付款管理,购物者对购物车的管理,购物者对订单的修改和个人资料的管理等。 2.1.2用户的管理模块。用户管理模块主要包括3个部分:用户的注册、用户的登录登陆及密码找回功能。 2.2基于后台部分 2.2.1后台的总体框架结构。后台是一个网站的重中之重,是网站管理的核心,所以它只允许有特定权限的人使用,它同时也是前台成功与否的关键,就像是军队里的后勤保障一样,保障着前台的稳定和安全。它主要包括以下几个部分:用户信息的管理部分,管理员的身份验证部分,订单的管理部分等等。 2.2.2管理员登录管理实现。在前台的导航栏中有一个管理员登陆入口,找到此入口后单击进入,会显示出一个登陆界面,然后输入用户名和密码进行登陆,如果系统验证用户名密码匹配后,会提示登陆成功并显示后台界面,如果不匹配则显示不成功,要求用户重新进行登陆,如果忘记密码的话,有密码找回功能,根据密码找回提示进行找回。 3.2.3添加链接功能的实现后台有一个页面导航栏的模块,用户可以在这里点击“添加链接”的按钮来添加你想要添加的友情链接到导航栏模块。添加成功后,这个模块会显示在页面中供用户点击查看。 3结束语 为了确保网站的实际应用质量和有效性,对测试过程进行严格的管理。经过一系列的测试过程对网站功能进行测试验证以后,网站基本满足了开发的要求,测试宣告结束,经验收后,网站便可投入实践使用。 作者:曹贤龙 单位:郑州成功财经学院 网站设计论文:城市门户网站设计浅析 1网站导航设计 1.1以城市信息为主导的导航设置 如何在有限宽度的显示屏上构建合理的信息框架,让浏览者对网站提供的巨量信息感到有条理;如何建立包括主导航条(浏览深度)、关键词搜索(精准浏览)、顶条导航(任务导向)的导航系统等。通过导航系统的建立,进行信息分级,可使巨量信息在一个页面里建立起层次合理的章节目录,以引导浏览者便捷地找到所需信息。伦敦城市门户网站导航系统设计,它包含了主导航条、关键词搜索和顶条导航,主次分明,功能分区明确。主导航条用了4种不同颜色的斜线起伏相连,以等线体作为分类小标题的字体,标题内容分别指向城市的4种功能,即“介绍、服务、商业、资讯”。 浏览者通过主导航条的指引,在对应的下拉菜单中,可以详细地了解到各类信息,这样就能对伦敦城市有较全面整体的认识。主导航条右侧的"Findit!"及醒目的红色放大镜图标,是导航系统中的关键词搜索功能,通过输入关键字词,可以直接找到网站内所有与之相关的信息。顶条导航设置在网站顶端,用较小文字标示,分别指向“在线工作、站内信息按照标题的首字母顺序检索、网上商城、文化活动、招聘工作、新闻中心、联系我们、登录注册”等关于整个伦敦城市的各个方面的信息。在这个部分,不仅提供了方便市民购买、支付的功能,还有序地把整个城市的文化教育活动、工作就业等大量的服务信息进行了高度概括。如顶条导航里"Doitonline"对应的页面中,会有"Applyforit,Findit,Payforit"等选项,选择"Payforit"就可以在线缴纳房租、水电、税款等;点击"Contactus",显示的不仅是伦敦市政府的联系方式,还有伦敦市近45个其他职能部门的联系方式。 主导航旨在帮助浏览者对城市信息作全面了解;顶条导航旨在帮助浏览者解决具体任务及解答问题;关键词搜索旨在快速、精准地帮助浏览者获得信息。国内网站的导航系统分类繁杂,主导航条与顶条导航主次不分、内容重复,主导航条的分类有时高达10个类别以上。如上海城市门户网站导航系统设计,见图2,主导航条设置了13个类别;关键词搜索设置在主导航条下方,细分“网站群检索、站内检索、一般搜索、高级搜索”4个选项;顶条导航设置了8个类别,每个类别下方有显露式的下拉索引,达20项以上。浏览者在分类过多、主次不分的导航系统中,要逐个阅读、筛选来寻找自己需要的信息。如何将繁杂的城市信息进行合理分类、概括,不仅能提高网站的易用性,建立清晰的信息架构,还能减少用户的选择难度,提高查找效率。不管城市的大小,其门户网站作为对内、对外展示城市和提供城市信息的基本功能是不变的。有效地把城市的主要功能作为主导航条,将具体任务的解决及查询设置到顶条导航的方法是值得大家仔细研究的。 1.2以城市内、外用户群为主导的导航设置 以用户群角度作为分类标准的导航设计,也是一种值得借鉴的方法。如日本金泽城市门户网站设计,见图3,设计师基于网络人群自助式点击的需求,在首页设置了城市居民和旅游观光客的不同入口。这样的信息架构不是从城市功能、城市信息分类出发,而是基于城市对内、对外的用户群来进行构建。像这种对用户群进行快速分流引导的设计方法,有利于用户过滤掉不必要的信息。 2网站视觉元素设计 在进行城市门户网站视觉设计之前,应该对该城市进行基础调研,包括是否有该城市的视觉识别体系,以及该城市拥有的自然地理、文化历史、产业资源等信息,找出符合当地城市定位及文化特征的图形、文字和色彩等视觉元素,从而使城市门户网站的设计达到与地域文化相一致的、特色鲜明的视觉整体效果。 2.1图标与图片设计 对于以大量信息内容为主的城市门户网站来说,善用图标与图片的设计,不仅可以活跃版面、营造生动的网页形象,还能有效地配合文字信息达到视觉强化的作用。图标设计在现代设计中起着举足轻重的作用,它以形象简洁的图形设计跨越语言、文字障碍,具有国际通用性的特点。如巴黎城市门户网站首页设计,设计师在顶条导航上采用了图标设计,图标下方辅以文字说明,作为网站鲜明的视觉符号,避免了大量的文字导航,运用形象的图标象征导航的内容,使分类引导的信息更形象、更直观,或许不懂法语的人,也能通过图标辅助找到相应的栏目和页面。多彩的图标导航设计与简洁的网站标志相结合,体现了巴黎作为国际大都会、时尚之都的城市特色。图片分为矢量图片和摄影图片,矢量图片富有装饰美感,摄影图片具有真实可靠等特点。在选择图片时,应根据网站内容进行挑选。在进行图片的编排组合时,有效地将图片与文字进行搭配,处理好图片大小,形成浏览视觉重点,从而有序指引浏览者,是提高网站可读性的重要设计方法。如图4中,大小图片的有序排列,既便于信息分类,又使视觉有了集中点。 2.2色彩设计 网页的色彩包括网站的标准色、图片的主色、页面的背景色和边框色等。色彩本身是客观的,但色彩的出现总能引起人们的一系列心理活动。人们的联想、风俗、生活经历往往会给色彩注入不同的情感内涵,并由此引发出对不同颜色的好感或厌恶,从而使色彩具有了明显的情感象征性。。巴塞罗那城市门户网站,设计师以巴塞罗那城市建筑中典型的蓝色和橙色作为网站的标准色,不仅与主页图片的色调一致,而且在主导航条的设计上也以蓝色和橙色加以区别,使得主导航条的分类更加清晰。柏林城市门户网站见图5b,网站以蓝色为主色调,红色为点缀色,整体统一。多伦多城市门户网站见图5c,网站以深蓝色为主色调,以低纯度的蓝色、紫色、黄色、绿色为辅助色,作为各主导航分类标题的背景色。良好的网站色彩设计,不仅能体现该城市的人文气息、活跃网页视觉效果,还能通过色彩的面积对比、色调对比,使得导航系统更具条理性,实现功能引导的作用。 2.3网站标志与文字设计 网站标志是城市门户网站的第一视觉元素,在首页中占据着重要的视觉位置,是城市形象的直观反映。有的网站标志是以该市的市徽进行延展设计,从而形成一致的城市视觉形象;有的则为适应网络文化而重新设计。国外城市门户网站标志设计。不管是延用还是重新设计,网站标志都应该与网站页面的整体视觉风格保持一致。文字是网页设计元素中信息传达的主角,是信息传播的基本载体,同时也是最具创意的设计元素。不同的标题需要选择能够准确传达其特性的字体。不同的字体,其风格与内涵不同。一般而言,网站正文的小标题字体应选择黑体,正文内容选择宋体,这样可以提高网站的可读性。良好的网站设计,不仅需要建立简洁、清晰、明了的导航系统,还要善于运用图标、色彩、标志、文字等视觉元素,才能起到强化导航系统、展示城市文化的作用。(本文来自于《包装工程》杂志。《包装工程》杂志简介详见。) 3结语 一个优秀的城市门户网站将有助于城市品牌形象的推广,是城市软实力的综合展示平台之一。目前,我国的城市门户网站还存在很多问题,如文字堆积、导航分类不明确、界面不美观等,更少有体现城市文化内涵的网站。在进行城市门户网站的设计工作时,设计师团队需协同该城市政府各部门达成一致的网站功能定位,继而建立合理的信息架构及网站导航,以符合城市形象的视觉设计来营造具有城市特色、导航清晰、便捷易用的城市门户网站。 作者:张毅 郑露 单位:广东工业大学 网站设计论文:网站设计与制作教学应用研究 一、Moodle平台《网站设计与制作》课程设计 1.学习资源 学习资源为学习者上机练习提供必要学习资源,根据教学内容和学习者特征为学习者提供经典学习资源,作为学习者上机练习的有益补充。课程平台主要为学习者提供课程课件、相关软件、课程案例、教学视频、优秀网站作品、网站设计与制作的素材、W3C组织官方网址等基本教学资源。在学习者上机练习过程中,遇到问题可以通过学习资源进行解决,减轻教师上机辅导的工作量。 2.学习活动 学习活动是学习者熟练掌握知识的主要途径,教师根据教学内容特点和学习者认知结构,设置灵活的学习活动,每章节学习活动一般包括两种类型,一类学习活动主要针对每个知识点设计的上机练习,主要考查学习者对基础知识的掌握情况;另一类学习活动主要针对综合性的项目,主要考查学习者对知识综合应用的能力,这类学习活动主要通过Moodle平台wiki协作学习完成。 3.学习论坛 学习论坛是师生之间、生生之间相互交流的良好渠道,同时也是学习者主要答疑渠道,针对两类不同学习活动开启不同讨论主题,学习者可以围绕讨论主题展开讨论,也可以发起讨论主题。学习论坛可以及时解决学习者在学习过程中的困惑,也可以了解学生的想法和观点。 4.作业提交与反馈 作业提交环节是学习者学习成果展示的有效途径,通过作业提交可以及时了解学习者对所需知识点的掌握情况,同时也是教师辅导的主要依据,作业提交包括平时上机练习作业和综合项目的作品。通过Moodle平台作业提交时间限制功能,可以让学习者在规定的时间内完成作业提交任务,教师及时给予点评,让学习者了解学习中的不足,及时解决学习过程中存在的问题。 二、课程教学效果分析 采用问卷调查法对Moodle平台教学效果进行调查分析,选取新疆昌吉学院物理系教育技术学专业本科1104班大三的学生作为研究对象,学生们具备相应的媒体操作能力,对Moo-dle平台操作不存在技术困难。采用问卷星进行问卷发放,发放问卷29份,回收问卷28份,回收率为96.55%;问卷的有效率为100%。 1.学习者调查分析 对学习者在线学习进行调查发现,曾有过在线学习经验的占到36.22%,没有在线学习经验的占到63.78%,从调查结果可以看出,大多数学习者没有在线学习的经验,可能会对课程平台教学效果产生一定的影响。 2.Moodle平台功能模块分析 在线学习过程中,对学习者使用Moodle平台最多的功能模块进行调查发现:学习者使用最多的功能模块是作业上传占91.43%,其次是论坛模块占48.57%,wiki协作学习模块和个人blog模块相对较少,分别占20%、5%。通过调查结果可以分析出,学习者对教师要求完成任务的功能模块使用较多,没有布置任务的功能模块很少使用,在一定程度上,可以表明学习者处于被动学习状态,自主学习能力不强。 3.课程平台学习情况分析 笔者主要从学习兴趣、时间投入、学习动因、学习资源、学习方式和问题解决方式等因素来分析Moodle课程平台学习效果。对使用Moodle平台学习本门课程是否能够激发学习者学习兴趣调查,有28.57%的学习者认为能够激发学习兴趣,有62.86%的学习者不确定是否能够激发学习兴趣,只有8.57%的学习者认为不能激发学习兴趣。从调查结果可以分析出,小部分学习者认为Moodle平台能够激发学习本门课程的学习兴趣,而大部分学习者不确定是否会激发学习兴趣,其主要原因可能在于大部分学习者缺乏在线学习的经验。 对课后每周学习时间投入情况调查,有95.86%的学习者在课后每周愿意花5小时以下时间利用平台进行学习,只有4.14%的学习者在课后每周愿意花5小时以上10小时以下时间利用平台进行学习。从调查结果可以分析出,课后绝大多数学生不会投入更多时间利用平台进行学习。同时笔者还对利用平台进行学习动因进行调查,有82.86%的学生者是因为有学习任务必须进行学习,有51.43%的学习者是为了查看资源是否有更新,有57.14%的学习者是为了查看是否有新任务,有4.43%的学习者是愿意利用平台资源进行学习,由此可见,绝大多数学习者处于被动学习状态,自主学习能力不强,可能因为长期接受传统教育的结果,习惯被动学习状态。对平台提供的学习资源是否能够满足学习需要调查,有94.29%学习者认为平台提供资源可以满足学习需要,只有5.71%学习者认为平台提供资源不能满足学习需要,从结果可以分析出,绝大多数学习者对课程设计的资源比较满意,只有少部分学习者认为不能满足学习需要,可能跟学习习惯有关,喜欢听从教师的安排与作业布置。对课程平台学习过程中。喜欢学习方式调查,喜欢整堂课教师讲授的学习者占到81.28%,喜欢小组协作学习的学习者占到10.15%,喜欢利用资源进行自主学习的学习者占到8.57%。 从调查结果可以分析出,绝大多数学习者喜欢传统以教师讲授为主的学习方式,只有少部分学生者喜欢小组协作学习和自主学习。对在使用课程平台学习过程中遇到问题时,解决问题方式的调查,有94.29%的学习者直接求助同学和教师,有32.86%的学习者通过网上搜索,有25.71%的学习者会在论坛发帖求助。从调查结果可以分析出,在问题解决方式上,绝大多数学习者还是喜欢传统解答方式。 三、结语 通过上述调查统计结果可以概括出,学习者受传统教育影响较大,在一定程度上,学习者自主学习能力、协作学习能力不强,习惯听从教师的安排和布置,结合上述学习者特点,建议教师在利用Moodle平台进行课程设计过程中,应多考虑建构主义教学理念,通过以问题、情景、任务、项目等教学策略进行网络课程的设计,让学生者真正参与到课堂中,培养学习者自主学习能力、协作学习能力,才能真正发挥Moodle平台在教学中的作用。 作者:张慧丽 王文惠 王建虎 单位:新疆昌吉学院 新疆师范大学教育科学学院
版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要: 在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词: 电路版图设计; 电路分割设计; 厚膜混合集成电路; 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 表1 厚膜工艺与印制板工艺比较 图2 原理图(1) 图3 原理图(2) 图4 外形尺寸图 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 表2 元器件数量 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图,对以下3个方案逐一进行分析: (1) 方案1:在印制板上双面布线 简单计算一下各种元器件所占面积:贴片电阻电容:4.8×46=220.8 mm2;贴片二三极管:8.9×5=44.5 mm2; 贴片集成电路:77×3+72=303 mm2;贴片运算放大器:33.44×11=367.84 mm2;电 位 器: 38×4=152 mm2;晶振:16 mm2。 元器件的总面积:220.8+44.5+303+367.84+152+16=1 104.14 mm2≈11 cm2。 印制板的可利用面积(单面):3.14×14.52=660.185 mm2≈6.6 cm2。 很显然,利用双面布局布线,印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外,印制板为圆形,元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计,理论上不可行。 (2) 方案2:印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割,确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路,剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路,在陶瓷基板上采用双面布线,组装贴片元器件,可以增大布线的面积。然而,为了和印制板结合起来,双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多,采用最多的引出脚数量,也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线,则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在,导致基片的面积变得更小,模块的引出端数目随之减少。另外,裸芯片的电路只能采用单面布线,这样不能满足元件放置的需要,更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 (3) 方案3:印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知: (1) 必须在印制板上安装厚膜电路模块; (2) 采用2个单列直插式厚膜电路模块,且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较,虽然引出脚数目相等,但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板,将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置,就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多,且高度不会超过允许高度。经验证,这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要,而且所有元件达到合理放置。 所以,方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求,2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种,根据电路的工作原理,对2个电路原理图进行合理分割,可调元器件和大体积元件放置在印制板上,不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上,经过合理布图,陶瓷基板上PCB图分别见图5,图6。 图5 厚膜电路1(正面和反面) 图6 厚膜电路2(正面和反面) 红色为一次导体,浅绿色为介质,深蓝色,红色为一次导体,湖蓝色为介质,为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,紫色为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后,作为印制板上的两个元器件,将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计,即可完成整个电路的版图设计,并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中,W1~W4为电位器,X为晶振,J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容,U7为SO?8集成电路,R*为片电容,其余为引出脚。 图7 印制板装配图 3 结 语 在电路版图的设计过程中,充分考虑到调试的需要,将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上,无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里,使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积,从而实现了复杂电路体积小型化的目的,而且使产品美观,调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域,发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域,无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 版图设计论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 收稿日期:20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 版图设计论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 版图设计论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。
一、五年制高职生职业生涯规划教育的原则 第一,可度量性与连续性相统一。进行职业生涯规划设计要有总的职业发展目标,同时要根据总目标制定具体的阶段性步骤,实现个人在职业生涯中的持续发展。第二,适应性与清晰性相统一。要求职业生涯规划处理好就业计划、就业愿望与社会就业形势的关系。第三,可行性与具体性相统一。因为每个高职学生的职业发展愿望与自身的特点、能力都是不同的,因此制定职业生涯规划要充分分析内外相关因素,针对特定的个体进行具体指导。第四,长期性与现实性相统一。在进行职业生涯规划时,要将近期目标与长远目标相结合,为自己的发展选定方向,同时根据社会环境与自身特征等因素,选择更贴近现实的职业生涯规划。 二、职业生涯规划教育的主要内容 1.职业心理咨询 高职学生年龄小,心理与生理发展还不成熟,容易受到各种因素的影响而产生心理问题,因此在职业生涯规划教育中要适当加入对学生的心理咨询与辅导的内容。高职学生的心理问题通常有冷漠傲慢、怯懦、焦虑、依赖、自卑、盲目攀比、挫折耐受力差等。学校可以采取观察、个案、问卷、档案分析、谈话或者测验等方法对大学生的心理进行了解,并评价学生的特点和心态。为了提高学生的心理适应能力,消除心理障碍,改变不良心态,既可以采取各种团体活动辅导,让团体成员之间相互帮助相互鼓励,在人际互动的情境中让学生感受带来自同学的关心与温暖,从而改善不良的心理影响,也可以给予学生一对一的指导性辅导,直接缓解学生的心理压力。 2.职业抉择能力的培养 在整个职业生涯规划中,职业抉择占据着重要位置。教会学生职业抉择将会使学生终身受益,职业生涯教育包括行动措施、目标抉择、路线抉择与职业类别决策等内容,同时也将开发学生的潜能意识纳入其中。潜意识对学生的行动有很大作用,尤其对人的语言与思考起到控制作用,而且在潜意识中隐藏着巨大的潜能。在学生接受了潜意识教育培养后,将会有效提高职业抉择能力。 3.就业环境分析能力的培养 就业压力日益增加,高职院校要培养学生就业环境的分析能力,引导学生熟悉就业经济环境、社会环境、政治环境、晋升发展机会、人力资源需求、组织发展战略以及组织环境等职业发展环境;引导学生正确认识自我,特别是自己的价值观、气质、情商、智能、特长、兴趣、爱好、性格等;引导学生结合自身情况自觉进行就业环境的分析。 4.职业道德与诚实教育 市场经济的基础是诚信,属于法制经济。在对高职学生开展职业生涯规划教育时要注重进行道德教育,引导学生志存高远、脚踏实地,教育学生学会与他人相处,正确处理好同事关系、上下级关系、同学关系与师生关系,把学生培养成诚实守信、有理想新年的社会好青年,使其形成良好的职业适应性。 5.就业形势与创业教育 如今我国处在产业经济结构调整的关键时期,在增加就业机会的同时也面临着严峻的就业竞争。高职院校要帮助学生树立正确的择业观和职业观,让学生做好适应社会的心理准备,积极向学生介绍就业形势与社会现状,让学生了解劳动力市场与运作机制,引导学生结合个人特点与社会需求选择职业。创业也是就业的一个不错选择,学校应当引导学生了解创业方法,认识到创业的复杂性和可行性,让学生将创业当成自己的职业生涯目标。 6.基础知识教育 职业生涯规划教育包括付诸行动、制定目标、进行抉择、了解职业社会以及自我认知等多方面的内容。高职院校开展职业生涯规划教育要让学生了解实现职业生涯规划的途径,掌握职业生涯规划的方法步骤,掌握职业生涯规划的影响因素、遵循原则与特征,了解现代职业的发展趋势与基本特征,了解职业生涯规划的基本理论知识。 三、发展职业生涯规划教育的有效方法 1.抓住关键时期,发展教育活动 在对五年制高职学生进行职业生涯规划教育时,要抓住学生择校、入学、就读与工学结合四个关键时期。要获取初中毕业生性格与气质、兴趣爱好、能力倾向、身体状况等个人资料,可以通过去中学宣讲或者召开座谈的方式拉近与学生的距离。在选择专业时,学生由于缺少经验,心智又不够成熟,常常会感到困惑与迷茫,这时就需要职业生涯规划教育者根据学生的个人情况,引导学生进行职业定向,帮助参谋选择专业,这有利于学生明确学习目标,在入学后更快地融入新的学习中。 2.选择恰当的项目教学法 学生职业生涯规划能力的培养主要依靠学生后天的努力与教育者的专业教育。作为一种非常重要的单项能力,五年制高职学生的职业生涯规划受到了学生与高职院校的重视与认可。培养高职学生的生涯规划能力,可采取项目教学法,该法也是最适合高职学生认知特点的教学方法。第一,学生间存在个体差异,每个人的个性、爱好、接受教育的能力不一样,客观存在差异性,也要求训练学生的职业生涯规划能力。尤其是各方面能力相对薄弱的学生,更要主动参与到教师的训练之中,认清自己的短板与长处,争取取长补短。第二,五年制高职生在刚进入高职院校时,由于年龄比较小,又从初中紧张的学习压力中进入到相对舒适的大学环境中,心智难免不够成熟。项目教育法属于行为引导法,给予学生充分的自主权,因此更能够吸引学生的兴趣,让学生更主动地参与职业生涯规划教育中。第三,项目教学自身也要求使用这种教学方法,因为选定的项目都要求是能够展示与验证结果的,是完整的。这种要求弥补了职业生涯规划教育缺少阶段评估与动力不足的问题,保证了教育过程的连续性。另外,项目教学法已经在很早之前就被应用在了高职生的职业生涯规划教育中,教师对该法的实施已经非常熟悉,学生也乐于接受。在实施职业生涯规划教育时,分为以下几个步骤:首先,为了对学生的各种单项能力状况进行了解与判定,进行职业性向测试或者开展座谈与问卷调查。其次,将培养高职生职业生涯规划能力作为总项目,并围绕教学目标设计子项目,安排专业理论知识教育,统筹安排能力训练项目,既要兼顾能力比较弱势的学生,又要重点强化学生的耐挫意志、健康心理与身体素质等。再次,提交与评价训练成果,将最终结果评价与过程考核相结合,最终使每个学生都得到能力的提高。 四、职业生涯规划教育的保障机制 1.加强与企业间的联系 高职院校的主要教学目标就是为社会培养技能型人才,使学生一出校门就能为企业创造效益。企业是学生的承接者,因此高职院校要重视企业的作用,加强与企业的联系和合作。在职业生涯规划教育的第一阶段,学校可以邀请企业的领导来学校开展讲座,向学生分享现代企业对高职生的能力有哪些要求,从而让学生认识到自己的不足,并积极弥补。在第二阶段,学校可以为学生创造“走进企业”的机会,带领学生对企业进行参观,让学生真切地了解企业都有哪些岗位以及每个岗位的具体能力要求,让学生在意识上缩短所学专业与社会实际需求的距离感,并激发学习兴趣,积极提高自己的专业素质。第三阶段,学校可以邀请企业人事经理向学生介绍企业招聘人员的常规流程与要求,也可以举行面试模拟大赛,锻炼学生的应聘技巧。 2.建立全程职业生涯规划指导体系 高职院校要建立全程职业生涯指导体系,将职业生涯规划教育纳入教学计划,要多形式、多渠道地开展职业生涯教育活动,将其贯穿于高职学生五年的学习中。职业生涯规划教育的教育内容是一个整体,要在学生的每一个学期结合学生个性心理发展特点开展相应的职业教育,可采取讲座或者集中教学等不同的教学方法,强化不同学期职业教育内容的联系,并根据社会需求与学生专业,对其进行积极的指导。 3.加强教学资源建设 高职院校要重视对学生的职业生涯规划教育,根据高职教育的特点与学生的心理特点开发学生职业技能与素质的训练课程、职业生涯规划课程,多聘请职业生涯规划专家、社会成功人士、企业人力资源领导等到校与学生分享经验,并按照一定比例配备职业生涯规划教育专任教师,建立相关的职能机构,加大教育经费的投入,以提高职业生涯规划教育的系统性与科学性。还要强化职业生涯规划与指导的规范化,保证职业生涯规划与指导的空间与时间,加强职业生涯规划教育制度建设。 五、结束语 五年制高职生职业生涯规划教育是一项需要长期坚持的基础性教育,对于学生明确职业道路有着重要意义,实现职业生涯规划教育,要立足于社会现实与学生的个体特征,重在培养学生的职业规划能力。
计算机专业本科毕业论文:计算机专业本科毕业设计的探讨 摘要:本文总结了我院近四年本科计算机专业开展毕业设计的工作实践,就毕业设计中存在的问题进行了分析,并提出了相关对策。 关键词:毕业设计;本科;计算机专业 1毕业设计(论文)的现状 毕业设计(论文)是完成教学计划,实现高等教育目标最后也是最重要的综合性实践教学环节。这一环节不仅要培养学生综合运用基本知识的技能,发现、分析、解决实际问题的能力及初步的科学研究能力,还要培养学生严肃认真的科学态度、严谨求实的工作作风、积极创新的科学精神,是对学生素质的一次全面检验。 近年来,由于高校不断扩招、学风浮躁,学生就业困难、教学资源紧缺、部分教师责任意识不强等原因,导致了部分大学生毕业设计(论文)水平降低,甚至出现了论文粗制滥造、抄袭、买卖等学术腐败现象,毕业设计质量逐年下滑,以致有专家提出取消大学生毕业设计(论文)的观点。这些不良现象的产生,从根本上说并非毕业设计(论文)惹的祸,而恰恰是对它的异化。如果因某些现实困难或个别不良现象的存在,就简单地对毕业设计(论文)“一除了之”,无异于削足适履,会更加降低学生的综合能力。为此,教育部在《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》(教高厅[2004]14号)中明确强调毕业设计的重要性,指出不仅不能取消毕业设计(论文),还应进一步加强,将其作为高校本科教学评估的一个关键指标,在评估中加大对高校毕业论文环节的考察力度。 2毕业设计(论文)质量下降的成因分析 (1) 思想不重视。 学生不重视。客观上讲,当前就业形势严峻,许多学生忙于考研或参加各种各样招聘会,而毕业设计的时间与考研初试、复试及许多招聘时间重合,在“鱼和熊掌”不可兼得的情况下,多数学生在毕业设计环节上投入的精力甚微,甚至选择了放弃[1]。 教师不重视。在高校中,教师职称晋升、评优评奖大都以科研为衡量标杆,因此教师大都忙于科研工作,如果再承担指导毕业设计这个“出力不讨好”的工作,精力上就显得“捉襟见肘”,于是从主观上对学生的毕业设计采取“放任自流,得过且过”的态度。 另外,现在教育主管部门和社会又非常看重高校就业率指标,学校在现实工作中“左右为难”,于是也不自觉地降低了对“求职黄金期”学生的要求。 (2) 选题不恰当。 教师提供的题目脱离生产生活实践,或没有学生感兴趣的题目,使教师、学生、题目三者“强扭”而非有机地组合在一起,这样的“瓜”自然不会甜[1]。 (3) 师资不足、管理不善。 伴随着高校扩招,教师队伍也吸纳了许多青年教师。虽然他们雄心勃勃,但毕竟经验不足,科研、实验等各方面的能力较弱,承担指导学生毕业设计这种 基金项目:2008年山东省教育科学“十一五”规划课题(项目编号:2008GG072)。 作者简介:王玉锋(1974-),男,山东济宁人,济宁医学院信息工程学院软件教研室主任,副教授,硕士,研究方向为网络安全、数字信号处理、计算机教育。 大型的、有一定工作强度的综合性实践教学任务显得“力不从心”。另外,教学管理部门建立的相关制度不完善,在可行性和可操作性等方面存在很大问题,制度的执行得不到切实保证,使整个毕业设计工作处于“混乱”甚至“失控”状态。 3我们的对策 毕业设计(论文)是一个系统工程,大致包括选题、开题、中期检查、毕业设计(论文撰写)、论文答辩等,我们根据流程做到以下7个“保障”: (1) 组织上有保障。 学院成立了由主管教学的院长、教研室主任、业务骨干教师和教管人员组成的毕业设计指导委员会。委员会依据教育部评估指标体系和学校的教学管理制度,制定了符合我学院实际情况的计算机专业毕业设计大纲和实施细则,对整个毕业设计流程进行指导和监督,使毕业设计“有章可循”,管理起来有“抓手”。要求各教研室成立以教研室主任为组长的毕业设计指导小组,在委员会领导下负责毕业设计的具体实施。 (2) 思想上有保障。 向学生强调毕业设计(论文)的重要性。毕业设计决非是学生离校前一次可有可无的“大谢幕”,而是学生对自己四年来所学知识的“集成和仿真”,是走向社会具体岗位前的一次“大热身”。这样的综合锻炼使学生日后面对社会竞争时更加自信和从容。 向教师强调毕业设计(论文)的重要性。作为高校本科教学环节的一个重要组成部分,毕业设计是对本科教学全程教学质量的综合性检验,也是衡量本科教学总体效果的重要标准。对教师来说,指导毕业设计工作“光荣而艰巨”,所有指导教师务必按照学院的文件认真对待这项工作。 (3) 时间上有保障。 针对往年毕业设计开始时间晚,时间仓促的窘况,我们将毕业设计时间提前到第七学期,这样学生实际的设计时间由一学期拓延到一学年。同时做好毕业设计的动员工作,对各个环节都有明确的工作量和时间段要求,避免学生因时间相对宽裕而产生懈怠。引导学生正确处理毕业设计和考研、就业的关系,使各项“任务”在时间上能“各得其所”。 (4) 师资上有保障。 我们对指导教师的资格和指导学生的数量进行严格审查。指导教师全部由中级及中级以上职称的教师担任,高级职称教师全员无条件参与毕业设计指导工作,同时聘请外校高水平高职称教师担任部分学生的毕业设计指导教师。根据我院实际的师生比,规定高级职称教师指导学生数量不多于8人,中级职称教师指导学生数量不多于6人。对于不能独立指导毕业设计的低职称教师,则由毕业设计指导小组负责安排其作为学生的副导师,协助指导教师完成毕业设计指导工作,这也是我院青年教师培养的一项内容。考虑到我学院实验设备有限,我们也鼓励学生提前到就业单位进行毕业设计,这样即缓解了学校的压力,又为单位注入了新的活力,有利于学生从学校到单位的角色转换,可实现“产、学双赢”。 (5) 选题上有保障。 优化毕业设计的选题是毕业设计中的一项基础性工作,选好题目是确保毕业设计质量的关键。20世纪50年代,时任清华大学校长的蒋南翔同志提出要“真刀真枪做毕业设计”,坚持教育与生产实践相结合,这也是我们确定选题的标准。 毕业设计指导小组组织教师在第6学期末,在全院范围内广泛征求毕业设计题目,要求题目与工程实践相结合,以应用为主,能够反映专业培养目标并有一定的时效性和创新性,充分考虑计算机专业的特点,难度适中并确保一定的工作强度。征集的题目由毕业设计指导委员会进行甄选论证,剔除一些难易不适或较为空洞、陈旧的题目,剩下的绝大部分题目来自教师的科研项目或社会实际,可操作性强。当然,对某一方向有强烈兴趣的学生也可以在老师的指导下自拟题目,这样学生有更多的主动权。 最后确定的题目在第7学期初向学生公布,学生和教师进行双向选择,保证学生一人一题。选题结束后,由指导教师提出一个模糊的设计要求,学生根据该要求广泛收集资料,进行细致的需求分析,并在老师的引导下逐步明确题目的具体要求,为开题、设计和论文撰写打下坚实的基础。 (6) 管理上有保障。 按照学院毕业设计大纲的要求,指导教师每周至少两次检查学生的进度,引导、帮助学生解决设计中遇到的困难;毕业设计指导小组每周召开一次例会,对毕业设计中出现的各种问题进行交流和总结;毕业设计指导委员会每两周一次检查毕业设计工作,了解学生的设计和老师的指导情况,及时将检查情况整合并向全院通报。这样层层负责,既有目标管理,也有过程管理,使毕业设计工作整体有条不紊地进行[2]。 具体的指导工作实行“指导教师负责制”。在统一的毕业设计大纲要求下,指导教师根据自身和学生的具体情况实施弹性目标管理,形式上不拘一格,以人为本,强调创新和个性,但对学生的要求绝不能降低,真题必须真做。学生遇到难题时,可以和指导老师或同学们交流,但强调要独立完成,讲究“诚信”,坚决杜绝抄袭或实验数据造假。答辩前,指导教师对学生的毕业论文进行审核,并对学生的毕业设计进行结题验收。验收内容包括论文的立论是否正确、论据是否充分、结论是否正确及撰写格式是否规范、源程序清单、实验数据和测试分析报告等。对验收不合格的学生,要提出“预警”,并督促其整改。 (7) 答辩和成绩评定有保障。 作为毕业设计全过程的最后一个关键环节,毕业答辩能否科学、公正、严格,对毕业设计有着强烈的导向作用。我们实行小组、学院、学校三级答辩,毕业设计指导委员会承担毕业设计答辩委员会的职能。学生的答辩分组由答辩委员会完成,委员会根据专业方向,从各个毕业设计指导小组中挑选指导教师组成答辩小组,每个小组由5~7人组成,其中高职称教师不少于2人,讲师不少于4人,指导教师不得参与自己学生所在的答辩小组。 答辩前,答辩小组的老师通读其所在小组学生的毕业论文并了解其设计思路,避免答辩时临场发挥,提问随意的情况。小组答辩时,每个学生分配25分钟,其中15分钟讲解、演示自己的设计,另外10分钟回答评委老师提出的5个问题。答辩成绩现场给出,教师针对学生的回答即时点评,以达到释疑解惑的目的。对答辩成绩优秀的学生,各小组推荐参加学院组织的二级答辩。二级答辩的评委由学院答辩委员会组 成,每个学生仍会有25分钟的展示时间。通过二级答辩,表现优秀的学生则被推荐(或有学生申请)参加学校组织的面向全校的公开答辩。 毕业设计的成绩由答辩委员会评定,包括设计(论文)成绩和答辩成绩两部分,分别占60%和40%。设计(论文)成绩由指导教师和评阅教师给出,各占1/2,其中评阅教师采用“盲评审”,即在评审时隐去指导教师和学生的姓名,“只看文,不看人”;答辩成绩有讲解演示得分、毕业设计工作量得分和回答问题得分,各占1/3。成绩具体标准为:优秀≥90、良好≥75、及格≥60、不及格60,其中优秀学生的比例控制在20%以内。毕业设计(论文)成绩优秀且参加学校答辩的学生撰写的论文可被评为学校优秀学士学位论文,并有资格被学校推荐为山东省优秀学士学位论文。对于毕业设计成绩不及格的学生,安排延期答辩或随下一批同专业、同层次学生重新参加毕业设计。 4结束语 不断规范的毕业设计管理保证了毕业设计的质量,尤其提高了学生的动手实践能力。笔者指导学生的毕业论文近三年连续入选学校优秀学士学位论文或山东省优秀学士学位论文,笔者本人也于2007、2009年两次被山东省教育厅评为“山东省优秀学士学位论文指导教师”。 毋庸讳言,我们在毕业设计中也存在很多问题。比如部分学生的专业知识不够扎实;课题知识面狭窄,这反映了我们日常教学的不足;指导教师自身能力参差不齐,在一定程度上也影响了毕业设计整体水平。如何加强指导教师队伍建设,完善毕业设计的相关管理制度及对学生和指导教师的监督评价机制,是我们下一步重点考虑的问题。 计算机专业本科毕业论文:计算机专业本科毕业论文案例评析及改进样例 摘要:在随机抽取30份计算机专业学生毕业论文(设计)文档的基础上,采用案例评析形式,从篇章结构及行文、摘要、关键词、结论4个方面详细分析学生写作毕业论文或毕业设计文档中存在的种种问题,并对每种问题都给出相应的改进样例。 关键词:本科;毕业论文;案例评析;改进范例 毕业论文是高校本科教学中的最后、也是最为重要的一个环节。如何提高毕业论文的质量,使这个教学环节发挥其应有的作用?不少教学一线老师对此进行了探索:文献[1]提出按学科专业特点来改革毕业论文(设计)的教学时间安排、评审和答辩方式以及成绩评定方法,改善相关的教学基本条件,并进行前期、中期、后期质量监控;文献[2]从毕业论文重要性认识、本科教学计划的完善、毕业论文过程的监管、创造学生参与科研项目的条件等方面讨论提高毕业论文质量的一些措施;文献[3]则对毕业论文质量的跟踪管理模式作了详细阐述;文献[4]从学生自身、选题、指导教师、管理几方面讨论目前本科毕业论文存在的问题及其改进途径;文献[5]谈到学生论文写作能力的培养以及教学方法、考核方式、科研教学等方面存在的误区。 这些文献探讨的结果具有指向性意义,但对于学生毕业论文写作实践的具体指导作用有限。笔者在随机抽取30份计算机专业学生毕业论文(设计)文档的基础上,从篇章结构及行文、摘要、关键词、结论4个方面进行了具体的评析。 1篇章结构及行文分析 正确的论文写作过程应该是:确定主题收集文献并分类写文献综述,确定具体写(做)什么安排论文结构开始写作。学生在此部分表现出的主要问题是欠缺谋篇布局和论文语言表达的能力。 1.1无文献综述,从开篇到进入具体问题的讨论很突然 案例1 论文题目:仓库信息管理系统。 前言:中国自从加入WTO以后,面临着十分严峻的国内外经济环境, 为了适应日趋激烈的市场竞争, 企业需要对自己的经营状况有充分的了解,并且通过有效地管理,不断提高企业的绩效水平和经营效率…… 随着科学技术不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类作为计算机应用的一部分,使用计算机对物资信息进行管理,具有着手工管理所无法比拟的优点……因此,开发这样一套仓库信息管理软件成为很有必要的事情。 简评:原文在紧接着这样一个简短的前言(实际上是无用的套话)之后便是需求分析,这让人觉得很突然。正确的做法是对目前关于仓库管理系统的设计和实现(或者是对某个单位使用某个仓库管理系统的情况)作一个综述,在客观描述的基础上,指出目前仓库管理系统设计中存在的问题(如数据库设计上的问题,系统安全设计上的问题,算法上的问题,系统运行效率上的问题等),然后再说明自己将采用什么样的方法对所存在的问题做了哪些改进,这样就很自然地对所要解决的问题进行讨论了。过渡自然是一篇论文必须做到的。 1.2语言不精练,内容的表达方式不恰当 案例2 论文题目:物流管理系统设计与实现。 论文片断:……本系统分为了6个功能模块,分别是:货物基本信息模块、车辆信息模块、货物入库信息模块、货物出库信息模块、库存货物查询模块、出入货物查询模块。货物基本信息模块:货物基本信息的管理。主要功能包括对货物的编码、名称、规格、型号、目的地、备注等信息的新建、保存、修改、删除操作以及关闭窗口。 简评:该部分内容在语言上显得不简练,并且所采用的表达方式不太恰当。可考虑采用表格形式来表达。但表格也不能滥用,论文的表述形式应该有所变化。 修改后样例:……本系统的6个功能模块如表1所示。 1.3语句不连贯,整体效果差 案例3 论文题目:基于木马形式的远程控制系统实现。 论文片断:…… 1)Socket。 Socket的中文翻译是套接字。它是网络通信的基本构件。Socket是可以被命名和寻址的通信端口。使用中的每个Socket都有其对应的类型和一个与之相连的进程(线程) 简评:在一个两行的段落中,竟然包含了4个简短独立的句子,使一个本来应该完整表达的意思显得七零八落。 修改后样例: 1)Socket。 套接字(Socket)是指可以被命名和寻址的网络通信端口,每个Socket在使用时都有其对应的类型和一个与之相连的进程或线程。 2中文摘要分析 摘要是对论文运用什么方法,做了什么,取得了什么样的结果,作最精炼的概括。在摘要部分应该杜绝那些与论文主题无直接关联的内容和语句。下面是摘要写作的几个样例: 1)“在……的基础上,分析……,运用……,解决……”; 2)“本文在讨论……的基础上,从……方面出发,提出……”; 3)“本文提出……,阐述……,对……进行讨论,着重分析……”; 4)“本文通过……的例子讨论……,在对……进行分析的基础上,给出……” 学生毕业论文在摘要部分存在以下问题。 2.1摘要内容不涉及论文主题 案例4 论文题目:仓库信息管理系统。 原文摘要:中国自从加入WTO以后,面临着十分严峻的国内外经济环境,为了适应日趋激烈的市场竞争,企业需要对自己的经营状况有充分的了解,并且通过有效地管理,不断提高企业的绩效水平和经营效率。因此,对仓库的管理也成为提高生产经营效率的一个重要的途径。库存管理系统是典型的信息管理系统(MIS),其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强.数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。 简评:该摘要没有涉及到论文中解决了什么问题,套话比较多。在摘要中出现套话以及与论文所要解决的问题无直接关联的废话是一个普遍的现象,这种现象表明学生平时在课程论文、课程设计等方面缺乏扎实有效的训练。 2.2摘要语言零散、逻辑性不强 案例5 论文题目:超市管理系统的设计与实现。 原文摘要:作为一个超市,主要包括库存管理和前台收银等业务,为了更加方便快捷并且正确地实现这些功能,开发了此系统。该系统在Visual Basic 6.0 + SQL Server 2000下开发完成。采用了三层应用程序体系结构组织代码,并应用了COM编程思想,很好地实现了代码的共享。 修改后样例:运用应用程序的三层结构设计模式和COM编程思想,以VB6.0和SQL Server2000为开发工具,主要针对超市的库存管理和前台收银提出业务系统设计和开发思路,实践证明,该系统很好地实现了代码共享。 实际上还应根据论文具体内容对摘要做一些加强,毕业论文摘要应该在200字以上,这里只是对原文摘要进行了修改。 2.3非关键词语重复次数过多,语言罗嗦,意思表达不清 案例6 论文题目:图书管理系统研究与实现。 原文摘要:……此系统主要是完成图书管理员对图书的管理(增加新书,删除旧书,并修改等的图书编辑);图书管理员对读者借还书的统计(图书的在库数目和还日期的统计)和管理;读者和管理员对图书信息和读者信息的查询。 简评:首先,“管理员”一词在该段中出现了3次,频率太高;其次,摘要中只有在标明专有名词的缩写时才采用括号附注的方式;第三,该段最后一句两个“和”字连接的语句意思表达不清。摘要所用词语应该有变化,不要一个词一用到底。 修改后样例:……此系统实现了对图书信息的增、删、修改,对读者借还书记录的统计分析,以及对图书信息的查询等功能。 2.4表达意思拖泥带水 案例7 论文题目:公司职工信息管理系统。 原文摘要:……安全方面本系统实现了对数据库的备份和恢复,因此即便是本系统发生了灾难性的损坏,宝贵的数据依然会完整无缺的保存下来,此外用户登陆本系统前必须输入用户和密码,只有在用户名存在以及用户名和密码匹配的情况下,才能登录本系统。该系统主要面对公司信息的管理者。 简评:请仔细比较原文摘要中划线部分和修改后的摘要。 修改后样例:……本系统在安全性方面实现了对数据库的备份和灾难恢复,以及用户登录时的安全验证机制。 2.5其他问题 毕业论文摘要中存在的其它问题还有:将摘要写成程序使用说明、摘要字数过少、摘要中出现标注和主观评价等。在英文摘要中,用词不当、单一,词序和词性错误,生硬直译以及非常严重的语法错误等问题也带有普遍性。 3关键词的选取分析 关键词的选取不能简单以其在文中出现的频率来决定,更不能随便写几个。关键词应当明确无误地包含论文的关键内容(如关键原理、关键技术、所讨论的对象等)。一般毕业论文的关键词在3~8个左右。学生毕业论文中在关键词选取部分存在以下问题。 3.1关键词不完整,不足以全面反映论文关键内容 案例8论文题目:基于DES文件加密系统的设计和实现。 原文关键词:加密;DES算法;动态链接库 修改后样例:加密;DES算法;动态链接库;VC++;测试(注:根据论文内容添加,下同。) 3.2关键词累赘,含不必要的文字, 案例9论文题目:学生学籍管理系统设计与实现。 原文关键词:学生学籍管理系统;录入;查询;修改 简评:关键词没有全面反映论文关键点;另外,学籍不只与学生有关还与哪个群体有关?因此,“学生学籍管理系统”加上“学生”二字显多余。 修改后样例:学籍管理系统;delphi7.0;SQL Server2000 3.3直接将论文题目分拆成几个词来作关键词 案例10论文题目:机关车队管理信息系统设计与实现。 原文关键词:车队;管理;设计;实现;SQL Server 简评:不是说题目中的词语不能作关键词,但“车队,管理,设计,实现”这些词没有体现论文的关键内容。论文是写车队管理系统,关键点在车队管理的业务流程、信息流程以及实现系统所用的技术、算法等;相应地,论文也应该要体现这些内容。 修改后样例:车队管理系统;业务流程;信息流;Delphi;SQL Server2000 3.4其他问题 毕业论文关键词选取还存在其他问题,如关键词含义重叠、使用不具自明性的英文缩写等。另外,关键词的翻译还普遍存在词性用错、专有名词翻错、单复数用错等问题。 4论文结论分析 论文的结论部分是对全文的一个客观总结,它和论文的摘要部分有共同点,也有差异。两者共同的地方在于都需要把论文做了什么、怎么做的、取得了什么样的效果说出来。两者的差异在于论文摘要不涉及评论,对语言的要求也更为精炼;而论文结论部分需要对自己所做的工作进行客观的评价,指出问题和不足,同时也要对论文所讨论问题的发展趋势或下一步研究方向作必要阐述。下面通过完整修改一个同学毕业论文中的结论部分来说明如何写论文的结论。 案例11论文题目:基于BP神经网络ETC客户流失分析系统研究与实现。 该文结论部分: 经过这半年多时间的毕业设计,从一个不太了解神经网络、客户关系管理方面;而对它们有一定理解并利用BP神经网络在VC++6.0开发环境下,实现ETC客户流失分析系统。在这个过程中自己查阅了众多的理论方面书籍、资料。有过许多的失落、放弃的念头,最终还是在多位老师的指导下,调整方案下坚持到了最后,也完成了该系统的实现。本系统除了实现了专门针对ETC客户流失分析功能外,还实现利用BP及改进BP算法在其它方面的应用。例如,异或(XOR)、逼近函数计算等问题的解决。 在这个过程中,对于本人来说确实有了极大的提高。首先……其次……最后…… 由于时间和自身现有能力方面影响,对于该系统来讲,还是存在许多问题,并有部分功能暂时还没实现。存在问题主要体现在基本BP算法方面,比如有些训练数据还在一个很大的误差范围内就已经停止收敛;还有就是调整修正量时可能会遇到不可逆矩阵,使得训练被迫中止。自己也努力去寻找问题所在,但到现在还不能真正很好解决这两个问题。暂时还未实现的功能主要包括:数据方面,暂时只能从文本文件中读数据,还不能直接从数据库里读取;或者说还没有提供一个方便用户操作,可在数据库记录与文本文件之间进行相互导入导出数据的操作。还有一个未解决的问题就是,没实现对数据进行归一化处理的算法。只能借助其他工具(如Matlab)。对于这些问题,在这之后自己也会去努力解决,现在自己也有了一定的想法和思路了。 简评:结论部分没有对自己所做工作作多少回顾,却花很长篇幅讲自己得到了怎样的提高,显然没抓住重点;另外,行文用词上也存在口语化的问题。不过,该总结对系统的实现功能以及现存问题的描述是值得肯定的(上文划线部分)。 修改后样例: 本文从神经网络原理、BP算法及Levenberg- Marquardt改进算法着手,在分析电子收费系统(ETC)客户流失表现形式的基础上,讨论并建立了客户流失分析模型,采用VC++6.0实现了ETC客户流失分析系统。运用黑盒测试原理对该系统进行的单元测试和集成测试表明,该系统实现了:(1)根据客户的基本数据进行预测;(2)根据流失客户基本特征属性值集合中的历史样本数据进行训练;(3)对现有客户进行仿真分析,解决了异或、逼近函数计算等问题。 本系统的问题主要表现在基本BP算法方面,如训练数据可能在一个很大的误差范围内就会停止收敛;训练可能因为在调整修正量时遇到不可逆矩阵而被迫中止。另外,本系统还不能直接从数据库中读取数据以及对数据进行归一化处理。这些问题是本系统今后改进的方向。 5结语 笔者在随机抽取30份计算机专业学生毕业论文(设计)文档的基础上,从篇章结构及行文、摘要、关键词、结论4个方面分析了学生在毕业论文写作能力上的缺陷,具有较强的针对性和实践指导意义。上述分析表明,学生毕业论文写作能力的提高不是一蹴而就的,需要重视在课程论文、课程设计等教学环节中对他们进行严格的文档写作训练,使他们从一开始就形成正确的论文写作习惯,通过逐步积累使写作能力得到增强。同时,教师也必须努力提高自身的文档写作能力。 计算机专业本科毕业论文:地方性本科院校计算机专业本科毕业设计管理工作的研究 摘要: 本文针对目前地方性本科院校计算机专业本科毕业设计管理工作中存在的问题,通过认真剖析这些存在的问题,给出解决这些问题的对策,以帮助地方院校加强计算机专业毕业设计的管理工作。 关键词: 教学管理;毕业设计;实践教学环节 0引言 本科毕业设计是本科教学中最后一个环节,也是最重要的一个环节,各大学都非常重视本科毕业设计。教育部《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》中指出:毕业设计(论文)在培养大学生探索真理,强化社会意识,进行科学研究基本训练,提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。因此毕业设计环节质量的高低不仅反映了毕业生本身的质量,同时也直接反映了高校教育教学水平的高低[1]。本科毕业设计管理同时也高校教学质量与教学改革工程的主要研究方向。 作为地方本科院校,在人才培养目标上一般都定位于培养应用型高级人才为主,这就决定了其毕业设计实践环节与其它重点院校有一定的区别。作者长期从事地方性院校计算机类相关本科专业毕业设计的管理和评价工作,针对在工作中发现的问题,对毕业设计管理工作方面进行了一些研究和探索。 1存在的主要问题及原因 应该说,随着我国高校的扩招,计算机专业的毕业设计质量存在不同程序的下降,主要存在以下四个方面的问题: 1.1 毕业设计选题不科学毕业设计选题不科学是制约毕业设计质量的关键。地方性本科院校计算机专业既然定位于培养应用型高级人才,其毕业设计的选题就应该与知识的应用相关。实际操作中,选题存在以下几个方面的问题:①对选题关管理不严,学生选题随意性很大,即不科学也不合理。因而存在选题过难时无法完成设计,最终只能匆忙通过换题或者通过非法渠道购买设计论文来完成设计任务,这样毕业设计的质量自然无法保证。或者选题过于简单时,无法达到专业培养目标的要求。②选题重复性大,计算机专业毕业设计有相当数量的学生选题与MIS系统或者简单的网络应用软件相关。以作者所在单位为例,近3年毕业设计选题中有近50%的选题是MIS系统或者简单的网络应用软件开发,且有近10%的选题是陈旧的MIS系统如学籍管理系统、工资管理系统、图书管理系统之类的选题,同时这类选题也是最容易通过非法渠道获取。③选题没有应用背景,设计过程变为虚拟过程。学生在做需求分析过程几乎是凭空想象,由于学生本身就没有实践应用的经验,其虚拟出来的需求与实际有很大的差距,体现在需求分析不合理和不科学,导致设计的不合理,自然无法保障其设计质量。 选题不科学的原因主要是:①导师课题和学生自拟比例不合理。由于地方性本科院校指导教师不如综合性大学指导教师有更多的科研课题和接触更多的新知识,导师的课题经常不能满足学生的需求,或者导师给出的选题不符合学生的兴趣方向,因而学生自拟选题就占有一定比例,而毕业设计作为学生第一次综合性实践,学生选题自然难实现科学性。②指导教师的知识面限制。计算机专业的毕业设计,选题方向应该是宽广的,即可以涉及软件开发、硬件开发、网络设计、信息安全、嵌入式开发等众多方向,可地方性院校的指导教师因知识面限制自身因素,也无法做到每个选题都符合科学性。 1.2 毕业设计指导不到位目前大多地方院校的毕业设计实践环节都安排在第八学期,随着近年高校毕业生就业压力的加大,这段时期恰恰也是学生忙于找工作或到实习单位实习的时期。学生的主要精力并没有放在毕业设计上而是放在找工作上,学生在这学期基本不在学校,导师也无法监控其设计过程。另外,随着近几年计算机专业扩招,地方性院校引入了大批年轻的毕业生充实教师队伍,这些年轻教师毕业后直接从事教学工作,实际的工程项目实践经验不足,而计算机专业本身是一个实践性要求很强的专业,没有这些实践体会,就很难理解软件开发过程、软件技术如何应用到生产这些问题,从而影响了毕业设计的质量[2]。 1.3 毕业设计时间无法保证计算机专业是一个实践性很强的专业,在一个学期中,学生将进行资料检索、选题、调研、相关开发软件的学习应用、程序设计、论文撰写等几个阶段,不要说设计质量,就设计的时间上都不能完全保证[1]。 1.4 毕业设计评价不科学尽管各院校对毕业设计的评价都有一个指导性体系,这个体系是对所有本科专业制定的,具有普及性而缺乏专业性,大多数地方院校并没有针对计算机专业的毕业设计评价体系,这样就会出现对同一个设计评价差距很大。 2解决问题的对策 2.1 选题环节的管理加强对学生选题的管理,是提高毕业设计质量的关键,可以从以下几方面考虑:①限定学生自拟选题的比例。指导导师和学生自拟的选题比例应该控制在7:3,学生自拟的选题应该通过毕业设计领导小组审核。原则上学生自拟选题应该是学生特别感兴趣的方向和已有一定研究的方向,或学生亲自参与过的项目。②选题尽可能是指导教师正在研究或已研究过的科研课题的子项,是指导教师熟悉的专业领域,或者是导师正在开发的一些系统项目。③选题尽可能与实际应用相结合。原则上不允许选择通用MIS系统如网上购物、工资管理、人事管理、档案管理、网络考试、进销存管理等系统作为选题,除非此类系统有一定的实际应用背景。④当选题不足时,可以选择摸拟一些常用软件如聊天类、防火墙、浏览器、写字板、简单游戏、简单小工具等作为选题,通过不同的开发技术来实现这些软件的功能。⑤适当控制理论型选题,加大工程型、应用型选题的比例。地方院校既然以培养应用型人才为目标,毕业设计选题就应该加大工程型、应用型选题的比例,一般要求达到70%以上。⑥选题初定后,毕业设计领导小组应对学生选题进行汇总和、统计,尽可能控制选题重复的现象,对重复选题进行重新选题。⑦重视开题报告的审定。通过开题报告可以对学生设计目标和设计路线进行分析,以确定选题设计的难易度和工作量,判断学生能否按时完成设计任务,以避免学生无法完成设计任务。⑧选题确定后,应该原则上不允许学生更换选题。确实需要更换选题的,毕业设计工作小组应该严格把关。 2.2 毕业设计过程指导的管理加强对设计过程的管理,是提高设计质量的保障,可以从以下几方面考虑:①加强与学生对设计的沟通,建立可靠的沟通方式,定期监控学生的设计过程。学生在设计期间可能在校外实习和找工作,应建立制度规定学生定期通过电话或E_Mail向导师汇报设计过程。②加强对学生毕业设计过程中需求分析的质量监控。需求分析决定设计的技术路线,绝大多数毕业设计质量不高的原因就是需求分析没有仔细深入,常常是凭空虚拟。建议指导导师对学生的需求分析单独审核,需求分析可以作为毕业设计管理的一个单独环节加以管理,只有审核通过后方可进行下一步的设计。③加强对学生毕业论文第一稿的质量监控。论文第一稿体现了整个毕业论文的框架,由于大多数学生对论文写作方法不熟悉,不会组织论文内容,指导老师应该多指导学生学会论文的组织,突击论文重点描述的内容和写作方法。④设计技术路线在一般情况下,学生可以通过参考文献获取,也可以通过指导导师对学生的技术应用进行指导。⑤加强对指导教师的培养,有计划地派遣指导教师利用暑假到企业进行进修,多了解企业的需求和开发技术。 2.3 毕业设计时间的保证由于计算机类专业毕业设计一般要求较长的时间,建议毕业设计的工作从第六个学期末开始。在第六个学期末进行选题,利用一个暑假进行参考文献的阅读,在第七个学期初开始进行开题,然后进行需求分析,学生利用一个学期在导师的指导下完成需求分析、技术路线和总体设计的设计,在第七个学期末毕业设计总体框架就基本形成。学生在第八个学期在校外进行实习或找工作过程中,只需要完成详细设计即可,从而保障了设计的时间和质量。 2.4 毕业设计评价的管理计算机类专业的毕业设计的评价,应该包括对设计的评价和对论文写作水平的评价,应该分别建设两个评价体系:①建议对设计的评价主要从选题的科学性、技术设计路线的选择、需求分析的能力、设计目标的实现来综合评价,并细化评价指标。对设计的评价主要是通过设计答辩过程来实现,应该认真组织答辩过程。②建议对论文质量的评价应该从文题相符、论文的结构、表达的能力、用语的科学性和格式方面来综合评价,并细化评价指标。对论文的评价主要是通过评阅教师对学生论文的仔细评阅来实现。③对毕业设计与论文的综合评价,需要综合设计的评价和论文和评价。由于地方院校培养的是应用型高级人才,强调学生的实践能力,建议在毕业设计与论文的综合评价中,设计的评价和论文质量的评价的比例控制为6:4。 3小结 提高地方院校毕业设计和毕业论文的质量是人才培养和教学改革永恒的课题,同时也是学生通过大学四年本科学习后的知识总结和对人才培养目标是否实现的评价。通过探索和研究毕业设计管理来提高毕业设计的质量是非常有意义的,希望更多的地方院校计算机类专业教学管理人员共同参加对毕业设计管理的探讨,以实现提高毕业设计质量的目标。 计算机专业本科毕业论文:计算机专业本科毕业设计的思考 摘要: 毕业设计是高校教学中重要的实践性教学环节之一。但是当前计算机专业的毕业设计中存在选题不科学,管理不规范等问题。作者在分析这些问题的基础上,提出了根据学生的实际情况确定毕业设计的题目,使用软件工程的思想指导毕业设计的全过程,较好地解决了这些问题。 关键词: 计算机;毕业设计;软件工程 1毕业设计的目的 毕业设计是高校教学中重要的实践性教学环节之一,是对学生四年学习的专业知识和研究能力,自学能力以及各种综合能力的检验。通过毕业设计的形式,可以使学生在综合能力,治学方法等方面得到锻炼,使之进一步理解所学专业知识,扩大知识面[1]。因此,毕业设计是高等教育中培养学生综合运用所学理论知识和技能,解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学力层次的重要依据。是考察学生是否能够将课堂知识转化为实践技术,灵活运用所学知识的手段。 计算机是一门实践性很强的专业,因此,计算机专业的毕业设计更加强调理论与实践的结合。毕业设计的主要目的是:培养学生综合运用所学的基础知识,独立解决一般的计算机应用问题的能力,使学生受到一次计算机应用人员所必须具备的基本能力的训练,也使学生在思想作风、学习毅力和工作作风上受到一次良好的锻炼[2]。 2毕业设计中存在的问题 先来看一个毕业设计的例子:教师A根据自己的教学科研情况确定毕业设计题目为使用C语言设计一个自动机演示系统。他指导的学生B已经找好工作,毕业后将到一家网络公司工作,进行电子商务网站的设计与开发。学生B提出能否将毕业设计题目换成网站开发相关的内容,教师A不同意。学生B就开始按照自己的理解,进行相关代码的开发。等编码工作完成后,学生B将编码情况向教师A汇报,教师A对学生的设计进行审查,并指出存在的问题。学生B对各个模块的设计及实现进行微调。然后开始毕业论文的写作及答辩准备工作。等到进行答辩时才会第三次露面。 