会计论文范文:科研项目管理会计论文 一、科研项目管理的特点 (一)政策性 来源于各级政府或部门的财政性资金拨款,资金使用需要遵从中央财政科技经费管理的政策要求,也需要遵守各拨款单位的具体经费管理规定。属于国家拨款支持的科研项目,必须严格遵守各级政府、部门制定的相关管理办法,例如财政部、科技部《关于调整国家科技计划和公益性行业科研经费管理办法若干规定》的通知,财政部、科技部、发展和改革委员会关于印发《民口科技重大专项资金管理暂行办法》的通知,财政部关于印发《民口科技重大专项项目(课题)财务验收办法》的通知等。国家拨款项目经费管理的违规行为将受到政府部门不同程度的惩戒,构成犯罪的还要移送司法机关追究刑事责任,因而体现了指令刚性、执行强制的政策性特征。 (二)综合性和长期性 一个大型研发项目,可以分解为多个子课题,需多单位、多部门、跨专业合作才能完成,甚至需要开展国际技术交流与合作。由于其项目研发的前瞻性和创新性,且基本无历史经验数据借鉴,因而更加复杂。大型研发项目的研发周期普遍超过一年以上,有的甚至持续数年。项目管理活动中,对成本归集的技术要求高,研发成果与研发成本配比难度大。 (三)盈利性与非盈利性并存 企业作为经济组织,首先要以盈利为目标,科研企业也不例外,科研项目的立项需建立在研发成果的盈利性目的基础之上。科研项目在研发过程中,大多数不能够在短期内创造利润,研发支出资本化,研发成果将来为企业或其所属的集团带来长期效益。科研企业往往在同一时间内,一方面开展项目研发,是非盈利性业务;另一方面开展经营活动,以盈利为目标。因此无论从科研项目或是从企业角度来看,实施项目研发,盈利性与非盈利性并存。 (四)不确定性 科研项目创新性强、过程复杂、时间跨度大,因此研发投入的构成与投入量不确定,研发成果有可能会偏离预期目标,也具有一定的不确定性。研发成果不确定性具体表现为:项目研发不成功,研发支出费用化;研发成功,研发过程中,会形成固定资产、存货(产品、样机)和无形资产,但项目研发初期,难以准确对成果进行界定。 (五)经济技术复杂性 科研项目研发对象一般都是行业、领域和整个社会中具有前瞻性和尚未知晓的事物。科研项目实施的探索性,研发成果的不确定性,以及没有可以参照的经济技术指标和技术水平缺乏等因素,可能导致研发项目在经济技术方面变得错综复杂,也使得科学合理地对科研项目进行评价更加困难。 二、管理会计在应用中存在的问题 (一)受公司治理结构制约 要让管理会计发挥作用,首先需要有一个良好的公司治理结构,但在我国企业中普遍存在着一些薄弱环节,比如科研企业存在定位不准确、治理结构不完善、缺乏问责机制等问题;决策层对管理会计的作用了解不足、认识不深,在管理实践中难以有效利用;企业管理者一般以完成利润指标为考核导向,追求短期利益。上述情况的存在,可能会直接导致研发项目决策不当,研发成本控制不严,研发成本核算范围扩大,研发费用资本化不当,造成潜亏挂账等问题。 (二)技术方法运用不系统 技术方法运用不系统主要表现是在运用上的自发性、偶然性、以及运用范围的局限性。首先,管理会计易受主观态度影响,导致管理会计优先满足公司内部管理者的主观需要,当所有者与管理者的目标不一致,管理者有可能主观上倾向于回避于己不利的管理会计信息;其次,技术方法不成熟,缺乏相关规范,管理会计研究成果在理论上较多,应用技术方法较少;最后,管理会计运用尚无相关评价标准,在企业中运用也缺乏应有的法规制度依据,难以判断应用水平的高低、优劣。 (三)信息系统不健全 管理会计信息系统,是指在公司一切财务会计及与其相关的信息系统,应用范围主要包括全面预算管理、成本管理、投资管理、人力资源管理、风险评估与管控、绩效评价等。管理会计信息系统需要迅速对财务数据及与管理相关的非财务数据进行收集、分析、整理,将其转化为满足管理决策需要的信息。经过多年的发展,大多数企业仍停留在财会信息化建设阶段,部分建设完成了ERP信息系统的企业往往因为自身的管理系统流程整合任务未完成而形成信息孤岛。 (四)缺乏管理会计专业人才 管理会计师并非等同于普通会计师,管理会计师的专业要求更高,不仅需要具备财务管理专业知识,还要有更好的项目管理才能和必要的专业知识储备。许多会计人员接触过管理会计知识和培训,但是这些知识主要是理论知识,并没有系统地应用于实际工作中。另外,科研企业的管理会计比较特殊,有着很高的专业性和应用性,普通会计人员还不能很好地将管理会计知识与科研项目管理相结合。 三、促进管理会计在科研项目管理中应用的主要措施 (一)建立完善的科研项目管理制度 1.建立授权管理制度 建立授权管理制度是公司完善法人治理结构的重要手段,实现上级在向下级委派任务的同时授予相应的权利和责任,实现权责对等。在科研企业授权管理制度建立应包含项目决策层面授权和日常项目管理层面授权: (1)项目决策授权 为避免项目立项及决策风险,应依据科研企业特点建立科研项目决策授权制度,对科研项目申报立项、验收进行论证与审批。科研项目的立项和验收必须由专业人员依据专业知识与经验进行评估、论证,而不能由无相关专业知识的人员进行审核。重大项目,坚持专家评审和集体决策相结合。针对科研企业的特殊性,可设立由不同领域的技术专家及技经人员构成的科研项目评审专家委员会,对科研项目的立项和验收进行多维度的评估和论证,提出项目执行风险点,提前审核把关,评审意见为项目审批决策的依据。 (2)项目管理授权 项目管理授权主要是日常工作授权,即公司管理权利与责任在公司内部和项目管理团队的分解与传递。在项目管理过程中,公司管理层、科技管理部门及财务部等职能管理部门人员、项目负责人及科研人员等在明确的授权范围内各行其责、相互牵制,切实履行在项目申请、组织实施、验收和资金使用等方面的管理职责。 2.完善内部控制制度 依据科研项目管理和科研经费使用的相关政策,在科研项目管理实施过程中将项目管理、财务管理、商务管理、物资管理、会计核算等实现制度化、流程化、标准化管理,加强过程监督管理,明确责任机制,避免科研项目管理和科研经费使用过程中出现违规行为,降低政策性风险。内审部门针对项目执行、进度管理、经费管理等风险点定期进行科研项目进行专项审计,对项目进度滞后、预算执行与项目进度不匹配、经费使用不合理、不合规等情况重点进行审查,提前预警。 3.进行统筹协调管理 科研企业是科研项目第一责任主体,项目课题组具体承担执行责任。企业应统筹协调科研项目申报、实施、验收。科研管理部门、财务部门应从项目申报开始就介入科研项目管理过程中,在项目预算申报、项目执行实施、项目验收结题过程中,加强对项目管理和资金管理的指导与协调,及时纠偏。在科研项目管理过程中可依据企业实际情况,建立由科研管理部门、财务部门、课题组共同组成的“科研项目管理协调小组”,深入到科研项目申报、项目实施、预算执行、经费使用及项目结题验收各环节,提前发现问题并解决问题。 (二)实行“计划、预算、考核”三位一体的工作机制 在科研项目管理中通过建立“计划、预算、考核”三位一体的工作机制保障企业战略实施,实现计划与企业战略紧密结合,企业财务预算与研发项目计划协同运转,以考核促进项目研发目标的实现。 1.明确科研企业的定位 科研企业的定位需予以明确,企业的核心任务之一应是完成研究开发任务,形成可持续的发展动力,确立企业的发展目标。 2.明确科研项目的考核导向 对于科研企业的业务,按照技术成熟度划分为研发阶段和产业化阶段。对于研发阶段的业务,考核重点为科研成果,关注的重点应为科研任务的完成,只要完成课题就可以得到相应激励,不应与整个企业的经营业绩挂钩。由此,通过区分经营与研发考核指标设置,研发阶段的科研机构和人员可将工作重点放在科研上,而对于产业化的考核重点则向经济指标倾斜。 3.建立“计划、预算、考核”三位一体的工作机制 企业总体研发目标和战略焦点分解至各个项目部,“计划、预算、考核”三位一体,形成以计划落实目标、以预算保障计划、以考核督促计划、以奖惩兑现绩效的管理机制。将战略性科研项目列为公司战略焦点,集全公司之力,集中突破,各部门、各承接单位层层承接与分解,将各项目成员绩效与项目进展完整地结合起来,各司其职,保证科研计划的有效执行。在此基础上绩效评价和激励深度一致,做到奖励与鞭策并行,激发创新精神。 (三)运用财务预算与项目预算相结合的管理方法 在“计划、预算、考核”三位一体的工作机制下,将科研项目研发任务分解至各个年度,而相应的项目总预算也按照计划分解至各个年度,以确保项目计划得以顺利执行。 1.项目预算是基础 项目预算的编制坚持目标相关性、政策相符性和经济合理性原则,满足项目研发的合理需要。项目预算可依据经费来源细分为若干子项目,并按照经费开支范围确定的支出科目编制,以及对照项目研发计划,将项目预算分解至各年度,以确保项目计划与预算保障相匹配。 2.企业预算是统筹 项目预算分年度预算编制完成后,汇集成企业的年度财务预算。根据企业的年度战略计划,对各项目的预算之间进行平衡,统筹资源,保证完成企业战略目标所需的资源,保障项目计划执行所需的预算。 3.项目预算与企业财务预算相结合 在年度的预算执行中,每一笔项目支出既受年度财务预算控制,又受项目预算控制。项目预算把握研发进度,财务预算反映企业战略计划,两者相辅相成。 (四)建设管理会计信息化系统 科研项目管理离不开管理会计信息化系统这样的“硬件”来实施和控制,并且贯穿于科研项目管理的全过程。管理会计信息系统需要通过诸如SAP等ERP软件平台来实现。系统建设一般需要经过两个阶段,一是ERP实施阶段,二是优化项目阶段。 1.ERP实施阶段 建立ERP管理平台,同时集成工作流程。在核心系统中实现项目管理、采购管理、物资管理、财务管理、人力资源管理、文档管理等核心业务的对接。通过ERP管理平台的实施,对项目管理信息进行分析与处理,为各级管理人员及时提供管理决策信息。 2.优化阶段 ERP系统的优化应用主要是通过内部工作审批流程的精简与优化、功能报表开发等手段,实现企业财务及相关数据的共享和分析,可以主要通过如下优化措施提升系统功能: (1)项目进度管理与数据维护,建立项目结构、进度计划和进度监控,开发项目进度报表,对科研项目进度进行实时展现与跟踪。 (2)项目人工费与项目间接费用全范围分摊,企业制定一定的项目成本分摊原则,如以科研项目的各作业成本为基础,通过开发ERP系统报表来实现全范围成本自动分配至具体科研项目,尤其是科研项目中不便于直接统计的人工成本与间接性费用分摊,可以通过ERP系统开发来实现和优化。 (五)构建多层次、多维度、个性化财务数据体系 1.构建多层次、多维度财务数据体系 科研项目在计划审批、预算批复、合同签订、资金支付各阶段,均需将相关管理数据输入系统。系统中上、下游数据层层关联,上游环节,自动对下一环节实施控制,比如:预算指标不得超出项目计划指标。在资金支付、项目成本实际发生环节,如何将项目管理体系与会计核算体系充分融合,是数据输入的难点。项目预算与会计核算科目并不相同,尤其是国家拨款科研项目的经费(预算)科目开支范围具有法规强制性,不得随意列支。首先,将预算科目拆解,对预算科目的明细项目进行重新定义并与会计科目(成本要素)相关联,实现预算科目与会计科目的对应。以国拨经费预算中的燃料动力费科目为例,该预算科目拆解为电费、水费、气费等会计明细科目。将预算科目拆解为一般会计科目后,预算科目已与一般会计科目建立起对应关系,突破了项目预算与会计核算两套体系的障碍。其次,根据项目预算科目分解对应的会计核目(成本要素),创建WBS,对项目各层级成本要素进行结构化编码,形成WBS节点。最后,在日常预算管理中,对项目各WBS节点赋予预算指标值。合同签订或支付发生时,受此成本要素预算金额控制。会计核算时,从该成本要素中列支,财务数据同时归集至会计科目和科研项目节点,形成项目预算与会计核算相统一的数据管理体系。 2.财务数据的个性化 在数据输出方面,通过加强财务数据的多层级和多维度建设,可在系统中开发满足各级管理需要的报表,除生成普通会计报表外,还可以生成与预算科目相一致的科研项目进度分析报表、经费预算执行情况报表、合同执行情况报表和项目经费决算报表等,使项目报表个性化,以满足项目管理需求。 (六)加强人才队伍建设 企业必须要通过合理的人力资源配置,改善人员结构,建立科研项目财务管理人员队伍。工作中,加大培训力度,进行岗位练兵,加强懂技术、会管理、掌握管理会计理论和方法的人才队伍培养。 四、结束语 科研企业应积极研究国家科研经费管理的相关政策,充分认识科研项目管理的复杂性及其风险,加快管理会计人才队伍建设,结合本企业科研项目管理实际,系统运用管理会计方法,最终达到提高项目管理水平目的。 作者:赵贤文 王斌 王洪峰 单位:中科华核电技术研究院有限公司 会计论文范文:企业国有资产管理会计论文 一、企业的国有资产管理中会计监管的现状与缺点 依据目前来说,一部分的企业管理者对国有资产管理缺乏重视,导致了他们在实施国有资产管理的过程中任意地调动和运用,没有科学合理的工作计划,也没有预先设置好的工作安排。由于他们对国有资产管理的不重视使得会计监管工作的不足日益突出,主要反映在以下几个层面: (一)会计监管标准不够合理 在会计监管工作中,由于我国新制度的制定导致一些企业在监管工作中仍然会有新制度与旧制度并用的现象。这种现象使得企业在监管中没有一个准确的标准,从而进一步降低了会计信息效率。结果往往会使得会计监管工作不能有效地进行,企业在国有资产使用时不能得到约束,阻碍了企业整体发展。 (二)国家政府监管有待加强 这几年来,企业对于国有资产的会计监管工作不重视,从而导致会计监管存在不足不能得到完善,从企业整体型上来看,第一,由于我国会计监管工作属于分散性管理,一些相关的会计监管只能存在交叉管理,所以导致会计监管没有做到有效统一监管;第二,是由于在监管工作中没有明确的目标,监管工作没有目的性,各部门各行其是,致使监管工作减弱的严重问题。第三,相关监管人员缺乏法制观念,职员素质低下。从这些现象可以看出我国政府监管职能需要不断加强,这样才能使得企业会计监管工作更好地实行。 (三)企业内部会计监管过于表面 企业的内部管理是我国进行国有资产会计监管工作的重要组成部分,然而企业内部存在一些问题,主要包括以下两点; 1、相关的企业内部会计监管制度不健全或没落到实处审计委员和监事会这两种方式是企业内部监管的重要形式。目前来说,大多企业的内部相关的会计监管制度还不够健全,即使有的企业内部会计监管制度已经形成但是并没有发挥其重要作用。审计委员与监事会的作用没有发挥,对于企业内部会计监管来说就是行有虚无。 2、会计监管工作没有得到充分利用 会计监管人员是国有资产会计监管工作的重要力量,由于企业没有充分运用好内部会计人员引起会计监管工作在国有资产中存在一系列的问题。具体为:第一,在企业监管部门中会计监管在企业监管中做的是售后工作,这是由于大多数企业并没有正真理解会计监管的意义,他们把会计监管工作与审计监管工作并为其谈;第二,由于大多数企业会计部门并没有认清自身的关键,往往在企业中出现一些造假行为,所以企业在面对会计部门这种造假行为的时候并没有严惩;第三,在企业中会计部门人员的素质要求不高,在面对一些工作的时候他们不懂相关法律法规,从而不能做到会计信息真实性,使之不能保障企业国有资产的安全。 (四)社会会计监管较薄弱 企业国有资产监管工作不仅包括了政府和企业的监督,还有社会的监督。而在社会监督中,因本身监督意识较薄弱,使监督作用无法发挥,监管力度也不大,社会监管弥补了政府监管工作的不足,但是这并不属于政府的会计监管机制,因此政府也无权执行,政府只能做到中介监管。此外因为会计师的道德素质不够。多方面的原因造成了社会监管力量不足。 二、健全企业国有资产管理会计监管的措施 (一)强化国家会计监管力度 建立关于国家国有资产会计和审计机制是加强国家会计监管的力量。国家的审计机关是依据特定的法律规定来进行审计监督的,具有独立性。强化国家会计监管力度的首要条件是要保证审计部门对其实施相关的责任,全面落实会计监管工作科学有效的进行。国有资产的监管工作要明确分工到审计部门,这也是达到审计部门履行监督权。因此,为了能够是国有资产保值与增值的目的,就要设立健全的审计监督机制。 (二)落实社会监管职能 社会中介监督是属于外部监督的形式,根据相关规定,以会计师事务所为核心对社会中介组织进行检验审查,进而对企业的经营管理活动与财务会计资料等进行公正、合理评价的一种监督方式。社会中介监督具有较强的权威性、独立性和客观性。同时社会中介监督也得到了社会公众的认定和法律的认可。除此之外,为了使社会中介监管能够具备更强的价值,所以国有企业各部门以及各机关要求注册会计师的审计结果。因此,针对社会监管面临的问题,首先要对注册会计师队伍进行全面建设,提高队伍成员的的道德素质水平,通过相关规定增加社会监督的作用和效果。 (三)健全企业内部监督机制 1、强化企业内部控制 会计监管是企业进行内部控制的基础,对企业进行内部控制可以使企业会计监管达到较好的效果和作用。与此同时,加强企业内部控制用时也是企业进行管理的基础条件。所以,我们应该利用各机构的相关职能提升企业治理结构,从而避免企业经营的过程中做出错误抉择和违背道德的事情。 2、健全与严格执行企业内部的会计监管制度 加强内部环境监管工作。由于企业资产具备所有权以及控制权的分开,因此我们必须设立监事会,监事会的设立是为了防止企业经营人为了私利将自身的利益高于企业的利益。监事会是企业能够进行科学合理管理的基础。监事会主要是由企业股东、政府职员、以及企业职员组成的,依据企业相关规定,监事会有权监管财务部门的一切情况,并且可以对企业财务部门进行严查,监事会的成立能够有效地对会计部门的情况进行检查,如果发现企业存在问题监事会能够及时反映。 三、结束语 根据上述所分析得可以看出,目前一些企业的国有资产的会计监管工作仍然有些漏洞,为了保障企业利益与社会经济能够逐渐发展起来。企业必须要重点关注会计监管工作,努力完善会计监管工作中存在的不足,这不仅关系到企业的生存和发展还关系到国家的利益。 作者:陈建华 单位:建德市财政局 会计论文范文:高职教育管理会计论文 1管理会计在会计高职教育中的现状及原因 1)当前会计类高职教育课程体系主要以基础会计和财务会计为主,管理会计在专业课程教育中占比较低,有的学校甚至没有开设管理会计课程。 高职院校开展会计和财务类的职业教育,主要还是以基础会计和财务会计类知识为主,注重学生的记账、做账等财务技能的培养,忽略了管理会计的教育。以我校为例,之前开设了管理会计的课程,但是管理会计不属于核心课程,后来因为开设课程的压缩,导致取消了管理会计这门课程。究其原因,在于会计职业教育者对管理会计重视不够,对管理会计的重要性认识不充分,还停留在传统的财务会计的思维中。 2)高职类管理会计教材缺乏,专业管理会计教师等教学资源不够。 高职类学生的基础较差,学生普遍对纯理论的知识存在一定的反感,管理会计的教材很多都是理论化的东西较多,没有针对高职类学生的经典教材,相关教学资料缺乏。很多高职管理会计教师并不是研究管理会计的老师,专业师资不够。 3)高职类管理会计教学方法枯燥,单纯照搬本科理论式教学,学生学习兴趣较差,教学效果不好。 很多高职老师没有一线企业工作经验,都是毕业就进入职业教育,对管理会计的实际经验不多,教学方法还停留在传统的教学方法上,没有形成适合高职学生现状的教学方法。同时,高职教学方法较乱,各种新教学方法和思想层出不穷,但真正适合各自学校的方法不一,大家纯粹为了模仿形式的方法,而忽略了教学方法的效果。 4)教学内容实用性较差。因为企业参与学校教育的积极性不高,学校与企业脱节,导致教学效果不佳。 管理会计是一门应用性学科,每个企业有不同的应用方法和路径,因为学校与企业脱节较为严重,导致学校的教学内容实用性较差,教学方法枯燥。在很多高职院校,一直在推广校企合作,但因为会计类教育涉及到企业的核心信息,很多企业参与学生培养教育的积极性不高,只停留在表面阶段。大量管理会计方法尚未运用到职业化教育中,如作业成本法、企业价值链管理、品质成本管理、战略成本分析、目标成本法、平衡计分卡和EVA指标分析等方法的运用仍需要进一步探索。 5)管理会计职业化教育的制度不够健全,缺乏相应专门组织进行管理会计的推广,也没有企业有专门的管理会计岗位,导致管理会计高职教育的缺乏。 在职业管理机构设置方面,我国财务会计工作在企业有正式的机构设置,而管理会计工作却没有明确的管理机构设置,我国大部分企业没有专门从事管理会计工作的人员,需要越来越多的企业认识到管理会计的重要性并设置相应的岗位,管理会计职业教育才会真正繁荣。 2促进我国管理会计职业教育发展的策略 1)国家应建立管理会计的专业组织,推进管理会计的发展,推出管理会计资格证书,开展管理会计师资格考试。 为推进管理会计的发展和应用,我国应建立专门的管理会计组织,不断丰富和完善管理会计知识,组织大家进行资格证书考试,推广管理会计,促进管理会计的发展。 2)根据市场需求,明确管理会计职业化教育目标。 随着经济的发展转型,企业越来越注重内涵建设,企业对财务人员的素质要求越来越高。作为培养管理会计一线人才的高职院校应依据市场需求,随之转变教学思维,重新确立管理会计教育目标。会计教育目标不应该仅限于培养财务会计人员,更应该根据市场需求的变化培养大量 管理会计人员。管理会计学科的发展日益完善,美国等发达国家都有管理会计师资格考试,管理会计相关人才的社会需求日益增多,继续以传统的观念将管理会计课程作为会计专业教育的辅助部分已无法满足市场发展的需要。 3)改进和完善管理会计高职教学方式和教育内容。 高职教育侧重学生技能的训练,管理会计高职教育中的教育内容需要紧跟市场需求,教育方法应该注重工作实际,侧重学生管理会计技能的训练。管理会计的技能学习强调理论联系实际,要具有提出问题、分析问题和解决问题的实际能力。但目前理论脱离实际的问题在许多高职院校管理会计教育中仍然没有得到有效解决,虽然有的学校进行了一些管理会计的实践培训,但基本上还处于仿效模拟阶段,并没有对企业内部的预测决策起到指导作用。所以,一方面要加强校企合作,引入企业到学校,也让学生有机会到企业参加实习,如果没有条件的学校,可以建立模拟实训室,模拟企业实际环境,加强学生实际能力的培养。另一方面,引入企业实际工作人员参与到管理会计职业化教育中。可以聘请校外职业界导师来校任教、指导,培养出符合职业界需要的管理会计新型人才。 4)改变管理会计现有的考核方式,更加注重学生分析和解决问题能力的技能考核。 在当今的中国,评价学生学习管理会计成绩好坏的传统方式就是考试,而且试卷均有标准答案。管理会计实践性很强,需要根据具体企业的情况进行分析和解决问题,对企业预算和决策提供信息。在这种考核方式的影响下,培养出的学生会出现高分低能、眼高手低、一到实际工作时就束手无策等现象。因此在进行教学内容和教育方式改革的同时,也要改变现有的考核方式,采取多种形式相结合,如案例分析、实地调查、方案讲解,由学生现场进行分析等等;而对于实训部分,则由实习单位根据学生在管理会计实习过程中的具体表现按照学校课程考核标准要求打分,以提高学生的实际工作能力。 作者:谢喻江 蒋智 单位:宜宾职业技术学院 会计论文范文:基层工会规范化财务会计论文 一、基层工会会计基础规范化工作情况 (一)机构岗位方面 大部分基层工会都能做到配备专、兼职的会计人员,明确会计主管、出纳等财务人员的分工及职责,从事会计工作的人员都具备相应的专业资质。 (二)会计核算及财务管理方面存在的问题 1.会计核算不规范,使用科目不正确。如工会干部差旅费在“业务支出—外事活动费”列支,探望病人和职工活动费用在“其他支出”列支,帮困捐款计入“其他收入”、“上级补助收入”,工会经费入“会费收入”,会议费、购入固定资产在“职工活动费”列支,备用金和工会工作人员借款计入“借出款”等。 2.报销原始凭证不符合规定要求。报销凭证附件不齐,如,职工活动支出只有发票作为原始凭证,没有详细活动内容和参加人员等,大额活动支出没有活动请示报告、预算及参加人员名单,慰问购食品、订报等无发放清单。 3.往来款项未及时清理。有的单位“其他应付款”记载款项近十年未发生收支;有的大额历史遗留款项长期挂在“代管经费”;有的在往来款里核算投资及投资收益等。 4.预算管理不规范。有的基层工会本级的年度预决算没有编制或未经报批,有的基层工会预算管理流于形式,没有按预算对支出进行有效控制,超预算支出,未按规定程序追加预算。有的基层工会未开展活动,年底经费结余数额较大。有的基层工会超预算、有的仅完成预算的百分之二十多,未按要求进行预算追加或调整。 5.内控和监督不规范。不相容职务未按规定要求分离,如,收据的购买、保管、使用均由同一人操作,缺少内控制约;出纳人员作为收款人或报销人;个别单位由工会主席或副主席兼任出纳岗位等。有的单位经费支出不是由工会主席“一支笔”审批,而是由行政领导审批。 二、加强基层工会会计基础规范化工作应采取的措施 (一)完善内部控制,加强规范化模板建设 上海市总工会在对基层工会财务管理调查研究的基础之上,制定了《上海市基层工会财务管理制度模板》,并列示在“上海市总工会”网站上供各级工会下载。模板分三个部分,第一部分:基层工会财务管理制度,包括预、决算管理、财务收支管理、内部会计稽核、货币资金管理、工会票据管理、固定资产管理、往来款管理、会计档案管理和会计电算化管理;第二部分:基层工会财务会计基础规范化建设标准,规定了机构岗位、财务人员岗位职责、开设银行账户、账务处理实务、会计基础规范化标准说明和会计监督。第三部分:附件,包括工会的会计档案移交清册、会计档案目录、资产负债表、收入支出表、往来款项明细表、经费收支决算表和经费收支预算调整表等,要求基层工会从实际出发,抓落实,针对会计工作中存在问题,完善规章制度,加强规范化建设。 (二)强调全过程的预算管理 全总要求建立“预算编制有目标、预算执行有监控、预算完成有评价、评价结果有反馈、反馈结果有应用”的全过程预算绩效管理,这是加强基层工会预算管理很好的途径和方法。 1.要根据2014年预算执行情况和2015年单位收支情况,确定预算目标,科学编制预算,合理预算经费支出结构,报本级工会委员会和经审委员会、上级工会审批后执行。 2.在预算执行中,要对预算项目执行进行实时监控,规范经费使用标准和手续。每年10月底,根据市总工会财务部相关规定,凡是总支出超出预算的,均应按预算报批程序办理预算追加手续。总支出在预算内、科目间调整的,分两种情况:如果职工活动支出、维权支出调增,其他科目调减,则由本级工会委员会和经审会讨论通过即可,不必报批;反之,如果职工活动支出、维权支出调减,其他科目调增,则需报上级工会审批。 3.预算年度后,要认真完成预算执行情况的评价和分析,做到查漏补缺,以更好的完成下一年度的预算管理工作。 (三)完善投资事项决策程序 投资作为基层工会“三重一大”项目之一,必须实行工会委员会集体讨论,同时基层工会投资必须在有经费结余的前提下,遵守国家有关投资规定,规模适度,量力而行,效益优先。并按以下流程办理:投资前可行性论证,工会委员会讨论通过,并报上级工会审批后,列入预算签订投资合同或协议,投入资金或实物,取得投资证明或其他有效凭据,投资后跟踪管理,取得投资收益。投资以后也不是万事大吉,应该及时关注投资损益情况,最大限度降低投资风险。 (四)加强基层工会财务人员业务学习 由于基层工会财务人员大多是兼职,他们由于本职工作忙,很难照顾到工会会计业务,加之有些基层工会财务人员对基层工会财务管理制度不熟悉,导致基层工会财务管理薄弱,要解决好这个问题,基层工会财务人员要加强业务学习,上级工会要加强检查指导,要针对财务管理及会计核算业务中存在的问题,进行梳理,完善制度,把基层工会经费收支管理的各项规定落到实处,提高财务管理水平,切实推进基层工会财务会计基础工作规范化建设。 作者:陆娟 单位:上海市总工会 会计论文范文:企业经济新常态管理会计论文 一、中央企业是中国管理会计实践的开拓者 2012年,国资委号召中央企业开展管理提升活动,并确定了13个重点领域进行专项提升,其中投资决策管理、全面预算管理、全面风险管理等专题均属于或者涉及管理会计的范畴。近几年来,通过开展业务培训、组织交流研讨、编写案例、制定提升标准等措施,中央企业的管理水平显著提升,尤其是全面预算管理得到深入发展。各中央企业结合自身实际,不断完善预算制度与组织体系,优化预算编制流程与方法,加强预算信息化建设,大力推进事前算赢的预算管理模式,加强执行监督与考核,取得明显成效。全面预算对企业战略实施的保障作用进一步增强,有效地促进了资源配置与运行效率的提升,对企业KPI指标的管控作用进一步提升,全面预算管理的信息化水平持续提高。再以经济增加值(EVA)为例。2009年国资委决定对中央企业进行EVA考核。EVA是指企业可持续的投资收益超过资本成本的盈利能力,即税后净营业利润大于资本成本的净值。EVA是全面考核企业经营者有效使用资本和为股东创造价值能力的重要工具,也是企业价值管理的基础。多数中央企业EVA考核的权重达到或超过50%,很多企业在集团内部也实施EVA考核。企业通过建立价值诊断体系,即以财务报表为基础,以资本成本为基准,深入企业生产经营的不同层级和不同环节,将EVA的构成要素从财务指标向管理和操作层面逐级分解,绘制出要素全、可计量、易识别的价值树,揭示价值形成的途径。同时,运用科学的分析方法,从纷繁复杂的价值树指标中,识别出反应灵敏、影响重大的关键价值驱动因素。从关键价值驱动因素出发,选取国内外优秀企业作为标杆,找出差距、分析原因,明晰价值管理的薄弱环节,从而完善企业战略管理、投资管理、资本资产管理、财务管理、人力资源甚至业务流程的管理,完善价值提升策略。比如某石油企业将EVA分析与评价引入油气产品的产、炼、销、储,以及项目的投资、建设、运营等各个环节;某汽车企业深入挖掘价值增值的关键要素,从生产制造延伸到售后服务与衍生业务,促进了全价值链创效;某机械制造企业要求各成员单位按月编制EVA驱动路径表,并将目标分解落实到责任部门;某钢铁企业将EVA改善程度与年度、任期考核密切、全面挂钩。可以说,EVA考核方式的引入,有效地促进了中央企业的价值管理与价值提升。在2013年的中央企业财务工作会议上,国资委向企业提出了开展“精益财务管理”的要求。精益制造是有名的管理会计工具,它通过优化生产与业务流程,以最低成本获取最大的效益与功用。精益财务管理就是要求中央企业通过精细化的财务管理方法与制度流程设计,降低成本,提升价值,防范风险,通过资金集中管理与优化配置、加强现金流量管理、强化全面预算管理、积极开展成本管理、深度参与投资管理、完善财务信息化系统、加强数据分析与决策支撑等,使传统的核算型财务管理向价值管理转型。实践证明,各中央企业在财务转型过程中,充分利用全面预算、价值管理、成本管理、绩效工具、流程管理等管理会计工具,持续推进财务与业务融合,创造了大量行之有效的管理会计方法与实践案例,比如兵器装备的全面预算管理、新兴际华集团的商业计划书、宝钢金属的价值管理、鞍钢武钢的成本控制、中航集团与中国商飞的项目型号总会计师制度,等等。 二、管理会计是企业应对“新常态”的重要工具 当前,实体经济成本费用持续提高,利润率不断下降,人口红利逐步消失,人工成本高企;大宗商品价格波动上行,能源原材料价格总体上升;融资渠道单一,资金成本上升。在传统行业续期不足、产能过剩、价格下降的情况下,企业毛利空间不断压缩,实体经济尤其是传统行业的低毛利也已成为一种“新常态”。企业要持续发展、保持盈利增长,除了调整结构与技术进步以外,最根本的还是成本竞争,即加强管理,降低成本费用。而成本费用控制正是管理会计最基础的研究领域,其标准成本管理与差异分析方法、作业成本管理与责任中心会计等,是企业最为传统的成本控制工具方法。所以,从这个意义上讲,管理会计是企业应对“新常态”的重要工具。与此同时,管理会计也是促进企业财务管理转型的重要工具。面对新形势新挑战,企业财务管理必须从传统的核算型、管控型向价值型、决策型转变。价值型财务管理指财务要做价值的维护者、管理者、创造者;决策型财务管理指财务要做决策的支撑者、参与者、评估者。而管理会计正是促进价值创造与提供决策支持的一门学问,是实现财务管理转型的桥梁和工具。战略导向的全面预算管理与平衡计分卡、价值导向的价值链分析与供应链物流、风险导向的全面风险管理与财务预警方法等,都对企业财务管理转型具有促进作用。另外,互联网、云计算、大数据等新技术的发展也要求企业财务人员加快转型。比如企业财务共享服务中心或会计服务外包模式的普及,既能大大提高劳动生产率,也将大大解放和减少企业财务会计人员。现有的出纳、会计、报表等岗位上解放出来的人员或者冗员需要转到管理会计岗做数据分析、做业务伙伴、做决策支持。 三、商业模式创新需要管理会计 目前,我国国有企业正面临艰难转型,首先是产业结构升级,其次是经营机制转换,再次是商业模式创新。对于前两者已有较多论述,这里谈谈国有企业的商业模式创新问题。什么是商业模式创新?就是发现和组织独特的资源交易,为企业带来正现金流。总结我国传统的国有企业商业模式:工业企业是投资建厂、招聘工人、采购原材料、组织生产、销售产品、回收货款,然后再投入、再生产,没有整合供应链,没有打通价值链,价格下降、成本高企、毛利下滑;商贸企业是先采购后销售,或者先销售再采购,或者采购销售,其中融资性贸易、大宗商品融资有一些创新,而一些企业在这个过程中还把“经”念歪了,导致出现重大经营损失。在互联网时代,这种传统的商业模式是没有竞争力的,必须进行改造和创新,我认为最基本的创新就是“产业、金融和互联网”三个要素的组合。作为一家传统白色家电企业,海尔成为全球白色家电第一品牌,靠的就是创新。它新的需求从市场来、从用户来,产品设计从互联网来,设计在全球招标,生产在全球进行,既降低了人工成本,又保持了创新活力。这就是传统行业在互联网环境下新的商业模式。管理会计与商业模式创新有很大关系。商业模式创新是为了创造更多的价值,在商业模式创新与构建中,管理会计要提供决策支撑、流程设计、成本管控、风险控制、绩效管理等服务,所以在商业模式创新中要大力引入管理会计。当前,企业引进和推广管理会计亟需解决三个问题:一是加大管理会计人才培养力度,加强财务会计人员的教育培训;二是企业要加强管理会计工具的应用,从企业战略高度推进管理会计实践;三是加强管理会计案例的总结、提炼与交流,加强管理会计成功案例的宣传推广,以推动企业不断提升经营管理水平。 作者:廖家生 单位:国务院国资委财务监督与考核评价局 会计论文范文:企业资源消耗成本会计论文 一、企业的成本改革 1.企业成本的区分。 企业的成本是对于商品基础价值和收益的指标,是企业对经济产业和物料的控制和管理。企业的成本会计是保证企业市场经济发展的成本价值的标准,在强烈的市场机制的发展中,加深企业的市场经济最大利益的有效获取,保证对于企业的产品物料成本的有效控制,降低企业的物料成本,保证企业可以在源头完成成本控制,保证企业在市场的竞争机制下的有效化最大利润,精打细算完成企业成本会计的有效发展。企业成本的会计预算是对于企业产品的相关投入,成本估测,产品销量等各个方面进行系统的收益分析,从而确定企业的整体估算范围,尽快减小企业的投入成本,加深对于企业的设备的有效配置,实现企业整体的利润收益的最大化。将完全化企业成本与变动的企业成本进行相关分析,是企业的各类成本进行有效管理,完成企业成本核算的相关功能,建立合理的企业成本会计管理过程。 2.企业资源消耗会计和企业成本会计之间的相互影响关系。 随着企业成本会计的快速发展,在市场经济运行的相关模式喜爱,加深对于企业的成本会计的改革,传统的企业成本会计已经不能满足企业的市场生产发展的基本需求,很难满足企业资源缺乏的问题。传统的企业会计成本需要加深企业的资源的整体控制,对企业的资源消耗控制需要以企业的资源和相关成本为依托,建立合理的资源和成本的整体规划和管理,加深企业的成本会计的发展和管理,深化企业的成本会计改革,以新型的企业成本应用模式,完成企业的有效化管理,从而适应企业的资源消耗,保证企业的会计发展,使企业的资源得到有效的控制。企业成本的进度增幅,推进了企业资源消耗,而资源的消耗会计又进一步地加深了企业成本会计的发展。 二、企业的资源消耗成本会计管理 1.企业的资源消耗会计。 企业的资源消耗会计师一种具有新型的会计管理模式,加深企业整体的快速发展,建立合理的企业会计创新管理机制,保证企业整体的系统构成,加深企业的内部管理和控制,对企业资源合理的管理,保证企业资源消耗成本的战略系统可以更好地发展,构建成资源消耗会计管理。企业的资源消耗会计师对于企业成本内部的资产改善,对外部资源进行成本管理方式的提升,宝恒企业管理模式的快速发展,各种成本会计管理以企业的资源方式进行有效的设定,加深的整体经济市场发展,提升企业技术的成本会计,完成企业的资源消耗成本会计控制和管理。 2.企业的资源消耗会计的基本特点。 对于不同的成本会计中,资源消耗会计师对于企业的整体服务的资源消耗,保证企业的资源整体数据统计和管理,实现企业的资源消耗可以更好地进行有效管理,保证企业成本会计的有效实现,从而更好地满足资源消耗成本的有效控制。 三、企业的资源会计优点 1.企业的资源消耗会计发展优势。 在企业的资源消耗会计的管理和市场经济调控下,企业将资源的有效调整和控制作为优质手段加深企业的会计管理。企业的消耗会计的管理可以有效地加深企业对于市场经营下,成本的有效精细化分析,对企业的多个成本配置问题进行资源调控,完成企业成本的管理和分配。 2.企业的资源消耗会计的管理条件。 在企业的资源消耗会计管理中,对于企业的资消耗以足够的资源费用进行支持,加深企业内部的管控,对于企业内部严重的资源浪费进行合理的统计和控制,保证资源消耗的成本会计管理。但是,企业的资源消耗成本会计在实际的发展中有一定的条件限制,对于分组的企业管理者模块的物资优化有一定的优势,对于整体企业的优化没有关系。 四、结语 综上所述,在企业经营的市场经济管理体制下,对企业的商品经营发展进行成本会计管理和控制,加深企业的成本会计创新,保证企业的成本会计方式的有效改革,使企业在新的市场发展管理机制下,形式适合企业成本会计发展的价值管理。针对企业资源中的管理问题,对企业的资源会计管理模式进行有效的控制,从而寻求更加适合的新型的企业成本发展管理模式。 作者:鞠文举 牛胜芹 单位:哈药集团生物工程有限公司 会计论文范文:作业成本会计论文 一、作业成本会计核算与管理中存在的问题 其一,企业管理人员缺乏先进的企业管理理念,财务人员未能对作业成本管理形成科学、全面的认识,作业成本管理意识薄弱。大部分企业管理人员错误地认为,成本管理属于财务人员的工作范围,与他们没有多大关系。部分财务人员对于作业成本法的认识不够深入,认为这种管理方法过于复杂和繁琐,相对于传统成本计算手段而言,作业成本法的成本计算过程十分繁复,导致财务人员引入该成本核算方法的积极性很低,造成作业成本法无法在企业管理工作中充分发挥其积极作用。其二,目前,我国还没有形成有利于应用作业成本法的良好条件。要运用作业成本法,企业就必须要将产品视作生产经营活动的中心,重视原材料采购、产品销售等各个生产经营环节,针对各个环节给予科学的内部监督管理,严格控制各个阶段的工作,然而,现阶段大部分企业没能成功构建完善的生产销售控制体系,无法为作业成本法的有效运用创造有利环境。其三,缺乏强大的技术支持。企业要运用作业成本法,就必须要不断引进各种高科技信心技术,虽然近年来我国的信息科学技术水平得到很大提高,会计电算化在企业财务管理中应用得已经很广泛,金蝶、用友等财务软件的应用也越来越普遍和成熟,但是目前还没有研发出专门服务于企业成本控制的科技信息技术,无法为作业成本法的应用提供有效技术支撑。 二、加强作业成本会计核算与管理的策略 (一)提高企业作业成本核算意识 企业要在目前实施成本核算的基础上,加强作业成本核算意识,首先要根据“成本对象消耗作业,作业消耗资源”,对成本发生的动因加以分析,选择“作业”为成本计算对象,重新归集和分配生产经营费用。其次针对企业经营管理工作,采用全员成本管理方法,企业所有员工均应明确自己的具体作业成本中心的责任,积极主动地在工作过程中加强作业成本管理,养成良好的作业成本控制意识。最后企业必须要针对生产制造各作业环节所消耗的资源包括材料、动力、设备等各项工作制定科学、系统的管理制度,形成科学的管理规范,重视对企业资源、能源等消耗的控制。 (二)重视人才培养 作业成本法是一种科学的成本管理方法,企业领导必须要高度重视该管理方法的推广应用,同时引导企业财务人员积极配合成本管理工作,提高作业成本法管理工作的积极性。企业必须不断强化对财务人员的专业培训,使其掌握与作业成本法相关的各种基础知识,让他们进一步了解作业成本法的核算方法,明白实施该管理方法的积极作用,鼓励其积极参与到作业成本法的学习中。在引入作业成本法的初始阶段,企业应该对国内外应用作业成本法的成功案例进行分析和借鉴,综合考虑企业自身实际状况,稳定推进作业成本法应用。 (三)加强部门联系,重视政府支持 企业财务人员应综合分析具体的产品成本状况,将相关信息及时反馈给相应部门及领导,不同部门针对企业成本实施深入分析及有效整合,尽可能在第一时间将非增值作业终止,减少相应部门成本。所以,企业必须要调动全体员工的力量,为作业成本核算体系的制定和完善以及成本归集改善工作提供有效支持,作业成本法应用不仅仅是财务人员的事,同时也是整个企业的事。另外,企业要积极寻求政府的支持和投入,例如争取政府在管理技术创新等方面的经济支持,推动企业作业成本法的技术研究开发工作。通过这种方式,不但能够实现对作业成本法的推广应用,还能够促进技术创新。 (四)加强作业成本差异分析 企业成本控制的最终环节是要实施事后分析以及总结。针对作业成本,事后分析值得是针对实际发生的不同作业法以及预先制定完成的成本标准,开展有效对比和分析,将存在的差异计算出来,同时,再此前提下对引发差异的原因进行综合分析,针对具体责任进行科学落实,从而推动成本责任考核工作,并为新标准以及新方法的制定提供参考。成本差异分析指的是企业形成成本后,针对日常生产经营中存在的差异进行总结归纳,全面分析和研究,挖掘引发成本变动的原因,采取针对性措施进行及时纠正和改进,进一步明确具体经济责任,为下一个成本控制环节的目标成本确定提供有效依据,提出相应的改进措施,促进企业成本的减少,提升总体经济效益。针对作业成本控制工作,建议采用定期报告制度,全面了解不同成本资料的控制状况,明确实际成本以及目标成本之间存在的差异,研究引发差异的原因,制定科学措施进行偏差纠正,为企业奖惩工作的开展提供参考。通常,成本控制中的事中控制在综合性以及全面性上相对比较缺乏,所以,这些缺陷必须要通过加强事后控制进行有效弥补。作业成本的时候分析实际上是事中控制的延续,同时也可以看作是对企业成本控制的监督以及总结,通过这种方式提高新标准以及新方法制定的科学性和有效性。作业成本法要求在成本事后控制中,针对传统标准成本制度以及传统预算制度的具体运行方式进行归纳和改进,实施作业实行差异分析。研究事前控制以及事中控制存在的问题,进一步对成本控制标准进行补充和完善,为下一环节的成本控制提供有效指导,这同时也是事后控制的主要目标。所以,企业必须要编制科学的作业成本报表,并在实践过程中对报表进行补充完善。 (五)促进作业成本法和传统成本法的有效结合 作业成本法在可控成本中具有很大的优势,而其它可控性差的成本因素依然可以采用传统成本法。比如,一个科技密集型企业通常需要经过数个生产作业步骤,且重视非财务变量,如产品的设计、零件数量、运输距离等,就应该应用作业成本法,能够最大限度的控制成本因素,达到优化生产过程,降低成本的目的,并考虑企业中其它不可控成本因素采用传统成本法;而其它劳动密集型企业的生产作业过程若步骤简单,耗时又不长时,可以考虑继续采用传统成本法,而对于生产过程中所需消耗的多种材料则使用作业成本法,最大程度的消除人为因素带来的损失。这样将两种成本法进行有机的结合,充分发挥出两者的优势,互相弥补,既可以提高企业成本计算过程中的准确性,为企业决策层提供更多的真实成本信息,又成功的降低了成本消耗。 (六)科学开展作业成本核算,发挥其对于企业的积极作用 一方面,作业成本核算属于企业业务流程重组的关键工具。作业成本管理一般由作业分析、成本动因分析以及业绩评价与改进这三大步骤构成。作业分析要求企业对全部作业进行综合分析,明确其是否具备增值性,综合分析作业项目是否能够促进企业价值发生增加,是否有利于提高客户的满意度。成本动因分析要求企业实施成本动因分析的过程中,对可以促进企业成本减少的动因进行有效保留,而针对可能引发企业成本增加的动因,建议对其作业必要性实施重点分析,同时制定有效的方案将企业成本降低。之后,开展科学的业绩考核,通过调查客户的满意程度,分析企业不同财务指标来实现有效考核,针对企业生产周期以及利润增长率等进行具体分析。另一方面,企业开展作业成本核算,能够发现影响企业成本状况的真正原因,以便及时采取针对性措施对企业成本进行优化。与传统的成本核算模式相比,作业成本核算可以针对企业间接费用进行准确分摊,针对企业作业实施全面分析,将管理引入更高层次。作业成本核算能够满足现代科技发展的需求,有效促进企业管理走向成熟化。 作者:王珊珊 单位:河南安彩高科股份有限公司 会计论文范文:企业内部控制财务会计论文 1企业财务会计中内部控制存在的问题分析 1.1创新思维能力缺乏 由于财务会计工作直接影响着企业的经济效益,大多数企业对财务会计的开展都十分重视。虽然企业对财会工作有较高的重视度,但这并不意味着企业在财务会计管理工作中的观念科学、客观、合理。从现状来看,很多企业往往只重眼前利益和利润,忽略了长久的效益发展趋势,缺乏创新思维能力,只一味应用传统方式,对财务会计中内部控制工作严格、生硬管理,不懂变通,未能随着外部环境变化而时刻创新管理策略、方式。长此以往,不仅会加重财会人员的工作量,还会导致内部控制不合理,影响企业发展。 1.2内控制度落实度不够 企业虽然建立了比较完善的财务会计管理制度与政策,但没有将重点放在内部控制方面,且很多制度在实际工作中未能全面贯彻落实,导致财会管理制度形同虚设。由于企业财会制度落实度不够、相应制度不健全,从而影响了内部控制的有效性。 1.3外部监控不全面 很多企业虽已逐渐意识到内部控制工作的重要性,但对外部环境的对企业财会工作的影响还未有足够的重视,这就导致企业缺乏完善、健全的外部监督机制,使得外部监控漏洞过多,甚至是导致企业内部财务人员与外部监督沆瀣一气、私相授受,对企业经济利益造成严重损害。 1.4岗位设置不合理 岗位设置不合理,也是企业财务会计内部控制工作中比较突出的一类问题,不合理之处主要是指一人多岗的现象。企业财务会计工作量大、内容杂,但却未能设置相匹配、相符合的岗位,导致工作人员较少,不得已而一人身兼数职,难免会因压力太大而在工作中常出差错,影响企业内部控制的质量。 