这是一个典型的失败的毕业设计,主要存在几个方面的问题。 2.1 在确定毕业设计题目时,指导教师只是根据自己的教学科研情况指定题目,不考虑学生的实际情况,学生只能被动地适应老师的要求。 2.2 老师只关心毕业设计的完成情况,不进行有效的指导。毕业设计完全变成了学生独自的行为,指导老师不参与毕业设计的过程,也就无法了解到学生在毕业设计中遇到的问题。学生只向指导教师提交最终的代码和毕业论文,而学生是如何完成代码和论文的,指导教师无法了解。这样会产生各种问题,如从网上下载代码,抄袭别人的论文等。这样的毕业设计并不能有效地提高学生的水平,对学校的声誉也将造成恶劣的影响。 2.3 重代码轻文档。由于学生只提交最终代码和毕业论文,容易造成学生不严格遵循软件开发的工程方法,只重视编码,忽略需求分析。在了解项目内容后,在软件开发中跨越了概要设计、详细设计、模块设计,直接进行编码。这种无序的软件开发方法的直接后果就是开发效率低下,代码复用性差,并导致系统最后可集成性差。这样的毕业设计和学生的即兴编程没有区别,对提高学生走向工作岗位的适应能力,毫无帮助可言。 反之,在指导毕业设计的过程中片面地强调软件工程理论,把学生的毕业设计完全变成相关文档的书写过程,而不考虑相关编程技术和技巧的训练也是不正确的。 作者针对计算机专业毕业设计中存在的上述问题,进行了认真的思考,提出了自己的一些想法。 3根据学生的情况确定毕业设计题目 确定好的题目是学生高质量完成毕业设计的基础[3]。毕业设计安排在大学四年级的第二个学期,这时大部分学生已经确定了毕业后的工作意向,并且临近毕业,学生很难专心在学习上。如果毕业设计的题目和他以后的工作学习没有多大关系,学生往往会抱着应付的态度,完成任务就可以了,不能起到很好的效果。 而如果题目合适,毕业设计可以看作是学生工作前的一次岗前培训,那学生的热情和积极性当然是不一样的。因此一定要根据学生的实际情况设计合适的题目。 如果学生下一步将攻读硕士研究生,那么他的首要任务就是夯实基础,为下一步的学习做好准备,因此毕业设计的题目应该偏重于理论研究。 如果学生毕业后将到大型企业工作,要重点指导学生学习如何使用软件工程的理论进行规范的软件开发,并设法提高学生的团队意识和合作精神,以适应日后的工作环境。如果毕业后将到小型企业工作,则应该重点加强学生独立解决问题的能力以及编程的技巧和技术的培养。 另一方面,计算机专业毕业设计的题目往往局限于算法设计或数据管理等有限的几个方面。而针对目前社会上需求强烈的手机应用,网络游戏等却较少涉及。但其实如果学生具有了这些方面的工作经验,对他们毕业后的工作很有意义的,同时也是学生很感兴趣的研究方向。应该勇于在这些方面进行尝试。 总之,确定毕业设计的题目应该是指导教师和学生互动的结果,根据学生的情况和兴趣设计合适的题目是一个成功毕业设计的基础。 4毕业设计过程中指导 确定了毕业设计的题目后,就正式进入了毕业设计阶段。学生在毕业设计中遇到的困难主要来自两个方面:①技术上的困难,例如算法的实现,数据结构的设计等。②过程上的困难,例如进度的控制,团队成员间的合作与协调等。 传统上,老师更多的是对学生进行技术上的指导,帮助学生将系统的框架建立起来,甚至将重要的数据结构设计好,学生要做的就是进一步的细化设计,编码完成整个系统的实现。 但其实经过大学四年的学习,学生应该已经具有自己独立完成一个模块甚至是整个系统的设计和实现的能力。即使在实现的过程中,遇到了一定的困难,也应该鼓励学生通过上网搜索等方法独立解决问题。 学生真正缺乏的是实际的工作经验和团队合作理念。因此应该在这些方面加强指导。因此,毕业设计的指导应该主要关注如下几个方面: 4.1 重点指导学生进行良好的系统设计,特别是模块间的接口设计让一个好学生独立完成一个小的系统的设计并不困难,但让多个好学生共同完成一个中型系统的设计就非常困难了。学生往往没有相互合作完成一个项目的经验,甚至不知道模块接口为何物。但这又是学生毕业后,在实际的工作中经常遇到的非常重要的问题。因此,一定要将毕业设计的题目划分成多个有一定耦合性的模块,分配给多个学生,并指导学生自己进行模块接口的设计,让他们接受这方面的锻炼。 4.2 软件工程在毕业设计中的运用软件工程(Software Engineering)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。从软件工程的角度去指导学生进行毕业设计,使学生认识到软件工程在系统开发过程中的价值。 单打独斗惯了的学生,拿到一个题目后,喜欢马上进行代码的编写,遇到问题后推倒前面的设计,重新开始新一轮的编码。对于很简单的题目这样做当然能够完成任务,但对于真正的大型项目,这种方法显然好、是不行的。 按照软件工程思想,软件开发的过程分为需求分析、程序设计、代码实现,软件测试和软件维护几个阶段[4]。只有认真完成了前面的阶段的工作后,才能开始下一个阶段的工作。例如要进行编码,就必须先进行需求分析和概要设计,对系统的方方面面可能遇到的问题,都进行了充分的分析之后,才能够开始。 毕业设计可以将所学到的软件工程的知识进行实践,了解真正公司化的多人协助的软件开发过程,从而为毕业后的工作打下坚实的基础。与软件工程的几个步骤相对应,可以将整个毕业设计分成几个阶段,确定每个阶段的目标和任务。指导教师分别检查每个阶段的完成情况,全程参与学生的毕业设计。 4.3 重视系统的测试工作测试是计算机程序设计的一个重要环节。但以前的毕业设计对此往往缺乏重视。学生完成了代码设计后,进行一次简单的试运行,如果没有大的问题,就认为系统设计完成了。反正在毕业答辩的时候,也不要求运行程序,即使有不完善的地方也不会被发现。 这种做法是非常不正确的,对培养学生严谨的工作态度是非常不利的。如果老师不进行强调,学生认为测试是可有可无的,他以后工作中,就会更加不重视测试工作,软件的质量将不能得到保证。因此,必须留出一到两周的时间进行系统的测试。 5总结 本文结合作者多年指导毕业设计的经验,提出了计算机专业本科毕业设计过程中可能遇到的一些问题,并提出了一些意见和建议。 重点强调了根据学生的实际情况选择毕业设计题目的重要性。然后又分析了毕业设计过程中经常会遇到的几个问题:注重系统设计的指导,技术性的问题让学生独立解决;强调软件工程在毕业设计中的指导作用;重视测试在系统开发中的意义。作者多年指导毕业设计的经验表明,通过这些方法的运用,使学生通过毕业设计学到了更多工作中有用的知识,提高了毕业设计的价值。 计算机专业本科毕业论文:一种计算机专业本科毕业设计指导方法 摘 要:毕业设计一直是本科阶段必不可少的教学环节,是对毕业生多年来学习效果的综合检测手段。但是由于计算机专业特点:理论、动手能力都有要求,增加了毕业设计的难度,另外由于毕业生需要找工作考研等也造成了毕业时间紧张的问题,影响毕业设计的效果。本文提出一种指导方法有效克服以上问题提升毕业设计的质量。 关键词:毕业设计;培养方法;计算机专业 1 引言 毕业设计一直是本科阶段必不可少的教学环节,是对毕业生多年来学习效果的综合检测手段。学生针对兴趣方向,综合运用本专业理论和技术,对实际的问题提出解决方案及相关技术手段。 毕业设计相当于一般高等学校的毕业论文。目的是总结检查学生在校期间的学习成果,是评定毕业成绩的重要依据;同时,通过毕业设计,也使学生对某一课题作专门深入系统的研究,巩固、扩大、加深已有知识,培养综合运用已有知识独立解决问题的能力。毕业设计也是学生走上国家建设岗位前的一次重要的实习。[1] 通过多年的指导过程发现计算机专业毕业设计存在以下问题: ⑴学生综合能力不足,无法将所学知识综合应用,影响毕业设计的效果。 ⑵有效时间不够,由于所有毕业生面临找工作及考研等问题,导致其大部分时间用在其他方面。 ⑶部分学生态度不够认真,常以突击方式应对毕业设计。 ⑷部分学生存在抄袭的情况。 毕业设计是重要的考核环节,所以需制定合理方案有效解决以上问题。 2 解决方案 2.1 兴趣性选题:针对不同学生,设计不同毕业设计题目 部分同学喜欢网络购物,对于不同的购物网站都有了解,针对这样的同学可以给出网站设计、页面美工设计等题目。部分同学对于游戏比较有兴趣,针对此类同学可以设计简单游戏类的题目。部分同学喜欢玩智能移动设备,那么可以设计安卓系列软件的开发题目。部分同学对赛车比较感兴趣,可以设计嵌入式芯片的赛车制作类型的题目。 2.2 做好时间调配工作 对于找工作的同学要考察其找工作的集中时间,如果是秋季那么对毕业设计的影响不大,如果是春季那么可以再秋季学期末安排学生毕业设计的任务,让其在假期时间完成一部分相关的毕业设计工作。对于考研的同学,应把设计的时间尽量留在春季学期。对于有实习任务的同学,可以建议其选题尽量和实习单位的项目一致,这样能节省时间。 2.3 严格做好阶段验收考核工作 在以上时间分配的基础上,做好考核工作,要求不同学生在有效的工作时间里做好阶段性任务并提交,由教师认真考核其工作的成果。对于问题及时提出改进意见,不要使学生过长时间没有监督,最后使工作集中在毕业设计后期完成,导致效果不佳。 2.4 做好学生心理疏导工作 部分同学由于就业、考研等压力导致情绪低落无法正常进行毕业设计工作,应该多与学生沟通,疏导其消极情绪,使其能够并行处理多项工作任务。 3 结论 针对毕业设计完成效果不佳的问题提出了一些解决方案并进行了实验:3名同学全部顺利通过答辩,2人获得优秀。对于新形成的问题应该继续的研究其解决方案提高毕业设计的效果。 计算机专业本科毕业论文:计算机专业本科毕业设计的教学与改革 毕业设计教学是提高和检验计算机专业本科生实践及程序设计能力的重要手段之一,但在毕业设计教学过程中,学生普遍只注重毕业设计的结果而不重视毕业设计过程中相关知识的学习及应用,设计质量不理想。针对计算机专业毕业设计中存在的问题进行探索,提出改革毕业设计论文教学工作的建议。 1 引言 计算机专业本科毕业设计教学是考查学生程序设计及系统开发能力的重要手段之一[1],可以培养学生求实创新的科学态度、独立分析问题及解决问题的能力;是对大学生专业素质和实践能力培养的综合检验,也是衡量学生专业综合水平的重要教学实践环节。然而目前高校计算机专业毕业设计教学质量下滑严重[2],教师论文指导工作也面临许多困难,甚至很多高校把毕业设计改革的焦点放在毕业设计是否应该存在和废除问题上。如何加强和改革大学毕业设计教学工作已迫在眉睫,找出问题的根源,积极探索并解决问题是当务之急。 2 存在的问题 笔者近8年来主要指导计算机专业本科毕业设计教学工作,认为毕业设计所存在的问题与学生、指导教师及学校所提供的环境及管理方式均有关联。 2.1 学生方面的问题 1)科研意识淡薄,理论水平不高,选题盲目,设计目标不明确。学生在毕业设计阶段缺乏基本的科研能力[3-4],如计算机专业的本科毕业设计学生往往不知从何处及如何去查阅系统设计所需资料,在众多的资料中也不知如何有效地阅读及参考相应的资料,甚至对于目前较为流行的系统设计工具及开发语言等更专业性的问题,更是知之甚少;总是按照规定的模式按部就班地进行设计,很少去思考“为什么要这样做”“可否换个角度去做”,不善于发现并解决问题,缺乏创新能力。 在多年的毕业设计论文指导过程中,笔者还发现很多学生不会应用学过的理论和知识点,如无法规范地画出软件设计流程图,论文中流程图画得五花八门。笔者经过与他们详细的交流得知,主要原因在于学生做软件系统开发时缺乏有效的设计,基本上就是学习了开发环境的使用,熟悉了部分代码开发工具如JAVA、VC++等,就开始进行系统设计,设计完成后开始写毕业论文,在毕业论文中再按软件开发流程来介绍毕业设计课题或项目的开发过程。由此画出的流程图基本上就是功能图,而学生对功能图的描述比较随意,所以画出的流程图极不规范。还有一个明显的现象,就是学生在毕设过程中对数据库的设计也是非常随意,不知数据的规范化,无法运用数据之间的联系,一般也就是设计简单的独立的几张数据表,然后运用开发环境对其进行简单的增、删、改操作,对理论课程的教学内容的使用缺乏应有的专业能力。 学生选题时,通常根据学院教师上传的毕业设计课题作为参考,由于高校系统开放的选题时间有限,加上对论文的选题背景缺乏一定的了解,很多学生最后只是根据自己所熟悉的教师来选定毕设课题,这种毫无目的的选题方式必然会给毕业设计带来很大的被动与压力。 在毕业设计过程中学生往往还把大部分精力放在了熟悉使用开发环境的工作中,而对于软件项目开发的其他过程,如项目调研、项目系统设计等环节不重视,甚至不考虑,设计目标不明确。这样在整个毕业设计的过程中包括论文写作、团队合作及沟通能力达不到毕业设计的目标要求。 2)论文写作程序混乱,抄袭严重。论文写作程序首先是确定选题,查阅资料并掌握相关基础后撰写开题报告,之后进行项目设计,待设计结束后完成毕设初稿并修改定稿。但笔者在毕业设计指导过程中往往发现这样一个奇怪的现象,部分学生总是在毕设最后阶段将毕业论文和开题报告一起上交,也就是说开题报告和毕业论文的书写时间是一致的,这也就从侧面反映出学生并没有掌握毕设的基本流程。且论文抄袭现象严重,如人事管理系统、学生管理系统等这些毕设课题,在参考书籍中可以找到类似系统的实现方法,甚至可以在网上找到类似的源代码,学生把界面稍微换一换,就成了自己做的系统,大篇幅地抄袭他人的研究成果,稍加修改就变成了自己的论文。 3)就业压力大,投入时间少。当前高校扩招严重,计算机专业毕业生人数急剧增加,就业成了毕业生严重的心里负担,各招聘单位每年在大四上学期就开始大范围地招聘,这对于即将毕业的大学生来说是个难得的就业机会,于是他们对各种招聘会跃跃欲试,基本都忙碌于各招聘会之间。除此之外,毕设时间与各高校考研初试、复试时间也相互重合,如此一来,多数学生在毕业设计环节上投入的精力甚微。 2.2 指导教师的问题 计算机专业毕业设计的课题根据学科性质主要分为两大类,一类是科学研究型课题,体现计算机基础理论与核心技术的创新性,主要培养学生计算思维能力和算法设计与分析能力;第二类是工程应用型课题,培养学生程序设计与实现能力及计算机系统的认知、分析、开发与应用能力。但每一年学院毕业设计选题内容大多是相似或相同的,部分指导教师也都存在这样一种心理,认为学生的科研能力非常薄弱,于是在自己所负责的教研及科研项目中也很少让学生参与;负责毕设相关指导任务的各位教师,大部分又同时担负着繁重的教学及科研任务,这样一来,指导毕业设计的精力和时间就不是很充沛。这些原因都可导致学生实践及科研能力得不到有效锻炼,毕业设计教学效果当然就很不理想。 2.3 毕设实验设备不足,没有良好的实习基地 学院的毕设实验平台设备少,学生多,且设备不能及时更新,毕设管理人员很难对学生的实验过程进行有效的监督,学生的实践能力普遍欠缺,这些都直接导致毕设学生计算机系统开发平台运用能力差。且有些实验设备比较简单,主要以验证性操作为主,缺乏综合设计实验的探索性分析。 2.4 毕业设计开设时间不合理,模式单一,管理不到位 绝大部分高校均将毕设时间安排在本科生教学计划的第八学期,而这样的时间安排恰好又与就业、考研冲突,学生对毕设投入的精力少;且毕业论文基本上还停留在如何教学生写论文的基本模式上,很多学生对自己所做毕业设计课题根本不感兴趣,毕业论文质量差,论文模式单一无创新。由于答辩人数众多且答辩时间短,毕业论文答辩工作也难以高质量地完成,答辩基本上停留在基本形式上,毕设监督的力度缺乏,无明确的考核标准,约束力度小。 3 提升毕业设计质量的对策 笔者根据以上分析的毕业设计教学过程中所存在的种种问题,给出改善计算机专业本科毕业设计教学的几点参考建议。 3.1 更改毕业设计教学时间 我国高校的毕业设计工作大多数在第八学期完成,而毕业设计恰恰又是综合性及层次性最高的重要教学实践环节,很难用一个学期完成。国外的一些大学将毕业设计实践安排在整个大学就读期间完成[3,5],以学分制为主,通过大学4年的学习可到工厂、企业等各处实习,并最终上交毕业报告。可借鉴并参考国外的经验,提前开设毕设相关指导课程,并作为必修课程,让学生掌握毕设的相关程序和写作格式等,有充分的时间和基础准备毕业设计论文。 3.2 认真做好毕业设计选题及分配任务 毕业设计指导教师的选题要注重理论教学性、研究创新性和生产实用性,大学生往往对与生活生产实际相结合的课程有着浓厚的学习兴趣,由此可激发出他们的学习爱好,促使他们自己主动去学而不是被动接受。笔者调差显示,学生愿意选择应用性课题的主动性显著地高于其他类型的选题,这就反应出毕设论文选题应该最大可能地接近生产及生活实际。作为指导教师,选题要透射出教学实质,既要重点强调原有知识,承上启下,又要注重所学知识的连贯性及一致性,这样可帮助学生更深层次地吸收知识,从而更好更快地得到提升。指导教师在毕设任务分工中要充分考虑学生之间的差异,而学生之间的差异性主要体现在理论知识的掌握程度和实践动手能力等方面,所以教师对于选题的准备要具有层次性,按课题的难易度合理地对不同层次学生进行分工。若将较为简单的选题分配给能力较强的学生,他们往往能提前完成毕设内容,无法充分发挥自身的科研水平;若将较难的课题分配给能力较差学生,则会使学生感到极大的压力,觉得设计不知从何做起,指导教师碰到如此情形也不得不花费大量的精力指导,使以学生自学为主的毕设拘泥于形式,得不到预期的效果。这就要求教师按照学生的能力水平合理地安排课题分工,最大可能地接近学生实际水平,促进他们的学习欲望,激发自主解决实践问题的能力。 3.3 加强指导教师的理论知识和实践经验 毕业设计既涉及理论知识又涉及实际操作技能。因此,指导教师既要能从理论上指导,又能给予实践上的帮助。学院可为专业教师提供与企业合作的平台,教师参与企业项目,或到软件企业进行培训,增强实践经验;同时学院也可聘请企业有经验的工程师作为指导教师,从两个方面共同增强指导教师的实际指导能力。 3.4 积极加强与企业及实习基地的合作,寻求更好的毕设指导方式 当代企业对计算机专业毕业生的要求较为实际,既要求有理论基础又要求有动手能力和实践经验,若毕业生没有相关的实践或培训的经历,在工作中会遭受很大的压力且难以满足工作性质需要,往往出现企业招不到合适人才而学生又难以找到合适工作的两难状况。 学校的教学主要侧重于基本概念、基本理论以及基本算法的教学。现在的企业和实习基地针对当今大学生普遍存在的眼高手低、动手能力差等问题,可提出具体实训的培训方式。企业和实习基地可以项目开发环境的熟练使用为目的,对程序代码的使用为方式,培训计算机专业学生的工作能力。但实习基地偏重应用,对软件开发的相关思想、方法、理论的指导较少,很多学生在实习结束后,虽然能熟练地操作开发环境,运用相关的代码,但是很难独立地做出完整的项目。 学院可根据上述具体情况积极探讨与企业和实习基地的合作,以理论教学为主,以实习基地为辅,将毕业设计的课题实施过程的指导工作交由企业和实习基地,并进行相应的成绩考核。而毕业设计任务的分配及论文的指导工作则由本院指导教师继续承担,也进行相应的考核,最后可将两部分考核成绩综合在一起作为学生毕业设计的总成绩。这样,学生既可利用毕业设计的时间段到企业进行项目实训,又可在特定的专业方向上进行深入学习。 3.5 加强毕业设计各环节的监督力度 学院可考虑成立专门的毕设指导委员会,成员主要由学院领导、各系主任及中青年骨干教师组成。毕设指导委员会主要根据毕设教学的实际状况,制定相关的管理制度,负责监督毕设的整体过程。并以各系教研室为单位进一步成立毕设指导小组,负责毕设教学内容的具体执行。 学院还可在毕业设计期间采用动态管理的方式指导毕业设计工作,组织毕业设计前的动员工作并组织参加毕业设计的全体教师认真学习有关毕业设计要求的文件、学生完成毕业设计选题工作,要求指导教师与学生之间进行课题讨论及任务分配,这样学生可以熟悉课题并提前做好相关准备;要求学生做好开题报告,合理安排好毕业实习;到毕设中期阶段,学院应组织毕业设计阶段性成果检查,及时了解并检查各课题任务完成进度,积极解决毕业设计教学工作中存在的问题。毕业答辩时应成立答辩委员会,采取指导教师现场回避等原则。答辩结束后,由答辩委员会对每位学生的答辩成绩进行综合评审,对于部分较差者可实行“二次答辩”,以提升毕业设计的质量。 4 结束语 大学本科计算机专业毕业设计教学工作质量的提升,主要由学生、指导教师和学院教学环境的整体配合与协作才能完成。有效的毕业设计教学改革可大大提高计算机专业毕业生的专业素质,促进能力的培养及提高毕业论文的研究水平,改善学生学习的主动性,进一步培养学生的实践和团队合作能力。但毕设的改革仍存在一些问题,如校外实训基地对毕业设计工作的整体把握能力较弱、对论文的规范性要求及课题的科学性重视不够等问题,今后的毕业设计改革任务还很艰巨。 计算机专业本科毕业论文:基于极限编程的计算机专业本科毕业设计模式 近年来,大多数高校计算机专业毕业生的专业素质跟不上时展的步伐,在工作中综合运用所学知识解决实际问题的能力达不到要求。本文从传统方式下计算机专业毕业设计存在的问题出发,提出了基于极限编程的计算机专业本科毕业设计模式,并对该模式进行了教学实践研究。 极限编程 毕业设计 教学实践 一、前言 近年来,尽管大学本科毕业生的数量在大幅度增长,但质量却并不令人满意。很多毕业生在工作中只能做一些基础性和辅助性的工作,无法成为单位的主要科技力量。大学毕业生质量滑坡的原因虽然是多方面的,但从本科教育的角度来看,就是我们培养的学生走向社会后,综合解决实际问题的能力达不到要求。 计算机专业毕业设计是本科教学中的最后一个环节,对于训练学生综合运动所学的理论知识与实践技能分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新能力和初步科研能力的起着至关重要的作用。 二、传统方式下计算机毕业设计存在的主要问题 从某种角度上来说,本科毕业设计是一扇窗口,其成果是对计算机专业本科教学质量的全面综合检验,同时也是用人单位选拔人才的重要依据之一。近年来,由于扩招以后师生比例过低以及教育观念的改变,目前很多高校本科毕业设计存在着不少问题,毕业设计的作用正在逐渐减弱,毕业设计的质量呈逐年下滑的趋势,已引起了教育专家的广泛关注。由于计算机技术的发展速度最快,相比之下,计算机专业毕业设计的问题就更为突出。 1.流于形式,不能有效提高学生的综合实践能力,达不到预期效果 多年来的实践表明,每届学生在进行毕业设计的时总是虎头蛇尾,过程平淡甚至经常出现消极状态。 通过考查我们了解到计算机专业的学生对毕业设计是既期待,又担心。期待是因为希望过毕业设计提高和锻炼自己综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,真正体验一次做项目经理或数字蓝领的感觉,担心的是怕答辩过不了关。然而,当毕业设计真正进入实质性阶段后,各种问题就开始慢慢出现,而且越来越多,工作进度缓慢,偶尔还会出现一两个星期都没有任何进展的情况。于是,学生们的情绪便立刻降到了低谷。然后便慢慢转入一种消极被动的状态。当答辩时间越来越近时,学生们便开始慌乱起来,便着手思考如果过关的问题,普遍的做法是草草弄个系统应付交差,答辩能勉强通过即可。因此,很我学生虽然参加了毕业设计,但动手实践能力并没有实质性的提高。 2.理念陈旧,闭门造车 目前,大多数高校计算机专业毕业生的专业知识和技能跟不上时代的要求,与社会对计算机软件开发人员专业素质的要求脱节的现象十分严重。近几来,许多高校在毕业设计宏观管理方面上取得不少的成果,但在毕业设计教学模式与前沿技术和先进理念相结合方面所做的研究还十分有限。 近年来,软件工程领域产生了许多新的方法和技术,包括:敏捷软件开发(Agile Software Development)、极限编程(eXtreme Programming,XP)、测试驱动的开发(Test-Driven Development,TDD)、面向Agent的软件开发(Agent-Oriented Development)、面向方面的编程(Aspect-Oriented Programming,AOP)、模型驱动体系结构(Model-Driven Architecture,MDA)等。与传统的软件工程方法相比较,这些方法和技术为软件工程实践提供了新的思路,已在许多软件工程实践中取得了积极的效果。 然而,多年以来,传统的软件开发理念和技术一直是高校计算机专业本科毕业设计的主流。很多先进的理念和技术学生们都没有接触过,毕业后根本无法适应新工作的需要。 3.能力强的学生不易体现优势,能力弱的学生难以完成任务 随着信息时代的到来和计算机软、硬件技术的飞速发展,信息技术的应用已渗透到各行各业,软件开发平台、软件工程方法和应用系统规模随着时代的发展不断升级。传统的以“单打独斗”为主的毕业设计模式对于强、弱两极学生的影响尤其明显。 对于动手能力强的学生来说,虽然能够顺利完成任务,但由于没有形成团队,仅靠一个人的力量难以开发出符合社会要求、能够投入实际应用、具有一定规模的应用系统,再强的能力得不到充分的体现。而对于能力弱的学生来说,要独立承担一个毕业设计选题又确实非常困难,必须依靠他人的帮助才能勉强交差,由于这种帮助纯属义务,帮助者与被帮助者之间既没有共同的责任,也没有明确的目标,无法形成正式的合作关系。当施助者因为各种原因无法继续帮助受助者按部就班地完成任务时,部分同学为了过关就开始铤而走险——弄虚作假。 4.选题的时代性不强,实用价值不高,不利于培养学生的创造性思维能力 很多老师多年来的选题都一直是那几个,跟不上时代的脉搏,不能充分体现实用价值。一些老师明确表示:“学生做能得出这些选题就不错了,不敢搞什么新花样”。 计算机专业本科学生做毕业设计属于研究与设计方面的工作,就像我们的老师做课题,应该具有时代特征和一定的实用价值,这样才能体现研究的必要性和研究价值。不仅如此,学生做毕业设计的选题还要与面向能力的复合型、应用型人才的培养目标相结合。所以,如何结合社会对软件人员专业素质的要求,设计出更多更好的有利于培养学生创造性思维能力的选题,从整体上提高毕业设计选题的质量,也将成为毕业设计教学实践改革的重点之一。 5.答辩与评价机制不完善 传统方式下的计算机专业本科毕业设计答辩及成绩考核有两个较为突出的弊端。一个是答辩主要由学生的讲解和老师的提问两个环节组成,这种考核评价方式不仅过于简单,而且容易造成答辩走过场,不能全面考核学生综合应用专业知识分析解决问题和管理、协调工作等方面的能力。另一个是考核只局限于个人成绩,而在现实工作中,单人单干软件开发的模式无论从工作量还是从技术能力的角度来说都不能适应社会的需求,团队开发模式才是必然的结果。因此,学生毕业设计成绩的考核应该除了个人成绩以外,还应该包括集体成绩。 计算机专业本科毕业论文:计算机专业本科毕业设计中问题与对策探讨 摘 要:毕业设计是高校本科教育中的重要实践环节,在本科生培养具有重要的意义。分析了计算机专业毕业设计质量下降的原因,分别从设计选题、时间安排、过程监督、校企联合培养、教学内容改革以及毕业设计成绩评价等几个方面提出了应对措施。 关键词:毕业设计;计算机专业;存在问题;应对措施 本科毕业设计是高等学校本科教育中的重要实践教学环节,是高校人才培养计划中的一个重要组成部分[1] 。毕业设计是毕业生针对某一课题进行的有创见性的科研结果,是撰写学士学位论文的基础。计算机专业毕业设计的目的主要有两个:一是培养学生严肃的科学态度和求实的工作作风[2] ;二是培养学生综合运用所学的理论知识和基本技能,独立分析和解决计算机在工程应用中遇到问题的能力。毕业设计是对所学习理论知识的升华与提高,并应用到实践的一个过程,也是对大学生本科教育的一个综合检验,在人才培养方面具有非常重要的意义。 一、存在的问题 毕业设计是衡量高校教育质量和办学水平的一项重要评价内容。近年来,随着高校的大量扩招,师资力量严重不足;同时学生就业压力增加,找工作和考研占用了学生大量的时间和精力,毕业设计质量受到严重的影响[3-4],出现了一些亟待解决的问题。计算机专业毕业设计工具也不同程度地存在一些问题,具体表现在以下几个方面: (一)毕业设计选题不合理 毕业设计的选题是进行毕业设计的首要环节,也是涉及毕业设计质量的一个重要因素[5] 。目前,在计算机专业毕业设计题目的选题中存在着以下几个方面的问题:(1)题目毫无新意。计算机专业毕业设计题目很大一部分是信息管理系统的开发,如实验室管理系统、学生管理系统等,此类题目过多过烂,学生不想写,在网上随便搜索便可拿过来就成了毕业设计,以至于毕业设计成了走过场;(2)题目设置太大太复杂。在选题时没有对学生的能力进行准确定位,因而选择的题目过于复杂,类似于注册表监测软件开发、微型操作开发等,题目所涉及的知识相对本科生过于深奥,学生无从下手,最后只能是随便应付;(3)题目设置过于简单。有些课程设计的题目过于简单,工作量不足,没有达到毕业设计锻炼和提高学生动手能力的目的。 (二)毕业生就业与毕业设计的矛盾 毕业生就业时间一般是从大学第四学年上学期11月份开始并一直持续到下学期,而毕业设计时间则是整个下学期开始直到毕业前毕业答辩,时间上严重重合。当前就业形式是符合市场经济的“双向选择、自主择业”模式,使毕业生有更多的选择机会,同时也给毕业生带来了严峻的就业压力。由于毕业设计和就业同时进行以及就业的重要性,大学生普遍看重就业而忽视了毕业设计。一方面,毕业生需要搜寻各种就业信息,参加各式各样的毕业招聘会,精心备战每一次面试,根本无暇兼顾毕业设计;另一方面,由于计算机专业学生在校学习的是专业基础知识,和用人单位的要求有一定的差距,为了让学生尽早进入工作状态,用人单位一般要求毕业生到单位实习,因此这部分同学需要在校外单位作毕业设计,指导不便并且缺乏有效的管理,从而造成毕业设计质量的下降。 (三)毕业论文抄袭现象严重 毕业设计的时间通常是在第四学年下学期,此时部分同学工作已有着落,用人单位主要看重的是主要课程的成绩,因此认为毕业设计的好坏与自身就业无关,毕业设计只要能合格就行,从而忽视毕业设计环节,使得抄袭现象时有发生。另外,近年来社会诚信度的普遍下降使得高校也受到一定的影响,大学生诚信度严重缺失[6] ,一些学生干脆直接从互联网上下载别人的成果作为自己的毕业设计。 教师指导学生过多,毕业设计过程中监管不力,也是造成毕业设计抄袭增多的一个原因。高校的扩招使在校学生的人数急剧增加,而教师人数则变化不大,使得每名教师要指导十几个学生,精力不够无法对每个学生都面面俱到,使学生有了投机的可能。 另外,学校只看重就业率,缺乏对毕业设计的足够重视,也是造成毕业论文抄袭现象时有发生的一个重要原因。 (四)毕业论文答辩形式化 毕业论文答辩是毕业设计的最后一个环节,是对毕业设计质量的一个检验。由于在毕业设计的过程中缺乏有效的管理,造成毕业论文的质量达不到要求,造成了答辩过程流于形式,未达到真正的检验目的。此外,感情分普遍存在,造成了没有毕业论文不合格的现象,毕业论文做好做坏一个样,严重的挫伤了学生认真做毕业设计的积极性。 二、应对措施 针对本科毕业设计过程中存在的问题,结合近年来的指导经验,提出以下几点建议: (一)合理选择毕业设计题目 毕业设计选题要有实际的应用意义,尤其是计算机专业,选题范围较为广泛,容易产生一些假、大、空的题目。因此在选题时应尽量从毕业生的就业背景出发,结合四年来所学习的主要课程,选择具有实际应用价值和明确工程背景的题目作为毕业设计题目,这样不但可以提高学生进行毕业设计的积极性,而且可以达到学以致用的目的。 学生对毕业设计的兴趣度是能否高质量完成设计的一个重要原因。目前常用的选题方式是教师统一拟定了很多题目,然后由学生被动的选择,这在很大程度上限制了学生的积极性和创造性。应鼓励学生立足于生产实际中的问题或学科领域中的前沿问题,提出新颖的毕业设计题目。在选题时应加强学生和教师的沟通,可以先由学生提出感兴趣的题目,教师对其中有创意的课题进行提炼和丰富,然后师生双方就课题的研究意义、研究内容、技术路线和研究目标进行交流探讨,最后由教师根据毕业设计要求设置合适的工作量和难易程度。 (二)毕业设计与就业矛盾的解决 针对毕业设计与就业之间的矛盾,可从以下几方面着手,解决毕业设计与就业之间的冲突。 1.错开毕业设计与就业时间。毕业设计与就业之间的主要冲突在于时间上的重叠,因此可以考虑调整专业的教学计划,错开毕业设计时间。例如,安徽理工大学计算机学院就采取了第四学年上学期安排了专业课程设计,其题目安排与毕业设计相近但工作量有所降低,是对毕业设计的一个预演。通过专业课程设计的学习,使学生对如何进行毕业设计有了初步了解,积累了一定的动手经验,因此在进行毕业设计时可以在较短的时间内完成设计任务,从而避免与就业的冲突。 2.以校企联合的形式培养学生的适应能力。用人单位之所以要求毕业生到单位实习,是因为毕业生动手能力差,缺乏实践,可以采用校企联合培养的方式来提高学生的动手能力和适应能力。计算机专业的毕业生,通过大学四年的学习,已经掌握了较为丰富的理论知识,所欠缺就是实践动手能力。可以通过学校,针对不同的专业方向联系几个固定的企业作为实习基地,这样既可以提高学生的动手能力,又可以统一地安排实习时间,保障了学生有充足的时间用于毕业设计。近年来,安徽理工大学计算机学院通过在无锡、苏州等地建立了校外实习基地,不但有效地保证了毕业设计的质量,而且很大程度了提高了毕业生的就业率。 3.教学内容改革。计算机软硬件发展速度日新月异,而计算机课程的教学内容则更新速度较慢。特别是计算机软件专业,开发软件的更新速度非常迅速,教学使用的软件远远滞后于公司所使用的软件。毕业生进入公司后还要进行二次学习,这也是用人单位一般要求毕业生到单位实习的主要原因。因此,应当根据不同的专业方向,明确人才培养的目标,对计算机专业的应用现状、发展趋势进行调研,合理安排课程的内容。 (三)扼制毕业设计抄袭现象的对策 根据10年来计算机专业毕业设计教学经验的总结,认为可以从以下几个方面着手,扼制甚至杜绝毕业设计抄袭现象的发生。 1.加强毕业设计过程中师生的交流。由于计算机专业的特殊性,不可能集中在一个教室进行指导,因此在毕业设计过程中,指导教师可以通过电子邮件和QQ进行指导,随时地掌握学生毕业设计的进程,防止抄袭现象的发生。另外,还应当定期举办讨论会,及时解决学生在毕业设计过程中所遇到的问题,平时学生也可以通过网络向指导教师请教。 2.加强学院对毕业设计的监督功能。学院应当定期或不定期地对毕业设计的进展和教师的指导情况进行抽查;在毕业设计答辩上实习一票否决制,即如果在答辩时发现有抄袭现象,直接定该生毕业答辩成绩不及格,同时追究指导教师的责任,以此来提高指导教师和学生对毕业设计的重视程度。 3.通过“大学生论文抄袭检测系统”检测是否存在抄袭现象。“大学生论文抄袭检测系统”是一种用于辅助高校检测检查大学生毕业论文是否存在抄袭等不端行为的软件,可以有效地提高大学生论文的质量。 (四)建立严格的毕业设计成绩评价体系 为了避免人情分或随意打分现象,毕业设计成绩评定需要建立严格的评价体系,最终的成绩应该综合指导教师、评阅小组、答辩委员会的意见后给出,同时还应考虑学生之间的互评。结合计算机专业的特点,可以开发毕业设计成绩评价系统实现评分的公正性。例如,在评阅小组预评阶段,由学生通过系统提交匿名论文,由系统随机分配给评阅小组成员,使评阅人不知道论文的指导教师和撰写学生,从而避免人情分。建立严格的成绩评价指标体系,每个阶段的评分标准可根据毕业设计成果、毕业论文质量、毕业设计态度、工作量、创造性指标、毕业答辩效果和外文翻译等在毕业设计中的重要程度设置不同的权重[7] ;最终的成绩则根据各个阶段的评分自动生成。 此外,为了进一步保障毕业设计成绩评价的公正性,在毕业设计答辩中应坚持以下几点:(1)在最终的答辩之前,学生在毕业设计中制作的软、硬件必须经过演示并通过答辩委员会的验收后,才能予以答辩;否则不予答辩,必须重新修改直到达到要求。(2)实习答辩小组教师随机分配制度,在答辩的前一天提前公布,并且采取指导教师回避制度。(3)坚持毕业设计复评制度,即建立由教授和退休老教师组成的毕业设计督查组,对最终的毕业设计成绩进行抽查,对毕业设计成绩评定起到有效地监督作用。 虽然目前计算机专业毕业设计中存在很多问题,但是只要仔细分析问题的形成原因,抓住问题的本质,通过高校管理部门和指导教师的共同努力,就能逐步解决这些问题,从而使计算机专业毕业设计的质量不断得到提高。 计算机专业本科毕业论文:新形势下对计算机专业本科毕业设计指导的研究 [摘 要] 本文总结笔者多年指导计算机专业本科学生毕业设计的时间工作,分析了毕业设计存在的主要问题,并给出了相关对策。实践证明这些对策效果良好。 [关键词] 计算机专业 毕业设计 本科 1.引言 毕业设计是高校教学中的重要的实践性的教学环节之一,学生在教师指导下通过完整的毕业设计各环节,可以提高专业素养和就业竞争力。教育部办公厅《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》中指出:“毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节,同时毕业设计(论文)的质量也是衡量教学水平,学生毕业与学位资格认证的重要依据。各类普通高等学校要进一步强化和完善毕业设计(论文)的规范化要求与管理,围绕选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节,制定明确的规范和标准”。近年来,随着大学生就业压力日趋增大,就业与毕业设计发生了严重冲突,学生忙于找工作,去单位实习,导致毕业设计质量下降,传统的学生在校、与指导教师面对面交流的管理方式越来越不适应当前形势。在这种情况下,毕业设计管理的信息化成为必然趋势,如何加强毕业设计的监督指导,提高毕业设计的质量是我们必须解决的问题。 2.毕业设计(论文)存在的主要问题 2.1 社会大环境影响 近些年,本科大规模扩招,导致生源素质下降,我们计算机系的三表学生就是如此,同时由于教育产业化本科生以前的小班上课变成大班上课,教学质量必然受到影响。每个指导教师要比以前指导更多的学生,教师负担很重。种种原因导致教学质量下降。 2.2 思想不重视 我们都知道,毕业设计阶段与频频召开的应届大学生大型招聘会处于同一时期;与考验的初试、复试也处于同一时期;与公务员考试也处于同一时期等等,在严峻的就业形势下,一些学生在毕业设计环节上投入的精力甚微,甚至选择了放弃。另外,高校主管部门和社会都非常看重高校的就业率指标,在“鱼和熊掌不能兼得”的情况下不得不放松了毕业设计的标准,导致一些学生的毕业设计(论文)流于形式。 2.3 指导教师指导不到位 一些指导教师忙于科研、晋职、评优,有时无暇顾及毕业设计的学生,而很多学生又忙于考研、找工作、考公务员等等,不主动联系指导教师,导致毕业设计中间跟踪指导过程的严重缺失,到最后只能在设计质量和学士论文上把把关。而教学管理部门制定的管理制度的可操作性差,毕业设计工作得不到切实保障。 3.对策 3.1 毕业设计提前介入 计算机专业的毕业设计实践性很强,,在毕业设计过程中,学生需要综合运用所学的知识完成软件开发方法、算法设计、数据库设计、程序编码、程序调试等任务,最后还要对所研发的系统的开发过程进行总结,写出一篇符合规范的学士论文。在这个过程中,学生几乎会用到大学四年所学过的所有课程的知识,为此,我们所有任课教师在平时的教学、实验、课程设计、社会实践等教学环节中,有意识地渗透和灌输毕业设计、学术论文的思想,比如,在专业英语课程的教学中,让学生学会如何翻译英文摘要,进一步学会如何撰写中文摘要;在学会数据库原理课程时,让学生学会如何进行数据库设计等等,循序渐进,逐步提高学生专业素养。 以往的毕业设计根据教学计划都安排在最后一学期,由于这一学期还有几门课程和三周的毕业实习,实际的毕业设计时间不足十周。为了确保学生有充分的时间搜集资料并对其所选的题目进行充分思考,我们系从前年起开始把毕业设计提前至第七学期,这样学生就会有整整一年的时间作毕业设计,同时,明确毕业设计各个环节的任务、工作量及标准,避免学生因时间宽裕而懈怠。 3.2 采用“网络+集中指导”的联合指导模式 以前有些学生对毕业设计认识不足,在毕业设计前期表现松散,进入角色迟缓,后期赶进度,加班加点,大便前才匆匆完稿,影响毕业设计质量。 现在我们采用“网络+集中指导”的联合指导模式,充分利用计算机技术、通信技术和多媒体技术进行网络指导,通过网上留言簿、网上答疑、网上讨论和电子邮件对学生进行指导。同时。指导教师每周至少对学生进行一次面对面指导,学生在与老师交流前首先要提交本周的书面工作总结,这个书面工作总结详实地记录了该学生在这一周的毕业设计中所遇到的问题,你解决的思路与方法,指导教师通过书面总结了解每个学生,从而进行有针对的启发、答疑,这样可以防止抄袭或请别人代做毕业设计。另外,每周撰写符合要求的书面工作总结,不仅提高了学生的逻辑思维能力和语言表达能力,而且还使学生必须按照软件工程设计思想,经过系统分析、系统设计、系统实施、系统测试等一系列完整过程有条不紊地开发一个系统,从而提高了学生的专业素质,也保证了毕业设计工作顺利进行。 3.3 校企联合 考研不成功或找工作的学生,正面临着前所未有的就业压力和困境,一旦签订就业协议后就被要求或主动去就业单位实习、工作,这些学生不能全身心地投入到毕业设计中,严重影响毕业设计各个教学环节的实施。对于这些学生我们联合就业单位,同时鼓励学生在就业单位查找满足毕业设计要求的真实课题,进行“真题真做”,这样,既实现了学校与就业单位的无缝对接,又不会因学生急于上岗而影响毕业设计的质量。 3.4 毕业设计过程质量监控 毕业设计具有时间相对集中,学生学习与教师工作空间分散,所以管理相对困难的特点。为此,我们实行“教师负责制”,针对毕业设计的各个环节,包括教师拟题、学生选题、指导教师下达任务书、学生撰写开题报告、学生写中期汇报表、指导教师撰写中期检查表和结题验收表,系里都要定时定期检查验收,及时了解学生的设计和教师的指导情况,并及时将检查情况进行通报,使毕业设计工作整体有条不紊地向前推进。 4.结语 毕业设计是高等学校在本科培养体系中最重要的实践教学环节,具有很强的时间性和工程性,需要学生综合运用大学四年所学的基础知识,分析解决实际问题,是一个非常系统的工程。要提高毕业设计的质量,就要从平时的点滴做起,学好每一门课程,夯实专业基础,这需要学校、指导教师和学生三方面的共同努力。
为保障教师教育质量体系建设,规范师范类专业建设,提高师范类专业人才培养质量,2017年10月,教育部印发《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》的通知,提出分级分类开展师范类专业认证,以评促建,以评促改,以评促强[1]。特殊教育本科师范生是我国特殊教育学校教师、资源教师的主要来源,特殊教育专业的专业建设质量直接影响着特殊教育事业教师队伍的素质。近年来,随着国家对特殊教育事业的重视,开设特殊教育专业的高校数量有了大幅增长,全国有27个省(自治区、直辖市)的62所大学开设了特殊教育师范本科专业,极大缓解了我国特殊教育师资的不足。与此同时,师范专业认证背景下的特殊教育专业建设也面临内涵式发展的新问题。如何推进相关课程的改革与建设,是特殊教育本科师范专业建设的重要课题。教育心理学是特殊教育本科师范专业的专业必修课程,是研究教育教学过程中的心理现象及其规律的科学。通过教育心理学课程的学习,可以帮助特殊教育师范生掌握教育心理学的基本概念和理论,运用教育心理学知识分析教师的课堂教学行为和学生的学习行为,熟练掌握从事教师职业的基本技能。本文以特殊教育师范本科专业“教育心理学”课程为例,在师范专业认证背景下分析现有课程存在的问题,并改革教学模式,以期对特殊教育专业建设实践有所助益。 一、师范专业认证的理念及对课程改革的要求 专业认证常被高校用来检测教育教学过程中人才培养目标的达成度[2]。师范专业认证以“学生中心、产出导向、持续改进”为基本理念,反映了当前国际教育趋势,在实践上有助于引导和强化高校师范专业进行内涵建设与教育教学模式改革,持续提高人才培养质量。 (一)学生中心理念及其对课程改革的要求 学生中心(Student-centered,SC),强调遵循师范生成长成才规律,以师范生为中心配置教育资源、组织课程和实施教学。具体来说,要以教师专业发展理论为指导,把培养目标和全体学生的毕业要求达成情况作为评价的核心。在培养目标上,围绕毕业要求和从业后的能力设定,各种支持条件包括课程与教学、师资队伍、保障措施和制度等,都要以毕业要求为目标导向。就师范专业认证而言,实现从“教师的教”向“学生的学”转变,包括主动学习、深层学习和理解,学生学习责任感增强、自主感增加,教师和学生相互依赖、相互尊重,对教与学过程进行持续性的反思[3]。 (二)产出导向理念及其对课程改革的要求 产出导向(Outcome-basedEducation,OBE),强调以师范生的学习效果为导向,对照师范毕业生核心能力素质要求,评价师范类专业人才培养质量。师范生学习效果不仅要看教师的教学,更要看学生学习成果,建立基于证据的“产出导向”的教师教育课程评价制度。就师范专业认证而言,需要设置合理的基于“产出导向”的教师教育课程评价方式,使学生成果评价标准多样化,保证师范毕业生核心能力素质要求的达成。 (三)持续改进理念及其对课程改革的要求 持续改进(ContinuousQualityImprovement,CQI),强调对师范类专业教学进行全方位、全过程评价,并将评价结果应用于教学改进,推动师范类专业人才培养质量的持续提升。全方位意味着从保障体系、教学质量监控、用人单位满意度和毕业生满意度等方面对教师教育课程教学质量进行评价;全过程意味着从教学设计、实施与优化的各个环节进行持续监控、评价与改进。 二、专业认证背景下特殊教育师范生“教育心理学”课程存在的问题 (一)课堂教学模式固化,学生中心地位薄弱 “教育心理学”是特殊教育本科师范专业的专业必修课程,学时为32学时,其中包括24学时的理论和8学时的实操。作为一门兼具理论性与实践性的课程,教学模式基本以理论知识讲授与小组项目式学习的方式完成。在理论学习上,为了完成学习心理、教学心理、教师心理和学生心理四大方面内容,常以传统讲授法为主,学生在面临具体实践中的问题时,很难将所学理论知识运用于实际,造成“学用分离”的现象。在实践教学上,通常以小组项目式报告为手段,从小组内推出一名学生作为试讲者,导致主讲学生能力突出,有些学生则存在“搭便车”的情况,偏离了专业认证“以学生为中心”的理念。 (二)重复性内容多,学生学习动机不强 在特殊教育师范生人才培养中,“普通心理学”和“发展心理学”均在大一开设,“教育心理学”在大二第一学期开设,智力发展、语言发展、不同心理学流派等内容在授课内容上有所重复。另外,学生认为学习心理学相关的课程,对今后特殊教育教学和个案干预帮助不大,上课缺乏主动性,抱着上课就是为了拿学分的想法,对课程本身缺乏兴趣,偏离了调动学生学习自主性的理念。 (三)评价方式单一,难以准确评价学生能力 在课程评价上,学生成绩包括过程性学业成绩和终结性学业成绩。根据学校规定,过程性考核包括平时考勤、合作学习和期中考试,教师对学生的表现进行给分,占比40%;终结性学业成绩以纸质闭卷作答方式进行考核,占比60%。过程性考核比较依赖于教师的主观判断,容易受到主观情感的影响;期末考试因受到出题形式、数量、题型的限制,内容常以“应知应会”的知识考核为主,有些学生往往通过考前“突击”即可考出好成绩,并且考完就忘,偏离了“产出导向”的理念。 三、对分课堂在特殊教育师范生“教育心理学”课程的实践 对分课堂的核心理念是把一半课堂时间分配给教师授课,另一半时间分给学生以讨论的形式进行交互式学习[4],放权给学生,让学生获得对自己学习活动的控制权,符合“以学生为中心”的理念;从考核上,强调过程性评价,关注不同的学习需求,让学生根据个人学习目标确定对课程的投入,符合“产出导向”和“持续改进”理念。 (一)研究对象 以某地方师范院校特殊教育本科大二两个班为研究对象,采用整群随机分组的方法,确定A班(共40人,其中男生6人,女生34人)为实验组,B班(共39人,其中男生6人,女生33人)为对照组。实验组采取对分课堂方式教学,对照组采用传统讲授法教学方式教学。授课教师、教材均相同。 (二)研究设计 采用单因素前后测实验设计,自变量为对分课堂教学,因变量为教学效果,测量方式为试题库随机考试。 (三)研究工具 研究工具包括前测试卷和后测试卷,以及课堂评价。前后测成绩采用问卷星发放题库试题,学生提交后直接获得成绩分数。课堂评价问卷采用自编对分课堂教学评价问卷,共28题,包括个人背景信息和学习效果评价内容。其中4题为开放题,其余采用李克特5点评分量表,由“非常不同意”到“非常同意”,分值从1到5,分值越高,表示评价越好。 (四)研究程序 研究程序具体可分为三个步骤:课程开始前三周共6课时,两班采用传统讲授法教学方式进行授课,授课内容为教育心理学概论、学生的认知发展和学生的社会性发展,第3周课程结束前对两班学生进行前测。随后10周共20课时,实验组采用对分课堂模式进行教学,对照组采用传统讲授法教学方式进行教学。全部授课结束后,采用问卷星发放题库试题的方式进行后测。同时,实验组班级进行教学评价问卷的填写。在对分课堂教学模式中,采用隔堂对分的方式,每周的2个学时中,学生先对上周1学时内容进行小组讨论、分享和问题解答,第二堂课教师对新内容进行重难点讲解,学生课下对新内容进行消化吸收,用“亮考帮”形式完成课后作业,并在对分易公众号上完成作业上传。教师在下周上课前同样在对分易公众号平台批改作业,归纳学生提出的问题,并针对性解答。 (五)研究结果 在学生成绩的前后测方面,将实验组和对照组测试成绩进行独立样本t检验,结果显示,在授课三周后,两班学生成绩无显著差异(见表1),表示两组学生在实验前的成绩是同质的,可以开展下一步的分组教学。实验组和对照组分别在实施对分课堂教学和传统教学后进行后测,结果显示,两班学生的成绩具有显著差异,实施对分课堂的实验组班级成绩显著高于实施传统教学的对照组班级,表明对分课堂教学模式比传统教学模式授课效果更好。 四、对分课堂教学改革模式的学生教学评价分析 课程结束后,对实验组发放对分课堂教学评价问卷,部分调查结果如表2所示。80%以上的学生对教学模式中关于精讲、独学、作业、讨论、答疑等选择“比较同意”和“非常同意”。尤其是在选项1和选项4,学生选择“比较同意”以上的比例分别高达87.5%和75%。表明课堂精讲环节对学生课后复习起到了基础作用,同时,对学生把学习落实到平时而不是期末突击的考核方式,得到了学生的认可。另外,在“如果选修其他课程,同时提供对分课堂和传统课堂,你会如何选择”选项中,85%的学生选择对分课堂。表明对分课堂教学模式得到了学生的认可,对课程评价较高,并且喜欢对分课堂胜于传统课堂。在“你认为对分课堂可否推广至其他课程”选项中,77.5%以上的学生选择比较可行。选择不能推广的原因主要是需视课程具体目标和内容而定,有些难度太大的课程需要根据学生的学习能力和先备知识而定。 五、专业认证背景下对分课堂教学模式的反思 总体而言,在专业认证背景下采用对分课堂模式对“教育心理学”课程进行改革,能够打破教师为中心、学生被动学习的局面,调动学生的学习自主性,符合师范专业认证理念,可以在小学教育、特殊教育等师范专业教师教育类课程中推广。但需要注意三点:第一,教师的讲授环节不能少,甚至对教师的要求更高,倒逼教师高度凝练授课内容,做好授课环节的准备工作。第二,讨论环节质量的高低决定了对分课堂质量的高低。教师可以通过随机分组、组内学生互评、教师及时点评等方式,让每个学生积极发言,最终走向自主学习。第三,课后复习内化的环节,学生“亮考帮”的作业质量参差不齐,教师需要通过“对分易”意见反馈、微信群答疑、定时检查、作业时间节点等方式,来监控学生的作业完成情况,确保学生对学习内容进行深刻反思和自我反馈。 参考文献 [1]教育部.关于印发《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》的通知:教师〔2017〕13号[A/OL].(2017-10-26)[2021-06-28]. [2]杨国萍,毕海普.“双一流”语境下师范专业认证的理念、使命与挑战[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2021(8):16-19. [3]刘海燕.“以学生为中心的学习”:欧洲高等教育教学改革的核心命题[J].教育研究,2017,38(12):119-128. [4]张学新.对分课堂:大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛,2014,12(5):5-10. 作者:杨洁 单位:岭南师范学院教育科学学院
企业运营管理篇1 一、引言 企业在运营过程中,由于环境因素与自身条件的变化,会面临不同的经营风险。一般情况下,这种风险是可预见的[1]。为最大限度减少这种风险带来的隐患,确保企业的顺利运行,企业建立相关的风险管理体系是十分必要的[2]。现阶段的风险管理系统仍存在一定的不足之处,而面对越来越复杂化的市场竞争环境,加强对于相关风险管理制度的建设,提升风险管理体系的有效性具有重要意义[3]。风险管理体系的作用主要是对企业运行中出现的不安全因素或潜在的不安全因素进行管控,避免其影响企业的发展[4]。企业风险不仅会对企业自身的经营状况造成影响,也会在一定程度上降低员工对工作的整体满意度,由此引发的工作积极性和工作绩效问题都将给企业的发展带来负面影响,在上述因素的综合作用下,极有可能会导致企业在市场环境中的地位不断下降[5]。由此可以看出,无论是基于企业发展角度,还是员工发展角度,企业制定合理有效的风险管理体系都具有重要的现实价值[6]。现阶段,随着技术的不断发展,风险管理体系也不再是单一的制度,而是包含技术、计划、程序和关键过程的系统化体系,不但能够提升企业自身的监管效果,而且也可以增强企业内部的风险控制,将其合理应用在企业管理中,特别是应用在部分大型企业中,可以实现对风险的有效防控[7]。企业要想实现对运营风险的有效管控,就要对自身存在的风险做出明确、具体的责任划分,使风险管理更加科学有效[8]。需要注意的是,企业在降低风险的同时,研究如何提升管理体系在企业中应用价值,有利于进一步提升运营管理水平与质量[9]。基于此,本文深入研究风险管理体系在企业运营管理中的应用,在对企业风险进行评估的基础上,根据评估结果实施个性化的风险管理措施,并通过试验测试验证设计方法的有效性,以期为其他企业的风险管理工作提供有价值的参考,助力企业更好地适应环境变化带来的挑战。 二、风险管理体系应用研究 企业在对运营风险进行管理前,要明确自身是否存在风险、具体的风险类型,以及风险危害程度,并以此为基础,利用风险管理体系实现对运营风险进行有效控制。本文主要将企业风险管理分为传统风险管理、静态风险管理及动态风险管理3种。 (一)传统风险管理 传统企业风险分析主要是针对企业在运营过程中常见的表现风险进行的。该风险管理方法主要通过标准化调查实现,即风险分析调查。首先,企业通过在内部组织专业人员,或者定期聘请专业的调查公司对企业在一定周期内遇到的问题进行详细的调查,并分析问题间的内在关联,最终以报告的形式提交关于企业风险的调查结果。其次,根据调查结果,企业管理层逐个分析不同部门的问题,并结合企业运行的实际情况,对相关部门做出相应调整。虽然这种方法在实施过程中需要耗费较大的时间成本,但其调查结果具有较高的适配性,能够更加真实地反映出企业存在的问题。同时,企业可以根据自身需求,有针对性地对企业的特定问题进行相关分析,对于问题的解释也更符合企业的发展要求。在实际的调查过程中,企业也可以根据多样化的引导方式充分采集问题外的其他信息,为最终的调查结果提供充分的支撑条件,确保调查结果的正确性。具体的企业风险评价标准如表1所示。按照表1的标准,企业需要对自身风险状况作出准确判断,并结合实际情况,采取合理的管理措施,避免风险进一步扩大,最大限度将其控制在安全范围内,确保企业的正常运作。例如,对于处在风险潜伏期的企业,可以通过直接对企业的基本资源配置进行调整实现对风险的规避;对于处在风险发作期的企业,则要对自身的结构模式进行优化,通过改变原有的运营机制以规避运营风险;对于处在风险恶化期的企业,要借助外力对企业基础框架进行维系,并聘请专业的人员或团队对企业的问题进行研究,制定系统化的风险解决方案;对于已经处在风险实现期的企业,应尽快申请破产,及时止损,将影响最小化。 (二)静态风险管理 企业除可以通过调查的方法对基础风险进行分析外,还要分析自身存在的静态风险,该阶段的风险评估主要是对企业的资源配置情况进行分析。近年来,随着数学及统计学的快速发展,定量分析的价值逐渐受到关注,将其应用到企业运行风险的评估中可以准确把控企业机体多变量之间关系,如通过计算企业的人员配置与营业金额间的比值,按照0.85~1.80的标准,确定整体人员配置状况是否会给企业经营带来风险。当确定结果超出0.85~1.80时,再以部门为单位进行更加精细化的人员配置风险评估,对于比值结果小于0.85的部门,应适当增加人员数量,对于比值结果大于1.80的部门,则应适当减少人员数量,直至企业整体与各部门中的人员配比处于合理区间。在此过程中需要注意的是,人员的调整要考虑到企业短期内的发展目标与企业所处区域对相关专业人才招聘的难度,并以此为基础,适当调节上述参照标准值。 (三)动态风险管理 企业运营本身就是一个动态的过程,因此,要实现对风险的有效管理,动态风险分析是极为重要的组成部分,而对于该部分风险的管理主要是通过分析企业的动态数据变化实现的。一般情况下,处于稳定运营状态下的企业,其运营数据是以相对稳定的状态存在的,这种稳定不仅表现在数据波动范围上,同时也表现在数据的波动特点上。例如,当企业的运行数据波动范围超过其基础数据的80%时,则需要对其进行深入分析。一般而言,出现这种情况的原因通常有两种,一种是企业自主转型调节,另一种是企业潜在运营风险,因此,对二者的区分可以通过对企业近期的制度改革实现。而对于由潜在运营风险引起的动态数据异常,企业要根据数据的类型定位到具体的部门与岗位。以销售部门为例,其作为所属企业主要的收入来源,决定着企业运转是否稳定,当部门销售额出现较大浮动时,要分析这种波动的出现是由个人引起的,还是由整体引起的。如果是由个人引起的,企业可以对其进行个性化培训以规避运营风险,如果是由整体引起的,则需要对企业业务覆盖范围内的市场环境变化作出新的判断,制订更加符合市场需求的销售方案,避免引发更大的企业运营风险。 三、风险管理体系应用实践分析 本文将上述风险管理体系应用到实际的企业风险管理中,并通过采集其一段时间内的经营状况,对风险管理效果进行分析。 (一)应用环境分析 风险管理体系的应用对象为某产销一体的企业,该企业主要由生产部门、管理部门、财务部门及销售部门组成,其中,生产部门人员共计14人,管理部门有8人,财务部门有6人,销售部门有20人。该企业的经营项目包括产品设计、原料采购、产品生产加工和成品销售,其日均营业额为3.410万元,其中,日均原料消耗金额为0.622万元,员工成本开销为0.453万元。在过去的半年时间内,企业出现资金周转问题次数为4次,最长持续时间为5天,最短持续周期为2天。销售部门的日均销量为24.266吨,日均营业额波动范围为0元~2.014万元。在此背景下,企业运用上述风险管理体系中的方法进行运营管理。 (二)风险管理效果分析 通过对测试企业的实际状况进行分析,其资金周转表现出的经营风险最为显著,从其基本经营数据与人员配置信息中也不难看出,员工开销是该企业最大的资金支出。因此,企业通过对员工配置进行优化,减少2名财务人员与1名管理人员,并增加2名生产人员。通过观察销售部门的数据发现,其销售额存在明显的波动。对此,企业尝试建立为期2个月的考核制度,对业绩排名靠后的3名销售人员与销售额低于平均值50%的人员开展系统性培训。基于上述调整,统计未来12个月内企业的经营状况,其结果如表2所示。从表2中可以看出,在实施风险管理后的12个月时间内,企业的可利用资金实现了稳步增长,资金周转能力有所提升,同时与风险管理前相比,销售部门取得了更高的业绩,营业额实现了大幅提高,且呈现出稳步提升的态势,这表明风险管理体系具有良好的应用效果。 四、结语 企业风险产生的原因具备多样化和复杂性特征,企业自身作为一个系统化的运营单位,其中任何一个环节出现问题都有可能引发企业的整体风险,因此,对企业运营风险进行有效管理极为必要。本文提出的风险管理体系是在对企业风险进行准确评估的基础上,结合评估结果实现对风险的个性化管控,以达到有效规避运营风险的目的,从而为企业的健康运营保驾护航,助力国内市场经济的良好发展。 作者:罗晋颖 单位:唐山曹妃甸发展投资集团有限公司 企业运营管理篇2 1企业成本管理的概念和内涵 1.1成本管理的概念 随着时代的发展,企业所面对的竞争越发激烈,想要提升自身的竞争力,获得良好成本优势,就必须要做好成本管理。所以关于企业成本管理的概念理解,可以认为在新形势背景下,企业所面对的竞争环境发生了变化,企业要实现经营目标,就必须要提升产品的竞争优势,做好产品成本的规划和管理,并且结合实际来对产品成本规划中存在的问题进行分析和处理,从而有效地控制产品实际的成本,提升产品的价格优势。因此企业成本管理的范围不应仅局限在企业内部,更包括与企业相关的上下游企业价值链。 1.2成本管理的内涵 要开展成本管理工作,必须要正确掌握好成本管理的内涵,在企业经营发展中,成本管理是重要的管理手段,通过开展成本管理得出企业各项成本数据,从而做出科学有效的战略决策。制定完善科学的成本管理制度是成本管理的主要工作内容,在制度下,工作人员需要估算企业的各项成本,从而制定出预算资金,进而编制成本计划,并且采取各项措施来降低费用,确保将成本控制在计划之内。所以在开展成本管理工作中,工作人员还需要进行成本分析,制定成本报表,进行成本考核等工作,从而确保成本管理的有效性,发挥成本管理在企业运营中的重要作用。 2企业成本管理对企业运营的重要性 2.1提高企业抗压能力的有效途径 随着社会的经济发展,当前企业之间的竞争越来越激烈,企业需要面对巨大的压力,包括内部压力和外部压力,比如内部员工的压力、外部竞争对手的压力等,这些压力都直接影响了企业的经营发展。通过做好成本管理,可以加强企业成本的控制,对于促进企业的创新以及提高企业的产品服务起着重要的作用,所以做好成本管理也是提高企业抗压能力的有效途径之一。通过开展有效的成本管理,企业可以对产品成本进行有效的控制,从而实现产品价格的优势,大大提高企业整体的市场竞争力。而且实现了产品价格的优势后,企业可以拥有更多的空间来开展新产品的开发,改善员工待遇,对于提高企业整体的竞争力也是起到了重要的促进作用。此外,做好成本管理工作,加强产品的成本控制,还能提高企业的风险识别能力及风险应对能力,有利于促进企业的稳定发展。 2.2企业现代化发展的需求 做好成本管理也是企业现代化发展的需求,因为受到传统经济体制的影响和限制,导致我国长期都处于计划经济的状态,成本管理的效果得不到改善。比如关于产品生产原料的成本、员工的人工成本等都没能得到有效的控制,导致产品的生产成本的下降空间十分有限。但是随着我国经济体制的改革,企业要实现现代化发展,要在激烈的竞争中脱颖而出,就必须要对原有的管理观念和管理模式进行改革创新。而成本管理是企业管理的重要内容,做好成本管理的改革对于促进企业的可持续发展至关重要,因此企业必须要重视成本管理工作的开展,通过提升成本管理效果,做好企业成本的控制,进而激活企业的发展活力。 