2企业财务会计中内部控制的加强策略 2.1提高创新思维能力 创新思维能力对企业经营发展起着尤为关键的作用,在财务会计内部控制工作中,具有良好的创新能力,也能使内控工作越做越好,因此,提高企业内部控制的创新思维能力十分重要。首先,企业不应该固步自封,在内部控制工作中以提高竞争竞争力、降低成本等目标,不断引进和借鉴国内外先进技术与手段,持续质量改进,促进内部控制的效果。其次,以市场需求为导向,在企业产品技术与服务中不断创新、优化,能够在降低企业成本,提高利润的同时为客户提供最优质的产品与服务。同时还需注意,企业在内部控制工作中发散思维,创新途径的过程中,需结合企业实情出发,不能盲目地效仿、推崇或照搬其他企业的手段,以免出现管理与实际不符、脱轨的问题。 2.2完善并落实内部控制制度 首先,企业领导层人员应该充分意识到财务会计内部控制制度对规范内控工作的重要性,针对内控制度不健全的问题,及时完善与优化,保证内部控制制度的规范、严谨、详细,使其能对财务会计工作进行适当的约束,明确每位工作人员的岗位职责,从而提高工作效率。其次,以财会制度、内控制度作为参考,并遵循"不相容职务相分离"的原则,对内部控制工作加强监督与管理,保证会计工作能够做到钱账分离、账实相符。再次,以内部控制制并作为主导,在此基础上,企业根据自身经营与发展特点,制定年度会计工作计划、财务预算制度、利润分配制度、成本管理制度等,由专人负责各项制度的落实工作,使财会人员能够严重按照计划与制度开展各项工作,进一步提高内控效果。 2.3细化管理流程以加强内外监督 外部监督有较多漏洞,也是导致企业内部控制不理想的主要原因,总结认为,企业可通过细化管理流程,来加强内外监督,使内外监控能够互相牵制,徇私舞弊的行为发生。企业应该将财务管理的每一个环节、每一个流程细化,并随着企业的发展趋势与外部变化不断调整优化,力求管理的精细化。同时加强内外部监控,通过内部多人负责,外部定期调整岗位等措施,完善优化企业内外部监督机制,使其能够起到相互制约、相互牵引的作用,以规避内外部人员同流合污的不良问题出现。 2.4合理分配员工岗位 财会工作中一人多岗的现象对企业长效发展极为不利,因此,合理分配员工岗位与责任也是目前企业面临的主要问题。企业应该根据整体的管理情况与业务需求,对职位进行分配,尽量做到一人一岗制,以保证工作质量,减轻员工压力。若存在特殊情况,也可允许设置一人双岗、一人多岗,但要保证员工工作量合理,同时还需注意,一些岗位不可同时兼任,以免出现弄虚作假的行为。例如,某人员岗位设置为出纳,同时不能兼任档案保管、收费等工作,以防范工作中失误。此外,提高财会人员的综合素质,也是促进岗位分配合的途径之一,企业除了要引进专业人员外,还应该给现有工作人员提供进修机会,使其能通过不断的学习,提高个人能力,从而胜任并做好内控工作。 3结语 现阶段发展中,我国各企业的财务会计内部控制工作已取得一定的成效,但仍存在一些问题,相关企业应该提高重视,利用各种手段策略,持续质量改进与优化,提高内部控制质量,促进企业的长期盈利与长效发展。 作者:薛国红 单位:南宁学院 会计论文范文:企业准则接轨新旧财务会计论文 一、企业新旧财务会计准则接轨的现状 1.新财务会计准则在推广的过程中,大多沿用原则性的定性规定 没有过多考虑市场环境等客观因素,影响了准则的操作性能。譬如关于企业的资产组合、权益法核算、商誉减值测试、折现率选取等规定以大中企业为模板,并不适用于小企业的操作,在中小型国企中,会计准则操作性不足的客观现状,主因除了推广经验欠缺,而且很有可能过于依赖旧财务会计准则的实施习惯,但也并非旧财务会计准则需要予以全盘否定,在新财务会计准则操作时,依然有必要承接旧财务会计准则科学之处,做好两者的协调平衡。 2.企业在应用新财务会计准则的时候,发现新准则的对旧准则的补充规定不够明确 仅限于个别具体事项,影响实务操作的有效把握。譬如企业在合并报表的时候,资金流通权管理难度大,不利于资金流入与流出的平衡控制。这种规定的盲点,主要是因为新财务会计准则的实施经验不足,尚未在实践当中检验出具体的良莠,笔者认为有必要在推广实践中,结合企业财务会计工作开展需求和情况,进一步完善相关的准则规定内容。 3.不同企业的规模和层级各不相同,其体制与行政因素的适应程度 直接影响新财务会计准则的执行效果。譬如企业的财务会计考核,随着利润的增长和国有资产保值增值水平的改变,企业更为重视利润的上报,对于职工薪酬、升迁等个人利益未能兼顾,使得新会计准则的执行掺杂太多的主观因素,不利于新旧财务会计准则的接轨。 4.在特殊经济形势下的适应性有待提高,譬如金融危机 由于新财务会计准则没有综合考虑会计的变动因素,而仅仅考虑业绩的考核,丧失了企业会计转型的主动性,尤其是新旧财务会计准则接轨的关键性阶段,如果企业在会计管理的主动性不足,对企业准则的理解和把握不深刻,会影响企业相关工作的稳定性和适应性。这种情况尽管发生的概率比较低,但一旦出现,很有可能导致企业在生存和发展中覆灭,尤其是中小型国企,将造成致命的打击,为此对于新财务会计准则是否能够适用于特殊经济形势下企业的财务会计管理工作,必须结合企业自身的详细情况,通过接轨磨合进行确定。 二、企业新旧财务会计准则接轨的建议 鉴于企业新会计准则在应用时存在的弊端性问题,在此针对中小型国企的会计管理工作,要求我们掌握企业在接轨准则时的基本情况,对企业管理结构进行改善,提高新会计准则执行的适应性水平,以及充分考虑新会计准则的前瞻性等,实现新旧会计准则的平稳过渡。 1.企业管理结构的改善。 企业管理机构是财务会计工作开展制度环境的营造主体。很多中小型企业在应用新财务会计准则的时候,由于受到政策因素的影响,历史的包袱会影响企业执行新财务会计准则的效果。但由于很多企业在管理方面存在缺陷,譬如业务资金不足等,要求进一步改善企业的管理结构。企业管理机构的完善,正面要求建立在相关法律法规和准则制度的基础上,协调好监督经营和日常经营两者的角色,同时还要紧密联系企业经营者个人利益与企业利益的关系,致力于企业的成本科学管理,努力实现企业的利润最大化目标。笔者认为,新财务会计准则的执行,需要对财务会计信息的披露机制予以完善,提出企业管理机构改善的新思路,为会计信息质量的提高开辟新途径。 2.会计准则执行的强化。 为了进一步提高新财务会计准则执行的适应性,我们需要做好以下几方面的工作: 2.1提高企业管理人员对新财务会计准则的认识水平,加强企业一把手的财务会计业务培训工作,尤其是董事会和总经理等管理人员,要提高他们对新财务会计准则的重视程度,以便从战略高度上重视财务会计工作,确保新财务会计准则能够得以强制执行。 2.2增强财务会计人员的培训力度,提高财务会计从业人员对新财务会计准则的理解和掌握程度,使得财务会计准则能够得以尽快融入到企业的业务流程和管理实践当中,从而提高企业财务会计信息确认和计量的真实性、准确性,另外还要主动与相关监管部门的联系,建立新的培训学习渠道,由专家牵头指导相关培训工作,使从业人员更快适应新财务会计准则。 2.3企业资金管理工作的规范化,主要针对企业资金分配不合理的问题,尤其是关乎企业生存和发展的业务工作,其中包括标准、程序、方法等方面的内容,为提高企业维持资金流入和流出平衡的管理水平,以及减少企业资金闲置现象,企业应积极参照相关指引政策监督检查企业对新财务会计准则的执行情况,将新旧财务会计准则接轨落实到位。 2.4企业还需要营造良好的内部控制环境,有效结合企业内部确认制度、中介机构评估制度、内部审计工作制度等,提升新会计准则实施的可靠性,以及降低新财务会计准则执行时导致的财务数据失真风险。 2.5对企业财务会计信息披露机制的强化,譬如没有确认的财务资金流入,应结合可抵扣的资金亏损金额差异,在出现坏账损失时,将损失从坏账准备中分离出来,避免财务会计人员的主观估计,增强资金流入风险的控制。 3.实现新财务会计准则的前瞻性。 新财务会计准则与旧财务会计准则的衔接,要体现出新财务会计准则的前瞻性,以便更好适应不断变化的经济环境。譬如新财务会计准则对成本核算具有一定的影响,目前某些企业的会计科目成本类科目不明确,而且成本范围和口径不统一,以及产品的收支核算不配比,而新财务会计准则不仅要求以固定的时间测算商品的服务成本,在成本科目之下,归集了明细科目,并且通过对商品服务效率的科学考评,按照经济类别设置企业会计支出科目,以确保财政核算指标口径的统一。除此之外,新财务会计准则还加强了成本核算和控制,配比了收入与费用的因果关系和时间的一致性,这对于企业商品的收支核算不配比情况来说,确实能够起到一定的调节作用。为此,新财务会计准则要求进一步完善固定资产的核算,另外我们不需要续提报废的固定资产,并将固定资产历史的财务会计信息登记在备查簿中,可作为企业日后购置固定资产的参考借鉴依据。 三、结语 综上所述,企业在应用新财务会计准则的时候,需要充分考虑新财务会计准则的适应性问题,了解新旧财务会计准则在接轨过程中存在的问题,以掌握新财务会计准则应用的难点。新旧财务会计准则在接轨的工程中,我们一方面要完善企业的治理机构,为新财务会计准则的应用营造良好的内部环境,另一方面是通过提高企业管理层对新财务会计准则的认识水平,同时加强新财务会计准则相关的培训工作和规范公允价值核算等,实现新财务会计准则的前瞻性。 作者:杨雪梅 单位:天津市天材伟业建筑材料有限公司 会计论文范文:税务会计及计量属性财务会计论文 一、税务会计和财务会计计量属性的异同 1.税务会计和财务会计计量属性不同之处。 财务会计是从业的利益出发,为企业利益者提供真实可靠的会计相关信息,在企业管理人员需要在公司的资金经济利益方面进行核算时,可以通过财务会计提供的有效信息进行一些正确有效的经济决策。税务会计是和公司相关于税务问题有紧密的联系,它是以财务会计为基础的,对公司的纳税活动引起的相关的资金方面进行一些准确的记录和报告。它在处理这些事项的过程中,所需要的很大一部分资料和信息都是来源于财务会计的,但它的主要对象就是公司关于税务方面的问题进行准确计量。因此,它们主要的不同就是它们的计量对象和计量目标的不同。 1.1关于历史应用方面它们之间的差异。 历史成本对于税务会计来说所占的地位比例比较明显,因为历史成本准确可靠的一些特性,这比较符合税务会计中税法对计税基础的要求,所以历史成本对于税务会计来说占了很大一份优势。然而对于财务会计来说,历史成本的计量属性虽然对于财务会计来说也是比较重要的,但是在现在经济发展的趋势下,衍生出了许多新生的金融工具,这使得历史成本在财务税收的地位减弱,而财务税收则以公允价值作为它的主要的计量属性。因此,相对于历史成本来说,它在财务会计中的地位明显要低于在税务会计中的地位。企业的资产一般都是以历史成本作为计税基础的,在企业的税务会计中,因为历史成本的准确性和可靠性,税收会计从头到尾基本上都是以历史成本作为计量依据的,而在财务会计中,最初的计量是采用一定的历史成本计量,但在后续工作中会运用到很多其他不同的计量属性。这就是历史成本在税务会计和财务会计所采用的程度上的差异。 1.2关于公允价值应用方面它们之间的差异。 税务会计最主要的计量属性是历史成本,在采用历史成本的时候,要满足的条件是经济活动的真实性,这样一来,就需要拥有相应的交易记录。而对于税务会计来说,只有在历史成本和市场价格等相关的信息不够准确可靠时,税务会计在这种情况下才会退一步使用公允价值计量,因此,公允价值对于税务会计来说只是作为补充,而不是首要的。但相对于财务会计来说,公允价值则是它最重要的计量属性,它在财务会计方面的使用范围很广,在所有符合公允价值计量条件的情况下都可以使用公允价值的计量。这是两者在适用范围方面的一些差异。税务会计在进行计量时尽量回排除一些不确定性因素和一些市场风险,这样它在税法的依据下,使用历史成本的计量,只有在不得已的情况下税务会计下会使用公允价值计量。财务会计在计量中,多使用公允价值计量,在现代财务会计的迅速发展中又衍生出许多金融工具,但这类业务的核算,更多的都需要用到公允价值计量。如果对于税务会计来说,公允价值只是一种市场价格,它只是为了税务会计计税服务的,那么公允价值相对于财务会计来说就是一种预期价值。这是它们在采用目的方面的一些差异。在税务会计中,对于公允价值的估价方法是有一定的限定的,它仅仅是限于在无法确定市场价格及资产的不确定使,它才会采用公允价值的估价方法,但主动权和决策权不是在自己手中掌控的,这要取决于相关的税务机关。而在财务会计中,在三种不同情况下,资产在市场上的一个参照性的报价,或者无法取得相关的报价,可用相关类似的报价进行适当的调整,再者,但都无法确定时,就可以采用多种估价技术来估计公允值。因此,对于估价方法来说,财务会计的估价方法层次比较多样。这是它们在估价方法上的一些差异。 2.税务会计和财务会计计量属性相同之处。 历史成本对于税务会计和财务会计都是重要的计量属性。在企业的相关税收方面的资金活动中,税务会计要用历史成本进行准确的、真实有效的计量。在财务会计包含一些税务会计事项时,税务会计都要进行相关的记录和报告。历史成本的可稽查性、可靠性和真实性这决定了在财务会计和税务会计中,二者都要以历史成本作为最初的计量。当然,相对于税务会计,历史成本是作为它的首要计量属性。税务会计和财务会计都是以重置成本作为补充的计量属性。在财务会计中,除了历史成本计量这一计量属性外,还需要运用其他的计量属性最为补充,因而重置成本也只是作为它的补充计量属性,多应用于财务会计的盘盈固定资产方面的计量。在税务会计中,也有一定的局限性,它是在两个地方可以运用到重置计量。税务会计和财务会计都是适度的采用公允价值属性。在我国,市场经济尚未完善的情况下,企业的税务会计和财务会计在使用公允价值计量的时候都是要以适度恰当的原则,有时候也是有一定的限定条件的。如果对引入公允价值的环节不加太多限制,很可能会出现公允价值计量的不可靠,甚至会引起一些企业的财务状况。税务会计和财务会计都是在双方自愿,公平公正的基础上进行公允价值的运用的,他们都是根据一定的市场价格来确定其金额,我国在金融资产交易初步形成市场的时候引入了公允价值,在税务会计中,企业应以公允价值计量来确定企业以非货币形式获得的各种收入来源的金额。 二、结语 就目前来看,税务会计的理论研究落后于税务会计的实务,而不论在会计的计量属性还是理论研究上,财务会计体系都已经日趋成熟。我国在财务会计计量属性的方面也制定了相应的准则,而税务会计计量属性并没有明显的存在于我国的一些税法法规中,但是它却是不可忽视的一部分。财务会计和税收会计都是会计体系的重要组成部分,它们两者之间有着一定的联系,也存在着异同之处,但它们在企业的发展和运营中担当者重要角色,因此,在理解和有效运用它们的同时,两者在计量属性方面的差异有待于我们更深入的探讨和研究。 作者:糜迎桃 单位:南开大学 会计论文范文:教学改革下财务会计论文 1改革意义 (1)有助于优化该课程的教学组织。构建科学的课程体系和教学内容,采用先进的教学手段和方法,强化考核的灵活性与实用性,增强教学的实践性。(2)有助于全方位提升专业教师能力。(3)有助于培养学生独立思考的能力和创新能力。(4)能促进我校培养符合市场要求、满足社会需要的、具有后续学习能力的高素质技术技能型人才,整体提高我校高职会计类人才培养水平。(5)还可以为会计专业其他相关课程的教学改革提供经验,为推进会计电算化专业教学改革贡献自己的力量。 2现状分析 “财务会计”课程是会计学专业的主干课程,起着承上启下的重要作用,既是“会计基础”课程的拓展,又是后续课程如“高级财务会计”“成本会计”“审计”“会计电算化”“会计报表分析”“税务会计”等课程学习的基础。同时财务会计还是会计从业资格、助理会计师、会计师、经济师、注册税务师及注册会计师等资格考试的必考科目之一,也是这些资格考试中难度最大的考试科目。通过本课程的学习,能够使学生掌握从事财务各岗位工作应具备的会计理论知识、会计操作技能。对学生会计职业能力培养、专业素养形成起支撑和促进作用。但是,目前我国财务会计教学仍存在很多问题。 2.1教学内容多且难度大 目前,“财务会计”课程知识点相对孤立,内容详尽琐碎,注重介绍理论方面的条款,内容设计也相对枯燥。这就要求授课对象具有较强的理解能力。而高职学生多喜欢形象、具体思维,在学习财务会计课程之前缺少会计行业实践认知,对企业经营管理活动不熟悉,很难掌握好财务会计知识。尤其是难度较大的知识点,如金融资产和减值准备等,对学生来说就是天方夜谭。 2.2知识更新快 在经济全球化背景下,我国正处于与国际会计准则全面趋同的阶段,是变革时期,修改很频繁。2014年上半年刚讲过利润变和长期股权投资,结果2014年7月份这两项准则就变动了,这些实际的变革都要求“财务会计”课程内容要与时俱进,体现了知识更新的特点。 2.3理论教学与实践教学脱节 目前我国理论教学是文字性的,看着课本和文字来练习业务的处理,而实践教学也好,实际工作也好,每笔业务都没有文字,都是看着原始凭证对业务进行会计处理,而如何看懂原始凭证,学生在课堂上并没有学会。 2.4教学方法、手段单一 大多学校财务会计的教学一般是老师在讲台上讲,学生在下面听,并认真记笔记,然后课下做大量的练习题来巩固已学知识。教学方法和手段相对单一。 2.5能力考核上的不足 大多数财务会计课程理论教学采用传统的书面闭卷考试方法,考试内容也是理论知识及会计的账务处理。大多数学生平时不学习,到考试前两周,通宵达旦地复习书中的知识,翻着上课的笔记。这种考核方式不利于学生掌握扎实的专业知识,更不利于培养他们的可持续学习能力。 3改革内容 (1)立足高职教育的特点,正确定位“财务会计”课程的人才培养目标。(2)转变教学理念,进行开放式教学,定期把学生带到校外实训基地,如企业、会计师事务所等,由实训指导教师或企业师傅进行现场教学。在此基础上,积极探索“现代学徒制”在会计教育中的应用。(3)为了锻炼学生的思考表达及创新能力,将财务会计课程按工作技能要求,分解成一个一个的知识点,目的性强地进行讲解,要求学生课堂随身携带笔记本,每一个知识点开始前,教师会提问,让学生先想出自己所知道的与该知识点有关的实际案例,然后教师再列举情景,教师不再板书。因为教师板书学生只听的话,印象不深刻,所以教师讲,让学生自己写下来,这样学生可以边写边消化、边理解。有些知识点教师认为学生预习能看懂的,教师让学生自愿上来讲,然后教师补充说明。课内实训中,教师会在课堂中留有时间让他们练习,然后让他们上讲台说答案并讲出原因,教师再纠正补充。(4)把教学内容中的难点、不常见的业务从必修课中剔除,转变为选修课。由于该门课程是初级会计师考试必考科目之一,为了响应“岗、证、课、赛融通”课程体系的总体要求,备课时还要参考初级会计实务考证大纲的要求。(5)教材与岗位、业务一体化。(6)教学方法、手段多元化。采用比较分析教学法、任务驱动法、案例分析法、知识串联法、教学岗位化流程化等方法;建立企业仿真模拟实训室,使理论教学与实践教学的场所一体化。(7)加强实践教学,深度校介企合作,建立校内实训基地和校外实习基地。争取做到理论教学与实践教学同步进行,并且实训环节要组团队、分岗位进行。(8)改变考核方式,以考核理论为主变考核职业能力为主。(9)全方位提升教师能够为社会培养技术技能型人才的能力。 4改革目标 本文以国务院、国家教育部出台的教育理念为指导,以培养市场所需的高素质技术技能型人才为目标,通过转变教学理念,改革教学内容、教学方法和教学手段,改变考核方式,加强实践教学,创新校介企合作模式,深化校介企合作,形成校介企3方共同育人这种新的卓越人才培养模式。不断强化学生的岗位胜任能力和职业综合能力,形成“岗、证、课、赛融通”的课程体系和“教、学、做一体”的教学模式。既满足学生的就业要求,又为学生未来职业发展和持续学习打下良好的基础,同时也满足中小企业快速发展所需的大批量会计专业人才,还可以为学校知名度的远播和未来发展做出贡献。 5可行性分析 (1)国务院、国家教育部及学校未来为培养高素质技术技能型人才,对教学改革的支持。(2)项目组成员、教学团队有较强的教科研能力。项目组成员中有2名副教授,6名硕士,已经完成多项省、厅级教研、科研课题,发表多篇教育教学改革论文。已完成专业人才培养模式、课程设置、精品课程建设、实践教学体系改革、教学方法改革等方面的研究,并积极实施,取得了一定的成果。教师敬业负责,在研究能力、时间上以及实施上能够保证本项目的顺利开展。(3)12年以来对财务会计课程教学内容进行了多方位的探索,逐渐总结出了适合的理论和实践教学内容。(4)理实一体化教材开始出现。(5)多年的教学使课题组成员积累了丰富的经验,为项目的研究奠定了基础。(6)从2007年开始,我们重点加强了学生实习实训条件建设,建立了ERP和会计分岗实验室,为本项目提供了实验条件。(7)有校企合作的基础,能够实现“行业与专业对接”“职业标准与课程内容对接”。 6实施方案 (1)到企业进行实地调研。(2)和往届毕业生进行座谈或其他形式的沟通。(3)内容与岗位及业务流程一体化教材的选取。(4)带领学生去企业或者事务所参观,为他们选聘校外老师。(5)规范并强化实训教学,且实训教学参照企业财务部门进行。(6)一边进行理论研究,一边在卓越人才班中进行试点教学。对教学单元修改完善后再进行大面积的试点,并与其他同类院校进行交流。(7)让学生在假期到企业挂职,真正让理论作用于实践,反过来再理解理论。(8)排课时,积极配合想在企业挂职或者兼职的专业老师。 作者:孙玲玲 单位:河南机电高等专科学校 会计论文范文:公立医院改革中管理会计论文 一、在医药价格改革中的应用 目前,公立医院改革探索之一是实行“药品零差率”改革,并配套实施价格补偿、财政补偿机制改革。之前,我国公立医院的收入主要由财政补助、服务收费和药品加成收入三部分组成,“以药养医”现象比较突出。实行“药品零差率”改革后,医院结余来源由原来的三项缩减为医疗服务与财政补助两项,恰当应用价格补偿机制、合理设置医疗服务价格是确保补偿机制改革成功的关键。管理会计中的定价方法主要包括成本导向、竞争导向和顾客导向三种类型。以公益性为本质体现的公立医院,其医疗服务价格定价方法主要采用成本导向定价法,常见的有总成本加成定价法、目标收益定价法、边际成本定价法和盈亏平衡定价法等,经常运用到管理会计中多元化成本概念、本量利分析、变动成本法等方面的理论知识。关键应用公式有: 1.成本利润率加成法:产品单价=单位制造成本×(1+成本利润率)。 2.资金利润率加成法:产品单价=单位成本+(资金占用额×资金利润率/产品数量)。 3.贡献毛益率法:贡献毛益率=单位贡献毛益/单价=(单价-单位变动成本)/单价=1-(单位变动成本/单价);产品单价=单位变动成本/(1-贡献毛益率)。 二、在医保支付改革中的应用 《“十二五”期间深化医药卫生体制改革规划暨实施方案》明确提出:“改革完善医保支付制度,加大医保支付方式改革力度,结合疾病临床路径实施,在全国范围内积极推行按病种付费、按人头付费、总额预付等,增强医保对医疗行为的激励约束作用”的要求。医保供方付费方式按具体实施办法,可分为按服务项目、按服务人头、按服务人次、按住院床日、按病种、总额预付、按工资标准、按绩效、混合支付制等支付方式。之前,我国医保供方付费方式以按服务项目支付为主。按疾病诊断分类定额支付(DRGs)是目前国际上最为理想并且科学的病例组合模式,是目前公认的比较先进的支付方式之一。根据新《医院会计制度》,我们应进行科室成本核算、医疗服务项目成本核算、病种成本核算、床日和诊次成本核算,以满足医保支付改革的需要。管理会计中的作业成本法(ABC法)是以医疗活动为中心,通过对成本发生消耗的原因即成本动因的确认和计量,以此作为标准来分配成本,是从资源到作业,再由作业到医疗服务的一种成本计算和管理方法,是上述成本核算的核心方式。作业成本法的关键应用公式有:医疗服务项目单位成本=直接成本+∑成本动因成本。其中:成本动因包括资源动因和作业动因,资源动因是将卫生资源耗费归集到作业的依据,反映作业中心对资源的耗费情况,是将卫生资源成本分配到作业的依据和标准;作业动因是将归集到作业成本的费用分配至成本对象的依据,反映成本对象对作业成本的耗费情况,是将作业成本分配到成本对象的标准。 三、在改革绩效评价中的应用 北京大学中国经济研究中心副主任李玲认为,十八届三中全会有关公立医院改革议题中最大的亮点是首次提出“建立科学的医疗绩效评价机制”。说明科学的医疗绩效评价制度已经引起了高度重视,绩效评价的特殊导向性和推动力,将对公立医院改革起到重大的促进作用。构建科学、合理的公立医院改革绩效评价体系,有利于合理评价公立医院改革的得失;实现“以评促建”的目的;及时纠正改革过程中的偏颇;促进形成改革基本路径;确保新一轮医药卫生体制改革取得重大进展。常见的评价方法有以结果为导向的绩效评价方法,有以行为为导向的绩效评价方法,也有以特质性为对象的绩效评价方法。比较推崇的有基于平衡计分卡的绩效评价体系。管理会计中的平衡记分卡由四个部分组成:财务(Finance)、客户(Customer)、内部流程(Internalbusinessprocess)、学习与成长(Learningandgrowth),分别由外部评价指标和内部评价指标、成果评价指标和导致成果出现的驱动因素评价指标、客观评价指标和主观评价指标、短期评价指标和长期评价指标四个方面的平衡组成。公立医院改革绩效评价可以根据平衡计分卡设计绩效评价指标体系。从财务、患者、服务流程、学习成长四个维度确定一级评价指标,采用德尔菲法(Delphi法)确定二级、三级评价指标,结合层次分析法(AHP法)确定评价指标权重。其中:二级指标包括经济效益、患者负担、患者信任、缺陷管理、服务效率、医疗质量、科学研究、职工成长8个指标;三级指标包括成本结余率、人均创收、药品比例、均次费用、病人满意度、纠纷发生率、床位使用率、平均住院日、治愈好转率、医疗质量、科研能力、学历职称等12个指标。 四、在完善内部管理中的应用 目前,国家大力扶持社会资本办医,目的是引进竞争机制,发挥“鲶鱼效应”,促进公立医院的服务能力提升。为此,公立医院应从自身特点出发,实现内部精细化管理,积极采取成本领先战略,抓住预算、投资、采购等方面的重大经济事项管理,提升其在医疗市场的竞争能力;充分运用管理会计中的成本控制、预算管理、投资决策、存货控制等方面的理论知识,完善医院内部管理。 1.标准对照的差异化分析。 将核算对象如某一科室确定为成本中心,建立成本控制目标即标准成本,将实际发生数与设定标准进行比较与差异分析,以找出成本控制的着力点;为进一步约束易受主观性影响的变动成本,需拟定各核算单元的定额消耗考核目标,定期考核并找寻原因,以实现公立医院的成本领先优势。 2.实现全口径透明化预算。 公立医院应以十八届四中全会“依法治国”这一主题为指引,认真贯彻落实2014年8月31日财政部新修正的《中华人民共和国预算法》,实施全面规范、公开透明的预算制度。充分运用管理会计中有关预算管理的方式方法,实行全面预算,注重预算管理的公开化,实现“预算编制有目标、预算执行有监控、预算完成有评价、评价结果有反馈、反馈结果有应用”的全过程预算绩效管理机制。 3.投资项目的可行性论证。 应用管理会计中货币时间价值、现金流量、投资回收期、净现值(NPV)、净现值率(NPVR)、获利指数(PI)、内部收益率(IRR)的计算方法,对基建项目、设备购置等重大投资事项进行经济角度可行性论证,计算比较决策方案,以提升公立医院投资决策的科学性。 4.库房物资采购保管管理。 公立医院应当运用管理会计中有关存货管理的ABC分析法,将存货划分为A、B、C三类,实行分品种重点管理、分类别一般控制和按总额灵活掌握的存货控制办法,以提高存货管理效率。公立医院还可以运用管理会计中经济订货批量的理论,注重库存物资成本控制,提高物资管理效率。 作者:李乐波 单位:绍兴市人民医院 会计论文范文:基本理论下环境管理会计论文 1现有会计体系的缺陷及环境管理会计的产生 1.1现有会计体系的缺陷 面对企业实施环境管理战略和环境管理体系的要求,传统管理会计的缺陷逐渐凸现出来,主要表现在:会计信息系统过于注重财务信息,而环境战略所关注的环境绩效,有许多是不能表现为财务信息的,一般只适宜表现为非财务的定量信息,有的甚至无法量化,而只能作定性说明。即使是那些能够以财务信息表现的绩效,也可能由于种种原因而没有得到全面的反映,同时会计的控制职能也无法得到充分的发挥。环境管理的需求和会计系统的局限迫使人们寻求管理会计系统的改进,以使其能够反映和控制环境绩效,为企业管理的新要求服务。 1.2环境管理会计的产生 对环境问题的关注,首先引发的是人们关注环境负债及其在财务报告的披露。Peace(1990)首次提出环境核算的概念,Gray(1990)研究了环境问题对会计的启示和会计界可能对环境保护所作的贡献,从而掀起了人们对企业环境会计问题的重视。环境会计研究,也因此从社会会计研究中以单独的名称独立出来。20世纪90年代开始,环境会计研究迅猛发展,出现了与各个相关学科和研究领域交叉互补的趋势,形成了不同的研究视角。在宏观层面上,联合国1992年提出了建立环境与经济综合核算系统(SystemofIntegratedEnvironmentalandEconomicAccounting,SEEA)的研究,中国也开展了如何建立中国的资源经济环境综合核算体系研究。在微观层面上,环境会计的研究,主要包括对环境信息披露、环境审计和管理会计等方面的研究。1999年,联合国成立了“改进政府在推动环境管理会计中的作用”专家工作组,并召开了第一会议,统一了各国实践的名称,首次提出了环境管理会计的概念,同时号召各国政府积极促进推行环境管理会计。 2环境管理会计的研究现状 Schahegger等(1996)首先提出了环境会计的框架,认为环境会计主要涉及记录、分析和报告由环境问题导致的财务影响和既定经济系统(如企业、工厂、地区、国家等)所产生的生态影响的各种作业、方法和体系,并将其细分为环境差别会计和生态会计两大类。Schaltegger和Burrit(t2000)在上述专著基础上发表了新作,正式使用了环境管理会计的名称。加拿大管理会计师协会(SMA,1996)指出环境会计是“对环境成本进行确认、计量和分配,将环境成本融入企业的经营决策,并在嗣后将有关信息传递给企业的利益相关者的过程”。该定义基本上从传统管理会计衍生出来,突出其信息加工的本质,并侧重于为决策者服务。国际会计师联合会(IFAC,1998)认为,环境管理会计是“通过设计和实施适当的与环境相关的会计系统,对环境绩效和经济绩效进行管理”。该定义将环境管理会计的本质定位于管理,这与其对管理会计的定义是一致的。Bennet(t2001)认为与环境有关的管理会计利用会计和相关信息为内部管理提供支持,是“生成、分析并利用财务和非财务信息以优化企业环境和经济绩效,实现可持续发展的系统”。该定义将环境绩效置于经济绩效之前,是为了突出其环境倾向,并表明社会目标和企业目标同等重要。1999年联合国统一定名环境管理会计,认为环境会计可以是国家会计,也可以是企业会计,涉及财务与非财务信息,包括内部和能够货币化的外部成本。联合国采纳了ECOMAC定义:“环境管理会计是对财务和相关的非财务信息进行采集、分析和使用,从而将环境和经济政策综合起来,以建立可持续发展的企业。”(ECOMAC,1996)同时指出,环境管理会计可以帮助企业经理作出资本投资决策、确定成本、进行产品或流程的设计决策、绩效评价以及一系列的面向未来的决策。环境管理会计可以看作是决策支持工具,同时也是信息系统,为企业管理者用来将生命周期内的环境和经济信息综合起来以便作出更好的经营和环境决策。在联合国2001年的报告中,又将环境管理会计广义地定义为“为满足组织内部进行传统和环境决策的需要,而对实物流信息(如材料、水和能源流量等)、环境成本信息和其他货币信息进行的确认、收集、估计,编制内部报告以利用”。(UN,2001)尽管提法不尽相同,但环境管理会计要为企业的管理决策提供面向未来的信息(包括财像信息和非财务信息)则是共同的。综上所述,环境管理会计的定义基本上在管理会计的基础上加以扩展,都是为了区别以服务于外部使用者为主的财务会计而提出的。多数定义仍在会计信息系统的基础上认识环境管理会计,但对信息处理类型,有的则只强调成本信息,或内部化的财务信息,有的则同时强调了财务信息与非财务信息,而内涵最广的当属联合国的提法,要求包括外部成本和外部性的信息。 3环境管理会计研究存在的问题及发展趋势 通过文献梳理可以看出,目前环境管理会计研究已经取得初步的成效,各国也都将其作为管理会计的一个热门发展方向开展研究。这其中美国的相关研究更为丰富,相对而言,美国的环境法规更加严厉,因此企业可能会导致的环境负债风险也就更为突出,因此对环境管理会计的关注度也更高。由于与美国的地缘关系,加拿大的环境管理会计的研究也较为热门。而在欧洲,其关注点着重集中于能源、原料和废物等物质流动的管理,其目的在于通过环境管理会计寻求降低耗费、提高效率的方法。在中国,由于管理会计的实践有待进一步拓展,源于实践的环境管理会计技术方法几乎为零。更多的研究导源于研究者的环境保护意识,走的是一条理论促进实践的道路。环境管理会计的研究与发展在很大程度上受制于各国外部环境的影响。不过,由于环境保护运动的发展,各国政府越来越认识到企业环境管理对于国家可持续发展的重要性。联合国为此专门成立了“改进政府在推动环境管理会计中的作用”的专家工作组,积极促进政府推动企业实施环境管理会计。可以预见,政府的参与将大大推进中国企业实施环境管理会计。由于环境管理会计的研究,很大程度是为了改善企业经营决策质量,使企业的决策行为符合环境法规要求,满足利益相关者的要求,实现企业的可持续发展。因此,环境管理会计研究的务实性很强,纯理论性研究较少。从相关研究文献看,各研究认同环境管理会计为信息系统,通过对财务信息与非财务信息的加工整理服务企业决策。因此,对于环境管理会计技术方法的研究,在某种程度上其实可以视为现代先进的管理会计技术方法在环境管理领域的应用。环境成本虽然没有统一的定义,但是,美国环境保护的基本分类,以及内部成本和外部成本的区分等,还是为多数人所接受。环境管理会计研究者需要加强与环境管理研究者的合作,借鉴环境经济学计量环境影响的工具,才能在这个领域的研究有所突破。目前在内部环境成本的确认与计量上也存在不少问题,对于无形环境成本如何计量,其范畴应当包括哪些,也还值得进一步探讨。而从应用的角度看,主要研究文献基本集中于短期决策,一般都是探讨可能如何应用。但是,对于一些考虑环境因素的长期投资决策工具,战略规划和控制如何应用环境成本信息,如何有效地控制环境成本,如何构建财务绩效与环境绩效和谐统一的企业绩效评价体系,使改善环境绩效成为企业日常经营活动的一个组成部分,如何实现企业环境管理战略,乃至实现企业的可持续发展战略等问题,以及企业如何实施环境管理会计,实施环境管理会计对企业信息系统的要求,如何将环境会计信息系统与企业的生态信息系统加以整合,如何将环境管理会计与实施环境管理体系有机地结合起来等众多问题,都有待研究者进一步的研究。 作者:王玉勤 单位:九江学院会计学院 会计论文范文:会计分权下会计信息管理会计论文 一、会计分权下的会计信息管理 (一)会计分权 企业要长期发展,不断提高自身的竞争力,就必须从资源配置、管理层设置、重大决策程序、关系部门关系组织模式构建等方面进行综合提升。尽管企业的组织变革会根据企业具体所面对的环境差异各有侧重,但是很多企业特别是大型企业的组织变革呈现出一种共同趋势,即从传统的事业部制向扁平化的网络组织或N型组织(N-FormOrganization)演变。这种以减少企业管理层级,强调分权管理的组织形式被统称为组织分权。会计分权,是下属业务部门在一定程度上在会计决策上享有自主权限,能够自主设计内部会计信息系统,以及选择会计政策的权利,从而有效地提升管理效率。 (二)会计分权下信息系统的特点 在集权会计信息系统下,要求下级业务单元提交的财务报告要标注规范,并且上、下部门采用完全统一的会计制度、政策,会计信息上交之后,上级根据会计信息对下级进行各个方面的工作安排和指示。而分权会计信息系统是在原则上使用相同的会计制度、政策和操作方法,但下级业务单元可以相对灵活地选择具体的制度、政策,并且下属单位能够参与资产评估、定价、成本摊销等决策过程。总的来说,集权意味着上级对大小会计事物是全部处理,各业务单元没有自治权利,而分权则表示下级业务单元在会计决策上享有相机处理财务问题的权利与自由,甚至包括即使最基层的单元经理与会计人员也是如此。对于企业而言,具体选择集权还是分权,还需要根据企业的规模、产业类型、市场环境、内部人员素质等内外因要素具体分析,且分权程度也应根据实际情况灵活掌握。 (三)会计分权的管理优势 会计分权模式的优势表现在以下两方面的优势:一方面是由于各业务单元的会计业务与经济业务本身有直接接触,更了解市场环境与工作的具体细节,单元会计具有绝对的信息优势,分权的会计信息系统可以有效协助经理人做出决策。另一方面,分权可以有效地降低信息传递成本。集权模式中传递会计信息需要消耗大量的人力物力,尤其是传递过程中会损耗一定的时间,这些时间对于企业来说是一种机会成本。 二、会计信息决策有用性分析 会计信息如果能够全面体现在财务报告中,并且能够被管理者和信息使用者适用于决策和评价,则可以认定会计信息具有决策有效性。在此前提之下,管理者可以使用会计信息财务报表对外部市场环境和企业内部发展情况进行整体把握,以会计信息为依据进行投资、信贷和其他经济决策的。从理论角度出发,可以把会计信息本质属性定义为相关性和可靠性。下文将针对这两个本质属性说明会计信息对决策的有用性。 (一)会计信息对于决策的相关性 在决策有用性下,相关性的定义是:会计信息能够帮助决策者把握整个经济区间内经济活动的结果,让决策者能够根据信息进行未来经济活动结果的预测,亦或纠正先前预期错误。相关性的理论基础是会计信息具有反馈价值,这是因为会计信息对过去的经济活动进行了具体的记录,而相关记录能够反映市场和企业发展动态,所以信息同时也有预测价值。除此之外,会计信息也可以在决策之后、生效之前,对可能发生的变动进行及时的提示,对于决策的科学性、正确性、及时性起到重大的影响。决策本身就是总结过去、预测未来而做出经济计划的过程。会计信息的相关性回答的是“信息内容的选择”和“报信时间的把握”的两个问题,一是核心的实体内容,二是时间的限制条件,对于企业决策而言,都是重要的依据。 (二)会计信息对于决策的可靠性 可靠性是决策有用性的另一属性。可靠性的定义是保证会计信息合理抛出错误和偏见造成的影响,本质地反映它需要反映的经济活动的信息属性特征。简而言之,就是会计信息对于决策而言应具备准确、忠诚的特点。由于会计信息是以数据表现经济现象,本身应具有客观性、中立性,会计信息使用者只有依靠准确的数据,才能进行投资、信贷等经济决策。对于相关性而言,会计信息的可靠性解决的是“如何报”的问题,包括选择与经济评价结果最相关性最强的经济事项,保证会计信息尽可能完整、真实地反映所需求研究的经济现象,避免可能出现的偏见和错误。 三、会计分权下管理会计师的角色转变 从会计信息有用性的分析可以总结出:使用会计报表信息辅助领导决策具有非常重大的现实意义,这也为企业转变管理会计师角色,利用会计信息参与决策、实行分权提供了坚实的理论基础。分权模式激发了下级单位管理会计师建立会计信息系统和提升会计信息决策有用性的积极性,使管理会计师在企业经营管理中扮演的角色发生转变。 (一)基于提升企业价值的管理会计师角色定位 1.辅助CEO的“智多星” 在过去,管理会计师在决策中的角色一直被视为单纯的信息资源提供者。当前管理会计师的角色已然发生了巨大的转变。管理会计被赋予了履行决策、制定规划、控制考核的职能。管理会计师应是CEO的“智多星”,成为企业战略决策者最有力的军师。在工作中不仅要把握现有范围内的经济活动,也要控制未来各种经济活动。 2.制定企业发展战略的“诸葛亮” 随着经济快速发展,会计分权促使管理会计师的角色超越了传统的简单成本管控,很大程度上拓宽了他们在企业中工作范围,尤其是在确定企业经济活动、资源配置和产品发展设计、物质采购、产品分销、营销或售后服务等的产业资源分配上,扮演的角色越来越突出。管理会计师的职能基本上已经从传统的单一成本核算职能进一步发展为战略决策、业务合作参与者。身为管理会计师,必须有强烈的规划意识,要为企业谋算、预估未来发展路线,不断完善企业会计工作,而且要能独立设计核算规程,帮助企业衡量未来可能存在的投资风险,提供应对风险的实际策略。在企业管理中,因企业资源有限,很有可能面临巨大的资源分配压力,管理会计师还可以帮助企业管理层更有效地完成决策中的资源组织工作。同时,以管理为导向的管理会计师可以帮助企业监督资源运用的效果。 (二)进一步推动管理会计师角色转变的发展策略 1.从外部环境出发 (1)对会计管理师的决策参与环境进行优化。会计信息质量的提高离不开好的制度环境,我国虽然已经有了与国际趋同的企业会计准则体系和管理会计体系建设意见,但是目前企业的实施情况良莠不齐,所以必须加强制度的执行和监督力度。(2)设置独立的管理会计部门。我国多数企业,才刚刚认识到管理会计的重要性,很多管理会计工作仍包涵在财务会计工作中,虽然有部分企业成立了诸如预算管理、成本管理部等管理会计部门,但在实际工作中财务会计师与管理会计师的分工却并不明确。因此,应设立专门的管理会计部门,明确管理会计师的权力、职责和权责范围。并建立科学合理的薪酬激励机制和监督机制,加强对管理会计师和管理会计员工管理和监督,促使管理会计部门为企业经营决策提供真实、可靠的管理会计信息。(3)配合相应的监督机制。因于会计师或者管理层本身也可能出于一定的动机,而没有严肃执行会计准则,因此要建立相互监督、相互制衡的管理机制。通过审计准则、监管制度、会计人员评价机制等,保证会计师与管理层都能够遵守制度,提高企业决策的科学性、准确性、真实性。 2.从管理会计师的个人内在发展出发 公司要加强管理会计师人才队伍建设,随着经济发展、会计制度变迁日益复杂化、多样化,加上企业发展也出现多元化的特点,都意味着管理会计师的责任日益增加。然而不同管理会计的职业经验、知识水平、经济背景等都会直接影响决策判断的准确性,因此企业还需要加大对会计师的继续教育,对其定期培训、定期考核,培养能与国际接轨的、具备较强的业务能力、判断能力、职业知识全面、操作能力强的综合型管理会计师,实现角色的转变。 四、结语 在会计分权管理模式下,业务单元管理会计师的地位越来越重要。其作为管理会计信息的出具者和业务单元经营决策的谋划者之一,应明确自身的角色定位,以便提高管理会计信息对于业务单元管理层的决策有用性。 作者:陈思语 单位:重庆理工大学 会计论文范文:企业实际应用管理会计论文 一、管理会计的相关概念 管理会计也称内部报告会计,是企业会计的重要分支,旨在提高企业经济效益,同时通过专门的方法和措施,结合财务会计的相关资料,整理成相应的报告,为企业管理人员经营管理决策的制定提供参考和指导。在企业财务管理活动中,管理会计发挥着愈发重要的作用,是企业实现战略、业务、财务一体化的最为有效的工具。管理会计的特点主要体现在以下几个方面:(1)对象:管理会计的对象是以使用价值为基础的价值管理,即企业的各项生产经营活动;(2)目标:管理会计的最终目标,是促进企业经济效益的提高,而具体目标包括两个方面的内容,一是参与企业的经营管理活动,二是为企业的管理和决策提供相应的信息参考;(3)职能:管理会计的职能主要体现在对财务会计工作的预测、规划、控制和评价等;(4)工作程序:一是将企业的经济活动作为管理会计的业务对象,予以确认;二是以货币或者其他度量单位,对已经发生或者可能发生的经营活动的数量进行明确;三是结合实际情况,对企业的经营活动进行整理和归集,进行统一的记录和分类;四是对经济活动发生的内部和外部环境,以及相关影响因素之间的内在联系进行分析和评估;五是结合评估结果,对信息进行整理和编报;六是将整理好的信息提供给相应的信息需求者。 二、我国管理会计应用现状 在我国,对于管理会计的研究和应用起步相对较晚,但是发展非常迅速,从目前来看,已经逐步从数量、定额管理过渡到了成本、价值管理,由原本的项目和部门管理演变为全面管理和战略管理,取得了相当显著的成效。但是,必须清楚地认识到,我国在管理会计的应用方面同样存在着许多的不足和问题,影响其功能的有效发挥,这些问题主要体现在: 1.管理会计意识有待加强。 对于企业而言,管理会计应该是一种管理行为而非核算行为。但是在实际应用中,受传统财务管理观念的影响,管理会计意识相对薄弱。一方面,管理会计人员缺乏独立的地位,受其他管理人员的制约,影响了管理会计的有效进行;另一方面,企业管理人员对于管理会计不够重视,认为会计工作的关键在于财务会计,管理会计知识附加成分,可有可无,同样影响了管理会计的有效应用。 2.缺乏良好的外部环境。 良好的外部环境是保证管理会计合理应用的重要前提,而在实际应用中,影响管理会计作用发挥的外部环境,一是缺乏健全的管理会计理论体系。当前,我国并没有形成独具特色的系统性的管理会计理论体系,使得管理会计的应用缺乏相应的方向性指导;二是缺乏相应的市场环境和法律环境。管理会计要想真正发挥作用,为企业的经营管理决策提供有用的信息,就必须处于相对平等公平的市场经济环境中。 三、强化管理会计应用的有效对策 针对当前管理会计应用中存在的问题,相关管理人员应该充分重视起来,采取合理有效的措施,对管理会计的应用进行强化,确保其功能的有效发挥。 1.营造良好的环境氛围。 相关调查数据显示,管理会计在实际应用中,很容易受到应用环境的限制。因此,要想保证其功能真正发挥,就必须营造良好的环境氛围,解除环境因素对于管理会计的制约。一方面,相关部门应该充分重视,深化政治经济体制改革,确保我国社会主义市场经济的规范化,同时对相应的法律法规进行健全和完善,为管理会计的有效应用提供良好的外部环境支撑;另一方面,应该推行现代企业制度,结合市场发展需求以及企业的实际情况,对企业内部环境进行改革,为管理会计的应用提供良好的内部环境。2.强化管理队伍建设。管理会计人员的专业素质直接影响着管理会计的实施效果,因此,强化管理队伍建设是非常必要的。一方面,企业管理人员应该及时更新观念,充分重视管理会计,确保管理会计的有效应用;另一方面,应该加强对于管理会计人员的教育和培训,提升其专业技能,引导其树立良好的责任意识,提升管理队伍的整体素质。 3.强化信息化建设。 信息技术的飞速发展,为管理会计的有效应用提供了相应的技术支撑,通过信息化建设,能够有效简化管理会计的工作流程,提高工作效率。对于企业而言,应该积极引进先进的计算机技术和软件技术,提升管理会计的电算化水平,结合企业自身特色,开发适应企业实际发展需求的管理会计软件,同时加强对于管理会计人员计算机知识的培训,促进管理会计向着电算化的方向发展,确保其功能和作用的充分发挥。 四、结语 综上所述,在当前市场经济环境下,企业面临着机遇与挑战并存的局面,要想获得良好的发展,就必须不断提升自身的管理能力和管理水平。管理会计的应用,能够推动企业经营管理活动的有效开展,应该得到企业管理人员的高度重视,采取合理有效的措施,确保管理会计应用的有效性和合理性,推动企业的稳定健康发展。 作者:陈剑锋 单位:河南同心会计师事务所有限公司