2.3企业扩大利润空间的重要方法 做好成本管理也是扩大企业利润空间的重要做法,因此企业要重视成本管理工作的开展。因为成本管理工作的开展会对员工的业务运行能力造成直接的影响,进而对企业的生产效益造成影响。成本管理具有一定综合性,可以结合成本管理的标准来对企业的资源消耗情况进行评估,进而反映出企业的技术应用水平。要扩大企业的利润空间,必须要提高企业自身的竞争实力,做好成本控制。要做好企业成本的控制,不仅要确保各项管理工作的高效落实,也要做好管理机制的完善。 2.4企业经济发展的基本要求 做好成本管理也是企业经济发展的基本要求,只有控制好成本,才能提升企业的生产效益,进而促进企业的经济发展。信息技术快速发展的时代背景下,企业通过借助计算机技术和网络技术来实现成本管理的工作科技化,提高成本管理有效性的同时,也可以提高企业管理系统的开放性,有利于提高企业整体的管理效率。 3企业成本管理存在的问题 3.1缺乏对成本管理的正确认识 虽然成本管理对提升企业的竞争力、促进企业稳定发展起着重要的作用,但是在工作中,由于各种因素的影响,成本管理依然存在诸多问题。首先,缺乏对成本管理的正确认识。虽然许多企业都有开展成本管理工作,但是缺乏对成本管理的正确认识,导致成本管理效果不理想。比如,负责成本管理的工作人员缺乏科学的管理意识,所采用的管理方法过于落后等,导致管理不到位,甚至容易出现错误,从而影响成本管理的效果,进而影响企业整体的发展。 3.2成本管理思维较为落后 随着社会的发展,传统生产管理观念和模式已经不再适用,企业要结合时代的发展,对现有的管理模式进行创新。但是许多企业的成本管理人员的管理意识和管理模式依旧过于传统落后,导致管理工作缺乏时代性,进而影响管理效果。比如,部分管理人员缺乏主动学习新的成本管理知识的意识,使得其管理观念和知识得不到及时的更新,进而导致成本管理依旧处于落后的状态,制约了企业的发展。因此随着时代的发展和进步,作为企业管理人员,必须要及时更新自身的管理意识,掌握先进的管理理念及管理方法,进而确保成本管理的时代性和有效性。 3.3缺乏完善的成本管理体系 随着我国市场经济的发展,对于当前企业带来了很大的发展机遇,许多新的企业也随之而生,特别是新型领域的企业,但是这些企业的成立时间较短,管理经验不丰富,从而导致企业缺乏完善的成本管理体系,成本管理效果不理想。由于缺乏完善的成本管理体系,导致成本管理人员在开展工作中缺乏参考依据,进而影响工作标准,导致成本管理效果得不到保证。此外,部分企业的成本管理人员缺乏较高的专业性,在工作中容易由于专业知识不足而出现错误,也不利于成本管理工作的顺利开展。由于缺乏完善的成本管理体系,大部分员工都不能意识到成本管理的重要性,进而影响成本管理工作的开展。所以为了保证成本管理效果,企业应当完善成本管理体系。 3.4成本核算的真实性不高 由于缺乏对成本管理的正确认识,成本管理的思维比较落后,导致许多企业依旧采用传统的成本管理方式,比如使用标准成本、计划成本的方法开展成本核算,这些落后的成本核算方法不仅无法真实准确地反映出企业的成本,还会对成本管理效果造成不良的影响。所以目前大部分企业的成本核算真实性并不高,不仅成本管理效果差,成本管理也缺乏预测性,导致管理工作无法有序开展。部分企业在开展成本核算时,依旧是采用手工记账的方式,但是随着时代的快速发展,传统手工记账方法的弊端逐渐呈现,无法真实地反映出企业的成本。比如,采用传统成本核算方法时,大部分管理人员会将生产费用和产品费用作为成本计算的对象,但是该计算方法只是能够反映出产品的成本,无法反映出企业的经营成本,使得所计算出的成本无法将企业真实的经营情况反映出来,从而企业无法对自身的经营情况进行科学准确的评价,影响之后战略决策的制定和实施。 4强化企业成本管理的措施 4.1树立成本管理的系统观念 成本管理属于一项长期工程,企业经营者和管理者要正确认识成本管理的概念,树立全局观念及成本管理的系统观念,加强对成本管理对象、方法的考察。成本管理是贯彻企业全过程的,因为成本管理者不能只是将重点放在产品生产成本控制,更要加强对产品的销售成本、售后成本的控制,因此成本管理者也需要加强对产品需求和市场定位的思考,结合市场形势来对产品的发展情况进行预测,分析产品存在的问题,结合市场需求来对产品进行完善,进一步提升产品的销售量。成本管理的范围十分广泛,包括产品的生产过程、设计过程、销售过程、服务过程等,所以成本管理是一项长期的工程,作为工作人员必须要树立系统观念。 4.2完善成本考核制度 成本管理对于保证企业的正常运营起着重要的作用,要发挥出成本管理的积极作用,首先要对成本考核制度进行完善。企业需要做好内部管理工作,做好各项工作的原始记录,从而形成重要的信息库,进而为企业各项活动提供必要的信息支持。要确保成本管理的效果,必须要发挥出考核的作用,完善的考核制度能够有效地激发出员工的工作积极性,使得企业整体的工作效率和质量大大提升。因此,企业需要结合实际来制定出完善的成本管理考核制度,对参与成本管理的所有人员进行全面的考核和评价,并且形成相应的奖惩机制,从制度上保障考核措施的有效落实,充分发挥出考核的鼓励作用。 4.3完善内部控制制度 开展成本管理也是企业现代化发展的必然要求,所以为了更好地促进企业的现代化发展,企业应当加强对现代管理手段的应用,确保信息收集的真实性和有效性。比如,在财务核算中,加强对电算化技术的运用,不仅可以提高核算的效率,也可以确保核算的准确性,还能够减轻会计人员的核算工作量,大大地减轻会计人员的工作负担。所以企业要结合实际情况来制定和完善内部控制制度,切实做好内部控制工作,确保企业各项成本都能够得到控制和落实。比如,企业可以制定成本控制制度,明确生产经营过程中所需的原材料及消耗标准,并且借助成本倒退的手段来将生产经营中各个环节的成本控制压实到部门和个人身上,明确各自的责任,从细节上来确保成本控制的有效落实。完善内部控制制度,能够确保成本信息的真实性和可靠性,借此更加准确地反映出企业的实际经营情况,帮助企业经营者制定更加科学的战略决策。 4.4扩大成本管理范围 为了更好地发挥成本管理在企业运营中的重要性,企业需对成本管理的范围进行扩大,这有利于提高企业的市场竞争力,所以在开展成本管理环节中,企业不仅要开展生产环节的成本管理,也要做好销售环节和售后环节的成本管理,从多个环节上控制好成本,提高企业成本管理的效果。此外,企业的成本管理不应只局限于物质产品的管控,还应当延伸到非物质产品的管控中,比如需要加强对人力成本的控制、加强对环境成本的控制,全面有效地提高成本控制的效果。总而言之,成本管理是贯穿企业整个过程,包括要做好企业的历史成本管理,做好企业的未来成本管理预测,使得企业的成本管理更加科学合理。 4.5完善成本管理方法 成本核算方法直接影响着成本管理的效果,因此企业必须要对当前的成本核算方法进行完善,确保成本信息的真实性和有效性。如果企业成本核算信息的真实性和有效性得不到保障,则直接影响产品的生产和销售,进而影响企业整体的经营。成本核算是成本管理的重要组成内容,企业应当结合实际情况来调整成本核算方法,确保核算的有效性。此外,企业还应当完善成本管理体系,确保成本管理计划、成本估算、成本控制实施等多个环节都能够有序进行,各自发挥好作用,保证成本管理的有序性和有效性。最后,随着时代的发展,企业要学会引进先进的成本管理方法,企业经营者要学会站在全局的角度来看待成本管理,结合企业的长期发展目标来分解成本管理任务。企业开展战略成本管理,主要目的是帮助客户创造新的价值,通过战略成本管理,可以将市场环境和企业内部发展相互结合,体现企业内部价值的同时,也可以了解竞争对手的相关价值信息,从而为调整企业的战略决策提供必要的信息。所以完善成本管理方法,对于发挥成本管理在企业运营中的作用至关重要。 5结论 总而言之,新经济发展形势下,企业要扩大经营发展,就要提升自身的市场竞争力,而做好成本管理则是提高企业市场竞争力的重要措施。通过开展有效的成本管理,不仅可以降低企业的生产成本,还可以提高企业抵抗风险的能力,因此企业必须要做好成本管理工作,更好地提高自身的生产经营效益。 作者:史荣秀 单位:沈阳市第一人民医院 企业运营管理篇3 自改革开放以来,我国企业逐渐呈现出较好的发展态势。再加上全球经济一体化的不断发展、企业业务的拓展、市场的开拓、品牌的打造等,都为企业在当前激烈的市场竞争中立足提供了非常有利的环境。就我国当前的经济发展态势来看,如何有效地提升企业运营成本管理和风险防控的有效性已经成为行业内的一个热门话题。不同规模的企业都在结合自身的实际发展情况,加强对成本管理和风险控制的建设,并取得了较好的成效。为更好地提升企业运营成本管理工作的成效,提升企业风险控制能力,本文将对企业运营成本管理及风险控制方面的工作进行详细系统地分析,为企业运营成本管理提供有效的决策,提升我国企业运行的总体实力。 1企业运营成本管理与风险控制的发展现状 就当前我国企业发展的大环境来看,企业在进行各项经营管理活动的过程中存在的问题点较多。从企业经营管理和风险控制的角度来分析不难看出,企业在进行各项商业活动时,从产品的生产到最终的销售都需要进行相应的风险控制,以此来提升自己应对风险的能力,获得更加稳定的发展,从而通过有效的运营成本管理及风险控制措施,将企业的损失(包含各种直接损失和间接损失等)降到最低。这种风险控制手段不仅能够提升企业应对风险的能力,还能为企业的经营和发展提供安全稳定性,减少运营风险出现的可能。从企业整体发展的方向来看,各种内部风险和外部风险的存在都会直接影响到运营风险。其中,外部风险主要是指社会政策以及市场方面的影响因素带来的各种经营风险,内部风险主要集中在企业的日常管理工作和风险防控措施方面,例如,企业在运营过程中可能会出现各种资金链断裂、成本过高、费用增加等问题,影响到运营管理工作的有效进行。因此,想要提升企业运营成本管理和风险控制能力,需要将这两种影响因素进行综合分析,并结合企业的实际发展情况开展相应的管理工作,提升企业应对外部风险和抵抗内部风险的能力,以获得更加稳定的发展。 2企业运营成本管理过程中存在的问题 2.1生产缺乏科学合理的成本预算计划,片面强调控制生产成本 随着我国企业在不断地发展和改革,企业逐渐意识到运营成本管理和风险控制的重要性,并且逐步形成了相应的管理控制措施。但是由于企业运营成本管理在我国还处于探索阶段,如何有效地使用适合企业的运营成本管理和风险控制措施,促进企业更好地发展,对于很多企业而言还存在一定的误区。企业经济管理过程中,各个部门采取的管理方式不同,其管理效果也会有一定的差异。再加上绝大部分企业在运营成本管理和风险控制建设的过程中,无法保证资金投入的连续性,直接影响到企业开发各种新产品和新技术的进度,长时间发展下去,可能会导致企业整体运营管理工作的有效性不足,增加企业的外部金融风险。而这也是影响企业可持续发展的最大障碍。 2.2预算人员专业能力有限,成本管理、风险控制水平难以提高 企业运营成本管理人员的专业能力和素养,直接决定了管理工作的发展方向。但是就当前的发展情况来看,还有部分企业管理人员的专业能力和综合素养达不到相关的要求和标准。有的企业是家族式企业,家族中的所有成员都能够直接参与到企业各项运营成本管理工作当中。这些管理人员往往不具备相关的专业能力,无法结合企业的整体发展方向制定出相应的决策,缺乏实战经验,不仅无法解决实际问题,反而会加剧问题的存在,给企业带来不必要的人力资源管理风险。 2.3运营成本的管理方法落后,难以满足风险控制需求 很多企业在开展管理工作的过程中,已经意识到成本管理的重要性,并且结合自身存在的不足选用了先进的管理体系标准,但仍旧存在管理方式陈旧,不符合现代化企业管理标准的问题。例如,有的企业在进行运营成本管理工作时,直接按照自己的主观意识设置目标成本,再按照目标成本对生产过程进行控制。这样的管理方式,缺乏相应的科学性和合理性,可能会增加企业外部风险产生的概率,缺乏必要的成本量化措施,难以对各种风险进行系统性的计量,最终导致企业的成本预算周期变长,制约了其他管理工作的开展。 2.4、相关管理机制尚不完善,制约风险控制作用的发挥 企业运营成本管理机制的建设是各项管理工作有效进行的基础保障,想要获得更加完整的管理效果,需要企业各个部门的人员都能够积极主动地参与其中。成本管理正是对各个管理环节实现统筹,将风险控制工作落到实处的必要环节。部分企业管理人员对于运营成本管理工作的重视程度不够,缺乏和企业战略目标的有效结合。有的企业对于现阶段的经营现状深入分析不够,不能制定出科学的运营成本管理制度。有的企业在实际管理工作开展过程中已经建立了相应的管理制度,但还在沿用传统的管理方式,造成企业发展缓慢,无法正确利用先进的管理技术,导致企业获取的消息较为闭塞,影响了企业的发展。 3企业运营成本管理与风险控制的有效对策 3.1切实转变发展理念,摒弃片面控制生产成本的发展思路 企业在进行运营成本管理和风险控制工作建设的过程中,首先,应当正确认识运营成本管理和风险控制的重要性,并将其作为所有管理工作的重心进行建设,才能够起到相应的作用。企业的管理阶层应当正确认识到:成本降低并不是企业发展的终极目标,成本降低和提升企业竞争优势之间并没有必然的联系。想要在激烈的市场竞争中获得更加稳定的发展,首先应当转变自己的发展理念,不断优化相应的制度建设,实现科学合理的成本管理和风险控制。再结合企业的实际发展情况,制定出相应的管理方式,顺应时代的发展,稳定前进。因此,企业的管理阶层应当转变自己的发展理念,在原有的管理方式上不断创新,制定和完善出科学性、合理性的规章和制度,将企业的总体发展目标作为目标,结合其市场导向制定出相应的需求模型,使得企业的运营成本和风险控制工作获得更加稳定的发展,提升企业的风险控制能力。 3.2加强财务预算人员的教育培训,大力提高其业务水平 从某种程度上来说,财务预算人员的专业能力和综合素养直接影响到企业经营成本管理工作的有效性和可实施性。因此,企业的管理人员应当重视财务预算人员的专业能力,在保障企业经营不受影响的基础上,加大对于财务预算人员的培训工作,提升财务预算人员的专业能力。同时,财务预算人员也要树立正确的管理意识和价值观,不断创新自己的工作思路,推进企业运营成本管理工作的顺利进行。此外,企业管理者还需要加强人才的引进工作,强化人才储备,为企业运营成本管理工作的有序开展奠定坚实的基础。这样的管理形式不仅能够有效提升企业财务预算人员的专业能力,还能营造一个良好的工作氛围,激发其他部门员工主动参与到企业成本管理工作中,共同提高企业的风险控制能力。企业管理部门还需要结合自身的实际发展和市场的总体需要,建立管理会计师资格考试制度,对企业财务预算人员进行定期选拔和测试,激发财务预算人员不断提升自己的综合素养。建立管理制度的同时还需要建立激励机制,让更多的人员主动参与到企业运营成本管理工作当中,确保企业的可持续发展能够在有利的环境中顺利进行。 3.3制定企业生产科学合理的计划,提高风险控制的科学化水平 企业在开展运营成本管理和风险控制建设的过程中,需要具备一定的预见性思维,将企业经营过程中的生产费用、组织协调费用等各项费用综合性地考虑在内,制定出系统和稳定的成本管理方式,在复杂多变的市场环境中获得更加健康稳定的发展,提升自己的综合实力。例如用户增长趋势、广告投放策略、用户的停留时间、访问频率,甚至是前端的设计风格和配色等,都需要通过数据分析来提升运营效率,降低运营成本。任何一个指标用货币指标来衡量,最终都可以落在运营成本上,管理者需要跨过中间层级,按需求弹性供货来降低经营成本,帮助企业获得更多的经济收益和更加稳定的发展,提升企业的综合实力。此外,企业的管理阶层还可以通过量化成本的方式,对企业各个阶段的运营成本管理进行科学预算。这样的管理方式不仅能够有效避免因为风险带来的管理难题,还能够提升自己应对风险的能力,将风险带来的影响降至最低。 3.4建立全员统筹协调、各环节衔接有力的成本管理和风险控制体制,严格考核监督机制 上文中提到,企业运营成本管理工作的有效开展是一项非常系统且难度较高的工作。在实际管理的过程中,需要协调企业各个部门进行有效的联结和沟通,才能确保运营成本管理工作开展能够有效地进行。因此,企业的管理阶层应当建立利益协调管理机制,防止部门冲突导致成本优化行为的发生。具体的操作方式可以通过形成企业运营成本管理机制,对企业各个部门之间的管理工作进行有效地部署,建立健全运营成本管理制度;不断完善经营风险管理体系的建设工作,使得经营风险管理体系能够顺应时代的发展,为企业的经济发展创造有利的动力。此外,还需要将企业的总体发展作为根本发展目标,结合市场导向制定出相应的管理措施,确保每一项运营成本管理措施的建立都能够做到有据可施,为后续相关管理工作的有序开展营造良好的氛围。并结合企业的实际发展情况,不断对其优化,确保运营成本管理工作的开展具有一定的针对性和有效性。这样的工作形式能确保企业内部审计工作的顺利开展,保障各个部门之间审计工作相对独立地开展,为企业后续重大决策和管理工作提供有效的参考意见。 4结语 就整体发展情况来看,我国企业运营成本管理和风险控制工作存在的问题点还较多。主要在于成本预算管理在开展的过程中,过分强调生产成本的重要性;企业管理阶层运用的管理方式较为落后,无法满足当前风险控制的基本要求;成本预算人员的专业能力不足;管理机制建设不完善等,直接影响到了企业风险控制的管理成效。为更好地解决这些问题,企业管理阶层应当重视运营成本管理和风险控制的建设,不断完善相应的管理制度建设,转变自己的发展理念,加强财务预算人员的培训力度,建立相应的人才队伍,以此来提升企业财务管理的水平,提高企业应对风险的能力,使企业在市场竞争中获得稳定的发展。 参考文献 [1]苗顺敏.企业运营成本管理与风险控制研究[J].中国中小企业,2020(01). 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中医学基础教学优化策略探究:中医学基础教学初探 摘 要:中医学领域的发展对中等卫校的中医学基础教学提出了更高的要求。目前中医学基础教学中采用的以教师讲授为主的传统教学方法有待改进。本文介绍了笔者在教学实践中对教学模式的探索及效果。 关键词:中医学基础 教学方法 中医学基础课程阐述了中医脏象、经络所体现的人体生理、病理,以及病因、病机、诊断、辨证、防治等基本理论。由于中医学有着悠久的历史渊源和深厚的文化积淀,对于学生文言文阅读能力的要求较高,这让基础较差的中等卫校学生在学习中遇到了较大困难。如何改变中职卫校学生的学习现状,提升中医学基础课程的教学效果,是摆在中医教师面前的重要课题。下面笔者介绍自己在中医学基础教学中对教学方法进行的一些探索。 一、了解学生特点和中医学习现状 近几年,中等卫生职业教育所招收的大多是初中分流的学生,其特点为:学习基础差、学习态度不明确、对学习缺乏兴趣。中医学习要求学生有较强的语文基础,而这正是这部分学生薄弱的环节。再加之笔者学校中医学基础教学安排在第一学年第一学期,学生没有任何有关医学的知识,这就使本来就晦涩难懂的中医学基础的学习更加困难。比如在讲五脏的生理联属时,就要讲到大量的临床实例,学生听起来就感觉非常吃力。 二、明确中医学基础的教学特点 在多年的教学实践中,笔者体会到中医学基础是非常难教、难学的课程之一,其具有以下几个特点。一是内容抽象、复杂,难以掌握。如对阴阳、五行、气、精、经络等这些看不见、摸不着的中医基础理论,学生难以理解,但这些理论却贯穿于所有的中医课程中。二是思维差异。中医的思维方式与西医截然不同,中西医结合专业的学生要同时接受两种医学模式,这对于基础较差的他们来说是难上加难;且学生从小接受的思维模式更倾向于西医,对中医容易有排斥心理。三是内容容易混淆。中医学习和西医学习同时进行,学生很容易将两者混淆。比如肝的生理功能为肝主疏泄和肝主藏血,这和西医的解释有很大差别,学生很容易用一种观点来解释另一种观点。所以,教师在教学中必须明确要求学生用中医的理论来解释中医的观点。 三、采用适当的教学方法,使教学内容形象生动 1.提问式教学方法 根据教学大纲和临床需要,在课程结束前对下节课的内容提出一系列问题。如在学习“气”时,笔者提出问题:“武打电影中常常出现元气大伤的情景,那么,什么是气?元气又是什么?气分为几类?其各自的功能是什么?”带着这些问题,学生通过预习教材,对课程的重点和难点有了初步认识。在此基础上,把学生分成小组进行讨论,每组提出问题,笔者对问题加以解释,最后对本节课进行总结,找出理解错误的原因。这样学生不仅能牢固地掌握课程内容,而且能通过参与教学过程激发学习兴趣,更重要的是提高了学生分析问题和解决问题的能力。 2.脏腑学说与西医参比教学法 教师在中医学基础藏象教学中,讲授生理功能时,与西医的观点对照讲授。如心的生理功能为心主血脉和心藏神。在讲述心主血脉时与解剖学联系,可用血液循环途径及心脏的腔室结构来理解心主血脉;讲授心藏神时用日常与心相关的成语来理解,如用心想事成、三心二意等来说明心与神志有关。这样不仅提高了学生的学习兴趣,还收到了很好的学习效果。 3.触类旁通法 整体观念是中医学的特点之一,其中一个观点是人与自然界是统一体。自然环境与人的健康密不可分。在教学过程中,教师引导学生从感知周围环境入手,触类旁通地理解深奥的中医理论。比如六淫包括风、寒、暑、湿、燥、火,这些作为自然现象每个人都有感知,讲解时教师就可让学生结合自己的体会区分自然现象与致病因素的不同,收到了很好的学习效果。 4.多媒体教学法 中医知识抽象难懂,教师讲授时可运用多媒体,给学生带来多方面的感官刺激,使中医学抽象、复杂的内容形象化,帮助学生更好地理解知识。如讲望、闻、问、切时,多媒体所展现的大量图片、声音、查体手法,会使学习变得轻松、容易,更有利于激发学生的学习兴趣。 总之,中医学基础教学的目的是为学生进一步学习中医专业课打基础,要求学生理解和掌握其基本观点和特点。教师只有不断在教学中进行探索、改革,才能更好地激发学生的学习积极性,提高教学效果。 [作者单位:唐山市丰润区综合职教中心(西校区)] 中医学基础教学优化策略探究:非言语行为在中医学基础教学中的运用 摘 要 非言语行为辅助教学,是课堂教学中常用的手段。文章简述了非言语行为辅助教学的定义及研究状况,系统研究并总结非言语行为在中医学基础教学中的合理运用以及运用时的注意事项。 关键词 课堂教学 非言语行为 中医 中医学基础是中医药学及相关专业的一门重要专业基础课程,学好这门课程对后续课程的学习乃至对整个中医药学体系的领悟有着重要作用。为此,系统研究非言语行为辅助教学在这门课程教学中的合理应用,对激发学生学习该课程的兴趣,促进教学质量的提高,具有不可低估的作用。 1 非言语行为及其研究 非言语行为指人们在交往中运用的手势、姿势、眼神、表情、触摸、空间距离以及辅助语言和类语言等。教师在课堂教学中用上述非言语手段配合、辅助教学,可以达到提高课堂教学效果、获得理想教学效果的目的。虽然教师在教学中有意、无意经常使用非言语行为,但在20世纪60年代以前,对教师课堂教学中的非言语行为关注和研究很少。对课堂教学中教师非言语行为的集中研究是在20世纪60年代初期开始并在70年代繁荣的。① 心理学研究认为:一条信息的传递效果中,词语的作用占7%,声音的作用占38%,而动作、表情占55%。在人们面对面的交流中,有声作用占35%,而65%的交际信号是无声的。②Mehrabian(1966)的研究证明,教师传递给学生的信息90%是非言语的。③也有研究表明,教师在课堂上的非言语行为会影响学生在课堂上的学习表现和学习成绩。例如,教师越靠近学生,学生会更多地注视教师,更踊跃发言。每当教师注视学生的次数减少时,学生注意力分散的情况就增加。教师的微笑可以营造一种融洽和谐的课堂气氛,这种气氛可以提高学生的学习积极性和学习成绩。研究表明获得非言语提示的学生比未获此种提示的学生学习积极性高。④近20年来我国教育工作者对非言语行为在课堂教学中的作用进行了广泛的研究。⑤⑥⑦ 2 非言语行为在中医学基础教学中的运用 中医学基础是中医药专业基础课之一。学好该课程,对后续“中药学”、“方剂学”等相关课程的学习具有十分重要的意义。要想让初接触中医药专业知识的学生对该课程在短时间内产生浓厚的兴趣并取得好成绩,教师除了不断改变教学观念、探索教学方法、创建良好的课堂环境外,课堂教学中非言语行为的应用亦是一个十分重要的内容。课题组在该课程的教学中适时运用非言语行为辅助教学,取得了较满意的效果,现归纳如下: 一是常规性的非言语行为。如适当的踱步、灵活的手势、真诚的微笑、专注的眼神、恰当的点头等等。在课堂讲授中,教师辅以非言语行为进行教学,能起到降低教师与学生之间的空间距离、情感距离和心理距离,增强课堂活力,有效管理和维持良好的课堂秩序,营造轻松、愉悦、有序的和谐课堂氛围。避免教师因单纯的语言教学,或远距离的面对学生讲授等带来的内容枯燥无趣,教与学脱节的现象。例如当你边讲边行走在课桌间,时时用微笑的眼神注视学生,学生也会很愉悦的参与你的教学,能及时回应你的设问。如果你有意经常关注学生,学生会对你产生信任、亲近,主动和老师交流学习上、生活上的各种问题。 二是特异性的非言语行为。这里所指的特异性的非言语行为,是根据病证的表现,而综合运用的各种肢体动作和辅助语言和类语言等。“中医学基础”分中医基础理论和诊断辨证两部分内容,其中诊断辨证里涉及很多疾病的临床表现,如果仅用言语描述,学生没什么概念,若结合非言语行为,可增强感性认识,便于理解和加深印象,从而提高教(下转第155页)(上接第150页)学效果。例如讲到人体结构与功能时,除了通过语言讲清中医学中的脏腑和现代解剖学上同名的器官不可相提并论外,还要结合人体自身的身体和解剖图片演示脏腑的相应位置。讲解经络系统时,除了看flash动画和针灸人体模型外,还要在学生和教师身上比划各条经的循行路线。讲到辨证时,运用综合性的肢体语言和辅以类语言的情况就更多了。如讲热邪壅肺的咳嗽,气喘息粗、鼻翼扇动;百日咳的持续咳嗽和喉中有如鹭鸶的叫声;肾不纳气的呼多吸少,动则喘气;肝阳上亢的眩晕欲仆、肢体震颤、步履不正;肝郁气滞的喜叹息等等都辅以相应的肢体、行为语言。以加深印象,提高课堂吸收率。我们曾多次对课堂吸收率进行测试,对加强了非言语行为的教学内容,学生的吸收率明显增强。 3 非言语行为在中医学基础教学运用中的注意事项 教师教学中有效运用非言语行为手段,必须遵循以下要求:第一,目的明确。在课堂教学中计划和运用非言语行为时,必须明确非言语行为的目的是为教学服务和辅助教学的,任何偏离、违背促进教学这一目的而追求课堂趣味性甚至哗众取宠的非言语行为都是不适当的,也是要避免的。第二,形式匹配,频率适当。教师在运用非言语行为时,必须使非言语行为的形式与特定的教学情境、教学活动相匹配。同时,使用非言语行为辅助教学频率要适当,不能过于频繁。运用肢体语言时动作亦应适度,避免夸大肢体动作,反而降低教学效果。第三,减少差异,增加共识。教师在课堂教学中经常使用的非言语行为,要能充分被学生理解,才会产生效应。因此,教师应用适当的方式告诉学生各种非言语行为的含义,以便达到预期的教学效果。第四,尽量确保非言语行为和言语行为的一致性。非言语行为是配合言语行为的一种辅助教学手段,如果与言语行为脱节和不匹配就失去辅助教学的作用,影响教学效果。 对于中医学基础课教学,除以上四条之外,还有其自身的特点。首先,该课程教学中非言语行为的运用更加广泛,利用图片、动画、模型等工具辅助教学,需要同时借助身体语言、类语言配合教学,才能使教学效果更好。当教师在讲解经络系统时,如果只是看图片和动画,学生基本没什么印象,如果在模型和真实人体上详细进行经络循行的比划,学生才能增加对经络循行路线的感性认知,加深印象。其次,在模拟病人的病态行为特点时,应尽量做到准确形象,不要因非言语行为的不正确,而误导了学生,影响教学效果。 中医学基础教学优化策略探究:情境教学法在西医八年制中医学基础教学中的应用 关键词:情境教学法;西医;中医教育 情境教学法是使学生处在创设的教学情境中,运用学生的无意识心理活动和情感,加强有意识的理性学习活动的教学方法[1]。西医八年制的中医学基础学习涵盖了中医基础理论、中医诊断学、中药学、方剂学、中医内科学及经络学,许多概念比较抽象,较难理解。此外,西医八年制学生在中医学基础课之前往往已经接受了系统的西医学基础、诊断学及内科学相关知识的学习,对中医理论的理解造成一定困难。如何在短时间内让西医八年制学生对中医有一定的了解,情境教学法在其中可发挥重要作用。现介绍如下。 1 情境教学法的应用方式 1.1 取象比类法情境重现理解中医术语 中医对人体生理病理的认识大多建立在对自然现象的认识上,取象比类法在中医中的运用非常广泛。在授课时通过取象比类法将抽象的理论形象化,便于学生对中医理论的理解掌握。如药性理论中的五味,辛味药功效能行、能散,介绍的时候可以从生活中的实例出发,如“辣椒属辛,吃辣椒有什么反应”,同学会列举出脸红、出汗等反应,再由此引申到中医理论中辛味药的行气、活血功效。又如,江浙一带民间有用杨梅酒治腹泻的生活经验,杨梅味酸,由此引申到酸味药有收敛、固涩的作用,主治腹泻,进而引申到治疗多汗、遗精等就比较容易理解。 1.2 设计临床情境、生活情境 情境设定是授课的关键[2],常用的情景设定包括临床情境及生活情境。将临床典型病例通过语言、图片等方式进行重现。在病例的展示过程中,激发学生思考,同时将所学的中医基础知识综合运用。临床病例通常较为复杂,并非像书中列举的典型病例证候单一、典型,病例可以让学生带着问题去思考,从而锻炼学生的识证、辨证能力,也有利于今后在临床工作中善于运用中医方法解决疑难问题。如笔者在中药学教学中介绍化痰代表药物半夏时,介绍病例如下:患者,女,32岁,因脊膜瘤术后突发气促、胸闷、口唇及四肢紫绀,行气管切开,呼吸机维持治疗2个月无法脱机。每日吸出大量白痰,患者疲乏感明显,多汗。实验室查:血白细胞9.7×109/L,未见霉菌。舌淡红,苔白厚腻,脉细数。该患者用中药治疗2周后痰量明显减少,可脱机,4周后封管出院。结合学生已经掌握的内容设计问题,学生前面已经过了中医学基础和中医诊断学的学习,所以,只需让学生判定患者属哪类证型。通过痰的颜色和量,以及舌苔的颜色,学生比较准确地判定属寒痰。列举出温化寒痰的中药及清化热痰的中药让学生进行药物选择,并就半夏在处方中的作用及常用量等内容进行讲解。此外,把患者应用的处方列出,指出哪些是温化寒痰的药物。通过实例,学生会对中药的疗效留下深刻的印象。 在运用临床案例时应注意设计的问题需要与学生已掌握的知识相联系,删繁就简。以上述案例为例,患者除了有大量白痰,另一突出的临床症状是气虚,因此次授课重点介绍的是化痰药,而补气药仅简要提及,不必面面俱到。在讲授中药内容时仅围绕中药的药性、药效等相关内容展开,待后期讲述方剂学内容时可再针对方剂的内容进行组织授课。总之,要紧扣所学知识,灵活安排,才有利于调动学生的积极思考。 中医与生活联系紧密,许多生活实例也需要运用中医知识。结合生活情境介绍中药知识,学生往往会产生浓厚的兴趣。如讲解中药的炮制,不同的炮制方法,其功效不同,而人参是冬令进补常用的中药,学生不会太陌生。如何选择白人参、红参,是生活中可能遇到的问题。从这个问题出发引导学生思考,再介绍白人参、红参的炮制方法及不同功效。老师可以选择角色模拟的方式简述病情,咨询学生如何选择适合其病情的人参,从而将中药的药性知识及炮制等相关内容在这个过程中传授给学生。 1.3 利用教具情境重现 语言对大脑的刺激往往不及实物,因此,教具在情境教学法中十分重要。如讲解中药种类分为植物药、动物药、矿物质药等,可以准备不同的中药饮片、中药鲜品让学生通过观察及触摸感受不同的中药性质,介绍生活中常见的药物种类。除了实物教具还可以利用多媒体,尽可能通过图片、视频进行展示。如舌苔,除了让学生互相观察对方的舌苔之外,还可将典型的病理性舌苔图片通过幻灯形式加以展示,而脉象的讲解可以通过图示方法介绍等,增加学生的感性认识。 2 情境教学法的意义 2.1 激发兴趣 情境教学法在非中医专业的中医学基础中的运用,其最大的特点就是激发了学生的兴趣。爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。”古人亦云:“知之者不如好之者,好知者不如乐之者。”兴趣可以激发内在的求知动力,虽然非中医专业学生的中医课程仅要求理解,但中医兴趣的激发可以使学生看问题的方式从微观到宏观,中医独特的理论体系及思维方法可以开拓思路,有助于更全面地认识问题。对中医学知识的掌握以及今后的临床工作也是大有裨益的,如中西医结合方法的运用等。 2.2 加深理解 中医学是以自然科学为主体、与人文社会科学知识相交融的科学知识体系。通过取象比类、生动的临床案例、生活实例等方式进行情境再现,中医理论不再是印在书本上艰涩难懂的文字,而是跃然纸上鲜活有趣的临床及生活中的故事,有利于学生的深入理解。
材料科学与工程论文:材料科学与工程专业《晶体学基础》教学改革的探讨 摘要:《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要专业课程之一,也是进一步学习材料专业其他课程的基础。本文根据材料专业《晶体学基础》教学中存在的问题,从教学内容和次序、教学手段以及教学模式三个方面,提出了课程教学改革的详细思路。 关键词:晶体学;教学内容;教学手段;研讨式教学;教学改革 一、前言 《晶体学基础》课程是为地质学、材料科学、矿物学等专业学生在完成高等数学、普通化学和物理学等公共课程后而开设的一门专业基础课[1-4]。对于材料科学与工程专业的学生而言,《晶体学基础》课程中的晶体结构、晶体对称性、倒易点阵、晶体投影、晶体生长、晶体缺陷等晶体学基本知识,是进一步学习《X射线衍射》、《电子显微分析》、《材料科学基础》、《材料力学性能》以及《材料物理性能》等专业课程的基础[2]。在材料科学领域,调控材料的性能是人们追求的目标。如果一种材料的成分确定,那么它的电学、光学、磁学以及力学等性能将取决于材料的晶体结构类型和晶体中存在的缺陷特征(如杂质原子的浓度、位错密度和晶粒尺寸等)。因此,《晶体学基础》课程的基础知识不仅在材料科学与工程专业各门专业课程的教学中起到重要的作用,而且将对学生们将来的材料科学与工程实践起到重要的指导作用。 开设《晶体学基础》课程以前,北京航空航天大学材料科学与工程专业的晶体学教学计划主要安排在《材料科学基础》课程中,大约讲解4学时。另一方面,在《X射线衍射》和《电子显微分析》等专业课程教学过程中,过去通常要利用2~4学时来讲解布拉斐点阵、倒易点阵等晶体学知识。这使得部分晶体学知识被重复讲授,而一些重要的晶体学知识没有得到无法全面、系统和深入地讲解。基于以上原因,北京航空航天大学自2010年起对材料专业的本科2年级学生开设了《晶体学基础》课程。 通过过去几年的《晶体学基础》课程教学实践,学生们普遍反应对晶体学基础知识的理解更加全面和深入了,同时在学习与晶体学相关的其他材料专业课程时,也更加得心应手。但是,目前的晶体学教学中还存在以下3个主要问题。 1.晶体学涵盖的内容十分广泛,它是多个学科的重要基础课程,不同学科对于晶体学知识的侧重点有所差别。目前,国内《晶体学基础》的教材主要是面向地质和矿物专业而编写的[5],其包含的内容以及章节编排次序也是为了使地质和矿物专业学生更好地掌握相关晶体学知识而设计的。所以,现有教材的教学内容以及讲授次序并不完全适用于材料专业《晶体学基础》课程的教学。 2.《晶体学基础》课程中包含着很多晶体学基本概念,同时还有非常抽象的宏观和微观对称操作以及晶体的投影操作。在以往的晶体学教学过程中,主要借助一些静态的二维或者三维图片进行讲解,其表现力度有限,无法有效地使学生理解和掌握抽象的晶体学基本概念和理论。 3.在《晶体学基础》的授课形式上,过去主要以教师讲授为主,学生主动参与较少。仅仅通过教师对《晶体学基础》中复杂空间对称变换进行讲解,难以使学生深入理解晶体中对称特点、内部质点的堆积规律以及复杂的空间概念。同时,这样也不利于学生创造性思维和解决实际问题能力的培养。 由以上分析可见,现有的《晶体学基础》教学已经难以满足材料科学与工程专业学生培养目标的要求。因此,我们有必要对该课程的教学内容、教学手段和教学模式进行改革,以充分调动学生的学习积极性和主动性,提高学生的学习兴趣,使学生真正理解和掌握晶体学知识的精髓,为学生在将来的材料科学与工程实践中打下良好基础。 二、教学内容和讲授次序的改革 目前,本校《晶体学基础》的教学课时共32学时,与地质学和矿物学专业相比,总授课时间较少[3,4]。为了在有限的教学时间内讲授材料科学专业学生所必需掌握的晶体学基础知识,有必要将那些与材料科学专业相关性不大的内容进行删减。例如,晶体理想形态和晶体规则连生方面的内容对地质学和矿物学专业十分重要,但是对于材料专业学生来说,只需要在课程绪论中加以概述就能够满足本专业的教学要求了。同时,对于后续材料科学的其他专业课程将详细讲解的知识点,也可以进行适当删减,如晶体相变、晶体物理学等内容。另一方面,对于进一步学习材料专业其他课程而需要用到的一些重要晶体学基础知识,应该增加讲解内容的深度。例如,倒易点阵、吴氏网等基础知识对于分析材料的微观结构特征至关重要,但是,现有教材中的以上相关内容过于简单,无法满足材料专业学生的培养要求,所以,需要增加相关的授课内容。 教学内容的变更促使我们进一步思考授课内容编排的逻辑性。由于晶体学授课内容和侧重点发生了变化,所以,我们就不能按照现有教科书中针对地质和矿物专业的教学目的来安排授课次序,而应该按照材料专业对晶体学教学内容的要求,研究如何安排授课次序才能更有利于本专业学生由浅入深、循序渐进地学习相关晶体学基础知识。例如,在讲解晶体宏观对称性之前,有必要先讲解一些典型晶体结构的实例,以帮助学生形象地理解复杂的空间对称操作;将晶体的微观对称和空间群知识从原教材的第七章提前到第三章[5],使其与晶体宏观对称合并成晶体宏观和微观对称一章,这样有利于从宏观和微观相互联系的角度进行讲解;另外,倒易点阵知识应该从原教材的第一章后移到第四章,在讲解完晶体定向和晶体学符号之后,学生们熟练掌握了晶体正空间的晶面和晶向指数,此时讲授倒易点阵知识更有利于学生理解复杂的正空间和倒易空间的相互变换。 三、教学手段的改革 《晶体学基础》课程的难点是晶体宏观和微观对称、晶体的投影以及内部质点的堆积。除了采用传统的板书和二维图形对这些晶体学难点知识进行讲解以外,我们应该更加注重利用一些三维模型。例如,在讲解晶体的球面投影和吴氏网过程中,利用地球仪作为三维实物模型,能够更好地说明晶体的各个晶面在进行球面投影过程中的操作次序,以及解释如何利用吴氏网来计算晶面夹角。在讲解晶体的旋转对称时,可以利用一些特制的三维立体模型,形象地显示出不同轴次的旋转对称;另外,在讲解晶体的极射赤平投影时,可以针对一些具有特殊对称特点的宏观晶体,让学生自己动手制作相关的三维实物模型,通过观察各晶面的投影特点,加深对极射赤平投影知识的理解。 同时,为了使学生更加形象地把握各种对称变换特征和晶面投影规律,我们应该进一步利用三维多媒体软件,制作一些三维动画作为辅助教学手段[6]。这样能够通过三维旋转来观察晶体的宏观对称特点以及晶体结构中的质点(原子、分子或离子)位置,满足晶体宏观和微观对称要素及其操作等抽象教学内容的教学目的,使学生能够直观地观察不同宏观和微观对称操作的特点,从而加深对这些抽象晶体学概念的理解。 四、研讨式教学模式的改革 本校《晶体学基础》课程在开课初期的授课形式为大班整体授课,包括所有材料专业大二的学生(约150名)。由于听课学生人数较多,导致教师难以实时掌握学生的听课效果。故而,本校自2013年起对《晶体学基础》课程进行了“小班化”教学实验(每班70~80人),有效地提高了授课效果。但是,目前的教学模式基本上还是以教师的“填鸭式”教学方式为主要授课模式,学生缺乏学习的主动性,没有积极地思考问题。因此,应该实现教师和学生共同主导本课程的教学过程,通过师生之间以及学生之间“研讨式”的教学模式,使学生在研讨过程中理解和掌握《晶体学基础》的基本概念和抽象知识。针对每堂课的重点讲授内容,教师在课堂中提出相关问题,将学生分成若干小组,每组4~6人,在教师的引导下,通过学生之间反复讨论将复杂的晶体学问题进行逐步阐明,这样也有利于检验学生对每堂课知识的掌握情况。同时,将分组讨论的结果纳入平时成绩的考核体系,鼓励学生主动提出问题,并积极地通过讨论来相互启发,进而解决各个难点问题。 另外,师生应该充分利用本校在校园网上建立的晶体学课程中心平台。一方面,鼓励学生在网络上进行自由讨论,另一方面,让学生针对以上问题在课堂上以小组为单位进行发言和讨论。通过以上“研讨式”教学模式及时获得学生学习效果的反馈,从而调整讲课速度,提高学生的学习效果。 五、总结 《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程,应该按照材料科学专业学生应该掌握的晶体学知识,优化编排授课内容和次序,提高授课效果;利用三维晶体学动画模型,加深学生对晶体对称要素及其操作等复杂晶体学概念和理论的理解;建立“研讨式”教学模式,针对课程的重点和难点,提出学生课堂和课后研讨的主题,检验学生对授课内容的掌握情况,提高学生通过主动提问以及相互讨论而获取知识的能力,最终使学生更好地掌握材料科学专业必需的晶体学基础知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。 材料科学与工程论文:金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨 摘要:生产实习是高校人才培养的重要环节之一,也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题,进行了教学改革的尝试,获得了良好的实习效果。 关键词:金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计,我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首,但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下,如何强化工程意识,培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合,提高专业兴趣,扩宽专业认识,为同学即将选择考研专业和就业提供指导,培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此,生产实习承前启后至关重要。 目前尽管建立了众多的校外实习基地,但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题,导致生产现场停留参观时间短。同时,车间噪音大,实习小组人数多,在“只许看,不许动”动的束缚下,实习变成了参观、走马观花[4,5]。因此,同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅,甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下,探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下,企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素,学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益,反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此,企业对接纳学生实习一般持消极态度,能安排学生实习时间和次数有限。同时,由于实习经费限制,对生产实习基地只能就近选择。因此,在实习经费和实习基地均有限的情况下,合理资源安排尤为重要。 (1)建立校外精习基地。所谓精习,选择典型的产品,熟悉零件的整个生产加工过程,既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解(兴趣引导)―同学现场实习(感性认识)―课堂交流讨论(启发深入)―再次现场实习(理解领悟)―课堂讨论交流(融会贯通)的方式进行。 精习基地选择一是交通方便,便于学生多次实习往返,节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件,既涵盖金属原料质量控制、加工成型(铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺)、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合,能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料,并可接纳多次实习。 精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念,让同学由浅入深,由表及里,归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法,根据工况和经济性,选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法,探索思考该产品生产质量提升空间,进而培养解决复杂工程实践问题的能力。 (2)建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器,既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小,对生产实习来说,具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一,便于联系落实实习任务,时间安排灵活。二是交通便利,便于往返多次实习。另外,高校科研成果成功转化案例的学习,有助于激发同学学习的兴趣和激情,培养同学创业的意识。 (3)建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1~2次,主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程,掌握金属零件不同的成型工艺,扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制,同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通,因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。 一般精习基地选择1~2个企业,每个小组安排3~4次进厂实习机会,每次实习0.5~1天。泛习基地安排4~6个企业,每个企业安排1~2次进厂实习机会,每次0.5~1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排,可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文,忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时,很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价,轻工程实习的投入与考核。另外,实习现场环境工况复杂,指导生产实习不仅需要投入时间和精力多,还要求老师具有较好的身体素质。因此,要到达预期的生产实习效果,具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师,培养实习指导教师教学梯队,是完成实习的有效保障[6]。 指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈,预先调研、制定实习计划,收集编制实习报告。同时,做好预先动员,讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量,需要指导老师相互合作,共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。 (1)实习前沿。同学第一次到企业实习,带着对未来工作环境的憧憬,也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的,但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意,实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差,树立正确的择业观念,引导同学走进企业,培养兴趣,扩宽对专业的认识。同时,鼓励同学不仅带着眼睛去实习,更要带着脑子去思考,去发现问题,并运用所以理论,探讨解决实践工程问题的可行性。 (2)编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况,修改、编写实习报告,避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论,研究与探讨的方式,引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究,将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合,培养同学解决复杂工程问题的能力。因此,实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢,引导同学在实习过程中抓住重点环节,透过实习产品,回归到理论的运用,将课堂理论与生产实践融汇贯通。 (3)实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时,考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律(10%)、实习笔记(20%)、实习报告(40%)、实习答辩(30%)四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查,即可可以监督同学,也可以及时了解同学实习掌握情况,合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩,同学主动讲述和提问回答相结合,为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天,我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地,莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地,其产品包括:船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。 实习参观公司按其产品成型工艺分,焊接成型:锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型:炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型:压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型:变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料:剪板机下料(≤8mm)、火焰和等离子气割,棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺:截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测:压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测:锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测:锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中,经过与指导老师、企业技术人员互动,在实习报告的引导下,通过课堂探讨交流,能够积极主动地完成各项实习任务,实习效果良好。另一方面,生产实习企业与学生获得了互相认可,既企业在进行安全教育的同时,也给同学做了下一年度的招聘需求,同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计,促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下,通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成,探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 材料科学与工程论文: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。 材料科学与工程论文:化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究 【摘 要】随着社会不断进步,化工生产备受关注,化工生产为社会发展提供相应的材料,是社会工程建设中的重点内容。化工材料科学与工程研究是化工生产中的重点内容,本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,针对其中存在的问题,提出促进化工材料科学与工程发展的对策,并对未来社会发展的化工材料科学趋势演变进行畅想。希望相关的研究能够促进我国化工产业的发展。 【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究 化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一,同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中,无论是高校中还是化工企业中,都需要培养化工材料科学与工程的专业人才,创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题,以便于后期的工程技术研发。 1 化工材料科学与工程的发展现状分析 1.1 化工材料科学与工程的发展历程 化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中,逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中,材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求,各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植,从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代,基础科学与工程之间的相互渗透较差,固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起,材料科学与工程学能够实现交互,材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠,化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。 1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展 化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容,该门学科经过多变的研究与演变,衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例,与化工材料科学与工程相关的专业课程有:地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深,将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料,材料教学内容逐渐扩大,应用到社会建设中的诸多领域中。目前,我国重点高校相继设立材料科学与工程学院,针对于化工方面的教学改革,在原设置专业的基础上,补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限,加强专业间的渗透和联系,教学内容实现了更新。截止至2003年7月份,具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。 2 化工材料科学与工程的发展趋势 2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养 化工材料科学与工程的发展,以来社会化工企业的技术研发还远远不够,为了更好的促进化工材料科学的发展,在未来的科技社会中,化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用,需要在高校中培养优秀的材料科学人才,与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格,一方面需要学生具有较好的结构力学基础,另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究,以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才,是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发,保障化工材料领域更新[3]。 2.2 化工新材料的研发 在科技信息不断发展的当今社会中,对于化工材料的研发技术越来越先进,我国化工材料科学与工程的未来发展,需要与科技信息技术相互融合,研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上,为人们的生活提供更多的便利。 2.2.1 纤维材料 化工新材料“十三五”发展规划在即,很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料,在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比,在质量上更加的轻便,在性能上的更加的好,在功能上更加的强大,附加值更加的高。那么何为化工新材料,化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料,这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛,同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出,全球纤产量在近十年内的长幅为3%,而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%,也就是说,在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。 2.2.2 聚酰亚胺 有机高分子材料也是化工新材料的另一类,与传统的高分子材料相比,聚酰亚胺的综合性比较强,特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上,耐高温达 400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下,103赫下介电常数为4.0;在化学性质上,聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其在微电子领域发挥着重要的作用。 3 结语 综上所述,化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容,提升对于化工材料科学与工程的研发,能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,与社会发展趋势相互结合,研究其在未来的发展方向。在未来,需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养,鼓励化工新材料的研发,实现科技创造未来。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业的实验室教学地位思考 [摘要]站在一级学科专业角度理解“材料科学与工程”实践教学的含义,剖析目前我国高等学校本科实验室在实践教学方面存在的问题。提出高等学校的实践教学应该以培养大学生科学实验及工程实践的能力为目的,以传授科学发现的实验方法、研究手段以及工艺技术为任务,并在认知学科知识、掌握专业技能基础上实现大学生创新能力的培养;实验室应该是完成实践教学任务的主要基地,实验室建设应该是高校实践教学基地建设的落脚点与主要方向。 [关键词]实验室;实践教学;工程实践能力;人才培养 0引言 “材料科学与工程”专业是一级学科专业,深刻理解专业内涵,是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度,专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题,也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入,用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而,这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决,恰恰相反,社会要求高校改革实践教学模式,培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状,目光聚焦教学实验室,高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。 1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此,材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素,自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言,要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主,强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务,就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明,而是强调理论在应用中的相关性和综合性,同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此,确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务,实施学生工程实践能力培养计划的主体,高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室(以下简称实验室)。 2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养 材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面,覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应,重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。 实际上,在专业人材培养过程中,各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”,即办学特色。由此,也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。 2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出:在课程设置上,普遍注重学科式课程,专业课程已从中心地位转向了载体地位;在课程内容上,围绕学科发展和技术进步,培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如,大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放;普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队,参与导师的科研工作;毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。 2.3实践教学方面的投入由基础转向专业 伴随国家对教育的重视和大量投入,培养学生实践能力的基础设施得到完善,学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例,在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上,投资0.24亿元进行了“十二五”建设,以学科与专业综合建设作为重点,加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业,投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。 2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈,社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念,对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。 伴随专业教学内容学科化、综合化,实践性更强,探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分,其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的,以及从现实条件来看都是符合逻辑的。 3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考 1) 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性:教学内容突出学科化,教学方式强调科学探索。与此对应,用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大,基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格,但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学,对学生工程实践能力的培养会被弱化。 从材料测试分析方法的课程教学来讲,由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段,材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化,而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业,仍面向工程实际。大学教育,特别是工科的大学教育,工程知识的教学偏弱,大学生就业难,社会接受度低,这些也是需要考虑在内的客观原因。 另外,先进科研手段层出不穷,先进工程技术不断发展。在先进科技面前,面对高精尖、高价值科技手段,存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手,实践能力无从培养。 除此之外,在科技飞速发展的今天,要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法,培养出相适应的科学研究能力,是不可能的,也是不可行的。 2) 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响,实验教学依课程开设,且在内容上注重理论知识的验证,正所谓教学实验,而非实验教学。而且,在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史,不仅在于体现知识体系的形成过程,有助于学生更好地理解、掌握知识,而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程,这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。 在实验教学形式上,所谓基础性、设计性及综合性实验的划分,多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度,而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立,缺乏系统性,且实验项目在内容设置上重复现象严重;实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现;学生创新意识不能得到有效激发;教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。 传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵,实验室教学的实质作用未有效体现。 3) 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念,实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下,设立的实验室多属于科学实验型实验室,而非工程实践基地。为弥补这一不足,高校多致力于建设校外工程实践基地,使本属于学校自身的实践教学体系,被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分,使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节,不能协调统一。 校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而,许多高校大力建设校外产学研基地,实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间,天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划,建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现,所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程,一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一,对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样,工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实,满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的,也是不可行的。另外,由于企业客观现实的限制,校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且,在信息交流高度发展的今天,是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。 3.2高等学校实验室实践教学改革措施 1) 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所,保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确,内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本,实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念,提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识,深化实验教学改革,支撑教育教学质量的提升。 2) 加强实验室建设,深化实验教学改革。首先,通过管理体制创新,实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设,要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新,打通实验教学与理论教学的教师身份界限,在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上,形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境,提高实验教学水平,支持实践教学质量的提升,使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。 其次,通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,有效地实现教研相长,培养了学生的实践能力。通过理念创新,形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制,实现教研相长。学术性的教学模式,打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒,专业教学任务由团队协调处理,应该是一个积极的探索。 4结束语 实践教学改革是高校特别是工科院校教育改革的重要部分。实践教学改革是保障学校培养满足社会发展需要的,科学发现与工程实践能力相结合的综合性人才的重要支撑。从高等教育发展面临的形势要求、高校的性质与任务,以及学科专业建设内涵与发展方向的逻辑出发,高校实验室应该培养大学生获取科学知识能力与工程实践能力的能力。借助体制创新,使实验室真正成为实施实践教学任务的核心载体。教育者应通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,使实验室真正成为学生获取科学知识与进行工程实践能力培养的主要基地。 材料科学与工程论文:读议练课堂模式在《材料科学与工程基础》中的应用 摘要:以我校《材料科学与工程基础》课程为例,介绍了读议练课堂教学模式的实施过程与效果。通过“读”的实施强化学生对相应知识点的深入理解,并充分结合利用教师提供学习资源和网络资源,开拓学生视野;通过“议”的实施,充分开展知识点的讨论,通过团队合作合理分工,同时强化师生网络互动和课堂互动,加深理解;通过“练”的实施,提高感性认知,强化实践知识和能力。通过两学年的实践,实施效果较好,同时提出相应存在的问题,供同行参考。 关键词:课堂教学模式;材料科学与工程;结构教学法;阅读;讨论 一、前言 “读、议、练”课堂教学模式是指运用“启、读、议、讲、记、练、结”结构教学法,充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位,通过教师的组织、引导、帮助和促进,使学生主动探索,充分利用各渠道的学习资源,积极参加课堂讨论,在头脑中对相应专业知识形成整体化,并学会运用,从而提高教学质量,提升教学效果。《材料科学与工程基础》课程是我校高分子材料科学与工程专业的专业核心基础课程,该课程作为该专业的学位课程,旨在使学生开始接触材料科学,树立科学的材料观和专业认知,通过“读、议、练”课程教学建设,突出学生在学习中的作用,构建有利于学生自主学习和师生互动的教学模式,一定程度上提升了学生学习效果。 二、“读、议、练”教学模式的实施过程 1.“读”的实施及评价。通过为学生指定相关参考书籍和促使学生充分利用网络资源,将精读、课外必读和浏览泛读相结合,掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。具体本课程,为学生指定了6份参考资料,有选择性地指定内容,要求精读15万字和泛读53万字,使学生掌握材料科学基础知识和材料科学领域进展知识。将阅读材料分四次结合课程进度告知学生,并指导学生有效阅读,大部分阅读资料均以数字资源形式放在网络教学平台中共享,为学生阅读提供条件。同时每次阅读要求学生反馈阅读报告以督促学生进行有效阅读。在课程的网站上公布读的要求与评分标准:每位同学要充分利用指定的相关参考书籍和丰富的网络资源,将精读、课外必读和浏览泛读相结合,掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。 在实施有效的阅读之后,要求撰写相应的读书报告。(1)精读材料1:第1章,阅读1~8页,写出500字的理解。第2章,阅读9~10页和第3章,阅读30~68页。写出800字以上的阅读报告。第4章,阅读,写出800字以上的阅读报告。(2)阅读材料2:泛读至少10万字。阅读材料3:泛读至少20万字。以上两材料在阅读后撰写主题为“我眼中材料的发展未来”的小论文一篇,不少于1000字。(3)阅读材料4:泛读至少10万字。阅读材料5:泛读至少8万字。阅读材料6:泛读至少5万字。以上三材料在阅读后,促进对教材内容的理解,补充对材料性能的学习和掌握。撰写主题为“我最关注的材料性能”的小论文一篇,不少于800字。从众多性能中选择1~2种进行阐述,要求有理有据。“读”材料的过程主要在课后完成,评价学生学习情况主要根据所提交的读书报告。五份读书报告,每份总分20分进行评价,纳入期末综合考核。 2.“议”的实施及评价。在本课程中开展了三次课堂讨论,通过分组,全班学生均有效参与。讨论主题既结合上述“读”的内容,也要求学生能利用网络资源充分思考和搜索。同时,主题讨论不仅限于课堂,还在网络上继续进行相关关注的知识进行答疑、讨论、互动。在网络课堂公布的“议”的实施要求与评价方法如下:“议”的过程由课前准备、课堂讨论和课后总结三部分进行实施。(1)成立学习小组进行实施:固定4~5人/小组。(2)课前准备。每个讨论主题中有6个问题,全班每位同学课前通过阅读教材、所提供的阅读材料或互联网资源等的学习,在课程的“答疑讨论”模块中的相应主题贴中提交“回复”对问题的理解。(3)每次提前指定三个小组在讨论课上进行讨论。①第1小组负责问题1和问题2,第2小组负责问题3和问题4,第3小组负责问题5和问题6。②要求每个小组成员进行合理分工。要求1人在课堂上进行对问题的解答和相关知识点的介绍(准备PPT)。至少1人,根据相关知识点提出3个问题供大家回答与讨论。至少1人,回答其他同学关于该主题的提问。至少1人通过文字和照片等对全程进行记录,并整理课堂讨论的结果。(4)课后撰写讨论总结。要求每小组提交一份讨论实施总结,内容包括实施情况说明、讨论情况整理、总结与体会。内容不少于1000字。“议”的评分分课前准备、课堂评述讨论和课后总结三部分,课前准备100分,课堂200分,课后总结提交200分。其中,课前准备部分,只要分工明确,每位同学积极参与,均给基本分50分;另50分根据网络课堂同学提交的回贴进行给分。课堂评述讨论,根据所提交的介绍PPT、课堂介绍情况、提问、解答、记录等综合给分,也将根据所讨论内容其他同学的响应情况进行加分。课后总结部分根据所提交的讨论总结和过程资料完整性进行评价。 3.“练”的实施。“练”的过程包括课堂练习与课后练习两方面。在课堂上进行口头回答,促使学生现场思考;课后则将书面练习和实验操作相结合:偏理论知识的理解通过书面练习,加深理解;同时将可以在实验室展现的材料科学知识让学生进行实验操作,促进学生的感性认识,提升学生兴趣。本课程安排四次综合性作业,涉及“收集身边的三大类材料”、“材料微观结构的玄妙”、“如何有效地描述材料的使用性能”、“高分子材料的优异特性”四个主题,四个项目式作业的实施,使学生能够了解材料、深入材料、感知材料并对材料保持高度的探索欲望。 三、“读、议、练”教学模式的实施效果 从两学年的课程建设和实施经验来看,通过“读、议、练”的过程确实能让学生在课外忙起来,并且对于比较认真的学生在此过程中也实现了比较大的收获。从学生期末考核成绩来看,学生对于基本知识的掌握也有所提高,尤其是对于本课程中材料的大概念和总体情况了解更加准确和深入。从与学生的私下交流、期中教学检查以及学生的读书报告的反馈来看,大部分学生,尤其是学习认真的学生非常欢迎和接受这种形式,学习的效果也比较好。具体体现在以下三个方面。 1.大大提升学生学习过程的参与度。上述组织实施,全班同学都有参与,其中大部分学生能积极主动地参与,下表为网络课程的访问数据统计情况。具体可访问杭州师范大学教务处网络教学平台。通过表中数据可知,所有学生都有参与“读、议、练”的过程,且参与程度很高。 2.学习时间和空间的充分拓展。在本项目中“读、议、练”的实施,课程网站的充分利用,充分拓展了学生学习的时间和空间,不局限到课堂的时间和教室中与教师的面对面。 3.师生互动的增强。通过网络课堂、学习读书报告、讨论总结、练的总结报告等,教师除了“议”过程中在课堂上提高与学生的互动性外,也在评阅与讨论中进行评价与反馈。同时,广泛的学生思路宽泛,四面开花,有效促进教与学的互动,使教师也能从教中得到知识的提升。 四、项目实施存在的问题和改进策略 本项目的实施也是对“读、议、练”课程形式的一次探索,因缺乏经验,在实施过程之中也存在以下一些问题,有待改进。 1.读书报告和学生总结报告的形式和内容不够规范。本项目实施过程初期,考虑不够周全,未对读书报告和学生总结报告的形式和内容进行明确和详细的要求,从而导致最后学生提交上来的比较随意。 2.“议”的主题选择可更多样化,学生“议”的准备要更充分。“议”的过程重点在于主题的选择,本项目的实施过程中充分进行了思考,使每个主题确定了6个问题,而对于每组学生而言,涉及的问题中既有基本概念的问题,也有在书本上无现成答案的扩展性问题。但在后续项目的实施过程中,主题的选择需进一步多样化。同时,在“议”的过程中,有部分学生准备得不够充分,以至于在讲台上介绍时讲不清,使讨论无法高效进行。应当想策略使学生更重视准备。 3.学生工作量不够均衡,尤其是“议”的过程。在项目的过程中发现学生工作量不够均衡,对于一些比较认真的学生投入明显比其他课程多一些精力,收获自然也大。但也有混水摸鱼、滥竽充数者,尤其是“议”的过程,虽然已考虑到这个问题,尽量合理地进行了分工,但实施过程中根据学生的主动性差异,其工作量体现较大差异。应当想法鼓励学生更加主动地进行准备。 4.教师工作量过大,没有充分的准备,有点力不从心。项目实施中通过“读、议、练”的各过程确实提升了学生的工作量,让学生“忙”了起来,但随之而来的对教师而言,工作量增加了很多。本项目实施过程中,仅读书报告的评阅和修改,每位学生5份报告,每份各异,教师阅读起来的工作量就非常大。而“议”的过程中,为要求每位学生的积极参与,要求每位学生在网络课堂提交讨论发言,每个主题有6个问题,每位学生的回答要求不能完全相同,而且向学生承诺每个发言教师有点评和回复。因此实施过程中工作量比预想的要大很多。 5.有少量学生抱怨工作量过大,不尽力配合。在实施过程中,也有少量学生抱怨工作量过大,主要原因在于学生没有养成过程考核的习惯,总是与一般课程进行比较,缺乏参与的积极性。应当想法更进一步激发学生的积极性,主要策略可以是进一步提高过程考核,让学生明确学习过程的重要性。 五、结语 “读、议、练”课堂教学模式在《材料科学与工程基础》课程中得到了很好的实施,总体效果明显,有利于提升课程学习过程中学生的参与度,如果能进一步规避存在的问题,应该可以获得更佳的效果。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要:物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题,以及教学改革与探索的几点建议,包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措,推动提高教学质量提高。 关键词:材料类专业;物理化学;教学改革;建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程,该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强,不仅可对化学、化工、环境专业学生开设,也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步,高等学校不断深化教学改革,全面提高教学质量,对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况,以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践,重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节,发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题: 1.现行的教学计划中,无机化学相关课程以及后续一些专业课,与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多,造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉;加之内容多,课时量有限,老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课,经常采用多个班级集中循环进行试验的模式,有时理论部分未讲授到,但实验课程因为循环时间到,又必须开始,即实验内容超前于理论教学的进度,或者理论课早已讲授完毕,而实验课程却推后进行,学生不能及时将理论和实验相联系,无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容,基本以验证基础理论为主,缺少综合性、设计性及性能测试试验,因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此,需要积极推进课程体系改革,充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学,从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容,打破学科壁垒,构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业,按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划,其中包含的课程,如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课,它们都与物理化学课程密切相关,有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学,直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长,而这些课程总是不同的教师授课,教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流,经过几年的授课,发现同一知识点的简单重复难以避免。因此,建议课程组就这一现象,加强教师间的交流与合作,将这些课程的内容进行有效的整合,突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系,建立起适合于自己专业的有效课程体系,是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学核心教程》第二版教材,主要的授课内容包括热力学(热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡)和动力学部分(包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学),共56课学时,大学二年级上半年授课;而无机化学,同分析化学一起共48学时,无机部分主要讲授热化学(热力学第一定律)、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率;根据教学大纲的安排,胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时,在大学三年级下学期开展。通过几年授课,经老师观察和学生反映不难发现,以上所述这些课程,在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题,为了避免盲目浪费学时数,有效改善不同课程之间的重复授课,充分利用大学课堂掌握更多的知识,使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务,这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合,使每门课都有其侧重点,建议组建一个全新的教学体系,同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如,讲授无机化学课程时,建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授,而其他内容,如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授,物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间,又突出了重点,不仅使教学内容独立而完整,还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力,弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾,老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述;对于学生来说,仍然是掌握了整个物理化学的原理,而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架,改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察,发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感,大多数同学对这门课还是很有兴趣的,加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科,因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入,部分同学开始松懈,开始排斥这门课程,以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现,学生们在失去学习兴趣后,慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系,重点记忆关键结论,但大部分同学仍然做不到,不能掌握物理化学课程的知识框架,也没有选择性的记忆关键问题,总是被动地接受课堂上讲授的内容,甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密,逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后,就坦然的接受和明白了各章的结论,也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中,注重课程之间的联系,通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程,及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中,帮助学生建立较完整的知识框架,不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强,内容较多而抽象,公式又多,学生接受很困难,这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学,激发学生的学习兴趣,常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如,举例高温下食物容易变质的问题,联系化学动力学的理论加以说明;讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时,例举合成氨工业中如何选择最佳温度;涉及讲授表面化学的理论时,可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象,或者小气泡、液滴、呈球形的现象,加以解释后,学生就会对表面性质有清晰的认识;讲授渗透压的时候,联系渗透压的作用,提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”?打吊瓶时为什么会感觉到疼痛?让学生带着问题听课,面对生活中各种现象去思考,多问几个为什么,自己到物理化学中去寻找答案,激发学生学习这门课程的兴趣,也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外,在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式,以教师和学生为共同的教学主体,就某些共同关注的问题,在和谐的气氛中进行讨论,加强教师和学生之间的交流和沟通。课下,利用我校教务处网站的网络教学平台,与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等,与传统的课堂教学模式相比,它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位,它与物理化学课程紧密配合,巩固和加深对物理化学原理的理解,提高学生对知识灵活应用的创新能力,还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程,建议在学习完物理化学相关理论后,及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分,如:配合表面现象,开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验;为了巩固反应速率反应章节的学习,开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时,也应鼓励学生根据所学理论,合理设计实验项目,开展综合性创新实验,增加设计研究型实验,根据设计实验的题目、要求等内容,让学生查阅相关资料,并利用学过的理论知识,选用相关的仪器、药品,分析实验中的难点和关键步骤等,自行完成实验内容、并上讲台讲授实验,以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践,我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果,促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料科学与工程论文:工科院校“材料科学与工程”专业基础课的全英语教学实践 摘要:本文介绍了上海理工大学材料科学与工程学院在“材料科学与工程”本科专业开展专业基础课全英语教学的实践与经验。通过高水平师资队伍建设、激发学生的学习兴趣与改进教学方法,可在传授专业基础知识的同时,培养学生综合运用专业英语的能力。 关键词:专业基础课;全英语教学;材料科学与工程 随着经济全球化的加深与国家对外开放的不断推进,如何培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争的国际化人才,成为我国高等教育急需解决的重要问题。教育部早在2001年颁发的《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》中就提出,“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”,“力争三年内,外语教学课程达到所开课程的5%~10%。”[1]。近来,《上海市中长期教育改革和发展规划纲要(2010―202O年)》中明确提出,“提升教育国际化水平,注重培养学生的国际视野和国际交流能力,增强上海教育的国际吸引力、影响力和竞争力”,凸显了高等教育中专业课程英语教学问题的重要性。全英语教学,是指用英语进行全程授课,让学生在全英语环境中学习专业知识。与一般的双语教学相比,全英语教学对学生和师资队伍的要求更高,教学难度也更大。尽管在专业课教学中如何恰当地运用英语授课,英语与中文两种语言的运用比例如何把握,仍然是一个充满争议的话题,但近年来人们逐渐认识到,双语混合授课既不利于专业课程教学目的的贯彻,也不适应国际化合作办学的需求[2]。因此,推广专业课程的全英语教学,是实现高等教育国际化的重要途径。建立国际化的课程体系,培养全英语教学的师资队伍,是实现教育国际化的重要内容[3]。上海理工大学材料科学与工程学院从培养国际化、工程化人才的宗旨出发,自建院起即开展了本科专业全英语教学的探索。“材料科学与工程”本科专业作为教育部和上海市卓越工程师教育培养计划试点专业,在课程设置方面突出了全英语专业课教学,特别是在专业基础课方面强调全英语授课,使学生从一开始就接受英语的专业知识教育,有利于培养英语思维的习惯及通过英语交流的专业能力,提高学生的竞争力。该专业的基础课主要由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门课程构成;在教学内容的选择与设置方面,力求完美体现材料学科“成分―结构―加工―性能―应用”的主线。在专业基础课程体系的层面上进行全英语教学,是高等教育中一个大胆的尝试和创新,虽然符合教育国际化的要求,但是对师资队伍和教学方法等都提出了更高的要求。总结上海理工大学材料学院五年来在专业课程全英语教学方面的经验,不仅对培养材料科学与工程专业的国际化人才至关重要,而且可为其他专业类似课程体系的建设提供借鉴。 一、“材料科学与工程”全英语专业基础课程体系的特点 “材料科学与工程”的专业基础课由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门全英语课程构成。课程体系的构建参考了美国有关大学的专业基础课程,并选用美国犹他大学Callister教授编写的英文原版教材为主要参考教材。三门课程的教学内容彼此关联,共同组成一个完整的、材料学科基础的知识体系。其中,“材料科学基础”作为先行课程,主要介绍金属、陶瓷与聚合物材料的组成、结构与缺陷等基础知识和概念;“材料工程基础”作为衔接课程,涉及不同材料的分类、加工方法及影响复合材料性能的主要因素;“材料结构与性能”作为后续课程,侧重于金属力学性能及其强化机制与材料的光、电、热、磁性能的介绍。通过全英语专业基础课程的教学,不仅使学生掌握材料科学与工程学科的基本概念与基础理论,并且可熟悉有关专业名词的英文表达,从而为后续专业课程的学习、出国深造与攻读研究生奠定良好的专业基础。 二、教学方法的实践与创新 对工科专业的基础课程开展全英语教学实践,是高等教育中一项充满挑战与争议的工作。一般而言,专业基础课是高校中设置的为专业课学习奠定必要基础的课程,作为基础课与专业课之间承前启后的桥梁与纽带,关系到学生专业基础知识体系的构建与后续专业课程的学习[4],因此不宜采用全英语教学。然而,上海理工大学材料科学与工程学院近五年的教学实践表明,通过配备高素质的师资队伍,并采用有针对性的教学方法,完全有可能在不牺牲教学效果的前提下,兼顾传授专业基础知识与培养专业英语运用能力的教学目的。 首先,为了保证全英语授课教学质量,学院以具有多年海外留学经历的教师为骨干组成专业基础课的全英语教学团队,通过定期的教学研讨总结教学经验、相互取长补短,不断改进教学方法,提高教学效果。另外,学院通过邀请海外高水平师资来华授课、骨干教师观摩教学的方式,使教学团队成员获得了宝贵的全英语授课经验。材料学院经过近五年来的全英语教学团队建设,已形成一支以中青年教授为骨干、讲师为后备力量的教学梯队。考虑到三门课程教学内容的关联性,学院成立了全英语专业基础课教学协调组,由主管教学的领导担任组长,三门课程的负责人为组员,通过定期开会,协商不同课程间知识内容的划分,并针对每学期教学中遇到的新问题开展讨论,既避免了各课程授课内容的重复,又有效实现了不同课程间知识结构的连贯性。例如,当教学中涉及到先行课程有关知识时,教师注意梳理知识脉络,通过回顾先行课程基础知识的方式,逐渐引出后续课程的重点讲述内容。 其次,为了保证教学效果,全英语授课均采用小班化教学,每班学生人数控制在20人左右。小班化教学不仅有利于教师与学生的互动交流,根据学生的水平做到因材施教,并且可采用主题讨论等多种灵活的教学方法。在专业基础课程的全英语授课中,教师普遍采用启发性教学方法,注重激发学生的学习兴趣和参与课堂教学的积极性。例如,针对“材料工程基础”课程中的复合材料,可让学生列举所熟知复合材料的特点及用途,并进一步引导学生,通过查阅资料拓展对复合材料概念及其设计思路的理解。针对“材料结构与性能”课程中的力学性能,启发学生深入思考如何提高金属的综合力学性能及各种强化方法的微观机理。另外,对已讲授的教学内容,鼓励学生进行自我总结,在每一章节学习结束后,要求学生通过自由分组讨论的方式对重要知识点进行复习,并在课堂上对有关内容进行阐述和讲解,然后由教师和其他组的同学对讲述内容进行点评。通过以上方法的实施,可充分调动学生参与课堂教学及主动学习的兴趣。 再次,授课过程中我们综合采用了多种教学手段。针对学生阅读英文原版教材困难的现状,通过教师的精心备课,精练教学内容,突出教学重点;针对重点的概念和理论,通过反复强调、辅以中文解释的方式,帮助学生准备理解和掌握。课件制作时避免大段的文字描述,加入大量的图片、视频与动画,以直观图示的方式帮助学生克服语言障碍,加深对教学内容的理解。日常教学中,强调课前预习与课后复习的重要性,为了方便学生自主学习,我们为每门课程都建立了内容丰富的课程网站,为学生提供有用的知识与网站链接,并定期上传课件。每次上课前,教师都通过课堂提问等方式,回顾总结上次课讲授的重点内容,帮助学生强化记忆。 然后,全英语专业基础课程改变了传统的课堂教学评价方法,更加注重学生在教学过程中的课堂表现。除关注学生对知识技能的掌握,还关注他们自主学习、师生互动、团队协作、课堂问答及课后作业中的综合表现,即关注学生的整个学习过程。课堂表现的优劣在平时成绩中体现,占到课程总成绩的40%,从而改变了以往完全由考试成绩评价学生及教学效果的方法。 三、取得的成果与经验 材料学院成立五年来,一如既往地坚持开展专业课程的全英语授课,取得了一定的成绩与经验。目前,“材料科学与工程”专业的专业基础课程体系中的三门全英语课程均获得了上海市有关教学内涵建设项目的支持。其中,“材料科学基础”与“材料工程基础”先后获得上海高校示范性全英语课程建设项目的立项,“材料结构与性能”获得了上海市教委重点课程建设项目的资助。同时,三门全英语课程都被列为校级的专业核心课程。通过近几年的课程建设,我们在专业基础课程体系的完善、教学内容的规划、教学方法的改进与课程网站建设方面都取得了一定的成绩。 另外,在专业基础课开展全英语教学的基础上,材料学院进一步拓展了全英语教学专业课程的范围,陆续开展了“材料科学与工程”专业其他专业课的全英语教学,包括“现代材料分析方法”、“高分子科学基础”、“功能材料学”、“纳米材料学”、“复合材料学”等。通过上述专业课程的全英语教学实践,我们不仅向学生传授了专业知识技能,而且从学生开始接触专业即培养其专业英语的能力,因而获得了学生的认可与好评。我们相信,随着上海理工大学材料学院国际交换生与合作办学项目的开展,我们的全英语课程建设项目必将获得更大的发展空间。 材料科学与工程论文:常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要:常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中进行烧结制备致密的烧结块材,常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺可选择的材料种类比较广泛,适用面比较广泛,所以常压烧结工艺广泛应用在材料科学与工程领域。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用,并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。本文作者认为应该在材料科学与工程专业教学实验中增加采用常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。 关键词:常压烧结技术 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中,学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中,在讲述材料的制备工艺方法中讲述过常压烧结工艺制备和合成复合材料。常压烧结工艺是制备金属陶瓷复合材料以及其他类型复合材料的主要方法。常压烧结工艺首先将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样,所以通过常压烧结工艺得到较高致密度的烧结制品。所以常压烧结工艺制造的烧结制品的致密度较高,力学性能较高。常压烧结工艺可以制备复合材料和梯度功能材料等。常压烧结工艺烧结速度慢,烧结时间较长,但是烧结温度较高,可以制备比较致密的烧结块材。采用常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势,常压烧结工艺可以根据工程需要制造形状复杂的烧结制品和零部件,所以常压烧结工艺能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中,在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过常压烧结技术。此外还可以将常压烧结技术制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验,使学生认识和了解常压烧结技术制备复合材料的工艺过程。所以常压烧结工艺制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用,并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。 二、常压烧结技术的原理和工程应用 常压烧结工艺首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定的气氛压力下烧结制备致密的烧结制品,常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺包括了在空气条件下的常压烧结工艺和某种特殊气体气氛条件下的常压烧结工艺。普通陶瓷材料一般是在氧化气氛下烧结,大气条件下的常压烧结在陶瓷生产中经常采用。对于在空气中难于烧结的陶瓷制品如透光体或非氧化物常用气氛烧结法。这种方法是在炉内通入气体形成所要求的气氛,使制品在特定的气氛下烧结。用这种方法可防止陶瓷材料在高温下氧化可直到促进烧结提高制品的致密度。常压烧结工艺属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。在无外加动力下材料开始烧结,常压烧结温度通常比较高。其中常压烧结工艺普遍采用的是高温烧结工艺,常压烧结工艺只需要高温烧结炉,所以制备工艺比较简单。常压烧结工艺烧结温度较高,可以制备比较致密的烧结制品。采用常压烧结工艺的工艺过程是,首先将粉末原料通过压力成型工艺制成所需要形状的预制体,此预制体具有一定的致密度,并将预制体放入到高温烧结炉中进行高温烧结工艺,在一定的烧结温度下保温一段时间得到致密度较高的烧结制品。常压烧结工艺可选择的材料种类比较多,适用面也比较广泛。采用常压烧结工艺可以制备各种复杂形状的烧结制品和零部件,所以常压烧结工艺在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。 三、常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定气氛压力下烧结制备致密的烧结试样,常压烧结工艺是目前应用最普遍的烧结方法。常压烧结技术具有烧结温度较高,烧结时间较长,烧结效率高,可以实现烧结成型工艺,所以常压烧结技术主要用于制备金属陶瓷复合材料以及其他复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中,其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过常压烧结工艺。常压烧结工艺同粉末冶金技术一样都是材料的制备工艺技术。常压烧结工艺同样也是热加工工艺,常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结试样坯体在高温烧结作用下形成致密的烧结体。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中,有些专业课程中对常压烧结工艺只是作为了解,对于常压烧结工艺制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。通过常压烧结工艺制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的原理,制备工艺过程以及对经过常压烧结工艺后得到复合材料制品的物相组成,显微结构和力学性能进行研究,使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程,可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用常压烧结工艺可以制备金属陶瓷复合材料,先将金属陶瓷混合粉末通过压力成型工艺制成具有一定形状的预制体或坯体,并将成型的预制体放入到高温烧结炉中并通过高温烧结工艺并保温一定时间的常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。通过常压烧结工艺制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程,提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学过程认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的制备工艺原理,使用方法和制备过程,以及对常压烧结制备工艺得到的烧结制品的物相组成和显微结构进行分析和测试。常压烧结工艺可以制备复合材料和功能材料等。常压烧结工艺可以制备具有复杂形状的烧结制品或零部件,所以常压烧结工艺在工程领域得到了广泛的应用。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力,分析和观察实验现象的能力,针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状,通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性,提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。 材料科学与工程论文:地方本科院校材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式之初探 摘要:以我校的“专业综合改革、深度转型发展”为契机,构建并运行了我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式,对该模式下的实训内涵进行了探究,简述了该模式的运行效果,结果表明,该模式的运行既有利于应用型创新人才的培养,又有利于教师实践能力、服务社会能力提升,也有益于社会经济的发展。 关键词:人才培养;教学模式;转型发展;实践教学 湖南文理学院是一所1999年专升本的地方本科院校,被湖南省教育厅列为专业转型试点院校之一。湖南文理学院化学化工学院的材料科学与工程专业又是我校“专业综合改革、深度转型发展”的五个试点专业之一。专业转型的目的就是使专业教育要更好地满足人才培养目标实现的需要,为培养高质量的人才提供合适的软、硬环境。近几年来,我们从人才培养的目标定位、体制机制建立、培养模式探索、培养方案设计、教学内容与方法改革、师资队伍建设、实训基地建设等诸多方面,进行了较为系统地研究与实践,取得了较好的成效。本文旨在对我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式进行探讨与交流,有关其他方面的研究,我们将另外报道。 一、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的构建 “3+1”模式是将本科生的学习分成两个时段,第一时段也就是大学期间的前三年,学生在学校接受基本理论课程、基本实验课程学习。为了更好地实施“3+1”模式,在第一时段的专业理论课程教学中,加大了课程设计训练力度。原来的材料科学与工程专业培养方案中,只有一些专业基础课程设置了课程设计训练环节,而专业课的课程设计在培养方案中并没有体现,这样导致学生在学习了专业知识后,不知道如何利用所学的知识来分析和解决具体的专业工程技术方面的问题,建立不了专业工程意识。我院的材料科学与工程专业人新的才培养方案中,要求在与地方经济联系紧密的专业课程中必需增设课程设计环节与创新训练内容,加大课程设计与创新训练力度,突出专业知识应用。一是要增加课程设计门数,如增加了《高分子合成工艺学》、《高分子材料加工工艺学》、《无机材料制备》、《无机材料生产之工厂设计》等课程的设计,每门课程设计的教学时数为2~3周。二是要增加专业综合创新实验,实验时数为3~5周。综合创新实验不拘于哪一门课程,目的是为了提高学生专业知识综合运用能力。创新实验在老师的指导下进行,为了提高学生的学习积极性,创新实验研究内容可以由指导老师提出供学生选择,学生也可以与指导老师共同讨论提出研究课题。通过综合创新实验,提高学生对材料专业知识的整体把握能力、利用专业知识分析问题和解决问题的能力[1,2]。 第二时段也就是最后1年,将生产实习、毕业实习、毕业论文及设计结合在一起,在校内外进行集中实训。课程体系分为大类基础课程平台、专业课程平台和专业特色课程平台。整个课程体系中,实践环节58个学分,占整个课时的35.4%,其中,集中实践有军事训练、金工实习、认识实习、创新实验、生产实习、毕业实习、毕业论文等。为了提高学生的实践技能,材料科学与工程专业课程体系中,学生在校内外基地集中训练的时间为40周。课程结构分类与学分分配如表1。 我院2009年版、2012年版的材料科学与工程专业人才培养方案,比较注重学生学术研究素质的培养,而对学生的实践能力的培养方面相对弱了些。“3+1”模式的运行,既保证了学生的人文素质教育,扩展了学生的知识视野,又保证了学生的专业基础知识教育,使学生具有扎实的专业知识功底,特别是加大了学生创新能力、实践能力的培养力度,保证学生有较充足的时间,在实践中学习,在实践中训练,在实践中思考,在实践中创新,为使学生成为“卓越工程师”打下坚实基础。 二、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的实训内涵 根据专业转型发展的需要,我院建立了校内外系列专业实训基地。在校内,在学生创新训练方面,建立了“湖南省材料科学与工程大学生创新训练中心”一个,依靠学院现有的七个省、市、校级科研平台及我院与企业联合组建的近二十个实验室,可以较好地对学生进行创新训练;在学生实训模拟方面,我院建设了无机材料生产模拟线2条(陶瓷生产模拟线1条,无机粉体生产模拟线1条)、高分子材料加工生产模拟线4条(塑料吹瓶生产模拟线1条,塑料制袋生产模拟线1条,塑料制管生产模拟线1条,模压成型生产模拟线1条)、新材料应用生产模拟线1条(动力电池装配模拟线)、树脂生产模拟线1条、化工工艺示范线六条。在校外,重点建设了六个与校内生产模拟线相对应的生产实训基地,其支撑企业如下:湖南金帛化纤有限公司、常德力元新材料有限公司、湖南中锂新能源材料有限公司、湖南邓权复合材料管业有限公司、湖南南方水泥有限公司、湖南陶瓷集团公司。在基地的构建过程中,明确了支撑企业、学院与学院教师、学生三方面的义务与职责、任务与工作内容、目的要求与权益;学院与相关企业共同编制实践教学计划与评价指标体系、拟定实践教学环节与形式、组织编写教学纲要与内容;企业与学院共管实践教学基地。 通过“递进式”实践训练方式[3,4],使学生先在校内进行为期半年的专业基础实训、工业模拟实训、创新实训,然后,学生必需在二个企业呆半年时间,了解企业的生产原理、生产工艺与设备、生产的关键技术与配方、原材料及产品的技术标准与检验方法、安全生产知识、企业管理体制与运营机制、企业在行业中的地位与技术水平、技术发展趋势与产品应用前景,熟悉生产操作,掌握操作技能,提出革新要点,进一步可做针对性的创新设计、创新性研究工作。学生在每个企业具体的课时安排如下:生产工艺与设备课6学时,生产原理、关键技术、配方介绍课6学时,原材料与产品标准、检测方法课6学时,三级安全教育课2学时,企业文化、经营管理、运营机制课2学时,企业研发与创新课2学时,现场集中介绍2学时,即企业授课1周,师徒式教学与实践训练8周,总结与交流1周。学生在二个企业的时间共计二十周。 三、运行“3+1”人才培养模式之成效 我院的材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的运行主要带来了三个方面成效。一是增强了学生的大工程意识、理论联系实际的意识,提高了学生的实践能力、创新能力,缩短了大学毕业生服务社会的“熟化期”。二是提高了教师教书育人的本领与水平以及服务社会的能力。“3+1”模式的运行,不仅学生有大量的时间和较多的机会接触实践,而且也大大增加了教师深入社会实践的时间与机会,扩展了教师的视野,使教师对相关知识有更深入地理解,与此同时,教师可获得应用性研究课题,针对性地开展研究。三是企业受益。一方面,学生顶岗实习,在学生得到经济收益的同时,企业也降低了人力成本;另一方面,企业可充分利用高校的人才资源、信息资源、实验室及仪器设备资源为企业技术进步及企业发展服务,近五年来,湖南文理学院的化学化工学院已助推十余家企业成功上市或成为高新技术企业或成为行业规模企业,联合企业申请专利近50件,鉴定成果近20项,鉴定成果中有90%达国内领先水平,还有的成果被鉴定为国际领先水平,成果转化产生了30余亿元的经济效益,显著地促进了地方的经济发展。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业实验教学改革探讨 摘要:实验实践教学是培养工科学生的动手能力的重要教学环节。但因为多方面的原因,国内很多工科高校在这一环节出现弱化的趋势。在这方面急需进行改革予以对本科教学的实践环节进行改革完善。本文以本学院的实验、实践教学体系的改革经验为基础,提出对材料科学与工程专业本科实践教学环节进行改革的方案进行总结探讨,为兄弟院校的相关专业提供借鉴和参考。 关键词:材料科学与工程;实验教学;教学改革 一、引言 实验实践是工科学生培养创新能力的最重要环节。一般大学本科教学期间,学生实践能力的培养主要靠教学实验、实习和毕业论文/设计三个环节来完成。其中毕业实习是学生进入生产实际、了解生产实际的一个非常重要的环节,对培养工科学生的动手能力、工程能力至关重要,然而,目前毕业实习是各高校所遇到的一个重要难题:一是经济上的原因,一般高校都难以拿出大笔实习经费资助学生驻在企业进行生产实习。二是企业积极性不高,学生实习不能动手等种种原因,使毕业实习效果不理想。这势必影响工科院校学生的教育质量,目前国内各高校都在积极想办法解决这一问题。然而,这一问题不是短时间能解决好的,在这样的背景下,一方面,对外我们要积极寻求稳定的、适合高校本科专业进行生产实习的合作单位进行长期合作,这是长远的解决途径;另一方面,对内我们应做好实验教学的调整和改革,通过高校自身实验教学改革,大力加强和调整实验教学毕业论文/设计环节的内容,来弥补生产实习过程不足的这一缺憾。面对21世纪,对于高校材料科学与工程专业而言,必须通过这样的改革途径,建立符合材料科学与工程学科发展规律,适应本校办学实际的实验教学体系,培养学生的工程能力和创新能力[1,2,3]。 二、注重课程体系建设,整合优化实验课程内容 1.注重实验课程设置的科学、合理和完整性。材料科学与工程专业的专业课程设置中包括专业基础课、专业课、专业选修课等内容,这些课程基本都设置有实验内容,但有些实验课程内容的设置彼此间没有很好地协调与配套,有的甚至有重复。比如,对X射线内容的学习,专业课《晶体学》、《材料研究方法》、《无机材料测试技术》等课程均有与X射线衍射检测技术相关的实验内容,目前在内容设置上很多高校都有重复的现象。因此,考虑三门专业课的课程特点,每门课程的实验内容调整应各自有所侧重,彼此协调配套,设置科学合理,可以让学生由浅入深,逐渐达到对X射线检测这一专业检测技术有很深入的了解和应用的目的。所以,要对这些专业的实验课程进行科学、完整、合理优化。 2.强化专业基础实验。专业基础实验在工科类课程设计中有着重要的地位,它使学生对专业课程的理解和专业实践能力的提高起着基础的、承上启下的作用。我们在进行材料科学与工程专业实验课程体系建设时,提到一个重要的培养目标,就是将材料科学与工程专业的本科生作为材料工程师和研究型人才来培养,他们应具备相应的材料生产、制备、材料研究和材料分析检测的知识和能力。需要在本科教育过程中结合本专业的特点,加强相应基础实验项目训练。如,将水泥、玻璃、陶瓷、耐火以及新型建材等领域的原料处理、制备工艺、分析检测等内容融入到实验教学中。使这些相关行业的基础实验内容所占比例加大,为以后学习相关专业实验的操作与理解打下坚实的基础。 3.增加综合、设计性实验数量,减少演示、验证性实验。目前演示性、验证性实验内容一般都是由教师演示,学生观摩,或观摩后由学生动手按照老师演示和叙述自己操作一遍。这类实验主要是训练学生对一些实验仪器、实验原理、实验方法的熟悉和掌握,而对科学方法的探索、独立思考、自主创新等方面的训练则相对欠缺。因此,这种按部就班、照方抓药式的演示性、验证性实验过多,不容易引起学生对科学实验和探索的兴趣,不利于培养学生独立思考和自主创新的能力。因此,需要在实验课程设置时对其数量应进行合理控制,选取具有代表性的实验内容开设就行;同时,也应对演示性、验证性实验内容和形式进行改进,在其中合理融入探索性和研究性的内容,使学生在验证、操作的同时达到对基本知识、技能的系统化、完整化理解。如,我们在设计粘土交换容量测试实验时,每组学生除了按照验证实验的步骤测试完老师指定的粘土外,再测试一种特性未知的粘土,让学生们自己处理实验中可能出现的和已知粘土不同的实验现象,比较各自的实验结果,总结粘土交换容量测试过程会出现的问题,以及相应的改良方案。 4.加强实验内容间的衔接,减少重复性实验。目前,由于仪器设备条件的限制和课程体系设置的原因,各专业课实验项目的设置都比较独立,再加之各课程教学小组之间的协调、沟通相对欠缺,因此,对不同课程之间的实验项目设置时会有重复或相似的现象。比如,我们学院的《无机材料检测技术》、《材料研究方法》等几门涉及材料分析检测技术的课程在设置实验教学项目时有部分实验内容有重复或相似现象。为此,我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其他实验课程,对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。同时,可以增加一些相应专业方向的适应性实验内容,比如,水泥专业的学生,增加一些水泥行业生产实际中常见的检测实验内容。 5.增加探索性、研究性实验。通过上述对实验项目进行优化整合之后,实验实践教学在学时数安排上相对合理宽松,这为在课程教学进度中增加探索性、研究性综合实验项目成为可能。