计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要:计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词:计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程,为增强教学效果,增强学生的编程能力,强调以学生为本,提高学生的学习兴趣;实验教学应尽早介入教学过程,让学生边学边用;建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能;建立多样化实验教学方式,方便学生自学。把实验教学做好做实,既能巩固理论知识的学习,又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础;实验教学;编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课,为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础,为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备,其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中,由于多方面的原因,使得本课程教学效果不佳,学生普遍编程能力不强,甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力,关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下,着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析,对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标,其关键的一点就是以谁为出发点,是以教为主,还是以学为主,还是实现教学互动,教学互长,教学互推。从目前的现实状况来看,以教为主的弊病还很明显,迫切需要改变,实现以学生为本,实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程,其涵盖的内容广泛且繁杂,而且实验性强是该课程的基本特点,甚至可以说离开了实验操作,也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看,以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流,计算机软件基础教学都侧重书本理论学习,而忽视了学生实验环节。实践证明,这种教学方式就跟学游泳不下泳池,学骑车而没有自行车一样,学生在学习计算机软件基础知识时,绝大部分是事倍功半,导致学用脱节,无法学以致用。更有甚者,有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了,这既给教师教学造成很大的困惑,也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性,更遑论实现知识创新,成为软件人才了,这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中,课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看,实验环节介入越早,实验安排越多,教学效果也越好。而部分采用边教学边实验,教学与实验融为一体的教学方式,其实现的教学效果更是明显。因此,改变现有的以教为主的教学模式,从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法,已经成为计算机软件教学题中之义,不断创新教学方式,才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体,教学活动要以学生为中心而展开”,这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看,一方面由于计算机软件课程是基础课程,学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感,求知欲也相对比较强烈。同时,由于是刚进校门的低年级学生,对大学环境还不是特别了解,仍然具备认真学习的态度,因此,好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加,社会就业压力明显,学生普遍有学习好专业课,实现良好就业的外在动力。因此,可以说,学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识,是进行程序设计所必须具备的基础知识,而低年级学生在这方面基本没有知识储备,对其学习方法也并不适应,而原有的知识结构又很难同化现有课程知识,导致难以自学和分析、解决问题,引发学生学习的挫败感,一旦处理不得当,就会使学生学习提不起兴趣,缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动,更有甚者还会使学生抵触学习,削减学生本身己经调动起来的积极性,影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]:学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下,大脑皮层最容易形成兴奋中心,思维也最活跃,此时的实践能力最强。因此,如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言,如何使理论变得通俗易懂,接近生活,易于学生理解,这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看,在授课过程中,教师通过深入浅出地讲解,设置理论问题情境,解答学生在实验中产生的疑问,肯定和鼓励学生的想法等方式,都能比较充分地调动学生的积极性和主动性,使学生更加容易融入教学环节中,也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想,经常正面地肯定,能使学生更加信任自己,更加愿意去创新,从而与学生实现良好互动。 同时,在课后对学生进行必要的关心,用人格魅力引导学生参与教学,也不失为一种好的方式。比如,通过课后深入学生,与学生建立亦师亦友的关系,与学生打成一片,学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程,实现良好的教学效果;而相反,教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明,计算机软件基础的教学,引入实验教学环节越早,教学的效果往往越好。因此,计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破,尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的核心课程,其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论,教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作,从而具备初步的软件编程能力。同时,从目前的教学安排来看,该课程安排了一定数量的常规上机实验练习,以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题,突出表现在: 一是学生上机练习的题目规模较小; 二是上机内容以章节为主,有的章节有上机内容,有的没有,导致上机实验没有连贯性和系统性; 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看,培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点,这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看,主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质,而并没有与电子信息类专业特点充分结合,其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握,而对信源编码等通信软件知识知之甚少,影响课程设计的整体进度。由此可见,目前安排的实验课程其作用甚微,难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学,利于学生在操作中学习,达到学以致用的目的 从现有的教学来看,学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于:课程理论知识比较枯燥难懂,上机操作能力不足,导致学生学习兴趣降低,影响了教学效果。比如说在C语言教学中,C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课,对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用,因此,提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是,这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容,而这部分内容恰恰又相对比较枯燥,学生难以提起学习兴趣,而这部分内容通常是安排三周学完,对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时,部分学生已经远远落后于教师的进度,导致没有继续学习下去的动力,有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2],部分教授在教授这门课程时,调整了讲课顺序,提前给学生讲授程序设计的内容,安排学生提前实验,让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序,而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受,再学习其他理论时,往往能将这些理论与实验知识结合,加深对运算符和表达式等理论的理解,也提高了学习C语言的兴趣,作用都相当明显。 由此可见,针对计算机软件基础课程的内容特点,尽早安排学生上机实验,让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣,对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样,孔子时代就已经讲究因材施教,实验教学中也必须根据学生的实际情况,适当地分层次安排实验教学内容,建立多层次实验教学内容体系,从而更好地提升学生的学习兴趣,激发学生潜能,实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排,目的是验证和巩固课堂知识,针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用,主要在于求精。 首先要精选实验内容,针对每个知识点,都要精推细敲,并在每个实验内容中设置开放性思考题,要求学生认真思考做答,不求数量,但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案,要进行深入的讲解分析,肯定学生做得好的地方,指出其不足,并指导如何修改完善,务求每个实验内容都讲透,并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后,引导学生运用发散性思维进行解题,提升学生对知识点的认识水平,如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握,也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充,是学生对课堂知识的具体运用,旨在培养学生应用知识的能力,针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力,具体方法是由教师选择合适的项目,让学生自愿分组,在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中,项目的选择非常重要,其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容,也要贴近实际,是实际生活中有应用价值的项目,还要便于学生理解完成项目的方法,能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段,教师重在引导学生开展项目,指导学生解决项目实施中碰到的难题,检查学生项目实施情况,及时纠正项目的方向性、原则性错误,并引导学生及时进行反思总结,便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段,学生的实验成果,不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现,还要在一定的范围内进行实际测试,便于学生将理论知识与实际挂钩,也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别,更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强,对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生,可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容,主要是激发学生的创新思维和创新能力,所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中,由学生自行选择实验项目,设计实验方案和实验步骤,学校提供相应的实验环境和其他保障措施,教师则对学生选择的实验项目进行把关指导,确保项目具有创新性。在这个实验中,整个过程都由学生独立完成,学生要自行解决实验中遇到的各种问题,总结各种错误出现的原因和避免出错的方法,并在实验结束后,自行检验实验结果的应用价值,从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果,培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式,方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样,并优化实验教学载体,为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前,绝大部分学校已经建立自有的校园网,一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备,如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息,为学生开展实验提供了极大的便利;另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中,学生可以回答教师指定的问题,并完成打分,并可对回答问题的正确与否进行分析,纠正错误答案,进一步消化知识。同时,有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统,学生可以通过系统进行应用程序学习,循序渐进地学习和掌握知识,有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作,在企业相应建立学生实践基地,让学生参与企业的实际设计,以干代学,从而进一步提升学生对计算机知识的认识,也进一步了解软件产业对软件人才的要求,适应软件产业的环境,从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程,其实验教学要适时推进,这是增强课程教学效果的需要,也是提升学生素质的需要。在实验教学中,教师角色的转换,学生主体地位的重申,社会单位作用的发挥,都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下,要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用,充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用,就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动,才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题,提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容,是学生在本专业学习和研究中,开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构,而是网状的空间结构,即包括:学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求,如何使学生的专业知识与计算机技术结合,如何使学生在已有的操作使用能力基础上,提高应用开发能力,培养研究创新能力,《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同,故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF,个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构,涉及到相当多的指针操作,所以学过C语言的学生基础相对较好,教学中容易理解教学内容。而学VB,VF的学生对指针没有任何概念,对教学内容的理解相当困难,更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情,然而随着课程难度的逐渐加大,编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩,主要反映在大型程序设计作业完成情况上,分工不均衡,出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多,主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限,笔者所在学校安排了58学时(理论28学时、实验28学时、考试2学时),教学的时间非常有限,要在这么短的时间内学好所有的内容,对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”,这种教学手段可以充分展示教师的教学思路,展示教师的个人教学魅力,同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”,而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如:链表的概念,几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如,在讲授应用结构体处理数据时,我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题,在课堂上,采用板书方式分步介绍了如何定义结构体,如何建立输入功能子函数,如何建立输出功能子函数,要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业,要求使用链表处理信息,程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后,但如果提供了完善的网络环境,学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件,就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书,播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路,减少了完成笔记的时间,提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心,以教学目标为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种。其显著表现是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标,而这个目标又包含着几个小目标,每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平,在此水平上,学生还不能独立完成学习目标,但经过启发、帮助和努力,就能完成目标。例如,在讲述“排序”时,首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法,而且学生已熟练掌握。在这基础上,就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序,也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中,冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平,学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态,还不能独立完成的教学目标,是学生的潜在发展水平,在教师帮助下,通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中,许多老师比较注重概念、语法的讲解,却忽略对能力的培养,这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中,在介绍完基本概念和语法知识后,可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力,使学生如何设计该类软件有一个基本思路,知道如何去思考问题,如何去解决问题,方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒,也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程,单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式,任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出,在平时上机实验中就分阶段进行考核,可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如,可以给出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习,使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新,就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲,给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的,同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题,提出了改进的方法实践证明,该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力,是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要:近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色,加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令,算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的,通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题,提高处理效率和速度。 关键词:计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显,计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广,因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 (一)算法的两要素 算法包括两要素,一部分指的是对信息的操作处理,这部分对信息的操作处理包括四种处理方式,分别为逻辑符合,数学计算,信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作,它引导指令进行有序的进行。 (二)算法的特征 算法是有限指令的整体,这些指令表明了处理问题的步骤,针对相应的问题,算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理,并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令,同时各项指令都 应该明确,不能多层含义,同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的,超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求,同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 (三)算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法,一般翻译法包括一般性文字,C语言,程序图,PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 (四)常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域,然后通过一些手段检验该区域的每种结果,直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的,同时也存在着一些不能满足算法要求的,这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果,那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单,容易接受的优点,但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长,枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤: 1.1通过对问题的思考,预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法,对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的,得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙,生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式,这样就会形成问题由难至简的循环,从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法,通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手,把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言,通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离,让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 (一)正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译,只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流,让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 (二)可读性 算法一定要具有可读性的原则,只有可读性才能让人对算法一目了然,如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 (三)稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持,试问如果计算机在运行的时候总会出现错误,给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要,同时对于计算机的规范使用也至关重要。 (四)高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此,好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 (一)运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长,算法运行的载体依然是计算机,因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果,这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上,耗损程度作为评价算法的好坏标准。 (二)内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关,并不会随着算法的变化而变化,在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的,好的算法可以占据比较小的内存,相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业,计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础,通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况,并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述,计算机软件基础数据结构之算法的设计要求,以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要:计算机软件的基础数据结构,主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理,通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令,指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析,可以使计算机处理比较复杂的难题,提高了效率,本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词:计算机软件;基础数据结构;算法分析;复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分:信息的处理操作和信息处理方式的操作结构,对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比,操作结构可以指引指令有序进行,通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法,有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题,算法能够对各种定值指令进行预算处理,通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为:指令的数量必须有限;指令不能超出计算机的能力范围;被处理的对象不受指令影响,对象数量不影响指令,必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行,主要包括程序图、C语言、PAD图,一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法,其他方法描述算法是大致内容并进行作图,更加直观的表达,便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计,然后利用一些方法手段检查各个结果,直到所有结果都符合。在验证过程中,验证对象如果满足算法要求,这个验证对象就是最终计算机传递的结果,如果没有达到要求的对象,那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法,可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子,通过循环这个步骤,达到由繁化简并最终得出答案的目的,该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法,都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样,是计算机和人类沟通时的语言,通过算法,人们不仅可以跟计算机进行交流,还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则,算法的设计要求主要包括以下几点: 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行,从而保证人和计算机正确的交流,保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现,从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性,是指算法总体思路容易让人理解,是想一下,一个非常混乱的算法,即使再聪明的人也很难明白算法原理的,更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的,如果工作状态不稳定,那么就会很容易出现难懂奇怪的问题,算法如果不够稳定,计算机在正常运行的时候,也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码,就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏,算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案,计算机内部的工作原理可以决定这些因素,其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间,设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的,这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗: 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的,这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体,计算机的运行速度跟许多因素有关,例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此,同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说,计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准,而是判断算法运行时间损耗的一项指标,能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法,会暂时占用相关的空间,被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗,内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的,不会因算法变化而变化;算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的,不同的算法需要不同的内存,因此,比较好的算法需要的内存也比较少,这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要:针对计算机软件技术基础课程的内容与特点,探讨了传统教学中存在的不足,提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效,对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 (1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 (2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。 (3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 (1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。 (2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 (3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试, 2 课程教学改革 (1)教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。 (2)采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。 (3)注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的,针对课程教学现状,分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 (一)现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。 (二)对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要:针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题,在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上,结合多年的教学实践,提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性,实现单机运行功能和网络化功能,顺应了电子教案的网络化发展趋势,克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词:计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案,是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(如磁盘、磁带、光盘等) 中的一种形态。同其他的电子出版物一样,在观看阅读时必须事先输人计算机主机中,由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型:PPT 教案和 WORD 教案,调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比,电子教案不仅仅是形式上的变化,而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一,主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识,强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示,充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的,用户根本看不到动态演示过程,也没法对内容进行修改,所以根本就谈不上软件的复用,网络共享也困难。目前少数一些用Authorware,Director,Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案,由于在打包或时把教学内容和程序放在一起,一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展,基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览,这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时,PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发,而 PPT 的交互设计能力不强,限制了教案的二次开发能力,使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束,很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分,一个是电子教案的编辑器部分,另一个是电子教案的内容前台展示部分(播放器功能)。