如我院学生自己设计的建陶厂抛光废料的综合利用的实验项目,首先让学生对建陶厂的生产情况进行调研,使其对这一行业的生产情况有大致了解,然后再设计不同的废料利用方案,学生们可以分组进行,让他们在实验中互相交流,彼此评价出相对合理可行的利用方案。这一实验项目的推出很受学生好评,学生积极性空前提高。学生依次实验项目内容为主体组成研究团队,多次获得国家级的经费资助。此类实验使教与学、学与解决实际问题融为一体,能充分发挥学生的智慧,为他们进行自主创新训练提供实践平台。 6.有计划地推进实验室开放。实验室开放对提高学生的知识创新能力具有促进作用。应该逐步地推进实验室的开放程度,学院逐渐从经费、师资等方面为有创新欲望强的学生提供尝试的平台,让其在相关教师的指导下,自己提出研究问题,自己拟订实验方案并动手开展实验研究,这样让那些有科研天赋的学生能迅速脱颖而出[4]。 三、改进实验教学方法 理想教学效果和目的的获得,除了需要科学合理设置实验项目外,实验教学方法的影响也不容忽视。现阶段,我国高校实验教学方式主要是以教师为中心的传授模式,学生反馈的意见普遍认为,做完实验后收获不大,教师对学生实验成绩和教学效果的评价也较为难。因此,改进教学方法对于提高专业课程教学水平和人才培养目标的实现具有重要意义[5]。 1.改进实验教学过程。将以前由教师准备实验的做法,改变为以学生为主体、学院实验中心针对本科生由学院出资长期设置八个实验助教岗位,由热爱科学实验、科研素养好、动手能力强的大三、大四的学生担任。实验课程开始前,由教师提供实验指导书,仪器、试剂的准备由实验助教组织上课的学生分组、独立地完成,教师只负责监督指导。这样可以让每个学生从实验准备阶段就开始对即将进行的实验内容有所了解。教师在实验讲授时尽量不讲述具体的实验步骤和过程,只强调实验过程中的关键环节、注意事项,把时间留给学生自己思考。教师负责在学生实验过程中按小组轮流巡视、观察、指导学生注意操作方法的规范,及时纠正实验中发现的问题,保证每个学生实验操作水平基本达标。 2.改进实验考核指标的改革。实验教学效果和实验教学考核的方法是主要依据实验报告,结合学生平时实验堂表现来进行。由于学生平时实验课堂表现考核难以把握和量化,所以目前对实验教学效果和考核的方法大多依据实验报告。而实验教学是一个多因素的过程,仅凭实验报告作为评定学生实验成绩的好坏,显然不尽合理,因为,这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。所以需要改进学生课堂表现评价,对这一点,我们学院也正在积极尝试各种办法。对于那些设计性、解决实际问题以及学生自主创新性的实验内容,应单独设立评价标准。 四、结束语 实践环节是高校工科学生教学环节中非常重要的环节,它包括课程实验、实习和毕业论文/设计环节。本文仅针对目前高校生产实习逐渐下滑的背景下,对实验课程体系内容进行改革进行一些初步探讨,以希望高校一方面对外继续加强生产实习单位的建设,逐步建立长期稳定的生产实习基地;另一方面对外加强和调整实验教学环节的内容,弥补暂时实践教育环节的不足,从而继续保持或增强工科学生的创新能力的培养,为国家培养出更多更优秀的工程技术人才。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业特色培养方向设置的探讨 摘要:针对专业现有培养模式与学生就业之间存在部分错位缺陷,材料科学与工程专业以专业特征为基准,面向就业市场,以学生为本,灵活设计专业培养方向,拓宽了就业渠道。通过构建特色培养方向课程体系,改革教学方法、手段,加强师资队伍建设等措施,实现专业共同性与特色方向专长化的有机统一,探索出了紧跟行业发展的专业人才培养模式。 关键词:材料科学与工程专业;设置;专业方向;学生就业 贵州省是航天航空产品生产研发基地集中地区。近年来,随着先进制造业引进涌入,对材料学科专业相关从业人员的需求量大为增加。然而,贵州大学材料科学与工程专业的设置是以传统金属材料方向为主,与高新制造业对材料压力加工、材料质量检测方面的人才需求有些错位。单一专业方向培养模式,与社会需求和行业发展分工明确细化显得不适应、脱节。学生不能根据自己的兴趣、个性、就业愿望选择专业方向,制约了学生的多样化、个性化发展及创新能力的培养[1-4]。此外,贵州师范大学、贵州理工学院等区域高校也相继开设材料类学科专业,使得本地区材料学科毕业生数猛增,就业压力增加,就业渠道必须拓展。 为了解决材料科学与工程专业人才培养模式不能完全满足市场对人才个性化、多样化的需求问题。依据贵州省材料产品制造业的发展现状和趋势,以及材料科学与工程专业学生就业市场现状。材料科学与工程专业以专业特征为基准,面向就业市场,以学生为本,灵活设计金属材料、压力加工以及材料检测及表征三个专业特色培养方向。通过构建方向课程体系,教学内容,教学方法、手段改革,加强师资队伍建设,坚持知识、能力及素质协调发展,有针对性地着重培养学生创新能力和创新精神,强化学生多样化、个性化发展,拓宽就业渠道。 一、特色专业方向课程设置 广泛进行调研,重点了解金属制造行业对人才知识、素质、能力的要求。我们按“通识公共基础+夯实大材料学科基础+明确专业专长方向”的方式实施材料科学与工程人才的培养,确定了具备相同口径的通用基础知识课程群和材料科学与工程专业核心课程群,为专业方向课程的学习奠定基础。学生根据社会需求和个性特长,自主选择专业方向,以满足学多样化、个性化发展需求。 通用基础知识课程群主要包括公共基础与人文素养等课程,重点培养学生文化素质、身体素质、思想品德素质。专业基础课是课程体系的中心组成部分,紧密围绕材料学科专业共性特征和人才培养目标设置,是三个专业方向共同开设的课程。避免课程间内容重叠,整合《固态箱变》、《金属热处理》、《热处理新技术》三门课程课程为一门核心课程――《热处理原理及工艺》,构建以《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料分析方法》等课程组成的专业核心课程群[5]。便于学生掌握有关材料制备合成、组织结构、性能和使用效能等四要素构成的材料学科共性基础知识规律。 专业方向课程群体与社会需求密切联系,有不同特色的专业方向实用性课程群。金属材料专业方向有《金属材料学》、《钢铁冶金概论》、《有色金属合金》、《复合材料》、《高温合金》、《航天材料》、《模具材料》等课程。压力加工方向有《材料成型工艺》、《轧制工艺学》、《挤压与拉拔》、《塑性成形数值模拟技术》、《锻压设备与工艺》、《快速成形技术》等课程。材料检测及表征方向有《材料性能测试技术》、《材料工业分析》、《无损探测》、《超声检查》、《涡流检测》、《常用检测设备与维修》等课程。 二、专业方向实践教学设置 材料科学与工程实践教学践行“理论教学与实践教学并重,更加注重实践教学,偏重专业方向”理念。改革传统实习教学模式,认识实习围绕实习基地的制备(压力加工)-检测-装配流程组织展开,学生初步掌握材料制备-组织结构-性能-使用效能为主线的科学研究方法。生产实习则各自偏重金属材料、压力加工、检测与表征专业方向,身临其境,与社会沟通,培养学生综合应用专业知识解决相应的专业方向领域中的生产实际问题。近年来,本专业实验室采购了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等大型精密仪器和实用设备,构建冶金制备、压力加工和测试与表征实验平台,为培养不同专业方向学生的创新意识和实践能力奠定了坚实基础。按照自编的《材料科学与工程专业实验教程》指导教材,以“课程综合性实验、专业方向综合性实验、专业综合性实验和创新创业实践应用开放性实验”分层次逐步深入展开。毕业论文环节实行导师制,采取自主挑选导师、过程互动的方式,激发学生研究创新的兴趣,理论联系实践,培养学生的实践认知和创新能力,保证高质量的毕业论文。近几年共有10余篇本专业学生毕业论文获学校优秀论文奖励。 激励学生参加著名专家和企业家讲授高水平专业讲座,让学生了解专业方向前沿发展动态,新成果、新理论、新技术、新产品和新理念,拓宽学生的专业视野。鼓励学生自由选题, 自主设计方案,申报大学生创新实验项目。在导师指导下,独立完成制备(加工)、检测、表征、分析实验过程。推荐优秀学生参加全国金相、节能技能大赛,提高学生主动学习兴趣,并充分展示学生创新意识和创新能力。近年来获国家级、省级、校级大学生创新实验项目及SRT项目10余项,国家级节能大赛获奖3项。 三、教学方法、手段改革 课堂教学中重视以学生为主体的教学原则,采用多媒体、科研成果案例、小组讨论、精品课程交流平台网络等方法,将繁杂的概念、原理,产品制备过程,微观组织结构以及性能检测过程、检测设备操作和维护过程等以形象化、动态化、具体化的形式,逐步深入,侧重向各专业方向学生讲授,利于提高学生学习的主动性和兴趣,以及培养学生创新和批判性思维能力。《材料科学导论》实行双语教学,学生阅读翻译外文文献的能力明显提高,有利于了解全球材料学科的前沿科研状态和知识。在实践教学改革中,材料科学与工程专业各方向充分发挥学院与企业的科研实践优势,拓宽就业渠道。从时间、教学内容以及管理措施上保证“以科研促进教学,更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”[6]。我院于2011年开始与台湾义守大学合作办学,材料科学与工程专业各方向选派1~2名优秀学生到该校学习,这将进一步探索出国际国内合作办学之路,给本专业更多优秀学生优化知识结构、开阔学科视野提供跨校学习平台。 四、加强师资队伍建设 贵州大学材料科学与工业专业经过60多年的专业建设,储备了大批的材料学科专家学者和宽厚的工程学术文化底蕴。近几年,经过贵州大学品牌专业、省级示范性专业、国家一类特色专业,以及重点学科、硕士点、博士点授予专业建设,采用传帮带培养、引进、进修提高等方式,建立了一支教学、科研兼容,结构合理,爱岗敬业,勇于创新的专业方向教师队伍。目前本专业共有教师15人,其中教授6人,副教授6人;博士5人,硕士5人。35岁以下教师全部在读博士。本专业青年教师全部到省级材料结构与强度重点实验室兼职,掌握大型检测与表征仪器的操作和维护,为师生展开科研教学提供了技术便利。与贵州南方汇通、安大集团公司等校外实习基地建立了长期师资培养机制,以解决不同性质的企业生产问题为契机,与培养学生并举,为各专业方向师生提供了科学研究和工程实践的条件,目前有三位教师在这些企业攻读博士后。加强教师队伍团队合作,鼓励教师教学与科研并重。目前,本专业教师发表相关教研论文30余篇,出版教材《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料科学》、《材料科学与工程专业实验教程》等4部教材。《材料科学基础》获评省级精品课程,《材料力学性能》获评校级精品课程,带动了本专业方向课程的建设。 五、结论 与时俱进,贵州大学材料科学与工程专业紧跟材料制造业发展趋势和用人市场需求,及时调整专业特色培养方向,不断深化构建特色培养方向课程体系,改革教学方法、手段,加强师资队伍建设等措施,逐步实现了专业“宽专业、厚基础、高素质、重实践、强能力”与培养方向专长化的有机统一,不仅弥补了现有专业培养模式的不足,而且也满足了学生多样化、个性化发展的需求,提升了学生就业市场竞争力。最近几年,材料科学与工程专业学生就业率一直名列贵州大学前茅,获得2011―2013年全校就业率一等奖,已呈现出学生就业自信、社会欢迎的良好互动局面。 材料科学与工程论文:原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要:本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,以及原位反应自生法的研究发展趋势。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料、金属陶瓷复合材料等方面。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中,应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程,从而提高实践教学质量。 关键词:原位反应自生法 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中,本科学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中,在讲述材料的制备工艺方法中讲述过原位反应自生法制备复合材料。原位反应自生法是制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料,以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。原位反应自生法是在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。这种方法可得到增强体颗粒尺寸细小,热力学性能稳定,界面结合强度高的复合材料,是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。原位反应自生法制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势,所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中,在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过原位反应合成技术。此外还可以将原位反应自生法制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验,使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的工艺过程。所以原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势进行分析和预测。 二、原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程 为了克服传统方法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大,热力学不稳定以及界面结合强度低等缺点,出现了原位合成技术,即在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。原位自生法是通过原料粉末中的某些化学反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺制备出复合材料试样。原位反应自生法可得到增强体颗粒尺寸细小,热力学性能稳定,界面结合强度高的复合材料,是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。目前报道的原位合成技术主要有原位反应热压烧结技术,原位复合技术,定向氧化技术,熔体浸渍技术,反应结合技术及自蔓延高温合成技术等。定向氧化合成技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。原位自生法是通过反应物之间的反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺实现致密化。原位合成法是利用化学反应在原位生成补强组元-晶须或长径比较大的晶粒来补强基体材料的制备工艺。原位合成法主要具有如下优点:简化工艺,降低材料成本,实现特殊显微结构设计和获得特殊材料性能,具有很好的热力学稳定性。金属间化合物/陶瓷基复合材料的制备方法主要有原位复合技术和定向氧化技术以及原位反应热压烧结工艺。可以采用原位反应热压烧结工艺制备金属间化合物/陶瓷基复合材料。原位复合技术是由于金属间化合物反应的形成热相对较低,因而采用自蔓延燃烧时系统不易达到较高的绝热温度,故一般采用原位复合技术制备和合成复合材料。原位复合技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。传统的方法是将粉末压坯在恒定速率下加热到可使反应自发的产生并在整个混合物中处处发生反应。定向氧化技术是定向金属氧化工艺可用于制备金属基复合材料。原位反应热压烧结工艺是将原位反应和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料。 三、原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 原位反应自生法主要用于制备金属陶瓷,金属间化合物,金属间化合物/陶瓷复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中,其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过原位反应自生法。原位反应自生法同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料制备技术。原位反应自生法同样是热加工工艺,原位反应自生法涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中,在有些专业课程中原位反应自生法只是作为了解,对于原位反应自生法制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于原位反应自生法制备复合材料的实验课程。通过原位反应自生法制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的原理,制备工艺过程以及对经过原位反应自生工艺后得到的金属基复合材料烧结制品的物相组成,显微结构和性能进行研究,使学生通过对复合材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程,可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排采用原位反应自生工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用原位反应自生工艺可以制备金属陶瓷复合材料,先将金属陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体,并通过原位反应自生工艺和高温烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺,热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。采用原位反应合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料,通常先将金属间化合物粉末和陶瓷粉末通过压力成型过程在一定压力下压制成具有一定形状和致密度的预制件,通过原位反应自生法和高温烧结工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺,热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。有时将原位反应自生法和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到原位反应自生法制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程,提高学生对专业课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学认识和了解了原位反应自生工艺制备复合材料的制备工艺原理,使用方法和制备过程,以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。原位自生法可以制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料等。采用原位反应自生法可以制备颗粒增强的金属基或陶瓷基复合材料。 原位反应自生工艺制备复合材料涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程,原位反应合成技术操作过程比较简单,对设备要求较低,只需要高温烧结炉,可以进行现场操作,因此可以作为本科学生的实验课程教学内容,可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验,也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等,并使得学生对原位反应自生法得到的烧结制品进行分析和测试,使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。 四、原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势和应用 原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。原位反应自生技术由于制备工艺简单,成本较低,对设备要求较低,只需要高温烧结炉,所以被广泛的应用到金属基复合材料,金属陶瓷复合材料,金属间化合物/陶瓷基复合材料等的合成与制备中。利用原位反应自生法可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用原位反应自生技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多,应用范围也越来越广泛。原位反应自生技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用,原位合成技术已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加一些采用原位反应自生技术制备复合材料的实验课程。 五、结论 本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料等领域中。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中,应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程,扩大学生学习的知识面,提高学生的认识了解能力,从而提高实践教学质量。通过原位自生法制备复合材料的实验教学过程提高学生的知识水平和认识能力。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业英语教学改革思考 摘要:专业英语教学是继传统英语教学之后,提高材料科学与工程专业大学生对本专业英语应用能力的重要手段。本文通过对现行专业英语教学现状进行分析,针对目前教学中存在的问题,探讨今后教学内容及教学方法,着重培养学生专业外语的自学能力及应用能力。 关键词:专业英语;材料科学与工程;教学改革 1. 专业英语教学现状 专业英语是一门综合性较强的课程,即包括基础英语的基本知识又包含了特定专业的专业知识,因此其既具有语言教学的规律性又具有专业教学的规律性[1]。但目前,专业英语教学任务分散在各个学院,专业外语教师师资力量较薄弱,而且专业外语课时少,很难实现科技英语系统教学[2]。而学生从基础英语教学模式一下子转变为专业英语教学模式,面对大量复杂的专业词汇及长句、难句,同学们初学时不易掌握,不会进行长句结构分析,不会词性的转换及词序的灵活处理,因此翻译课文经常不能表达原意。而且,一般专业英语课程开设在第六学期,此时同学们刚刚接触本专业基础课程,对专业知识和技能的理解和掌握有限,因此对于教材中一些专业性很强的知识很难理解,学生掌握起来较吃力而使其失去学习兴趣,课堂中形成了老师为主的翻译模式[3,4]。由于缺少了对科技英语体系的系统学习部分,同学们对科技论文的结构及撰写格式不甚了解,在毕业设计环节,本科生撰写英文摘要等方面的表现很差。 为了提高材料科学与工程专业学生的专业英语水平,本文从教学内容及教学方法上进行了一系列探索,力求提高学生专业外语的自学能力及应用能力。 2. 教学内容改革 目前,材料科学与工程专业选择的专业英语教材主要内容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等传统工程材料的制备原理及工艺,专业性很强,部分内容因为学生未接触本专业课程,缺乏专业背景而很难理解。因此。针对本专业学生的实际情况,在充分调研国外相关教材的基础上,将国外原版教材中过于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精华部分作为课堂教学的一部分,让同学们掌握科学、客观、较标准的英文表述习惯,而内容和难易程度则与专业知识结合紧密,以各种材料概述、制备工艺、性能及应用为主,不再涉及一些专业性太强的理论知识。课程中除了讲解专业知识外,在课程绪论部分给学生一个过渡,让学生了解专业英语与基础英语之间的区别以及专业英语句式结构的特点,使学生能够对专业英语的语法结构有一个大致的了解。同时,为了提高学生科技论文查阅及写作能力以及国际交流能力,教材中将设置有关专业论文结构与撰写的章节。 3. 教学方法改革 专业外语课时设置都较短,一般为32~48学时,在短短的32学时内,要求学生“听、说、读、写”全面发展几乎是不可能的。因此,课内教学主要仍以“能读会写”为主要教学目标。但教学方法将不再以教师为主角,改变原来“老师讲、学生听”这种填鸭式的教学方式,通过翻转课堂,让同学们走上讲台,完成课文的翻译及讲解过程。老师主要负责专业词汇的讲解及引伸,扩展同学们的专业词汇,通过讨论对同学们在翻译过程中产生的问题进行纠正及讲解,剖析复杂长句及难句的句式结构。结合目前同学们专业外语学习现状,将在课堂上引入大量的科技外文文献,使同学们掌握其主要结构及撰写要求,重点培养同学们掌握本专业论文英文摘要的撰写。 专业外语听说能力的培养同样至关重要,而且培养过程需要一个长期的过程,并非通过 一两次课堂教学就能一蹴而就,因此,这部分能力的培养主要是通过鼓励学生自主学习来完成,鼓励学生观看相关材料介绍的视听文件,在课堂翻译过程中要求同学首先对原文进行朗诵然后进行讲解,这就要求同学们在课前要做好充分的预习,提高他们的自学能力。此外,根据同学们撰写的专业论文英文摘要,要求学生在课堂上做一个presentation,逐步提高同学们专业英语表达的自信,最终目的是培养同学们国际交流及应用的能力。 4. 结语 随着时代的发展,在英语日益成为国际主要交流工具的今天,加强材料科学与工程专业外语教学水平,根据教学目标的正确定位来及时调整教学内容以及采用丰富有效的教学方法是培养学生学习兴趣以及提升英文阅读、写作及交流能力的重要方面。因此,积极进行专业英语有效教学方法改革的研究,对于提高学生专业外语的自学能力及应用能力有着重要的意义。
浅谈电子银行业务风险管理:小议电子商务对银行经营意义 对于电子商务有各种不同的定义,比较统一的认识是电子商务包括三个要素:一是载体是通讯网络;二是信息是电子化的;三是商业行为。随着技术的发展和网络的普及,电子商务越来越呈现出区别于传统商务的得天独厚的优势,一是交易的效率大大提高,信息以光电的速度传输;二是经济活动辐射的区域大大拓展,超越了物理位置的界限,直达网络的边界;三是交易成本大大降低,使得服务提供商有能力提供更强的增值服务。这种优势使得电子商务在过去几年以乘数级的加速度发展,所有人都在预测电子商务激动人心的前景,不少人包括美国政府在内甚至断言,我们已经进入了网络经济的时代。不管这种论断是否科学,有一点可以肯定,电子商务是不可阻挡的趋势,正以迅猛的速度向我们走来,银行毫无例外地也要接受电子商务的洗礼。 银行是围绕货币,生产和出售一系列相关服务的企业,而货币本身就是一种价值符号,这一特质,决定了银行业是特别适合信息化的行业。事实上,银行业一直是使用信息技术最广泛、最深入、最先进的行业。过去10多年,银行依托信息技术实现的金融创新,已在很大程度上改变了银行的经营管理,银行应该说是电子商务的先导者,比如依托于专用网络,使信用卡进行无现金的即时结算,就是非常典型的电子商务行为。 之所以电子商务还会对现代银行产生巨大的震撼,有三个原因: 一是与以往不同,电子商务不再是银行内部的信息技术应用,而是整个经济社会商业行为方式的改变,这将造成客户的市场需求本质性的变化,迫使银行必须适应。这种客户的变化主要有几个方面:1、首先在结算业务上,客户的交易行为逐渐转移到网上,需要有新型的网上支付服务,而不是传统的柜台交易、现金交易等;2、客户的活动逐渐向网上社区转移,他们希望能在自己的电子空间处理尽可能多的事务,包括金融业务;3、客户将获得更多的信息,而且,客户获得服务不再受限于地理空间,有更多的选择机会,客户的流动性更强;4、面对大多的信息,客户自己很难去认真消化,现在他们希望的不再是大量而泛泛的信息,而是个性化的、精炼的服务。 二是银行服务适合信息化的特质,使得银行业电子商务的进化进程非常快,这种快来自于行业间优胜劣汰的市场竞争。比尔·盖茨曾断言:传统银行将成为21世纪的恐龙,这不是戏言。信息技术公司利用其技术优势,特别是那些提供金融软件的公司,完全有能力提供领先一步的金融服务。微软就曾试图进入金融领域,只是由于金融当局管制原因才未成功。目前在国内已经有不少网络公司提出网上结算通用平台的方案,这本质上是提供银行前台服务的东西。应该说,在电子商务时代,由于业务和技术的相互依赖,在银行界,技术资源正成为与业务资源同样重要的东西。起码对某些信息技术公司而言,其拥有的技术资源优势,使其有能力在一些金融服务领域与传统银行抗衡,甚至取而代之,他们是银行潜在的、强有力的竞争对手。同时,电子商务也将推进保险、证券、投资银行、商业银行的相互渗透,电子商务允许把各种业务放到一个交易平台,为客户提供一站式服务,而在后台可以分由不同公司来处理。这样,对客户而言,得到全方位的金融服务,同时也满足分业经营的金融监管要求。以此为基础,组合式的金融创新将会有较大发展,将把各种金融业务更紧密地联系在一起。 三是电子商务时代将改变银行的游戏规则,以网点数量规模优势建立起来的业务壁垒将让位于依托科技创新优势建立起来的业务壁垒。招商银行就是一个典型的例子。短短几年,招行以科技创新为抓手,建立起了“一卡通”、“一网通”等业务品牌优势,在众多中小银行中脱颖而出,在网点数量仍保持较低水平的同时,业务规模却快速增长,这在传统的银行经营中是难以实现的。 可以说,电子商务的发展改变了银行的经营环境,也必将给银行经营模式带来巨大的变化。 一、银行服务递交渠道的变化 电子商务的发展将极大地推动银行电子化交易渠道的发展。首先是电子商务的发展,电子空间交易的需求越来越旺盛,市场的压力将推动银行尽快地发展电子银行业务;其次,随着商务链形成经济规模,银行使用电子交易渠道有了市场空间,产生“降低成本、扩大利润”的内在动力,银行将自觉地推动电子渠道业务的发展。这必将给银行服务递交渠道的格局带来较大的变化。 传统的银行服务递交渠道只有银行营业网点,因此,为了抓住客户,银行通常在目标客户聚集的区域设置营业网点。在这种模式下,为了拓展市场,银行不得不大量开设网点,这背后就需要有雄厚的资金实力的支持,这也是为什么传统的银行资产规模是最为重要的市场进入壁垒的主要原因。与此同时,银行在确定产品的分销渠道时,通常也是别无选择,所有产品对所有客户都放在同样的网点销售。因此,在传统的银行基本不会碰到服务递交渠道策略的问题,因为选择余地很小。 电子商务的发展改变了这种状况,银行有了丰富的服务递交渠道:ATM、电话、因特网、移动通讯网等。这种情况下,制定合适的服务渠道递交策略,使得在保证原有的市场销售规模的同时,服务递交成本更低,显得尤为重要。因为在定价日益自由化的金融市场,谁的成本低,就意味着市场竞争的优势。银行的服务递交渠道策略包括:客户服务渠道策略、产品服务递交渠道策略。 客户服务递交渠道策略,就是银行应根据客户的不同分类,确定对目标客户的服务递交渠道。比如:对于银行的优质客户,可能就需要鼓励其使用银行的网点,以便能与客户做更多的交流,增进客户对银行的感情,而对于那些对银行贡献度比较低的客户,可能就要引导他们多使用交易成本比较低的自助交易设备。 产品递交渠道策略,就是根据产品的不同特点和市场目标,确定产品的服务渠道。比如:对代收公用事业费等金额小、笔数多、服务流程简单的产品,比较好的策略是通过自助化、低成本的电子交易渠道提供服务,而对于复杂、增值较高的服务,比如说银行的信贷业务、综合理财业务,可能就需要配备专门的业务经理在银行网点跟客户面对面的进行交流。 从整体上看,未来银行服务渠道的格局应该是:营业网点将以复杂、高增值服务为主,以服务优质客户为主;自助化的电子交易渠道将主要承担银行最大量的基本业务交易(转帐、投资交易、交易等),两者相辅相成。因此,在电子商务时代,银行传统营业网点不会消亡,但在功能上、在布局上,都需要做较大的调整。 二、银行的客户关系管理 从广义上讲,所谓客户关系管理是银行旨在提高客户忠诚度和保持率的一系列的策略和措施。这是伴随着经营从“以产品为中心”向“以客户为中心”转移而提出的一种经营思想。客户关系管理的提出是建立在两个判断的基础上:一是客户的需求是不同的,无差别化服务的结果是比较高的客户流失率,或者换句话说,是比较高的优质客户保持成本;二是留住一个老客户的成本远远低于发展一名新客户的成本,统计分析显示,发展一名新客户的成本是留住一名老客户成本的五倍。所以,客户关系管理的实施就是充分掌握客户信息,在识别客户的基础上,针对客户的个性化需要,提供差别化服务,以此来提高客户忠诚度和贡献率。 电子商务的发展也将促进客户关系管理在银行的实施,改变银行的客户服务方式。这是因为:1、在电子商务环境中,信息的传递非常快速,获取新的服务极为便利,客户的流动性大大提高,将推动银行以客户关系管理为手段,尽可能提高客户的保持率;2、在电子商务环境中,客户信息是以规范的电子信息形式流转的,这使得银行能比较容易地收集客户信息,并进行有效地分析;3、电子交易渠道的使用,能有效地降低银行与客户的接触成本,从而保证客户关系管理所需要的与客户较高密度的有效接触;4、由于整个服务过程的计算机自动处理,可以马上识别客户身份,并快速作出差别化的反应,提高客户关系管理的效率。 作为银行在整个电子商务链的重要部分网上银行、CALL-CENTER等,也将成为银行实施客户关系管理的重要载体: 1、在客户登陆网上银行、CAMi-CENTER时,通过联动后台的客户信息,自动识别客户,并根据客户情况,给以不同级别的服务,比如:可以显示为客户定制的网页界面,给优质客户以优先级的服务,包括:排队优先和高级别座席员的服务等。 2、在客户访问网上银行、CALL-CENTER的时候,针对客户的不同情况,显示不同的产品推荐信息,或向客户推荐有针对性的服务,对客户进行交叉营销。 3、银行可以主动出击,利用E-MAIL、电话、手机短信息等,主动与客户取得联系,根据客户的要求,进行通知提醒,也可针对客户的情况,进行服务的推介。更为重要的是,这些都可以借助高科技的手段大规模开展,覆盖整个银行的客户,这是传统的方式无法企及的。 应该说,电子商务加大了银行实施客户关系管理的紧迫性,同时也为银行实施客户关系管理创造了环境和手段。 三、金融业的联合与并购 金融业的联合与共购有多种的动力,有规模扩张的动力,以追求规模效益,增强抗打击能力,也有市场扩张的动力,寻求客户市场的共享,扩大市场的占有率,等等。而电子商务的发展,将进一步推动金融业的联合和并购。 1、在电子商务环境中,金融服务品种能够整合银行、证券、保险等金融行业的服务,提供给客户。同时,在后台又能有效借助技术手段,分别由相关金融企业进行处理,满足分业监管的要求,为金融同业的合作提供了条件。 2、在电子商务环境中,面对众多的网址、电话号码,客户很难一一记住,也很难建立信任感。而一站式的服务,可以有效增加客户的访问次数,反复加深客户的印象,从而形成客户的访问偏好。对客户而言,一站式服务大大便利客户的操作,并能强化客户对虚拟渠道的信任度,对金融企业而言,合作提供一站式服务可以彼此共享客户资源,实现对客户的交叉销售,这种双赢的合作前景预期,也有力地推动了金融企业在电子商务环境中的合作。 目前在业界已经出现了明显的合作趋势,在许多金融网站上,可以同时提供银行、证券、保险服务,这背后就是几家金融企业的合作。还有近期在市场上广泛使用的网上或电话银证通业务,也是银行和证券公司合作的产品。随着这种趋势的发展,将逐渐形成客户资源的整合,只要金融管制略有松动,后台业务处理的整合就顺理成章了,也就意味着企业从合作走向合并。 浅谈电子银行业务风险管理:电子银行业务风险管理问题分析对策 电子银行和电子货币业务的不断发展有助于提高银行业和支付系统的效率,也有助于国内外零售业务的成本下降。但电子货币和一些电子银行业务的发展和运用尚处于早期,考虑到电子银行和电子货币在将来的技术和市场发展中的不确定性,监管当局必须避免制定阻碍有益创新和实验的政策。同时,巴塞尔委员会认为,电子银行和电子货币业务为银行带来的收益与风险并存,因此风险与收益必须进行平衡。 一、电子银行业务的风险分析 随着电子银行和电子货币业务的不断发展,银行与其客户之间的跨境业务就会增加。此类业务关系会给银行和监管当局带来了各种不同的问题和风险。根据对风险的识别和分析,管理办法有3个主要步骤,即:评估风险,落实控制风险的措施和监控风险。 在目前这个阶段,似乎操作风险、声誉风险、和法律风险,可能是大多数电子银行和电子货币业务中最重要的风险类别。 1、操作风险。 操作风险主要是指由于系统中存在不利于可靠性、稳定性和安全性要求的重大缺陷而导致的损失的可能性。它可能来自于电子银行客户的疏忽大意,也可能来自电子银行安全系统和其产品设计缺陷与操作失误。 2、声誉风险。 声誉风险是公众对银行产生重大负面的看法,从而引发资金来源或客户的重大损失的风险。声誉风险可能源自系统或产品没有达到预期效果,并且在公众中造成广泛的负面影响。声誉风险可能源自客户,即客户没有掌握足够的产品信息和问题解决办法,以致遇到问题而不知所措。声誉风险也可能源自对一家银行的有目标的攻击。例如,一位黑客侵入一家银行的网络,并且故意散布银行或其产品的不准确的信息。 3、法律风险。 法律风险源自违反或违背相关法律、法令、条例或约定的习惯做法,或对一笔交易各方的法律义务和权利模糊不清。从事电子银行和电子货币业务的银行,可能面临来自客户信息披露和隐私保护方面的法律风险。随着电子商务的不断发展,银行希望开展电子身份认证业务,例如通过使用数字证书。身份认证可能使一家银行面临法律风险。如果银行参加新的身份认证系统,但权利和义务在合同协议中没有明确规定,那么银行就可能蒙受法律风险。 4、其它风险。 传统的银行风险,诸如信用风险、流动性风险、利率风险和市场风险,也可以产生于电子银行和电子货币业务,但是它们的实际影响力对于银行和监管当局来说,可能与操作、声誉和法律风险大不相同。 二、建立可操作的风险防范体系 技术创新的日新月异,可能改变银行在电子货币和电子银行中所面临的风险的性质和范围。监管人员希望银行制定一些管理办法,来对付目前存在的风险,同时对新出现的风险也有相应对策。风险管理办法应包括3个基本要素,即:评估风险,控制风险和监控风险,只有这样才能达到银行和监管当局心中预期的目标。 1、安全政策和措施。 安全是系统、应用和内部控制的统一,其作用是保证数据和操作过程的完整性、真实性和保密性。安全的保障取决于银行制定和落实合适的安全政策和安全措施,也取决于银行与外部各方的交流是否安全顺畅。安全政策和措施,可以限制内部和外部的对电子银行和电子货币系统攻击的风险,也可以限制因安全违规而引发的声誉风险。 安全措施是硬件、软件工具和人员管理的统一,这样才能保证系统和操作的安全。这些措施包括很多,例如:密码技术、口令、防火墙、病毒控制和雇员遴选。密码技术是将文本数据转换成密码以防非授权的阅读。口令、口令串、个人身份识别数字、硬件标志和生物测量学都是用来控制进入和识别用户的技术。 防火墙是硬件和软件的结合,用来遴选和限制外部进入与开放型网络(如因特网)相连接的内部系统。防火墙也可以把使用因特网技术的内部网络,分隔成几个小片。防火墙技术,如设计合理且实施得当的话,能够有效地控制进入、保证数据的保密性和完整性。由于该技术设计复杂且成本昂贵,防火墙的强度和性能必须与被保护信息的敏感度相适应。一个好的设计应该包括:整个银行的安全要求,一目了然的操作步骤,职责的分解,选择可靠之人来负责防火墙的设计和操作。 虽然防火墙遴选来自外部的信号,但是并不一定能够完全防止从因特网下载来的已被病毒感染的程序。因此,管理层应该制定防止和检测的控制办法,来减少病毒入侵和数据破坏的机会,特别是对远程银行业务更应如此。缓释病毒感染风险的程序应该包括:网络控制、终端用户政策、用户培训和病毒检测软件。 并非所有安全威胁来自外部。在可能的情况下,电子银行和电子货币系统,应防止现职或已离职的雇员的非授权操作。与现有的银行业务一样,对新雇员、临时雇员、顾问的背景进行审查、内部控制和职责分解,都是保证系统安全的重要预防措施。 对于电子货币,额外的安全措施可以帮助阻止攻击和误用(包括伪造和洗钱)。这些措施包括:与发行者或中央操作者保持热线联系;监控和追踪个人交易;维护中央数据库里的历史记录;在储值卡或商业硬件中植入防止篡改的设施;对储值卡设定最高限额和失效日期。 2、内部交流。 如果管理层和重要职员之间能够进行很好交流的话,那么操作、声誉、法律和其它风险,就能够得到有效管理和合理控制。同时,技术职员应该向管理高层汇报清楚:系统是如何设计的,该系统的长处以及不足所在。这样的一些步骤可以减少:设计缺陷造成的操作风险(包括在同一银行内不同系统之间互不兼容);数据完整性问题;因系统没有达到预期效果,而客户对银行不满所造成的声誉风险;以及信用和流动性风险。 3、评估和升级。 在产品和服务全面推广之前进行评估,有助于控制操作和声誉风险。对设备和系统要进行测试,以便知道其功能是否正常,并产生预期的结果。试运行或试点有利于开发新的应用系统。如果定期检查现行硬件和软件的功能,则可以减少由于系统速度降低或中断而造成的风险。 4、信息披露和客户教育 信息披露和客户教育,有利于银行限制法律和声誉风险。信息披露和教育项目应该让客户知道:如何使用新产品和服务、对服务和产品所收取的费用、问题和错误如何解决,这样一来,就利于银行遵守客户保护和隐私权方面的法律和条例。 5 应急计划。 通过制定应急计划,银行可以限制因内部程序、服务、产品传送中断而引发的风险,计划可以确保在提供电子银行和电子货币服务中断的情况下,银行有计可施。计划可以包括:数据恢复、可以替换的数据处理设施、紧急员工配备、以及客户服务支持。对备用系统应该定期测试,以保证其连续有效。银行应该确保:其应急操作与正常的生产操作一样安全。 6、对系统的运行进行测试,有利于发现异常情况,以及避免重大系统问题、中断和攻击。 通过多种不按正常步骤的方法,主动入侵系统,可以集中测试安全机制的身份认证、隔离措施情况、设计和执行方面的缺陷所在。监视是一种监控方法,即通过电脑软件或 审计来跟踪相关业务。与入侵测试相比,监视集中于监控日常运作、调查异常、以及通过检测遵守安全政策情况来对安全的有效性作出动态判断。 浅谈电子银行业务风险管理:电子银行业务风险管理问题分析 【摘要】对于电子银行来说,这属于某一新兴的科技跟金融密切融合的产物。当下,这早已在全球范围里逐步风靡,其生命力非常旺盛。这一业务的开展,给商业银行发展以较大的机遇,可也给银行产生了巨大的收益与风险。为确保银行能够常态化运转,最核心的即供应某一平稳安全的境地。商业银行积极开展电子银行业务,这给客户得到收益的同时也带来了极大风险。本文就商业银行将来监管把控的核心———电子银行业务的风险管理进行了分析。 【关键词】电子银行;风险管理;策略 0引言 对于科技信息跟金融紧密融合的结果,电子银行正给大家的日常生活带来广泛的影响。电子银行具备业务时空界限模糊、数字化服务、物理地点跟交易花费非相关性、实时处理业务、运作环境开放等一系列特征。跟传统的金融部门比起来,它具备网络银行的服务及产品售出边际收益与日俱增、显著的服务价值差别性、极强的开拓性及业务“非人格化”特征。在一些先进国家,银行业务早已能够借助电子银行的客户平台达成,而国内电子银行业也日新月异地变化着。电子银行在突飞猛进的前进历程里,也出现了众多的情况。对于这一新兴的银行形态,它既带给了大家低成本、便捷、高效这一福利,也带给大家众多新风险。另外,它在组织形态、运作形式等层面均迥异于传统银行,而过去的金融政策法规是用以约束依托柜台操作的昔日银行业务的,这自然就产生了两种银行模式在风险管理方面的矛盾。 1商业银行电子银行业务简述 1.1电子银行业务的概念 所谓电子银行业务,具体指我行依托针对社会百姓放开的通讯方式抑或开放型的大众网络,还有给自助服务设备抑或客户构建的专门网络等途径,给大家供应的离柜业务。重点涵盖着自助银行、手机银行、网上银行及别的离柜服务。 1.2电子银行发展简述 1998年,招商银行、中国银行开始了网上银行这一业务;此后,建设银行、农业银行、交通银行等也逐步推出这一业务;2002年8月,经央行同意,东亚银行推进个人网银业务;2002年12月,香港汇丰银行在大陆渐渐向国际顾客及当地百姓推出了个人网银业务;2003年之初,花旗银行得到了核准,对个人及公司一块供应网银业务。2004年1月开始,恒生银行在上海、福州、深圳等分行发展个人网银业务。国内的网银用户呈现持续上涨的趋势,尤其在经济发达地区,网银有非常高的普及率。2015年,国内个人手机银行数量占到了33%,比起2014年来,增加了约15.6%,同比增加了82%。跟2014年比起来,这一用户比重在2类城市里面增长得相当快,增加了18%,同比增加了89%;在3类城市里增加了11%,同比增加了78%。在1类城市增加了16%,同比增加了62%。从这里来看,它将渐趋走进大家生活的方方面面。 2电子银行风险监管所存的情况 2.1相关政策法规不完备 当下,国内还没有构建起完备的司法系统,在较大意义上电子银行的进步深受制约。关于电子银行的政策法规相当有限,很难对这一业务行为的方方面面确立规则。 2.2缺乏一定的创新能力 由于国内银行长时间深受发展状况非常低的金融环境还有利率的从严控制,径直使得它严重缺乏创新意识及良好的创新能力。重点体现在产品非常单一、差别化不显著、档次非常低。 2.3缺乏管理风险的人才 分析当下国内银行的人力资源构成,能够发现这一层面有实质经验的有关人员非常缺乏。首先,在开发电子银行产品这一方面,还是欠缺创新型的优秀人才;其次,欠缺有关的内部把控这一层面的优秀人才;再次,电子银行体系安全运作这一方面的管理人才还是少之又少。 2.4信用体制不完备 国内公司及个人的信用系统构建刚刚开始,到现在依旧未建成合理有效的评估风险制度,往往都把牺牲质量当做代价积极开拓银行的规模,这使国内银行的信用深深受到影响,且由于电子银行的支付体系是各顾各,使得国内客户信息七零八落,很难一块享有众多的信息资源,这给这一业务的运营及进步带来极大的制约。 2.5内部监管制度不完备 国内构建商业银行内部监管制度,远远滞后于金融电子化的进步,并未完备信息体系安全监管的工作程序、大致架构、方法策略及监管制度,并未积极推行某些措施,使得众多的银行内部职员违规办事甚至顶风作案,这给电子银行运作埋下了不小的隐患。 2.6欠缺优良的外部软硬件境地 一些人对刚兴起的电子银行所知不多,很难理解电子货币与银行的思想,缺乏接受这一新生事物的信心,这让它没有广泛的客源量,另外,很多客户缺乏一定的安全意识,这给不法分子从事犯罪带来了可乘之机。 3国内电子银行业务风险监管意见 3.1强化内部风险把控 对于商业银行来说,第一,要确立全方位的电子途径业务的章程还有安全措施,在技术及业务推进的现状下,抓紧予以完备订正,保障能够第一时间找到并解决好体系运作时或许发生的各类情况。第二,要强化职员的思想政治教育和安全思想,要构建完备的鼓励制约措施,积极推进无私奉献活动,要掌握职员的思想举动,有效发挥职员的工作热情,减少内部出现违规行为的机会。第三,要构建完备的内部把控制度,建立电子途径业务程序及权限互相约束制度,构建严密的保密及授权体制,有效划分这一业务每一步骤的具体权限,强化对信息体系员工的监管。加强内部审核的实效,一定要积极吸纳基于电子银行业务的相关审计人才,培育并吸纳兼具通信网络技术、及审计知识的电脑科技专业化队伍,一定要注意最初研发产品的高度安全,绝不可以投放运用具有安全风险的产品,要按时对技术支撑源头加以再次评估,从而明确当前的方案是不是能够顺应业务开展需要,在达到预期需求上是不是具备一定的弹性。 3.2重新构建信用体制 对金融市场而言,信用体制属于生命线。不管是刚刚兴起的市场,抑或相当成熟完备的市场,均会遇到逐步完备并建立信用体制的实际需要,虽说在信用体制非常完备的市场里面,信用严重缺失也极易导致体系性的金融风险,另外会给金融领域带来恶劣影响。在后金融风暴时期,国内一定要自当今信用体制构建着手,把信用专业服务部门当做核心,把信用政策法规当做根据,构建公司信用体制,对个人的信用体制加以规范,完备社会信用体制,革新政府的信用体制,积极建立某一合乎我们国情的市场经济进步的信用形式。 3.3完备政策法规构建 尽可能构建完备的司法系统,确立跟电子银行业务关联的政策法规及相关规范,达到电子银行的安全有效运转,确立国内电子银行业务的实际管辖权。搞清银行之内管理职员的权限范围,另外构建专门的监管部门,对内部职员的行为加以监管;强化银行之内的政策法度构建,约束职员举动;积极开展对职员的思想道德教育,防止出现内部违规行为。 4结语 综上,作为某一创新举措,电子银行对国内金融业的日益发展、稳步推进,极具建设意义。因为电子银行在国内刚刚兴起,其相关服务还未完备起来,对这一业务的风险监管完备也要非常艰难的历程。 作者:祝丹宁 单位:嘉兴学院 浅谈电子银行业务风险管理:浅谈商业银行的电子银行业务风险管理策略 摘要:电子银行突破了传统商业银行的局限性,成为了现代生活不可缺失的工具,具有无限的发展潜力。银行本身就是一个具有高风险的行业,电子银行作为银行下的一个分支,在不断进步为我们提供高效服务的同时,也带来了新的风险威胁,存在一些监管的问题。所以,在这个竞争激烈,不断有新兴产业产生的社会,电子银行如何在竞争激烈的金融行业生存和发展,如何做好风险控制和管理是我国电子银行发展方面的难题之一。 关键词:商业银行;风险管理;电子银行 现代银行属于信息密集型行业,在这个信息发达的大数据时代,银行之间的竞争也愈演愈激烈,九十年代末期,商业银行看准时机,推出来电子银行服务,经过了二三十年不断的探索和发展,已经取得了很好的成就,在这个金融一体化进程的不断加快的时代中,商业银行的电子银行开始转变发展模式,提出了更加多样,个人风格的业务。近年来,我国商业银行电子业务的客户数量越来越多,电子银行相关的风险管理问题备受关注。 一、电子银行的概述 (一)电子银行的概念 2006年3月,《电子银行业务管理办法》将电子银行业务定义为:“银行业金融机构利用面向社会公众开放的通信通道或开放的公众网络以及专用网络,向客户提供的银行服务”。 (二)电子银行业务的特点 1.高度数字化。高度数字化是电子银行业务在大数据时代最与众不同的特征,同样也是电子银行业务与传统银行业务最基础最本质的不一样。电子银行业务通过借助计算机的终端和互联网的结合,以开放的网络作为数据传输的基础,减少了传统银行业务的人工费用,极大地减少了银行的成本。 2.灵活度高。由于电子银行业务上一个特征高度数字化,所以电子银行业务基本不会受到时间和空间的制约。在全球范围内,只要在互联网的覆盖下,客户可以在任何地方、任何时间,可以选择多种形式的服务方式。 3.平均成本降低。电子银行的信息化系统的成本虽然很高,但是承载范围内提供服务的边际成本几乎没有,所以这就导致了电子银行业务的平均成本会随着业务量的增加不断的减少。 二、风险类别 金融市场中银行经营业务可能面临的风险有流动性风险(liquidity risk)、利率风险(interest risk)、信用风险(credit risk)和市场风险(market risk)。除此之外,还有金融市场特有的风险,巴塞尔银行监管委员会(BSBC)的有关规定认为电子银行业务所面临的主要风险有操作风险、信誉风险、法律风险和信息技术风险。 (一)操作风险 商业银行的电子银行业务的操作风险主要出现在商业银行自身操作系统的安全性和客户是否在使用电子银行业务是对风险防御解决掌控的把握程度。主要表F为三种形式: 1.安全性风险。互联网黑客可通过病毒、内部员工利用自身的便利如访问权限,造成客户的信息盗取、更改、伪造,还可提取客户的存款,让银行承受巨大的损失。 2.系统设计和维护的风险。指的是电子银行自身能力不够,其研发使用的系统存在大量漏洞,导致风险系数增加。 3.客户使用不当的风险。客户因操作不当可能让不法分子有机可乘,盗取客户的资料。或者因为知道客户资料然后通过某些手段取走资金,让客户和银行蒙受意想不到的意外损失。 (二)信誉风险 信誉风险指的是当客户在办理不同的商业银行的电子银行业务时,因为提示不够明确,操作太复杂等多种原因,不能满足客户要求,最后让客户甚至公众对银行产生不好的的看法,甚至是对商业银行的电子银行业务产生不相信,最后不选择办理电子银行业务,从而可能让银行遭受产生不同的损失的风险。 (三)法律风险 法律风险指的是关于电子银行业务的法律法规体系不健全或者在某些方面规定不够明确,当电子银行业务交易发生纠纷时,可能导致当事人无法确定的分清自己的责任,或者交易无效。另一方面则指银行本身未能严格要求自己遵守有关的法律法规、行业规章制度最终导致银行遭受损失的风险。 (四)信息技术风险 信息技术分险则是指因为自然或人为原因、技术的不成熟以及监管力度不够导致在信息技术在电子银行业务实践的时候给银行造成损失的风险。 三、如何管理风险 有效识别风险后,我们可以有针对性的改善和提高商业银行电子业务风险预防、控制、管理等各个方面的能力。 (一)加强内部风险控制 电子银行业务本身具有一定的特殊性,所以需要针对它的特点去建立一套完整并且有效的内部风险控制体系,从而防止一些潜在的风险威胁,使商业银行电子业务顺利的进行。开始,商业银行电子银行业务应该建立统一规范的部门业务流程和规章制度;然后,明确规定每个部门和每个员工的职责,提高整个业务的效率,降低衔接处的风险;最后,加强对工作人员的教育,提高相关人员的风险意识,建立奖惩制度,从内部提高电子银行业务整体的安全性,降低风险。 (二)增加法律规范 电子银行业务的正确发展离不开相关法律法规的监管,健全的法律法规可以约束不法分子的违法行为并对其进行相应的惩罚。不断完善和改进商业银行电子银行业务的法律法规体系,加大对金融犯罪的打击力度,不断地提高风险管理意识。 (三)加强信息披露和客户风险意识培养 商业银行应拓展信息披露渠道比如手机银行客户端、微信等,从而能够保证客户在正常情况下能够及时的知道银行近期的各种讯息和重要通知,避免因为信息不能及时通知给顾客而给顾客或银行带来风险损失。此外,通过各种披露渠道可对客户或者潜在客户进行安全意识培养,提高客户的风险识别能力和自我保护的意识,从而有效的提高避免风险的效率,减少风险对客户和银行的损失。 (四)加强操作的监控管理 监控管理分为事前、事中和事后三部分,在事前依据制定好的安全操作规范,严格控制操作权限和审批权限,对职权外的操作需提交申请,审批通过后才能进行操作。在事中通过设置摄像头和录音系统等记录交易过程,利用程序监控操作内容并记录操作日志。在事后由更高级别的业务人员对其操作内容进行复核审查。通过操作监管努力保证交易的正确性、完整性、安全性。 浅谈电子银行业务风险管理:商业银行电子银行业务的风险管理措施 摘 要:银行业传统的经营模式和服务方式伴随着电子银行在互联网不断普及和电子商务迅速兴起的推动下,发生了巨大的改变。电子银行业务相对于传统的商业银行业务来说具有很多吸引人的优势和特点,但在风险方面也存在诸多隐患。无论从理论研究的视角,还是商业银行风险管理实践的角度,都对电子银行风险管理的进一步研究提出了紧迫的需求。 关键词:商业银行;电子银行业务;风险管理 近年来,随着银行之间竞争程度的不断加强,商业银行在面对国内经营环境与国际经济环境变化的双重压力下,面临着更多的风险与挑战。其中,电子银行的相关业务风险近年来也受到广泛关注,关于商业银行电子银行业务的风险管理研究也亟待提上日程、亟待解决。 一、商业银行电子银行业务的风险类型 根据巴塞尔银行监管委员会和中国银行业监督管理委员会的有关规定,认为银行业面临的非传统性风险主要包含操作风险、声誉风险、法律风险和信息科技风险四大类。 (一)操作风险。银行的操作风险大多体现在员工的欺诈和客户的操作两个角度上。一方面是员工的欺诈风险,例如职员更改信息、在银行账户里面提出资金等。另一方面是客户的操作风险,若是商品设计自身安全指数低,用户还未能自如掌握如何安全使用网上银行的方法,这就会让犯罪人员能够轻易进行欺骗,或窃取事件将更易发生。 (二)声誉风险。声誉风险是指企业的名声受到不良方面影响的风险。声誉风险出现的负面风险将更大,或许会致使企业发展陷进严重倒退的局面,特殊状况下还能够致使公司被并购或倒闭。 (三)法律风险。对于商业银行来说,其所面临的法律风险是没有完全秉承依照法律的经营管理理念,未能严格自律,未能严格要求自己依照法律法规、行业规章制度进行法律经营。 (四)信息科技风险。信息科技风险是指信息技术在电子银行程序实行环节,由于自然原因、人为原因、技术上面的不足以及管理制度缺少致使银行效益或资产造成损失的风险。 二、商业银行电子银行业务的风险管理措施 (一)健全内部风险控制体系。就商业银行而言,必须建立健全一套行之有效且较为完善的内部风险控制体系来杜绝电子银行业务各类潜在的风险,使得电子银行业务能够顺利而快速的开展。 首先,在制度上,商业银行应当高度重视《企业内部控制基本规范》及其配套指引的贯彻实施工作,即要加强对电子银行内部控制组织、协调的日常工作内容进行梳理,明确法律部门、审计部门、总分行各职能部门、营业网站的内控管理职责、进一步清晰电子银行内部控制管理的组织架构与职责分工;又要进一步规范电子银行内控管理,构建内控梳理、内控整改、内控自评管理机制。 其次,内部各个部门及员工的分工必须明确。采取责任划分到部门、义务分配到员工,合理调整经营部门、决策部门及管理部门的方式使得该银行内部所有跟电子业务有关系的各个部门配合更默契,沟通更方便,动作更协调,进而抑制电子银行潜在风险。 最后,合理的适当内部测评是十分有必要的。要想更加准确及全面的调查电子银行业务的实际业绩情况,就必须参考各种考核标准,借鉴各种技术方式,全面的对电子银行的实际业务进行不定期、不定点的随机抽查,这样各项决策的督促作用才能发挥效力。 (二)开展电子银行业务审计。电子银行的审计工作应该扩大审计范围,进一步考虑到电子业务的签约及受理情况、需要下载的证书及手中U-key的保存、网银交易的适当控制、会计的管理四个方面。 1、电子业务的签约及受理情况。仔细检查申请时填写的材料是否符合各种要求,并印证是否有客户签字、真实性及完整性等。查证方法:可以复审网银申请者的企业授权书、办理银行存底的办理人身份证复印件或申请企业的企业证件、《客户服务协议》、《网上银行客户申请表》等。 2、需要下载的证书及客户手中U-key的保存。证书的下载审计比较简单,只要是符合正确流程的下载都是可行的。查证方法:可以复审《银行操作员证书申请表》、人员分工表及受理岗位的岗位说明等于实际情况一一比对,仔细观察操作员是否真正将证书下载并保存在载体中了。 3、网银交易的适当控制。现阶段网银的权限局限在银证转账业务、代扣业务、网上支付业务、跨行转账业务等。审查的内容包括各项业务是否有额度限制;网银支付时需要提供的密码等是否够充分;代扣除业务时,银行对单位是否有权限进行该操作。转账业务时,被转账的客户是否同样是电子银行客户等。查证方法:密切注意网银转账的差错案例,分析其原因并加以杜绝;系统校验密码的操作是否有盗取密码的可能性;转账协议的内容及转账发生时是否是合理合法的,完成支付时,提供的扣费材料是否全面等。 4、会计的管理方面。审计内容有:会计的每日核算是否符合网银交易的实际账目;付款网银账户的开户行有无该权限,所收取客户的手续费等是否合理。查证方法:详细审查账目,查看是否收取结算费及数额正确;查看会计的核算方法与网银交易方式的比对。 (三)完善事件处理机制。一套行之有效的风险管理机制及事后处理程序是商业银行的电子银行所必须的,有效的事件处理机制主要包括受理和报告、调查和处置、舆情控制以及责任追究四大步骤。 1、受理和报告。各支行及营业网点和客户服务中心负责受理客户报告的电子银行风险事件;各支行及营业网点受理后,应立即逐级上报至一级分行电子银行部;客户服务中心受理后,应立即联动至客户行,由其负责后续处置工作。二级分行及以上电子银行部门负责受理内外部机构转来的电子银行风险事件,并及时报告一级分行电子银行部门。对涉及客户资金损失的风险事件,需重点了解客户基本情况、事件发生经过、事件涉及金额、电子渠道开通情况等,并做好客户安抚、协助报案等工作。 2、调查和处置。处置行应成立电子银行风险事件处置工作组负责统一协调电子银行风险事件处置工作。由银行的科技部、信用卡管理部、零售部、运营部、安保部、风险管理部、法规部及内控系统等组成工作组。各成员部门分别确定一名联系人协调各部门内工作。收到报告后,先确定是否属于风险事件,确立为风险事件后交给工作组管理,确立为非风险事件的转交其他对应部门。 3、舆情控制。电子银行风险事件发生后,处置行要密切关注辖内各类媒体,发现负面信息和失实报道的,应根据舆情影响程度,由本行或上级行舆情主管部门统一出面,积极协调地方党政、宣传、监管、公安、媒体等机构,做好宣传、降低影响。 4、责任追究。存在瞒报、漏报、迟报、错报电子银行风险事件的、不积极处置电子银行风险事件、不顾及银行整体利益,甚至存在毁灭证据、欺上瞒下等行为的、对业务整改不到位或者不按照总行要求进行整改的、不配合总行和其他分行处置电子银行风险事件的情形的分行,总行将对其采取约谈、通报、关停业务、综合考评扣分、经济资本考核扣分等处罚措施,涉及员工个人责任的,应做好责任认定工作。(作者单位:安徽三联学院)
有机质论文:桂平市土壤有机质现状与改良 摘 要:该文通过研究桂平市土壤有机质现状,客观了解基本情况,分析土壤有机质含量低的主要原因,提出提高桂平市土壤有机质的主要措施。 关键词:土壤;有机质;现状;改良;措施 2007年桂平市被列为农业部测土配方施肥补贴项目县,9年来,我们对全市范围所履盖土壤进行采样并进行测试,通过测试发现,桂平市耕地土壤有机质含量低,同时由于大量使用商品化肥,复种指数高,对耕地不注意合理轮作培肥土壤,造成土壤板结,质量下降,有机质含量低下,对粮食生产造成较大的影响,导致农作物产量不高,生产成本增加,产品质量差,因此必须引起足够重视。本文主要围绕土壤有机质含量状况进行讨论,为桂平市测土配方施肥项目成果应用和今后培肥土壤提供技术支撑。 1 桂平市土壤有机质含量概况 1.1 耕地土壤有机质含量概况 通过对全市普查的6.78万hm2耕地耕层土壤分析化验结果表明,桂平市26个乡镇耕地土壤有机质含量范围在4.9~57.02g/kg,平均为20.49g/kg。根据自治区土壤肥料工作总站有关文件的养分分级标准,把全市耕地土壤有机质含量划分为五级,其中3、4级为丰富,共计面积6 380hm2,占耕地总面积的93.67%;2级为较少,面积3 587hm2,占耕地总面积的5.27%;1、5级为缺乏,面积720hm2,占耕地总面积的0.97%。可见,桂平市耕地土壤有机质含量中低水平居多。桂平市域26个乡镇和4个林场耕地耕层土壤有机质含量区域差异不大,都是以3、4级为主,白石山、厚禄乡、罗秀镇、白沙镇、西山镇耕地耕层土壤有机质平均含量稍高,其它乡镇相差不大。 1.2 不同利用类型耕地土壤有机质含量状况 1.2.1 水田土壤有机质含量 通过对全市4.99万hm2水田耕层土壤有机质测定结果统计,桂平市水田土壤有机质含量范围在4.96~56.59g/kg,平均含量为20.54g/kg。根据自治区土壤肥料工作总站有关文件的养分分级标准,把全市水田土壤有机质含量划分为5级,其中3、4级为丰富,共计面积4.66万hm2,占水田面积的93.57%;2级为少量,面积2 653hm2,占水田面积的5.32%;1、5级为缺乏,面积553hm2,占水田面积的1.11%。由此可见,桂平市域水田有机质含量总体上中低水平居多,耕地土壤总体水平低。桂平市域26个乡镇和4个林场耕地耕层水田有机质含量区域差异不大,都是以3、4级为主。 1.2.2 旱地土壤有机质含量 通过对全市1.83万hm2旱地耕层土壤有机质测定结果统计,有机质含量范围在4.49~57.02g/kg,平均含量为20.39g/kg。根据自治区土壤肥料工作总站有关文件的养分分级标准,将全市旱地土壤有机质含量划分为五级,其中3、4级为丰富,共计面积1.72万hm2,占旱地面积的93.95%;2级为少量,面积933hm2,占旱地面积的5.12%;1、5级为缺乏,面积173hm2,占旱地面积的0.93%。由此可见,桂平市域旱地土壤有机质含量中低水平居多。26个乡镇耕地耕层旱田有机质含量区域差异不大,都是以3、4级为主。 1.2.3 不同母质发育的土壤耕层土壤有机质含量 不同成土母质,土壤有机质含量不同。花岗岩、石灰岩、第四纪红土等发育的土壤耕层有机质含量较高,紫色岩、河流冲积物、沙页岩等发育的土壤耕层有机质含量相对稍低一点。 1.3 土壤有机质含量变化情况 与第二次土壤普查结果比较,水田土壤有机质相对下降,有机质含量 30g/kg的比例由第二次土壤普查时的17.31%下降到5.97%,减少了11.34%;有机质含量在20~30g/kg之间的比例由第二次土壤普查时的66.52%下降为42.04%,下降了24.48%,有机质含量≤20g/kg的水田面积在第二次土壤普查时占16.17%上升为51.99%,上升了35.82个百分点。旱地土壤有机质含量明显上升,有机质含量 30g/kg的比例由第二次土壤普查时的1.64%上升到5.48%,增加了3.84个百分点,有机质含量在20~30g/kg的比例由第二次土壤普查时的25.16%上升为41.19%,上升了16.03个百分点,有机质含量≤20g/kg的比例由第二次土壤普查的73.2%下降为53.33%,下降了19.87个百分点。 2 造成土壤有机质含量低的主要原因 全市耕地土壤有机质含量范围在4.9~57.02g/kg,平均为20.48g/kg。根据自治区土壤肥料工作总站有关文件的养分分级标准,把全市耕地土壤有机质含量划分为五级,其中3、4级为主,占耕地总面积的93.67%;2级为较少,占耕地总面积的5.27%;1、5级为缺乏,占耕地总面积的0.97%。与第二次土壤普查结果比较,水田土壤有机质相对下降,有机质含量 30g/kg的比例由第二次土壤普查时的17.31%下降到5.97%,减少了11.34个百分点;有机质含量在20~30g/kg的比例由第二次土壤普查时的66.52%下降为42.04%,下降了24.48%。有机质含量≤20g/kg的水田面积在第二次土壤普查时占16.17%上升为51.99%,上升了35.82个百分点。旱地土壤有机质含量明显上升,有机质含量 30g/kg的比例由第二次土壤普查时的1.64%上升到5.48%,增加了3.84个百分点,有机质含量在20~30g/kg的比例由第二次土壤普查时的25.16%上升为41. 19%,上升了16.03个百分点,有机质含量≤20g/kg的比例由第二次土壤普查的73.2%下降为53.33%,下降了19.87个百分点。可见,桂平市耕地土壤有机质含量属中低水平居多。综合分析造成土壤有机质含量低的主要原因有如下几点: 2.1 土壤有机质的投入量持续下降 这与长期以来有机物质的投入量持续下降有关,20世纪80年代初桂平市耕地上农家肥年使用量在167kg/hm2,进入90年代以后,有机肥使用量急剧减少。 3.2.4 根据土壤pH值选择肥料种类 土壤的酸碱度与施用肥料的选择关系很大。pH值小于5.5以下的酸性水稻土,不宜施硫酸铵、过磷酸钙等酸性肥料,因为它会增强土壤的酸性,减弱有益微生物的活动,促使还原性铁、锰、铝等物质的溶解,对水稻发生有害作用。对pH值大于7.5的碱性土壤应停施石灰、碳酸氢铵等碱性肥料。若增施碱性肥料会增大土壤碱性,土壤粘结、变硬、团聚结构遭到破坏,理化性状受影响,作物植株矮小,不分蘖或少分蘖,有效穗少,结实率低,成熟不一致。 3.2.5 加厚培肥耕作层,提高蓄水保肥能力 水、肥、气、热、光能是农作物生活的重要因素,满足作物诸因素的要求首先要从改善农作物赖以生存的土壤着手,创立良好的耕作层结构,使其深厚、肥沃、疏松、上虚下实,有利于通气、升温、保肥、保水,达到调节土壤中水、肥、气、热状况,保证作物的丰产环境条件,为水稻稳产、高产奠定基础。耕作层的深浅,土壤熟化程度的高低,土层发育程度的好坏,对作物根系生长发育纵横伸展影响很大。高产稳产的水稻土要求有20cm以上的耕作层。在肥料的配合下,适当加深耕作层,有利于高产。深耕要根据实际况情,因地制宜,土壤熟化程度高的,深耕一些,熟化程度低的浅耕一些,逐造逐年加深,不要一次耕得过深,更不要搅乱土壤层次。深耕后要施足肥料,精耕细作,使土、肥相融,加速土壤熟化,使生土变熟土,熟土变肥土,达到提高作物产量的目的。 深耕、培肥与改良土壤质地要结合起来,调整耕作层的沙、泥比例,使质地适中,达到三沙七泥或四沙六泥。如沙土田、潮沙田、潴育沙土田、紫沙田和杂沙田等可以掺入塘泥、粘土等;如果是黄泥田、腊泥田、粉结田和紫粘田等可以掺入河沙泥、潮沙泥等改粘。 3.2.6 因土种植,充分、合理利用土地资源 不同的土壤类型有不同的土壤性状,不同性状的土壤有不同的改良和利用。只有根据土壤性状的不同特点进行合理利用,才能充分发挥各种土壤的增产潜力。在土壤的利用方面还要考虑到土壤质地,把那些蓄水保肥能力强,理化性状较好的轻壤土、中壤土、重壤土或轻粘土、中粘土的水田用来种迟熟、高产粮食作物。那些沙土、沙壤土质地水田,可因地因时制宜,推广水旱轮作,种水稻、种花生、大豆、甘蔗等。利用铁子土、石砾土等可发展有固氮作用的大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等耐早、耐瘦豆科作物。这样一方面能地尽其力,另一方面又增加作物产量。河滩、山岭脚较平缓的冲积、洪积,赤红壤土,可种植甘蔗、麻类及蚕桑,发展多种经营。低丘、中丘地带应发展荔枝、龙眼、柑桔、三华里、八角、玉桂、药材等经济林木,高丘、山地、高山应种上阔叶林、用材林、新炭林,迅速提高复盖率。合理利用土地将有利于保持水土,防止水土流失,确保生态平衡,种茶、种果、种竹、种木,养牛、养马、养羊,农、林、牧、副、渔全面发展,增加农民收入。 (责编:吴祚云) 有机质论文:张家港市土壤有机质变化趋势及提升对策 摘要 以江苏省张家港市为研究对象,对比分析1980年和2008年2次土壤普查时土壤有机质的变化趋势。结果表明:2008年的土壤有机质含量较1980年明显增加,有机质的平均含量增加2.2 g/kg。水稻土有机质含量增加的幅度较潮土快,水稻土平均增加了3.8 g/kg,潮土平均增加了1.1 g/kg。同时,对如何提高张家港市土壤有机质的含量提出了相应对策。 关键词 土壤有机质;变化趋势;秸秆综合利用;有机肥;绿肥;江苏张家港 土壤有机质是评价耕地质量的重要指标之一[1],是指存在于土壤中的所有有机物质。它包括土壤中的各种动植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质[1]。土壤有机质的含量水平对作物的供肥能力、土壤耕性、通气性以及透水性等都有着直接的影响。国内外研究表明,自然环境的改变,肥料施用和轮作方式的不同,都会影响土壤有机质的含量。如果土壤缺乏有机质,则需要较长一段时间才可恢复[2]。因此,研究土壤有机质含量的变化趋势,对掌握当地耕地地力情况有着重要的现实意义。 本项目以江苏省张家港市为研究对象,收集并整理张家港市的相关资料,对比分析1980年和2008年2次土壤普查时土壤有机质的变化趋势,为张家港市测土配方施肥工作提供有效支撑。 1 区域概况与研究方法 1.1 区域概况 张家港市位于长江三角洲平原,江苏省东南部,地理位置为北纬31°43′~32°02′、东经120°22′~120°52′。张家港市总面积998.48 km2,其中陆地面积785.55 km2,占78.67%,长江水域面积212.93 km2,占21.33%。张家港市的土壤发育于全新统海积冲积物和全新统泻湖相沉积物。地貌类型属三角洲平原,地形南高北低。农用土地总面积4.220 3万hm2,其中,耕地3.458 8万hm2,园地0.121 1万hm2,林地0.071 7万 hm2,其他0.568 7万hm2。耕地中灌溉水田2.981 8万hm2,水浇地0.053 5万hm2,旱地0.423 5万hm2。全年平均日照时数为2 133.1 h,无霜期251 d,年平均气温15.2 ℃,年降雨量1 039.3 mm。境内地质属第四系沉积覆盖,覆盖层厚度为90~240 m,是全新统现代沉积。第四系覆盖层的可耕层为2~3 m,耕层下面是砂质黏土、黏土层,厚度为50~70 m;在地面以下70~150 m之间,有细砂层、黏质砂层、中砂层、砾石层;在地面140~240 m以下便是砂岩、灰岩、砾岩层[3]。张家港市共分为八镇两区:杨舍镇、金港镇、锦丰镇、乐余镇、凤凰镇、南丰镇、大新镇、塘桥镇、常阴沙现代农业示范园区、双山岛旅游度假区。 1.2 研究方法 张家港市耕地面积4.092 2万hm2,按照《农业部测土配方施肥技术规范》的要求共设调查采样点2 193个,样点平均代表面积18.66 hm2。共设耕地环境调查采样点557个,样点平均代表面积73.46 hm2。土样于2007年、2008年秋收前后10月中、下旬采集。采样深度为水稻土0~15 cm、潮土0~20 cm。本项目采用重铬酸钾-硫酸溶液-油浴法对样品进行分析。 2 结果与分析 2.1 土壤有机质的现状和空间分布 据2 193个耕层土样的化验分析,土壤有机质平均含量22.2 g/kg,按第2次土壤普查时的分级标准,处于较高水平的下限。其中, 25 g/kg的样品占27.2%,20.1~25.0 g/kg的样品占33.3%,15.1~20.0 g/kg的样品占31.9%,12~15 g/kg的样品占5.7%, 在不同土壤类型地区,土壤有机质的含量具有明显差异,表现为水稻土区土壤有机质的含量高于潮土地区(表1),水稻土区有机质平均含量25.9 g/kg,高于潮土区的20.4 g/kg。 土壤有机质含量在不同行政区域间也有较大差异,有机质含量最高的是塘桥镇,平均为26.75 g/kg;含量最低的是乐余镇,平均18.29 g/kg。土壤有机质由高到低在镇间的排列次序是:塘桥、凤凰、金港、杨舍、现代农业示范园区、大新、锦丰、南丰、乐余(表2、图1)。 2.2 土壤有机质的变化趋势 与1980年土壤有机质的含量相比较,土壤有机质含量呈现出逐年上升的趋势,2008年土壤有机质的平均含量较1980增加2.2 g/kg。对1980年和2008年土壤有机质采用插值法处理的结果表明,绝大部分面积土壤有机质含量上升了0~5 g/kg,约有8 000 hm2的土壤面积上升了5~10 g/kg,占土壤总面积的10%,仅较小面积的土壤有机质有轻微的降低。水稻土有机质含量增加的幅度较潮土快,水稻土平均增加了3.8 g/kg,潮土平均增加了1.1 g/kg。潮土中有机质含量在20~25 g/kg的土壤面积上升了5.78%,水稻土中有机质含量大于25 g/kg的土壤面积上升了27.15%(表3、图2、图3)。 耕作制度和土壤有机质变化对土壤有机质含量的有着重要的影响。据对153个相同采样田块1980年、1996年、2008年3个不同年份有机质含量的分析统计,平均含量分别为19.2、19.5、1.2 g/kg,表现为稳定上升的趋势。 但在不同土壤类型的年份之间具有显著差异,潮土区101个田块,3个年份土壤有机质平均含量分别为17.3、17.0、18.7 g/kg,1996年比1980年下降0.3 g/kg,其中有机质下降的57个田块,占56.4%;1996―2008年,扭转了土壤有机质下降的趋势,平均含量反比1996年增加了1.7 g/kg,有机质下降的田块数也减少到35个,占34.7%(图4)。 其原因主要是从1982年开始,该区有3个镇的耕作制度长期实行麦棉轮作,不利于土壤有机质的积累。1996年以后,种植模式发生变化,增加了水稻种植,实行水旱轮作,对提高土壤有机质的含量发挥了重要作用。 水稻土区由于长期实行稻麦轮作,加上该区农业机械较配套,多年进行麦秸秆全量机械化还田,对土壤有机质的积累更为有利,因此,土壤有机质含量的上升幅度和平均值都明显高于潮土区。52个田块平均,1980年有机质含量23.0 g/kg,1996年上升到24.2 g/kg,2008年又上升到26.2 g/kg。从土壤有机质上升的幅度比较,1996―2008年的12年间,有机质含量的平均值增加了2 g/kg,多于1980―1996的16年增加值1.2 g/kg(图4)。 其原因是前16年秸秆还田的方法以传统的人工方法为主,秸秆的还田数量和面积受到限制;后12年农业机械化水平的提高为增加秸秆还田的数量和范围提供了条件,所以土壤有机质含量上升的幅度也增大。 3 结论与对策 土壤有机质对培育土壤地力具有极其重要的作用,是土壤养分库的重要部分,提供作物生长所需的多种养分;可促进土壤团粒结构的形成,改善土壤物理性状;能提高土壤的保肥能力和缓冲性能,防止土壤养分流失和调节土壤酸碱性;具有吸附和络合作用,防止某些金属离子对作物的毒害和DDT等残留农药对农产品的污染等。在当前的新形势下,增加土壤有机质的技术措施主要有抓好秸秆还田和推广使用商品有机肥、绿肥。 3.1 结论 根据2193个耕层土样的化验分析结果表明,20世纪80年代以来,土壤有机质含量呈显著上升趋势。与1980年土壤有机质的含量相比较,2008年的土壤有机质含量明显增加,有机质的平均含量增加2.2 g/kg。水稻土有机质含量增加的幅度较潮土快,水稻土平均增加了3.8 g/kg,潮土平均增加了1.1 g/kg。 3.2 对策 3.2.1 稻麦秸秆全量连茬机械还田。麦秸秆全量机械化还田,对土壤有机质的积累是一个非常有利的过程。张家港市作为江苏省秸秆综合利用示范县,常年推广“1+X”秸秆综合利用模式,以秸秆机械化全量还田为主,同时积极探索秸秆肥料化、能源化、饲料化、基料化、工业原料化等多种利用形式。①旱耕(犁旋)水整秸秆还田作业。技术路线:联合收割机适当留茬收获小麦、麦秸秆切碎匀抛施基肥(增施氮肥)旋耕机旱作灭茬还田(犁旋一体复式机还田作业)放水泡田平田整地水稻机插秧。作业要求:要求联合收割机收割留茬≤15 cm,秸秆切碎≤10 cm,并均匀抛撒于田间,旋耕机作业深度≥15 cm(犁耕深度≥22 cm)。机具配备:联合收割机加装相应的秸秆切碎抛撒装置;一般采用51.45 kW 以上拖拉机,匹配相应幅宽的旋耕机(犁旋一体复式机)、秸秆还田机械(水田埋茬耕整机)。②水耕水整秸秆还田作业。技术路线:联合收割机适当留茬收获小麦、麦秸秆切碎匀抛施基肥(增施氮肥)放水泡田水田秸秆还田机耕整地(2遍作业)水稻机插秧。作业要求:要求联合收割机收割留茬≤15 cm,秸秆切碎≤10 cm,均匀抛撒于田里,秸秆还田机作业深度≥15 cm。机具配备:联合收割机加装相应的秸秆切碎抛撒装置;一般采用51.45 kW 以上拖拉机,匹配相应幅宽的秸秆还田机械[4-10]。 秸秆还田用机械化全程作业,有效地解决了农村季节与劳力紧缺的矛盾,确保了农村其他产业发展所需的劳力,促进农村经济的发展。同时,秸秆采用机械化还田突破了传统人工还田还草量只能达到22.50~33.75 t/hm2的范围,实现了稻麦秸秆全量就地还田,提高了还田质量,并且有效地解决了农村多余秸秆对环境带来的污染。 3.2.2 麦子(油菜)套播水稻秸秆自然还田技术。从2000年开始,在借鉴扬州地区超高茬麦套稻技术的基础上,进行了连续的应用研究,取得了较理想的效果。水稻免耕套播技术的社会效益表现在有利提高耕地的复种指数,节约水稻生产的秧田用地,使复种指数提高7%~10%;简化了水稻生产农艺,减轻了劳动强度又大大地节约了生产用工;减去了土壤机械耕作,有利于节约能源。 生态效益表现在有利于水稻前茬小麦、油菜秸秆的全量自然还田,使秸秆中的养分重新进入农田生态系统,参与再循环,提高土壤有机质,改良土壤理化性状;并有利于防止土壤水土流失,保护农田生态系统;另外,由于免耕套播的施肥量比常规移栽节约了31.2%,也同时减轻了化肥使用带来的面污染。因此,水稻免耕套播技术也是一项有利于自然生态保护的技术。 3.2.3 大力推广商品有机肥。商品有机肥是有机肥的一种,是将畜禽粪便经堆制发酵加工而成。商品有机肥含有植物所需的各种大量营养元素、微量元素和有机质,有机质中的氨基酸、酰胺和核酸可以直接被植物吸收,有机质中的糖类和脂肪是土壤微生物生命活动的能源[4]。 以青菜施用情况为例。青菜施用商品有机肥3 t/hm2,其产量较单独施用化肥有所增加,增幅在9.94%~29.2%。施用商品有机肥能够有效地降低作物中硝酸盐的含量,提高作物安全品质。 在张家港市,每年至少推广商品有机肥8 500 t,主要施用于经济作物,少量施用于水稻和小麦。其主要原因是张家港市稻麦种植面积较经济作物甚广,而施用商品有机肥的人工成本相对较高。综合比较,施用在水稻小麦方面的商品有机肥则较少,这一定程度上影响了稻麦体系的土壤有机质含量。对此,更应该大力推广商品有机肥在稻麦田块的施用,并且大力发展机械化施肥技术。 3.2.4 大力推广绿肥施用技术。绿肥是一种很好的生物肥料,翻压后可以丰富土壤有机质,改善土壤物理性状,富集土壤中养分,提高碳素营养,防止土壤侵蚀和养分流失,防止植物病害和有害的生物和化学的影响[5]。长期施用绿肥等有机肥能提高土壤松结态腐殖质、稳结态腐殖质以及紧结态腐殖质含量。而单施化肥不但不利于土壤有机质的保持,而且容易造成土壤原有有机质品质的恶化,使土壤有机质逐渐老化,不利于调节土壤中的养分供应。 自2009年,张家港市已连续7年推广绿肥项目。经过大力开展科普宣传工作以及鼓励农户种植,绿肥提升农产品品质、节肥增效等重要性性已深入人心,不少农户主动种植。为了进一步做好推广工作,助力生态农业建设,张家港市每年保持种植蚕豆、黄花苜蓿666.67 hm2以上。同时,免费发放种子至各镇,并且跟踪绿肥种植情况,确保黄花苜蓿等绿肥生长正常,为绿肥种植面积的不断扩大提供保障。 有机质论文:容量法测定土壤有机质2种加热方法比较研究 摘要 采用重铬酸钾容量法,加热方法用传统油浴法和改进沸水浴法测定土壤有机质,5个国标土样用2种方法的测定值都在国标认定值范围内,15个随机土样油浴加2种方法的SD均小于1.48,CV小于4%,无显著差异,2种加热方法精密度良好。与传统的油浴法相比,沸水浴加热法无油污,好清洗,操作方便,同时克服了稀释热法(水合热法)受室温变化影响和加热不均匀的缺点,此方法适合批量检测有机质。 关键词 容量法;土壤有机质;加热方法;标准样品;随机样品;精密度 土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮磷的重要来源,能改善土壤的物理性状,使土壤具有保肥力和缓冲性,是土壤肥力高低的一个重要指标。土壤有机质的测定方法有干烧法、湿烧法、比色法和容量法等。目前,各国在土壤有机质研究中普遍使用的是重铬酸钾容量分析法[1-2],在采用容量分析法测定时,又分为外加热法和稀释热法(水合热法)。外加热法是国标法,油浴温度为180 ℃,沸腾5 min,此法氧化完全,不受室温变化的影响,但空气污染较为严重,沸腾的时间不好掌握,操作麻烦,成本高。稀释热法(水合热法)是利用浓硫酸和重铬酸钾(2∶1)混合时产生的热(温度为120 ℃左右)来氧化有机碳,此法操作方便、成本低,但受室温变化影响较大,有机质氧化程度较低[3-5]。 本试验在水合热法的基础上,尝试用沸水浴加热法加速有机质氧化,保持温度的稳定,为土壤有机质的测定提供了科学的依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 试剂。0.8 mol/L的重铬酸钾标准溶液;0.2 mol/L硫酸亚铁溶液;邻菲啉指示剂;浓硫酸(1.84 g/L)。 1.1.2 仪器。油浴锅;铁丝笼;电热恒温水浴锅;250 mL三角瓶;弯颈小漏斗;硬质试管(25 mm×200 mm)。 1.2 试验方法 1.2.1 试验原理。在过量的硫酸存在下,用重铬酸钾氧化有机碳,剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定,从所消耗的重铬酸钾量,计算出有机碳含量。 1.2.2 试验方法。称取过0.25 mm孔径风干土样0.05~0.50 g,分别放入到硬质试管和三角瓶中,各做4次重复。加入5 mL重铬酸钾标准溶液和5 mL浓硫酸,迅速摇匀。把加样后的三角瓶迅速封口放入水浴锅的沸水浴中,水刚过三角瓶液面即可,在沸水浴中加热30 min后取出,待测液中加入40 mL蒸馏水;加样后硬质试管插入铁丝笼,放到180 ℃油浴锅加热,沸腾5 min后取出,将试管中的待测液用蒸馏水全部洗入到三角瓶中,保持体积在50~60 mL。加热后的待测液为橙黄或黄绿色,如为绿色说明有机质没有被充分氧化,需弃去重做,减少土样称样量。 以上各待测液分别加入3~5滴邻菲啉指示剂,用硫酸亚铁滴定剩余的重铬酸钾,由橙黄―蓝绿―棕红为终点。同时做空白试验。沸水浴加热法氧化校正系数为1.16,油浴加热法氧化校正系数为1.1。 2 结果与分析 试验选取5个国标土样,分别为GBW07458、GBW07459、GBW07142a、GBW07414a和GBW07417a,并从中随机抽取15个土壤样品,分别采用2种加热方法来测定土壤有机质的含量。 由表1可以看出,用国标土样,2种方法的测定值都在国标范围内,同一国标土样,沸水浴法测定值比油浴法测定值都稍高些,可能因为沸水浴法加热时间长,反应更为充分些。 由表2可以看出,样品有机质含量在6.33~133.99 g/kg,包涵了不同等级含量。油浴加热法的标准偏差(SD)在0.24~1.44,变异系数(CV)在1.02%~3.79%;沸水浴加热法SD在0.21~1.48,CV在1.20%~3.25%;2种方法的SD均小于1.48,CV小于4%,无显著差异。沸水浴加热法除11号测定数值略低于油浴加热法,其余都比油浴加热法稍高一些。由表1(上接第206页) 和表2看出,2种加热方法精密度良好。 3 结论 对5个国标土样和随机抽取15个土壤样品进行有机质含量测定,国标土样2种方法的测定值都在国标范围内,随机样品油浴加热法的标准偏差(SD)在0.24~1.44,变异系数(CV)在1.02%~3.79%;沸水浴加热法SD在0.21~1.48,CV在1.20%~3.25%;2种方法的SD均小于1.48,CV小于4%,无显著差异,2种加热方法精密度良好。与传统的油浴法相比,沸水浴加热法无油污,好清洗,操作方便,同时克服了稀释热法(水合热法)受室温变化影响和加热不均匀的缺点。此方法适合批量检测有机质,并有待推广。 有机质论文:灵璧县砂姜黑土酸碱度和有机质变化趋势探讨 摘 要:该文通过对灵璧县黄湾、韦集2乡镇土壤普查和农业部测土配方施肥项目化验,表明土壤酸碱度呈下降趋势,其pH值已由偏碱性的8.5下降到偏酸性的6.5,个别田块已接近5.0;2个乡镇的酸碱度相差0.5个单位,说明相邻乡镇的pH值差异是由于施肥习惯、种植模式等人为农事操作造成的,次数分布呈正态分布。土壤有机质从20世纪70~80年代持续增加,以后的近20a则表现出增长缓慢或略有降低趋势。相关分析表明:pH值在6.5~7.0之间,相关系数最高,r=0.279233*,说明土壤有机质积累需要合适的酸碱度。 关键词:砂姜黑土;pH值;土壤有机质;变化趋势;探讨 全国沙姜黑土面积371.1万hm2,淮北地区占总面积1/2以上[1]。砂姜黑土粘粒含量较高、质地粘重、土壤结构和孔隙性差、土壤有效水含量和有机质含量低。受不良的土壤理化性质影响, 砂姜黑土在生产性能上表现为适耕期短,易受旱、涝(渍)灾害,作物产量年际间波动较大[2-3]。 在砂姜黑土的供肥能力、肥水配合的作物效应、对产量的影响及土壤改良等方面研究较多[5-7],针对淮北地区沙姜黑土酸碱度和有机质随时间的变化规律及它们之间的关系研究报到尚少,本文从典型砂姜黑土区――灵璧县黄湾、韦集2个乡镇35a时间跨度的测土结果来分析研究,以期发现淮北地区砂姜黑土酸碱度和有机质变化之间的规律,为培肥土壤、增加肥力和提高农作物产量提供依据。 1 材料与方法 灵璧县的沙姜黑土主要分布在该县县南、沿北沱河到淮河之间,研究黄湾、韦集2乡镇土样理化性状和肥力水平有较强的代表性。 根据黄湾、韦集2次土壤普查结果和2007―2009年农业部测土配方施肥项目中832个土样的化验结果进行对比分析,采用次数分布、T测验和相关分析的方法。 2 结果与分析 2.1 1973年和1985年2次土壤普查结果 从表1中可以看出:1973年当时的土壤碱性较强,尽管取样深度不同,但pH值没有变化,是典型的碱性土壤。耕层土壤有机质含量在11.2g/kg,随深度增加,有机质含量有下降趋势。 1985年随着家庭承包责任制的实行,农民种田的积极性空前高涨,加之化肥的普遍使用,土壤有机质含量增加很快,已由原来的11g/kg左右提高到18g/kg;pH值已由原来的8.5下降到8.0左右,并越往下碱性越强。 2.2 2007―2009年农业部测土配方施肥项目化验结果 从表2中可以看出:土壤有机质的变幅很大,黄湾镇高低相差近5倍,有机质含量和80年代相比没有增加,基本持平;韦集虽有增加,但和前2次增加速度相比,相对较小。pH值下降速度之快,出乎意料。 2.3 酸碱度、有机质变化趋势 2.3.1 砂浆黑土的酸碱度变化趋势 结合表1、2可得出:1973年,土壤pH值为8.5,而1985年降到8.0,70cm以下仍为8.2;从2个乡镇化验结果来看耕层已经降到总体平均的6.44~6.91。在相近的时间段内,降幅越来越大,特别是后10多年,pH值下降1.0~1.5个单位。表3中不难看出,尽管2个乡镇的酸碱度有差异,但总体都在不同程度的下降,极端最低值接近5.0。相邻2乡镇出现的差异可能与化肥的选用、种植习惯、栽培技术等方面关系密切。为了更真切的反应变化趋势,采用次数分布进行进一步分析,以0.5个pH值作为区段,进行划分,可以看出黄湾土壤的酸碱度众值,主要集中在5.7~7.2,而韦集则相对集中在6.2~7.7中间,虽然都呈正态分布,但黄湾土壤的pH值要低于韦集0.5个单位。另外还体现出黄湾镇的偏碱性土壤有一定比例。 表4的T测验结果:黄湾高出95%置信区间的ph值在7.5~8.7,平均值8.16,没有低出的数值,这可能与黄湾镇本身的pH值较低有关,都涵盖在区间值范围内。韦集镇的酸碱度从统计数来看,分布相对较为集中,即使是最高值间仅相差0.6,最低值只相差0.3。 2.3.2 土壤有机质积累与变化 从表1可知:20世纪70~80年代土壤有机质含量呈增加趋势;以后的近20a则表现出增加缓慢或略有降低趋势。将土壤的有机质按递增3‰为梯度进行归类,并统计次数(见表5)。可以看出,不同的地方土壤有机质含量分布不同,黄湾镇有机质大都集中在13~19g/kg,明显低于第二次土壤普查结果,而韦集镇的有机质分布在16~22g/kg;这就是韦集有机质高于黄湾的原因。另一方面,黄湾镇还有个别土壤有机质含量低于10.0以下;韦集则出现大于31.0g/kg以上的土样。 表6的T测验结果:黄湾有机质高出95%置信区间的,分布在18.5~30.8g/kg,平均为23.6g/kg;韦集较高,分布在23.5~33.4g/kg,平均为26.51g/kg;黄湾有机质低出95%区间的,主要分布在6.2~11.9g/kg;韦集14.0~14.9g/kg。平均为14.4g/kg。 2.4 土壤有机质含量与土壤酸碱度之间的关系 2.4.1 2个土壤理化性状的次数分布 虽然有机质和酸碱度是土壤的2个独立的理化指标,但从次数分布来看,尽管度量单位不同,划分区段有异,但表3、表5向我们揭示出:都呈正态分布,黄湾镇pH值众值在5.7~6.7,而其有机质含量13~21g/kg;韦集的pH值众值6.2~7.2时,其有机质含量则在16~26.5g/kg。在5.7~7.2区间内,pH值每升高0.5个单位,有机质含量上升5g/kg左右。 2.4.2 土壤酸碱度、有机质极值之间的关系 表4中,黄湾镇17个土样,其pH值7.5~8.7,有机质含量范围8.8~23.8g/kg;韦集14个样本,其pH值7.2~7.8,有机质含量波动17.3~26.7g/kg。pH值低出的样本较少,只有韦集的3个土样,有机质区间在13.9~23.4g/kg,pH值在6.3~6.5。说明在酸性较强的土壤中,其有机质含量波动很大,且没有极端值出现,不利培肥土壤。 表6数据则反应出黄湾的15个样本中,有机质高出的pH值是7.9以上的有3个,但平均值较低;而pH值低于6.2的,出现4个样本,都在20.5以下,其中有机质30.80g/kg的土样,其pH值为6.5;韦集数据也反应出相同的变化趋势,它的有机质最大值33.4g/kg的pH值是6.8。 有机质低出范围的可以看出:黄湾的pH值大都集中在8.0以上或6.0以下,而韦集出现的土样较少,应该没有代表性。 2.4.3 划分不同的pH值取值范围 6.0以下、6.0~7.0、7.0~8.0,进行pH值与有机质含量之间的相关分析,相关系数依次为r=0.055869、0.260603、-0.01294。再细分pH值范围,按pH值8.0再进行相关分析,其相关系数以pH值取6.5~7.0,相关系数最高,r=0.279233,其余都为负值。由此看来,土壤有机质积累需要合适的酸碱度,结合以上分析,其底线应该在6.0以上,最佳范围是6.5~7.0。这就能解释黄湾偏酸性土壤较多,其有机质含量明显低于韦集的原因。 3 小结与讨论 (1)沙姜黑土的酸碱度有逐渐降低的趋势,正在由偏碱性向偏酸性逐渐过渡。因种植习惯、施肥种类、栽培技术等人为因素而差异较大,个别田块酸碱度已接近5.0。土壤有一定的修复缓冲作用,但超过一定的数值以后作物就不能正常生长或严重减产。随着土壤酸化进程加快,有必要开展这方面研究工作。 (2)20世纪80年代中后期以前土壤有机质积累逐年增加,随后增长缓慢,后发展到与第二次土壤普查持平(1985年),有的还有所降低。分析表明:土壤有机质快速积累要求一定的酸碱度范围,当土壤pH值较低时,可能加剧有机质矿化,土壤pH值在6.5~7.0范围内有利于有机质增加。 有机质论文:秸秆还田对农田土壤有机质提升的探究 摘 要:如果将整个农田生态循环当做一个整体,那么,农作物的秸秆将是构成这个整体系统中最关键的因素,也是农田生态循环过程中的重要物质基础,它在很大程度上维持了农田生态系统的平衡。 关键词:秸秆还田;农田土壤;有机质 1 分析秸秆还田对农业土壤有机质提升的意义 1.1 蓄积了土壤的水分 在实施秸秆还田以及秸秆翻压的过程中,通过同步开展还田以及机械深耕的方式,不仅使大气的降水得到有效蓄积,而且能够使地下水在此过程中充分发挥其功效与价值。在秋季深耕30cm时可以促进大气降水提升下渗深度,有效的避免了由于地表径流较多而对部分水资源的损耗问题;秸秆还田的广泛展开,对大气降水也起到了一定的拦蓄作用。因此,整个农田的土壤可以接纳到更均衡更有效的自然降水,并且也有效的抑制了农田土壤水分的蒸发。也就是说,秸秆还田技术的广泛应用,为所在的土壤形成了有利的蓄水库,在农田休整时期,积极的发挥着集水的功效,在农作物的生长时期,则有效的发挥着耗水的功效,从而使农田的土壤含水量得到了很大程度的提升。 1.2 改善了土壤的物理性状 秸秆还田的技术主要有机械翻压还田以及覆盖还田,都能显著提升土壤有机质的含量,并且使土壤内部出现许多五碳糖和六碳糖的成分,这些都会在很大程度上促进农作物更好的生长与发育,其功效甚至比直接使用化肥更显著。值得特别说明的是,通过机械翻压,可以使许多秸秆深埋在土壤内部,当土壤内部的有机质以及养分相当活跃时,会大大增加这块土壤的矿化效率,从而为农作物的生长提供了充足的养分支持。 1.3 提高了土壤有机质的含量 在实施秸秆还田的过程中,周边区域的微生物翻转规模与速度都有了显著提升,微生物加快繁殖速度会带动土壤内部的微生物的活动也加剧,使得运转速度有所提升,此时,秸秆中所含的养分便可以充分且及时的向土壤中释放,通过这种方式,土壤的结构不断被优化与改善,肥料、养分、水分与大气之间的联系相对来说更平衡,有利于形成良好的生态体系。 2 生态效益与经济效益――以明水县玉米秸秆还田为例 明水县位于黑龙江省西南部,松嫩平原东北部,耕地面积0.14万m2。明水县地处高纬度地带,属中温带亚湿润气候,平均气温3.4℃,年日照达到2560h,年平均降水量476.9mm左右。明水县的农作物种类很多,以玉米、水稻、大豆为主,近些年来玉米的播种面积不断扩大,玉米秸秆的产量也在相应增加,对秸秆的利用上也发生了明显变化,由此取得了显著的生态效益与经济效益。 2.1 玉米秸秆还田的生态效益 在多点进行试验观察后的结果表明,玉米秸秆还田几年之后,土壤的有机质以及含水量都比之前有了明显的提高。在还田3a后土壤的有机质提升了0.04%~0.08%,还田6a后提升了0.10%~0.11%,还田9a后提升了0.25%~0.29%。秸秆还田之后,微生物在分解初期,必须在土壤中吸取氮素来组成自身的细胞,从而使得土壤中的氮素生物被固定,也就暂时保存了土壤中的氮素,而当微生物死亡之后,这部分的氮素又被分解释放,再回归到土壤中来,从而达到了保墒调肥的效果。同期测定的土壤含水量在秸秆还田3a后增加了1.33%~1.86%,还田6a后增加了1.69%~1.92%,还田9a后增加了1.75%~2.16%。蚯蚓以及微生物的数量也有明显的增加,秸秆还田还使得玉米的秸秆被充分有效的利用,并且避免了在田间大肆焚烧秸秆造成环境污染。有机质以及微生物的增加对土壤的结构也起到了很好的改善作用,水稳性的团粒结构增加了,土壤容重也有显著的降低。由于土壤自身的肥力不断提升,也对化肥的使用率有了明显降低,从而对农作物的环境有了明显改善,不仅提高了作物的质量,更大力发展了绿色生态农业。 2.2 玉米秸秆还田的经济效益 除了生态效益,玉米秸秆还田还产生了显著的经济效益。根据多点的实验观测以及分析统计,把秸秆还田3a后的玉米地与未还田的玉米地相对照,产量平均增加了516kg/hm2玉米,增加率达到7.25%,增加了625元的收入;还田6a后产量平均增加了715kg/hm2,增加率达到9.34%,增加了853元的收入;还田9a后的产量平均增加了1225kg/hm2,增加率高达16.83%,增加了1486元的收入。秸秆还田之后土壤的肥力得到了提升,因而对化肥的使用量明显减少,使用的肥料费用减少了100~1925元/hm2,还田的机械投入增加了140元/hm2,而在收割秸秆的费用上省了320元/hm2,因此节约了180元/hm2,总的来说,玉米秸秆还田后增值了815~1709元,玉米的生产成本降低了0.04~0.08元/kg。 3 结 语 秸秆还田的措施不但充分利用了自然资源,而且还优化与改善了土壤的结构,对农作物的生长创造了良好的环境,创造了相当大的生态效益与社会效益,因此,要把秸秆还田技术广泛的运用到农产品的生产中。 有机质论文:太湖县耕地耕层有机质现状与提升对策 摘 要:该文根据测土配方施肥项目中获取的测土成果,8214个耕地农化样有机质含量的进行统计分析,明确了太湖县耕地耕层有机质含量分布特点和变化趋势,并提出提升其含量的对策。 关键词:耕地;有机质;提升对策 太湖县位于安徽省西南部,大别山南麓。全县总面积2 040km2,辖15个乡镇174个行政村10个居委会,人口57万。常用耕地面积25 786hm2,其中:水田20 395hm2,占79.09%;旱地5 391hm2,占20.91%。是一个以种植水稻为主的山区农业县,也是首批测土配方施肥补贴项目县之一。随着测土配方施肥项目的持续推进,我县获取了大量的测土成果,为研究耕地养分状况提供了依据。有机质含量是评价耕地肥力状况的重要指标,为此,作者选择有代表性的耕地耕层农化样有机质含量进行统计分析,全面了解全县耕地有机质含量分布特点与变化趋势,从而为精准施肥实现化肥零增长行动提供参考。 1 全县耕地耕层有机质含量统计结果 1.1 全县耕地耕层有机质状况 通过对8 214个土样的化验结果统计:全县耕地耕层有机质平均含量为22.75g/kg,最大值45.2g/kg,最小值3.96g/kg,标准差6.22,变异系数27%(表1)。 对照耕地有机质分级标准,水田耕层有机质含量:极缺的(低于10g/kg)占0.67%;缺的(10~20g/kg)占24.45%;中等的(20~30g/kg)占44.81%;较丰的(30~40g/kg)占11.29%;丰富的(高于40g/kg)占0.34%;旱地耕层有机质含量:极缺的(低于10g/kg)占0.83%;缺的(10~20g/kg)占8.5%;中等的(20~30g/kg)占7.16%;较丰的(30~40g/kg)占1.94%;丰富的(高于40g/kg)占0.02%。(表2)。 1.2 各乡镇耕层土壤有机质状况 将8 124个农化样按采样乡镇进行统计分析,从境内西北山区向东南圩坂排序,各乡镇耕层有机质含量分别是:北中镇20.93g/kg,百里镇23.98g/kg,弥陀镇21.86g/kg,牛镇镇20.83g/kg,刘坂乡21.01g/kg,汤泉乡19.74g/kg,寺前镇18.95g/kg,天华镇22.16g/kg,小池镇21.1g/kg,晋熙镇23.17g/kg,城西乡25.38g/kg,新仓镇24.18g/kg,江塘乡28.14g/kg,徐桥镇25.34g/kg,大石乡22.77g/kg(表3)。 2 分析与结论 2.1 全县耕地耕层土壤有机质含量稳中略升 从全县耕地耕层有机质含量统计结果看:全县有机质平均含量为22.75g/kg,与第二次土壤普查含量22.72g/kg(表4)相比增加了0.03g/kg,增长0.13%,耕层有机质呈稳中略升趋势。这说明全县耕地肥力水平稳中向好,没有出现地力减退迹象。 2.2 不同区域耕层土壤有机质含量差异明显 从分乡镇统计结果看:耕地耕层有机质含量总趋势是:山区乡镇低于坂区乡镇。山区北中、百里、弥陀、牛镇、刘坂、汤泉、寺前、天华等8个乡镇,有机质含量最高的是百里镇23.98g/kg,有机质含量最低的是寺前镇18.95g/kg,平均为21.28g/kg;坂区小池、晋熙、城西、新仓、江塘、徐桥、大石等7个乡镇,有机质最高的是江塘乡28.14g/kg,有机质含量最低的是小池镇21.1g/kg,平均为24.16g/kg。这是因为一是山区地理条件差,受水土流失的影响,耕层质地偏粗,耕层有机质矿化作用强烈,有机质积累减少;二是山区受光热资源的影响,复种指数低,以种植一季作物为主,施肥水平和作物产量相对较低,耕层留存的作物残茬远低于圩坂区所致;三是受交通条件的限制,近年组织实施的土壤有机质提升行动补贴项目基本没有覆盖到山区乡镇。 3 耕层有机质提升的对策 根据我县耕地耕层有机质含量不高,处于中等水平,且山区乡镇低于圩坂区乡镇,旱地低于水田的特点,提出以下提升对策。 3.1 加大投入,建设高标准农田 据不完全统计,2009年以来,全县总投资近3亿元,在圩坂区实施了土地整治项目6个,通过对项目区田、水、路、林、村统一规划,综合整治,建成“田成方、树成行、路相通、渠相连”高标准农田示范区5 333hm2。受投资规模的影响,山区未得到整治,要抓住中央一号文件“藏粮于地”的精神,争取更多的项目资金,安排山区耕地综合治理,建设高标准农田,减少水土流失,提升有机质含量。 3.2 推广商品有机肥料 在设施栽培或旱作高效栽培绿色增长模式上,要大力推广商品有机肥料,减少化肥用量,实现化肥零增长目标。 3.3 扎实实施耕地有机质提升项目 我县从2010年起,组织实施了土壤有机质提升行动补贴项目,2010―2012年,实施种植绿肥子项目,2a累计共发放110万元补贴款采购的花草种,项目区扩种绿肥3 667hm2;2012―2014年,实施农作物秸秆还田子项目,2a累计发放300万元补贴款采购的速腐剂,秸秆速腐还田面积达到2万hm2。2015年100万元补贴款采购速腐剂项目正在招标之中,建议向山区倾斜,增加山区农作物秸秆还田量,改善山区耕地有机质状况。 (责编:吴祚云) 有机质论文:耕作层堆放保护与培肥措施对土壤中有机质变化的研究 摘 要:耕作层不仅影响耕地的质量水平还是农作物生长的重要基础。目前,国内建设占用耕地时耕作层没有得到有效的保护,一部分原因是耕作层保护的技术不完善,而表土剥离是保护耕作层的一个有效措施。因此,该文针对耕作层在剥离后储存期间的土壤进行培肥技术研究,通过设置3个试验小区,进行表土培肥试验,研究培肥后剥离土壤的有机质变化情况。研究结果显示:3个试验小区的4个处理中,土壤的有机质含量总体呈下降趋势,添加培肥均是有利于土壤有机质的积累;对于长时间的堆放,猪粪培肥效果最好;其次是秸秆培肥,秸秆加菌肥效果最差。对于丘陵和山地试验小区,猪粪培肥效果最好;在平原试验小区,秸秆和猪粪均有利于有机质的积累。 关键词:表土剥离;培肥;有机质 1 引言 有机质主要储存在土壤表层中,是评价土壤肥力的一个重要指标,也是表征土壤质量的一个重要因子。建设占用地的耕作层土壤剥离后,有着十分重要的用途,如可用来毁损地的整理复耕用土、土地整治和高标准基本农田项目的土壤改良、土壤补充、开垦项目的土层增厚和土壤改良等用途。然而,目前在建设用地时,用地单位对于挖出来的耕作层土壤处理方式,要么将其浪费,随意处理,要么将其用作弃土填方工程,对资源的浪费极大。表土剥离是近年来土地整理项目中亟待开发并推广至全国的一个保护耕地资源的项目,其原理是将耕地表层土壤剥离出来,再原地和异地用于土地整治。为了减少对环境的破坏,以及减少对农业生产的威胁,在耕地资源日见匮乏、人地矛盾日渐突出、农田污染加剧的背景下,开展耕地表层土壤剥离再利用工作具有非常重要的现实意义[1]。如今,表土剥离工作得到许多国家的重视。国外的表土剥离工作开展较早,且已形成了较为成熟的方法和制度[2],国内除少数省份开展表土剥离工作较早而得到比较完备的成果外,其他省份都或多或少的正在开启这项工作,但并未形成一套完整的技术方案及制度。其中,培肥是表土剥离长期工作中一个非常重要的环节。土壤有机质是表征土壤质量的重要因子,也是陆地生态系统中碳循环的重要“源”与“汇”[3-4]。在培肥方面,经过先辈们的长期研究,实践结果表明合理培肥可以改善土壤的基本理化性状[5-7]。刘允芬等研究[8]认为气温、地温与土壤碳排放有明显的正相关性。温度和水分在短期内对土壤有机碳和易氧化有机碳的影响差异不显著,但土壤温度和水分变化能影响土壤有机碳的含量,低温度低水分条件有利于土壤有机碳的存在[9]。但迄今为止,在开展的表土剥离工作中,剥离的表土大多都是直接覆土后进行培肥,在储存期间也只是简单的播种无污染草籽而对具体的培肥未做过多描述。本文通过在安徽省巢湖和宿州设置试验小区,对试验小区的耕地表土进行剥离,对剥离后储存的表土进行自然培肥、秸秆培肥、秸秆加菌肥培肥以及猪粪培肥,在分析了土壤有机质与地形、土壤容重、成土母质、质地等之间的相关关系,得到剥离土壤的有机质养分变化情况,并为农业土壤提供剥离后的土壤是否需要培肥提供依据。 2 材料与方法 2.1 研究区概况 安徽省地形有平原、丘陵和山地,平原与丘陵、低山相间排列,地形呈现多样性。长江和淮河自西向东横贯全境,巢湖位于安徽中部,全省大致可分为5个自然区域:淮北平原、江淮丘陵、皖西大别山区、沿江平原和皖南山区。安徽地处暖温带与亚热带过渡地区,气候温暖湿润,四季分明,光热水资源丰富且雨热同季。 2.2 试验设计 2014年9月,腾空试验区,让其自然变干;2014年10月18~19日,在巢湖市栏杆镇石门村的2个试验小区(一个代表丘陵区;一个模拟山地区:山地是在在巢湖栏杆镇石门村寻找的一个与山地环境相似的低山丘陵区的耕地,用于模拟山地培肥特性。)进行堆土培肥实验;2014年10月27日,在宿州市桥区朱仙庄镇镇西村的试验小区(代表平原区)进行堆土培肥实验。 2.2.1 试验小区设置 试验小区设置为100m2的剥土区,储存之土壤堆成底宽3.0m、高1.5m、顶宽1.5m的长条梯形型土堆,土堆长共计9.5m(其中试验小区总共8m,分为4个部分每个部分长2.0m长,包含两头各0.75m、共1.5m的斜坡长度),土堆按顺序安排关培肥措施,小区之间用防渗漏塑料薄膜隔离,四周修建排水沟。 2.2.2 培肥设计 每个试验小区分对照试验和培肥试验。整个培肥实验周期为6个月,每隔2个月进行取样一次(表1)。 2.2.3 样品采集 每隔2个月用取土工具从上到下均匀采集土样,四分法后约取1 000g土壤样品,以及初期未培肥的土样1 000g,将土样带回实验室风干、研磨、待化验;未剥离前,原土采集方法――采用多点混合取农化样,多余的用四分法舍弃;培养期采样――分别在每个试验小区,采集全断面样品,混合、四分法获得化验样约1 000g。备注:第一次采样时已对为开始培肥的土壤容重进行了测定,丘陵、山地、平原3个试验小区平均值分别为:1.376g/cm3、1.334 g/cm3、1.258 g/cm3。 2.2.4 样品测定 猪粪和土壤有机质测定方法:重铬酸钾容量法-外加热法[10]。 3 结果与分析 3.1 丘陵试验小区不同培肥方式,有机质含量随着时间的变化规律 从图1中可以看出:随着时间的增加,丘陵试验区的有机质的含量总体是下降的。有机质含量的变化趋势是:除猪粪培肥外其他3种培肥方式的土堆有机质含量变化情况为大致为减少―增加―减少,10月到12月土堆有机质含量大量减少,12月到2月有机质含量略微增加,2月到4月有机质含量略微减少;而猪粪培肥的土堆有机质含量在10月到12月略有增加,12月到4月一直在逐渐降低。从培肥开始到培肥结束4种培肥方式的土堆有机质含量全部降低,分别减少了4.091、2.750、5.751、4.319,所占百分比为15.76%、10.59%、22.15%、16.63%,秸秆+菌肥这种处理方式的有机质减少最多,减少比例为22.15%,添加秸秆的处理方式有机质减少最少,减少比例为10.59%。 对于丘陵试验小区,在有机质变化曲线上看出,有机质含量是添加秸秆 自然培肥 秸秆加菌肥,添加秸秆增加了土壤碳库的输入,而自然培肥因没有额外的有机质输入所以总量上较加秸秆少。在有机质消耗方面,自然培肥和添加秸秆中,添加秸秆会增加微生物的活动量,进而将秸秆转化为土壤有机质,同时也会消耗一部分有机质作为自身能源,因总量较自然状况下高,所以在变化过程中,有机质含量一直高于自然培肥。在添加秸秆和菌肥的情况下,菌肥会大大增加土壤微生物的总量,虽然添加了秸秆,提高了土壤有机质库的总量,但是因微生物量的增加,土壤有机质的消耗量也大大增加,致使有机质含量比自然状况下低。添加猪粪的处理中,因猪粪是经过动物消化分解的残渣,加入到土壤中很容易就转化为土壤有机质,所以在加入猪粪的短期内有机质含量迅速上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加,消耗大量的有机质,使总量降低。 3.2 山地试验小区不同培肥方式,有机质含量随着时间的变化规律 从图2中可以看出:在变化趋势中,随着时间的增加,山地地区4种培肥方式的土堆有机质含量变化情况各不相同。10月到12月,除猪粪培肥外,其他3种培肥方式土堆有机质含量大量减少,猪粪培肥土堆有机质含量上升;12月到次年2月,自然培肥、秸秆+菌肥土堆有机质含量略微增加,猪粪培肥与秸秆培肥有机质含量降低;2月到4月,猪粪培肥有机质含量趋于稳定,其他3种培肥方式土堆有机质的含量略微减少。从培肥开始到培肥结束四种培肥方式的土堆有机质含量全部降低,分别减少了3.593、3.533、4.304、1.434,所占百分比为18.76%、18.44%、22.47%、7.49%,秸秆+菌肥这种处理方式的有机质减少最多,减少比例为22.47%,添加猪粪的处理方式有机质减少最少,减少比例为7.49%。 对于山地试验小区,从有机质变化曲线上看出,有机质含量是添加猪粪 添加秸秆 秸秆加菌肥 自然培肥。添加猪粪的处理中,因猪粪是经过动物消化分解的残渣,加入到土壤中很容易就转化为土壤有机质,所以在加入猪粪的短期内有机质含量迅速上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加,消耗大量的有机质,使总量降低,但山地地区的猪粪中有机质含量较高,随着时间的增长,有机质的含量也在缓慢上升。在初期添加秸秆的处理下降速率小于添加秸秆和菌肥的处理。因为添加秸秆加菌肥会大大增加土壤微生物的总量,会使有机碳分解速率加快,但是随着时间的增长,微生物的量是一定的,有机质含量在缓慢上升,但是到达一定的时间,秸秆和菌肥分解的有机碳小于微生物分解的量,土堆中的有机质含量快速下降。而添加秸秆的处理,初期秸秆分解有机碳的速率较慢,土堆有机质含量在下降;随着时间的增长,秸秆在分解,但小于微生物分解的量,所以土堆中的有机质含量一直缓慢下降。自然培肥因没有额外的有机质输入所以总量上较其他培肥少。 3.3 平原试验小区不同培肥方式,有机质含量随着时间的变化规律 从图3中可看出,在变化趋势中,随着时间的增加,平原地区4种培肥方式的土堆有机质含量变化情况为缓慢减少,自然培肥土堆中2月到4月有机质含量大量减少,添加猪粪培肥土堆中有机质在2月后增加,但仍低于背景值。从培肥开始到培肥结束4种培肥方式的土堆有机质含量全部降低,分别减少了5.891、4.484、5.320、3.655,所占百分比为31.57%、24.03%、28.51%、19.58%,自然培肥这种处理方式的有机质减少最多,减少比例为31.57%,添加猪粪的处理方式有机质减少最少,减少比例为19.58%。 对于平原试验小区,在有机质变化曲线上看出,有机质含量是自然培肥 添加秸秆 秸秆加菌肥,添加秸秆增加了土壤碳库的输入,而自然培肥因没有额外的有机质输入所以总量上较加秸秆少。平原地区土壤较山地和丘陵肥沃,土壤微生物总量高,添加秸秆提高了土壤的碳氮比,促进微生物的繁殖。在有机质消耗方面上,自然培肥和添加秸秆中,添加秸秆会增加微生物的活动量,进而将秸秆转化为土壤有机质,同时微生物量增加也会增加有机质的消耗,因总量较自然状况下略低。添加秸秆和菌肥的情况下,菌肥会大大增加土壤微生物的总量,虽然添加了秸秆,提高的土壤有机质库的总量,但是因微生物量的增加,土壤有机质的消耗量也大大增加,致使有机质含量比自然状况下低。在添加猪粪的处理中,因猪粪经过动物消化分解的残渣,加入到土壤中很容易就转化为土壤有机质,所以随加入猪粪的时间的增长有机质含量逐渐上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加,消耗大量的有机质,使总量降低。 3.4 不同的培肥方式,3个试验小区有机质含量随着时间的变化规律 从图4、图5、图6、图7中可以看出:对于不同的培肥方式,3个试验小区的有机质含量均是呈下降趋势。从培肥开始到培肥结束:自然培肥的有机质含量丘陵、山地、平原3个试验小区分别减少了4.091、3.593、5.891,所占百分比为15.76%、18.76%、31.57%,平原地区土壤有机质减少比例最多,为31.57%,丘陵土壤有机质减少比例最少,为15.76%;秸秆培肥分别减少了2.750、3.533、4.484,所占百分比为10.59%、18.44%、24.03%,平原地区土壤有机质减少比例最多,为24.03%,丘陵土壤有机质减少比例最少,为10.59%;秸秆加菌肥培肥分别减少了5.751、4.304、5.320,所占百分比为22.15%、22.47%、28.51%,平原地区土壤有机质减少比例最多,为28.51%;猪粪培肥分别减少了4.319、1.434、3.655,所占百分比为16.63%、7.49%、19.58%。 有机质含量总体上是丘陵试验小区 山地试验小区 平原试验小区。对于同一种培肥,不同试验小区的土堆有机质含量整体是呈下降趋势的,但下降的速率不同,由于表土层的剥离,会使得原有土壤变松,类似于旱地耕作,会使得原有有机质因为激发效应而降低。丘陵试验小区是由下面黄土母质发育而来的黄褐土,山地试验小区是由岩石风化物发育而来的粗骨土,平原试验小区是由第四纪河湖相沉积物发育而来的砂姜黑土。丘陵、山地试验小区都是在长期耕种后形成的水稻土,而平原试验小区是在长期种植小麦形成的旱作土。据沈阳农业大学观测,旱作土壤施新新鲜猪粪,其腐殖系数为27.5%,而水稻土为38.4%。武婕[11]也研究得到灌溉水田土壤有机质平均含量最高,旱地最低。这说明水稻土有机质含量总体上是高于旱作土的。丘陵试验小区处于地势较为平缓的地区,排灌条件好;而山地试验小区处于地势较高地段,不受地下水影响,水源不足,且容易造成水土流失。因此尽管添加不同培肥,有机质含量总体上依然是丘陵试验小区 山地试验小区 平原试验小区。 4 结论与讨论 (1)综上所述:土壤类型、土壤成土母质、质地以及温度都对土壤中有机质的含量有很大影响。对于3个试验小区,4个处理土堆的有机质含量是总体是呈下降趋势,添加培肥均是有利于土壤有机质的积累;对于长时间的堆土,猪粪培肥效果最好,其次是秸秆培肥,秸秆加菌肥效果最差。对于丘陵和山地试验小区,猪粪培肥效果最好;在平原试验小区,秸秆和猪粪均有利于有机质的积累。通过以上研究可以为耕作层堆放保护与培肥措施提供参考建议,为表土剥离工作的进展提供技术参考。 (2)讨论3个试验小区土壤的有机质含量整体呈下降趋势,这与土壤碳库的输出大于输入有关。孔宏敏[12]研究得出土壤有机质增加或减少归结于农田的碳素的平衡。而土壤有机碳的变化可能是因为表土层的剥离,会使得原有土壤变松,类似于旱地耕作,会使得原有有机质因为“激发效应”而降低。黄文昭等学者[13-14]研究,土壤中新添加的有机碳能影响土壤有机碳的矿化,引发正的或负的激发效应。王志明[15]等通过研究,发现秸秆加入量的增多会使土壤原有碳的分解速率提高。这就可能导致添加培肥处理后基本都是下降的其中一个原因。 由于地形影响土壤水热条件和成土物质的再分配,不同的地形位置土壤特性有很大的差异,并且影响土壤中养分的含量。宁茂岐[16]研究得到不同地形条件下土壤肥力性质有很大的差异,在丘陵山地区对土壤养分管理是可行的。丘陵、山地、平原这3种地形的在同一种培肥方式下有机质含量各不相同,这与其自身的有机质含量有关;而在添加了不同的培肥方式的情况下,这3种地形的有机质含量也变化颇大,这可能与其本身存在的微生物量有关,微生物量不同,对有机质的分解有很大影响。这与臧逸飞[17]的研究相符。武婕[11]研究得到土壤类型、耕层质地等都对土壤有机质有明显的影响。丘陵、山地的试验小区都是在长期耕种后形成的水稻土,水稻土有利于有机质的积累,并且腐殖系数要高于旱作土壤。而平原试验小区是由第四纪河湖相沉积物发育而来的砂姜黑土,在长期种植小麦等作物而形成了旱作土。这就可能导致丘陵、山地试验小区的有机质含量从总体上高于平原试验小区。 在处理中也发现有机质的含量受温度的影响较大。除猪粪处理外,3种地形的曲线基本上都是在10~12月份,有机质下降速率最高,在12月至次年2月或略微上升或下降速率降慢,2~4月缓慢下降。因10~12月份气温较12月至次年2月高,微生物活动频繁,消耗的有机质大于自身降解产生的有机质量,使总量降低,微生物在低温下降低了代谢速度,消耗量下降,有机质呈积累状态,2~4月亦是积累小于消耗状态,有机质总量降低。所以可能在相对低温状态下降低微生物的代谢速率,有利于土壤有机质的总量积累,这与国秀丽[9]的研究也相符。 有机质论文:石墨消化炉加热法测定土壤有机质含量研究 摘要 应用石墨消化炉加热法测定土壤有机质含量,结果表明:该方法精密度高、温度均匀、工作效率高,适合大批量土壤样品的测定,值得大力推广。 关键词 石墨消化炉加热法;有机质含量;土壤 土壤有机物质包括各种动植物残体及其生命活动的各种有机产物。其中相对稳定的是经过复杂的生物化学转化过程,主要是微生物的生命活动形成的土壤腐殖质[1]。测定土壤中有机质含量的方法有很多,其中多采用农业标准NY/T 85-1988中的砂浴加热法。除此之外,还有微波加热法、砂浴加热法、烧失量法、水合热重铬酸钾氧化-比色法、TOC分析仪法、甘油浴法、磷酸浴法等。但是各种方法都各有缺点,如微波加热法步骤繁琐,不简便快捷,不能进行大批量样品的测定[2];砂浴加热法表面温度不均匀,温度难以控制;烧失量法精密度较低,往往与真值有较大的偏差;水合热重铬酸钾氧化-比色法测得结果比真值偏低;TOC分析仪法方法不成熟,土壤基质较为复杂,较多用于植株或有机肥料有机质含量的测定[3];甘油浴法温度难以控制;磷酸浴法气味难闻且容量瓶外壁难以清洗[4-5]。本文主要研究石墨消化炉加热消解法在土壤有机质含量测定上的应用效果,以提供更加科学与易于操作的方法。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试土壤:取自国家系列标准物质土样,土样1:GWB07413a,土样2:GWB07417,土样3:GWB07412,土样4:GWB07413,土样5:GWB07415,土样6:GWB07416。 供试仪器设备:ZEROM-ProD40型智能石墨消化炉、北京光明医疗厂DK-3电砂浴。 供试试剂:0.200 0 mol/L重铬酸钾标准溶液、0.2xxx mol/L硫酸亚铁滴定溶液、0.4 mol/L重铬酸钾-硫酸溶液、邻菲罗啉指示剂[6-7]。 1.2 试验方法 准确称取国家标准系列物质土样0.300 0 g,倒入150 mL三角瓶中,加入10 mL 0.4 mol/L重铬酸钾-硫酸溶液,小心摇匀,盖上弯头漏斗于石墨炉上加热,至瓶内开始有大量气泡翻滚开始计时,沸腾4 min[8-9]。 2 结果与分析 2.1 消解时间的选择 以砂浴加热法消解时间为对照,加热温度为220 ℃,改变石墨消化炉加热的时间,分别选择加热沸腾时间为2、3、4、5 min,测得有机质含量,选择最佳的消解时间。 如图1所示,消解时间小于4 min时,消解不完全,测定结果较低,在4~5 min之间测定值没有多大的变化。如图2所示,消解时间小于4 min时,氧化率小于100%,氧化不完全,而大于4 min时氧化率超过了100%,测定结果偏高。消解时间过长,结果不稳定,因此,最佳的消解时间是4 min。 2.2 消解温度的选择 以砂浴加热法消解温度为对照,加热时间为4 min,改变石墨消化炉加热的温度,分别选择加热沸腾温度为210、220、230 ℃,测得有机质含量,选择最佳的消解温度。 如图3所示,消解温度小于210 ℃时,消解不完全,测定结果较低,在220~230 ℃之间测定值没有多大的变化。如图4可知,消解温度小于210 ℃时,氧化率小于100%,氧化不完全,而大于220 ℃时氧化率超过了100%,测定结果偏高。消解温度过高,结果不稳定,因此,最佳的消解温度是220 ℃。 2.3 方法的精密度考查 按照石墨消化炉加热法测定土壤中有机质含量的最佳条件为消解时间4 min,消解温度220 ℃。取土壤样品6份,按照取得的测定条件,与砂浴加热法同时测定,得到方法的精密度,结果如表1所示。另取4个不同性质的土壤样品进行测定,2种方法同时测定,按照各自的测定条件进行加热,结果测定值与标准值相比较,结果如表2所示。可以看出,石墨加热法方法的精密度为3.49%~3.55%,而砂浴法的精密度为3.44%~3.69%,2种方法的精密度相差不大,符合精密度小于5%的标准要求。且2种方法的测定值都在不确定度范围内,没有偏离标准值。 2.4 方法的可行性分析 一是精密度高。石墨消化炉加热法方法精密度符合标准要求。二是温度均匀。石墨消化炉温度稳定,均匀且易于控制,炉内石墨板具有传热快、温度均匀的特点,用温度计探测炉面板各个方位的温度,几乎能达到一致,无死角。而砂浴加热法面板温度难于控制且极不均匀,用温度计探测表面温度,中心温度能达到设定值,而周边温度远没有达到设定值,相差温度可达20 ℃左右。三是工作效率高。石墨消化炉由于温度均匀,一次性可放入32个单样,样品放入炉内开始计时,共计耗时7 min可完成一批样品加热,而砂浴法一次性只可放入9个单样,由样品放入砂浴上开始计时,共计耗时13 min,耗时较长。可见用石墨消化炉实验,过程简便快捷,稳定性好,能有效提高工作效率,适合大批量土壤样品的测定[10-12]。 3 结论与讨论 石墨消化炉加热法与各种加热法相比,具有快速、简便和稳定等优点。应用石墨消化炉加热测定的结果与砂浴法加热测定结果相一致。因此,利用石墨消化炉测定土壤中的有机质是最佳选择,值得大力推广。 有机质论文:基于富有机质页岩的矿物组分分析 摘要:我国页岩气资源丰富,主要分布在我国南方的志留系马溪组、寒武系筇竹寺组以及奥陶系五峰组的富有机质页岩中。富有机质页岩是页岩气的主要富集储层,因此明确富有机质页岩的组分对于页岩气的形成机理以及勘探页岩气都具有一定的指导意义。文章对此进行了研究。 关键词:页岩气;有机质;矿物组分;压裂技术;形成机理;地质勘探 到目前为止美国开采的非常天然气产量约占天然气总量的一半左右,据专家估测,这一数目预计到2020年将达到54%~55%,而到2030年更将达到65%,可见随着人们对能源需求的不断攀升,非常规天然气在美国天然气总量中占据的位置已经不再是冰山一角,这其中非常规天然气主要依赖于页岩气,致密砂岩气以及煤层气,从全球范围来看,目前全球非常规天然气产量大约为3242亿m3/年,大概为常规天然气资源量的4.56倍。这其中,页岩气资源量大约占据456万亿m3,致密砂岩气资源量大约为209.72万亿m3,煤层气资源量大约为256.3万亿m3。