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了,逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序,它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成,电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容,打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分,电子教案逻辑的设计,具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存;逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排,使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求;页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材,如图片、文本、音频、视频等;页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改,对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计,同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示,供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似,保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏,方便教师上课时的导航操作,每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起,播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理,如果用户对已打开电子教案做了修改,但是未保存,会提示用户先保存,然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一,内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构,不仅结构清晰,而且操作方便,符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置,在节点上单击右键会弹出右键菜单,包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中,不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署,带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持,提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准,给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止,称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期,每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究;开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码;运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时,要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始,这是必不可少的一步,在制定计划时,要准确地弄清软件项目最终要解决的问题,并考虑相应的对策,宁愿花一些时间充分作好计划,也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划:它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步,它应决定所开发软件的总目标,其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围,描述所开发软件与外界接口的关系;其次是确定所需硬件和软件的支持,对开发的进度和成本作初步估计;第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系;最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作,对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要,估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等;经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品;社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题,这样的软件产品投入运行后,对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析:需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求,它具有三大特点:准确性和一致性;清晰性和没有二义性;直观、易读和易于修改。比如,你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题;测试案例中应该输入什么数据等等,为了清楚地知道这些需求,你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤:1、通过对现实环境的调查研究,获得当前系统的具体模型;2、去掉具体模型中的非本质因素,抽象于当前系统的逻辑模型;3、分析当前系统与目标的差别,建立目标系统的逻辑模型;4、对目标系统进行完善和补充,并写出完整的需求说明;5、对需求说明进行复审,直到确认文档齐全,并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计:主要分成两步即概要设计(总体设计或结构设计)和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题,如何把被开发软件系统划分成若干模块,并决定模块的接口,模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后,需要进行必要的阶段评审,其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块,该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码:系统编码即编程序是软件开发的最终目标,是产生能在计算机执行的程序,其目的是使用选定的程序设计语言,把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上,软件=程序+文档。编码的目的是产生程序,其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序,写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格,有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试:包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位,不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大,而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误,不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段,每一个人的思维不可能绝对周密,而不可能不出现差错,更不用说,在大中型软件开发项目中,系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系,因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程,又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的,为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备,也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述,发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试(模块测试)、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统(包括软件与硬件)的测试,可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道,什么时候算是完成了,这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务,也是保证软件可靠性最主要的手段,测试的目的是发现程序的错误,而不是证明程序没有错误,软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试,包括静态分析与动态测试。 六、软件维护:当软件产品交付使用后,就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护,才能使它正常工作,还使它扩充功能、提高性能,为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容:改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中,维护工作是不可避免的,按照不同的目标,维护活动可以分为四类:1、以加强软件功能为目标的完善性维护;2、纠正软件遗留错误的纠错性维护;3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护;4、以及为改进软件的可维护性,减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性,主要决定开发时期的活动,用软件工程的方法来开发软件,编制齐全的文档,严格进行软件测试和阶段复审,是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理,尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制,避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性,消除因修改不当给拥护带来的不良影响,要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时,开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段,以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同,它是无形的,既没有重量,也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品,如何组织生产和研制,却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要:该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践,为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验,使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词:计算机软件技术;基础课程;教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展,形成了鲜明的特色,为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展,在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求,本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践,团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为核心的教学小组,并结合学科发展方向,建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵,适应国家现代化建设对人才的需求,通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 (一)树立先进教学理念,优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径,知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念,针对社会发展需求,结合各专业特点,分别制定教学计划,将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 (二)采用灵活教学方法和手段,提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中,归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中,充分发挥教授、博士的作用:教授、博士全部承担课程的主讲工作,定期研讨本课程的新技术及发展动向;由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动;将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐,面向市场需求、结合各类专业特点,制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案,加大基础实验的课时数,着力培养实际动手能力。 (三)强化课程设计,提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程,我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来,课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题,35%来自企事业单位横向课题,有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 (一)依托优势资源,强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所,建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养,设立了综合性课程设计体系,并对某些专项内容单独设课,突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 (二)结合学生兴趣,建立个性化的培养方案 利用国家级实验教学示范中心的先进软硬件平台,开设设计性、创新性的综合实验,并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会,而且也通过教师的言传身教,掌握科研的基本实验技能,为后续实践活动奠定基础;通过本科生参与团队成员承担的科研项目,使学生一开始就处在一个较高的起点,能够涉猎学科前沿。 (三)完善实验教学管理制度,保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设,确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想,建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室,先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入,补充和更新了一大批实验设备,使实验条件得到较大的改观,能满足教学科研的需要。同时,团队通过校企联合,建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行,保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助,提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求,系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成,系统的设计思想确定为:以知识点为中心组织教学子系统;利用动画技术设计演示子系统;建立交互式的考核子系统;建立答疑教室,为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚,极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点,坚持理论与实践并重,一方面,注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面,注重运用现代信息技术,精心制作了多媒体课件,采用多媒体手段进行教学,同时利用现代信息技术,实现了网络化教学,方便了师生之间的教学互动,有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平,并被评为国家级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展,各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前,电子计算机的覆盖面非常广泛,这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此,本文首先分析了计算机软件工程的具体情况,其次,提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法,最后,就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今,已经步入信息化时代。在此背景下,现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中,计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员,为了更接近理想发展目标,有必要提升其现代化水平。因此,了解计算机软件工程现代化技术发展现状,并提出合理性的改进意见,是非常必要的。只有这样,才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程,具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间,他们需要在软件工程的方法指导下,利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来,其也得到了一定的发展。分析其发展现状,不难发现,计算机软件工程技术与其他先进技术相比,存在明显的共通性。因此,计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展,分析其存在的不足之处,有利于实践过程中调整或者改正。具体而言,在软件工程化开发过程中,会产生较多问题,例如,最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外,关于软件工程的管理也不是一件容易的事情,其涉及的环节较多,内容较为繁杂,给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本,限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面: (1)缺少自身的自主研发手段; (2)缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展,因此,在计算机软件的自主创新技术上,相关企业应注重保护自主产权。在此过程中,要通过优化投资结构,创建出属于自主研发的创新技术,进而推出相应的技术与产品。除此以外,为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距,有必要密切关注国外的发展状况。同时,保护知识产权是一项重要工作,企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识,明确科学、合理的知识产权保护举措,以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标,应做好以下几点, (1)针对知识产权方面的知识,应大力宣传。 (2)针对相关知识产权方面的法律法规,应积极完善。 (3)将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手,调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来,取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平,很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面,我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴,但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性,才是创造优质产品的根本。通过技术创新,促进行业整体平稳发展,是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段,我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才,提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础,进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展,对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分,现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视,得到更多的扶持。为此,政府部门,应该做好以下几项工作: (1)通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 (2)由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金,为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 (3)政府还应该通过引导和开发,促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看,以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来,以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化,才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此,在软件工程技术开发中,也可以增强自动化的作用。因此,加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外,分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向,可以明显看出,其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多,全面推动技术的开发是必然的选择,如此一来,增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中,涉及的信息数据越来越多,需要存贮的内容也随之扩大,因此,在未来,计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则,将难以快速的进行信息处理。同时,与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述,为推动现代化社会发展,关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下,促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的,提升自主研究技术水平,为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展,需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品,都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外,企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要:针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题,结合专业特色,着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践,收到了良好的效果。 关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发;基础架构原理;研究 1 引言 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要:计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词:计算机软件;安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天,计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域,并且随着科技的日新月异,电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转,人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行,因而,计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则,其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患,同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此,计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见,计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会,计算机的使用在不同领域越来越广泛,而且越来越具有依赖性,因而,计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求,主要表现在以下几方面::第一,软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后,用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响,甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等;第二,计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下,用户的私密信息随之就不可避免地被泄露,自然,用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此,在不同计算机软件开发过程中,软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其进行安全修复,从而达到提高安全性,降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中,计算机软件开发人员采用安全检测技术,采取科学的手段,对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复,软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过,这类检测只是停留在技术的层面问题;而真正的技术检测,则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等核心内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程,不仅对检测的软件有着科学严格的要求,同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先,由于计算机软件程序具有复杂性的特点,要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题,采用简单的检测方法是不能被排除的,所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后,再根据实际情况选择适当的检测方法,制定出科学合理的检测方案,对计算机软件安全进行实质性检测,不仅如此,开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次,因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点,需要多类人员共同参与对计算机软件的检测,才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性,这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过,在软件安全检测过程中,必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与,同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更多的安全风险,满足软件使用的安全要求。 最后,对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来,需要通过以下做法具体执行:首先,要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究,并且最后要进行汇总,在此基础上再进行分析、归纳、总结,寻找出普遍通用的检测规律。之后,再根据检测的具体要求,对比、筛选合适的方法予以检测。但是,再进行检测之前,为了确保检测程序的顺利推行,事先必须制定出切实可行的检测方案,并将检测过程的方案制定的形象化、具体化,以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后,还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是,在这个过程中,一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后,作为对软件进行运行和结构的安全测试,再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地做出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测,漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用,计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改,因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。今天,由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用,这种软件的检测技术更加适用于商务性,随着普及率的越来越高,对保证商业机密的安全,必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来,计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征,事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,对计算机进行安全静态检测,这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是:开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后,再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对,如果待测的计算机软件安全性能良好,其对比数据就会高度一致。近年来,由于这项技术日臻成熟,并且简洁易行,越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中,从而推动了这项技术得到更为充分的发展,并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来,随着计算机检测软件越来越多样化,检测技术要求的不断提升,对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测,以确保效果的精准化、全面化。鉴于此,实践中,我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法,也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下,动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱,采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势,扬长避短,强强联合,确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角,极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新,这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中,并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术,Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点,在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来,基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞,而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复,为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色,基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中,并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述, 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活,计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术,势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时,计算机技术越先进,势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进,在科技日新月异的今天,相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面,也必将取得更多成果,以更好地服务于计算机技术,更好地造福于人类。
地质雷达论文:地下管线探测中地质雷达的应用分析 【摘要】随着城市现代化的发展,地下管线的密集度越来越大,在大量的城市地下施工过程中,地下管线的保护越来越显得重要,掌握施工地段地下管线的敷设又是确保地下管线和施工安全的前提,该文简要介绍了地质雷达的基本原理和数据处理方法,并结合工程实例,分析了地质雷达在探测地下管线分布中的作用。 【关键词】地质雷达;探测;地下管线 近年来,随着城市现代化的发展,地下管线的密集度越来越大,在大量的城市地下施工过程中,它们的安全直接关系到经济建设、市民生活,同时,也影响到施工人员的人身安全。因此,如何在施工时,避免破坏这些地下管线就变得越来越重要。地质雷达作为一种高分辨探测技术,能够探明施工区段地下管线、线路的敷设情况,避免由于不明地下管线的分布而造成施工时挖断管线带来的损失,确保施工安全,近年来得到了普遍的应用。 1. 地质雷达探测原理 (1)地质雷达(GPR)的原理概括地说,它是通过对电磁波在地下介质中传播规律的研究与波场特点的分析,查明介质结构、属性、几何形态及其空间分布特征。地质雷达由地面上的发射天线 T 将高频电磁波(主频为106~109Hz)以宽频带短脉冲形式送入地下,经地下目标体或不同电磁性质的介质分界面反射后返回地面,为另一接收天线 R 所接收,而其余电磁能量则穿过界面继续向下传播,在更深的界面上继续反射和折射,直至电磁能量被地下介质全部吸收。 (2)地质雷达发射天线在介质表面向其内部发射频率为数百兆赫兹的高频电磁波,当电磁波遇到不同界面时会发生反射及透射,反射波返回介质表面,又被接收天线所接收(所用的天线为收发合一的屏蔽天线)。此时,雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程旅时t,当电磁波在介质内传播的速度V已知时,可由D=Vot/2式求出反射面的深度即目标体的深度。 (3)由此可知,电磁波的反射系数取决于界面两边媒质的相对介电常数的差异,差异越大,反射系数也越大。 2. 仪器设备 本次检测使用的是美国劳雷公司生产的(GSSI) SIR-3000地质雷达,该地质雷达由发射、接收和控制三部分组成。发射部分由脉冲发生电路和发射天线构成,产生并发电磁脉冲;接收部分由接收天线、高频放大电路和采样电路构成,接收的高频信号被放大后,采样电路变换为低频信号,送到信号处理电路;控制部分是由产生整体装置同步信号的基准同步信号发生器、控制采样电路的采样控制器、处理接收信号的信号处理电路、以及显示处理信号的输出显示部分组成的。采样数据经一定处理后,由输出显示设备输出探测结果。 3. 工程实例一 3.1工程概况。 本工程位于某市居民住宅区内,根据现场调研及资料的情况来看,目前两侧多为已拆迁后的居民住房,在原道路两侧已用砖墙围档;在群众路和交通路地下通道范围内均有一组军用光缆和电信长途通信光缆未拆迁。另外在本工程施工范围内地下管线错综复杂,有上水管、煤气管、电话电线、污水管、雨水管、电力电缆、照明、信号和有线电视等九大类地下管线,部分线路分布在施工开挖区内,施工期间必须切实做好管线的处理方案,确保各类管线的安全和正常使用,才能避免窝工,提高效率其工作顺利与否,直接影响到工程的施工进度。因此,探明施工区地下管线、线路的敷设情况是确保施工安全的重要前提。 3.2探测情况概述。 根据道路平面布置和管线埋深情况,分别在道路两侧的中心线上布置了两条主测线,在两侧人行道及原居民区部分别布置了20条测线。探测天线采用了100MHz、400 MHz 两种天线。其中在两条主测线上采用了 100 MHz 天线进行探测,时窗设置为200ns,探测深度为7m左右。在两侧人行道及原居民区布置采用 400 MHz 天线进行探测,时窗设置为50ns,探测深度为2m左右。根据地质情况,介电常数均采用经验值15。 3.3数据处理。 应用地质雷达方法在采集地下目标体的有效反射信息时,还会接收到各种规则的或随机的干扰信息,地质雷达数据处理的目的,就是为了压制这些干扰波,最大限度地突出有效波,以便提高雷达记录的信噪比和分辨率,提供和显示记录中包含的与地下目标体的位置、形态、结构和属性等有关的信息,为地质雷达资料解释服务,地质雷达数据资料处理流程图详见图2。 3.4资料分析。 根据地质雷达波的探测原理,当两个介质的介电常数相差较大时,雷达波会发生明显的反射、绕射等现象。选取2组典型的地质雷达波图形,当雷达波扫描至地下管线时,雷达波会产生明显的绕射现象。我们可以清楚地看出地质雷达波的反射现象,弧形的大小反映了反射物体的大小,由于地下管线较小,雷达波上呈小弧形反射,下水道呈弧形较大的空洞式反射。通过对时间及速度参数的计算更准确的得出管线的实际位置。这与施工单位提供的城市地下管道布置图相吻合。 4. 工程实例二 某市区地下管线补测工程中燃气管线大多数都为塑料管线,少数给水管线为塑料管线,所以在收集资料后,我们确定以探地雷达探测为主要手段进行探测。 4.1平行管线异常的判别。 (1)城市地下管线探测中,平行埋设的地下管线在实际探测中经常遇到。探地雷达采用剖面法探测,目标管线的异常只能通过对单个剖面的分析解释来确定。由于管线密集埋设,剖面记录除显示目标管线异常外,含有许多非目标管线异常及浅部不均匀干扰异常,有些异常形态和规模几乎与目标管线一样,且相互叠加,无法准确判别哪个目标管线异常,因此,探测解释前现场了解目标管线的大致位置和埋深及剖面记录范围内可能存在的其它管线的规格、材质、位置、埋深等情况,有助于排除非目标管线异常,准确判定目标管线异常。 (2)根据给水砼管探测记录剖面,图像显示在水平位置为0.89m、1.25m和2.22m有3处异常,埋深分别为0.73m、1.57m、0.83m。由已探测管线及现场调查分析可知,第1个异常和第3个异常为电信,中间异常即为目标管线给水。 4.2不均匀介质干扰异常解释。 城市道路路基及管道上覆回填土层中通常夹杂着许多块石、砖头等建筑垃圾,这些孤立的块石砖头与周围土质在电性特征上存在一定差异,在雷达剖面上形成复杂干扰异常,影响目标管线异常的识别。在外业探测过程中,可在测点附近改变测线位置多次施测比较;在异常解释时,应充分了解目标管线规格、材质、埋设情况及其反射波的异常形态、规模及波形特征,结合管道的连续性、干扰的随机性的特点,从众多干扰中,识别出连续出现、波形特征稳定的目标管线反射异常。在干扰严重路段可采用钎探或开挖验证。由于管线规格较干扰体大,因此异常形态规模也较干扰异常大,图2在1.8米埋深0.8米处有不规则反射弧,经判断应为地层起伏引起的干扰,图3在1.5米至3米处地下有杂质干扰,导致给水管左半边反射弧完全被屏蔽掉了。 4.3地表建筑物干扰的判断。 城市地下管线一般敷设在人行道至第一排建筑物前,雷达探测地下管道时,雷达波除了下地下传播外,还有部分雷达波传向空中,地下管线的雷达反射波与建筑物的雷达反射波同时被雷达接收机收到,异常都反映在雷达剖面图上,因此在判读雷达图像时首先要排除建筑物的干扰。建筑物干扰异常一般为强烈的斜线,长度较长,范围较大。 4.4排水管沟探地雷达异常判别。 (1)由于排水方沟顶部是平面的,探地雷达探测断面的雷达图像不会显示出与圆形管道相似的曲线形状,判断其平面位置和埋深难度较大。正确分析管沟雷达图像的突破口在于找准方沟的两个顶端沟边上,雷达图像上若有两个相似的、相互对称的坡度异常,且两异常之间距离与管沟宽度一致,即可确认两沟顶边的位置。管沟位于马路车行道下,规格为4000mm×2500mm,顶盖板为0.2m厚预制水泥板。探地雷达剖面图的上层异常,为正向连续同向轴板状体异常,正向同向轴对应内部空间顶界面,按波速v=0.09m/ns界面到地面厚度为1.2m,方沟宽度为4000mm。 (2)以上几种情况是我们在使用探地雷达探测管线常碰到的现象,为尽量避免这些情况给我们的探测带来错误,我们就需要在不同的地方多做些雷达断面,以及在情况允许的条件下适当开挖验证。 5. 结论 通过采用地质雷达对地下管线的探测,现场地下管线位置的记录得到了准确的反映,然而,更深入一步,如从中分析求证出管线的粗细、材质,以及其中的充填物和其他信息,则需要进行从施工参数的选取到后期数据的处理和解释等一系列的细微工作。由于地质雷达在应用过程中效率高、无损伤并能实时展示地下图像,适合在城市各种场合使用,因此,随着人们对地质雷达进一步研究,它必将成为城市管线探测的最有效工具。 地质雷达论文:隧道衬砌质量地质雷达检测正演模拟 摘要: 地质雷达是一种快速、无损、高效的隧道衬砌质量检测方法,利用正演模拟软件对隧道衬砌厚度、是否存在脱空区以及钢筋网、钢拱架进行了地质雷达检测正演模拟,总结出了其地质雷达检测响应规律,为在实际工程中的应用提供了判别依据。 关键词: 隧道衬砌质量;地质雷达检测;正演模拟;响应规律 0 引言 目前我国已经成为世界上建设隧道工程最多、发展最快的国家,高速公路的修建在未来一段时间内仍是我国交通建设的重点。在隧道建设中,需要采用一定的方法手段对隧道衬砌质量进行检测,使隧道工程的施工质量符合设计要求,确保隧道运营安全[1]。 隧道衬砌质量检测方法可以分为有损检测和无损检测两种,有损检测方法一般是采用钻孔的方法检测衬砌厚度和是否存在脱空区,这种方法比较直观,但是会对隧道衬砌造成损伤,检测速度缓慢,而且只能少量抽样检测,无法反应隧道衬砌的整体质量情况;近年来人们开始将无损检测技术用于衬砌质量检测中,主要是利用声、光、电、磁等方法,对隧道衬砌的强度、密实度、均匀度和是否存在缺陷等进行检测。与有损检测方法相比,无损检测方法具有操作简单、费用低、不破坏衬砌结构等优点,其中地质雷达(ground penetrating radar,简称GPR)是一种快速、无损、高效的检测方法,在工程领域得到了广泛的应用研究[2-4]。 探地雷达通过发射天线发射高频电磁波,通过接收天线接收反射回的电磁波,电磁波在介质中传播时遇到电性差异分界面时会发生反射,地质雷达就是根据接收到电磁波的波形、振幅和频率等特征来推断介质的空间位置和形态。本文利用正演模拟软件对隧道衬砌厚度、是否存在脱空区以及钢筋网、钢拱架进行地质雷达检测正演模拟[5],研究其地质雷达检测响应规律,为在实际工程中的应用提供判别依据。 1 隧道衬砌常见质量缺陷 在隧道修建过程中,由于地质条件复杂、施工环境恶劣、施工工艺不规范等原因,隧道衬砌很容易发生质量缺陷。①隧道施工时欠挖或者模板支撑不合理都会造成隧道衬砌厚度不足,会导致隧道产生较大的变形,影响衬砌结构安全甚至会导致隧道发生坍塌、断裂等严重后果;隧道施工时超挖部分未全部回填密实或者模板支撑不稳固导致模板下沉量过大,会导致衬砌发生脱空,严重影响衬砌强度;②施工单位可能偷工减料,在衬砌中使用的钢筋网、钢拱架用量不足,导致衬砌强度不符合设计标准。如果这些缺陷不能被及时检查出来并加以治理,必然会留下隐患,严重影响隧道的运营安全。 2 地质雷达检测正演模拟算例 2.1 衬砌厚度检测 衬砌厚度检测模型如图1所示,模型x轴方向长2.0m,z轴方向深1.0m,网格划分为200×100个,雷达天线主频400MHz,从左到右探测扫描。模型中灰色区域为混凝土衬砌,相对介电常数为9,电导率为1×10-3S/m;黄色区域为围岩,相对介电常数为6,电导率为1×10-3S/m;右侧黑色区域为脱空区,内部充满空气,相对介电常数为1,电导率为0S/m。 衬砌厚度检测模型FDTD正演结果如图2所示,根据电磁波反射信号同相轴可以确定围岩分界面位置,进而对衬砌厚度进行检测,图中位置1处衬砌厚度明显不足,推断为围岩欠挖区;图中位置2处出现抛物线状强反射信号,且位于围岩分界面附近,推断为衬砌超挖回填不密实的脱空区。 2.2 钢筋网、钢拱架检测 钢筋网、钢拱架检测模型如图3所示,模型x轴方向长1.0m,z轴方向深0.5m,网格划分为200×100个,雷达天线主频400MHz,从左到右探测扫描。模型中灰色区域为混凝土衬砌,相对介电常数为9,电导率为1×10-3S/m;中间红色点状物体为钢筋网,左右“工”字形物体为钢拱架,钢的相对介电常数为300,电导率为1×108S/m。 钢筋网、钢拱架检测模型FDTD正演结果如图4所示,位置1处钢筋的电磁波反射信号呈现为规则的抛物线状信号,钢筋网的地质雷达响应特征表现为抛物线阵列,且抛物线间距相近;位置2处钢拱架的电磁波反射信号强于钢筋网,表现为顶部扁平的抛物线状反射信号。 3 结语 地质雷达是一种快速、无损、高效的隧道衬砌质量检测方法,本文利用正演模拟软件对隧道衬砌厚度、是否存在脱空区以及钢筋网、钢拱架进行了地质雷达检测正演模拟,总结出了相应的地质雷达检测响应规律如下:①根据电磁波反射信号同相轴可以确定围岩分界面位置,进而对衬砌厚度进行检测,衬砌脱空区位于围岩分界面附近,且表现为强反射抛物线。②钢筋的电磁波反射信号呈现为规则的抛物线状信号,钢筋网的地质雷达响应特征表现为抛物线阵列,且抛物线间距相近;钢拱架的电磁波反射信号强于钢筋网,表现为顶部扁平的抛物线状反射信号。以上总结的地质雷达检测响应规律为隧道衬砌质量地质雷达检测在实际工程中的应用提供了判别依据。 地质雷达论文:地质雷达在武警部队地埋油罐监漏中的应用研究 【摘 要】近几十年来,国内外使用地质雷达探测土壤及地下水中的有机污染,已有很多成功的实例,应用效果良好,值得借鉴。针对武警部队部分加油站储油罐超期服役状态,随时都有可能发生渗漏危险的实际背景,此次实验选择了某型工作频段为1.9-2.5GHz的超宽带步进频雷达进行了探测实验。简述了实验场景、过程以及数据处理分析。雷达数据分析结果表明淡水及柴油在干砂土中发生泄露是可以检测出来,并可以进一步区分开来。这一研究成果证实了地质雷达监测部队加油站地埋油罐底部漏油的可行性。 【关键词】地质雷达 砂土 泄漏 介电常数 由于部队加油站都是以地埋油罐的方式进行油料的储存与收发,所以,随着使用时间的增加,锈蚀、腐蚀等因素的作用,对于油罐是否漏油很难从外观上直观看到,所以要通过一定的检测方法来实现监测的目的,现今大多数油库依然使用的通过罐内油位变化和感官检漏的方法[1,2]已经不能有效地实现油罐底部的实时监漏,传统方法[3-8]往往存在着发现微小渗漏困难、发现渗漏不及时等问题。虽然国内对于地质雷达的探索及应用正在展开,在“长江三角洲地区地下水污染综合研究”项目中,周迅[9,10]等对宜兴地区地下储油罐渗漏污染现状进行评价及在苏南地区加油站地下储油罐渗漏污染研究的过程中使用了地质雷达探测地下石油烃污染,应用效果较好;2008年,白兰[11]等对垃圾填埋场等污染场地使用地质雷达和高密度电阻率法进行探测,初步探索了地质雷达探测地下污染物的适用性。但是,不能很好的作为实时检测的手段,所以油罐底板的实时监漏技术一直是国内外关注的焦点和研究的重点。 1 实验原理 1.1实验背景 为了对油罐底部是否漏油进行实时检测,我们首先应该了解清楚地埋油罐的物理特性及其周围的环境。如图1.1所示。 从图1,我们可以看出罐体周围的环境是经过混凝土处理过的墙壁,底部及周围均由砂土垫衬填埋,所以直接监测油罐是否发生泄露不好实施,但是我们可以通过对砂土进行无损监测,通过判断砂土内介电常数是否发生变化而判断油罐是否发生泄露,这样我们就能够有效解决监测的问题,那么雷达是否能够有效监测砂土内介电常数发生变化呢,我们将通过实验进行研究分析。 1.2 探测原理 探地雷达是利用高频电磁波( 从十到上千MHz) 的反射来探测有电性差异的界面或目标体的一种物探技术。探地雷达探测时,通过发射天线向地下(或其它方向) 定向发射脉冲电磁波,脉冲电磁波能量就向地下(或其它方向) 定向辐射,当脉冲电磁波传播过程中遇到有电性差异的界面或目标体( 介电常数和电导率不同) ,就会发生反射和散射现象[12] ,雷达探测时电磁波传播示意见图1.2。 从图1.2 所示,反射界面的深度可以通过下面公式计算: 式中: 为电磁波在真空中的传播速度,m/s ;为介质的相对介电常数: 为界面的反射波双向传播时间。某一介质的相对介电常数,是把雷达在已知反射点上实际探测,用反射波双向走时时间 和深度来计算: 雷达波在介质中传播速度取决于介质的相对介电常数和电导率,通常工程勘探和检测中所遇到的介质都是以位移电流为主的低损耗介质,在这类介质中雷达波的反射系数和波速( )取决于相对介电常数 ,即: 1.3影响因素 一般而言,地质雷达探测法适用于金属、非水相液体和其它有机污染的探测。影响地质雷达的探测深度、分辨率以及精度的因素主要是环境的电导率,介电常数以及探测方法,包括探测所采用的频率,采样速度等[13,14]。一般的地质雷达都拥有多种频率的天线,低频可达到16 MHz,高频可达到2GHz[15]。 2实验实施 2.1 实验目的 利用雷达对水和油在砂土中的渗透过程进行探测,通过实验及数据处理分析判断出其变化规律与不同。 2.2 实验准备 为了实验顺利进行,在试验开始前应做好充分的实验器材准备、了解实验设备及系统工作的基本原理和明确实验所采取的基本方法。 2.2.1 实验器材 94.5cm×64.5cm×49cm塑料沙箱1个,沙土0.5立方米,地质雷达1台,1L淡水,1L柴油,卷尺1把,500ml点滴瓶及输液软管一套。 2.2.2雷达基本参数 此次实验采用某型超宽带步进频雷达,工作频段1.9-2.5GHz,频跳间隔4MHz,慢时间采样率5Hz,采用多普勒处理。多普勒处理是指对接收到的来自某一固定距离单元、一段时间内(对应于几个脉冲)的信号进行滤波或谱分析处理。静止目标会出现在零多普勒频率处,而运动目标会出现在谱的任何位置,这个位置取决于它们相对于雷达的径向速度[16]。 2.2.3 实验方法 (1)将砂土晾晒烘干,搅拌均匀后装入准备好的砂箱内,搅拌均匀,并使其表面平整; (2)将雷达架设并固定于砂箱上方,使其与水平面成45°夹角,固定实验液体瓶及输液管,防治液体流动过程中水管产生扰动,对实验造成干扰,致使误差增大。具体如图2.1所示: (3)实验设备架设完毕后,首先利用雷达对干燥砂箱采集背景数据,时常为8分钟,共计2400帧。 (4)首先进行注水实验,采集完背景信息后,让1L水以均匀的速度进行滴漏,共录制8分钟,共计2400帧;第二,将砂箱内湿砂按要求进行更换,柴油参照注水方法进行测试。 (5)对实验结果进行分析处理。 3实验分析 实验完毕,我们通过数据分析,探讨我们利用雷达检测渗漏的可行性。 3.1注水实验分析 如图3.1所示,每张图片中左侧为对背景对消、抑制零频杂波后的图像,本次采用参数为5帧/次。 我们通过左侧对消图像可以发现,水在不断注入过程中,在系统收敛稳定后,随着水在砂土里边渗透面积及空间不断扩大,这一过程的变化是能够被雷达检测到,并且能在图像上清晰看到,此时它的零频已经被滤除,只是运动目标的信息图像;图片的右侧为注水前采集的空背景数据图像,与注水图做一些对比。刚开始水流比较大,这种雷达探测图像反映较强,能够清楚的看到水在砂土里面的运动,如图3.1。 通过对注水实验的数据进行研究发现,当水从外界流入砂土中渗透时,这一过程是可以被雷达监测到的,这也为我们试图利用雷达对油罐底部水泄露监测的可行性提供了有效支撑。 3.2注油实验分析 刚才我们分析了注水在砂土中的渗透过程,现在我们分析一下注油在砂土中的渗透情况,如图3.2所示,背景对消图像参数不变,图像左侧为注水过程背景对消图像,右侧为注油前采集的空背景图像。通过图像我们可以看出,柴油由于自身的粘滞性比水要强,所以在软管中的流速要比水缓慢一些,在砂土中渗透也就比较缓慢一些,所以从每张图片中的左侧图像可以看出在柴油进入砂土后,渗透运动要比水弱一些,虽然弱,但是也能够被雷达采集到,这与实际是相符的。 通过对注油实验的分析,为我们利用雷达监测油罐底部漏油可行性提供了依据。 3.3比较分析 前面我们分别对注水及注油实验做了分析,为了进一步深入研究,我们对比分析一下注水及注油实验。如图3.3所示,每张图片中左侧为注水实验,右侧为注油实验,均为背景对消图像,为了实验条件的统一性,我们依旧采用参数为5帧/次,从图片中可以明显看出注水与注油的不同,在对注油实验分析的过程中,我们提到了一些它们的区别,从这些区别中我们也可以看出水和油在砂土中的渗透是不同的,是可以通过雷达监测并区分出来,这就为区分罐底是否单纯漏水监测提供了可能。 通过比较分析,我们可以直观的从数据图像上区分出水与油渗透的不同,这为我们研究雷达监测罐底漏油提供了很大的支持。 4结语 综上,通过实验及数据处理分析,我们基本达到了实验的预期目的,发现了水和油在干砂土渗透过程中可以被雷达适时的监测到,而且水跟油的雷达监测图像也有很明显的区别,为后期做好实时监测提供了很好的理论参考。这一研究成果证实了地质雷达监测部队加油站地埋油罐底部漏油的可行性。虽然有很多收获,但也存在很多不足,如:雷达探测信息图像中只能反映有无,并不能精确反映出其渗透面积及深度,对油或水不能做出定性及定量的研究;实际工作中数据量大,不能长时间的连续监控等。 地质雷达论文:地质雷达在隧道衬砌检测中的应用 1.前言 公路山区隧道的围岩和初期支护作为隧道的主要受力结构,二次混凝土衬砌则主要是起安全储备作用,因此初期支护背后有无脱空或背后空洞的位置形态以及二次衬砌混凝土的实际厚度对于隧道的安全和质量起着至关重要的作用。因此必须在施工过程中应及时对隧道施工质量进行检测,以清除质量隐患。地质雷达方法具有快速、连续、高效等优点,被广泛应用于各类隧道衬砌质量检测中。 2.地质雷达数据处理与分析 探测的雷达检测数据以脉冲反射波的波形形式记录,用波形或灰度显示探地雷达垂直剖面图。地质雷达数据分析包括两部分内容:数据处理和图像处理。 2.1地质雷达数据处理 地址雷达数据处理步骤一般分以下4个步骤: (1)消除随机噪声、压制干扰,改善背景: (2)自动时变增益或控制增益,以补偿介质吸收和抑制杂波; (3)滤波处理除去高频,突出目标体,降低背景噪声和余振影响; (4)通过对检测波形的时间剖面、波形及振幅的变化规律的对比分析,对隧道初支和二衬喷混凝土厚度、背后是否存在空洞及不密实等情况进行综合评判。 2.2地质雷达图像处理 地质雷达图像处理包括图像解释和识别异常,一方面基于探地雷达图像的判别结果,另一方面由工程实践成果获得。只有获得高质量的探地雷达图像,正确的判别异常,才能获得可靠、准确的探测解释结果,因此识别干扰波及目标体的探地雷达图像特征是进行探地雷达图像解释的核心内容。 探地雷达在接收有效信号的同时,也不可避免地接收到各种干扰信号,产生干扰信号的原因很多,干扰波一般都有特殊形状,在分析中要加以辨别和确认。 主要判定特征:①密实:衬砌信号幅值较弱,波形均匀,甚至没有界面反射信号;②不密实:衬砌界面反射信号强,信号为强反射信号,同相轴不连续,错断,一般区域化分布;⑧空洞:衬砌界面反射信号强,呈典型的孤立体相位特征,通常为规整或不规整的双曲线波形特征,三振相明显,在其下部仍有强反射界面信号,两组信号时程差较大;④脱空:衬砌界面反射信号强,呈带状长条形或三角形分布,三振相明显,通常有多次反射信号;⑤钢筋网:有规律的连续的小月牙形强反射信号,月牙波幅较窄;⑥钢拱架:单个的月牙形强反射信号,月牙波幅较宽;⑦钢格栅:连续的两个双曲线强反射信号。 2.2.1初期支护结构 雷达波经发射天线发射后,最先到达接收天线的雷达波为空气直达波,紧接着为表面直达波,再为喷混凝土和围岩胶结面的反射波。反射波能量与围岩和喷混凝土之间的物性差异有关,两者物性差异越大,反射波能量就越强,反之,其能量就越弱。在地质雷达图像中振幅较强、同相轴比较连续的波就是喷混凝土和围岩界面的反射信号,该界面上到表面就是喷混凝土厚度。当混凝土中存在钢筋时,将产生连续点状强反射信号;当混凝土中有钢拱时,将出现特别强的月牙形反射信号,每一信号表示有一钢拱。当喷混凝土背后回填不密实,混凝土与围岩之间有空隙时,由于空气与混凝土介电常数差别较大,电磁波在喷混凝土与空气之间将产生强反射信号,如图2所示。当空洞比较大时,围岩界面清晰可见,在地质雷达剖面图上主要表现为在喷混凝土层以下出现多次反射波,同相轴呈弧形,并与相邻道之间发生相位错位,且其能量明显增强,如图2所示。 2.2.2二次衬砌结构 二衬检测中重要的是判别初衬与二衬之间的界面反射波,由于反射波能量与二次衬砌和喷射混凝土的物理性质差异有关,两者物理性质差异越大,反射波能量越强,否则其能量越弱,边界不明显,如图3所示。 3.地质雷达对隧道衬砌质量的检测技术重点 3.1检测设备以及检测方法 检测设备:在检测的时候运用产自于瑞典的MRMAC地质雷达,接收天线运用单置式天线。 检测方法:通常在隧道的拱顶、两侧的拱腰以及底墙处各布置一条测线,观察的过程中如果发现存在信号异常,要对该处的测线进行加密检测。测线布置完成之后,在墙壁上每隔10m,用颜色鲜艳的标志做一个标记,然后使天线贴紧隧道的内侧墙壁,沿测线的方向进行测量,并对该过程中的数据进行及时准确的记录。 3.2判断依据 1)隧道衬砌质量的检测,其判断依据有以下几点:其一,当衬砌密实程度较好时,雷达的反射信号强度较弱,甚至会出现没有接收到反射信号的现象;其二,当衬砌密实程度较差时,雷达的反射信号强度较强,且出现不连续的弧形形状;其三,当衬砌存在空洞现象时,衬砌界面的雷达信号强度较强,在下部依然存在强度较强的反射信号,但是两组信号的接收时间差较大。 2)对钢筋存在位置的判断:其一,当雷达信号呈现分布较为分散的月牙形,且反射信号强度较强时,则说明此处存在钢架结构;其二,当雷达信号呈现分布较为连续的双曲线的形状,而且其反射信号强度较强时,则说明此处存在钢筋。 3.3地质雷达检测图像的分类 1)当隧道衬砌与围岩的紧密性相对较好,不存在空隙时,界面图像的清晰程度直接受到混凝土与围岩的紧密性以及混凝土介电常数的影响,其雷达反射信号相对较弱,但是可以通过相关软件对隧道衬砌的厚度进行计算。 2)当隧道衬砌与围岩的紧密性较差时,电磁波在衬砌混凝土与空气之间的界面上出现强度较大的反射信号,且其界面很容易被认识,隧道衬砌与围岩之间的空隙可以被计算出来。 3)当雷达的图像中不存在差异较大的信号,且其图像较为均匀,这就说明隧道衬砌混凝土的密实程度较好。 4)当雷达的图像中呈现连续性,而且图像纵向尺寸相对较大。 4.结论与建议 (1)地质雷达检测隧道衬砌厚度、背后脱空、空洞的位置是能够实现的,并且检测速度快、效率高,适合于现场的大面积连续快速检测。 (2)隧道工程中,地面和衬砌表面往往起伏不平,导致在检测过程中,雷达天线的跳动,产生较大的干扰信号。检测长大隧道时,里程较长而累计的里程误差往往使检测结果失真。因此在开展检测工作时,需特别注意,以减小人为误差,提高检测精度。 地质雷达论文:水工隧道衬砌质量的地质雷达波普判读与解释 摘要:由于地质雷达波普判读的随意性和测试对象本身介质特性的差异,如果处理不当,极易造成对雷达检测结果的误解。本文从地质雷达波普判读与解释的重要性着手,对隧道衬砌质量检测中碰到的波普图形进行了归类解释,希望对以后地质雷达波普图像的判读起到一定指导作用。 关键词:隧道衬砌质量,地质雷达波普, 1 前言 随着国家水工隧道数量的逐年增加,其在运营过程中暴露出来的病害也在接连发生。这就迫切需要一种高效、快速、全面的检测方法来解决隧道病害这一难题,使隧道病害能够提前得到治理。地质雷达检测方法不仅克服了传统上以点盖面的只靠目测和打孔抽查来对隧道质量进行不全面检测的缺点,而且是一种采用高科技手段,以其高分辨率和高准确率、能快速、高效的进行无损检测的方法,在隧道质量检测中得到了广泛的应用。 虽然地质雷达在隧道工程质量检测中得到了广泛的应用,但其图像解释和识别异常是一个经验积累的过程,一方面基于探地雷达图像的正演结果,另一方面由工程实践成果获得。只有获得高质量的探地雷达图像并能正确的判别异常,才能获得可靠、准确的探测解释结果。 由于目前仍没有统一的测试规程,现在均是根据经验进行处理分析,造成了对雷达测试结果评判的混乱。如果处理不当,容易造成对雷达检测结果产生误解,可能会制约地质雷达检测在隧道质量检测中的应用前景。 同时,由于标准图谱库的欠缺,造成相同的地质雷达剖面图像,由不同的人判读,会得出不同的结果。这就提出要有统一的标准图谱,对各种可能的情况(空洞、不密实、含水及分层等情况)经过试验,做出标准图谱,供判读图像的检测人员参照,以避免读出错误的结果,从而避免错误检测报告的产生。[1] 2 地质雷达波普的判读与解释[2] 探测的雷达图形以脉冲反射波的波形形式记录,以波形或灰度显示探地雷达垂直剖面图。探地雷达探测资料的解释包括两部分内容:一为数据处理,二为图像解释。由于地下介质相当于一个复杂的滤波器,介质对波的不同程度的吸收以及介质的不均匀性质,使得脉冲到达接收天线时,波幅减小,波形变得与原始发射波形有较大的差异。另外,不同程度的各种随机噪声和干扰,也影响实测数据。因此,必须对接收信号实施适当的处理,以改善资料的信噪比,为进一步解释提供清晰可变的图像,识别现场探测中遇到的有限目标体引起的异常现象,对各类图像进行解释提供依据。 地质雷达的数据处理流程一般情况下可分为三部分[3]。第一部分数据编辑:包括数据的连接,废道的剔除,数据观察方向的一致化等;第二部分常规处理:数字滤波、振幅处理、反褶积和偏移等;第三部分包括剖面修饰处理的相干加强,以及数字图像处理技术中的一些图像分割方法等。 图像处理包括消除随机噪声、压制干扰,改善背景;进行自动时变增益或控制增益以补偿介质吸收和抑制杂波,进行滤波处理除去高频,突出目标体,降低背景噪声和余振影响。 识别干扰波及目标体的探地雷达图像特征是进行探地雷达图像解释的核心内容。探地雷达在接收有效信号的同时,也不可避免地接收到各种干扰信号,产生干扰信号的原因很多,干扰波一般都有特殊形状,在分析中要加以辨别和确认。 一些常见易混淆雷达现象的识别 (1)初砌层(混凝土)与围岩反射界面的拾取标志 虽然衬砌层与围岩两者的介电常数一般相差不大,但仍然能从能量上看出差异,而且混凝土一般比较均匀,反射波反映出来的能量也均匀,而在围岩中这种能量的均匀性要差些。反射界面拾取成功厚就得到的衬砌的厚度,从而可以验证混凝土的厚度满不满足要要求。 (2)空洞和不密实辨别标志 由于空洞中介质为空气,它与周围介质的介电常数相差很大,反射系数很大,反射能量特别强。衬砌与围岩接触不密实时,就会存在一些空隙,类似于空洞一样会产生强反射,只是空洞在剖面上反映为一大团面积,而不密实为零星的点点。 (3)钢筋辨别标志 当衬砌混凝土中存在钢筋网时,将产生连续点状强反射信息,每一点信号代表一榀钢筋格,通过试测的钢筋格式量并结合水平距离可算出钢筋格的数量及间隔是否满足设计要求。 3 地质雷达波普的分类 (1) 密实:衬砌信号幅值较弱,波形均匀,甚至没有界面反射信号; 如果初衬和二衬介质差异较大,且结合不好,通过地质雷达去波普图能明显能看出初衬和二衬分界线,如初衬与二衬结合较好,则可能看不出初衬和二衬分界线。 (2) 不密实:衬砌界面反射信号强,信号为强反射信号,同相轴不连续,错断,一般区域化分布。“不密实带”是指混凝土衬砌与围岩之间的回填层或浆砌片石中的某块区域结构疏松,密实程度差,有蜂窝状孔隙或砂浆不饱满有小空洞存在; (3) 空洞:衬砌界面反射信号强,呈典型的孤立体相位特征,通常为规整或不规整的双曲线波形特征,三振相明显,在其下部仍有强反射界面信号,两组信号时程差较大; 红色线筐内表示初衬后可能存在空洞 红色线筐内表示的是围岩内部的空洞 图中红色线筐内表示的是衬砌背部的围岩内还有隐患―蜂窝、空洞组织存在 (4) 脱空:衬砌界面反射信号强,呈带状长条形或三角形分布,三振相明显,通常有多次反射信号; 可以清楚地看到隧道顶拱板缝处出现了典型的三角形脱空,而且已经看到了脱空顶和底反射(见雷达图像上的红色标识),并且电磁波信号在脱空的空腔中产生了振荡信号。 某隧道交工验收测试数据,采用500MHz屏蔽天线,从雷达图像上可以清楚地看到大面积的脱空区域。 (5) 钢筋网:有规律的连续的小月牙形强反射信号,月牙波幅较窄; 800M屏蔽天线隧道衬砌检测,可以清楚地看到隧道衬砌内部的钢筋分布情况。 用RAMAC/GPR雷达,1000兆天线,图中可以清楚地看出两排钢筋。 钢拱架:单个的月牙形强反射信号,月牙波幅较宽; 某隧道交工验收测试数据,采用500MHz屏蔽天线,从雷达图像上可以清楚地看到初衬和二衬的界限,同时还能看清楚初衬上的钢拱架(见雷达图像上的红色标识)。 (6) 钢格栅:连续的两个双曲线强反射信号; (7) 干扰:界面反射信号强,同相轴连续,由剖面表面至深部的强烈震荡。 识别干扰波及目标体的地质雷达图象特征是进行地质雷达图像解释的核心内容。地质雷达在地质和地表条件理想的情况下,可得清晰、易于解释的雷达记录,但在条件不好的情况下,地质雷达在接收有效信号的同时,也不可避免地接收到各种干扰信号。产生干扰信号的的原因很多,隧道常见的干扰有电缆、衬砌表面金属物体、天线耦合不好,地下异常的多次波等,干扰波一般都有特殊形状,易于辨别和确认。(见图1) 从雷达图中可以看到衬砌表面的钢拱架形成的多次振荡干扰。 4 结论 1) 由于地质雷达测试自身的原因,虽然能很好的标示出缺陷的位置,但对于其介质差异性,所以对脱空的厚度描述还不够准确,需要做更多的前期辅助工作来改进其对厚度的准确性。 2) 由于个人经历及能力有限,文中未能全部列举隧道衬砌检测中所遇到问题的图片。 地质雷达论文:地质雷达检测技术在公路工程检测中的应用实践分析 【摘要】现今我国公路道路的建设逐渐发展,并在规模上和投资成本上呈现逐渐扩大的形式,因此公路的路面的好坏将直接影响公路的整体运行质量,同样的公路投入运营的使用质量将直接影响投资建设的效益和公路形象。因此对公路工程的运营质量进行检测已经成为了公路维护的重要环节。因此随着公路检测的难度加大以及重要性的发展,新型的雷达检测技术得到了广泛的发展,它可以弥补过去随机测点方法在速度上和密度上的不足,实现公路检测的信息化和科学化,因此本文首先对雷达检测技术的特点进行概述,然后分析雷达检测的工作原理,然后通过某工程实例,来探讨雷达检测技术在我国公路工程检测中的实际应用。 【关键词】雷达检测;公路工程;应用实践 雷达检测技术在公路检测中的应用是指在不损害路面的情况下就可以对路面的结构层进行合理的、全面的掌握因此具有检测速度快,检测全面合理的独特优势,我国传统公路路面的检测都是通过钻芯取样的方法,来检测路面的实际厚度,因此会对公路的路面产生损坏,因此雷达检测的技术在今后的公路检测技术发展中将得到更广泛的运用。 一、雷达检测技术的特点 雷达的检测应用主要是通过超高频的脉冲电磁波来有效的探测地下的整体介质分布的一种物理检测手段。现今雷达技术应用的范围愈加的广泛,如建筑工程的地质探测、矿井探测以及公路路面厚度检测等多个领域,这与它独特的优势特点是分不开的,其中具体的优势特点有:(1)可以对路面进行无损性的探测,雷达检测技术在公路路面的检测中可以不进行损毁就可以进行连续的探测,因此省去了后面修补路面的成本和劳力,从而节约大量的成本和劳动时间。(2)检测效率高,雷达探测器可以实现数据的采集和应用成像的全过程,并且整个过程仪器操作较为简单,数据采集迅速,并且在车辆实际运行的状况下也能进行检测,检测的速度达到80km/h。(3)检测的精度高,同其它检测方法相比,探测雷达的实际分辨率可以达到厘米的等级,并且探测深度的符合率通常都小于5cm,因此探测的精度较高。(4)探测频带较宽,雷达探测器的无载频脉冲类型,可以拥有宽度较高的频带,因此可以通过信息处理技术的应用来提高公路检测的探测能力和信号的分辨效率。(5)较强的抗干扰能力,雷达中设有屏蔽天线,因此可以只接受地面探测的信号,避开其它电磁波的影响,因此具有较强的抗干扰能力。 二、地质雷达检测工作原理和依据 (一)地质雷达检测工作原理 地质雷达的检测主要是通过雷达探测器向地下目标发着脉冲式的高频电磁波来进行检测,当电磁波到达路面之后会根据不同的电性目标和介质,发散出不同散射和反射的现象。主要是指反射或散射出来的波频和波长会出现明显的差异,当电磁波到达地面后,地面反射的波频就会通过天线然后传输到频率接收仪器上,然后就会通过观测屏幕将检测图像具体的显示出来,然后路面的检测人员就可以根据图像的特征来分析路面运行的质量好坏,并可以迅速的采取相应的促使进行路面维护和补救。例如:当路面发生脱空的情况时,雷达探测器发射的电磁波遇到地下的脱空状态会反射出两条反射波,然后根据具体的工作原理,检测人员就可以实际的了解到路面是否发生脱空的现象,具体的路面脱空雷达检测原理我们可以从图一中形象的来看[1]: (二)地质雷达检测工作依据 地质雷达检测最为明显的特征就是对路面的无损检测,由于探测深度较小,数据的分辨率较高,公路检测目标周围存在电性差,当差值越小,反射的系数就越小,差值越大,反射的系数也就越大。因此我们可以根据路面的结构组成进行分析,通常情况下路面分为表面层,由水泥混凝土或者沥青改性材料修筑。基层和路基层,由水泥混凝土、稳定性碎石或者石灰的稳定材料等修筑。可以根据相关数据来确定各种材料的电性参数,公路表面层水泥混凝土电性参数为3-5,沥青改性材料为5-10。基层的电性参数通常情况下要不小于8。所以根据不同介质的电性参数可以为雷达检测提供良好的检测依据。 三、地质雷达检测技术的实际应用 我们主要通过对某个发生路面损毁的公路进行雷达检测技术的实际应用探析,运用CSSI SIR-20的地质探测雷达来具体的阐述检测技术的应用。 1.路面厚度的检测分析 通常情况下公路建设为了成本的节约,会减少公路路面的摊铺厚度来获得利润的增加,所以现在对公路的检测中路面厚度的检测指标已经成为了路面质量的重要标志。我们对某公路路面的检测设立IG形式的空气耦合天线,然后数据的采集点的距离为每米1点,然后通过雷达进行检测,检测完成后,选取70米的公路剖面长度进行取芯试样,总共设立3个取芯点,对第一个取芯路面厚度和雷达检测数据进行选取,然后根据雷达检测的具体时间来确定第二个和第三个取芯点的路面厚度,检测的结果说明,雷达检测的第二个和第三个孔位的厚度与实际钻芯取样的厚度的误差较小分别小于1.2毫米和负1.6毫米。所以地质雷达的检测数据和精度完全的满足相关的规定和标准。具体的对比表如表一所示: 2.公路路面病害的检测 某公路建设后,在长时间通车负荷的情况下发生了许多病害,我们可以利用地质雷达探测技术有效的检测路面病害的类型,然后采取合理的措施进行维护。首先运用具有400米的屏蔽天线的探测雷达对公路的病害进行检测,该公路的路面结构为沥青表层、水凝混凝土的底板和基层,然后进行分层探测,从雷达检测的图像进行分析,该路段存在的主要病害类型有许多种,我们对其病害产生的原因和防护进行分析:(1)基层的顶面较松散,主要是由于路面的施工时基层的材料配比不达标,路面的压实度不强,通车后长期受到雨水的侵蚀和车辆负荷的压力等就会造成这种病害的发生。在雷达的图像上这一类型的病害特征是路面基层的顶面起伏比较大,然后整体呈现松散的状况。(2)路面基层发生沉降病害,使结构层整体滑移,产生这种现象的原因是路面长期受到超载车辆负荷压力,或者公路在前期建设中基层结构不够密实。雷达成像的特点路面的剖面图呈现不平稳的下降趋势。(3)路基沉陷的病害发生,路基坍塌与路面建设不规范有关,会造成公路的局部段发生沉陷的现象。雷达检测图像显示基层发生塌落,顶面的起伏比较大[2]。 结语: 随着我国公路建设的不断发展,地质雷达检测技术在公路工程的检测的应用中将会更加广泛,运用雷达探测仪进行公路工程的路面检测,不仅具有超高的检测精度和检测速度,同时还能最大限度的减少检测成本的应用解放劳动力,所以在未来的不断发展中,地质雷达检测技术在公路检测中将会进一步完善,为我国公路的合理建设和运营提供强大的技术支持。 地质雷达论文:地下管线探测中地质雷达的应用 摘要:目的:探究地下管线探测中地质雷达的应用。方法:对地下管线探测中地质雷达的应用技术进行简单的阐述,立足于当前地下管线探测现状(存在的问题),分析地质雷达应用的优越性,并且针对具体的地下管线探测工程的实施,对比性重点突出该技术应用前后所产生的应用价值(效果)。结果:地质雷达探测地下管线的效率及质量明显的优于传统探测技术,能够有效的降低安全隐患,保障地下管线探测工作的顺利、健康、可持续发展。结论:利用先进的地质雷达探测地下管线的实际情况,能够为地下管线的顺利铺设保驾护航。 关键词:地下管线;探测;地质雷达;应用 0 引言 地下管线的种类繁多,而且不同尺寸、不同用途、不同材料性质的地下管线,所适用的探测技术也不同,传统的地下管线探测技术,往往难以准确的评估损伤程度、无法直接检验地下管线的铺设情况是否合格、且对地貌地形条件要求较高,容易引发一系列的安全隐患,且达不到理想的探测效果,而近年来,随着城市建设的加快,地下管线越来越成为保证城市健康运转的基础性保障设施,他承担着城市的信息运输、用水输送、污水排放、居民供暖等,而且随着我国社会主义市场经济的不断发展、繁荣,城市建设中的地下管线的铺设密度越来越大,错综复杂,逐渐的加大地下空间的开发力度,但是不可避免的就会导致一系列的安全隐患,而且由于已有的地下管线网络排布比较杂乱,建设资料不完整的,进一步加剧地下管线的探测难度,难以有效的避免探测问题的产生,因此,地质雷达探测技术应运而生。地质雷达探测技术是一种高频宽度电磁波地下管线探测技术,对于浅层的探测目标,具备无损、快捷、连续、准确、分辨率高等应用优势,应经成为目前地下管线探测的最佳方式,基于此,本文对地下管线探测中地质雷达的应用技术进行简单的阐述,立足于当前地下管线探测现状(存在的问题),分析地质雷达应用的优越性,并且针对具体的地下管线探测工程的实施,对比性重点突出该技术应用前后所产生的应用价值(效果)。 1 简单的阐述地下管线探测中地质雷达的应用技术 地质雷达探测技术:是在电磁波传播理论的支持下,利用接收以及发射高频宽谱电磁波,来有效的辨别地下介质的分布情况。而且根据点此不传播理论得知:电磁波在地下介质传播时,往往通过介质的介电性质以及介质相应的几何形态,来使得电磁场的强度以及相应的波形特征有所改变。地质雷达探测技术,是根据探测后,经数据处理,得出地下管线分布图像的剖面图,并且根据反射波组的波形以及对应的强度特征,利用地质雷达探测仪进行同相轴的跟踪,最终确定地下管线的实际分布情况,从而有效的指导城市建设。 2 当前地下管线探测现状(存在的问题) 2.1 探测效率及质量差,难以有效的服务于城市建设 目前,我国的地下管线探测,在很大程度上还依靠人力探测,利用传统的探测工具进行地下管线的维修和养护,这样的探测方式,往往耗时耗力,且所产生的价值微小,面对快速发展的城市化建设,难以提供快捷、优质的服务。同时,毕竟地下管线维修和养护人力资源是有效的,且部分人员的综合素质较差,缺乏系统的技术支持,容易造成人为失误,最终导致不可估量的严重后果,影响到居民的正常生活秩序,也不同程度的影响到城市化建设进程,影响文明城市的建设。 2.2 传统的地下管线探测技术操作困难,流于形式 传统的地下管线探测,往往需要耗费大量的人力、资金、材料等,存在严重的手动探测现象,相关工作人员需要深入地下进行探测,容易造成人身安全隐患,且由于操作复杂,往往容易导致操作失误,甚至部分工作人员对操作技巧的熟悉度并不高,部分员工按照自己的经验来执行,缺乏科学性,容易引发一系列的问题。 2.3 分辨率低,难以准确的掌握地下管线的实际分布情况 传统的地下管线探测技术的分辨率较低,图像比较模糊,对地下管线的分布状况不能完整的呈现,甚至呈现片段化、零散化状态,对于地下管线的实际分布的呈现,往往影响设计图纸的准确构建,因此,影响到整个施工效率及质量,并且在施工中,难以避免的会发生不可预知的稳态,再进行修复,往往会对居民的正常生活秩序造成较为长久的负面影响,不利于优质城市的建设。 3 阐述地下管线探测中地质雷达的应用优势 3.1 无损快捷 地质雷达探测技术,对于浅层的探测目标具有无损的应用优势,而且该技术是利用接收以及发射高频宽谱电磁波,来有效的辨别地下介质的分布情况,可以利用先进的互联网辅助技术,实现地上操作,且该技术具有高速反射的作用,快速运转的联网形式,能够更加及时的掌握地下管线的实际分布情况,针对出现的问题,及时的采取解决措施,或者针对安全隐患,及时的做好控制防治工作,从而保障地下管线探测效率及质量,保障居民的正常生活秩序,推动优质城市建设。 3.2 探测准确且连续 地质雷达探测技术具有较高的准确性能,且对地下管线的分布探测呈现连续性,能够有效的避免探测结果的片面性,保障探测结果的完整性,同时,该技术是通过介质的介电性质以及介质相应的几何形态,来使得电磁场的强度以及相应的波形特征有所改变,从而能够使得不同形态、不同性质、不同功能的地下管线更加准确的呈现出来,有利于地下管线的准确选取,从而保障地下管线的铺设质量,同时保障施工安全,为整个地下管线的精准探测提供一定的参考与指导。 3.3 分辨率高,图像清晰,有利于城市建设 地质雷达探测技术的分辨率较高,所呈现出来的地下管线分布图像比较清晰,能够更加直接的掌握地下管线的实际分布情况,根据探测结果,进行科学的施工设计,强化设计质量,从而有效的服务于正式施工,为地下管线的正式铺设打好坚实的基础,另外,高分辨率的图像,也可以应用于整个城市建设探测,综合评定该城市的建设水平。 4 工程实例 在北京市海淀区西二旗西路的某项工程建设,首先需要对该路段进行明挖施工,并且需要将开槽深度控制在4m范围内,但是,根据相关数据资料的调查分析发现:该路段的地下管线分布比较复杂,而且埋深各异,对整个工程建设造成一系列的施工安全隐患,因此,需要借助地质雷达探测技术,明确的诊断该地区的地下管线的实际分布状况,排除安全隐患,保障施工建设的顺利开展。另外,根据探测实际情况以及应当遵守的测线布置原则,并且充分地考虑埋深,利用地质雷达探测技术,在路的两侧以及路中央设置3条测线方向,并且每隔20m均要布置1条横向的测线。 5 探测结果及对比性分析结果 探测结果:利用地质雷达检测出:整个西二旗西路这项建设工程的测线长度为1195m,并且探测的有效深度为0-4.0m。另外,对原始图像进行了反褶积、数字滤波、影像增强等后期处理,准确的探测出地下管线的分布情况。附:西二旗西路雷达测线布置图,如图1。 对比性分析结果:地质雷达技术应用之后,探测的反射波双曲线现象严重,能够清晰的检测出地下管线的分布及形态,而且地下管线的形态不受雷达天线之间的距离的影响;在用用过程中,若雷达探测仪正处于探测目标的上方,则显示出,雷达波的传播时间最短,能够有效的提升地下管线的探测效率,并且保障探测质量;在探测速度保持不变的情况下,若地下管线的埋深越大,则显示出来的趋向形态越平缓,反之,则越明显,能够充分地掌握地下管线的分布节理,提升探测的准确率。 附:地质雷达设备,如图2。 6 结论 总之,地质雷达探测地下管线的分布情况,具备无损、快捷、连续、准确、分辨率高等应用优势,利用先进的地质雷达探测地下管线的实际情况,能够为地下管线的顺利铺设保驾护航,有利于推动和谐城市建设进程。 地质雷达论文:地质雷达在煤矿超前地质预报中的应用研究 【摘 要】通过对地质雷达探测原理的深入理解,结合地质雷达在矿井超前地质预报中的经验,总结了断层破碎带,富水带,节理裂隙密集带等不良地质现象在地质雷达波形上的响应特征,并进一步分析了地质雷达低频的原因,从而为以后地质雷达超前地质预报提供参考经验,提高预报的准确性。 【关键词】地质雷达;断层破碎带;响应特征;低频 引言 地质雷达用于矿井超前地质预报的特点是探测距离短、探测精度高且成果可靠[1]。对于如何根据地质雷达的波形和频谱特征判断围岩质量及各种不良地质现象,前人在使用地质雷达进行超前地质预报时取得了很多宝贵的经验[2-3]。但由于各地下工程的地质条件千变万化,根据地质雷达的波形和频谱特征判断围岩质量及不良地质现象既有共性,也有特性,因此超前预报既要参考前人经验,又要根据各矿井的具体地质条件在每一个工区进行详细的总结,才能提高超前预报的质量。 根据地质雷达在矿井地质预报中的经验,将各种常见的不良地质现象如断层破碎带、富水带、岩溶带等在地质雷达上的响应特征进行总结,从而为以后类似不良地质现象的预报提供参考依据,从而提高超前地质预报的准确率。 1 地质雷达的基本原理 电磁波在介质中传播时,当遇到电磁差异界面时,将依据电磁波的反射和透射定理产生反射和透射电磁波。反射波的强度及透射波的强度大小取决于反射系数(见式1)及透射系数(见式2)。 反射系数: 透射系数: 式中:ε1,ε2分别为上下层电磁波传播介质的介电常数。 由上式可以看出,电磁波反射系数的大小主要是由界面两侧的相对介电常数决定的,界面两侧介电常数差异越大,反射越强烈,越有利于探测到异常界面的存在。这是地质雷达探测的地球物理基础。 2 不良地质现象在地质雷达上的响应特征 2.1 断层破碎带 断层破碎带是煤矿常见的一种不良地质现象,以其松散、破碎、含水量多会对煤矿掘进与开采施工产生影响,因此对其进行准确预报,提前采取预防措施具有重要意义。 刘基[4],肖宏越[5]等总结的成果表明断层破碎带的雷达波形错段、分叉、合并等现象多,波形连续性差、电磁波能量衰减快、波幅变化大,波形杂乱;雷达波在穿越破碎带的过程中,有时出现低频化现象,电磁波能量衰减快且规律性差,特别是高频成分衰减很快,自动增益梯度较大。 通过某断层破碎带8条测线的探测结果分析表明,会出现两种情况,一是信号频谱正常,整个探测深度内都有波形,但波形连续性差,波形错断、分叉、合并等现象较多,波幅变化大,波形杂乱,典型见图2-1。 另一种情况是信号低频,仅浅部有信号且波形较杂乱,深部信号微弱或基本没有。 通过前人总结及实地探测的成果表明,当探测到以上波形现象时,应注意是否存在破碎带的可能,及时提出预警。 图2-1 断层破碎带波形 2.2 富水带 富水带在地质雷达波形图上的特征是波形反射强烈,波幅宽大,波形连续性较好,呈黑条带状;其相位显示为负相,频谱图一般会显示低频。出现此现象的主要原因是水充满节理裂隙而使反射面连续性较好、水的介电常数与岩石的介电常数差异大且电磁波在穿越水时高频成分衰减很快,因此显示出以上波形特征。以下图片是某富水段探测的结果,频谱见图2-2。 图2-2 富水带频谱 2.3 节理裂隙密集带 节理裂隙密集带的主要裂隙面由于其产状均大致相同,因而在地质雷达上的响应是波形图上的一系列连续性较好的大致平行的同相轴,总体上看波形相对较平整,与富水带的差别是反射没有富水带的长同相轴反射强烈,还有就是其频谱图上不会显示低频。 2.4 围岩强风化带 一般围岩强风化带普遍被认为是均匀性较差,在地质雷达上的响应应该是波幅变化大,波形连续性差,波形杂乱。出现以上现象的原因主要是因为强风化的云母石英片岩结构面空隙均被泥质充填,结构面两侧的岩体均向内部发生不同程度的风化,导致围岩的介电常数是逐渐变化的,不存在突变,因而不存在强反射面且同相轴振幅小,此外由于围岩本身破碎,又被风化均一,因此横向、纵向均不存在介电常数突变的强反射界面,故振幅变化都较均匀。 3 讨论与分析 已有的研究成果表明,地质雷达电磁波在遇到岩石破碎或岩石大量富水时,会产生低频现象。从图2-1的波形图和图2-2的频谱图可看出,在前方围岩中富含大量的水时,电磁波信号的振幅会比较宽大,同时电磁波的频谱呈现低频的特征(100MHZ的地质雷达天线的主频为75-110MHZ之间)。 出现此种现象的主要原因,笔者认为结合探测介质的特性(破碎和富水)和电磁波的传播及衰减特征,可以对该现象做出以下解释:电磁波在穿过此类介质(破碎和富水)时,高频率的波衰减快,低频率的波衰减慢,且频率越高的波衰减越快,因此反射回来被仪器接收到的电磁波高频成分相对减弱,低频成分相对增强了,且越深处反射回来的电磁波低频成分相对越显著。而由波的频率和波长的关系可知,频率越低的电磁波信号,波长越大。因此,在高频信号衰减快的情况下,最终仪器接收到的电磁波信号就综合表现为低频和振幅宽大的现象了。 4 结论 (1)通过实践经验的积累,结合前人已有成果,总结了各种不良地质现象如断层破碎带、岩溶带等在地质雷达波形上的响应特征。 (2)地质雷达电磁波信号的低频现象主要是由于在破碎富水介质中传播时,高频信号衰减快,低频信号衰减慢造成,最终使信号表现为低频和振幅宽大的特征。 地质雷达论文:应用地质雷达的隧道工程质量检测流程与方法研究 摘要:本文针对隧道工程中易出现衬砌厚度不够、衬砌与围岩间存在脱空区、塌方回填不实以致影响隧道稳定性的问题,探讨了基于地质雷达技术的检测方法,论文首先探讨了地质雷达检测的基本原理,进而详细分析了数据采集和数据处理、资料解译的具体实施策略,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。 关键词:隧道工程检测地质雷达 我国是一个地域辽阔,多山的国家,交通运输发展很快,新修建的公路为缩短建设里程、改善线路走向及保护环境将大量修建隧道,以改变那种逢山绕着走、坡陡、曲线半径小的现象。隧道工程既能保证行车安全又可防止滑坡、泥石流及提高行车速度和安全的可靠性,还能与周围环境协调,保证自然景观的完善。修建隧道作为公路施工中的重点环节,加强质量检测具有重要的意义,但由于隧道支护质量较难检测,易给通车后的营运和安全遗留下隐患。隧道常见的问题有衬砌厚度不够、衬砌与围岩间存在脱空区、塌方回填不实等。由于以上问题的存在,降低了衬砌的承压力,严重影响隧道的稳定,甚至可造成拱部坍塌。如果对以上问题能及时发现,采取适当的加固措施,可将施工中存在的质量隐患排除在正常营运之前,确保以后隧道的正常使用。地质雷达检测是近年来应用于浅层探测的一项新技术,其特点是快速、无损、连续检测,并以实时成像的方式显示探测结果,分析、解释直观方便。加上其探测精度高、样点密、工作效率高等优势而倍受青睐。使用地质雷达对隧道衬砌结构进行检测是物探领域发展较为迅速、效果较为显著的方法之一。 1 地质雷达检测的基本原理 地质雷达设备由两个主要部分组成,即控制主机和天线。主机提供控制信号,由天线发射、接收超高频电磁波。电磁波从天线发出,在衬砌和围岩内传播,遇到衬砌边界、内部裂缝、空洞和围岩及围岩内界面等都会发生反射,这些反射的电磁波又传回天线,天线接收到这些反射信号,把它传到主机,主机对这些反射信号进行全时程数字化记录,存储并显示出来。反射界面距离越远,反射信号往返所需时间越长;反射界面越平整、面积越大和两侧的物性差异越大,反射的信号越强。通过记录到的反射波的走时和强度数据,可以判定反射界面的位置和两侧介质的性质,从中得到衬砌厚度、劈裂、空洞的位置和形态、围岩结构状态等参数,达到高分辨无损检测的目的。 从该方法的原理中可以看出,要从反射信号的走时换算到空间位置,需要了解混凝土和围岩介质的电磁波速度,它影响到测量深度的换算精度。空气中电磁波速是0.3 m/ns,一般干燥岩石为0.11 m/ns左右,水是自然界中电磁波速最低的物质,为空气的1/9,约为0.033 m/ns,在混凝土中的电磁波波速为0.12 m/ns。其反射和工作原理示意图如图1所示。 图1 电磁波遇到地下物体后的反射示意图 理论研究与试件的模拟试验证明,雷达电磁波在物体或介质中的传播速度随介质的相对介电常数的增加而降低。介质的介电常数不仅与介质本身的性质有关,而且还与介质中的含水率有关,如果衬砌孔隙较多,又充有水,那么波速会显著降低。物性的差异反映到波速的不同,同时也影响到反射信号强度的不同。在野外工作条件下,岩石、土和混凝土等工程介质之间都有物性差异,之间的界面都能形成反射,它们的介电常数差异不大,界面反射信号虽不太强,但地质雷达有足够高的灵敏度将它们辨别出来。岩石、土、混凝土等工程介质与水、空气、金属之间的电磁性质的差异极大,界面反射信号很强,极易识别。在隧道衬砌检测中金属构件、饱水带、空洞乃至劈裂空隙反映更加明显。 2 数据的采集 当使用地质雷达进行检测时,发射和接收天线与隧道衬砌表面密贴,沿测线滑动,由雷达仪主机高发射雷达脉冲,进行快速连续采集。雷达每秒发射64个脉冲,每米测线约有测点40个~60个。雷达时间剖面上各测点的位置和隧道里程相联系。为保证点位的准确,在隧道壁上每5 m做一标志,标上里程。当天线对齐某一标记时,由仪器操作员向仪器输入信号,在雷达记录中每5 m做一小标记,50 m或100 m的整数桩号打一个大标记。内业整理资料时,根据标记和记录的首、末标及工作中间核查的里程,在雷达的时间剖面图上标明里程桩号。选择900 MHz和500 MHz天线,其他参数为:1)采集方式:连续测量;2)扫描点数:512;3)增益方式:自动;4)900 MHz天线的时间窗(记录长度)为15 ns,500 MHz天线的时间窗为50 ns。 3 数据的处理与资料解释 雷达探测透视扫描的所有记录数据,在现场回放并转储在计算机硬盘上,室内工作使用电脑进行分析处理。