从这一数据我们也可以看出,不久的将来,页岩气或许会替代石油以及其他常规能源而登上舞台,进而也许影响着全球经济,政治甚至军事格局。 根据页岩气聚集机理和中美页岩气地质条件相似性对比,中国页岩气富集地质条件优越,具有与美国大致相同的页岩气资源前景及开发潜力。据相关学者估计我国页岩气资源总量约为26×1012m3,其中南方、北方、西北及青藏地区各自占页岩气可采资源总量的46.8%、8.9%、43%和1.3%,其中南方地区以志留系龙马溪组、寒武系筇竹寺组以及奥陶系五峰组最为发育。然而泥页岩作为页岩气的有利储存区,对其进行岩石矿物组分分析是我们进行页岩气地球物理勘探和评价之前的首要任务。 1 X射线衍射定量分析原理 X射线衍射分析(X-Ray Diffraction,简称XRD),是利用晶体形成的X射线衍射,对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。X射线衍射定量分析技术已被广泛地应用于材料科学与工程的研究中。X射线衍射物相定量分析有外标法、内标法、绝热法、K值法等常规分析方法。其目的是在物相鉴定基础上,测定物质中各相含量。根据衍射强度与该物质参与衍射的体积或重量的增加而增加关系(非线性),表示为n相混合物中,j相某衍射线的强度与参与衍射的该相的体积Vj或重量分数Wj的关系式: 为定量分析普适公式(Alexander定量分析公式),其中: 常数 强度因子 结构因子(i为晶胞中原子) 注意:公式中,因各相μm不同,每相Vj或Wj的变化引起μm总体变化,导致Ij-Vj或Wj的非线性。由处理Kj与总体μm的不同引伸出多种定量分析方法,以满足实际需求。 其中外标法要纯标样,它不加到待测样中,该法实用于大批量试样中某相定量测量。要在相同的实验条件,测选定的同一衍射线强度;内标法待测试样为n相,μmj不同,加恒量Ws的标样到混合样中的定量方法。标样可选α-Al2O3、ZnO、KCl、LiF、CaF2、MgO、SiO2、CaCO3、NaCl或NiO之一,优选吸收系数与颗粒大小相近,衍射线不重叠的作标样;K值法是1974年由F.H.Chang创立,它是内标法的发展,K值与加入标样含量无关,无需作定标曲线,且K值易求,称K值法也称基本冲洗法。其中K值法的优点是:(1)与内标法相比无需求它标曲线,K值易求;(2)只要内标物质,待测相与实验条件相同K值恒定,故有普适性;(3)只作一次扫测即可得所有强度数据;(4)可以对感兴趣的j相进行测量,试样中可有非晶。K值法的缺点是要加入S相稀释样品,只适用粉末试样;绝热法的原理是:在n相待测样中,均为结晶相(不可有非晶相),各相的K值已知,可不加标样(由待测样中j相充当标样,只要实测各相的Ii,hkl,I=1.2…j…n,且对应K值为已知)即可求所有结晶相含量。其中绝热法的优点是:(1)不加内标,不作定标曲线,不稀释基体,不增加额外谱线;(2)可用块状和粉末状试样;(3)用一个试样可测全部物相含量。绝热法的缺点是不能有非晶相和含未鉴定的相,各相K值均需已知。 2 页岩矿物组分分析及其应用 本次试验的富有机质页岩来源于我国南方地区志留系龙马溪组,对20块页岩岩芯样品进行全岩X-射线衍射定量分析,结果显示该类页岩矿物组分中除常见的粘土矿物外,还含有方解石、石英、黄铁矿、长石及少量硬石膏等矿物成分。 从分析中我们可以知道富有机质页岩的石英含量较高,这对于后期进行压裂具有促进作用,因为压裂方法的选择以及如何压裂对于页岩气的采集起到至关重要的作用,这是因为从现实看来压裂增产技术的进步也显著提高了页岩气的产量,含气页岩一般属于低孔,特低渗,因此一般页岩均需要人工压裂改造之后才具有商业价值,美国在压裂技术方面主要采用:(1)水力压裂技术;(2)水平井分段压裂技术;(3)重复压裂;(4)同步分裂。其中水平钻井与分段压裂技术的综合运用,使页岩气开发在纵向和横向领域得到延伸,这使单井产量上了一个新台阶,重复压裂与同步压裂可延长页岩气井的高产时期。 3 结语 从以上实验可以得知:富有机质页岩矿物组分复杂多样,其中包括方解石、石英、黄铁矿等多类矿物,其中石英含量是页岩脆性的标志性矿物,可以大概知道该区域页岩的脆性程度,这对于后期页岩气压裂开采具有很大帮助;黄铁矿含量是页岩复电阻率实验引起激发极化效应的主导者,且黄铁矿含量高,激发极化(IP)效应越明显,因此对页岩进行矿物组分分析对于页岩气的形成机理以及勘探页岩气都具有一定的指导意义。 有机质论文:水稻秸秆腐解产生溶解性有机质的生物降解特性 本研究采用培养法,通过DOC、pH、280nm吸光度指标研究水稻秸秆腐解不同阶段产生DOM的生物降解特性与结构变化,阐明秸秆还田对土壤CO2排放与碳固定的影响,为选择秸秆还田的正确方法提供科学依据,为可持续发展战略提供科学资料。 通过培养不同天数的水稻腐解液来控制变量,以研究不同腐解天数的DOM溶液中DOC降解特性及pH、280nm吸光度变化。DOC采用比色法;pH值采用电极法;280nm吸光度值采用分光光度法。 基于DOM是不同降解速率和不同降解程度的成分的混合物的假定,我们使用双倍指数模型(Double Exponential Model)来描述DOC的矿化动力学,模型公式表达式为: 残留C%=(100-b)+be (1) 式中:t为时间/天, b为稳定DOC所占最初DOC的百分含量(%),100-b为易矿化DOC所占最初DOC的百分含量(%),k1为易矿化DOC矿化速率常数(天),k2为稳定DOC矿化速率常数(天)。 同时计算半衰期: 1.不同腐解阶段产生DOM的生物降解性 水稻秸秆不同腐解阶段DOM液的DOC随时间变化如图1所示。 图1 不同腐解阶段DOM残留DOC随时间的变化 不同腐解阶段DOM整个降解过程都可分为残留DOC的迅速减少和缓慢减少两个阶段。在14天前DOC的浓度迅速降低,14天后降解速率明显减慢,DOC浓度趋于稳定。但不同腐解阶段DOM降解特性表现出较大差异。双指数模型方程拟合结果(见表1)表明,矿化率表现为7天DOM矿化率达46.79%,而180dDOM矿化率仅为11.23%,矿化率总体表现为随腐解时间延长而减小。DOM可以分为易矿化性C库和稳定性C库两个组分,易矿化性C库的半衰期为1~3天,而稳定性C库的半衰期为173~693天。稳定性C库的比例则表现为随腐解时间延长而增加。由此可见,随腐解时间延长,DOM生物有效性降低,DOM越稳定。 表1不同腐解阶段DOM降解过程使用双指数模型拟合参数比较 注:拟合方程为:残留C%=(100-b)e-k1t+be-k2t; ①易矿化C半衰期=ln2/k1。 ②稳定性C半衰期=ln2/k2。 ③r2为拟合方程的相关系数之平方。 2.不同腐解阶段产生DOM的pH的变化 DOM 是一类组分非常复杂的混合物,它既含低分子量物质(如游离的氨基酸、糖类),又含各类大分子成分(如酶、氨基糖、多酚和腐殖酸等)。pH值不同,反映DOM化学组成上的差异,与酸性基团、碱性基团的相对含量有关。本试验分别选取了腐解初期7d与腐解末期180d两个阶段DOM,研究其降解过程中pH值的变化,结果见图2。从图中我们可以看出,7dDOM溶液与180dDOM溶液初始pH值有较大差异,7dDOMpH值为7.9,而180dDOM pH仅为7.1,虽均为弱碱性,但两者化学组成不同。在整个降解过程中,7dDOM表现为先下降后上升,并逐渐趋于稳定,180dDOM则表现为先上升后趋于稳定。两者都表现为在降解0-7天之内pH值迅速发生变化,原因是这段时间内DOC的迅速降解,化学组成发生较大变化。与DOC含量变化相一致。图2还表明,最后两者pH值相近,表明两者在化学组成上趋于相似。 图2 DOM降解过程中pH的变化 3.不同腐解阶段产生DOM的280nm下吸光度的变化 E280值主要反映有机质组成中芳香化合物的含量,两者成正相关关系。7d与180dDOM溶液降解过程中280nm吸光度随时间变化如图3所示。两者变化趋势明显不同,7dDOM在降解初期E280值较小,随着降解进行,7天后E280值迅速升高,14天后趋于稳定,并与180dDOME280值接近。而180dDOM在整个降解过程中变化不大。KalbitzK等指出,DOM由碳水化合物、脂肪、羧基化合物、芳环物质等组成[12]。不同组分物质被微生物利用的难易程度有显著不同,碳水化合物最先被微生物利用,芳环物质结构复杂表现为相对稳定[13]。由此可见,180dDOM生物有效性低且较稳定,与其化学组成中芳香化合物含量较高有密切关系。7dDOM芳香化合物含量相对较少,生物有效性较高,在降解初期碳水化合物、脂肪等易利用组分迅速减少,芳香化合物不易矿化而相对富集,从而导致E280值迅速增加;14天后DOC含量变化不大,E280值也趋于稳定。 3.讨论 微生物对DOM的利用包括两个交替或连续的过程:①微生物对DOM 的同化吸收;②为获取能量和无机养分而完全分解DOM 成CO2或CH4。微生物对DOM的降解改变DOM的性质,而微生物能否利用DOM也决定于DOM本身的性质:即化学组成和结构特征。因此,不同来源DOM生物可降性不同。本试验研究了水稻秸秆腐解不同阶段DOM的生物降解性,结果表明不同阶段DOM的生物降解性表现出较大差异,矿化率在11.23%~46.79%,随腐解时间延长,矿化率依次降低,DOM越稳定。7dDOM与180dDOM pH值和E280值随降解过程的变化表明,化学组成和结构特征的差异是导致其可降解性不同的主要因素。 本研究秸秆腐解初期DOM主要来源于秸秆中水溶性物质,其主要成分为单糖、氨基酸、氨基糖等,这些物质极具生物有效性,是微生物最易利用的碳源,将诱导秸秆腐解所需微生物大量繁殖。随着微生物活性增强,微生物代谢产物、微生物死亡残骸、秸秆中纤维素和木质素等的降解都成为DOM的组成来源,从而使DOM的组成结构发生变化。秸秆旺盛分解期DOM主要来源于纤维素和木质素等的降解产物以及微生物代谢产物,此时DOM含丰富的羧酸类物质、强氧化木质多酚类物质以及芳香族和脂肪族物质,碳水化合物和氨基糖减少,糖醛酸和半乳糖增多,疏水性较强。在秸秆腐解后期阶段,DOM中木质素多酚类物质降解产物大大增加。因此,随腐解时间延长,表现为DOM的生物可降解性逐渐降低,DOM趋于稳定。 4.结论 (1)DOM生物降解过程残留DOC随时间变化符合双指数模型方程。生物降解大致可分为快速矿化期和缓慢矿化期两个阶段。不同腐解阶段DOM的生物降解特性有较大差异。随着水稻秸秆腐解进行,DOM生物降解越弱,DOC越稳定,41天DOC矿化率表现为180天DOM7天DOM。 (2)DOM生物降解过程中pH的变化随着DOM成分的改变而改变。7dDOM溶液与180dDOM溶液初始pH值虽都呈偏弱碱性,但仍有较大差异,表明两者化学组成不同。另外,在整个降解过程中,7dDOM表现为先下降后上升并逐渐趋于稳定,180dDOM则表现为先上升后趋于稳定。 (3)DOM生物降解过程中E280值的变化表明,7dDOM在降解初期E280值较小,随着降解迅速升高,14天后趋于稳定,并与180dDOM E280值接近。而180dDOM在整个降解过程中变化不大。芳香性化合物含量的不同是导致DOM生物可降解性不同的重要原因。 有机质论文:土壤有机质测定中油浴温度和时间的优化研究 摘要 利用自动控温的恒温油浴锅,采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法测定土壤有机质,对最适油浴温度和时间进行研究,结果表明,油浴前油浴锅温度选定180 ℃,油浴时间选定4.5 min或5.0 min,得出的结果相对最为精确、误差最小。其他的温度与时间处理,其有机质测定结果均偏大或者谝小,而且超出允许误差范围,结果不准确。 关键词 土壤有机质;测定;油浴;温度;时间;条件优化 土壤有机质测定是采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法,将装有待测土样锅的试管插入铁丝笼中,再将铁丝笼沉入已在电炉上加热至185~190 ℃的油浴内,要求放入试管后温度下降至170~180 ℃,待试管中的溶液沸腾开始计时,并控制电炉温度,不使溶液剧烈沸腾,同时维持在170~180 ℃,5 min±0.5 min后将铁丝笼油浴锅中提出。2007―2009年间,霍山县农技推广中心土肥站实施测土配方项目,笔者参与了其中的化验工作,对所有样品的有机质的含量进行化验。此次化验与以往相比,设备上有较大的变化,以自动控制温度的恒温油浴锅代替电炉加热、用温度计观测温度变化的油浴锅,因此温度变化通过油浴锅上面的温度表自动显示[1-2]。由于设备发生变化,需要对上述方法中铁丝笼沉入油浴锅前油浴锅内的温度是否合适、能否在试管中溶液沸腾之前降至170~180 ℃,以及油浴过程维持的最合适时间等问题进行研究。因此,找出最佳温度和时间是有机质测定过程中最重要的环节,直接影响到最后结果的精确性和准确性[3-4]。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试土样:标准控制土样,有机质测试值为(12.3±0.6) g/kg。主要试验设备:恒温油浴锅,(18~25) mm×200 mm的硬质试管、铁丝笼、滴定管、三角瓶、烧杯。试验试剂:0.4 mol/L重铬酸钾-硫酸溶液,0.2 mol/L重铬酸钾标准溶液,0.2 mol/L硫酸亚铁溶液,邻菲啉指示剂。 1.2 试验设计 采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法测定土样的有机质含量。油浴前油锅最高温度分别选定3个起始温度处理,分别为185、180、175 ℃;维持油浴时间分别选定4个处理,分别为4.5、5.0、5.5 min,每个温度点对应1个时间点作为1个试验设计,每个处理设5个平行,3次重复。 2 结果与分析 不同油浴前油锅温度和油浴维持时间处理下,土壤样本的有机质含量测试结果如表1所示。通过测试结果可以看出,当油浴前油浴锅温度选定为185 ℃时,油浴时间4.5~5.5 min的各处理其土壤有机质测定结果普遍偏高,而且超出允许误差范围,结果不准确。当油浴前油浴锅温度选定为180°,油浴时间选定为4.5、5.0 min时,测试结果最接近标准值,在允许误差范围内,结果最可信;油浴时间选定为5.5 min时,其结果也偏高,而且超出允许误差范围。当油浴前油浴锅温度选定175 ℃,其结果则普遍偏低,接近允许误差临界值,结果不可靠。 3 结论与讨论 试验结果表明,用自动控温的恒温油浴锅进行有机质的测定时,当油浴前油浴锅温度选定180 ℃,油浴时间选定4.5 min或5.0 min,得出的结果相对最为精确、误差最小。其他的温度与时间处理,其有机质测定结果均偏大或者偏小,而且超出允许误差范围,结果不准确。因此,控制好油浴的时间和温度十分重要[5-6]。此外,在175~185 ℃、4.5~5.5 min范围内是否有更加合适的温度和时间点,有待进一步试验论证。 有机质论文:重庆市简易生活垃圾场生活垃圾有机质与填埋年限关系研究 摘 要:生活垃圾主要成分决定了污染性质,垃圾中有机质的分解将产生硫化氢及氨等臭气,分解形成的高浓度有机废水对水环境影响巨大,因此垃圾中有机质含量决定了生活垃圾污染程度。文章通过对重庆市简易生活垃圾场的监测报告分析,研究重庆市简易填埋场有机质含量与填埋年限的大致对应关系。 关键词:简易填埋场;有机质;填埋年限 1 总述 本次研究主要选取重庆地区3座大型生活垃圾简易堆放场(沙坪坝区凉风垭垃圾场(170万m3,现目前已封场)、九龙坡区兴隆垃圾场(80万m3,已采取封场措施)、巴南区祺龙垃圾场(220万m3,已采取封场措施)垃圾有机质监测数据对重庆市生活垃圾堆放场降解规律进行分析,最终得到各堆放场填埋时间与有机质含量等相关特征值。 1.1 影响垃圾有机质降解速率因素 影响垃圾有机质降解速率因素包括:(1)气候条件;(2)垃圾含水;(3)温度。 1.2 研究地区选择 由于全国各地区降水、温度、垃圾组分存在一定的差异,生活垃圾有机质降解的外部条件不一,使得各地生活垃圾降解速率存在差异,本研究利用监测数据来自重庆地区,因此,研究结论可从一定程度上反映重庆地区以及与重庆地区气候条件类似地区的生活垃圾降解规律。 2 监测数据分析 2.1 凉风垭垃圾堆放场 2.1.1 堆放场概况 凉风垭垃圾堆放场占地面积约45000m2,总堆放量约170万m3。垃圾场于1988年4月投入使用,2002年停用。 2.1.2 监测结果 监测时间:2010年9月。 有机质监测:共设两个采样点,取样点均位于垃圾表层,属于距现在时间较近的垃圾,垃圾中有机质含量分别为24.7%与20.3%,按平均有机质表示垃圾体有机质含量为22.5%。 2.1.3 有机质含量衰减分析 凉风垭垃圾场从1988年开始使用,到采样监测时最短填埋时间为8年(即2002年停用后到2010年监测),由于监测采样为表层较新垃圾,降解时间在8年左右,重庆市新鲜垃圾有机质含量通常在40%左右,通过8年降解后,有机质降至约22.5%左右;按照有机物随时间降解公式①,可推算出从2002年封场后到2024年垃圾中有机质随着时间变化与垃圾降解关系。见表1所示。 2.3 祺龙垃圾堆放场 2.3.1 堆放场概况 重庆市祺龙村垃圾堆放场地处巴南区七公里半。该场于1986年开始使用,2000年停用,由开始300吨/日的入场量增至2000年的1200吨/日,占地面积约33000m2,总填埋量220万t。 2.3.2 监测结果 监测时间:2010年2月。 监测点:共设置21个监测井。 采样深度:表层8m以下。 2.4 垃圾填埋时间与有机质降解分析 凉风垭垃圾堆放场采样深度在3m以内,为表层垃圾样品,降解速率可大致反应表层垃圾的降解规律。典型规律见表4。 兴隆垃圾场采样深度主要为3m、6m、9m、12m、15m、20m几个层位,反应了兴隆垃圾场垃圾填埋不同深度上的一个有机质衰减规律,ZK1、ZK2、ZK3、ZK5几个钻孔3m处有机质(分别为13.0%、18.1%、15.4%、17.5%)属于一个数值区间,填埋年限差异也不大(分别为12年、10年、8年、16年),有机质的变化规律基本跟凉风垭垃圾场表层垃圾有机质变化规律(表4)一致。 祺龙垃圾堆放场监测点位于1990年前填埋区域,样品填埋年限推测20年,监测结果显示有机质含量为3.08~11.1%,平均有机质约7.11%,仅14.2%的样品有机质低于5%,可以推测出祺龙垃圾堆放场垃圾有机质要降解至5%以下还需经过3~5年时间,填埋深度超过8m时垃圾有机质变化规律也适合表4所示规律,即填埋年限大于25年时,垃圾有机质可能降至5%以下,垃圾填埋年限在20~25年时,垃圾有机质可能在5~10%之间。 兴隆垃圾堆放场采有深层垃圾有机样(8m深以上),推测填埋年限在10~20年的钻孔分别为ZK1(填埋12年,9m处有机质监测值为2.9%)、ZK2(填埋10年,9m处有机质监测值为11.5%)、ZK6(填埋11年,9m处有机质监测值为40.7%)、ZK8(填埋20年,9m处有机质监测值为4.43%),典型生活垃圾经过25~30年降解,通常有机质含量约5%左右,再继续降解难得很大,ZK1孔有机质含量2.9%,局部有机质偏低,该数据无法反应有机质变化规律。ZK6垃圾经过11年降解,有机质含量约40.7%,接近新鲜垃圾有机质含量,偏差过大,不作为有机质变化规律分析数据;ZK8监测孔在3m、6m、9m深度有机质监测数据非常接近,与大部分监测孔埋深不同降解程度不同的典型规律有一定的出入,因此不作为有机质变化规律分析数据;因此,仅ZK2监测数据较符合垃圾降解典型规律,在9m处有机质监测值为11.5%,降解时间为10年,与表4中“填埋年限10~19年,垃圾有机质含量为10~20%基本吻合”。 综上所述,重庆地区简易生活垃圾堆放场垃圾降解时间与有机质变化规律基本符合表4所示。 2.5 建议 根据上述对垃圾有机质降解与填埋时间关系的分析,提出如下建议:(1)重庆地区简易生活垃圾堆放场有机质含量可参照本规律研究结论进行推算。(2)与重庆地区气候条件及垃圾组分类似的地区可参照本研究结论选取参数。(3)由于尚未建立垃圾有机质降解与气候条件之间的模型关系,因此,研究结论不适用与重庆地区气候条件差异较大的区域。 3 结束语 重庆市简易生活垃圾堆放场的分布广泛,影响范围大,堆放场的治理迫切且必要;生活垃圾有机质降解与填埋年限规律研究对简易生活垃圾堆放场治理措施初步判断提供了依据,提高了工作效率,为重庆市简易生活垃圾堆放场的治理的实施提供了有力保障。 有机质论文:提高风沙地土壤有机质的措施 阜新市地处辽西风沙带,土层薄、有机质含量低、结构松散,孔隙度大、保水保肥能力差,作物单产较低,严重制约了农业现代化的发展。调查表明,土壤有机质的含量与土壤肥力水平成正相关的关系,土壤有机质的含量越高,土壤肥力越高。土壤的固体物质中,除土壤矿物质以外,最重的组成部分就是有机质,是土壤肥力主要的物质基础之一。因此,在农业生产过程中,因地制宜采取多种措施提高土壤有机质含量,是实现作物高产、优质、高效的前提。 一、土壤有机质对土壤肥力的作用 1.土壤有机质是土壤养分的主要来源 有机质中含有作物生长所需的各种养分,可以直接或间接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮素95%以上是以有机状态存在。土壤矿物质一般不含氮素,除施入的氮肥外,土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳,可以供给绿色植物进行光合作用。此外,有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 2.促进作物的生长发育 土壤有机质中的胡敏酸,具有芳香族的多元酚官能团,可以加强植物呼吸过程,提高细胞膜的渗透性,促进养分迅速进入植物体。胡敏酸的钠盐对植物根系生长具有促进作用。土壤有机质中还含有维生素B1、B2、吡醇酸和烟碱酸、激素、异生长素(β-吲哚乙酸)、抗生素(链霉素、青霉素)等对植物的生长起促进作用,并能增强植物抗性。 3.改善土壤物理性质和土壤结构 有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂,土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质,所以有助于黏性土形成良好的结构,从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例,创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性,它既能降低黏性土壤的黏性,减少耕作阻力,提高耕作质量,又可提高砂土的团聚性,改善其过分松散的状态。 4.提高土壤的保肥能力和缓冲性能 土壤有机质中的有机胶体,带有大量负电荷,具有强大的吸附能力,能吸附大量的阳离子和水分,其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍,所以它能提高土壤保肥蓄水的能力,同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 5.促进土壤微生物的活动 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分,有利于微生物活动。 6.提高土壤温度 有机质颜色较暗,一般是棕色到黑褐色,吸热能力强,可以提高地温,满足作物根系生长发育的需要。 7.提高土壤养分性 有机质中腐殖质具有络合作用,有助于消除土壤的污染。对低产田来说,通过增加有机质含量可以培肥土壤,提高地力水平。对高产田来说,由于有机质不断分解,也需要不断补充有机质。腐殖质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物,避免难溶性磷酸盐的沉淀,提高有效养分的数量。 二、增加土壤有机质的五项措施 1.增施有机肥 有机肥是很好的土壤改良剂,它既能熟化土壤,保持土壤的良好结构,又能增强土壤的保肥供肥能力,不断供给作物生长需要的养分,为作物生长创造良好的土壤条件。有机肥料来源广泛,种类包括堆肥、沤肥、饼肥、人畜粪肥、河泥等,其中常见的羊粪中有机质含量为2.5%~4.0%。每年亩施羊粪5000公斤,连施3年土壤有机质含量可由0.6%~0.7%增加至1.0%~1.1%,效果显著。风沙土连年施用有机肥并合理经济施用化肥,不仅可以改善土壤物理性质,而且还能培肥土壤,提升土壤有机质含量。 2.实施秸秆还田 推广以小麦、玉米等秸秆还田以及喷施腐化剂技术,既能有效地利用资源,又能改善土壤结构,增强土壤保肥供肥性能,节约化肥投入,降低生产成本。作物秸秆主要成分是纤维素、半纤维素、蛋白质和糖等,这些物质经过发酵、分解,转化为土壤有机质。如将玉米秸秆的1/2还田后,土壤有机质含量由0.6%增加至1.0%,效果显著。作物从土壤中吸收大量营养元素、氮、磷、钾等矿物质元素,可通过施肥得到补充,而有机质很难通过化学方法速补,因此秸秆还田是提升有机质的重要举措。 3.实行轮作养地 近年来,农作物复种指数越来越高,致使许多土壤有机质含量降低,肥力下降。实行轮、间作制度,调整种植结构,做到用地与养地相结合,不仅保持和提高土壤有机质含量,而且改善农产品品质,促进农业可持续发展。如选用适宜阜新风沙地区的草木犀绿肥进行粮――草――粮3年轮作,绿肥当年秋天进行翻压,可为土壤提供丰富的有机质和氮素,土壤有机质含量由0.6%增加至1.1%,作物产量增加15%。 4.铺施草炭 辽西风沙地区草炭资源极为丰富,草炭是半腐熟的植物残体,含有大量的腐殖质,蓄水保肥能力很强,是改良风沙土的极好肥料。试验证明,风沙地每亩铺施草炭10000公斤,1~2年后土壤理化性质有明显改善,土壤含砂量下降,有机质含量由0.6%增加至1.1%,效果显著。 5.开展测土配方施肥 测土配方施肥是以土壤养分测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素的施用数量、施肥时期和施肥方法。它能满足作物均衡吸收各种养分,达到有机与无机养分平衡,减少养分流失和环境污染,大幅度提高作物产量。 作者简介 李艳武(1975.11-),女,农艺师,从事农业技术推广工作。
1研究背景 在2020年中国城市轨道交通协会发布《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》(以下简称:纲要)后,全国各地城市纷纷启动城轨智能化和智慧化探索,尤其是城轨车辆智能运维方面取得了较多成果和进展,但在数量庞大而价格低廉的车站机电设备方面,试点验证以单设备增加视频或传感元件并搭载特征算法方案居多,投资经济性不高无法规模化推广。本文通过对机电设备智能运维需求和现有综合监控系统数据现状进行分析,按照“全息感知、数据共享”的理念,提出基于综合监控系统数据的机电设备智能运维技术解决方案,以期为城轨行业推行车站机电设备智能运维提供参考和借鉴。 2研究必要性 当前城轨行业车站机电设备无论是自主维修还是委外维修,其运维方式本质上还是故障维修和计划性预防维修相结合的方式,导致设备欠修、过修、错修和慢修等问题长期存在,浪费维修资源,有必要借助智能运维技术寻求一种精准维修方案。近年来,产业界试点的单设备增加视频或传感元件并搭载特征算法的方案,能解决部分运维痛点问题,但对数量庞大而专业众多且价值低廉的车站机电设备来说,新增成本投入太高,无法规模化推广,而且无法整体改变运维模式,因此,有必要寻求一种低成本的机电智能运维方案。综合监控系统以工业互联网技术架构为基础,实现机电设备的状态实时监视和远程控制,对实施智能运维所需的全息感知具备天然的接入和传输条件。综合监控系统已经采集有机电设备的开关状态、故障状态、传感器数据,以及系统设备联动关系和操作日志数据,可直接利用此类数据或经过数据挖掘间接利用进行智能运维应用开发,可节约投资成本和后期运维成本。 3地铁机电设备运维现状 3.1 机电设备运维现状 车站机电设备主要包括环控通风和制冷设备、低压配电和照明设备、给排水系统设备,以及站台门和电扶梯设备,维修模式为故障维修与计划维修相结合,其中计划性预防维修耗费大量人工和物料成本。计划性预防维修规程的制定目前主要根据设备出厂技术资料、设备故障规律和工程师经验判断,而实际上每台设备工作时间、工况和工作环境都不同,同类设备制定统一计划检修周期缺乏科学依据和数据支撑,其维修周期精准性不足,导致过度维修和欠维修形成的成本过高。故障维修是一种事后维修,其发生机理和时间规律应与计划性预防维修时空数据息息相关,但目前缺乏状态检测和数据分析手段,仅靠人工分析难度较大且效率低,导致维修项目对设备故障和状态变化针对性不强,以至于长期投入无效维修活动。机电设备的操作已经实现完全远程自动化,常见的操控功能也基本实现模式群组控制和时间表控制,但设备管理却仍然采用传统的人工台账记录模式,无法有效利用维修数据资源,无法快速响应设备新变化,无法进行设备生命周期高效管理。 3.2 技术难点 需要机电设备数据的全息集成采集,形成基于时空、状态和检修活动的机电设备大数据,而传统综合监控系统虽然具备大多数数据采集条件,但原设计是基于工业控制设计,仅保存报警数据、操作日志数据和部分传感器数据,对设备状态数据和衍生数据用于显示和运算逻辑控制后并没有保存,因此,需明确基于综合监控系统实时数据库的数据转发存储范围和格式。综合监控系统是轨道交通车站重要设备实时操作系统,与服务环境品质、灾害模式和设备安全性密切相关,有严格的接口协议控制和网域隔离。而机电设备智能运维系统是辅助管理系统,服务于维修技术人员和企业管理人员,需要与工单和资产管理系统接口,以及员工移动端应用交互,往往设置在管理网。因此,如何将不同网域之间数据单向安全转发是必须解决的另一技术难题。数据的应用协同和综合利用是最为关键的问题,如何利用基于综合监控系统数据辅助决策维修保养周期的制定,如何利用故障数据分析指导保养项目的动态优化,如何利用典型状态参数变化评估检修作业质量,是决定技术方案成败的关键,也是价值所在。 4深圳地铁基于综合监控系统数据的智能运维实践 4.1 综合监控系统数据上云和数据共享服务方案 4.1.1 综合监控系统数据上云技术方案 本文以深圳地铁11号线机场站智慧车站功能升级科研项目为例,通过在NOCC中央级综合监控系统新增M3数据接口服务器,将各车站实时I/O数据服务器产生的数据进行集中清洗处理,并转发至测试中心过渡云平台智慧车站数据共享服务器,不同网域之间采用防火墙实现共享服务器和数据接口服务器之间点对点路由控制和隔离,另外,云平台侧采用业务定向发布机制,生产侧采用软件接口控制,拓扑如图1所示。 4.1.2 数据共享服务技术方案 通过在测试中心过渡云平台安装虚拟数据共享服务器,搭建数据共享服务软件平台,提供综合监控系统数据接口服务器和智慧车站各第三方运维子系统的数据接入,数据存储和服务治理,并提供统一的通用数据接口服务。实现统一的用户管理、应用管理、数据管理、服务管理,其中,应用管理指对所有接入平台的第三方系统库表及访问地址等进行集中信息管理,服务管理包括平台服务、外部服务、路由管理、服务授权,数据管理包括数据库和数据表的统一管理。本课题已向机场站区协同管理系统、给排水系统健康管理系统、智慧车站系统和智绘深铁App(客一通)提供数据服务,功能架构如图2所示。 4.2 基于综合监控系统数据的智能运维实践案例 基于综合监控系统的数据主要包括报警数据、操作日志、状态数据和衍生数据4类,本文利用时空大数据和场景大数据的理念,共推导验证出18种智能运维数据应用场景,如图3所示。本文以区间排水泵故障智能诊断及健康管理应用为例,利用水泵启停状态、运行时间、水位变化、流量值、电流等动态参数,以及集水坑长宽高和水泵额定值等静态参数,对给排水系统进行多维数据融合分析,加载特征算法,计算输出平均入水流量、单泵平均排水流量、单泵平均排水时间、单泵平均运行电流、启泵间隔等特征参数,实现水泵故障诊断、水泵健康度诊断、传感器异常自诊断及维检修异常数据排查以及综合诊断功能。在算法流程设计及部署过程中,对实时性要求不高的故障判断部署于车站服务器,对实时性要求较高的故障判断部署在边缘智能控制器,诊断完成后结果直接上传至服务器。其中9类故障智能诊断如下:泵轮换机制故障;浮球卡阻;电气故障;水泵堵塞/止逆阀堵塞;水泵电机易损件磨损;消防水管破裂/防洪预警;止逆阀破损;水泵运行实时电流异常报警;水泵控制系统异常报警。水泵健康度算法采用“启泵水位,停泵水位,累积运行时间,平均运行功率,平均抽水流量,启泵间隔”作为数据输入,水泵健康度诊断采用参数加权重的方法,将权重分为静态权重和动态权重2种类型。其中,静态权重说明了各个参数对健康度的固定贡献,一般根据经验值或者某种机制来决定,比如该参数的变化程度(方差)、某个时间内该参数超界发生故障的次数等。针对水泵的运行健康度,静态权重一开始由专家打分确定,然后在运行过程中,自动不断修正,以反映水泵运行的实际情况。不同参数在取值不同时对设备健康程度影响有很大差别。当参数值在健康区域周围时,参数静态权重起主要作用。但是当采样参数值偏离正常区域越大,越接近报警区间,其对设备健康状态的影响也越大,呈指数关系。区间排水泵属轨道交通正线区间重要设备设施,尤其在南方防汛防洪形势较为严峻的城市,与列车运行安全息息相关,而且区间设备维护维修不便,因此,通过技术手段使健康管理和智能运维更加具有现实意义。 4.3 基于综合监控系统数据的机电智能运维价值及趋势展望 (1)基于综合监控系统数据的机电设备智能运维技术方案无需增加太多的传感设备,无须重新增加传输设备,子系统数据采集较为全面,只需在中央级增加存储和计算设备,逐步开展业务建模和应用开发,整体投入成本较低,后期维护成本也不高,易于推广落地。 (2)该方案是对现有综合监控系统数据的有效利用,避免数据资源浪费,而且可对跨系统、跨网域智能业务获取综合监控系统数据提供通用统一数据和接口服务,减少接口开发费用,实现数据驱动业务的增值价值。 (3)该方案将加速机电智能运维技术的推广落地,将对下一代综合监控系统功能升级和技术架构产生深远影响,一方面在边缘接入层将逐步形成兼顾传统监控和智能运维的统一数据需求及接入标准,另一方面技术架构将向“云边协同的运控运维一体化系统”迭代演进,以及数据的开放性、友好性会大幅提升。 (4)随着综合监控系统数据共享服务技术的成熟推广,传统封闭的综合监控系统与设备检修管理系统的业务闭环将成为可能,将大大提升管理效率和质量。 5结语 当前针对单专业设备和单业务场景的城市轨道交通车站机电设备智能运维技术方案较多,前期投入和后期维护成本过高无法规模化推广。本文提出基于综合监控系统数据的机电设备智能运维方案,以综合监控系统数据上云及共享服务方案为基础,利用时空大数据和场景大数据的核心理念,创新性地提出机电设备智能运维18种数据应用场景和4项价值及趋势展望,可为城市轨道交通业主单位和业界承包商提供参考。作者简介:罗昌权(1978-),男,四川仁寿人,深圳市地铁集团有限公司工程师,研究方向:轨道交通控制技术和企业数字化转型技术应用及趋势研究。 参考文献 [1]中国城市轨道交通协会.中城轨[2020]10号中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要[Z],2020. [2]徐忠.地铁综合监控系统中的数据交互共享方案研究[J].信息安全与技术,2012(3):79-81. [3]娄亭.轨道交通车站机电设备智能运维系统研究与实践[J].交通世界,2022(18):57-60. [4]周志林.城市轨道交通机电设备运维智能管控系统研究[J].中国设备工程,2022(12):67-69. [5]李中浩.建设标准化的城市轨道交通云和大数据平台[J].城市轨道交通研究,2021(6):227-228. [6]赵凯.城市轨道交通智慧化运营转型工作研究[J].中国信息化,2022(4):63-65. 作者:罗昌权 单位:深圳市地铁集团有限公司
为此,要全面加强计算机网络安全建设,重视信息保密技术的应用,有效维护计算机网络安全性,为计算机网络应用创造更加优质的环境。立足新时代,计算机网络应用性增强,整个社会对其产生巨大依赖性。依托计算机网络技术,信息处理效率显著提升,传递速度加快。鉴于计算机网络自身突出的开放性,信息准确性与安全性深受挑战。为此,要加强信息保密技术建设,有效降低信息风险,在根本上为社会稳定发展提供保障。 1结 合行业发展正确认识计算机网络安全的价值 (1)现代科技的发展促使计算机网络成为社会生活必不可少的工具,在诸多领域发挥影响力,对经济发展以及社会进步都具有重大推动力。在计算机的支持下,交流与沟通突破时空限制。在传统信息应用中,信息存储极具繁琐性。随着计算机网络技术的普及,海量信息被存储于网络中,信息存储空间被压缩,更显节约性特点。另外,计算机网络信息处理能力较强,效率较高,成为新时期重要信息处理工具。基于此,计算机网络的发展与应用备受瞩目。(2)计算机网络拥有多元化特征,尤其是开放性极强,这就促使安全性问题成为焦点。对于开放性,虽然强化了信息的共享,对加速信息传递具有促进作用,但是,整个网络安全问题也成为隐患。在网络应用实践中,病毒入侵、木马等问题十分常见,诱发信息泄露,甚至带来巨大经济损失。因此,为了营造安全的计算机网络运行环境,要将信息数据保密工作落到实处,避免信息在存储与传输过程中遭受破坏。 2对计算机网络 安全与信息保密技术关系的阐述 2.1计算机网络安全的涵义及类型 从涵义上分析,计算机网络安全主要以互联网为背景,依托技术手段,有效维护数据的完整性与隐私性,保证使用效果,避免遭受不良侵害。计算机网络安全主要涉及物理安全以及逻辑安全。前者关注的是对计算机硬件设施的保护。后者是对软件、网络共享资源以及网络服务等内容进行防护,避免遭受破坏与泄漏,在根本上维护整个系统的安全、可靠与高效运转。 2.2计算机网络安全保密技术的概念及种类 信息保密技术是维护计算机网络安全的重要工具。从概念上讲,信息保密技术主要通过对信息进行加密处理,防治信息被泄漏。从类型上分析,保密技术包含信息加密技术及隐藏加密技术。前者对信息进行加密处理,促使信息以乱码形式呈现,而后依托复密手段,对信息进行还原,维护信息传递的安全性。信息加密技术的不足之处是增大了攻击者的兴趣。对于隐藏技术,主要是将价值信息置于其它信息之中,躲避攻击者的视线,在保护信息的同时,防止遭受攻击。 3深入剖析计 算机网络安全中存在的问题 3.1计算机网络安全法律法规建设滞后,网络应用安全观念不强 对于计算机网络安全,法制建设仍处于落后状态,缺乏专门针对网络非法入侵的法律法规,同时,忽视网络信息安全问题,很难在短时间内实现对非法入侵行为的追踪,惩罚力度不够,在很大程度上助长黑客气焰,使得非法入侵现象十分常见,威胁网络安全性。从入侵方式分析,主要包含破坏性攻击与非破坏性攻击。前者主要依托一定手段,对信息完整性进行破坏,从而实现篡改信息的目的,危害性较大。后者入侵的目的是进行价值信息的非法盗取。除此之外,整个社会对网络使用缺乏较强的保护观念,操作不规范,随意打开网络链接,给计算机网络使用埋下隐患。 3.2计算机网络病毒升级加快,破坏力极强 随着信息技术的不断进步,病毒也不断升级,隐蔽性与传染性更强。一旦计算机被病毒感染,相关设备都会遭受危害,直接影响计算机的有效使用,正常运转无法保证。目前,计算机软硬件升级速度加快,系统漏洞的补丁修复技术水平不断提升,但是,随之而来的是变化能力强、破坏力大的计算机病毒,使得计算机网络始终处于安全威胁之中。 4系统介绍 计算机网络安全中的信息保密技术 4.1将访问控制技术落到实处,降低信息泄露的发生 计算机在使用过程中,网络信息的访问行为极易发生信息泄露问题。基于此,网络访问的控制工作不容忽视,尤其要加强用户识别与验证,对用户口令进行加密处理,维护信息的安全性。一般,口令信息加密方式涉及单向函数的口令加密、测试方式的口令加密以及公钥加密方案的口令加密等。在进行访问控制过程中,强化对用户网络访问权限的合理管控,增强信息使用的安全性。除此之外,还要将客户端安全防护工作落到实处,防止使用一些渠道不明的程序,以便将对计算机网络的威胁降到最低。 4.2加强密匙管理技术的使用,保证合理性 当前,加密技术类型较多,主要包含对称算法加密、非对称秘钥加密等。具体讲,在对称算法加密中,需要对加密以及解密过程进行操作,保证密码的一致性,涉及的技术主要是DES、AES。这种方法的特征是需要维护双方密码的统一性,只要保证不被泄露,信息安全就能得以维护;非对称秘钥技术的特点是设置不同的加密与解密的秘钥,前者处于公开状态,解密的秘钥由解密人掌握。也就是说,只要解密人能够保守秘密,不透露秘钥,信息安全就能保障。 4.3重视传输加密技术,强化对传输全过程监督管控 传输加密技术的应用环境为信息的传输过程,以脱线加密以及线路加密为主。前者主要针对信息全过程传输进行加密处理,促使信息在传输以及接收全过程内达到安全性。同时,有利于降低加密成本。后者加密的对象为网络线路,但是,这种方法的缺点是忽略了端口的安全性。因此,脱密加密方式更加常见。 5结束语 综上,在新的发展阶段,计算机网络安全备受瞩目。为了有效维护计算机网络应用环境的可靠性,要重视分析网络安全维护工作的价值,掌握网络安全与保密技术之间的关系,依托先进加密技术,强化对不安全因素的针对性应用,保障网络安全,为全社会营造更加可靠的网络平台。
车辆管理系统论文:车辆管理系统与方法 【摘要】 对于当前的交通形势而言,车辆管理问题是社会交通发展的一个重要课题,车辆停车管理办法,以及交通事故等生活交通事件都涉及车辆管理问题,对于车辆管理来说需要一个科学的管理方式与技术系统,因此,无论是交通管理部门,还是城市规划部门,对车辆管理系统的需求十分明确。因此,本文将对车辆管理系统的设计与功能以及车辆管理办法进行论述,希望能对相关部门有所帮助。 【关键词】 车辆管理;系统;方法 1前言 针对国内日渐发展的汽车行业和当今交通发展形势,政府以及物业等关于车辆管理的相关部门都需要对道路上普及的交通工具———汽车进行一个科学合理的管理。而对于目前庞大的车辆管理业务而言,运用电子科学技术与互联网技术开发一套可用的车辆管理系统是非常必要的。下面笔者将对车辆管理系统进行详细的介绍与解说。 2车辆管理系统的介绍 对于车辆管理系统而言,我们今天介绍的需要分为以下几个部分:(1)车辆登记;(2)交通事故或涉及违法案件中的车辆追踪;(3)车辆停车管理。 2.1车辆登记 所谓的车辆登记系统,即汽车信息登记管理,也就是对一辆汽车从厂区出发到使用者手中后的相关信息进行登记:包括车辆的品牌、车型、颜色、检验、行车登记以及车辆使用者的信息等相关情况登记。这是车辆管理系统的信息来源,也是车辆信息管理中较为重要的一个环节。这项工作一般是由交通管理部门来进行登记的,当然,这是为了让每一辆车都拥有一个合法的身份所做的必要工作。 2.2交通事故或涉及违法案件中的车辆追踪 该部分是交通管理部门以及相关执法部门对车辆管理工作中十分重视的一个部分。之前对于信息的登记,就是排查违法车辆与肇事车辆的基础,而对于车辆的追踪与锁定,就要依赖于该系统中的GIS与GPS系统定位以及互联网技术的锁定功能。利用互联网技术首先锁定违法车辆的相关信息,利用GIS与GPS系统定位违法车辆的地理位置,以此破获相关案件。 2.3车辆停车管理 交通事故或违法案件对于日常用车的人来说是较为生疏的事件,而在日常生活中,车辆的停放管理则是车辆行驶者十分关注的事情。有时候甚至可能因停车位的问题耽误很多重要事情。我们知道各地的停车场地并非都有停车管理系统,对于有停车管理系统的停车场,我们发现停车管理会比较简单。因为系统较为智能,首先有一个信息采集的输入前端,进行车辆信息采集,包括车牌号等车辆基本信息都可以采集到;采集信息后将其与政府的车辆管理系统进行比对,查看信息是否有出入;之后进行车辆停车登记,最后选定该场地的停车管理程序,针对车辆进行选择收费停车程序或免费停车管理。对于车位,目前也有许多停车场的停车管理系统采用“出减进增”的计数方式来进行管理停车位,如此对于停车管理就变得十分便捷。对于车辆管理系统的设计而言,涉及电子信息技术和互联网技术的结合,下面笔者将对此部分的内容作出简单的论述。车辆管理系统,是一个复杂庞大的电子信息系统,无论是基于何种技术,都需要大容量的数据采集与管理能力。这就需要开发者选用较为庞大的数据库与对应容量较大的服务器做强大的技术支撑。就目前而言,与日常生活息息相关的就是停车管理系统,而针对这样的管理系统来说,使用SQL数据库来开发管理系统是较为合理的。对于电子程序等技术方面的选择比较广泛,目前较为常用的管理系统是基于RFID技术的车辆管理系统。 3车辆管理办法 依靠车辆管理系统管理车辆仅仅是车辆管理办法的一个方面,对于车辆管理而言,车辆管理系统是一个科学实用的工具,但是车辆管理只有工具是不够的,还需要相关的业务人员来进行一些问题的处理。对于车辆管理办法,本人在此文中将提出以下建议: 3.1关于日常车辆管理问题 日常车辆管理包括车辆的日常行驶,违章违规处理、车辆年检及报废等问题。那么关于日常管理问题有以下几点需要注意:(1)驾驶者在日常行车的过程中需随身携带好相关行驶证件以备有关部门随时检查;(2)针对行驶者违规违法行驶车辆的情况,需要及时告知行驶者相关处罚规定,而这就需要结合道路安全监控系统以及有关执法人员在执法过程中及时予以告知;(3)在对违规车辆登记的过程中,需要对车辆信息详细核对,以免造成不必要的法律纠纷;(4)对于车辆年检,一定要细致周到,按规定检查各项车况,如有问题及时告知车主,进行维修或报废;(5)关于报废车辆,一定要进行报废,不得违规改装或延期报废。 3.2关于车辆的违法行为管理 对于车辆违法行为的管理更需要结合车辆管理系统来进行配合,其中道路上的安全管理系统就可以清楚的采集到违法车辆的相关信息,根据道路安全管理系统前端拍摄采集到的违规违法车辆的车牌以及车辆图像信息,可以准确的掌握交通参与者的违规违法行为,但是某些地区并没有安装这样的智能系统,那么就需要交警部门以及其他相关执法部门进行细致的执法:(1)对于车辆违规或违法行为,相关执法部门需要坚定的予以制止,并且按照相关规定进行处罚及处理;(2)一旦遇到违法车辆,需要及时进行车辆扣留,并且需要上报并配合交警部门以及相关执法部门执法;(3)当车辆涉及事故或违法行为的时候,驾驶者与车主不是同一人时,需要及时通知肇事车辆车主,以便于车主配合执法部门。 3.3关于车辆停放的管理办法 在交通日渐发达的今天,汽车停放是一个车辆管理中的重要问题,如果不能更好的解决车辆停放问题,就很有可能会造成交通拥堵的状况。在这样的情况下,笔者建议结合车辆停放管理系统进行规划车辆停放问题。当然在没有车辆停放管理系统的部分地区,可以规划出相应的车辆停放位置,在这没有停车管理系统的地区需要安装安全监控系统,以便于安全合理的进行车辆停放管理。 4结语 综上所述,本文了介绍车辆管理系统主要组成的同时,介绍了如何应用管理系统配合人工进行车辆管理的方法。在交通日渐发达的今天,车辆管理问题是一个城市交通建设的重要环节,如果能够做好车辆管理工作,就可以让城市交通变得更加顺畅。因此,本文虽然从宏观上介绍了车辆管理系统的应用以及车辆管理方法,但是在具体行使车辆管理问题时仍需要人机配合,才能做出最好的车辆管理机制。 作者:吴华 刘宏刚 单位:空军勤务学院航空军交运输指挥系 车辆管理系统论文:传感器网络车辆管理系统研究 摘要: 伴随信息技术的飞速发展,无线技术、传感器技术的发展,使得无线传感器技术有了低成本、低功耗、多功能的特性。随着科学技术的不断发展,当今社会的交通网络日趋完善,有关车辆管理的问题也愈发突显,此时基于传感器网络的车辆管理系统也应运而生。车辆识别信息是交通规划和管理部门重要的信息来源。基于传感器网络的车辆管理系统,对于有效地管理交通提供了更多可执行性以及效率性,对交通管理技术的发展产生了重大的影响与意义。 关键词: 传感器网路;车辆管理;系统 1基于传感器网络的车辆识别技术简述 无线传感器网络系统一般包括传感器节点和汇聚节点。节点大量部署于被感知对象内部或附件中。这些节点通过自身组织的方式构成无线网络,以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区的信息,通过多跳的方式经由汇聚节点链路将整个区域的信息传送到远程控制管理中心。正是由于以上途径,使得无线传感器网络具有资源有限、网络规模大、覆盖面积广、拓扑结构相对稳定、感知数据冗余度强、干扰更强等特点。由于每种车辆的物理参数(如长宽高、颜色等)皆不相同,则需做好有关车辆类型的分类。车辆识别将车辆划归为实现分好的类别,采集多个车辆参宿作为样本,根据事先划分好的车辆类别,将隶属于同一类别的车辆信息进行汇总。其中车辆的分类精度是评价一个车辆识别系统的重要评价指标。生活中,通常根据不同的交通应用采用不同的车辆分类方案,现较流行的分类方案是美国联邦公路局(FHWA)的车辆分类方式,其分类的侧重点是车辆的车轴数。 2时下的车辆识别技术存在的问题 2.1受到环境与光线的影响大 目前使用的车辆识别方法大多为应用图像技术、感应技术等方式进行车辆的分类,其中基于图像识别技术识别率可达90%以上,但是上述方法仍存在局限性,比如环境以及光线的影响,同时,车辆上喷涂的漆料也会对于车辆识别产生影响。 2.2造价高、覆盖面积小 目前的车辆识别系统的安装成本以及维护费用很高,且耗能较大,会造成不必要的浪费,同时由于其不具有较高的灵活性,因此其覆盖面积小,不利于大范围使用以及大规模部署。 2.3大型车辆对结果的影响 在交通管理以及研究中,譬如卡车、大型货车这种大型车辆也会对于结果产生影响。大型车辆体型大且速度低,对于公路的容量检测、环境评估会产生影响,同时会对车辆的分类统计精度也会产生或多或少的影响。 3用于车辆识别的信号分析及车辆分类 3.1用于车辆识别的磁信号分析 第一,磁场信号的方向性特征。由于地球的磁场在不同的地理位置具有不同的倾角和幅度,但是这仅限于大的范围而言,在很小的范围内,在同一行驶方向上的两个相邻的磁阻传感器节点测量的车辆信号特征基本上是相同的。根据计算,在磁力线与地面所成角度为65°左右时,车辆在同一地点的不同行驶方向所测量到的磁场特征差距较小,进一步从理论上说,利用无线节点测量的磁场信号进行车辆分类是可行的。第二,磁场信号的偏移特征。将磁阻传感器节点安置车辆底部的不同部位,所测量的磁场强度不同。从理论上讲,解决该问题的方法是在测量车道上放置一排节点,将各个节点的测量数据进行结果对比分析,找到数据中相关性最大的数据,便可以作为最终测量数据进行识别。第三,车辆的磁场特征。每种车辆都有其固定的相关特征,不同类型车辆的磁场信号特征也不尽相同。前文提及,车辆识别技术是通过磁阻传感器测量的车辆特征信号,与每个节点内存储的每种车辆特定的信号进行比对,其中关联性最大即实际测量数据。在此操作之前,应先制定车辆识别算法来获得每种车辆信息的模型。 3.2车辆分类 利用相关算法,可将原始车辆的磁场信号转换为具有较小矢量大小的车辆特征信号,再根据前面提到的方法利用车辆的特定磁场信号进行车辆分类。每种类型的车辆对应的一系列车辆的特征信号集,计算所测得的车辆特征信号和节点内存储的车辆特定的特征信号进行比对,比较二者的相关性,相关性最大的车辆特征信号对应的车辆类型就是该车辆的类型。进行车辆识别的时候可使用最邻近法这一算法,它可以更好地提高车辆识别环节的效率与准确性。 4基于传感器网络的路况信息监测 交通管理方面,实时监测恶劣天气与道路上的情况也是至关总要的。实时监测积水、积雪、结冰、能见度低等天气情况,以及道路损坏、桥梁损坏等突发情况,将路况信息快速传送给驾驶员,确保驾驶员的行车安全。由于监控道路的路况参数变化较为一致,可将用于道路情况的参数监测传感器安放在各个节点上,或使用专门具有能量供应的节点用于道路状况的参数监测。其中传感器可以选择温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、加速度传感器相结合,全方位进行各项参数的监测。路况监测节点安放在路面上,用来监测道路积水、结冰情况。同时,对于车辆的监测可使用声音传感器,搭配前文提到的磁阻传感器,二者合一,既可以监测当前路况的车流量,又可以进行车辆分类操作,更大程度提高效率。 5传感器网络的优化 在计算机互联网、科学家合作网、产品生产关系网和电力网络等诸多领域,都会产生小世界现象,许多实际的复杂网络既不完全规则又不完全随机,而是介于这二者之间,既有类似规则网络的较大集聚系数,又具有类似随机网络的较小平均路径长度。无线网络传感器也是如此。网络编码可以实现数据发送对拓扑结构容错性,通信代价比传统的多路径容错低,但无线传感器网络本身由于体积、计算能力、存储空间的限制,无法使用高复杂度的编码算法策略,未来网络编码对于无线传感器网络的容错问题的研究工作则是尽量减小编码算法的计算复杂度,根据实际情况设计攻略,付诸实践。 6结语 在实际设计相关无线传感器网络系统时首先应了解其他方法的优劣性,总结其实用性与局限性,其次进行新的系统设计。交通管理在一定程度上是国家发展的重中之重,有关基于无线传感器网络的车辆分类系统以及对于路况的实时监测,可提高交通运输部门的工作效率性以及精准性。此外,合理地使用优化算法,优化网络编码技术,使所接收到的车辆特征信号更精确、更及时。从而使得整个系统的效率逐渐提高。 作者:姬婷 侯凯 张欢 单位:沈阳理工大学 车辆管理系统论文:岩土运输车辆管理系统开发 摘要: 分析了企业岩土外运的运行及管理模式,提出了基于硬件、网络、Socket通讯、客户端加服务端程序、WEB技术为一体的岩土外运管理系统设计方案,采用硬件控制车辆进出、网络和Socket通讯传输设备信号、客户端和服务端程序管理车辆进出流程及存储数据、WEB程序查询各类数据报表的模式。 关键词: 岩土外运管理系统;RFID;Socket;道闸 某大型露天矿山年矿石开采量1500万吨,岩土运输量大,每天有数十支运输队伍作业,有400余辆车进行岩土运输工作,运输资金高达10亿元。运输队伍复杂,车辆多,其运行路线长,作业范围大,且作业内容各异,导致对车辆的管理难度很大。另外,岩土外运业务也可能存在采场内乱卸、沿途乱卸、非卸载点卸载、非上站车辆上站等问题和风险。此运输车辆管理系统的建设构架是由包括GPS技术、RFID射频识别技术、GPRS技术、Socket通讯技术、视频抓拍及存储技术、自动计量技术及计算机管理技术组成。该系统的建立,可以有效提高采场的车辆管理水平,杜绝私拉乱卸、不按规定行驶等运输中的管理难点和盲区。 一、需求分析 (一)运输车辆流程控制 运输车辆射频技术管理车辆运行,通过RFID卡的发放对车辆流程进行控制,通过天线和PDA手持终端对RFID卡的信息进行采集,与服务器进行数据交互,判断运输车辆流程的正确性。 (二)运输车辆GPS定位 车辆偏移或离线行驶提醒或预警。各车队车辆行驶路线预先设定在系统中,当车辆偏离预定行驶路线时,系统需要智能识别并给出报警提示信息车辆行走路线回放。对于指定时间段内,系统具有车量行驶路径回放功能,用户可以通过选择时间起点和终点查看车辆的行驶路径和形成状态。车辆定位回传。车辆全天24小时定位,并按照设定的时间间隔,回传定位数据。根据行驶路线绘制新地图,由于采场内部路线不固定的特性,需要在原图基础上,绘制新地图功能。 (三)运输车辆图片及录像采集 运输车辆在驶入采场和驶出采场时需要对车辆进行抓拍图像,保存到服务器当中,需要按照时间对车辆图像进行查询。在驶入驶出采场、站台时则需要进行录像保存,并能按照时间对车辆进行查询。 (四)对运输车辆的管理 客户端管理包括车辆RFID卡的发卡管理、车辆IC卡的发卡管理、道闸的起杆落杆控制、车辆手动抓拍功能、读写器的重启连接功能、查询功能等。服务器端管理除了包含客户端的管理外,还包含用户管理、设备管理、违章车辆管理、车辆运行路线管理等。 (五)对运输车辆的查询 采用B/S结构,查询出车队、标段、RFID、钩机的一些基本信息,并按照车队、标段、单位、时间等条件查询出采场运量,同时能够查询出违规车辆信息及流量统计信息。 二、系统设计 根据系统的功能需求,系统分为客户端、服务器端、监控平台、图片采集、录像存储、WEB页面等6大模块。 (一)客户端 客户端是采场出入口的管理软件。其功能包括五方面。一是发放管理RFID卡,通过RFID读写器读取卡号,将车辆信息和卡号对应保存到系统。此卡号为车辆唯一数据确认标示。二是通过RFID读取信息错误管理,贴有RFID卡的车辆在进出口信息读取错误时,可手动修改信息。三是进行PDA存储错误信息管理,PDA上传错误或未能上传的信息修改。四是进行违章车辆管理,车辆违章后,不能进入或驶出采场,须做处理后由工作人员进行违章处理操作。五是实现车辆监控,实时显示车辆录像、图片信息,车辆的所属车队、违规情况、运量等基本信息,方便工作人员对车辆实时监管。 (二)服务器端 管理各个站点的设备程序,通过服务器端程序控制各个站点的车辆流程,记录车辆的运行数据,为WEB报表提供数据支撑。硬件设备控制,通过各个站点读写器、天线读取的车辆RFID信息,自动控制道闸的起落、LED的信息显示、客户端页面的车连信息。流程处理,通过各个站点读写器、天线读取的车辆RFID信息,判断车辆的流程状态,存储车辆的流程信息。 (三)监控平台 实时监控车辆、各个站点的车辆状态、车辆运量、站点流量,并输入采场车队、标段、钩机的基本信息。 (四)图片采集 各个站点车辆图片采集程序,通过地感线圈,判断车辆进出,抓拍车辆图片,对违规车辆进行图片对比,做出相应处理。 (五)录像存储 采用磁盘阵列对各个站点录像进行存储。 (六)WEB页面 基本信息显示,显示RFID卡信息、车队信息、标段信息、钩机信息。车队运量统计,按照车队、时间段显示车队的整体运量。标段运量统计,按照标段、时间段显示标段的整体运量流程运量统计,按照车辆流程、时间段显示车辆流程的整体运量。钩机运量统计,按照钩机号、时间段显示钩机的装载量。PDA扫描统计,按照PDA编号、时间段显示PDA扫描运量。违规统计,按照时间段显示车队的违规次数及违规车辆详细信息。流量统计,按照时间段显示各个站点的流量数据。 三、结论 岩土外运管理系统对岩土的私拉乱卸起到了监控效果,保障了矿石的安全,管理者通过实时的查看采场生产数据,指导矿山生产,对矿山的生产起到了积极的推动作用。 作者:毛志宇 张正 曹玉志 单位:河北钢铁集团矿业有限公司机电检修分公司 车辆管理系统论文:车辆管理系统设计实现 摘要: 随着经济的日益增长,车辆作为最重要的交通工具,在企事业单位中得以普及,单位的车辆数目已经远远不止简单的几辆,与此同时就产生了车辆资源的合理分配使用问题。该问题涉及到车辆的档案管理;驾驶员档案管理;车辆(维修费用、洗车费用、养路费、燃料费用等)管理;车辆使用管理和交通事故管理等。如何对一个企事业单位的车辆进行合理分配使用,使其发挥最大的使用价值,所以该系统对于一个用车单位来说,不但可以对车辆的使用进行合理的管理,而且对车辆的使用情况进行跟踪记录,对单位车辆责任到人,费用清晰,避免责任混乱、费用虚假等一系列相应问题的解决。但是随着计算机技术的迅速发展,尤其是车辆的逐年增多和车辆的信息增加,车辆的管理不能够由传统的人工管理来进行管理,所以必须运用到计算机来进行管理。本车辆管理系统的完成就是基于计算机应用程序和数据库,对数据库进行操作。既方便实现车辆信息的查询,而且也大大提高了程序的可维护性和重复利用性。 关键词: 车辆管理;系统;设计;实现 在全球信息化、系统化的今天,有关车辆管理系统的设计与实现已受到关注。于日常管理中实现车辆的高效管理,对提升生活效率水平具有重要意义。尤其对于相关企业而言,对各类车辆进行管理是为一项庞大的工作工程。此时采用可靠可行的管理系统,必然能起到事半功倍的效果。本文就车辆管理系统的设计与实现两个方面展开论述。 1车辆管理系统的设计研究 1.1框架的建立设计 车辆管理系统的设计必须遵循两点原则,即经管原则与管理原则。对于企业而言,经管是核心,于车辆管理方面亦需灌注此一核心原油。管理原则可想而知,众多不同型号、不能功用的车辆管理,需以精减实际管理工作,使管理有循、有序进行,为广大车辆及车主提供可靠管理服务。车辆管理系统的基本框架主要包含三个部分,一是接入层,主要负责管理车辆与外部进行数据交接;二是业务层,即为车辆管理工作中的业务处理层,通过对数据进行访问来处理业务数据,将各个模块连接起来,按照设定程度来完成业务需求;三是数据层,此一层为为整个车辆管理系统提代数据支持与数据管理的作用。保证内外部的数据对接,及时了解各程序信息,方便有效管理。 1.2B/S方式设计 于车辆管理系统中采用此项方式来处理功能方面的设计,让管理人员能直接通过设定的用户名与密码实现对系统的管理,对系统中的信息交互、轨迹回放、超速报警、车辆定位等实现统一管理。 1.3信息设计 信息时代下,对车辆管理系统的信息管理至关重要。车载终端部署在监控车辆上,车载终端通过GPRS/SMS等无线数据传输方式把车辆的定位信息上传,接收来自于车辆管理平台的指令。车辆管理平台的设计,通过VPN或Internet方式接入联通网络,完成与车载终端的数据通信。物流企业IT系统与车辆管理平台通过内部数据接口通信方式,实现数据同步。 2车辆管理系统设计的实现 2.1实时监控,定位追踪 管理系统对车辆进行监控与调看,并能实现定时发送、超速报警,需要管理系统备以电子地图,与车载终端进行数据链接。车载终端将数据传入管理系统中,使管理人员能通过电子设备直接观察到车辆情况。此一系统还实现了盲区补报功能,完美弥补了管理系统的不足,而且由车载终端设置的定时传送功能,让系统能准确且快速到到相关车辆。实现对移动车辆的追踪,车主在突遇紧急情况时,开启数据终端并可实现超速报警。 2.2回放与条件定位功能 车主在需要调查车辆历史轨迹时,通过管理系统并可查找到车辆何时、何地的行车轨迹,而且还能通过暂停与放大等功能进行细致观察,反复察看。于条件定位方面,车主只需车牌号或终端SIM便可对车辆进行区域性的查询,先通过大致地图来查找出确定区域,再通过区域点查找出车辆,此种查询方式可在车辆无法定位(或不方便定位)时准确找到车辆所在区域。 2.3手机查车与远程监听 手机作为现代生活中人们不可或缺的一项信息工具,实现手机对车辆的监控是社会发展的必然要求。通过管理系统于手机上装载专业软件,并可完美实现这一功能。同时,手机的便携特点让对车辆的远程监听与监控变么更加便捷,还可于远程情况下通过手机对车辆进行控制。当车辆发生紧急事件时,超速报警后可利用手机对车辆进行持续监听,为警方提供可靠情报。 2.4违规警报功能的实现 由于车辆的增多,国内交通愈加复杂,许多车主并不能完全准确的记录下各类、各段的违规开车、停车规定。通过车辆管理系统,车载数据终端能够及时提醒车主可能发生的违规事项。另外,当车主在车内时,外部发生紧急事件,可将车辆设置为防状态,以避免危险的发生。当车门被正常开启后,设防状态将自动解除,保障安全同时亦比较方便。而当车门被非法开启时,系统当会自动报警。 2.5实时调度与信息上传功能的实现 车辆管理系统能够实现对一辆或多辆车进行实时的调度处理,通过下达命令让车辆得到更好的管理,尤其对车队而言,方便许多。现代社会信息更换加快,车载终端可以实现对信息的及时更新与下载功能,为车主提供更大的便利。 