数据与资料的处理基本可分为两个阶段: (1)将记录数据图像回放显示,通过分析,确认标志层与异常,确定突出异常的相关处理参数和使用程序; (2)用雷达专用软件进行正式处理。探地雷达所接收的是来自地下不同电性界面的反射波,电性界面包括了地质层界面和有限目的体的界面。探地雷达透视扫描提供的二维彩色图像,由16种色彩组成,不同色彩反映的是电磁波反射强弱的变化,即反映了不同介质的电性差异。探地雷达扫描图像的正确解释是建立在探测参数选置合适,数据处理得当,有足够的模拟试验对比以及阅图经验丰富等基础之上。依据雷达图像中的相位、频率、幅值及形态等特征的不同,对雷达剖面逐一进行了分析判别;并将不同地段的时间剖面和已知资料及钻孔资料相对比,找出了不同界面及不同地质现象的反射波形特征,对混凝土厚度、衬砌周围松散带、围岩松动带和基岩裂隙带等进行了解释。 4结语 地质雷达在隧道衬砌检测过程中,能有效地探测到衬砌厚度、脱空区范围、衬砌开裂、衬砌外围击岩富水等数据,对施工方采取加固措施消除隐患提供科学准确的依据,将隐患排除在隧道投入使用之前,对隧道的安全使用和正常营运起到了重要作用。随着地质雷达检测技术的不断完善和发展,地质雷达检测技术必将成为隧道施工质量安全保证的必不可少的重要环节。 地质雷达论文:关于路桥检测的地质雷达技术的研究 摘 要:随着科技的迅猛发展与人们对道路质量要求越来越高,我们通过以往大量的实践结果发现,由于地质雷达自身具有无损、精度高、分辨率高以及所耗成本低等特性,当前的路桥检测部门应当将其最大限度地贯穿于道路施工以及检测维修的整个过程当中去。该文主要阐述地质雷达技术的发展状况以及相对应的误差分析,希望能在今后得到一些借鉴和参考。 关键词:路桥检测 地质雷达技术 应用 误差分析 所谓的地质雷达检测技术其实指的是一种具有精度高,与此同时还可以快速成像的高科技技术之一。归纳的说,其实这项技术主要就是借助地质雷达根据所要检测的物体属性发射与之对应的电波,不仅如此,还可以适当的接收部分对该物体加以判断的发射波。经过多年来的努力研究以及在各个领域中的广泛应用,地质雷达检测技术作用十分显著。 1 地质雷达技术的发展状况以及勘测误差分析 1.1 发展状况 如果仅仅论地质雷达概念的提出可以追溯到20世纪10年代,然后在人们对其不断加强研究的过程中得到越来越为迅猛的发展,而且涉及到的领域也是越来越广泛。但是值得我们注意的是,由于雷达所发射出的电波稳定性较差,外加比较复杂,这样一来就会对地质环境造成很大的破坏。鉴于此,一直到20世纪70年代后,随着各种电子技术的兴起与发展,雷达技术的应用领域也随之广泛起来,并于80年代终于使得第一台雷达设备问世。自从这台雷达设备的出现,广大研究学者产生极其浓厚的兴趣,并在未来的时间里取得了一些重大突破,其中以成像技术为代表,这样一来就可以在很大程度上提高了它的分辨率,大大帮助到了路桥检测。 1.2 地质雷达产生误差分析 就这一点上来看,主要表现为:(1)反射信号时间差。通过调查发现,要想十分准确地对反射信号时间差进行记录,我们首当其冲需要做的就是根据实际需要确定计算时间的起点。话虽如此,但是我们要是将探地雷达的触发点(反射信号的)看作是物理时间的起点位置依然会存在一些问题。首先,直达波信号和地面反射信号的干扰如果比较强烈的话,会使整体记录面貌变坏,这样一来就会在一定程度上影响增益设置以及自动增益的使用效果。除此之外,天线的位置通常情况下都会随着路况的不同而出现起伏颤动,在这个时候我们要想准确无误的识别地面反射点的位置并非易事。鉴于此,要想尽可能的提高起始零点的标定精度,我们最为常用的做法就是将地质雷达配备自动调零设置,设同时将时间起点移到地面反射信号位置。 2 在公路检测中的实际应用 通过以往大量的应用结果表明,公路路基在通常情况下会由于含水量过高、承载力较低、压实度无法达标等综合原因,会在很多时候造成路基产生过量沉陷,这样一来就会形成空洞或者暗穴,情况严重的话局部还会产生滑坍等。另外,还会因为公路结构层透水性差而造成局部出现集水现象。如果是这样的话就会产生软弱体等病害。通过多年的实践情况看来,形成公路病害的原因是多种多样的,有本身质量所导致的,也有自然风化或者是外界作用产生的。有一点值得注意的是,路基和路面问题通常是结伴而行的,而并非独立存在,因此在调查公路病害的过程中,查明“病因”显得尤为重要。以下就是地质雷达技术在路桥检测中的几种主要应用。 2.1 检测公路基层与路基损坏程度 通过实践表明,如果检测出基层及路基损坏的区段较多的话,在雷达资料上的结构层会表现为界面反射凹凸不平,反射波出现一定程度的扭曲。虽然说该段基层反射波起伏比较小。但连续性在通常情况下不是十分好的。如果发现路床反射非常微弱,但反射起伏程度比较大,这就可以从侧面说明路基及基层已遭受外界的破坏。 2.2 检测公路路面裂纹 通常而言,裂纹在高速公路病害异常中是肉眼难以捕捉到的。我们可以根据雷达探测原理可得出以下结论:频率越高,探测越浅,分辨率也会随之越高,反之亦然。从这一点上来看,雷达探测在通常情况下可有效解决浅层部位的裂纹异常现象,如果是深部的裂纹我们最好的办法就是采用超声波探测法。主要表现为向两边分散的产生一定角度的同相轴。 3 地质雷达技术在修建桥梁工程中的实际应用 通过多年的实践表明,地质雷达技术在桥梁修筑中的应用主要表现为以下几个方面。 3.1 地质雷达应用于桥梁施工前的地质勘察 换言之,就是可以通过这种地质雷达来有效检测出地质条件,从而发现一些溶洞、夹泥层以及裂缝等所谓的不良地质体,这样一来就可以很好的提醒施工单位进行安全施工做好充足的准备,比方说某一个桥梁沉降检测中,发现该桥梁竣工通车之后在很短的时间里有部分桥面出现了不同程度的下沉,在这个时候我们应用地质雷达就很容易的发现这是由于地层的底部位置存在较多的裂缝带以及溶洞。 3.2 地质雷达应用于桥梁施工过程中 通过多次的实践发现,在桩基施工之前我们可以通过雷达来有效的检测出基地的实际地质情况,并且在第一时间内发现溶洞或者夹泥层等一些不良现象后迅速的予以处理,从而保证施工质量能够达到设计要求,比方说在LTD2100+GC400兆赫的检测过程中,施工人员可以在基底位置布置两条测线(具体是安置在哪个位置依据实际情况而定),然后可以沿着边线紧紧贴住移动地面天线进行检测。经过正确的操作过后发现在基底下方的3m处存在较为强烈的反射信号,工作人员挖开后果然是夹泥层,这就证明了雷达检测结果的准确无误。 3.3 在桥梁建筑竣工后进行验收以及维护中的应用 我们可以发现,在竣工后我们可以通过地质雷达技术正确的检测出钢结构的水平以及垂直分布情况,与此同时还能够发现桥梁结构的内部存在哪些不足之处等,如果一旦发现钢结构分布情况与设计资料当中的路面厚度不相符合,或者是施工与运营过程中所导致的内部缺陷等相关问题后,施工单位可以派遣专职人员在第一时间进行处理,从而最大限度地减少人力、物力、财力的重大损失,保障桥梁为人们出行提供便利。 4 结语 综上所述,随着地质雷达技术的快速发展,因其自身所具备的独特性,已经应用到了社会的各个领域,比方说在工程施工过程中,可以勘测该工程的地质情况等。除此之外,我们必将会在今后对这项技术不断进行研究和实践的基础上加以完善,这样一来就可以更加方便地借助更多较为先进的技术,来提供更加扎实的技术保障,从而推动地质雷达技术的进一步发展,为路桥检测做出重要的贡献。 地质雷达论文:地质雷达在隧道超前预报中的应用 摘 要:地质雷达作为常用的物探手段之一,在隧道超前预报中大量应用,本文结合某高速公路隧道实例,阐述了地质雷达做超前地质预报的原理和应用范围,并得出探测结论,旨在积累预报经验,为类似工程提供借鉴和参考。 关键词:隧道施工;地质雷达;地质预报 1 前言 探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR),又被贯以地质雷达之称,是浅层地球物理探测的一项新技术,具有高效性。它借用主频电磁波,其波段达到数十兆赫至千兆赫兹,借助宽频带短脉冲的方式,由地面通过天线发射器发送至地下,经地下目的体或地层的界面反射后返回地面,被雷达天线接受器所接受,进行处理和图像解译的操作针对所接受的雷达信号,来实现探测前方目的体的目的。探地雷达较传统的地球物理方法而言优点是更加突出,具体体现为便捷迅速、高精度以及对原物体无破坏作用。故此,在道路建设和公路质量检测方面,探地雷达已渐渐被人们所认识并得以广泛应用。从20世纪70年代地质雷达就人们所应用,到现在快有40年的历史了,它的应用范围有了不小扩展,譬如考古考察、建筑工程、铁路公路、水利电力、地质采矿、航空飞行等领域起着重要的作用,也解决了诸多问题,例如现场勘察、选择线路、检测工程质量、地质预报、地质构造研究等。关于工程地球物理方向的探测方法也分好多种,像反射地震、地震CT高密度电法、地震面波及地质雷达等方法均被涵盖,但是地质雷达却以其高清的分辨率,直观的图象,便捷的使用,得到了工程界认可信赖和欢迎。 2 地质雷达探测的基本原理 2.1 工作的基本原理 地质雷达是一种宽带高频电磁波信号探测介质分布的非破坏性的探测仪器。断面的扫描图像即是雷达借助连续拖动的天线而获取的。雷达不断地把高频电磁波发射到地下,在物体内部传播的电磁波信号在通过不同介质的界面时,反射、透射和折射就会产生。介质的介电常数差异愈大,反射的电磁波能量随之愈大;反射的电磁波被与发射天线同步运行的接收天线成功接收后,借助雷达主机对反射回的电磁波的运动特征进行精确记录,再用技术对数据的进行处理,形成断面的扫描图,利用图像进行判读,即可获取地下目标物的实际情况。 雷达天线把电磁波发射与物体内部,物体内部的填充物或其密实度的差异,导致它们的介电常数有所不同,使电磁波于不同介质的界面处形成发射,并被物体表面的接收天线所接收,参照电磁波发射到反射波返回的时间差及物体中电磁波的速度来测算反射体距表面的距离,完成探测出物体内部的不同层面等结构。 探地雷达主要借助宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目的体。 公式如下: t=4z2+x2/v 雷达依据测取的雷达波走时,自动求出反射物的深度z及范围。 图1 雷达的工作原理及其探测方法 根据上述原理,可用地质雷达仪探测地基中的不同地质分层及异常体的位置、深度和范围。 2.2 测试方法及仪器 不同频率天线的测深能力也会存在差异,频率愈低,探测深度愈大;且此次检测的任务在于探测地质构造及断裂带,本次预报选用美国劳雷SIR-20地质雷达,100MHz天线,采集参数为:采集方式为点测,每20cm一个点,每扫描采样数为512,采集时窗为300ns,采用32次迭加。测线布置如图2所示。 图2 雷达测线布置 3 工程实例 3.1 工程概况 XX高速公路XX合同段XX隧道位于陕西省安康市紫阳县县城东部,设计为两座单线隧道,左线长921米,右线长862米。结构为Y形隧道,采用复合式衬砌。洞身最大埋深200m左右。隧道如图3所示。 图3 隧道整体图 3.2 地质情况 宋家梁隧道设计为强~弱风化泥质板岩、弱~微风化泥质板岩及微风化辉绿岩,但实际施工过程中围岩较差,只有极少段落为微风化辉绿岩,其中进口小净距段全部为强风化碳质千枚岩,岩性极差,数次造成隧道冒顶塌方,按照普通围岩支护无法进行正常施工;且隧道紧邻汉江,水系发达,而强风化碳质千枚岩遇水则成沥青状外流,造成极大安全和质量隐患;且初期支护施作以后,围岩变形大,且长期不收敛,强风化碳质千枚岩段落4~5个月不趋于稳定,无法进行下步施工;开挖时有地下水,且水量较大,后期地下水增大。且进口段落为小净距,左右洞施工干扰较严重。这些病害都危及到隧道施工安全与结构质量,严重制约隧道施工进度,造成了人员机械的极大浪费,并给项目部造成了严重的经济损失。 4 检测结果及分析 4.1 地质雷达探测成果分析 根据地质雷达在隧道掌子面探测数据图像(见图4)分析,推断此段0-25米范围内围岩为微风化碳质千枚岩,呈碎裂状结构,节理、裂隙发育,含水率大,整体稳定性差,其中15-25米范围内,有稍强的反射截面,推断该段范围内,围岩裂隙增多,拱顶和拱腰位置可能有掉块落实,可能有渗漏水,以及涌水,应加强防排水措施。 图4 ZK13+540掌子面雷达波列图 4.2 验证 经过15天开挖,距预报掌子面13米处,隧道开挖掌子面由渗水变为涌水,且拱架变形严重,由于预报准确,施工单位提前做好准备,增强支护等级,提前抽调大量抽水设备,避免了灾害进一步发生,为下一步施工的有序进行,打下良好的基础。 5 结语 根据以上实例,可以说明以下几个问题:(1)地质雷达用于隧道超前地质预报中,可较快做出判断,有利于下一步施工的安全有序进行;(2)隧道超前预报,需要大量实践,反复研究图形和地质情况,以提高工作水平;(3)地质雷达的预报范围不宜过长,20-25米为最佳预报范围,最好留有一定的搭接长度。 未来,随着我国经济的进一步发展,隧道也将越来越多,大力拓展地质雷达在隧道超前预报中的应用,可以减少不要的损失,为工程的正常进行提供有力的保障。 地质雷达论文:地质雷达在隧道检测中的应用 【摘要】为了研究地质雷达在隧道无损检测中的应用,从理论出发对地质雷达参数选择及病害判别方法进行研究,结合实际工程分析隧道衬砌背后空洞,衬砌混凝土密实程度等病害,结果表明雷达解释准确性比较高。为其他类似工程积累宝贵经验,具有一定指导意义。 【关键词】地质雷达 隧道 无损检测 1前言 随着我国交通事业的蓬勃发展,隧道建设数量越来越多,断面也不断增大,施工难度越来越大,为了保证人民生命及财产安全,对隧道的施工质量要求越来越来高。隧道在建设过程中隐蔽工程较多,病害一旦形成,如果得不到及时处理,在隧道运营中会产生很多安全威胁,如衬砌厚度不足,空洞等都会对安全构成极大威胁,相比较传统检测方法,如取芯、开挖等直观检测,地质雷达有快速、连续、无损的特点,能够在不破坏衬砌的情况下对隧道病害进行检测,再通过计算机进行数据处理、分析、解释,可判释隧道存在的病害。目前应用探地雷达进行无损检测成为隧道质量检测的重要手段。 2地质雷达方法 2.1地质雷达原理 地质雷达探测中一般以电磁脉冲的形式进行探测,脉冲在介质中的传播遵循惠更斯原理、费马原理和斯涅耳原理,发生反射、折射等现象,其运动规律与地震勘探方法相似。这也是地震数据采集、处理和解释方法技术广泛应用于地质雷达的基础。 地质雷达是一种对地下的或物体内不可见的目标体或界面进行定位的电磁技术。其工作原理是高频电磁波一宽频带脉冲形式,通过发射天线被定向送入地下,经存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地面,由接收天线所接收。高频电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性特征及几何形态而变化。故通过对时域波形的采集、处理和分析,可确定地下界面或地质体的空间位置及结构。 2.2隧道衬砌质量检测 衬砌是隧道的主要承载结构,也是隧道防水的重要工程,其施工质量对隧道长期稳定发挥着重要的作用,因此对隧道工程质量的检测也显得尤为重要。隧道衬砌质量检测包括隧道衬砌厚度,衬砌背后未填实的空洞,两层衬砌间的脱空,地下水的侵入,衬砌混凝土的密实程度等,主要检测方法即地质雷达法。 地质雷达进行隧道衬砌质量检测一般采用400MHz或900MHz天线,检测厚度因天线频率不同而相差较大。检测时一般布置5条测线,分布在隧道的拱顶、拱腰及边墙三个部位,拱顶为隧道的正顶部附近,拱腰为隧道的起拱线以上1m作用,边墙为排水改版以上1.5m左右。测量方式采用连续测量方式,为保证地质雷达时间剖面上各测点位置与实际检测里程相对应,在检测时在隧道边墙上每10m做一个里程标记,以供校正剖面上的里程桩号。检测时天线要贴紧洞壁保持匀速运动,避免天线的颠簸对时间剖面产生干扰。 隧道衬砌检测时会受到很多因素的干扰为了压制干扰,对隧道衬砌检测的地质雷达数据在解释前,需经过背景消除和反褶积滤波等数据处理,消除多次波和其他背景干扰波,突出衬砌介质与围岩接触面上的反射信号。隧道衬砌质量检测中,相关介质的物理参数如表2.1所示。 2.2.1检测参数的选择 检测参数选择合适与否关系到探测的效果。探测参数包括天线中心频率、时窗、采样率、滤波设置等。 (1) 天线中心频率选择 天线中心频率的选择通常需要考虑三个主要因素,即设计的空间分辨率、杂波的干扰和探测深度。根据每一个因素的计算都会得到一个中心频率。 一般来说,在满足分辨率且场地条件又许可时,应该尽量使用中心频率较低的天线。如果要求的空间分辨率为 (单位为m),目标体相对介电常数为 ,则天线中心频率可由下式初步选定: (MHz) (1.1) 根据探测深度,也可以获得中心频率的选择值。假设探测深度为D,则 (MHz) (1.2) 天线的中心频率与对应的探测深度如表2.2。 (2) 时窗选择 时窗选择主要取决于最大探测深度 (单位为m)与地层电磁波速度 (单位为m/ns)。时窗 可由下式估算: (1.3) 上式中时窗的选择值应增加30%,这是为了地层速度与目标深度变化所留出的余量。表2.3给出天线主频与时窗大小的选择。 (3) 滤波参数的选择 地质雷达测量中,自然界具有多种频率成分的电磁波,这些电磁波将对测量造成较大的影响。在测量中需要设置滤波参数,来增强目标体的异常响应。 一般情况下,当天线中心频率确定以后,以一个天线中心频率为带宽进行带通滤波。即假设选择100MHz天线,带同范围为50~150MHz。 2.2.2隧道衬砌病害识别 衬砌质量检测过程中,首先要在地质雷达剖面上确认出混凝土与围岩或二衬与初支界面间的反射波同相轴,读取反射波双走时时间,按照公式 计算出混凝土衬砌厚度及异常埋深。电磁波在衬砌中传播速度的求取方法可以采用标定厚度的方法,即在已知厚度的衬砌上采用地质雷达探测,通过厚度及双程走时计算出电磁波在介质中传播速度。 脱空是隧道衬砌质量检测的重要内容之一,如果脱空体内为空气,当电磁波在混凝土与空气、空气与围岩之间传播时,上下界面会产生两次强反射,雷达剖面上会出现双曲线形态的强反射波,其同相轴与相邻道发生错位,依此特征可确定出空洞位置、分布范围等。 衬砌混凝土欠密实在地质雷达上会有明显的显示,在欠密实的区域,地质雷达上出现反射相位不连续强反射信号。地质雷达检测分析的密实与否是反射波振幅与相位的变化程度得到的,其物理意义很难用密实度来量化。我们可以根据地质雷达剖面反射波振幅、相位的频率的变化特征将衬砌混凝土划分为密实和相对不密实两种类型,在密实性好的混凝土上,雷达反射波的振幅呈指数衰减,反射相位稳定,层内没有强振幅的杂乱反射;在不密实的混凝土上,雷达反射波的振幅变化较大,反射相位不稳定,剖面上波形杂乱。 3工程实例 3.1工程概况 正岙隧道是温州绕城高速公路西南线工程(仰义至阁巷)第01标段内双洞六车道分离式隧道。左线隧道设计长度564m,设计桩号范围为ZK3+361~ZK3+925;右线隧道设计长度697m,设计桩号范围为K3+351~K4+048。隧道左右线净高均为5m,净宽为14.5m。衬砌采用复合式衬砌,二衬厚度Ⅲ级围岩为450mm,Ⅳ级围岩为500mm,Ⅴ级为围岩为600mm。 3.2现场测试 为检测正岙隧道右洞K3+710- K3+750衬砌背后空洞及密实情况,共布置5条测线,分别位于拱顶、左右拱腰及左右边墙。为准确确定病害位置,每10m打一标记。地质雷达采用中国电波传播研究所LTD2100型探地雷达,采用400MHz屏蔽天线,详细参数设置如下: 3.3数据分析及解释 地质雷达天线采集到的信号,其中包含很多干扰波,使雷达图像很多有用信息被覆盖,不能清晰的反应目标体。另外电磁波在传播过程中会有不同程度的衰减,导致天线接收到的反射波与原始波形产生差异,因此需要借助计算机进行有效处理,为使数据解释更加正确。将采集的地质雷达数据传至计算机中,应用IDSP6软件进行处理,通过滤波、反褶积等处理达到突出有效信息,压制干扰波的目的,通过雷达波形图提取有效信息,判定隧道衬砌质量病害。对于检测结果与设计相差较大的地方,采用取芯法进行确认,证明检测结果的正确性。地质雷达技术有一定的局限性,因此对于雷达的应用,要有针对性。 4结论 地质雷达作为一种快速、连续、无损的检测方式应用到各个领域,它具有高分辨率、高效率、无损、结果直观的优点,相比较重磁方法、直流电法等采用位场进行探测,地质雷达都具有高分辨率的特点。但也与其他探测方法一样,存在着一些缺陷,雷达波在传播过程中有较大的衰减,限制雷达波的穿透能力。而且对于电磁脉冲,不同频率成分的衰减程度不同,高频成分衰减较严重,而低频成分衰减较少,探测中会降低探测的分辨率,这是探地雷达的一个主要局限性。 地质雷达论文:地质雷达在吹填造陆道路建设中的应用 摘要:在汕头东海岸新城区围海造地建设中,因填砂层、吹填淤泥层、原海床地层的分界线难以确定,道路建设中沉降值及沉降随时间的关系计算误差大,难以控制。通过静力触探、地质钻探、地质雷达三种方式的对比分析,地质雷达与静力触探测试的分层结果符合较好,且成本较低。研究认为,通过地质雷达确定的土层分层来计算道路沉降,与实测数据较为一致,能用于指导工程施工。 关 键 词:地质雷达;沉降;吹填造陆;道路 1前言 随着世界人口数量的急增,人类活动空间不断扩大世界范围内城市特别是港口城市可利用的土地资源越来越少,从上个世纪开始世界范围内开始进行着大面积的围海造陆工程。我国沿海城市的围海造陆也在大力开展,在围海造陆的过程中,沉降控制是一个较为关键的问题。张全威(2012年)通过有限元法对胶州湾产业新区围海堤工程进行了模拟和分析,对海堤施工中的位移特性及边坡稳定性进行了研究,但得出的结论和工程实际不大相符,可靠性不够[1]。迟朝明(2013年)对青岛围海堤工程软土地基处理工程进行了研究,对现场路基沉降实测数据进行整理分析,得出针对现场地质情况下的地基变形规律,并通过变形规律确定现场施工指标[2]。但是对现场地质进行详细地勘探和原位测试,存在耗时长、费用大的问题。 李志佳(2013年)对惠州市大亚湾石化区D1、D2配套海堤地基采用了地质雷达探测分析,认为地质雷达探测在分析海堤底淤泥及抛填层厚度的工作中,效果很好[3]。李大心(1996) [4]、薛建、田刚等(1997) [5]、刘敦文、徐国元等(2004) [6]分别研究了地质雷达在公路建设中的应用研究,认为地质雷达在路基工程质量检验中,应用效果较好,能满足工程需要。在汕头东海岸新城区围海造地建设中,因填砂层、吹填淤泥层、原海床地层的分界线难以确定,道路建设中沉降值及沉降随时间的关系计算误差大,难以控制。通过静力触探、地质钻探、地质雷达三种方式的对比分析,地质雷达与静力触探测试的分层结果符合较好,且成本较低,能用于指导工程施工。 2土层厚度的测试对比分析 汕头东海岸新城项目包括水利和市政两大部分,涉及兴建海堤、吹填造陆、内河涌、泵闸站以及市政管网、主次干道、连接桥梁等多项工程内容。 测试试验段位于汕头东海岸新城WE3路,两个路段,分别为L0+252~L0+292、L0+370~L0+410。图1为L0+272断面上JT1号静力触探点的比贯入阻力Ps随深度z的变化曲线图,图2为L0+272断面的地质雷达测试图,图中竖线为JT1号静力触探点所在位置。 分别采用单桥静力触探、地质钻探法、地质雷达法对6个断面12个点位进行了土层分布测试。地质雷达型号为sir-20型探地雷达,雷达天线频率为40mhz。三种方法测试的砂层厚度见表1。 由表1 可以看出,各个测试点位的不同方法的测试值,比较接近;总体说来,地质雷达法的测试值和静力触探法的较吻合,都比地质钻探法的测试值小。 因为松散砂层钻探取芯是非常困难的,松散砂层几乎全由粗、中、细砂组成,极为分散,遇水又极易流失,无胶结力,钻孔极易坍塌。在这种地层中钻进要解决两个问题,一个是钻孔护壁。保证钻孔结构完整;一个是防止钻进中产生涌砂现象。在戈壁和沙漠地区,如新疆吐鲁番铀矿区、罗布泊环境科学区钻探存在的主要问题是,在胶结松散、振动易碎的地层中,取心率很低(10-30%),往往使地层被误判,上下层位被颠倒。这些问题一直困扰着钻探界的技术人员,曾特邀乌兹别克钻探专家伊万来华指导,但也无好的办法。伊万先生说“松散砂砾石层钻进取芯,前苏联钻探界曾投入大量人力、物力、历时30多年,至今未找到很好的方法。” 静力触探主要适用于粘性土、粉性土、砂性土。静力触探适用于地面以下50m内的各种土层,特别是对于不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察,更适合采用静力触探进行勘察,来划分土层及土类判别。 综合分析,认为地质雷达法测试的优点是能描绘出整个断面的深度随位置的关系曲线;从测试方法上来说,地质钻探法对于松软、饱水砂层,存在钻孔极易坍塌、地层分界线被误判的问题,且测试费时、费用高,且测试的是少数几个点位的砂层厚度,代表性不强;从测试原理上而言,静力触探非常适用于原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察,测试结果精确,但测试费时、费用高,且测试的是少数几个点位的砂层厚度,代表性不强。 由表1可以看出,采用地质雷达法来对填筑砂层和吹填层进行分层分析,具有足够的准确度。 3 沉降观测及计算对比分析 汕头东海岸新城WE3路,采用在已填筑的砂层上逐渐往前推进的填筑方式,每个断面的填筑在较短时间内就完成了,可以视为一次填筑。根据吹填前的地质勘探所得各地层的分布和参数,以及以上试验断面用地质雷达法所测试的吹填淤泥和填砂层的厚度,对6个断面的总沉降量及沉降s随时间t的关系,进行了计算。总沉降量计算采用分层总和法,沉降s随时间t的关系采用太沙基一维固结理论。计算方法如下: 在试验路段,也进行了沉降观测。沉降观测采用沉降板,因填砂层底是淤泥层,淤泥层不能承受沉降板的重量,故在淤泥层顶放置沉降板,没有意义。故在填砂层完毕后,沉降板放置在填砂层顶,并加以保护和固定,保证沉降板不受潮汐和雨水的影响,且能随基底一起沉降。沉降观测数据至今已逾一年,观测结果如图5、图6所示。 沉降观测值和各种沉降计算结果如表2所示。可以看出,按地质雷达法测试的土层分布计算的填筑后365d的沉降计算值,和沉降实测值比较接近,误差在10~44mm之间,6个断面的平均误差为20.3mm;按地质钻探法测试的土层分布计算的填筑后365d的沉降计算值,和沉降实测值误差较大,误差在19~82mm之间,6个断面的平均误差近50mm。 4 结论 采用地质雷达法来对围海造陆中的土层分层测试,具有较高精度,与静力触探法相比效率高,成本较低,且能显示全断面的土层分层;地质钻探法在松散砂层中钻探取芯困难,导致土层分层的误差较大,从而导致沉降计算误差较大。测试分析对比结论,能对相类似工程提供借鉴参考。 地质雷达论文:地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用分析 摘 要:随着计算机信息技术的发展,地质雷达无损探测技术在我国隧道工程的检测当中应用越来越广泛。文章阐述了地质雷达探测技术的基本原理,依托某隧道工程实例,对地质雷达无损探测技术在隧道工程检测中的具体应用进行了论述。期望通过文章的研究,能够对提高隧道工程的施工质量有所帮助。 关键词:地质雷达;无损探测技术;隧道;检测 进入21世纪以来,我国交通和水利的发展越来越快,从而各类隧道工程的建设也越来越多,隧道工程的质量检测是非常关键问题。以往隧道工程的开挖的方式主要是直接爆破,达不到工程预期的效果,从而影响了隧道混凝土衬砌造成较大难度,使得衬砌层厚度无法满足设计要求。随着科学技术的发展,隧道工程的施工方式发生了变化,工程开挖质量得到了很大的改善,但是仍然存在着很多问题。此时高效率全方位的地质雷达无损探测技术就出现了,为隧道工程的检测提供了准确的数据。论文以某隧道工程为实例,来对地质雷达无损探测技术进行分析。 1 地质雷达探测技术的原理分析 地质雷达设备主要由控制主机和天线两个部分构成,主机的功能为提供控制信号,天线的功能为发射或接收超高频电磁波天线发射电磁波后,电磁波在衬砌和围岩内传播,一旦遇到内部裂缝、衬砌边界、孔洞、围岩时就会发生电磁波反射,由天线接收反射的信号,并将其传送至主机,主机负责全程记录、存储、显不反射信号的强度、走时等信息反射信号的强弱与反射界面面积、平整度以及两侧物性差异有关,反射信号往返时间长短则与反射界面距离有关通过分析反射信号的相关信息,可以判定反射界面的位置和两侧介质的性质,获取围岩结构状态,衬砌厚度、劈裂、孔洞的形状与位置等参数,实现无损探测。地质雷达探测技术的工作原理如图1所示: 图1 探测原理示意图 2 某隧道工程实例地质雷达无损探测技术的应用分析 论文以某隧道工程实例为依托,对地质雷达无损探测技术的具体应用进行论述。该隧道是基于新奥法的原理进行设计施工,衬砌形式为复合式衬砌,为确保隧道工程的整体质量,决定在施工过程中,采用地质雷达无损探测技术对关键工序进行质量检测。 2.1 雷达设备的选择及参数的设置 在应用地质雷达探测技术对隧道工程进行质检的过程中,应当结合工程实际情况选择地质雷达,并对相关参数进行合理确定基于本工程的特点,经过多方面综合考虑,最终决定选用RAMAC/GPR型地质雷达,配以500mHz屏蔽天线该雷达的特点如下:高集成化、真数字式、体积小、重量轻,是目前唯一一款能够由单人进行操作的探地雷达其功耗较低,主机功耗仅为25W,系统耗电量较低,无需电瓶供电,给野外工作提供了极大的方便在质检过程中,需要重点控制的参数如下:采样频率设置为7005mHz;采样点为483个;叠加次数为8次;触发方式为时间触发。 2.2 检测项目及检测要点 2.2.1 支护厚度检测。在不考虑其它影响因素的前提下,由地质雷达天线发射出的雷达波中,空气直达波是传输速度最快且最先抵达接收天线的,次之的是表面直达波,反射波居于最后在影响反射波能量的各种因素当中,隧道围岩与混凝土的物性差异是关键性因素,研究结果表明,两者之间的差异与反射波的能力成正相关的关系,雷达波经由隧道围岩和混凝土界面反射至雷达中的。反射信号在图像中的具体表现为强振幅和连续同相轴,基于这一特性,便可在地质雷达中准确读取出混凝土的厚度。 2.2.2 二次衬砌厚度检测。隧道内的围岩与一二次衬砌间存在着非常明显的差别,具体体现在物性和成分上,正是因为这此差异造成了围岩、一次衬砌和二次衬砌三者间的介电常数不同,尤其是在衬砌与围岩间当电磁波经衬砌进入到隧道围岩当中时,通过观察能够发现如下现象:即反射波的振幅增大、视频率降低相关研究结果表明,电磁脉冲在结构层的各个界面当中均会发生一定程度的反射,并且不同结构层中的电磁脉冲速度均不相同,按照反射的速度与时间,再借助相应的计算公式,便可求出隧道结构层混凝土的具体厚度。通常情况下,电磁脉冲在混凝土当中的传播速度可预先获知,基于这一前提,采用地质雷达对隧道衬砌混凝土的厚度进行检测时,关键环节是准确获得电磁脉冲在各个结构层当中反射时间。 2.2.3 脱空区检测。由于空气与混凝土的物性差异较大,从而导致了两者之间的介电常数存在很大的差别。在隧道工程施工时,若是衬砌混凝土的背后回填密实度未达到设计要求,便会使混凝土与围岩之间形成缝隙,此时电磁波在经过空气与混凝土界面时,就会出现较强的反射信号。相关研究结果表明,脱空区的区域越大,在雷达图像当中的围岩界面就越清晰通过观察可以发现,在雷达图像中的反射波呈弧形,并且多次出现,同时反射波具有同相轴的特点,它出现的位置一般都在混凝土层下方,随着时间的变化反射波的能力会随之增强为此,可按照雷达波在隧道洞内的传播速度和介电常数对脱空区的大小进行计算,同时按照水平距离还可求出脱空区的具体范围 2.2.4 钢拱检测。雷达设备发射的电磁波在传播过程中存在能量传递由于传播导体的电磁性差异较大,所以使得电磁波在传播过程中一旦遇到金属材料等良性导体,就会产生强烈的反射现象。在隧道工程施工中,经常会使用到钢支撑和钢筋网,这两种金属材料结构均属于良性导体。在运用雷达无损探测技术进行隧道检测时,如果混凝土中存在钢拱,那么就会在雷达图像上显不明显的、呈月牙形的反射信号,且每一个钢拱均会有一个对应的反射信号;如果混凝土中存在钢筋,那么就会在雷达图像上显不出强烈的、呈连续点状的反射信号根据雷达无损探测获取的信号形状及雷达图,可得知钢筋、钢拱数量及其分布情况等信息,用以判断钢拱和钢筋用量是否满足工程设计要求。 3 结语 总而言之,隧道工程施工质量检测是一项较为复杂且系统的工作,在不影响施工正常进行的前提下,对各道工序施工质量的检测,一般都是采用无损检测技术本文依托某隧道工程实例,对地质雷达无损探测技术在该工程中的应用进行论述,结果表明,地质雷达能够准确检测出隧道的施工质量,为工程整体质量的提升提供了强有力的保障。 作者简介:房俊超(1981.04- ),男,陕西商洛人,本科,中铁十二局集团第三工程有限公司,工程师。 地质雷达论文:地质雷达在隧道检测中的应用 摘要:隧道因其特有的结构和功能要求,往往施工难度大,容易出现初期支护背后脱空,二次衬砌混凝土厚度不足等问题,给施工和运营造成相当大的危害。为了避免类似问题的发生,就必须在施工过程中及时发现质量隐患并及时清除,通过地质雷达方法检测正好解决以上问题。它以其高分辨率和高准确率,快速、连续且高效的无损检测方法很快得到人们的认可,经过长期实践和不断发展被广泛应用于隧道衬砌质量检测中。本文介绍了地质雷达工作原理与工作方法,并探讨了地质雷达在隧道检测应用时的技术要点。 关键词:地质雷达;二次衬砌;背后脱空 一、地质雷达工作原理与工作方法 (一)地质雷达的工作原理 地质雷达作为一种电磁技术,可以对地下的不可见目标进行定位。其工作原理是:以高频电磁波的脉冲形式,通过电线定向传入地下,反射回地面的电磁波被地面仪器接收。由于地下不可见目标的不同,病害的类型也不同,那么电磁波到达之后会反射回不同的形式。再根据其返回波的性质进行分析,得到地底隧道病害的真实情况。地质雷达并不适用于所有类型的病害检测,其必须要具备一定的基础条件,即衬砌或岩体中存在的孔洞与周围物质的相对介电常数差异较大。此外,我们还可以根据病害的时间,将病害类型的检测分为建设之前和后期维护,即地质的超前报告以及隧道健康监测。只有两种检测同时应用,才能有效的施工建设,并且在建设中、完工后避免意外,从而保障隧道运营的安全。 (二)地质雷达工作方法 目前常用的时域地质雷达测试方法有环形法、宽角法、多天线法、剖面法等,其中。以剖面法结合多次覆盖技术应用最为广泛。剖面法是发射天线(Tx)与接收天线(Rx)以固定间距沿测线同步移动的一种工作方法当发射天线和接收天线的间距为零时,也就是发射天线和接收天线合二为一时、称为单天线形式,反之称为双天线形式。剖面法的测试结果可以用地质雷达时间剖面图像表示,其横坐标记录了天线在地表或衬砌面的位置,纵坐标为反射波双程走时,表示雷达脉冲从发射天线出发经过地下界面反射回到接收天线所需要的时间。这种记录能够准确描述测线下方地下各反射界面的形态,需要指出的是由于地下介质对电磁波的吸收,来自地下深处界面的反射波会由于信噪比过小而不易识别,这时可应用不同天线距的发射和接收天线在同一测线上进行重复测试,然后将测试记录中相同位置的记录进行叠加以增强对地下深部介质的分辨率。 二、地质雷达在隧道检测中的应用技术 (一)地质雷达检测参数 地质雷达检测时的参数设定是否符合紧切关系到检测的效果。主要的检测参数包括:采样率、天线中心频率、时窗、发射天线与接收天线的间距、测点点距。 1、时窗选择 W=1.32dmaxM(2) 其中:M为介质中电磁波的速度(单位:m/ns)dmax为探测深度(单位:m)。 2、采样率的选择 采样率(时间采样间隔)是记录的反射波采样点之间的时间间隔。按照尼奎斯特采样定律采样频率至少要达到天线中心频率的3倍。为了使记录波形更完整,建议采用连续测量工作方式,采样率取中心频率的6倍。 (二)地质雷达检测工艺 1、布置测线 检测隧道之前,一般沿隧道拱顶、左拱腰和右拱腰,以及左边墙和右边墙做5条测线。布线时要注意周围的详细情况,应该远离地面噪声源,剖面线必须能提供测区内充分的细节,并使工作量最小。注意,对于特殊的检测位置要特殊布线才能达到需要的精度。 2、标定里程 当雷达天线扫过检测剖面时,雷达设备不能自动地在图谱上标定出检测位置。主机采集到的数据是一系列平滑、连续的彩色图谱。因此,需在检测前对隧道作出里程标识。一般是从隧道的进口处开始,每5m用醒目的红色油漆在隧道的边墙上作出一个/o0标识。检测中,当天线扫描过该标识时,通过连接在主机上/Mark0端口上的打点器打点,每按动一次打点器,在与天线位置相对应的图谱上标出一条明亮的/Mark0线,如此才能准确地找出图谱上各检测点对应的实际里程位置。 (三)地质雷达波形分析 隧道现场施工过程中,主要有过程质量控制和二衬成型检测,过程控制中,主要检测隧道初期支护完成后,初期支护厚度、钢拱架间距、初期支护背后脱空等;二衬施工完成后,主要检测二衬厚度、钢筋间距、二衬背后脱空等情况,就各种检测主要如下: 1、初期(二次)衬砌背后空隙判断 初期(二次)衬砌背后空隙是指隧道衬砌背后没有全部回填,初期(二次)衬砌与围岩间存在的空洞。由于空气与混凝土的介电常数差异较大,衬砌与围岩之间有明显的空隙,图像中就会表现为衬砌界面反射信号增强,如果空洞较大,还会在界面信号下方产生绕射信号。 2、初期支护钢架判断 隧道初期支护完成后,为分析钢架支架距离,判断钢筋有无,当混凝土中有钢架时,反射信号为分散的月牙形强反射信号。每一个月牙表示一根拱架。通过判断检测是否符合设计要求。 3、隧道二次衬砌钢筋判断 隧道二衬施工完成后,为分析二衬中钢筋距离,判断钢筋有无,连续的小双曲线形强反射信号,每一点信号代表一根钢筋,钢筋保护层越小,信号越明显,通过上面距离以及显示根数来判断,是否符合设计要求。 4、隧道二衬厚度判断 隧道二衬厚度检测,是隧道的主要检测项目,是隧道质量控制的重要指标,隧道衬砌厚度直接影响到衬砌结构承载能力和隧道使用寿命,使用雷达扫描已经成为重要的控制手段。二衬和初期支护由于物理成分和物理性质存在着很大差异,介电常数存在明显差异,特别是衬砌与围岩之间,电磁波从混凝土进入围岩时,反射波形振幅显著增大,频率降低。 隧道混凝土厚度是根据电磁脉冲在各结构层见面反射时间和各结构层中电磁波的传播速度计算得到的。厚度检测的关键是确定电磁波在隧道各结构层中传播时问。然后根据电磁波在混凝土中的传播速度计算出结构层的厚度。 三、隧道衬砌地质雷达检测时应注意的问题 地质雷达在隧道衬砌检测中已经得到了广泛的应用,但仍存在不少问题,如:(1)由于支护表面不平整引起的里程记录上的误差和对检测结果的误判;(2)隧道内的照明电缆、机械等对雷达波产生很大干扰,影响后期数据处理过程中对信号的解释。为此,现场检测时应确保天线与衬砌表面密贴。并尽最保证移动速度均匀,对表面不平整段落可采用时间触发进行探测,现场应随时记录可能对雷达波产生干扰的物体及其位置。另外,雷达检测二衬厚度的精度与所取介质的介电常数息息相关。因此,通过查表选取介电常数履然是不可取的,必须在检测前对衬砌混凝土的介电常数作现场标定。 地质雷达检测可用于施工过程质量控制和竣工验收质量检测。目前较多隧道建设管理部门存在重视竣工验收质量检测、忽视施工过程质量控制的现象,这是不可取的。隧道衬砌是隐蔽性工程,仅凭传统的目测或钻孔等方法难以对施工质量进行有效全面的控制,这就导致施工中容易遗留空洞、初喷或二衬厚度不足等质量问题,如果等到竣工验收再发现这些质量问题显然为时已晚。为此,施工过程中的地质雷达检查尤为重要。笔者建议隧道衬砌地质雷达检测可参考隧道衬砌质量检测流程图,以便更好地控制隧道建设质量。
生物类论文:生物类交叉学科图书的加工要点 摘 要 本文从生物学与物理学、计算机科学、医学、环境科学、社会科学等学科的交叉书稿的实际编辑工作中,总结出生物学类交叉学科图书的加工要点,从而探讨提高交叉类书稿的编辑加工效率和准确率。 关键词 生物科学;交叉学科;编辑加工 生物科学是研究生物的结构、功能、发生和发展规律的一门自然学科,它既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。目前,科学的协同作用及相互激励作用逐渐被人们所认识,随着各国政府和科学界对生命科学的日益重视,化学家、物理学家和数学家从已经获取的新的生命信息中,不断修改、增添各自学科的理论、定义,从而使得一大批生物科学交叉学科蓬勃发展,如生物地理学、生物力学、生物光学、结构生物学、纳米生物学、计算生物学、生物信息学、耦合仿生学、合成生物学、生物医学工程学、系统生物学、生物伦理学等。 加工这类交叉学科的稿件,对编辑人员的业务能力要求较高,如知识结构、科学认知能力、逻辑分析能力、文字表达能力等。尤其是进行规范性编辑加工时,要求编辑具有掌握不同学科行业规范的能力。下面根据生物学与所交叉学科的不同,举例子说明编辑加工此类稿件的要点。需要说明的是,本文主要介绍稿件中遇到的相关学科内容的加工重点,至于生物学范畴内的基础知识加工规范,在此不再赘述。 1 与物理学的交叉 生物学与物理学交叉的学科主要有生物力学、生物光学、生物声学等,这类稿件中,除了对生物学基础知识的加工外,主要涉及对数学公式、数学符号规范方面的加工。 数学公式和数学符号的特点是字母多(英文、希文等)、符号多(各种运算符号和数学符号)、层次多(上下角标、行列式、矩阵等),因此编辑加工难度较大,且极易出现错误。为了使科技类图书做到标准化、规范化,使数学公式更加简明、规范、准确、直观,下面从数学公式和数学符号两个方面介绍加工要点。 1.1 数学公式 1)数学公式一般以另行居中排为原则。 2)公式前面,如上行末文字是“令”、“为”、“有”、“是”、“得”等字时,其后不加任何标点符号。 3)公式中常用的括号有圆括号、方括号、花括号,三种括号多重使用时,一般是圆括号外套方括号,外再套花括号。 4)一般情况下,如果公式不是特别复杂,则符号说明可在“式中,”之后按接排式的版式排(中间用分号隔开)。 5)公式需加排序号,采用阿拉伯数码,并用圆括号括起,放在公式右边行末版口处。 6)公式中的主辅线要分清(一般主线比辅线长),并且主线要与运算符号在同一水平线上。 7)方程组在编排时应尽量排在一面上。 8)编排行列式和矩阵时,应特别注意元素的行列要上下对齐,每一行的间距要均匀一致,行距通常为半个字距;对角矩阵的对角元素所在的列应明显区分,不能上下重叠,混淆不清。 1.2 数学符号 数学符号的字体以国家标准为依据,主要有大、小写的区别,白、黑体的区别,正、斜体的区别。 1)未知量的符号,表示变量的字母、变量符号,以及表示点、线段的符号用白斜体。 2)集合符号用黑正体,如集合B。 3)矢量(向量)符号、张量符号、矩阵符号都用黑斜体表示,如力F、张量T、矩阵A。 交叉类稿件的加工中还应特别注意公式里出现的容易混淆的字符,如英文字母的大小写容易混淆、英文字母O和阿拉伯数字0容易混淆、英文字母a和希腊文字α等。因此编辑在加工时一定要认真、仔细地标识清楚,以避免排版人员在排版时出错。 另外,一些物理学和数学家的名字也会有常用错别字,如“傅利叶”应该为“傅里叶”、“笛卡尔”应该为“笛卡儿”。 当然,关于数学公式和数学符号的使用还有很多详细的要求,以上列出的仅是生物类交叉学科图书中最容易遇到的问题。 2 与化学的交叉 生物学与化学交叉的学科中,主要任务是对化学式的加工,最容易出问题的主要有以下几处。 1)单箭头表示反应单向进行,双箭头表示反应双向进行。 2)化学元素符号用整体,表示反应组分数量的变量符号用斜体。 3)有机化学式中,化学键的键长要统一。 4)有机化学式中,元素符号和键号必须对准。 3 与计算机科学的交叉 随着后基因组时代的到来,生物学与计算机科学的交叉学科应运而生,包括生物信息学、计算生物学、合成生物学等。这类稿件的加工通常注意以下几点。 1)会出现数学公式和符号,加工重点见上。 2)有较多的计算机软件生成图或者屏幕抓图,因此加工时一定要注意图片的清晰度,图片模糊的话需要作者重新提供。 3)稿件中会出现较多的缩略词、简写,包括计算模型的缩略词、研究机构的缩略词、数据库的缩略词等,因此加工时要注意这些缩略词是否前后一致;同时要尽量保证这些缩略词的拼写正确。例如,“GenBank数据库”不能写成“GeneBank数据库”。 4)稿件中有时会出现一些代码程序,特别注意,这时不能根据我们已有的编辑加工知识去随意修改,因为代码有其本身固有的格式。 4 与医学的交叉 生物学与医学的交叉学科包括生物医学工程学、生物医学影像学、生物制药、医学细胞生物学等。这类稿件的加工难点主要是一些常见医学术语的规范。例如,“罗音”应该为“音”、“爱滋病”应该为“艾滋病”、“抗菌素”应改为“抗生素”、“心肌梗塞”应改为“心肌梗死”等。 4.1 与环境科学、地理学的交叉 生物学与环境科学、地理学的交叉主要涉及一些生态学科类的图书,如水资源、森林资源、农业气候资源等。这类稿件的加工中,除了涉及生物学的基础知识外,加工的重点主要为地图、插图类问题和数据错误。 1)地图、插图类问题。 (1)岛点差错(漏标主要岛点)。 (2)界限画法错误(国界、未定界)。 (3)注记差错(级别、字色、错别字)。 (4)区域设色差错(如台湾底色)。 (5)比例尺差错。 2)数据错误。 (1)求和、求平均值、计算增长率等错误。 (2)正文中的数据与表中的数据不一致。 (3)同一个数据,前后文不一致。 (4)文字描述与数据不一致,如“第一年是272t,第二年是230t,增长了……”。 5 与社会科学的交叉 生命伦理学关注的是生物学、医学、控制论、政治、法律、哲学和神学这些领域的相互关系中产生的问题。因此其通常会存在较大的争议。在这类稿件的加工过程中要特别留意是否存在宗教、信仰方面的敏感问题。这类问题可能并不多见,一旦出现就要特别引起重视,属于政治性差错的范畴。 另外需要注意的是,在科技类图书中会出现很多专业名词,特别是交叉学科的图书,涉及的专业类别很广,编辑的知识不肯能面面俱到,如果遇到不太熟悉的专业名词,一定要核查准确,确定是错误的字、词才可以改动,绝对不能妄改。关于专业名词,可以在全国科学技术名词审定委员会网站上进行核实。 随着我国科学技术的不断进步和发展,科技类图书承载“介绍新知、推广技术、传播资讯、传承文化”的使命不断增强。因此,科技类图书的编辑应当密切跟踪相关学科发展前沿,以此为基础增强科技类稿件的科学性,判断稿件的真理性,提高稿件的逻辑性。作为联系作者与读者的桥梁,科技类图书的编辑要着力拓宽自己的知识领域,只有这样才能编辑加工出高质量、高水平的科技稿件。 生物类论文:生物类实验课教学模式改革研究 摘要:随着生物技术的发展和先进科学仪器的普及使用,传统的实验课模式已经不能满足对创新型人才培养目标的要求,为培养社会需求的毕业生具有独立的动手能力、掌握科研方法和具有思考与分析问题的能力。实验课的内容设计及教学质量对他们能力培养起着重要作用。通过对现状分析,针对存在的问题,探讨实验课教学改革的方向。 关键词:生物类 实验课 教学模式 改革 随着生物技术在工业和农业中的广泛应用,社会对这样的人才需求也逐年提高,现急需培养一批适合现代化建设的生物技术人才。因此必须对现有的实验课教学内容进行重组更新,落后的教学设备进行更新换代。使培养出来的学生初步具有独立的动手能力、掌握科研方法和具有思考与分析问题的能力。符合现代生物技术的培养目标。 1 现有生物类实验课教学模式存在的问题及分析 第一,实验课教学内容设计缺乏系统性,现在大多数实验课教学内容相对独立,且多数是理论课与实验课同步进行。如生物技术的四大工程实验,分布在不同的学期,由不同的教师上课,有些内容重复,不利于培养学生的科学思维方法,也不利于学生全面系统和完整掌握实验内容。 第二,实验受学时影响,现大多数学校一个实验的学时数一般不超过4学时,简单的实验对学生动手能力和思维能力的培养不利。由于理论课和共同课排课的限制,学生很难找出一整天做实验的时间,对大实验内容设计带来一定困难。也很难培养学生的创新能力和科学研究的方法。 第三,适合现代生物技术实验课教材较少,多数实验课教材都是围绕理论课设计实验,且多数是一些验证性实验,通常是2学时一个,适合学生能力和思维培养的综合性、设计性实验较少,现有实验项目与实验项目之间不能有机结合且连贯性也较差。 第四,随着现代科学技术的进步,一些新的实验技术、新科研方法不断被教师引入到实验课程中,可大多数学校仪器设备不能满足需要,且现在实验材料价格逐年上涨,实验课教学成本也就随之升高。由于学校对这方面的投入不增加,教师也很难对现有教学内容进行大胆改革。 2 生物类实验课改革的措施 第一,科学合理设置实验课教学内容,把学生的创新活动和实验室开放项目结合起来设置课程实验,且注重项目之间的连贯性和系统性。且为学生尽可能多提供实验材料, 上实验课时学生可以根据自己对课程兴趣与爱好, 以及自己感兴趣的实验内容自主选择实验材料,完成承担的教学内容和实验室开放项目。 第二,由于大实验受学时影响,学生和教师很难找出一整天做实验的时间,可对有些大实验以项目化进行设置,在不影响正常授课情况下由教师和学生共同找时间来完成,由教师拿出时间表,报到学院由学院进行监督。这样对大实验的实行和教学内容的设计就能实施,对学生的创新能力以及科学研究的方法学习很有利。 第三,组织专家和学者,编写适合现代生物技术要求的教材。系统和完整地从知识体系把适合学生能力和思维培养的综合性、设计性实验进行科学地设计。让学生在实验中分析实验现象从中发现问题、然后对发现的问题进行分析,最终通过自己独立思考或小组相互探讨来解决问题后才能完成实验。 第四,有些动手能力相对较差的学生,在上课时跟不上老师的讲解,有些对实验兴趣不大,做实验也不认真,如条件具备时可对现有的实验项目进行录像,然后挂到网络上,学生在上实验前进行预习。然后再进入实验室做实验效果可能更好。对学生第二课程和实验室开放项目的开展也起到很好的辅助作用。不用教师进行讲解,学生也能独立开展项目。对他们能力的培养起到重要作用。 第五,打破一门课程由一个实验教师上课的设置,实验内容由实验中心统一设置,然后由不同教师进行授课,以往一门课程由一个教师授课,教师多数根据自己熟悉和掌握的内容设置实验。打破以后,由课程组最好的教师每人选1-2个实验项目进行授课,收到很好的效果。 第六,增加综合性、设计性和创新性实验的比例,减少验证性实验,对动物学和植物学镜下观察切片的验证性实验和形态解剖实验进行精简合并,既可以减少学时浪费又可以减少实验耗材的,只保留1-2个能让学生掌握仪器使用和学会实验方法的验证性实验,尽可能多地加大综合性、设计性和创新性实验的比例。特别是加入中学课本中开设的探索性实验,并有选择性地进行拓展,让学生学会科学研究的一些方法,例如草履虫的培养与采集这个实验,以往是由实验教师培养好,学生进入教室一看就完了,我们现在由学生进行采集和培养,使用不同的培养液进行培养,在培养过程中出现这样或那样的问题,都由学生自己解决,这样在实验中培养了学生处理问题、分析问题、最后达到解决问题的目地。 第七,考试方式进行改革。通常的做法是实验课考试多数在课程进行完统一考试,有些学生对平时实验课就不重视,在期末考试时进行突击背实验的现象,针对这一现象,我们进行了改革,实行全过程考试,包括课前的预习,实验过程中处理问题,在做实验的过程中进行考核,然后对实验报告进行批改,所有的实验做完,成绩就出来了,不再考试。这样学生都认真对待每个实验。因为这样的考试方式学生也不知道老师什么时候提问自己,实验的每个步骤都很认真。且以组为单位给成绩,每个成员都不想给自己的组丢分,互相督促,相互帮助。 生物类论文:生物类专业生物信息学教学初探 [摘 要]随着大数据时代的到来,面向生物类专业的生物信息学教学也随之发生变化。授课范围由传统“面面俱到”的灌输式教学向紧跟科研发展的数据挖掘和大数据处理倾斜;授课方式由单一的理论学习转为与上机操作相结合,并采用案例分析将教学内容系统、完整地衔接和串联。本文根据笔者的教学实践,以两个案例教学为中心,从教学手段、考核方式等方面展开阐述和讨论。 [关键词]生物信息学;案例教学;生物类专业 生物信息学是一门交叉科学,它包含了生物信息的获取、处理、存储、、分析和解释等在内的所有方面,综合运用生物学、数学、计算机科学等方法,阐述和理解数据所包含的生物学意义。作为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一,生物信息学已成为介于生物学和计算机科学前沿的重要学科。实验室的每一项技术,从简单的克隆、PCR到基因数据分析都需要在计算机上进行处理。因此对生物学专业的学生而言,具有一定程度的理解和应用生物信息学技术的能力是十分必要的。而课程是为培养目标服务的。这就要求教师在有限的授课时间内,使学生不仅掌握基本的理论知识,紧跟科研的最新进展,而且在今后的科研工作中能学以致用。 1 理论与实践相结合的教学手段 根据当今生物信息学的发展方向,教师结合理论教学内容增加综合性、开放性实验,使学生循序渐进地理解和掌握生物信息学的原理和方法,进而运用合适的生物信息学工具解决问题。本文以两个案例解析这一教学过程。一是信息的简单检索。在获取生物信息的同时,理解数据库概念、动态规划和bootstrap等算法;二是高通量测序的数据分析。在实现大规模数据处理和分析的同时,掌握统计分析基础知识。 1.1 生物信息的简单检索 近一二十年,生物学数据,尤其是序列数据,以指数级的方式增长。以GenBank的核酸数据库为例,每12~20个月数据就翻一番,略高于Moore定律提供的参考数值。如何从这些海量数据中获取想要的信息,已成为生物学专业学生必须掌握的技能之一。而如何正确获取和应用信息,则需要了解数据是如何被存储、解析,以及背后隐藏的算法。因此围绕正确挖掘数据信息这一主题,设计以下案例,通过4步展开教和学。 1.1.1 讲解 基于大数据教师引申出数据库存储信息的概念。而后分类介绍常用的基因组数据库、核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、蛋白质结构数据库以及各种常用复合数据库。 1.1.2 演示 了解上述常用的数据库之后,教师实例演示数据库检索。通过逐层提出问题,诱导学生思考如何利用上述不同的数据库资源,一步一步挖掘所需的信息。例如,被测序的片段是哪个基因?该基因编码的蛋白质序列是什么?是否有保守的功能结构域?在亚细胞的什么位置发挥什么功能?可能的三级结构?和哪些蛋白或RNA存在可能的相互作用?它在进化中又是如何演变的? 1.1.3 实践 让学生上机操作上述实例,体验各个数据库的侧重点,并理解不同软件不同参数的意义或差别。比如GenBank和Swissprot的侧重点,PAM-n和BLOSUM-n的选取。 1.1.4 成文 引导学生形成可重复计算的科学文档。对每一个案例,教师展示常规性的文件组织形式:/data,/analysis,/scripts,/reference等。写说明文档的时候,要求学生记录每一个分析步骤的所有细节:数据库的网址、软件的名称、版本、输入的文件、精确的运行参数、结果的提取等。 通过这样的案例教学模式,一是较好地将知识点融合串联到教师讲授和学生上机操作中。二是使学生不仅熟悉各种常见的数据库,而且理解数据库中各个软件及其参数的意义,遇到实际问题也不再束手无策。而教师也可以充分参与到学生的学习中,对学生上机操作过程中出现的一些主要理论与技能问题了如指掌。通过教―学―练―教―练,达到学以致用的教学目的。三是培养学生创建较好的文档及其组织形式,形成科学研究的可重复性(replication)和可复现性(reproducibility)。不仅有利于追溯前因,而且对代码的复用,以及对结果应用于新项目都非常必要。 1.2 高通量测序数据的分析 随着高通量测序技术的兴起,大量物种的全基因组数据、转录组数据和其他类型数据被测定完成或正在进行中,每天都有成千上万的数据被源源不断地输入相应的生物信息库中。这些大规模数据的不断产出,使得生物学专业学生掌握高通量数据分析技术已成为一种趋势。因此,教师有必要将这部分内容由理论讲授过渡到上机操作。 1.2.1 介绍 教师以DNA测序技术发展为主线,理论介绍De Novo测序、ChIP-seq测序、RNA-seq测序、Methyl-seq测序等。并通过拍摄的录像,向学生直观地展示不同的测序仪及其特点。 1.2.2 演示 教师对整个分析过程进行详细的阐述并实时上机演示(下图)。以转录组RNA-seq为例,包括测序质量的评估(碱基组成和碱基质量分析)、clean reads的筛选、利用TopHat/Bowtie将筛选出来的reads比对到参考转录本、统计reads在参考基因上的分布情况及覆盖度,判断比对结果是否通过第二次质控、通过cuffmerge将重复测序得到的reads形成一致性转录本、基因结构优化、基因覆盖度统计、使用cuffdiff筛选差异表达基因和鉴别可变剪切体、对结果基因进行聚类分析、GO和pathway富集性分析。 1.2.3 实践 让学生分组讨论并上机实现上述数据分析流程。掌握基本的Linux命令、统计计算和可视化分析。 1.2.4 成文 引导学生形成规范化文档和脚本,以便回溯和可重复性使用。 高通量数据分析不仅涉及的知识点多,而且需要在Linux下进行简单的操作和软件的使用。对生物学专业的学生来说,容易造成心理上的抗拒。教师可以采用“分而食之”的策略:将教学内容分成相对独立完整又有一定联系的几个部分(下图)。对于每部分内容,教师利用已讲解的相关知识给学生实时演示,并给出教师自己的理解和结果。然后把学生分组,让他们根据自己的理解,带着兴趣和疑问上机实践。并在上机操作过程中,鼓励学生之间、学生与教师之间及时讨论交流。最后让学生将所有内容串联起来,介绍本组的实验内容及解决办法。通过这种方式能较明显地消除心理顾虑,有助于学生独立思考,独立解决问题。 “RNA-seq数据分析”案例教学流程图 2 以能力测试为中心的考核方式 对于生物学专业的学生而言,生物信息学是一门实践性很强的学科。因此,教师采用以“能力测试”为中心,知识与技能考核并重的考核方式。以上述两个案例为例,在期末考试中,教师将NCBI GEO中“(RNA-seq[Title])AND “Mus musculus”[porgn:__txid10090]”722个实验数据,随机分配给每个学生。要求每个学生对分配到的RNA-seq数据进行差异表达分析,聚类分析和富集性分析。并选择合适的基因,分析其保守的功能结构域、亚细胞定位以及可能的蛋白质结构和功能、可能结合的转录因子、相互作用的蛋白质网络和信号通路、构建相应的系统进化树。 学生对上述每一个小题从“知识点”、“参考资料”、“使用软件或工具”、“参数”、“脚本”、“结果”分别答题,不仅非常有效地明确所学的内容,而且很好地杜绝了作弊行为。 3 教学效果 为了解案例教学的效果,本课程案例教改活动向2011级生物科学和免疫学专业学生QQ群发放电子问卷,共收回82份答卷,统计结果如下表所示。从表中可以看出,案例教学模式使学生有较强的参与感,能较好地提高学生的学习兴趣,学生对理论问题的认识更为深刻。 4 结 论 案例教学基于具体的事例,将一系列的知识点有机地串联起来,并通过实例操作达到学以致用的目的。从学生反馈意见可以看出,这种理论与实践结合的教学模式,很好地提高了学生的学习兴趣。考虑到有限的授课时间和不同学生的学习背景,作为教师需要设计合适的案例,从而达到较好的教学效果。一般可以遵循以下原则。 4.1 具有代表性 所选的案例既要经典又要紧跟科学前沿。比如第一个案例所蕴含的数据库检索、序列比对和系统进化树的构建,在生物信息学中,属于较经典且核心的知识点。而第二个案例选择的对象则与当前的科研热点紧密联系。 4.2 具有偏向性 生物信息学本身是个交叉学科,涉及的知识点相对较多。面对生物类专业背景的学生,我们侧重生物信息学方法或者工具(软件)的应用,而不是强调算法。比如第一个案例中系统进化树的构建,我们只是以5条8bp长的序列为例讲解最小进化法和邻接法、最大简约法、最大似然法以及贝叶斯推断,重点在于强调不同的数据适合采用上述哪些方法以及如何用Mega等软件实现系统进化树的构建。 4.3 先后案例有层次性 比如第一个案例中,学生掌握了Windows下的序列比对。对于第二个案例中Linux下的Bowtie就容易理解并操作。 4.4 具有拓展性 比如第一个案例中,在Windows的DOS下进行批量序列比对时,不同的参数设置,输出不同的数据格式。第二个案例中,Bowtie最多允许3个错配,如果允许更多的错配数,则可以采用SOAPaligner/ SOAP2实现。学生可以根据自己的兴趣和能力,选择拓展性内容进行继续学习。 4.5 良好的成文习惯 引导学生养成良好的文档组织和书写习惯。每一个案例,都要求学生形成可重复性和可复现性的文档,对于整理分析思路、核实结果、重复使用代码都起到事半功倍的效果。 生物信息学是现代生物科学研究的重要工具和载体。如何有效正确地应用生物信息学,是每一个生物实验者需要具备的能力。教师应紧跟学科发展的速度,围绕学以致用的原则,将案例教学科学地、和谐地应用到教学实践中,不仅使学生掌握一定的理论知识,从而正确地应用软件工具,而且逐渐培养学生自我分析和解决问题的能力。 生物类论文:高校生物类“理―实―基”三位一体创新人才培养模式的研究与实践 摘 要:以黑龙江大学为例,结合其生命科学基础课程团队在创新人才培养方面的有益经验,构建了课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面的“三位一体”创新人才培养模式,并获得了一系列的创新性成果。 关键词:高校;创新人才;教学团队;培养模式 创新型人才,通常是指思维灵活、好奇心强的人,具有丰富的精力、持久的耐性、较强的专注力、新奇的想象力以及勇于探索等特征,就是在某一领域内富有创新创造能力的人[1]。2011年,教育部、财政部公文提出“十二五”期间进一步强调落实创新人才培养模式,为国家经济社会发展培养更多应用型、复合型和创新型人才。探索和建立创新人才培养模式,及相应的有效机制,培养越来越多的创新人才,是当前大学教育教学工作的核心内容[2-3]。 在教育部高教司和黑龙江大学培养学生创新能力思想指导下,经过多年研究和实践,黑龙江大学“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”“细胞生物学”“基因克隆”5门课程组成的生命科学基础课程团队,提出了在课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面“三位一体”模式培养创新人才的体系,该模式将课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面有机整合在一起[4],提高了学生创新能力,培养了创新思维,提高了人才培养绩效,获得“理―实―基”三位一体模式培养创新人才的研究与实践的创新性成果。 一、“三位一体”创新人才培养模式的内容 (一)基础环节:强化课堂理论教学 1.教学内容:注重课程内容体系和高水平教材建 设。面对迅速发展的生命科学学科,团队兼顾经典理论和技术与现代前沿理论和技术相结合,以科研促进教学发展,把学科前沿技术方法和课程团队最新科研成果与理论课程和配套实验课程教学内容相融合,结合“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”“细胞生物学”“基因克隆”各门课程特点,拓展学生知识面,增加综合设计性试验比例,完善双语教学体系[5]。目前,团队的5门理论课程均已开展5届独立挂牌选课的双语课程。团队共编写出版了2本普通高等教育“十一五”规划教材,将启发式互动教学方法融入教材,为培养创新人才打下良好的知识储备基础。 2.教学方法:将启发式教学法贯穿于5门生物基础课程的教学环节,启发学生产生创造意识和思维,培养学生主动探求知识、运用知识、分析问题、解决问题的能力。主要包括:注意引导学生学习方向,树立正确的学习动机,成为学习的主宰者,激发学生的创新思维和创造能力;教师精心设计课堂上教学情境,善于设疑、激疑、释疑;鼓励学生提出质疑,提倡教学中的民主气氛;根据研究现状全盘设计各门课程的课堂思考题,专题讨论题,归纳总结等环节;注重各门课程内容相关性及延续性,将一些重点和热点问题在不同课程中通过多层次、多角度进行阐述,提高学生发散性创新思维。 3.教学手段:积极发挥课程网站、多媒体等辅助教学手段的运用。团队拥有配套的“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”3门省级精品课程网站和1个自主设计开发的课程网站(http://218.7.221.227/fzsw),利用网络实现与学生的交流互动,实现学生知识面的扩展,促进学生学习能力和创新能力的发展。课堂上将传统教学方法与多媒体教学手段相融合并且灵活运用,提升其学习主观性,拓宽学生学习能力的发展空间。理论课和实验课上采用多媒体教学,利用3D动画、Flash动画使所讲的内容形象化、具体化,来解答课程理论及实验中抽象难懂的机理问题。 (二)加强环节:深化实验室开放课题 以黑龙江大学的实验室开放机制和学校创业教育创新课题为契机,鼓励大学生积极申报各项创新课题,招募组织学生创业、创新团队,增加学生进入实验室提高动手能力锻炼的机会。经过多年努力,团队以生物基础实验中心为平台,开发了一套以提高创新能力为目标的实践程序,形成了一套完善的实验室开放体系。实验室开放的程序是:学生立项、教师指导团队组织项目开展项目结题成果发表奖项申报效果反馈学分获得,培养了一大批具有专业实验技能和创新能力的优秀毕业生[6]。 具体方法:重视发挥师生双方合力,将启发式的互动教学方法融入指导创新课题中,提高学生的科研创造水平;不定期组织学生参加专家教授关于如何进行科技文献查阅、科研思路归纳设计及相关讲座,拓宽科研视野,了解掌握科研程序的基本构造;学生定期进行学术交流,探讨学术问题;组成互动成长的平台,形成以先带后、以老带新的创新研究梯队。鼓励学生参与省和国家“挑战杯”大赛;鼓励学生积极创业,提出可应用的创意和产品商品化规划;鼓励学生以第一作者发表学术论文。开展大型仪器培训项目,利用课程网站进行创业和创新思想方面心得和经验的交流,使没有机会进入实验室进行具体实践创新的学生也能通过更广泛意义上的实验室开放平台(实验培训、课程网站、学术报告等)进行创新能力的提升。 (三)完善环节:加强实习基地建设 在实习基地建设方面,安排学生到与相关单位共建的4个校外基地和1个校内基地进行定点参观、假期实践和就业实习。通过实习,使学生的创新思想和创新能力得到与社会近距离接触和融合的机会,进一步提高学生的动手能力、实践能力和创新能力,对开阔学生视野,强化学生职业规划意识,增强学生社会实践经验,提升学生就业能力,拓展学生就业范围起到良好推动作用。 二、“三位一体”创新人才培养模式的实践效果 团队经过几年的努力,在学生创新素质提高、质量工程建设、教学改革和成果应用等方面均取得了良好的效果[7]。 (一)学生创新素质有所提高 团队通过“理―实―基”三位一体模式培养创新人才的研究及实践,指导学生获得实验室开放项目累计达100余项,获得资助10余万元,参与学生人数累计达400余人,累计达40000余学时。培养学生获得全国“挑战杯”大赛二等奖3项、三等奖1项;黑龙江省“挑战杯”大赛二等奖1项,黑龙江省“挑战杯”大赛校一等奖2项;黑龙江大学第四届创业计划竞赛二等奖1项。本科生以第一作者发表学术论文10篇,考研率稳步提高,毕业生在工作岗位上表现突出。 (二)质量工程建设成效显著 黑龙江大学“普通微生物学”“分子生物学”“生物制品学”课程先后评为省级精品课程,生物基础实验中心被评为省级实验教学示范中心,生物产业人才培养模式创新实验区被评为省级人才培养模式创新实验区,生物技术和生物工程两个本科专业被评为省级重点专业。 (三)教学改革和成果应用突出 该成果获得教学改革工程项目资助4项(其中省级项目3项),发表高水平论文6篇,出版教材7部(其中“十一五”规划教材2部)。团队成员获得省高等学校教学名师奖,首届省高等学校教学新秀称号,第十届省青年科技奖。与企事业单位共建5个校内外实习基地。 三、“三位一体”创新人才培养模式的应用 该模式的研究与实践成果立足于地方综合性院校,已应用于黑龙江大学生命科学学院12届3000多名学生,并推广和应用于哈尔滨师范大学、齐齐哈尔大学、大庆师范学院的培养创新人才工作中,取得了突出成绩。 该成果受益学生多,成果突出,影响广泛,得到了省内同行和专家的广泛认可和好评。该成果对作为地方综合性大学和全国创业教育改革的先行试点单位黑龙江大学的创业教育提供宝贵方法和经验,同时对黑龙江省内各高校培养创新人才方面起到积极引领与示范作用,为中国普通高等院校培养创新能力强的生命科学领域专业人才找到了一条良好的途径。该研究获得黑龙江省高等教育教学成果一等奖1项。 本文结合黑龙江大学生命科学学院基础课程团队取得的实际成果,介绍了“理-实-基”三位一体培养生物学创新人才的模式。但是,创新人才的培养模式是一个非常复杂的系统工程,需要我们结合各个学科各自特点而不断探索、实践和健全、完善。 生物类论文:浅谈生物类研究生的培养 摘 要:对生物类研究生的培养应当转变教育思路,从思想教育、理论学习和综合能力方面,全方位、高标准、严要求,提升高级生物人才的培养质量。 关键词:生物类研究生 研究生教育 教育思路 高标准 研究生教育,是本科毕业后,继续进行学习和深造的一种教育形式,分为硕士研究生教育和博士研究生教育。研究生教育也是我国高等教育的最高层次,旨在为国家培养学术骨干和管理骨干等高级专门人才,为科研发展、经济建设和社会进步提供强有力的中坚力量。近年来,随着我国研究生招生规模的扩大,研究生素质和教育质量问题引起了全社会的广泛关注和重视,学校新的研究生培养方案对培养研究生素质也提出了更高要求[1]。 众观全球,现代生物技术和分子生物学蓬勃发展,且在社会经济发展、人类健康和环境保护等方面具有极其重要的意义,与人类生存和生活息息相关。而我国生物学研究基础薄、底子弱、发展慢,所以对其专业人才的培养迫在眉睫。另外,现代生物技术属于高新科技范畴,高端人才的培养尤为重要。生物类研究生作为我国生物领域未来的核心力量,对他们的培养必须全方位、高标准、严要求,以保证人才产出质量。 1 在思想教育上提供先决保障 1.1 做研究要先做人 研究生教育的主要内容是科学研究,做研究首先要做人。礼貌待人、乐于助人、团队合作、严谨细致是新时代研究生应具备的基本素质。礼貌待人,低调做人,才能及时、充分地发现并改进自身不足;乐于助人,帮助他人又提升自我;团队协作,最大限度发挥团队智慧和个人热量;严谨周密,避免科研工作中的漏洞和科学错误。 1.2 抵制寂寞和诱惑,潜心于科学研究 科研工作是一条清苦的不归路。要有所成就,首先必须静下心思考问题,整理思路,浮躁和浅尝则止根本做不好科研。在他人休息和玩乐的时候,研究人员还必须在工作岗位上默默耕耘。因此研究生需要耐住寂寞,抵抗诱惑,坚守信念,潜心于科研工作。俗话说,“好的钟,不怕埋没,终有出土的一天;勤奋的人,不怕寂寞,终有出头的一天。” 1.3 勤能补拙是良训 做科学研究必须勤奋,尤其对于从事生命科学的人而言。生命科学是现今发展最快的学科之一,众多的新方法、新知识、新理论层出不穷,日新月异。因此,从事生命科学的人,必须保持“学习中”的状态,每天从不同的媒介上不断学习。只有勤奋和不懈怠慢才能不断为自己注入新能量。 2 在理论学习上全面、深入 2.1 理论知识的广度、深度并重 研究生教育与本科教育存在巨大差异。本科教学侧重于增长知识面、构建理论框架,研究生教育是给本科基础不断增加血肉。同时,现代生物学是一门新兴的边缘交叉学科,不同领域或学科之间相互交叉、相互关联、甚至相互融合。它不仅与数学、物理、化学等学科大量融合,还与经济、社会、历史、地理等学科逐渐靠拢。这些新领域、新思路都对研究生的知识体系和理论口径提出了新要求。因此,研究生教学需要在理论知识的广度和深度上都进一步加强。 2.2 善于紧跟新知识、新方法、新理论 现代生物技术蓬勃发展,生物学研究已逐渐从传统的宏观领域,如生态、生理和解剖学向微观深入细化,如分子生物学、基因工程、基因组学、转录组学、蛋白质组学等。而越来越多的新技术、新方法和新理论也逐步成为现代生物学研究的主流。固有的传统知识、方法和理论已经远远不能满足现代生物学的研究需要。现今的研究生教育应紧跟国际生物学的脚步,在夯实传统的基础上,要求研究生不断学习新知识、新方法和新理论。唯有如此,才能不被国内外同行远远甩在身后。 3 在综合能力上高标准、严要求 3.1 培养研究生创新能力 创新是民族不断进步的灵魂,是国家不断发展的强大动力。有研究表明,人的一生中,创新能力最强的恰恰是青年时期(20-35岁),大多数诺贝尔奖获得者的成果均来自这个时期。而对于高层次人才培养的研究生教育而言,创新能力的培养是其核心,也是评价研究生教育质量的根本标准[2]。但令人遗憾的是,由于历史原因,我国的生物学研究和教育不仅起点低、起步晚,创新能力尤为不足。因此,如何提高研究生的创新能力一直是我国研究生教育的难点。 我国研究人员数量已跃居世界第一,甚至国际学术期刊类论文也达到世界前列,但论文的引用率却远远低于世界平均水平。为何会导致这种现象呢?缺乏创新是最主要原因。首先,与诸多发达国家不同,我国的研究生教育主要是培养听话的学生,导师让干什么就干什么,故而让研究生从思想上产生了极强的依赖性和惰性,也失去了创新的原动力。其次,我国所有的导师都面临科研项目结题的压力,在规定期限内顺利完成项目内容是每个导师不得不正视的现实问题。如何协调培养研究生的创新能力与完成项目规定内容之间的平衡,也是现代生物学研究生培养的一大难题。但无论如何,如今的研究生教育必须改变固有的培养模式,将学生的思想解放出来,在一定的范围内,在导师的引导下,充分激发他们的创造力。 3.2 鼓励研究生阅读文献 培养研究生发现、提出和凝练科学问题的能力,首先必须鼓励研究生多读文献、读好文献,紧跟科学前沿、掌握研究动态。对于未接触的陌生领域,建议研究生循序渐进,先从中文综述到中文博士论文,再从英文综述到英文期刊文献。中文综述可以帮助研究生了解该领域的基本名词和专业术语,中文博士论文可以帮助研究生更好理清研究脉络。中文博士论文的前言或绪论会详细介绍该领域的背景和相关理论知识,以及本领域的国内外优秀科研团队的研究动态。对于英文综述,特别是约稿综述或影响因子高的文章,需要精读,重点关注作者对各方向优缺点的评价以及对缺点的改进和展望。精读好的英文综述,不仅可以了解该领域发展现状,还能学习地道的英文表达。最后就是针对自己的课题查阅相关英文文献,掌握全面、具体的研究动态及实验结果和结论[3]。 3.3 鼓励研究生撰写学术论文,参加学术会议 研究生应具备一定的学术论文写作能力。无论是学术期刊,还是毕业论文,写作能力都直接决定对其科研能力的评价。目前在我国高校中,研究生的论文写作水平偏低,有的学生甚至不具备撰写学术论文的能力。究其原因,一方面,文献阅读量制约了研究生采用规范、精炼的语言来撰写论文;另一方面,导师没有丰富的精力指导学生用清晰、流畅和逻辑性的语言来表达自己的学术思想。所以,应当鼓励研究生早写、多写学术论文;越早发现问题,就能越早得到提高。 与此同时,鼓励学生多参加学术会议。首先,实验室团队内部的学术报告应该制度化,这有助于学生用科学、逻辑性的语言和直观、有表现力的课件表达自己的学术思想。其次,鼓励学生参加院校内的学术活动和会议,感受学术会议和报告的学术氛围。在经过上述锻炼之后,鼓励学生参加国内外优秀的学术会议,与国内外的专家、学者和同行进行交流,探讨生物学研究前沿,探讨本领域的研究热点和动向。这对研究生的个人素质也提出了很高要求。 3.4 转变教学思路,改进教学与考核方法 转变教学思想,切实树立培养研究生创新能力与实践能力的战略定位。研究生已具有一定的专业基础和自学能力,其课堂教学应当与本科生相区别。尤其是生物类研究生,应以自学为主,讲授为辅,同时加强课堂讨论,以提升研究生的自学能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。 人才培养目标的调整对研究生考核方法也提出了新要求。传统式闭卷或开卷考试都不利于全面考查和培养学生独立思考、分析问题和解决问题的综合能力。为了考查和培养学生的科学思维,可采用统一命题,撰写相关学术报告或论文的方法,让学生查阅文献和参考书,独立完成报告和论文。即使采取考试的方法,题型和内容一定要摆脱传统模式,改变固有的客观题和主观题的比例,适当减少知识性内容,增加思考性强的主观题和开放式考题。此类考题可能是单一领域或单一学科的,也可能是跨领域、跨学科的,可能无法直接在书本上找到答案,甚至可能没有统一答案。 总之,生物类研究生作为我国生物领域未来的中坚力量,我们应该转变培养思路和教育理念,对其进行高标准、严要求的全方位培养,以保证高层次专业人才质量。同时,我希望能够以此抛砖引玉,引发大家对生物类研究生教育更多关注和思考。 生物类论文:高等院校生物类本科专业统计课程的思考 摘 要 统计类课程对培养学生运用统计原理与方法,收集、整理、分析数据,探索生命科学内在规律,解决生产、实践中具体问题的能力至关重要。如何设计统计课程才能应对生物类本科专业教学面临的挑战值得深入思考。现阶段统计课程教学中存在学生缺乏参与感、课程考核方式单一、学生解决实际问题能力不足等问题。为解决这些问题,可采用引入计算机模拟演示、增加课程考核环节、引导学生参与科研等对策。 关键词 统计学 R软件 计算机模拟 课程考核 高等院校生物类本科专业包括生物科学、生物技术、生物工程。尽管三个专业在培养目标和课程设置有差异,但统计类课程(一般为生物统计学)是三个专业共同的专业基础课程。统计类课程对培养学生运用统计原理与方法,收集、整理、分析数据,探索生命科学内在规律,解决生产、实践中具体问题的能力至关重要。但统计课程具有理论性强、公式繁多,计算复杂的特点,对于初步接触概率论和数理统计的本科生而言,具有相当难度。而且,随本科培养方案和教学大纲的调整,统计类课程的课时有被压缩的趋势。此外,生命科学的迅速发展,以基因测序技术为代表的新技术日趋成熟,大数据时代的来临,对统计课程设置在统计分析方法和数据处理能力培养方面均提出更高要求。有鉴于此,如何设计统计课程才能应对生物类本科专业教学面临的挑战值得深入思考。 1 现阶段存在的问题 1.1 学生缺乏参与感 教学中发现,相当比例的学生课堂上缺乏参与感。主要体现在以下方面: (1)自己看书,不听教师讲课;(2)玩手机,玩笔记本电脑,玩平板电脑;(3)不积极思考教师提出的问题。 学生课堂上缺乏参与感的原因固然有网络资源丰富、学生对所学专业不感兴趣等客观原因,更重要的原因在于,一方面统计类课程理论性强,需要公式推导,且前后课程知识点联系紧密,部分学生基础薄弱,难以跟上课程进度;另一方面,教师教学方法单一,较难长时间吸引学生注意力。据统计,教师吸引学生注意力的时间为15~20分钟。以一节课40分钟计算,大约50%~62.5%的时间教师不能很好地吸引学生注意力。这意味着这部分课堂时间的利用效率比较低。 1.2 课程考核方式单一 教学中普遍采用的成绩评价体系由平时成绩、期中成绩和期末成绩组成。其中,平时成绩一般用课程作业考核,期中、期末成绩采用考试方式考核。这样的成绩评价体系具有操作简单的优点,但难以完全反映学生对课程内容的掌握程度和对统计思想的理解深度。 由于课时所限,课堂讲授内容有限,课程重点和难点较集中。考试前,学生通过习题练习可掌握相关内容,但对其中蕴含的统计思想和解决新问题的能力未能得到很好培养。另一方面,课程作业以题目为导向,未能充分挖掘学生的潜力。 1.3 学生解决实际问题能力不足 培养学生解决实际问题的能力是教学目标的重要方面。但在实际教学过程中,通过课程学习,学生解决实际问题的能力未能得到有效锻炼。体现在以下方面:(1)学生缺乏主动运用统计学原理和方法解决身边具体问题的意识;(2)在面对具体问题时,欠缺选择分析方法的能力;(3)缺乏分析数据的技巧;(4)缺乏将数据分析与解决问题联系的能力。 学生解决实际问题能力不足存在多方面原因。其中很重要的一点是,课堂学习过程中缺少独立思考。传统的课程教学是教与学的过程,教师与学生在这过程中的主要作用分别是传授知识和学习知识。而从传授知识到学习知识之间缺少练习、反思过程。这些过程对于培养学生运用所学知识解决实际问题的能力至关重要。 2 对策 2.1 引入计算机模拟演示 PC计算机性能的提升和统计软件的发展,使得教学中涉及的统计学方法和思想可以通过计算机模拟的方式在课堂上呈现出来。目前常用的统计软件包括R,SPSS,SAS,Matlab,Minitab,Stata,MS Excel 等。其中R软件是免费、源代码开放软件,可通过网站和镜像下载,并可针对具体教学需要安装不同Packages。而且R具有强大的图形展示能力,因此是一款非常适合在统计课程教学中使用的软件。 R软件可以实现的统计学教学内容包括以下内容:(1)统计描述,常用的函数有mean(算术平均数),sqrt(平方根), sd(标准差),var(方差),range(极差),median(中位数),和sum(求和),max(最大值),min(最小值);(2)统计绘图,barplot(柱状图)、pie(饼图)、hist(直方图)、stem(茎叶图)、boxplot(箱线图)、plot(散点图);除此之外,还可以使用lattice 等程序包输出更为复杂图形;(3)统计检验, t.test(t 检验),aov(方差分析),chisq.test(卡方检验),cor.test(相关系数检验)。 计算机模拟演示的方式具有以下优点:(1)有利于增进学生对知识的理解。可通过调节函数的参数,实现动态图形输出,从而加深学生对统计方法的理解;(2)把抽象的理论知识和实践联系在一起,增加学生学习统计的兴趣;(3)培养学生利用软件解决问题的意识和能力;(4)针对具体教学内容,编写相关程序,使软件完全为教学服务。 2.2 增加课程考核环节 由平时成绩、期中成绩和期末成绩组成的成绩评价体系,扩展为课堂问答、课程作业、期中项目训练、期末考试。课堂问答通过讲授新内容时提问原有知识点,达到巩固旧知识,实现新旧知识之间的衔接。课堂问答可计入平时成绩,最终反映到课程得分,以提高学生回答问题的积极性。期中项目训练通过学生自由分组,共同解决一个具体问题的方式,引导和培养学生运用所学统计知识解决实际问题的能力,同时培养学生团队合作意识。在项目选择上特别要注意控制项目难度。难度过大或者耗时太长的项目易导致学生产生消极畏难情绪。因此,难度应控制在课程涉及到的统计学知识范围内,或者稍微扩展。 增加课程考核环节的优点在于:(1)培养学生利用自身能力解决问题的能力;(2)培养学生团队合作精神;(3)发挥解决问题能力强的学生的积极性;(4)使得课程分数更准确反映学生解决问题的能力。 2.3 引导学生参与科研 本科生参与科研首先需要教师具有科研经验并接受过完整的科学训练。教师具备相应的科研能力后,才能对学生进行指导。其次,教师应为本科生设计科研题目和科研步骤,在题目设计时应侧重统计方法的运用;再次,教师应在论文写作和科研项目报告等方面继续指导。最后,教师应引导学生对科研过程进行回顾与总结,激发学生的学习兴趣。 本科生参与科研具有以下优点:(1)培养学生解决具体问题能力;(2)培训学生掌握科研规范,为撰写科技论文打下基础;(3)增加学生自信心,培养创新能力。 生物类论文:多媒体技术在生物类硕士研究生教学中的应用探讨 【摘要】多媒体教学手段可有效满足新形势下生物类硕士研究生实践教学和实验教学的需要。将复杂的知识条理化,融合了理论与实验、形态与机能、过程与结论;丰富了教学内容,增加了单位时间的信息量,多媒体教学已成为教育现代化进程中不可或缺的重要组成部分。 【关键词】多媒体技术 研究生教学 生物学教学 多媒体教学作为一种先进的教学手段,在研究生课堂教学中发挥了积极的作用。但在具体的教学实践中,由于受教师的观念、能力等因素的影响,研究生课堂教学中多媒体应用的针对性不强,远未达到培养研究生科研思维和创新能力的目标。如何让学生灵活掌握书本知识,更好地将书本知识应用到实践中去,就成为教学的重点。通过充分利用多媒体技术,在生物类硕士研究生教学实践中取得了良好的效果。 一、生物类硕士研究生教学特点 生物学是系统性很强的理学学科,具有丰富的哲学内涵,注重理解性记忆,与化学、药学等学科有着紧密联系,并与实践紧密结合。生物类硕士研究生教学更偏重于实验教学,在完成培养方案制定教学课程基础上,在指导教师的带领下完成相关毕业论文工作。生物类全日制学术型硕士研究生偏重于基础理论研究,注重实验教学,指导教师在学生自主设计、操作完成实验基础上加以指导。生物类专业学位硕士研究生教育偏重于生物学实践教学,在掌握学科动态基础上,针对生产、教学过程出现的具体问题加以分析并予以解决。因此,传统的生物学课堂教学方式仅限于书本上的死知识,很难展示出当前生物学科的新研究成果,因此,运用新的教学方法和教学手段可有效满足新形势下生物类硕士研究生的需要。 二、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学的优势 多媒体教学集文本、图形、动画、音频和视频于一身,可突破时间与空间、微观与宏观的限制,并使生物类硕士研究生教学中问题具体化,枯燥单调的形态知识趣味化,静态的教材动态化,复杂的知识条理化,融合了理论与实验、形态与机能、过程与结论;丰富了教学内容,增加了单位时间的信息量,多媒体教学已成为教育现代化进程中不可或缺的重要组成部分。 (一)运用多媒体进行生物类硕士研究生实验辅助教学,可以拓展实验教学方法和思路 如何有效的完成硕士毕业论文是生物类专业研究生培养过程中最为重要的环节,运用多媒体进行生物类专业实验辅助教学可有效的解决学生在实验过程中遇到的难点问题,提高分析问题、解决问题及动手操作能力。生物类硕士研究生实验项目很多,主要是依据各自导师的研究课题设计不同类型的实验,从教学角度来看授课教师不可能开设全部实验课程,只能开设一些有代表性的实验。在实验教学中应用多媒体辅助教学,可将实验操作过程以动态形式展现出来,使学生如临其境,如闻其声,增强了直观感,对于一些复杂操作还可重复展现,这样可避免在以往操作中由于实验样品及仪器的限制,有些操作指导老师不可能重复进行,只能以口头讲述的形式重复的弊端。对于没有开设的实验项目,可以在理论教学中给学生利用多媒体展现一些代表性生物学原理的实验操作过程,这样有助于学生对理论知识的掌握,理解,加深印象。 (二)运用多媒体教学图文声并茂,形象直观,有助于培养生物类硕士研究生的创新精神 运用多媒体进行教学,可以将各种生物学原理、实验方法及最新的研究进展通过屏幕以动、静结合的方式直接展现给学生,避免以往教师口述讲解枯燥乏味的缺点,使学生感受直观,记忆深刻,这样的教学,既吸引学生的注意力,又给学生丰富的感知,使学生对所讲内容掌握得较扎实,教学效果良好。在典型实验案例的分析中注重方法的传授和指导,使知识的传递从旧到新,从低到高,形成台阶梯度,做到不断增值,形成创新中必备的思维定向。 (三)运用多媒体教学能充分体现研究生课堂教学的灵活性 作为教学对象的生物类专业研究生这一群体,他们思维灵活,智力水平高,知识面广,在课堂学习中具有较强的积极性和主动性。他们不喜欢慢节奏的传统教学模式,对那些缺乏先进性系统性的课堂教学总有不满足心理,因为他们感到自己很被动,能力上得不到正视,跟本科生物课堂学习如出一辙。从研究生心理特征来看,他们喜欢节奏明快、生动灵活的授课方式,也乐意接受并能激发科研兴趣,发挥主体性和培养思维能力的多媒体课堂教学方式。 三、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学的创新 (一)精心设计多媒体课件,突显知识的前沿性 多媒体教学课件的设计制作直接影响教学效果。制作课件时,一方面要根据教学内容,教学目标精选媒体素材,另一方面也要考虑生物类硕士研究生教学对象,创设学习情境并对各种教学要素进行最佳组合。因为教学对象既是学生又是研究者,故在进行多媒体课件设计时,不但要使用视频、音频、图片和文本等多媒体精心设计出能呈现知识规律且展示其内涵的课件,另外还要添加学科领域里国内外的最新研究动态,从而使教学内容体现其基础性、学术性和思想性的有机结合,激发研究生的科研思维能力。 (二)利用多媒体教学变抽象为具体,模拟各种生物学原理和实验现象 为生物类硕士研究生授课时如果只是照搬教材,会使学生越学越糊涂。针对这种状况,将知识点分类讲解,同时配以一定的动画,使教学更加形象直观, 便于理解和掌握。如高级生物化学课程中的三羧酸循环过程,它既涉及了一系列代谢产物、同时又涉及相关代谢过程等,以上我们通过多媒体影音形象再现循环全过程,让学生从整体到细节均能有效掌握知识。如运用多媒体技术将高级分子生物学课程中一系列经典实验加以还原,可有效为各位硕士研究生提供正确的操作依据和实验指导。 (三)注重多媒体教学与传统媒体教学的有机结合 多媒体既不是一种全能的媒体,也不可能代替传统媒体。多媒体与传统媒体在教学中应相互补充,取长补短,课堂教学中必须根据实际情况,该用则用,用得适度,用得合理,用得巧妙。多媒体技术只有用得好,用得科学才能达到提高课堂教学质量的目的,否则就会适得其反。因此,教学中应针对教学内容有选择性的采取与之相应的教学方法方式,合理地综合地利用各种教学媒体,优缺互补,交互使用,这样才能发挥各种教学媒体的综合功能,更有利于吸引学生的注意力,取得最佳教学效果。 四、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学应注意的问题 (一)革新教育观念,正确认识多媒体教学 一方面,教师作为教学活动的设计者,必须改革研究生课堂教学中传统的教学观念,主动积极的接受多媒体教学,充分发挥多媒体教学的优势,活跃课堂气氛。另一方面,要从理念上消除对多媒体课堂教学的完全依赖与绝对信任,多媒体教学不能完全实现研究生课堂教学的教学目的。在实践教学中,哪种教学方式能够更好的实现教学目的,达到良好的教学效果,就是最理想的教学方式。 (二)过分依赖多媒体教学 和传统教学方式比较,有效集合声音、文字、图像和动画等的多媒体教学在大学教育中的优势不言而喻,因此部分教师不管上什么样的课都一律使用多媒体授课的方式,这样毫无目的地使用多媒体辅助教学非但不能达到预期的教学目标,反而会让学生反感,也降低了对教师教学业务水平和业务能力的要求。 (三)多媒体课件承载信息量过大 某些高校教师为研究生制作的多媒体课件承载信息量过大,甚至出现了很多“电子书式”的课件,仅将教材进行了一些翻版。教师忽视了多媒体技术只是教师进行教学活动的一种辅助手段,这样教师只是多媒体的操作者,学生在这种环境中,往往把注意力放在了不断变化的屏幕上,加之长期使用多媒体教学,学生失去新鲜感,如果教师再组织不当,势必会造成学生感觉单调、视觉疲劳,难以达到预期效果。 五、结束语 面临21世纪高等教育的挑战,生物类硕士研究生教学由于内容单调、乏味,难于记忆等特点,传统的教学手段已难以保证在规定时间内高质量地完成教学任务,而多媒体教学以计算机为辅助手段,根据教学内容和教学要求,集声音、图像、视频和文字等为一体的,由于其具有多样性、形象性、直观性、丰富性、灵活性等特点,既便于教师讲解,更便于学生理解和记忆,从而提高教学效果。但多媒体只是作为教学的辅助工具,它并不能完全代替教师,所以在运用多媒体进行生物类硕士研究生教学时还需结合教学内容,综合自身的特点,正确、合理地进行运用。 生物类论文:食品、生物类基础化学课程体系与教学内容改革探讨 摘 要:本文分析了课程体系与教学内容改革的必要性,并从教育思想和教学理念、基础教育和专业特色、课程内容的设计三个方面,探讨了课程体系与教学内容改革的总体思路。 关键词:基础化学;课程体系;教学内容;改革 随着高等教育的发展,高校的教学改革也在不断向纵深推进,而改革的核心则是课程体系与教学内容的改革。化学是长春工业大学(以下简称“我校”)食品、生物类等非化学化工专业的重要基础课,因此,把食品、生物类专业基础化学课程体系与教学内容改革作为一项课题进行研究有着重要的现实意义。 一、课程体系与教学内容改革的必要性 我校食品、生物类专业开设了无机化学、有机化学、分析化学和物理化学课程,这些课程是按照化学化工类专业课程体系进行设计的,它们相对独立,系统性很强。然而,20世纪80年代以来,科学技术的迅猛发展,催生了新的学科,学科之间的交叉、渗透又产生了新的交叉学科和前沿学科,这对高校的教学提出了新的挑战。为了适应这种变化和挑战,我校食品、生物类专业也多次调整了人才培养计划,对各学科的课程学时进行了调整,减少了各门化学课程的学时数,这样,传统的“四大化学”式的基础课程体系已经不能适应新的教学要求。 当前,发达国家和地区的化学教育已基本上打破了“四大化学”的框框。这些国家的大学,或者设计一些合理的内容“板块”采取板块教学法,或者是把“四大化学”融为一体,重新组成一门新的基础化学。这些改革大胆删除了一些陈旧的、重复的内容,为化学学科发展新成果引入课堂教学扩大了空间。