2.6主机电源断开报警功能 当主机电源被切断时,由备用电池供电,车载终端继续工作,同时上报中心主机电源被切断警情,并自动作好记录备查。 3结语 车辆管理系统的设计目的是为实现车主对车辆实行高质且方便的管理,一般此类管理系统是由企业设计并提供给车主,其中除安全管理外,还有车辆损坏、维修方面的管理作用。人们对车辆的管理包括了方方面面,安全属于第一位,因此在设计管理系统时,设计重点也应放在安全上。如,安全驾驶、行车安全、发出警报、及时报警、实时监控等。而维修与售后保障是消费者后期比较关心的问题,管理设计需要将其也考虑进其中,力求帮助车主解决车辆问题的同时,减少车主等待时间,注重效率。 作者:杨勇 单位:江苏省徐州市人民代表大会 车辆管理系统论文:工作流技术车辆管理系统研究 摘要: 将工作流技术的理念是使用于车辆运行管理系统中,需要对整个车辆运行管理系统的流程等进行了解,然后针对管理过程中可以实现快速和简化过程的环节,通过计算机技术的使用来实现快速和简单的目的,从而最终设计出工作流技术状态的车辆管理系统。 关键词: 工作流技术;车辆管理系统;管理内容;系统设计 一、前言 计算机科学技术的使用和广泛推广使其在当今社会中使用非常广泛,鉴于其在使用过程中体现出的简单、快速和过程简化等特点,将其使用于工作流技术车辆运行管理系统中是非常好的突破。要将计算机技术快速的特点融入进车辆运行管理系统中,还需要进行合理的系统设计。 二、车辆管理的过程和内容 一般在对于工作过程中涉及交通出动以及交通工具使用比较频繁的公司,在经济条件允许的情况,都会有公司出资购买一系列的交通工具并且歪了方面车辆的运行、管理和维护等,都会在公司内部设置专门的车辆运行管理处。或者是某些专门从事车辆管理和出租调动的公司就乎更加注重车辆的协议奥分配和运行管理等工作。因此对于车辆频繁出入使用的单位,该单位一般都会对车辆等进行管理,就是实施车辆运行管理。车辆运行管理的主要内容是为了协调车辆的出入库的等级,结合下达的车辆使用的命令和需求以及车辆的运行情况等对车辆进行合理的分诶管理和维护,协调每一项使用车辆的需求管理。因此为了是单位的车辆运行管理工作卡站更加顺利,同时为了便于该单位在车辆的使用和维护等等方面的支出和成本使用情况等,都需要对车辆的使用济宁规范化的统一管理。在车辆的使用中,车辆的购置、车辆的司机配置、车辆每次出入库的运行状态的检查,以及车辆每次使用的申请流程和相关油量的耗费,包括车辆损耗知乎的维修及维护工作的开展等,都是车辆管理处需要统一关注和管理的内容。为了更方便的对以上内容进行协调管理。保证每次车辆出行管理的正常和满足每次单位对于车辆使用的需要,更需要在整个单位建立起能够统一管理的车辆运行管理制度,方便车辆的使用和公司成本计量等。 1、申请用车的规范统一管理 车辆运行管理是为了实现车辆出入入库与使用的便捷化管理,协调和满足社会对于车辆的使用的需求,因此当车辆运行管理出的车辆要投入使用,首先观露出需要收到社会对于车辆使用的需求,如需求车辆的数量、车型等等;然后又管理处的工作人员根据现有在库车辆的登记使用情况以及该车辆的可运行情况等进行协调综合安排使用,若车辆的情况能够满足使用的需求,则给予该申请同意车辆的使用,若不同意使用申请,需要对申请者做原因报告等。如果最后车辆管运行管理处同意车辆的使用申请,则需要有车辆运行管理处为每辆车配置司机以及结合车辆使用申请中陈述的情况,对于车辆出行需要使用的油量和费用等进行规划,避免车辆过度消耗单位的车辆管理运行成本。 2、车辆维护的规范统一管理 因为车辆在使用的过程中,零件等会随着车辆使用时间的增长而逐渐出现损耗和消耗,为了更大程度上满足社会对于车辆使用的需求,以及保证车辆使用的安全性等,车辆运行管理处需要定时结合车辆的消耗情况等,对车辆进行维护工作。要进行车辆的维护和保养,首先需要向有关部门提出书面申请,陈述理由,得到同意后,由相关车辆管理者或者是管理部门出具同意车辆维护的郑敏,然后再将车辆提出库,进行专门的维修和维护工作,而相关车辆的维护记录等都要有车辆运行管理处登记在案。 三、设计车辆管理系统 针对于如今社会对于车辆使用需求的逐渐增加,因此对于车辆管理单位来说,实现便捷化、快速化的车辆管理是目前发展的主要方向。而计算机技术和互联网行业的发展为车辆运行管理系统和设计和使用提供了发展的契机。管理系统结构的设计可以通过实现车辆管理和用户用车需求之间的数据连接,简化用车申请中的流程设计,通过数据化信息直接在管理系统中提交申请,由车辆运行管理处的的人员直接进行在线处理,及时反馈申请通过情况。 1、引擎运行 基于工作流的引擎运行和设计主要为便于系统管理开展业务流程以及在此过程中可能出现和进行改变和变动的方面。将工作流引擎的核心设置为数据模型,传输的数据中要包含工作流的名称和所需要处理的对象及业务等信息数据。通过传输数据信息的方式,使相关机构及时获取工作流服务对象信息、工作流状态的关联对象以及相关信息等。以此来完成用车申请以及审批过程中每个环节所需要的信息等实现便捷和快速获取,并且能够随着信息读取的情况等,判断当前进行流程等,从而对申请审批答复得时间等尽心估计。 2、用车申请设计 原有的用车申请的流程相较于而言比较复杂,中间部门职员、部门管理者、车辆运行管理处职员、车辆运行管理处主管等人员,在流程上比较复杂,使得用车申请的请示和审批到配置出车等需要大量的时间。为了简化车辆使用申请的过程等,都可以实现在先审批的状态,在单位内部建设其计算机数据系统,用车申请等流程中涉及到的相关人员可以及时对信息进行处理和反馈,而做出申请人也可以根据数据读取传输状态等,知晓用车申请答复的时间,以便进行后续的安排。 3、车辆维修设计 车辆的维修和维护工作申请和审批流程中,主要包括部门申请人、部门管理者、车辆运行管理处职员、车辆运行管理处管理者等。在此过程中,也可以通过在线信息数据传送的方式来实现申请流程的快读和简单化,通过最初在线提出申请,由部门管理者答复,之后工作流状态转向车辆运行管理处,由管理处职员进行处理,最后当工作流状态转为车辆维修情况审批答复时,则由车辆运行管理处的管理者负责。 四、结束语 工作流状态的车辆运行管理办法对于一个车辆运行管理单位来说,是一个改善车辆运行管理当前冗长、复杂的申请和使用流程的重要办法。结合现代化高效、快速的工作原则,工作流状态的车辆运行管理系统的建立无意无疑是非常有效的。对于工作流管理系统的设计、建立和实现,还需要及时吸收和使用现代化新型技术。 作者:张静宇 单位:河北省唐山市陡河水库管理处 车辆管理系统论文:车牌识别技术车辆管理系统应用 1国内现状 当前现有车辆管理系统中,在车辆管理的介质上,有传统的接触式介质(如磁卡、条码卡等),也有新型的非接触式管理介质,如RFID技术和车牌图像识别技术等。目前国内在车辆识别技术里面,主要有所列的三种主流识别技术:(1)卡识别技术。接触式IC卡通过触点与读写器联接以获取能量并进行数据交换,它在功能、信息保密性与存储容量方面具有优势,适合在人流密集的公共场所,可以有车辆进出、门禁、考勤、消费等多领域的应用。但是用户需要每次进出时,都要停车、刷卡,所以效率比较低。而且IC卡存在使用寿命短,易折损等缺点。(2)射频识别技术。通过发射无线射频信号进行非接触双向数据通信,系统包括射频卡,读卡器和数据处理终端三大部分。用户可以不停车、不摇窗的快速通过实现识别。在各种恶劣环境下也可以正常工作,提高车辆通行效率,降低人工管理费用。但该技术所需射频基站和射频卡费用较高,不能实现核对车、卡是否一致,会出现漏收、误收等现象。(3)车牌识别技术。利用车辆的动态视频或静态图像,能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆牌照信息(含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及牌照颜色)进行处理的技术。车牌自动识别技术具有自动化程度高,人工干预少,通行效率高,灵活性好,系统稳定性好等优势。此外,用户能够实现自定义车辆进出权限,收费标准等内容,实现车辆的智能管理、集中管理和监控。而且车辆在进出时都会抓拍图像并存档,这样,不仅杜绝“一卡多车”的行为,也记录了车辆的运行轨迹,更加安全可靠。但是,由于受自然条件影响,识别率一般为97%左右,车牌识别不出来的车辆,需要人为干预进出。 2车牌识别技术的基本原理 车牌自动识别以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础,对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行图像采集分析,从而确定牌照在图像中的位置,并进一步提取和识别出文本字符,在显示屏直观地给出识别结果,可实现车辆进出的智能管理。其硬件基础一般包括触发设备(监测车辆是否进入视野)、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机(如计算机)等,其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。车牌识别过程包括车辆检测、图像采集、车牌定位、字符分割、字符识别、结果输出等几部分。车牌识别通过对图像的采集和处理,来完成车牌自动识别功能。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元,采集当前的视频图像。车牌识别单元对图像进行处理,定位出牌照位置,再将牌照中的字符分割出来进行识别,然后将车牌识别的结果输出。 3系统设计方案 3.1功能需求 针对大连理工大学校园进出车辆管理的功能需求,决定采用车牌识别技术的车辆智能管理系统。此系统实现校园车道入口及出口管理设备自动控制,通过计算机的图象处理和自动识别,对车辆进出的安全和管理等进行全方位监控,可有效地控制学校外闲杂人员进入,更好地维护校园的教学科研环境。设计功能包括:(1)基于车牌识别技术进行车辆进出管理,实现对车辆管理中的各种控制参数的设置、并可以进行分类查询和打印统计报表;(2)具有收费管理功能,具有按时、按次、分时段、分时、不收费等多种计费标准,并具备出口收费模式、中央收费模式、自助缴费管理;(3)所有车辆进出时间、状态等详细信息,均形成系统日志记录,便于进行统计分析、问题查证;(4)支持异常处理,支持脱网运行,断电处于常开状态;(5)支持电子语音和LED显示。 3.2硬件系统 在硬件系统设计方面,主体采用TCP/IP以太网技术组网结构。系统包括数据中心服务器、远距离读卡器、车辆检测器(地感线圈)、自动道闸、出入口控制机、高清摄像机、LED显示屏、B/S终端管理计算机、LED显示屏信息提示等设备。其中数据中心服务器主要安装车辆管理软件,覆盖师生的基本信息及车辆信息,并和公共数据库进行数据同步,自动更新师生变更信息。校园车辆管理的需求示意图如图3所示,师生驾车靠近位于校园大门出入口处的区域时,当车辆经过地感线圈后,高速摄像机启动图像抓拍,对车牌进行自动分析识别,并与数据库中登记的学校教师车辆车牌数据比对,若属于内部有效车牌,LED显示屏提示进场车辆的车牌信息,道闸自动抬起放行车辆,系统记录入场时间、地点、状态;若使用权限过期时,LED显示屏显示过期车辆提示,道闸处于禁行状态,系统记录入场时间、地点、状态,由岗亭管理人员开闸放行;若不是内部有效车牌时,LED显示屏提示外来车辆,道闸处于禁行状态,系统记录入场时间、地点、状态,再由岗亭管理人员开闸放行。如需收费管理,出口处的摄像机会自动提取车牌,按照设定的计费规则自动计费,进行费用收取。 3.3软件系统 系统采用B/S架构,系统的结构设计如图4所示,主要包括车辆进出控制模块、数据同步接口、用户车辆管理模块、后台权限管理模块、决策辅助支持模块。其中,车辆进出控制模块通过车牌识别技术来设置摄像机、车牌识别设备、栏杆控制设备的相关参数,通过摄像机识别结果来控制开关阀进而对车辆进行出入控制。同时,岗亭管理人员还通过终端管理计算机可以手动控制车辆进出和查询车辆信息。LED显示控制可以将摄像机识别到的车牌和通过服务器查询到的车辆信息发送到LED屏幕进行显示。数据同步接口:与公共数据库进行数据同步,公共数据库提供师生的基本信息给车辆管理系统,车辆管理系统将车辆牌照号码、出入时间等进出记录提供给公共数据库。用户车辆管理系统:主要包括用户车辆信息数据维护,由于系统已经和公共数据库进行同步,师生的基本信息已经获得,所以只需要维护师生的车辆信息和单位用车及临时用车信息即可。后台权限管理模块:主要包括定义校门出入口的基本信息,配置车辆管理信息,备份和管理数据库和设置操作员权限,其中操作员权限包括操作员系统管理权限、岗亭操作员终端权限等。系统的权限分配支持分级授权,这样,即可以给不同的管理人员管理不同的进出入口的权限,已经获得权限的管理人员还可以分配给其他人员不高于自己的权限。决策辅助模块:可以查询车辆进入的记录,查询师生的用车信息,统计分析校园师生车辆的进出情况、外来车辆进出情况等。根据车辆进出提供的大量数据分析,可以为车辆的管理部门提供辅助决策支持。 4结语 基于车牌自动识别技术的车辆管理系统,通过智能化的识别设备和灵活性的管理软件实现车辆的自动识别和出入管理,简化了车辆进出的管理手续,提高了车辆的通行效率,提高了校园的安全性。管理人员可以随时登陆管理软件进行车辆管理和信息统计,为校园有序提供了依据支持。车牌识别技术未来也会是智能化交通管理系统的重要发展方向。 作者:田丽 刘春瑞 翟鸣宇 单位:大连理工大学网络与信息化中心 车辆管理系统论文:车辆管理系统设计研究 1功能分析 山东金阳矿业集团是一家集煤矿、热电、建材、经贸等为一体的中型企业,拥有七个子公司。为加快“数字化矿山”建设,推进管理信息化,运营市场化,辅助专业化,后勤社会化的进程,对车辆的管理就显的特别重要。 2用例分析 系统包含四个不同的角色:系统管理员,子公司填报员,部门领导审批人,派车还车人。 3静态结构分析 在用例模型的基础上,抽象出了车辆管理的静态模型(即类模型)。 4动态结构分析 车辆管理系统包括了申请、多级审批、领车、还车等多个步骤。子公司填报员填报车辆申请单后部门领导审批各自子公司的申请信息,然后分管厂长审批部门领导审批通过的信息,办公室审批分管厂长审批通过的信息。办公室审批通过后派车人派车,派完车系统会提示对应申请人去领车,另外用车人回来后还要到派车人那里还车。 5逻辑数据库设计 通过分析,确定了车辆管理系统所用到的实体,并用ER-win设计出了数据库的实体关系图。根据数据库逻辑模型,使用自己定义的数据字典,用Erwin的正向工程,将逻辑数据库模型转化为物理数据库模型。 7软件体系结构设计 系统采取表示层、业务层、数据层的三层架构,基于B/S模式进行软件设计。在这种结构模式下,用户工作界面是通过浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端实现,但主要事务逻辑在服务器端实现,这样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,降低了用户的总成本。 8系统实现 系统利用.NET平台开发。页面上半部分是车辆申请的填报,下半部分是管理页面,是对已填申请信息的修改、删除、查询,审批等功能。 9结束语 车辆管理系统是山东金阳矿业集团信息化建设中的一个子系统,整个系统设计从服务器、数据库、应用程序、用户等多方面综合考虑,主要适用于B/S模式,建立了严格的参照完整性和数据库结构,将触发器、存储过程、约束、规则、事务等应用到数据库设计中,加强了后台的功能和效率,对数据库的安全进行分级、分类设置并加以科学管理,提高了数据库的安全性,确保数据冗余少,具有更高的数据一致性、可操作性和安全性,具有很好的推广价值。 作者:郝桂明 李栋 于璇璇 单位:山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 山东科技大学信息科学与工程学院 车辆管理系统论文:小区车辆管理系统设计 传统的住宅小区机动车辆管理多为人工管理或使用IC卡管理系统,在车辆进出小区的高峰时段会出现排队时间长甚至拥堵的现象[1G3].本文所述基于STM32和RFID的小区车辆管理系统,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预.该系统是湖北工业大学工程技术学院参加全国大学生智能汽车竞赛作品的一个测试应用子系统,在系统测试和管理中侧重于过程管理,体现了“创新以人为本,创新之根在实践”的宗旨[4G5],对学生的知识融合和实践动手能力的培养具有良好的推动作用. 1系统总体设计 小区车辆管理系统由STM32最小系统版(CorteGxM3内核)、RFID模块、L298N电机驱动模块、红外检测模块、语音模块、LCD显示模块等组成。小区需要管理的车辆分为两类:一是临时车辆,车辆进小区时由保安发放临时卡,车辆出小区时将卡收回;二是小区内部车辆,配有电子标签(内置有射频卡),进出小区采用RFID识别.当配有电子标签的车辆驶入RFID读写器的感应范围时,电子标签向RFID读写器发送射频卡信息,读写器判断射频卡的有效性,如有效,则获取射频卡的ID号,并与数据库信息进行比对.若不符合条件,则拒绝放行,同时给出告警信息和出错提示信息;若符合条件,则给入口控制器一个有效信号,抬起电动栏杆让车辆驶入.当红外车辆检测信号出现“有车—无车”变化后,将电动栏杆放下,完成一次放行车辆的过程(见图2).由于射频卡与读写器的信息交换距离可达数十米,所以当车辆到达入口时,电动栏杆已经抬起,大大减少了驶入小区车辆的查验时间[6G8].车辆驶出小区的过程与驶入类似,但需要与驶入时的信息比对。 2系统主要功能模块实现 2.1STM32控制模块及RFID射频模块控制模块采用CortexM3内核的STM32嵌入式控制芯片,该芯片具有高性能、低成本、低功耗的特点[9].STM32控制模块通过接收红外检测模块发送的信号确定车辆相对栏杆的位置,接收射频模块的信息,并与系统存储的数据进行比对.当满足放行条件时,便向电机驱动模块发送指令,使栏杆抬起或落下[10].RFID射频模块主要由电子标签、读写器DSM300模块组成.电子标签放置在车辆上,存储着该车的相关信息.DSMG300模块工作在2.4~2.5GHz微波段,内置天线,有效识别半径8m;若安装高增益外置天线,最远识别距离可达50m.电子标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合;在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递和数据的交换[11G12]. 2.2红外对管模块红外对管是一种红外线收发的开关管,接收管在接收和不接收红外线时,电阻差别很大,利用外围电路可以输出高(低)电平供嵌入式处理器识别,从而实现智能控制.可以通过调节电位器改变识别距离.本系统中使用的红外对管最远可以识别50cm的距离[13G15].系统中使用了4个红外对管模块,入口、出口各2个,用作抬杆和落杆的开关控制.红外对管模块的out端分别与嵌入式处理器的PE口的0—3号引脚相连(见图3).当接收管接收到反射回来的红外线时向嵌入式处理器发送一个低电平,嵌入式处理器相应的标志位被置位为“1”,当条件符合时向电机驱动模块发出抬杆或落杆信号. 2.3语音模块语音模块自带微处理器和语音芯片,可以方便地进行语音录制、存储和播放.语音模块的工作分为两步:(1)通过下载软件向语音模块内部下载“欢迎光临”、“一路顺风”等语音信息并储存;(2)当嵌入式处理器接收到车辆驶入或离开信号时,即通过嵌入式处理器的PB0或PB6口,向语音模块的信号输入端写“0”,外部连接的直流音响设备会播报语音。 2.4电机驱动模块小区车辆管理系统使用的是L298N双H桥直流电机驱动芯片.驱动部分供电范围是+5~+35V,峰值电流是2A,最大功耗是20W,以电机驱动模块给直流电机供电[16G18],通过管脚电平可设定其工作状态(见表1).当微控制器成功接收到DSMG300的数据时,它就检测红外对管的信号.若红外信号把有车辆通过的信息返回给接收管,微控制器即向电机驱动模块发送电机正反转指令,让入口或出口的栏杆抬起或落下. 3系统测试 首先对本系统软硬件做整体功能测试.在DSMG300模块、STM32控制模块、红外对管模块、电机驱动模块、语音模块、LCD显示模块的功能均实现后进行性能测试,对RFID模块接收电子标签信号强度随距离变化和模型车通过门闸的时间进行了测试.(1)分别在模型车放置两张不同的电子标签,进行多次测试,RFID射频模块接收到这两张电子标签信号的频次随距离变化的数据如表2所示.此频次可表明信号的强度.数据表明,电子标签2比电子标签1信号强,有天线识别距离更远.(2)测试模型小车通过入口的时间数据如表3所示.测试时小车速度约为3m/s.测试结果显示,从1号红外对管接收到模型小车进入门闸区反射回来的红外线,到电机驱动模块发出抬杆信号并使栏杆完全抬起的平均时间值0.62s,从2号红外对管接收到模型小车通过栏杆后反射回来的红外线,到电机驱动模块发出落杆信号使得栏杆完全落下的平均时间为0.75s,而模型小车通过门岗的平均时间为3.34s.可知系统达到预期要求,模型车能以较快的速度通过门闸,可有效提高车辆通行效率. 4结束语 基于STM32和RFID的小区车辆管理系统的设计过程是一项具有探索性的工程实践活动,该系统还可以进一步拓展功能,例如与停车收费系统互联.在系统开发中培养了学生综合运用知识的能力、基本工程实践能力和创新意识,激发了学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导了理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神,促进了学校的素质教育. 作者:徐桂敏 王改芳 单位:湖北工业大学 工程技术学院 中国地质大学(武汉)信息技术教学实验中心 车辆管理系统论文:基于.NET乙烯原料运输车辆管理系统的设计 摘要:从实际工作出发,在分析本单位乙烯原料运输车辆管理中存在的问题的基础上,结合管理信息系统开发的概念、结构及系统开发的基本原理和方法,通过ADO.NET技术对数据库进行访问,开发了一套运输车辆管理信息系统。 关键词:乙烯原料;运输;车辆管理;.NET 企业信息化建设是通过IT技术的部署来提高企业的生产运维效率,从而降低经营成本。为此信息化建设的步伐在企业发展战略中占有不可预估的地位,企业把信息化建设作为贯彻落实国家“走新型工业化道路”和“两化融合”战略部署的重要举措,作为转变发展方式、实现科学发展的重要手段。 1 乙烯原料运输车辆管理系统实现 1.1 开发背景 公司原油采购部每月有近500多车的乙烯原料采购任务。而公司缺乏一套信息系统对汽车运输任务的分派、装载、运输、油品品质检验、到站排序、卸车等进行监控管理。目前公司原油采购部在乙烯原料运输车辆管理方面存在的问题可归纳为: 1) 派车时不能实现对车辆运输资质、本次运输的油品和上次油品是否可混做出预判断。 2) 车辆装载完货物后,驻点人员用电话、短信或传真方式告知原油采购部,工作繁琐,所报信息容易出错。 3) 按照运输的相关规定,无备案车辆,不允许做油品运输;备案车辆长时间无运营任务,需要重点对所装油品做分析检查,目前人工完成检测核对工作。 4) 卸车完毕后,根据过磅重量人工对该车是否超重做出判断,不能从源头杜绝车辆超载情况。 5) 日车辆装、卸信息,用EXCEL完成日报和月报。数据量庞大,工作繁琐,容易出错。 在充分了解油品车辆运输业务现状的基础上,针对以上存在的问题,通过建立乙烯原料运输车辆管理系统使原油采购部的管理工作更加规范化、程序化,提高其处理工作的速度和准确性,也便于动态查询,实时监控,提高决策水平。 1.2 开发软件技术 在应用层面上,运用技术,以及目前最流行的Windows 平台应用程序Visual Studio为开发环境,结合若干服务器组件创建B/S模式的应用程序,使所有联网用户都可以通过WEB浏览器访问。 在数据层面上,为系统建立专用数据库服务器,用于数据存应用程序主要通过方式存取数据。并且易于使用、高速度、低内存支出和占用磁盘空间较少,支持用于建立基于客户端/服务器和 Web 的应用程序的主要功能。 1.3 数据库设计 本系统利用ORACLE数据库,使用PL/SQL Developer工具创建系统所需数据库文件, 乙烯原料运输车辆管理系统数据库命名为YYCGB。考虑到系统的实际需要,系统至少需要以下数据表。本系统数据库表一律采用汉语拼音的首字字母作为该项代码。 1) 承运商信息表(YYCGB_CYS) 承运商代码 承运商名称 经营许可证 法人等信息 2) 车辆信息表(YYCGB_CL) 车辆代码车辆标准 车辆净重 车辆毛重 车辆保险日期等信息 3) 装车信息表(YYCGB_ZC) 装车日期 油品 装运地点等信息 4) 卸车信息表(YYCGB_XC) 卸车信息 油品 卸车 5) 用户信息表(YYCGB_USE) 用户组用户名密码权限等 本系统共设计数据表13个,并根据数据库的实体完整性和参照完整性的要求,为表设置主键、外键和索引,并创建表间关联。 1.4 系统功能模块设计 图1为系统功能图。 本系统共分为六个部分,分别为:基础信息、装车信息、卸车信息、统计查询、文件中心及系统维护。 基础信息包括承运商、车辆、乙烯原料、单位信息、月计划录入和运输理论天数录入。此部分主要功能是维护基础信息,为后续的功能提供基础数据。 装车信息包括派车计划、装车信息录入、装车信息修改和打印装车磅单。驻点人员根据派车计划装车,将装车信息录入系统。 卸车信息包括待卸车信息、卸车信息录入、卸车信息修改和打印卸车磅单。卸车信息由卸车点人员录入。 统计查询包括两部分,分别为报表和查询。报表有日报、月报和频次。查询有理论运输天数查询、承运商查询、车辆查询、装车信息查询、卸车信息查询、用户查询。用户可以根据实际需要按不同的条件进行实时查询。 文件中心包括上传文件和文件查询两部分,管理员可将相关制度、通知等各种文件上载到系统中,方便用户和驻点人员查看,实现信息的及时共享。 系统维护包括系统设置和用户管理两部分。系统设置具体分为模块管理、用户组管理和代码管理,用户管理具体分为用户维护、口令修改和系统日志。 1.5 主要功能流程逻辑 1.5.1 基础信息录入 基础信息模块录入车辆、承运商、月计划等信息,为装车信息,卸车信息,车辆监控,统计查询提供数据源。 1.5.2 派车及装车逻辑 按照公司下达的乙烯原料月配置计划进行配车,安排车辆到指定炼厂或油田采购乙烯原料,配车计划下达后,由承运商安排相应车辆运输乙烯原料;车辆到达目的地后联系装车,装车完毕,由驻点办事处人员在系统中录入车号,系统自动带出相应车辆基本信息,包括所属承运商、车辆标重等信息,同时录入油品,毛重,装车铅封号等信息,填写完成后,点击保存。系统自动计算出净重,判断此车是否超重,若超重,给出提示。 1.5.3 卸车逻辑 车辆即将到达厂区前,进行卸车自动排序。车辆到待卸点后,原油采购部录入待卸车信息。卸车时,承运商车辆进行车辆毛重称重,查看铅封并卸车,卸车完成后填写相关信息,生成卸车单据,并检查是否超重,若超重对话框提示。供货商运输车辆到达厂区后,需先到原油采购部办理相关法律手续,审核并通过后,由原油采购部人员录入车辆基本信息,完成后进行后续卸车操作。 2 结论 乙烯原料运输车辆管理系统能够实现乙烯原料运输车辆信息的共享,提高业务响应速度,加快业务处理进程。能够理顺和规范车辆调度流程,消除大量的人工劳动,实现车辆管理的规范化。能够加强内部控制,做到实时监控,及时处理,对每一环节存在的问题可以随时反映出来。实现供应商信息、车辆信息、车辆保险、日报表、月报表、车辆监控信息综合集成,使决策层能够及时得到动态的车辆运输数据。 车辆管理系统论文:基于RFID技术和指纹识别技术的车辆管理系统 摘要:基于车辆管理信息化的需求,提出了引入RFID技术和指纹识别技术的车辆管理模式和手段,设计一套既能有效实现车辆日常信息的数字化管理又能有效监控车辆进出公司的车辆管理系统,以提高工作效率和车辆管理水平,杜绝公车私用,规范用车。 关键词:车辆管理; RFID技术;指纹识别技术;信息化管理 中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)09-2138-02 随着计算机技术的飞速发展,信息化管理成为企事业单位行之有效的行政管理手段。对于拥有一定数量车辆的企业,车辆管理成为他们日常管理事务中的一项重要工作。然而,公司内部的车队车辆调派信息以及油料管理、维修管理、年检管理等,仍然通过电话、纸张表单等传统的方式实现,效率低下、费用高。而且,很难实时掌握公司车辆的使用情况和杜绝公车私用,倘若员工驾驶公司车辆在外发生交通违章违规或事故,这难以跟踪和追究责任。另外,公司大院内车辆的防盗安全管理也是很重要的管理工作,需要监控跟踪进出公司的所有车辆,包括公司车辆、员工的私人小车以及来访人的车辆。目前已有很多车辆管理系统[1,2],但无法完全满足公司的车队管理。所以引入先进的管理理念和科学技术,设计一套既能有效实现车辆日常信息的数字化管理又能有效监控车辆进出公司的车辆管理系统,以提高车辆管理水平和工作效率,杜绝公车私用,规范用车。 1 系统总体设计 1.1 系统需求分析和功能描述 本系统的需求包括两部分,一是车辆日常信息管理,二是车辆进出管理。如图1所示。 车辆日常信息管理要求:通过系统能录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息;能在网上用车申请和批示,方便车辆调派;能统计和查询车辆使用的历史记录。 车辆进出管理要求:要求准确记录哪个员工何时开出某辆车和何时还车,其车辆的保管责任由此员工负担;驾驶任何车辆(公司车辆、员工的私人小车以及来访人的车辆)都要在公司大门通过系统的安全验证。 所以系统功能包括车辆日常信息管理功能,车辆进出管理功能两大部分功能组成。 1.2 系统结构 系统由后台应用系统、车辆管理员操作、查询和用车申请操作、出车/回车登记、车辆进出登记等几个部分组成。结构如图2所示。 1) 后台应用系统:包括后台数据库和应用系统服务器,是车辆管理系统的核心,接收和处理前台应用程序的请求、发送反馈信息、存储采集到的数据。 2) 车辆管理员操作:使用前台应用程序界面录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息,网上用车审批和用车调派。管理员采集驾驶员指纹数据和制作代表车辆身份的ID卡,并录入系统。 3) 查询和用车申请:各部门的员工使用前台应用程序查询车辆状态和用车申请。 4) 出车/回车登记:驾驶员出车和回车时,使用前台应用程序和ID卡-指纹采集器进行出车/回车登记,以建立和解除公司车辆和驾驶员的信息绑定。 5) 车辆进出登记:公司车、员工私人车、外来车的进出公司需在公司门口刷ID卡,以记录进出信息。其中,员工开私人车或者外访人开车的进出公司时使用临时卡,员工开公司车辆进出公司时要使用具有唯一代码的车辆ID卡。 2 RFID技术和指纹识别技术及其在本系统的应用 RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)技术[3]是一种非接触式的自动识别技术,其基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息,或者主动发送某一频率的信号;解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关的数据处理。最基本的RFID系统由三个部分组成:一是标签,二是阅读器,三是天线。从工作频率不同,RFID系统可分为低频系统(30-300KHz)、高频系统(3-30MHz)、超高频系统(300MHz-3GHz)和微波系统(2.4GHz以上)。依据实际需求,本系统选取低频系统。在公司大门部署读取ID卡(125KHz)的阅读器,当驾驶员开车进出公司时读取代表车辆身份的ID卡。另外在公司大楼里部署一台或多台ID卡阅读器,用于出车和回车登记。 指纹识别技术[4]是利用人体指纹特征进行身份认证的技术,属于生物识别技术的一种。其基本原理是通过取像设备获取指纹图像,然后用计算机识别软件分析指纹的局部特征和全局特征,从中抽取特征值进行特征匹配,最终实现指纹识别。本系统应用指纹识别技术来识别开公司车辆的驾驶员身份。在出车登记时,驾驶员需要通过指纹识别验证身份,这样做是为了避免被盗用别人身份开公司车辆进出。 3 系统工作原理 本系统两大功能模块可单独运行使用,其中车辆日常信息管理部分用于实现录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息,网上用车审批和用车调派等;车辆进出管理部分用于验证车辆身份和监控车辆进出。然而,系统重点要解决的是如何确定谁驾驶公司某辆车进出公司以及其准确使用时间。 本系统使用具有唯一编号的ID卡代表车辆身份,使用人体指纹代表驾驶员身份。当公司的部门或班组要使用公司车辆时,先在系统中查询车辆状态并申请使用未被分派的车辆,等审批后去领汽车钥匙和车辆ID卡。在出车前,要在系统中做出车登记,即在系统中选中出车登记功能并使用ID卡-指纹采集器刷车辆ID卡和扫描驾驶员指纹,系统验证通过后建立驾驶员和车辆信息的绑定和生成一条出车登记记录。这样,该驾驶员驾驶车辆进出公司经过门口时在ID卡阅读器上刷车辆ID卡,系统就自动获取该车辆信息以及驾驶员信息,并记录进出时间。如果该驾驶员办完事需要交还车辆时,需要在系统作回车登记,这样可以解除驾驶员与车辆的绑定,车辆变成待分派状态。这样系统可以准确记录哪个员工何时驾驶某辆车进出公司,便于跟踪车辆使用情况。 在系统里详细地记录车辆的申请使用、批复调派、出车信息、回车信息、进出信息等等,能让管理员实时地掌握车辆的动态、保障车辆的防盗安全、跟踪和追究责任以及杜绝公车私用。 4 总结 本车辆管理系统既能实现车辆调派、用车申请油料管理、车辆和驾驶员年审台帐等业务的数字化管理又能有效监控车辆进出公司。通过引入RFID技术和指纹识别技术,能准确记录公司车辆使用情况,让管理很容易跟踪查询某辆车被某位员工何时驾驶进出公司,这样既能自动记录,无需人工手续,提高了管理的工作效率,又能保障车辆的防盗安全和杜绝公车私用,规范用车。 车辆管理系统论文:浅谈基于传感器网络的车辆管理系统 摘 要:伴随信息技术的飞速发展,无线技术、传感器技术的发展,使得无线传感器技术有了低成本、低功耗、多功能的特性。随着科学技术的不断发展,当今社会的交通网络日趋完善,有关车辆管理的问题也愈发突显,此时基于传感器网络的车辆管理系统也应运而生。车辆识别信息是交通规划和管理部门重要的信息来源。基于传感器网络的车辆管理系统,对于有效地管理交通提供了更多可执行性以及效率性,对交通管理技术的发展产生了重大的影响与意义。 关键词:传感器网路;车辆管理;系统 1 基于传感器网络的车辆识别技术简述 无线传感器网络系统一般包括传感器节点和汇聚节点。节点大量部署于被感知对象内部或附件中。这些节点通过自身组织的方式构成无线网络,以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区的信息,通过多跳的方式经由汇聚节点链路将整个区域的信息传送到远程控制管理中心。正是由于以上途径,使得无线传感器网络具有资源有限、网络规模大、覆盖面积广、拓扑结构相对稳定、感知数据冗余度强、干扰更强等特点。 由于每种车辆的物理参数(如长宽高、颜色等)皆不相同,则需做好有关车辆类型的分类。车辆识别将车辆划归为实现分好的类别,采集多个车辆参宿作为样本,根据事先划分好的车辆类别,将隶属于同一类别的车辆信息进行汇总。其中车辆的分类精度是评价一个车辆识别系统的重要评价指标。生活中,通常根据不同的交通应用采用不同的车辆分类方案,现较流行的分类方案是美国联邦公路局(FHWA)的车辆分类方式,其分类的侧重点是车辆的车轴数。 2 时下的车辆识别技术存在的问题 2.1 受到环境与光线的影响大 目前使用的车辆识别方法大多为应用图像技术、感应技术等方式进行车辆的分类,其中基于图像识别技术识别率可达90%以上,但是上述方法仍存在局限性,比如环境以及光线的影响,同时,车辆上喷涂的漆料也会对于车辆识别产生影响。 2.2 造价高、覆盖面积小 目前的车辆识别系统的安装成本以及维护费用很高,且耗能较大,会造成不必要的浪费,同时由于其不具有较高的灵活性,因此其覆盖面积小,不利于大范围使用以及大规模部署。 2.3 大型车辆对结果的影响 在交通管理以及研究中,譬如卡车、大型货车这种大型车辆也会对于结果产生影响。大型车辆体型大且速度低,对于公路的容量检测、环境评估会产生影响,同时会对车辆的分类统计精度也会产生或多或少的影响。 3 用于车辆识别的信号分析及车辆分类 3.1 用于车辆识别的磁信号分析 第一,磁场信号的方向性特征。由于地球的磁场在不同的地理位置具有不同的倾角和幅度,但是这仅限于大的范围而言,在很小的范围内,在同一行驶方向上的两个相邻的磁阻传感器节点测量的车辆信号特征基本上是相同的。根据计算,在磁力线与地面所成角度为65°左右时,车辆在同一地点的不同行驶方向所测量到的磁场特征差距较小,进一步从理论上说,利用无线节点测量的磁场信号进行车辆分类是可行的。 第二,磁场信号的偏移特征。将磁阻传感器节点安置车辆底部的不同部位,所测量的磁场强度不同。从理论上讲,解决该问题的方法是在测量车道上放置一排节点,将各个节点的测量数据进行结果对比分析,找到数据中相关性最大的数据,便可以作为最终测量数据进行识别。 第三,车辆的磁场特征。每种车辆都有其固定的相关特征,不同类型车辆的磁场信号特征也不尽相同。前文提及,车辆识别技术是通过磁阻传感器测量的车辆特征信号,与每个节点内存储的每种车辆特定的信号进行比对,其中关联性最大即实际测量数据。在此操作之前,应先制定车辆识别算法来获得每种车辆信息的模型。 3.2 车辆分类 利用相关算法,可将原始车辆的磁场信号转换为具有较小矢量大小的车辆特征信号,再根据前面提到的方法利用车辆的特定磁场信号进行车辆分类。每种类型的车辆对应的一系列车辆的特征信号集,计算所测得的车辆特征信号和节点内存储的车辆特定的特征信号进行比对,比较二者的相关性,相关性最大的车辆特征信号对应的车辆类型就是该车辆的类型。进行车辆识别的时候可使用最邻近法这一算法,它可以更好地提高车辆识别环节的效率与准确性。 4 基于传感器网络的路况信息监测 交通管理方面,实时监测恶劣天气与道路上的情况也是至关总要的。实时监测积水、积雪、结冰、能见度低等天气情况,以及道路损坏、桥梁损坏等突发情况,将路况信息快速传送给驾驶员,确保驾驶员的行车安全。由于监控道路的路况参数变化较为一致,可将用于道路情况的参数监测传感器安放在各个节点上,或使用专门具有能量供应的节点用于道路状况的参数监测。其中传感器可以选择温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、加速度传感器相结合,全方位进行各项参数的监测。路况监测节点安放在路面上,用来监测道路积水、结冰情况。 同时,对于车辆的监测可使用声音传感器,搭配前文提到的磁阻传感器,二者合一,既可以监测当前路况的车流量,又可以进行车辆分类操作,更大程度提高效率。 5 传感器网络的优化 在计算机互联网、科学家合作网、产品生产关系网和电力网络等诸多领域,都会产生小世界现象,许多实际的复杂网络既不完全规则又不完全随机,而是介于这二者之间,既有类似规则网络的较大集聚系数,又具有类似随机网络的较小平均路径长度。无线网络传感器也是如此。网络编码可以实现数据发送对拓扑结构容错性,通信代价比传统的多路径容错低,但无线传感器网络本身由于体积、计算能力、存储空间的限制,无法使用高复杂度的编码算法策略,未来网络编码对于无线传感器网络的容错问题的研究工作则是尽量减小编码算法的计算复杂度,根据实际情况设计攻略,付诸实践。 6 结语 在实际设计相关无线传感器网络系统时首先应了解其他方法的优劣性,总结其实用性与局限性,其次进行新的系统设计。交通管理在一定程度上是国家发展的重中之重,有关基于无线传感器网络的车辆分类系统以及对于路况的实时监测,可提高交通运输部门的工作效率性以及精准性。此外,合理地使用优化算法,优化网络编码技术,使所接收到的车辆特征信号更精确、更及时。从而使得整个系统的效率逐渐提高。 车辆管理系统论文:基于RFID的智能车辆管理系统 摘 要随着社会经济的不断快速发展与车辆数量的剧增,车辆管理系统也面临着空前的挑战。RFID属物联网体系中的一项非常重要的技术,其所具备的安全、高效以及经济性的特点得到当前普遍的关注与推广。基于RFID系统技术的车辆管理,能够极大地降低人力成本,并且能够使后台车辆实现统一性、规范化的智能管理。本文概述了RFID系统的特点,并且分析了RFID系统结合智能车辆管理的基本原理和意义,旨在为我国的智能车辆管理提供一定参考意义。 【关键词】RFID 智能车辆 管理系统 当前,日益剧增的车辆给政府机构实现车辆的有效管理带来了极大的挑战,而车辆管理的滞后,极有可能引发交通拥堵、车辆盗窃、车辆无法识别以及因为超速所引发的交通事故等一系列不良现象。运用现代化的智能车辆管理系统,尽可能地充分利用道路资源,维续交通路面的道路畅通,对城市的车辆道路网的健康发展具有重大的现实意义。 1 RFID智能车辆管理系统的工作原理 RFID系统采用UHF技术,车辆在各出入环境下均注册RFID智能牌照,以此从载体意义上实现RFID的智能管理。智能车牌所保留的信息主要有该车辆的具体所属部门(个人)、车牌号、驾驶车辆的姓名,以及身份证号。RFID智能牌照发射UHF,如果车辆出入口的远距离阅读器收到所发射的信号之后,读卡器就会利用韦根接口(Wiegand)把信号传输至通道的控制器。之后,再判定车辆牌照是否有效,而如果合法,智能控制器中继电器驱动道闸便会开启,允许这一车辆进出,而如果不合法,则无法开启。 同样,外来车辆在驶入智能源识别范围后,智能控制器并未收到UHF所发出的信号,初选信号中断。与此同时,智能道闸控制器出现警示,语音提示司机停车,提出登记提示,并且自动启动摄像抓拍这一车辆的信息(车牌号)。 2 RFID智能车辆管理系统的特征 2.1 接收信号距离远 RFID智能系统的信号接收距离可以保持在十米以内,阅读效率较高。按车辆管理门禁的现实要求,智能读卡的距离也不可一味拉长。十米的距离,可保证不需要进行人工近距离刷卡抑或是驾驶到特点范围内方可识别,RFID智能系统可完全达到自动识别水平。因而,也就极大地规避了在非常恶劣的环境下,驾驶人续开窗刷卡等。RFID智能系统可确保在高峰期间,缓解车辆多造成的堵塞现象。 2.2 稳定性强 RFID智能系统在保证远距离接收阅读信号的同时,而且有着极强的稳定性,不会轻易受外部环境的影响。即RFID智能系统可以非常高效破除汽车防爆金属网的屏蔽状态,进而较好的阅读器展开数据交换。在系统在极端温度下,可正常运行,例如在北方低温与西部高温的状态下更能凸显系统的优势,并且可以高效地抵抗灰尘与污染物。另外,RFID智能系统对环境一般不会受到环境因素影响,对干扰源抵抗出色,装置也非常便捷;智能设备使用年限长,投入成本低,无辐射损害。RFID系统具有现代化的防碰撞技术,能够在1s内识别数百个车辆信息标签。 3 RFID智能车辆管理系统的运行流程 RFID智能系统主要通过电子标签的手段得到车辆的身份信息,之后再通过TODA无线定位手段得到相关的车辆地理信息,利用车辆行驶过程中形成的高频多普勒频移( Doppler shift)得到这一车辆速度信息。RFID系统内的车牌信息都保留了这一车辆的用途、最大载货(客)量、驾驶者的姓名和身份证号等。 对此,可以针对各区域的建筑环境与实际交通流量,装置相应数量的接收节点,实现资源有效利用,避免出现节点浪费。安装的每一个数据接收节点根据相对的频率定向传送编码、调制的命令信号,处在这个节点区域的RFID智能车辆(车牌)在获得这一命令,通过认证,将UID传送过去,接收节点在获得信息后,对车牌展开解调、解码,以获得车辆的身份信息,再利用CDMA模块传输到数据的处理单元,并最终发送到城市数据处理中心。 基于RFID智能系统无线定位的实现是通过无线数据收发节点主动得到覆盖范围内的车辆地理信息,通过RSSI、TOA、TDOA完成。首先在估计阶段,可通过鲁棒性(Robustness) 测试以保证估计值的有效性。在此背景下,寻找出和RFID智能车牌距离最近的三个数据接收节点,通过接收节点TDOA值实施再次定位,以此来获取车辆的地理信息,并发送到数据处理和控制中心,解释这一车辆的行驶轨迹。如上述所提,利用对车辆自身行驶过程中形成的高频多普勒频移开展即时评估,在数据处理结束后对这一车辆开展即时的测速。 RFID车辆智能系统通过计算机集中控管,利用感应式电子车牌对出入的车辆实施管理,以期使整个运行流程更为便捷、高效、安全,而这些都绝非传统模式所能比拟的。从整体性看,RFID智能车辆安全管理系统涵括了包括识别、道闸控制系统、地感检测、摄像机、监控等诸多环节。此外,贴附在车辆发动机的电子标签作为一项重要的识别工具,其功能与智能车牌的电子标签相同,一旦车辆被小偷盗取,该系统可进行实时监控,即便发动机上的电子标签被损毁,发动机也就不能正常的进行发动。换言之,小偷无论将车辆开向何处,都不能逃脱监控。RFID智能系统中的电子标签有着唯一性,该识别号码无法篡改,因而也就避免了复制、伪造和篡改的情况,车辆的安全性也得到极大保证。 4 结束语 综上所述,本文基于RFID智能系统对智能车辆管理的需求,探讨了系统应用在开放道路网中的定位、识别、以及测速子系统的组成。RFID智能系统能够有效地解决多站管理问题,可以完成即时监控、智能报警、自动巡检等一系列功能。并且,能够紧密贴合工程的实际,在实现变电站通信的基础上,获得装置设计最初的预期功能,该系统架构现代化、安全程度高、稳定性强、兼容性好,并且装置数量可灵活设置,对智能车辆管理的实现有极大的借鉴意义。 车辆管理系统论文:基于RFID与Android平台的小区车辆管理系统的研究与设计 摘要:本文研究了基于RFID与Android平台的小区车辆管理系统,是当今比较热门的话题,长期以来小区车辆管理系统一直处于以人工为主机械为辅的阶段,鉴于此需要开始着眼于新一代的智能小区车辆管理系统的研究,本课题的选取是有实际意义的。 关键词:RFID;Android;车辆管理系统 一、引言 随着人们的生活水平不断提高,小区汽车用户数量急剧增多,导致进出小区的车辆也越来越多,这就显得如何对出入小区的各类型车辆进行有序、高效的管理尤为重要,目前小区最普遍的管理方式是使用非接触式IC卡技术,这种技术由于抗干扰、受折易坏等缺点已不能满足未来的需求。为了提高管理效率和保证车辆安全,迫切需要一种自动化程度高、方便快捷的小区车辆管理系统。 无线射频识别(RFID)作为一种非接触的自动识别技术,具有识别速度快、操作方便等优点,广泛应用于工业自动化、商业自动化、物流管理等领域。RFID技术在车辆管理系统中也有重要的应用[1],该技术的优势在于通信距离远,传输速率高,环境适应性强,可以实现无需停车远距离采集车辆信息,可以有效解决车辆进出频繁造成的拥堵现象。可以通过在相关的出入口安装读卡设备,让提前注册的带有标签的合法车辆接近出入口的时候提前自动完成读卡功能,获取准确的车辆信息,然后通过软件中的相关指令进行相关操作的判断,进而完成进、出口横木升降放行及收费等功能。 Android是基于Linux开放性内核的移动端操作系统,目前已被多家移动终端厂商采纳,主要应用于用户的移动互联终端上。 基于RFID与Android的小区车辆管理系统,车主可以通过Android手机安全、方便、快捷的了解车辆在小区内的状态,使车主能够快速高效的通过小区出入口,获得高质量的网络服务,又能帮助小区管理人员更好的进行网络管理,从而可以更有效的削减开支,控制成本。 二、可行性分析 系统主要使用RFID技术与ARM处理器,采用较为简单的串口通信方式[2], 通信速度可根据要求设定, 最高可达到 115200bps。采用RS232电缆方式连接时, 数据传输具有较高的可靠性。ARM处理器将收到的消息解析后发送给数据库模块,数据库模块对解析后的消息进行分析,然后依据分析结果对SQLite数据库进行操作[3]。用Google提供的API开发用户图形界面模,用户图形界面利用相应的控件,完成操作和显示数据的功能。上述技术都是比较成熟,完成系统开发理论上是可行的。 三、系统需求分析 第一,需要对对小区内住户的机动车辆进行注册登记,得到车主的个人详细信息以及车辆的详细信息,并给注册过的车主发放RFID电子标签作为车辆唯一的标识。对于拥有标签的车辆只要车主按时交纳管理费用,就可以自由进出小区。 第二,车主可通过手机程序完成信息的查询与统计。 第三,性能方面要求车辆信息采集模块对电子标签的读写误差 第四,正常工作时功率在5W以下 四、系统总体方案构架 基于RFID与Android的小区车辆管理系统主要建立在RFID技术、Android平台技术、自动控制、嵌入式技术上的,系统可以通过车辆信息采集模块、数据库存储模块、用户图形界面三大模块实现了对小区车辆的智能管理。 小区车辆管理系统涉及到使用人员有:小区车主、临时车主、管理员、门卫。小区内注册了的用户可以自由方便的进出小区;临时车需要领取临时卡并按时付费后进出小区;管理员和小区车主可以通过Android手机端App查询车辆相关信息。基于RFID与Android的小区车辆管理系统的功能如图1所示: 系统的硬件可以采用UT-S3C6410开发板,RFID 射频读写模块内嵌的ISO14443 Type A 协议解释器,具有射频驱动及接收功能。 系统软件可以采用C语言和Java语言交叉开发,使用Linux、Google提供的SDK和ADT插件,在PC上开发好程序编译好后烧写到开发板即可;车辆信息数据库采用SQLite数据库;图形用户界面通过编写Android应用程序实现,Android应用程序处于application层[4],可以使用Google给开发人员提供的类、API函数、ADT插件快速的开发出友好的基于Android的图形用户界面。 五、结论 本文研究了基于RFID和Android技术相结合的小区车辆管理系统方案,对系统的可行性和需求进行了分析,完成了系统总体架构的软硬件方案设计。本系统方案划分为车辆信息采集模块、数据存储模块、图形用户界面模块三个功能模块,并提出了相应的解决方案和详细的技术分析。本系统采用ARM处理器和Android系统开发,用户可以将软件安装到Android手机上,随时查询自己车辆的信息,提高小区物业服务的质量。 作者简介:李金娟(1978-),女,回,宁夏固原人,副教授,硕士学位,研究方向:计算机应用。 车辆管理系统论文:手机APP被盗抢车辆管理系统在公安工作中的应用 【摘 要】自改革开放以来,关于机动车被盗抢的案件数就不断的增加。目前,我国存在着被盗抢车辆查询系统,它是通过输入机动车的车牌号或者发动机号来进行查询的。虽然,它在一定程度上通过其功能给被盗抢车辆的查询带来了方便,但是由于这款程序是在网页上,在公安工作的车辆排查或者检查的时候,很难将其应用。为了提高工作效率,在排查被盗抢车辆的时候减少出错,更好的快捷使用,我认为一款手机APP软件,提前设计好其相关可以实现的功能,通过输入车牌号或者发动机号,可以查询到比如车辆信息,主人信息以及车辆原貌照片等等,应用于安卓系统的警用移动终端上,便捷容易携带,且工作效率高。 【关键词】机动车;被盗抢车辆程序;手机APP;安卓系统 序言 当前社会,由于人们的生活水平提高,私家车已经成为一种生活必需品。随之而来的机动车辆被盗抢的案例也有增无减。当前,我们国家已然拥有了自己的被盗抢车辆查询系统,这个系统是需要用电脑进行查询,但公安的实际工作大都是具有灵活性的,比如在日常的巡逻排查中,发现了可疑车辆没有办法第一时间进行查询确定。因此,手机APP的被盗抢车辆管理系统与现在的查询系统相比较,它的及时性,可以让民警第一时间得知是否为自己想要的信息,并且可以消除民警和情报中心交互过程中的各种人为不确定因素,而其功能的全面性在查询出车辆信息的结果之后也可以作为民警在处理案件时做出第一判断的依据。 一、 当前被盗抢车辆查询系统的功能和缺陷 (一)被盗抢车辆查询系统的功能 当前,我们的被盗抢车辆查询系统在功能上相对完整,但是对于普通民众其查询结果是不公开的。而在输入车牌号或者发动机号后,能够查询到的主要结果为1.车辆的型号。即车牌号,车辆的商家以及其他的基本信息是可以查询到的。2.车主资料。反馈出来的结果是车主的姓名,性别,年龄,住址,电话等基本信息。3.车辆有无设定抵押。4.车辆有无查封或者被司法机关采取强制措施。5.车辆有无共有权人。6.车辆是否属于盗抢。7.车辆的违章信息。8.车辆的过户信息。 这八个功能是目前被盗抢车辆查询系统的基本功能。经过仔细研究与分析之后可以发现,被盗抢车辆查询系统在一定程度上记录了相关信息,为以后的破案提供帮助,但是其功能大部分对于车主是有用的,但是对于公安实际工作中的应用涉及的却是不多。 (二)被盗抢车辆查询系统在实际工作中的缺陷 据学生实习和民警反映以及查阅资料所知,公安的工作具有灵动性,但是在实际的巡逻排查与治安设卡过程中,发现可疑的车辆往往因为没有及时得到有用的信息而第一时间做出判断,由于被盗抢车辆查询系统是在计算机上,无法携带,只能通过汇报信息中心,信息中心的人员查询反馈之后才能确定,因此这样的工作方式往往效率不高。同时,由于各方面条件的限制,目前各省份使用的被盗抢车辆查询系统数据更新不及时,致使许多嫌疑车辆无法核查身份,特别是近期丢失的车辆在相当长的一段时间内无法查到资料,大大影响并削弱了对盗抢车辆犯罪的打击力度。 二、手机APP被盗抢车辆管理系统具备的功能 (一)车辆信息功能 通过车辆信息功能可以得知车辆的购买日期,车辆的车牌号以及发动机号,车辆类型比如奥迪,奔驰,宝马等,还有车辆的颜色,以及相关保修等信息,这在公安工作的治安设卡排查中可以进一步明确该车辆的渠道是否合法。 (二)车主信息功能 得知车辆主人的基本信息资料比如姓名,国籍,出生日期以及主人照片等信息,这在日常巡逻盘问中,可以得到更加明确的情报,通过照片的对比可以第一时间得知是否为车辆的主人,在盘问中公安机关将占主导地位。 (三)案件信息查询功能 可以查询到案件的相关信息,假若查询到的车辆时被盗抢车辆,可以得知该被盗抢车辆的案件信息,知道何时何地被盗抢的车,车主是谁,联系方式等等。可以第一时间通知车主赶到现场进行进一步的细致调查与辨认。 (四)警用论坛 利用案例交流模块功能,可以得知各地相关的类似处理过程,程序,并且系统内有不同民警对于被盗抢车辆案件破获的心得体会,可以借鉴。公安工作是一个相对来讲较为复杂的环境,每天都会遇到不同的人不同的事情,通过与有过处理类似案件的警察沟通和交流是减少可能出现的不必要的麻烦和失误的有效途径。 三、手机APP被盗抢车辆管里系统在实际工作中的作用 目前,公安干警在执勤过程中由于当前网页被盗抢车辆查询系统的限制性,普遍采用的是口问,笔记的工作方式。由于缺乏必要的情报信息,被查人员,车辆的信息不能现场核实,不能适应复杂的工作环境,工作效率不高。民警迫切需要携带便于使用和查询的相关系统,在执勤过程中,现场核实各种证件的真伪,对可现场处理的问题进行处理。 手机APP被盗抢车辆管理系统,因为它是装载在可携带的警用移动终端上,便捷易携带,可以分配在有巡逻排查或者公安设卡任务的民警手上,在实际工作中,一旦发现可疑的车辆,即可以通过输入车牌号或者发动机号查询相关信息确认是否为被盗抢车辆,为民警提供必要的情报信息,在第一时间做出判断提供依据。公安的工作无论在质量还有效率上的要求都很高,通过软件的几个功能,我们不仅可以查询到相关的信息,而且更加的及时有效,这样可以减少警力的浪费,也跟的上时代的变化。 四、结语 使民警更加快捷,便利有效地获取相关信息是手机APP被盗抢车辆管理系统的最主要目的,该软件的成功应用可以极大的减轻警力的压力。通过手机APP被盗抢车辆管理系统,在最大的方便简单,便捷上给公安工作的效率做到保证。同时,该软件的的设计与监督也应该需要极其注意,因为其涉及的是公安内部资料,对于信息的收集整合,管理必然也需保证安全,秘密。 车辆管理系统论文:车辆管理系统需求分析 摘要:车辆管理系统需求分析是车辆管理软件系统开发中最重要的一个阶段,是系统开发之前的必要技术环节,需求分析为最终用户和软件开发者双方对系统的定位、认识、运行环境、功能和性能需求等方面进行明确。 关键词:车辆管理系统;需求分析 0 引言 车辆管理系统需求分析是车辆管理软件系统开发中最重要的一个阶段,是系统开发之前的必要技术环节,需求分析为最终用户和软件开发者双方对系统的定位、认识、运行环境、功能和性能需求等方面进行明确,需求分析作为设计实现的基线,为系统的应用功能设计、开发提供依据。本文对智能化住宅小区车辆管理系统的需求进行分析。 1 系统业务需求 住宅小区车辆管理系统主要业务是对固定住户车辆、临时来访车辆进行管理,管理员对系统数据进行管理和维护几个方面。具体需求为: 1.1住宅小区内固定住户车辆的车主 住宅小区内固定住户车辆的车主在出入出入口时,经车辆检测器检测到车辆后,将感应磁卡在出入口感应区掠过,通过阅读器进行读卡、判断卡的有效性,从而识别该车辆是否在车辆数据库中有记录(即判断该车辆是否为物业管理部门登记的住户车辆),同时摄像机摄录该车的图像。对于有效的感应磁卡,自动道闸的闸杆应升起放行并将相应的数据存入数据库中。若为无效的感应磁卡或进出场的车辆图像出现异常情况时,则不给予放行[1]。 1.2临时来访的社会车辆的车主 对临时来访的社会车辆的车主,在车辆检测器检测到车辆后,按入口控制机上的按键取出一张临时感应磁卡,并完成读卡、摄像和放行。在出场时,在出口控制机上读卡并交纳停车费用,同时进行车辆的图像对比,无异常情况时道闸升起放行,否则不予放行。 1.3系统管理员的日常使用 系统管理员负责对系统数据库进行查询、管理和对系统的日常维护。首先,管理员负责发放标签卡,在此过程中要对相应的标签卡的内容进行修改,用来识别不同的车辆,同时在数据库中创建相应车辆信息,把指定车辆和指定的标签卡联系起来,用于车辆识别。其次,管理员可以查询该数据库,用以实现特殊情况下人工实现车辆的识别和事件的处理,管理员可以修改数据库,以实现数据的更新、修正以及备份和恢复。除此之外,管理员可以强制控制停车器、报警器等硬件装置,以实现故障情况下车辆的进出口管理。最后,由于系统的管理员几乎可以对系统做任何操作,因此整个系统要实现对管理员身份的认证,以确保数据和系统硬件不会被其他人恶意操作。 2 系统目标需求 本系统的设计目标是针对小区的车辆管理的实际业务情况,设计出一套通用化、自动化、智能化的车辆监管系统。其目标需求如下: 1.为小区提供一个统一的车辆管理平台,实现车辆的自动化管理。 2.使用安全、可靠的信息管理方式,辅助物业人员完成小区内车辆监管工作。 3.使用高度智能化的软硬件设备,完成车辆出入检查,减少人工操作提高工作效率。 4.能自动区分合法车辆与非法车辆,并能拦截非法车辆、发出警报。 5.能实时检测车辆出入情况。 6.能查看、统计任意时段车辆信息。 3 系统功能需求 住宅小区出入口车辆管理系统应用在小区出入口,其基本功能是对出入车辆的监督、记录、缴费及分类管理,实现对出入小区车辆信息的查询,实现对车辆情况、小区车位使用情况的汇总统计。因此系统功能应有以下需求: 3.1脱机运行功能 系统控制器增加CPU处理器,系统硬件具有运算功能,在脱机状况下,不仅IC卡能作到临时卡脱机收费,远/近距离磁卡也可以做到脱机识别。 3.2栏杆自动控制功能 出入小区时,业主车辆的磁卡和访问车辆的临时标签卡这类有效标签卡刷卡时,栏杆自动抬起,车辆驶出/入后(即来往车辆通过地感线圈),栏杆自动落下。 3.3车辆自动检测功能 实现车辆自动检测、统计、计数,便于稽查管理。 3.4车辆分类管理 物业管理部门通过对卡片的分类管理,从而实现对不同类的车辆的管理,包括固定车、临时车等,相关部门根据不同需求,分别发行业主车卡和临时租卡。业主车卡实行预交费用;临时卡随到随取,简捷方便。停车场管理简捷,能有效防止高峰期缴费造成堵车。 3.5车辆出入控制管理 1.访问车全自动出卡,一车一卡防反复出卡; 2.有效卡刷卡自动抬闸,车过后自动落下; 3.出入场操作语音提示,无效卡报警提示; 4.防砸车功能,能独立控制闸机,可以用遥控器控制闸机和手动开关栏杆。 5.收费数据自动管理功能 所有收费交易自动入帐、管理,受有收费过程系统数据自动完成登记、存储。所有收费数据自动通过网络传输至收费网络服务器。 4 系统性能需求 小区车辆管理统应该具有良好的性能。因此,系统在性能方面应该有以下几种基本需求: 4.1数据精准度 要按照严格的数据格式输入,否则系统不给予响应进行处理。查询时要保证查全率,所有相应域包含查询关键字的记录都应能查到。因为通常有文件的记录会很多,系统采用两种方法进行查询:直接查询和模糊查询。 4.2稳定性 通过良好的系统架构设计,通过软硬件设备的运用,通过安全加密技术的保障,保证系统运行的稳定性。 4.3响应和访问速度 可稳定支持10个以上的用户数量;在局域网环境条件下,客户端访问系统平均响应时间≤3秒;数据综合查询事务≤5秒。 4.4不间断运行 系统客服务器端须提供24小时不间断正常运行,以保障系统业务全天候提供应用。 5 系统安全性需求 RFID系统很容易受到各种各样的攻击,主要是由于其通信是通过电磁波的形式,而且RFID标签设备具有一定的尺寸和成本限制。因此,其安全性与隐私性是人们一直所研究和讨论的主要问题。RFID系统安全机制目前主要采用两种方法,即物理机制方案和加密机制方案。 物理机制主要有Kill命令机制,静电屏蔽,阻塞法,主动干扰等,这些方法主要用在一些低成本的标签中,因为这类标签有严格的成本限制,因此很难采用密码机制。 Kill命令机制在设计上是从物理上杀死标签,而标签一旦被使用了Kill命令,便不能再重新使用了,这是一个不可逆的操作。 静电屏蔽则可以对标签进行屏蔽,它需要把标签放置于有静电屏蔽功能的物理设备范围内,标签不能再接受来自阅读器的信号,这样需要一个额外的物理设备,增加了系统成本。 阻塞法则依靠树遍历反冲突协议来起作用,阅读器每次发送读取命令总获得相同的应答数据,从而来保护标签,此方法需要额外一个阻塞标签,增加了系统成本。 物理安全机制存在着增加系统成本,阻止失败等多种弊端,因而,人们越来越多的在密码技术的安全机制上提出不同的方法。 数据加密传输时采用密码加密的方法,对数据信息加密后再进行通信,由阅读器或上位机单方面进行操作,从而节省标签的成本。小区出入口车辆管理系统需要采用MD5加密算法,计算机或阅读器将数据(明文)加密转换为密文后,发送给标签进行存储,当阅读器要读取标签中数据时,标签将存储区中密文发送给阅读器,阅读器将收到的密文解密,并与后台数据库比对。 以上是住宅小区车辆管理系统设计的基本需求,也系统开发的设计的基本要求,是系统开发的目标方向。 6 小结 本文主要从系统的设计目标、设计原则、安全性、业务要求、实现功能、和性能几个方面对小区车辆管理系统的需求进行了分析,为我们进行车辆管理系统的设计开发明确了方向。