国内的大学也进行了教学内容的尝试性改革,也出版了一些新的基础化学教材,但在教学实践中却多未进行实质性的改革。因此,有必要重新构建新的化学教学体系,对基础化学的相关课程进行教学内容调整和优化。 二、课程体系与教学内容改革的总体思路 (1)改变教育思想,转变教学观念。要改变教育思想,转变教学观念,就不能把化学教育单纯地看成是学科专业教育,这就要求教师在传授化学知识的同时,更要重视这些知识所载荷的观点、创造力及情感,领悟学科知识的实质、内涵和外延,实现学生综合素质、创新能力的培养,强调科学、技术与社会的关系。组织和实施化学教学,使学生掌握化学知识的同时,了解化学与社会的关系以及对社会的影响,利用化学中蕴含的辩证唯物主义思想,帮助学生形成科学的世界观和方法论,培养他们敢于探索、勇于创新的思想,从根本上改变传统教学的任务和作用,建立现代全新的教育思想和观念。 (2)加强基础教育,强化专业特色。传统的基础化学课程的教学内容,主要存在以下几个方面的问题:重理论性,轻实践性;重基础性,轻应用性;重独立性,轻相关性。“导致教材越来越厚,内容越来越多,理论越来越深”,存在贪多贪全的弊病。这一方面造成学生学习负担越来越重,兴趣越来越少;另一方面学生只知道学好知识考好试,却不知道学到知识在生产实践中怎么用。在实践环节中也只会将原理照搬照套无实用性,无创新性。鉴于此,在教学改革中应注重基础教育,强化专业特色,突出相应的重点,紧扣专业脉络,步步深入,并尽可能结合专业实例。 (3)注重课程内容的先进性,重视素质教育。我校是一所工科院校,要培养具有创新精神的高等工程技术人才,教学内容必须具有先进性,要使学生了解本学科前沿的理论知识,吸取发达国家的先进的科学技术,要正确处理先进性与传统内容的关系。学生学习知识需要遵循由浅入深和循序渐进的原则,但不能只强调某一课程的系统性和完整性,要把“四大化学”作为一个整体来考虑化学的系统性和完整性。要不断进行知识更新,如分析化学中传统内容比较多,在加强分析化学基础知识和建立“量”概念的同时,增加仪器分析方面的内容,反映现代最先进的分析测试技术。实验教学要从验证性实验,转变到实验方法、实验技术及仪器使用方面上来,注重学生能力和素质的提高。 新的课程体系的建立,避免了教学内容在不同化学课程教学过程中的低水平的重复出现,节省出的时间可加强学科前沿知识、新理论和交叉学科知识的介绍,充分体现了基础化学教育的系统性、科学性和先进性。 生物类论文:对生物类专业群共享教学资源库可持续发展的思考 摘 要:从生物类专业群共享教学资源库的建设初衷和内容出发,对资源库的现存问题进行了分析,并由此提出有助于教学资源库可持续发展的一些策略思考。 关键词:共享;教学资源;可持续发展 一、 教学资源库的建设现状 (一)生物类专业群共享教学资源库的建设初衷 我院生物类专业群主要涵盖生物技术及应用、食品营养与检测和生物制药技术三个专业,其共享课程主要为新生入学第一年必修的5门职业基础课―《无机及分析化学》、《有机化学》、《微生物学》、《生物化学》和《仪器分析技术》。专业群共享教学资源库的建设本着开放和共享原则,凭借示范院校建设契机,通过多种方式收集、整合、编辑和存储资料,将生物类专业基础课程的各种资源进行数字化处理,建立一个包含课程标准、教学设计、多媒体课件、教学视频等诸多元素在内的教学资源库。借助该网络共享平台,教师可以灵活地调用资源进行网络教学,学生能够根据学习需要进行自主学习[1]。 (二)生物类专业群共享教学资源库的建设内容 生物类专业群共享教学资源库由课程设计库、网络课程库、实验实训库、试卷试题库、教学视频库、学习拓展库和成果展示库几个部分组成。根据不同的课程内容需要,在每一个库中再划分相应的子库。 表1 教学资源库的具体建设内容 二、 教学资源库建设中存在的问题 (一)建设定位和服务对象不明确 生物类专业群共享教学资源库的建设初衷,一方面是为教师提供丰富的教学资源,充实授课内容,实现网络化的教学方式,另一方面也是期望能够为生物类专业群的学生提供一个自主学习的平台。然而从资源库现有的建设内容来看,主要为授课教师教学内容和辅助教学资料的简单汇总,未能很好地体现出学生自主学习的功能。资源库原本定位为一个学习交流的平台,然而在实际建设后更像一个基础课程的素材库。教学资源基本围绕课程建设展开,对于单门课程的建设多于专业整体的建设;资源内容数量充足,但缺乏一条逻辑主线来进行系统的划分,因此在资源库使用的便捷性上还有待提高。 此外教高14号文件指出,共享型资源库除了满足学生的自主学习需要之外,还应该为培养高技能人才以及构建终身学习公共平台服务。因此在考虑为校内教学服务之余,资源库还应关注行业企业的动态,以及其他社会学习者的需求。 (二)日常管理和后期维护跟不上 生物类专业群共享教学资源库在建设初期的资金来源于项目申报和示范建设经费,建设团队分工明确。然而在资源库初步建设完成,项目通过审核之后,日常使用管理和后期维护更新工作就陷入困境。 首先,教学资源的实际利用率问题。既然是共享教学资源库,共享性应当是资源库最主要的特点之一。然而目前资源库共享的程度不高,不考虑校际或校企之间,即便仅仅在校园内部,资源共享的程度也较低。即使已经有大量的资源放在校网上,但是由于宣传力度不够,很多师生并不了解资源库内的资源组成以及有效利用方式,造成了资源的浪费。同时教师在实际授课过程中还会受到网络条件、数据库的开放性、使用者的接受程度等外界环境的影响,在资源库使用推广上遇到阻碍,使得不少教师在资源库建设初期的使用积极性较高,随着时间的推移逐渐降低。 第二,资源的知识产权保护问题。资源库建设者将自己辛辛苦苦收集、整理、制作的课件、视频等教学资料放入资源库,而普通用户一经登录就可以随意下载和使用这些资源,那么教师应当如何保护自己的劳动成果?这是一线教师在进行资源库建设过程中心底始终存在的疑惑,也是限制资源库广泛共享的原因之一。然而如果设置较高的门槛限制资源的共享性,又将影响到资源库使用者的积极性。 第三,目前资源库的建设主要是由专任教师、教务处和图书信息中心共同配合完成,建设初期根据项目申报书进度安排,成员分工明确。然而,资源库建设并非一步到位,而是一个逐步完善的过程,在初步框架搭设完成后仍需不断更新,需要学校进行统一的规划,出台明确的政策制度来保障资源库的后期维护。 (三)行业企业参与力度不足 当前教学资源库建设的主要参与者为一线教师,素材主要来源于教师的备课授课内容。高职教育的目标是培养高质量的技能型人才,日常教学必须结合地方经济,从企业对人才和岗位的需求出发,注重对学生实践技能的培养,因此在校内教学中就应该时刻关注行业企业的发展动态和需求。从教学资源库现有的建设情况来看,行业企业的参与力度十分有限,未能反映行业企业的需求。在内容的设置上,主要存在以下几个问题: 第一,资源库缺少对于专业群的整体描述,虽然在首页上有专业信息的描述,但只是短短的几百个字,无法很好地体现专业群的特色,以及对应岗位群的能力要求。 第二,目前的实习实训库中主要内容是校内实训课程的教学课件和实训视频。高职学生有一年时间在企业顶岗,教学资源库中对学生在校外实习环节的内容未有涉及。 第三,在学习拓展库中的内容较为陈旧,未能体现行业企业的最新动态。 (四)未能建立有效反馈机制 生物类专业群共享教学资源库设置了QQ咨询的功能,点击后会直接跳出资源库建设负责人的QQ对话框,可以通过QQ进行咨询。但是,这种非直接交流的方式可能导致沟通不及时、不畅通的情况,而且仅限于个别交流的范畴,无法了解大多数使用者的需求。 目前对资源库的评价仍局限于审核专家的意见,使用者的交流和评价不足。专家和使用者的评价角度不同,为了提高资源使用的满意度,应当主动对用户开展调查,提高资源的质量。 三、教学资源库可持续发展的策略思考 (一)针对不同用户,分级构建资源 为了提升教学资源库的应用效率,改变重建设轻应用的现状,首先必须明确资源库的总体定位和服务对象,然后从使用对象的实际需求出发,提供有针对性的教学资源。根据资源库的建设目标,将资源库的服务对象定位于教师、学生、行业企业以及其他社会学习者四类。 第一,为教师的教学服务:资源库应当提供优质的教学资源,包括专业教学标准、课程体系、教学内容、实验实训、教学视频等素材,一方面为青年教师的备课提供指导意见,另一方面也为老教师授课不断充实新鲜血液。 第二,为学生的学习服务:教育的最终目标不是单纯的授之以鱼,而是鱼渔双授,因此教学过程中对学生学习能力的培养尤为重要。教学资源库除了可以为学生课堂学习提供预习和复习功能之外,还应该具备专业知识的拓展功能,让学生在数字化的学习环境中进行自主学习。目前的高职学生都是90后,对数字化资源的获取和掌握能力较强,与传统的课堂教学相比,这种个性化的教学模式将更受学生欢迎。将被动接受转变为主动获取,充分调动了学生的积极性和自主性,便于学生就感兴趣的问题展开更为深入的探究,同时也提供了协作和创造性学习的模式,从而培养了学生的合作创新能力。 第三,为企业人员的在职培训服务:企业人员由于工作较忙,在职培训的时间有限,不可能像学生那样抽出整段的时间学习,因此网络化的学习模式可以解决他们在培训中的时间和地域限制;其次,企业虽然也有专门的培训部门,但是理论水平和校内专任教师相比有一定的差距,资源库可以实现网络师资共享,实现学校和企业间的优势互补。如我院食品营养与检测专业与工商局建立了定期培训关系,可将每期的培训内容放入教学资源库,供培训人员后期继续学习。 第四,为社会学习者的继续教育服务:资源库要实现“终生学习”的功能,必需紧跟行业产业的发展动向,引入行业企业标准,充分结合生产实际,从而满足社会学习者不断提升自我的需求。 针对上述四类用户,资源库在设计时可以采用不同的登录界面,同时从不同用户的使用需求出发,完善管理模块,将资源库的素材分级分类地放入相应的模块之中,确保各类用户都能获得个性化的资源素材[2]。 (二)制定保障措施,明确激励政策 资源库建设是一项长期、艰巨的系统工程,需要学校各个部门的通力合作来完成,更重要的是需要学校有明确的政策支持和制度保障。 在人员上要明确建设团队的分工,实现人力资源的合理分配。建设团队中应当包含有专业教师、企业技术专家以及网络技术人员。专任教师是资源库的建设主力,他们具备丰富的职教经验,了解教学的设计和组织规律,能够保证教学资源的科学性和合理性;行业企业技术专家掌握相关行业的最新动态、政策导向,具备扎实的实践经验,在实训项目开设、操作能力培训方面有较高的指导水平,能够保证教学资源的及时性和实用性;网络技术人员能够熟练使用现代信息技术,确保资源库的规范性和便捷性。通过上述人员的优势互补、协同合作,才能保质保量地完成资源库的持续更新。 在政策上要通过各种渠道合理保障资源提供者的知识产权,从而确保教师参与资源库建设的积极性和持久性。有数据显示,美国高校中有52.2%制定了知识产权保护的政策,以保障教师对自行开发的教学资源拥有明确的知识产权,然而在中国,这个数字仅为12.9%[3]。资源能否真正共享的瓶颈就在于体制和机制。唯有让建设者没有了后顾之忧,才能促进更为广泛的资源开发,更为有效的资源应用,以及更为深层的共建共享。 在制度上要明确奖惩办法,将教学资源建设工作和专业建设、课程建设统一起来,明确评分标准和考核方式,与教师的教学业绩考核、职称评定、评奖评优等挂钩,对于特别优秀的教学资源给予奖励,更能保障资源的时效性。 (三)校企深入合作,丰富资源内容 教学资源库建设离不开与行业企业的紧密合作,应当充分发挥专业特色,调动企业参与建设的积极性,将行业发展规划、企业人才需求融入课程标准和教学设计之中。在资源库的内容设置上,可以通过以下几点进行完善: 第一,在资源库建设中增加专业群建设的内容,明确专业建设标准、人才培养方案、课程体系设置,还可以根据企业调研结果,收录对应岗位群的职业资格标准、相应的职业资格证书分类、考核标准等。 第二,目前的实习实训库中主要内容是校内实训课程的教学课件和实训视频。可以在实习实训库中增设校外实训内容,包括校外实训基地介绍、校外实训基地的实训场所视频、校外实训过程录像、校企合作情况介绍、企业就业岗位信息、企业主页的链接等,一方面帮助学生提前了解顶岗实习、毕业就业的相关内容,为学生今后的实际工作环境建立一个初步印象,另一方面也可以调动企业参与资源库建设的积极性。 第三,在学习拓展库中可以增加行业动态、技术前沿和相关专业网站的链接, 也可选取企业的经典生产工艺流程、检测项目实例等内容,作为课堂教学的提升环节。 (四)强化交流与反馈 加强用户在使用资源库时的交流,除了QQ咨询,可以在系统内设置专门的用户论坛,及时分享高质量的教学资源,同时解决资源使用的技术问题。另外设置网络调查问卷,定期对资源库使用者进行网络调查,收集和分析评价意见,以便更好地发挥资源的使用效果,提高资源库的可持续性。北美高校教学资源库建设水平普遍较高,原因之一就是他们非常重视资源质量和用户评价,如美国国家技术大学(NTU)是由美国53所知名高校联合建立的,为确保将最优秀和成熟的资源提供给广大用户,每学期都会给使用者发放评价表,通过高质量的资源所发挥的效益来实现价值的增值与滚动发展。 生物类论文:高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性与课程设置 摘要:动物性食品安全问题已经引起了党中央和国务院的高度重视。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课,目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论,拓宽学生知识面,改善知识结构,提高综合素质,适应未来社会发展和科技进步的需要。文章分析了高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性,并对课程设置进行了探讨。 关键词:高等院校;非生物类专业;动物性食品安全概论 动物性食品,又称动物源性食品,广义上是指动物肉、蛋、奶等可食性组织及其加工的产品,而在日常生活中,与健康密切相关的动物性食品则多数来源于集约化、规模化饲养条件下的畜禽[1]。肉、蛋、奶作为基本营养物质的供应源,在人类进步和社会发展方面发挥着重要且不可替代的作用,然而,二英、疯牛病、瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺、兽药残留等事件不仅给畜牧业、食品加工业造成重创,更重要的是直接危及消费者健康,影响我国整体对外形象。因此,动物性食品安全问题已经引起了党中央、国务院的高度重视。随着我国改革开放的发展和高等教育体制改革的深入,我国的高等教育从职业培训式的专业教育,逐渐向全面素质化培养进行转变。当前形势下,高等院校非生物类专业开设与生命科学相关的选修课,不仅是时代赋予高等教育的使命,更是符合社会发展对综合性人才的现实需要。《动物性食品安全概论》课程是生命科学领域的一个组成部分,该门课程以动物性食品安全为主线,概述动物性食品安全有关的基本知识点及关键技术。授课内容要点包括绪论、化学和物理性污染、生物性食物中毒、人兽共患病、公共卫生、食品标准化、食品质量控制、动物性食品安全生产、食品安全认证、食品残留分析[2]。在高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课,目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论,拓宽学生知识面,改善知识结构,提高综合素质,适应未来社会发展和科技进步的需要。 一、非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性 1.促进多学科交叉发展,有利于培养综合性人才。交叉学科是指两门或两门以上学科融合而形成的一种新的综合理论或系统学问。交叉学科并不是简单的多门学科的拼凑堆积,而是依赖于多学科内在逻辑关系且相互渗透形成的新学科[3]。21世纪是学科交叉大发展的时代,健康是科技发展和社会进步的前提,动物性食品安全生产直接关乎人类健康、关乎农业和工业化产业链条的可持续发展。《动物性食品安全概论》课程涉及畜牧学、兽医学、化学、物理学、医药学、食品科学等专业的相关理论和技术方法,在教学内容上,涵盖动物健康养殖、动物性食品安全隐患因素及其检测方法、人兽共患传染病及预防措施、动物性食品加工质量控制及标准。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课有利于促进农学、工学、理学、医学等学科的交叉融合;有利于推动保障动物性食品安全生产新技术、新方法的产生。 2.强化动物性食品安全意识,促进社会和谐稳定发展。动物性食品安全生产涉及动物饲养、疾病预防、动物性食品加工和流通等环节。从目前我国屡次发生的动物性食品安全事件来看,国民对动物性食品的安全意识有待提高,存在的问题主要包括:(1)公民动物性食品安全方面的知识薄弱;(2)动物性食品安全事件只要没有发生在自己身上就得不到重视,已经发生的动物性食品安全事件尚未对公民起到足够的警醒作用;(3)动物性食品安全知识宣传普及不足;(4)动物性食品安全相关知识尚未全面纳入通识教育体系。我国的动物性食品安全总体形势逐年趋转,但由于深层次问题没能从根本上解决,动物性食品安全问题仍然较多,也备受各级政府和广大消费者关注。动物性食品安全问题危害严重、涉及面广、影响因素复杂,一定程度上阻碍了社会和谐稳定发展的进程。我国的高等教育是在完全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,具备培养专门人才、科学研究和服务社会的基本职能[4]。改革开放以来,我国高等教育事业获得长足发展。高等院校作为实现高等教育的“载体”,在当前形势下,更应该重视学生对生命科学相关领域知识的培养,《动物性食品安全概论》课程的教学内容贴近生活、实用性强,鉴于高等院校非生物类专业的特点,开设该门课程作为公选课,是非生物类高等教育培养综合性人才的重要补充,是增强国民动物性食品安全意识长远规划的现实需要,也是推进学科交叉融合发展,促进动物性食品安全生产新思路、新技术和新方法产生的有效途径。 二、《动物性食品安全概论》公选课课程设置 1.确立教学目标。结合目前国内动物性食品安全生产存在的诸多问题和高等院校非生物类专业课程设置的特点,开设《动物性食品安全概论》公选课的教学目标就是通过教学和学习,使学生了解国内外关于动物性食品安全生产的最新研究进展,掌握动物性食品安全的基础理论知识,能独立运用所学的基本知识解决生活和工作中遇到的相关问题。通过学习,主要使学生获得以下几方面的知识和能力:(1)掌握畜禽健康养殖的生产模式;(2)掌握影响动物性食品(肉、蛋、奶)安全的理化因素;(3)掌握影响食物中毒的生物性因素;(4)掌握人兽共患传染病病原的种类及预防措施;(5)了解动物性食品标准化和安全生产的质量控制关键点;(6)了解食品安全认证的流程;(7)了解食品残留分析的技术方法。 2.优化教学内容和教学方法。(1)优选教学内容――贴近生活,切合实际。教学内容的选择直接影响学生对该门课程的学习、理解、掌握和应用情况。根据高等院校非生物类专业学生的培养目标和《动物性食品安全概论》课程本身特点确定课程的主要讲授内容分为以下五部分:①畜禽健康养殖关键知识,包括畜禽健康养殖关键技术、无公害功能性饲用添加剂、畜禽重大疫病防控等内容;②影响动物性食品安全因素,包括理化因素(辐射、兽药残留、农药残留、有害重金属、有机化合物等),生物因素(细菌性中毒和真菌性中毒);③重大人兽共患传染病种类及防控(细菌、病毒、真菌和寄生虫);④动物性食品生产标准化,包括无公害动物性食品标准、动物性食品质量控制操作规范(GMP)、危害分析与关键控制点(HACCP体系)、绿色食品认证和有机食品认证等内容;⑤动物性食品残留分析技术,包括萃取技术、色谱技术、质谱技术和现代生物检测技术等内容。(2)优化教学方法――多媒体教学手段与互动式教学模式统一。教学方法是教师讲授方法和学生学习方法的统一。随着现代教育技术的发展,多媒体教学手段得以进一步普及,与传统教学方法相比,多媒体技术借助图像、动画、声音等形式传递课程内容信息,具有丰富的表现手法和巨大的表现力,扩大直观视野,把复杂的变化过程及抽象的宏观或微观世界,以生动鲜明的直观形式展现出来[5]。对于高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课而言,使用多媒体辅助教学,具有以下优势:①采用图文并茂的多媒体技术,以直观的形式加深非生物类专业学生对该门课程所涉及相关专业知识的理解程度,缩短教学时间、提高教学效率,增加单位时间内的教学容量;②采用Flash动画、VCD示教片演示动物性食品中人兽共患传染病的传播途径、检测方法、防控措施,无公害标准化动物性食品生产加工的操作流程,以及动物性食品残留分析检测技术等,突破非生物类专业学生学习该门课程的时空局限性,在有限的时间和专业背景下,以生动形象、主题鲜明的特点扩大学生的知识面,增加学生的学习兴趣。在该门课的教学模式上,采用互动式教学。所谓互动是指教师和学生双方不是主动和被动,而是互相影响、互相促进的关系[6]。《动物性食品安全概论》公选课的互动式教学模式就是要规避公选课教学课程中普遍存在的“教师填鸭式教学”和“学生以修学分为主的被动式听课”的问题,打破传统的以教师为主导地位的教学方式,实现在教学过程中教师主导地位与学生主体地位的有机统一。该门课程因实用性较强,与健康和生命安全息息相关,所采取互动式教学模式主要强调两方面:①“互”,即在传统的教师启发与学生思考之外,更加侧重于课堂中“学生提出疑问,教师思考解答”的环节。在教学过程中,根据授课所涉及的相关知识领域,将学生进行分组,学生利用课余时间查阅信息,集中收集问题。②“动”,即学生的动脑和动手。在教学过程中适当增设专题讲解形式的学生讲授环节,以学习小组为单位,每次讲授时间20分钟,讲授内容围绕该门课程的教学目标,采取学生自拟题目,教师辅助指导的方式,进一步调动学生的主观能动性。 3.改进和完善考核方式。与传统的闭卷考试方式相比,开卷考试对于公选课的成绩评价更加客观,也更能反映出学生对所学课程相关知识的搜集和掌握程度。因此,《动物性食品安全概论》课程作为高等院校非生物类专业的公选课,应采取开卷考试的方式,试卷结构以主观题为主,形式为问答题和论述题,试题在宏观上要具有“知识点的实用性、研究内容的前沿性和解决问题方法的多样性”等特点。在考核方式上,公选课的成绩评价不能仅限于单一的试卷测试,合理的成绩评价要从整体上反映学生对知识的掌握程度和分析解决实际问题的能力,这就决定成绩的高低不能仅凭试卷考试,可通过能体现学生运用知识能力的小论文、专题报告、课堂提问和课外参考书学习,以及对学生参与教学活动的态度、完成作业质量的评价等方式进行综合考核,将各项成绩加权后计入学生的总成绩,可以客观地反映学生的综合素质和能力。 “民以食为天,食以安为先”,我国高等院校涉及生物类专业已逐渐开设或完善了关于食品安全或动物性食品安全生产相关的课程,符合社会发展对高等教育的需要。而高等院校非生物类专业因专业本身的固有特点和学生知识背景多样性的特点,开设《动物性食品安全概论》选修课应注重学生对知识的掌握和运用能力的培养,以拓展学生知识面、强化国民动物性食品安全意识和促进多学科交叉融合发展为出发点和落脚点,一定程度上为我国倡导的综合性人才培养的高等教育体系做了重要补充。 生物类论文:生物类专业毕业实习实践的新模式构建 摘要:本文对本校生物类专业传统的毕业实习实践模式存在的问题进行了分析,提出了毕业实习实践的新模式,旨在通过实践,培养学生实践创新能力,提高教学质量。 关键词:毕业实习;实践;模式;教学质量 本科生的毕业实习实践是高等学校人才培养的重要实践教学环节,是学生从课堂走向社会的桥梁之一,通过毕业实习,学生可从生产实践中获得生产单位生产事宜的具体资料和信息,为将来解决实际工作中所遇到的问题奠定基础,提高学生的自身素质,增强他们的就业竞争力。 一、传统毕业实习实践模式中存在的问题 一般而言,传统的生物类专业毕业实习实践由以下过程组成:教师联系实习单位、组织学生进入实习单位、学生参观生产过程、讨论生产中存在的问题、学生提交实习实践报告、教师评定学生成绩。经过分析,传统毕业实习实践模式存在如下问题。 1.不利于培养学生综合素质。该实习模式下,学生没有真正参与工厂生产,也未接触到生产中的实际问题,只是对生产过程有了初步认识,没有深层次将所学理论与生产实践相结合,难以发现生产中存在的真正问题,也不能提出有效的解决问题的办法。因此,该实习模式没有达到锻炼学生利用所学知识分析生产问题和解决问题的能力,更未培养出适应生产实际的具有综合素质的优秀毕业生,使得毕业实习变成了一种感官教育,流于形式。另外,由于各高校的财政政策都向学科建设、科研奖励和人才引进等方面倾斜,学校的主要精力集中在如何维持正常的教学工作上,忽视了毕业实习实践,致使实习经费不够。在安排实习实践时一般都以分散实习为主,在某种程度上等于“放散羊”,也就保障不了实习质量。在对学生毕业实习指导时,指导教师无任何利益可言,所以有的指导教师会很少了解过问学生,甚至有的教师几乎没有指导,所以很难保证毕业实习对学生起到真正的意义。就学生本身来讲,实习一般安排在第七学期,学生在此阶段主要是准备相关的毕业论文,或者进行研究生、公务员的备考以及找工作,所以学生的实习兴趣不足,只是服从学校的安排,走过场,最后获得一张有单位签字盖章的鉴定表而已。因此,传统的本科生毕业实习不利于培养学生的综合素质。 2.不利于我国高等学校毕业生就业的改革。我国对高等学校毕业生就业制度进行了改革,《教育部关于进一步深化普通高等学校毕业生就业制度改革有关问题的意见》中指出,要以“三个代表”重要思想为指导,采取积极有效的措施,转变高校毕业生就业观念,建立学校推荐、学生与用人单位双向选择的就业机制,因此,需要毕业生提前开始寻找并确定工作单位。而传统生物专业毕业实习模式无法满足学生对实习质量日益提高的要求,也难以调动学生实习的主动性和积极性,因此,毕业实习难以达到提高毕业生素质的最佳效果。 3.受到生产接收单位的制约难以进行。过去传统的毕业实习模式一般由30名左右或者更多的学生组成实习组,由教师安排在实习单位进行实学习。但由于学生实习人数多,校内外实践教学基地不能满足毕业生实习的需求,另外企业往往注重自身的经济效益,大部分用人单位不愿接收实习生,主要原因有:一是顾虑接待大批学生会耽误工作,妨碍生产,影响单位经济效率和产品质量;二是由于学生缺乏安全意识,一些实习单位害怕学生会出现意外伤害和事故;三是怕学生多,会增加本单位的成本,由于学校的实习经费投入不够,实习单位无利可图。一般企业优先接收已签约学生进行实习,而不愿意大量接受非签约毕业生实习,即使对已接纳的实习生,也不会安排具体工作。该情况下,为了完成毕业实习任务,学生参与生产实践变为参观生产过程,甚至变为旅游实习。多数学生没有参加生产操作和生产管理,不能锻炼学生适应生产现场工作,直接影响了高校毕业生的综合素质。所以,对于改革生物类专业传统的毕业实习模式势在必行。 二、毕业实习模式 1.自行联系实习模式。由学生按自己意愿或兴趣选择实习单位,即“实习与个人兴趣意愿相结合”模式,学生可进入即将就业的单位实习,以利于不同就业意向、不同层次的使学生得到更适于自身发展的锻炼。将学生自己联系工作单位分散接收学生实习与学院集中、分组、交叉、统一安排学生实习相结合。在该模式下,利于学生在校期间,通过主动与企业单位接轨,了解相关企业单位的需求,进而能够明确学校目标,依据学习目标有重点的进行实习的针对性。另外,对于学校而言同样可以缓解学校的实习压力,确保在有限的实习基地基础上完成相关的实习任务。对用人单位而言,乐于接收即将毕业的学生及早参加用人单位的生产实践,既有利于用人单位按照需求来培养毕业人才,减少用人单位与学生相互适应的时间,使得学生能够早一些了解行情内务,提高工作的完成质量。然而此模式也存在一定的缺点,那就是学生实习的效果并非有所保障,不利于监控实习质量,也存在一定安全隐患。 2.实习与产、学、研相结合模式。这种模式是由实习基地基础上更进一步演变过来的合作模式。作为一种高校人才培养的新模式,通过将生产、实习与科研全方面相结合,共同带动企业跟高校的发展,利于科研成果的蜕变。在这种模式下对于学生而言,不仅能够从中了解参与生产的全过程,提高实践能力,而且经过企业的学习或者相关导师科研项目的参与,可以从中接触到知识的前沿,进而培养独立思考和独特思维的能力,同样为日后的毕业论文(设计)奠定了好的基础。优秀的学生更容易拥有一个好的就业前景机遇。而对于企业来讲,该模式有利于高校人才物质资源进行相关科学研究,不仅为企业生产带来服务,产生更多的经济效益,而且可以优化、带动企业相关员工,并且培养的相关学校实习生,也可作为日后企业人才的储备。 3.订单培养模式。所谓订单培养模式,是“实习与就业相联结”的一种模式,也就是教学、实习同就业相结合。企业用人单位主动联系相关高校,根据自身企业的需要,制定出相关专业培养计划,同学生签订定向协议,其中的学习经费可由企业进行支付,实习生在学完相关课程后,可进入企业进行相关实习培养,实习毕业完成后要到该企业上班。这种模式比较适应于专业性强并且比较冷门的生物类专业,它具有很强的专业针对性,但是用人单位需要承担一定的风险危机。由于该模式是具有一定专业针对性的,学生在入学就已经确定了日后的工作方向及岗位,因此,在学校学习过程中,会有重点的进行相关培养学生解决工作中实际问题的能力,使之毕业后能迅速进入工作角色。不足之处在于学生就业的自主性受到限制。 三、毕业实习人才培养模式的创新点 1.组织形式上,学生自己联系用人单位分散接收学生实习与学院对学生集中、分组、交叉、统一安排实习相结合。 2.实习方式上,鼓励学生主动参与生产实践,辅以参观实习,使参与生产实践与参观实习相结合,把教师和技术人员共同指导相结合。 3.实习内容上,将生产中需要解决的实际课题与选择验证性和归纳总结性课题相结合。 4.实习目标上,将培养学生分析问题、解决问题及创新能力同综合素质的培养相融合。 5.实习成果考核上,教师考核学生与企业考核学生相结合,建立企业对实习成果的激励机制。 生物类论文:生物标本在生物类专业教学中的作用 【摘 要】生物标本是生物专业教学必不可少的教具。本文从生物专业教学的特殊性出发,论述了生物标本在生物类专业教学中的重要性。 【关键词】标本 生物教学 重要性 生物标本是指将动物或植物的整体或局部整理后,经过加工,保持其原形或特征,并保存在科研单位或学校的实验室中,供生物学等学科教学、科学研究或陈列观摩用的实物。生物标本真实客观地反映了生物特有的形态和结构,生物类专业的特殊性决定了生物标本在专业教学中的重要性。在生物学专业教学中往往会涉及不同的生物类群,包括各类动物、植物和微生物。在授课中,如果仅借助课本或幻灯片讲述理论知识,学生仅有抽象的概念,很难真正理解课本的内容,这样的教学缺乏真正的意义。作为一种直观教具,生物标本改变了这一状况,它们以实物形式呈现在学生面前,化抽象为具体,将课本知识与真实标本结合起来,使学生增加了感性认识,对学习生物知识产生了较高的积极性和兴趣,并且可以透彻地理解教学活动的全部过程。无论是老师的教学质量还是学生的学习效率都会显著提高。因此,在生物类专业的教学过程中,生物标本的作用非常重要,增加使用生物标本的频率成为提高教学效果的有效方法之一。 一 直观生动,突破视觉的局限 在生物专业的教学内容中不可避免地会涉及一些用肉眼无法清楚看到的各种植物、动物的内部结构和许多微小生物。这部分内容只有通过解剖或在显微镜的帮助下才能看到。 1.生物的内部结构 无论是植物还是动物,通常情况下我们只能观察到它们的外部结构,而最为复杂的往往是其内部构造。如一片树叶,在它的表面布满了可以呼吸的气孔,在它的内部包含有叶绿体、线粒体等各种植物器官;粗糙树皮包裹下的树干,是由大量的导管和筛管组成的木质部和韧皮部;生长于地下,错综复杂的植物根系,这些都是肉眼无法直接观察到的内容;动物的内脏器官,种类繁多,结构各异;即使是相同的器官在不同的动物类群中,其结构上的变异也很大;同样是水生生物,贝类和鱼类的呼吸系统就存在很大的差异。这些同样都是肉眼无法直接观察到的内容,学生很难认知和理解它们内部立体复杂的构造。作为生物专业教学中的重点和难点,通过观察生物标本从根本上解决了这些问题,同时生动直观的教学也大大提高了学生的学习兴趣。 2.微小生物的观察 在生物教学中,还有一些在一般情况下肉眼无法直接观察到的微小生物,如细菌、病毒等。这些类群同样是生物学内容重要的组成部分,它们的大小超出了人类视觉的极限,学生很难凭借抽象的描述和想象去了解它们。而通过玻片标本并借助于现代显微镜技术,学生可以突破视觉限制,清楚地观察到它们的结构,加深对教学内容的记忆。 二 跨越时间的限制 每一种生物,无论是植物还是动物,都具有其固有的生长周期和特定的生长季节。一些特定的形态或器官只出现在特定的时间段内。如多数植物春天开花,秋天结果,而荷花只出现在夏季,蜡梅只在寒冬开放;如凤蝶一生具有卵、幼虫、蛹、成虫四个不同的形态;在浙江,星天牛的成虫只出现在每年的6~8月份。而生物学的学习需要了解这些生物的不同阶段和不同形态,而观察这些特定的生物必须在某个特定的时间里,教学时间往往无法满足这一要求。为了避免教学时间与生物生长期的冲突,我们将各种生物材料制成标本,使学生即使不是在它们的生长期时上课,也能获得标本来学习研究。 另一些生物因地球的变化和生物物种自身的原因,其物种逐渐走向灭亡。只有将其制成标本,在未来的教学过程中,我们才能通过标本再现这些曾经存在过的生物实体。 三 突破地域的限制 生物的分布具有明显的地域特征,生物学教学内容中的许多生物实验材料都无法在本地采集到,比如山核桃、香榧只适宜在浙江生长;北极熊只在冰天雪地的极地生存。想要实现跨地域的实地教学,显然是不切实际的。因此,在学习非本地生物物种时,生物标本的作用就显得更为重要,它有效地解决了地域限制的问题,达到辅助教学的重要目的。 四 节约资源,长期保存,重复使用 在生物教学过程中,需要经常观察各种生物体。在自然环境下,新鲜的生物体往往容易腐烂,很难做到长期保存,这样一方面会造成资源的浪费;另一方面枯死、腐烂的生物体很难达到预期的教学效果。而将新鲜的生物体进行一定的处理,并借助化学物质的作用,制成标本,即可达到长期保存的目的。不仅可以保持新鲜生物体原有的结构特征,保证教学效果,还可以增加单一生物标本使用的次数,起到节约资源,保护环境的作用。 五 结束语 总之,标本在生物类实验教学中的地位是显而易见的,它是生物类实验教学中必不可少的部分。当然在使用生物标本时,要注意结合标本充分调动学生学习探索的积极性,以达到提高教学效果的目的。同时应避免标本的任意使用,避免造成学生把注意力完全集中在标本上而忽略理论知识的学习。这样不仅不能达到教学目的,也违背了教学过程中使用生物标本的初衷。只有理论与实践结合,达到平衡,进一步提升生物标本的应用效果,才能使标本的作用得到充分体现,才能更好地完成实验教学。 生物类论文:“以应用为中心”的生物类专业英语教学改革与实践 [摘 要]提出“以应用为中心” 的理念,对生物类专业英语教学进行系统改革,以全面培养学生专业英语的交流和应用能力。具体措施包括根据专业内容编写适合教材,强化专业英语的词汇、句法和篇章教学,利用互联网资源辅助教学,打牢“读、写、译”基础,消除“听、说”短板等。 [关键词]生物学 生物专业英语 教学改革 能力培养 专业英语(科技英语)是高等院校开设的一门很重要的专业基础课,这门功课教学成功与否,对于学生是否能够运用英语进行专业写作和专业交流影响至关重要,同时也影响到我国21世纪人才的素质教育和应用能力培养。在专业英语教学实践中,不少教师的教学理念和教学方法陈旧刻板,专业英语教学内容局限于教材,如同普通英语讲课一样,读单词,读课文,并一句一句解释;还有很多教师只注重学生的专业英语阅读,不注重培养学生的翻译、写作、听说等英语交流能力。这些都严重影响到专业英语的教学质量和学生专业英语应用能力的全面培养。 为此,我们对生物类专业英语教学进行系统改革,提出“以应用为中心”的教学改革理念,全面培养学生专业英语的交流和应用能力,改变目前普遍存在的“聋子英语”和“哑巴英语”现象。通过三年多的实践证明,本教学理念和方法切合实际,确实增强了学生专业英语应用和交流能力。 一、根据专业内容编写适合教材 教研组结合本校生物技术专业特点和地域特点,编写了《生物技术专业英语》教材(南海出版公司,2007)。全书共分8个单元,每个单元包含4~5节内容(除第1单元和单元外),绝大多数内容都摘自英文原文期刊或参考经典教材。内容包括生物技术介绍(Introduction to Biotechnology)、基因工程(Genetic Engineering)、细胞工程(Cell Engineering)、酶工程(Enzyme Engineering)、发酵工程(Fermentation Engineering)和分子标记(Molecular Markers)的实际运用与最新进展,最后对如何进行科技论文的英文写作(How to Write A Paper)和翻译(Translation of English for Science and Technology)进行了介绍。对文中出现的专业名词术语进行了英文、中文注释,并标注了音标。 二、强化专业英语的词汇、句法和篇章教学 结合生物类专业英语词汇的特点和教学目标,提出以下教学法:1.传授构词法,使学生迅速掌握大量的新词汇;2.讲述词素和词源分析法,加深学生对专业词汇的记忆和掌握;3.辨析易混淆的同义词,阐明语境和词汇之间的关系,促进学生对专业英语词汇的理解;4.加强专业英语词汇发音的教学,提高学生的听、说能力。 在句法教学时,根据专业文献中使用大量结构复杂的定语从句、长句和复杂句的特点,我们针对这些句子进行了重点强调和专门教学。其中定语从句是生物类专业英语使用最多,功能最复杂的从句之一,定语从句的理解与翻译是专业英语教学的重点与难点。在具体教学时,结合例句,对生物类专业中定语从句的翻译策略进行分析和讲授。具体地,根据定语从句的长短及与所修饰的中心词或主句的关系,可根据情况译为前置定语结构、一般从句或独立句子、状语从句、融合结构等。在专业英语长句和复杂句的理解和翻译技巧方面,让学生了解英语语言和汉语语言的特点和差异。例如英语句子结构重形合(hypotaxis),汉语重义合(parataxis),也就是说,英语的句子组织通常通过连接词(connectives)和词尾的曲折变化(inflection)来实现,汉语则较少使用连接词和受语法规则约束。英语句子通过表示各种关系如因果、条件、逻辑、预设等形合手段组织,环环相扣,可以形成像树枝一样包孕许多修饰成分、分句的长句和复杂句,而汉语则短句和简单句。英语注重使用各种短语作为句子的构成单位,在修饰位置上可前可后、十分灵活,常习惯于后置语序。这些差异就形成了王力先生所谓的英语“化零为整”,而汉语则“化整为零”特点。此外,英语多用被动语态,这在科技英语中尤为如此。了解英语和汉语这些造句差异,就可在英语长句和复杂句的理解和翻译中有意识地将英语句子按照汉语造句特点进行转化处理,短语和从句结构变单独句子或相反,后置变前置,被动变主动。了解英汉两种语言的造句特点,进行大量长句和复杂句翻译的实战训练,使教学取得理想效果。 在篇章教学方面,除介绍科学论文、科普文章、技术文本(如产品说明书、专利、技术合同等)、科技文体特点外,重点对英文科技论文写作和论文摘要翻译进行教学。对英文科技论文的基本格式,如论文题目(Title)、作者姓名(Author(s))、联系方式(Affiliation(s) and address(es))、摘要(Abstract)、关键词(Keywords)、引言(Introduction)、材料和方法(Materials and Methods)、结果(Results)、讨论(Discussion)、结论(Conclusions)、致谢(Acknowledgements)、参考文献(References)的写作方法和语言特点进行详细分析和介绍,重在实用。 三、利用互联网资源辅助教学 随着专业文献的网络化,利用互联网搜索和获取专业文献成为生物类专业研究人员的主要途径。专业英语课本的阅读量是远远不够的,利用互联网资源进行专业文献扩展阅读,不仅可适合学生网络阅读方式,丰富学生阅读量,提高学生阅读技巧,还可使学生了解生物科学的最新前沿、研究动向,对于培养学生的专业学习兴趣和扩大知识面都是十分有用的。此外,利用互联网进行文献检索是一项基本专业技能。 为了培养学生利用互联网资源学习专业英语的能力,辅助生物类专业英语教学,提出以下三项内容:1.利用文献搜索引擎进行互联网文献检索;2.利用互联网资源,如期刊数据库和国际著名科普杂志网站,进行专业文献扩展阅读;3.利用英美著名高校网络开放课程和视频/音频资料进行专业英语听说训练。 四、打牢“读、写、译”基础,消除“听、说”短板 一般而言,要求学生掌握科技英语听、说、读、译、写的能力。基本上“读、写、译”能力培养较多,而“听、说”能力培养通常不够,成为专业英语教学中的短板。为了全面培养学生专业英语应用和交流能力,就需要强化“读、写、译”基础,消除“听、说”短板。 在打牢“读、写、译”基础方面,继续强化训练学生的阅读、翻译和写作能力。具体地,在课堂教学中讲授专业英语词汇、句法和篇章特点及翻译和写作方法,同时加强翻译和写作训练的点评,课外加强和扩展专业英语阅读量。消除“听、说”短板方面,首先在课堂教学中创设专业英语交流环境,重视发挥学生的主体作用,采用讨论式教学来调动学生学习积极性。组织学生对文本进行深入阅读和分析讨论,为学生创造一切可能听和说的机会,锻炼和提高他们的听说能力。其次,课外组织学生参加外籍专家的专业报告、英语演讲和辩论比赛等,还可利用网上国外名校的公开课程和视频资源(互联网上很多国际一流高校,如哈佛、耶鲁、麻省理工、斯坦福、加州大学伯克利分校等优秀教授的开放课程视频、播客和视频讲座),培养学生专业英语交流能力。 生物类论文:高校生物类实验教学的思考 摘 要:分析了目前高校生物类实验教学中存在的问题,提出了脱离“保姆式”实验教学、完善实验教学内容的系统性、改变实验教学考试模式、探索开放式实验室管理、实现“导师制”培养模式和建立网络实验教学平台几点建议,进一步推动研究性实验教学和创新性人才培养模式的建立。 关键词:高校;生物;实验教学 经过多年的探索和实践,我国本科层次的人才培养已从单纯注重传授知识、强调课堂教学,转向注重培养学生的综合素质、尤其是实践能力和创新能力[1]。实验教学是理论教学的重要补充,是提高学生综合素质、培养学生创新能力和探索精神的重要途径[2]。在各高校中实验教学都占有重要地位。通过实验课可以加深学生对理论知识的理解和应用,将课本上枯燥的知识生动化、具体化,从而提高学生对专业课知识学习的兴趣和动力。对高校中生物类专业而言,很多学生毕业后选择读研或继续深造,实验技能的培养尤为重要。实验中的自主性、探索性和创新性是进行科学研究的基础和保障。目前生物类专业中,很多专业基础课的实验相对陈旧,多以验证性为主,大多从属于理论教学,在研究性实验教学方面的探索不够。本文将对高校中生物类实验教学存在的问题及如何开展实验教学提出几点思考,进一步推动研究性实验教学与人才培养模式的创新。 一、生物类传统实验教学存在的问题 (一)实验教学内容陈旧 实验教学内容是实验教学的核心。在高校中很多专业课,尤其是专业基础课,都延续着若干年前的教学大纲,实验多以小的验证性实验为主,实验内容简单,仅仅为理论中某一知识点的验证。酶的实验就做酶,糖的实验就做糖,不能将相关的知识内容有机地结合在一起。对于学生系统地掌握理论知识,没有起到很好的诠释作用。 (二)不同课程之间存在着重复教学 高校生物类中,物理和化学大都有其独立的实验课程,但专业课的实验教学往往都是依附和从属于理论课,不能单独作为一门课程进行教学。在课程体系的设置上,以学科为基础,各个学科之间往往单打独斗,难以形成系统的培养学生创新素质的课程体系[3]。存在着同一个实验内容在不同专业课中开展的情况。如一个关于蛋白的实验,在生物化学与分子生物学、基因工程和蛋白质酶工程中都涉及。这样不仅导致资源浪费,而且在有限的学时内没有使学生最大限度的掌握更多的知识,对学生是一种不负责的表现。 (三)实验教学资金投入不足 资金是实验教学的经济保障。生物类实验教学中所涉及的试剂和仪器相对来说价格都比较高。目前,分子生物学技术已渗透到生命科学的各个领域,在分子实验中,各种酶、试剂盒、低值易耗品和实验动物都是一笔很大的开销,而且学生实验中不可预见的消耗量很大,更增加了资金的投入。很多实验教师有好的想法,想对实验内容进行改革,但局限于资金问题而未能实现。因此,如何在有限资金的前提下丰富实验内容是一个值得思考的问题。 (四)学生对实验课的重视不够 在很多专业课的考试中,理论考试成绩占大部分,实验课仅为20―30%。学生眼中的重要与否,主要是看分数。实验课所占分数较少且没有严格的考核,导致学生重理论,轻实验。存在这种心理的学生,在实验课上往往表现很不积极,教师不要求的不做,听不懂得不问,实验报告雷同,这无形中对实验教师也是一种压力。如何更好地调动实验的积极性,引导学生动手动脑,是开展研究性实验教学的又一难题。 二、开展研究性实验教学的几点思考 (一)让学生参与实验,脱离“保姆式”实验教学 以往的实验课都是由实验员将药品、实验材料和菌等各种实验物品准备齐全,学生上实验课时拿起来就用,是一种“保姆式”实验教学。学生不知道试剂怎么配制,不知道菌经过怎样的诱导,不知道植物材料怎样进行胁迫处理,上课时实验仪器由教师进行操作,学生只是按照黑板上的实验步骤机械地做下去,实验内容不完整。笔者建议学生充分地参与到实验准备工作中,对实验的每个过程和原理充分掌握,同时也对一些基本的实验技能进行复习。如微生物实验中我们学习过如何进行接菌,在其他的实验课程中可以让学生自己准备菌种,既能使学到的知识应用,也能让学生在实验中提高自己的技能。 (二)完善实验教学内容的系统性 实验内容是开展研究性实验的关键。首先,要积极开展综合性和设计性实验,将原来小的验证性实验融入到大的综合性实验中来,让学生明白实验的整体性,懂得基础性实验在综合性实验中的应用。其次,可以让学生根据专业课知识自己来设计实验,例如微生物实验中,可以让学生自己来设计培养基配方,通过对比和小组之间的合作,找到最适某种菌生长的培养基。在维生素C含量测定的实验中可以让学生自己准备不同的实验材料,来比较各种蔬菜和水果中维生素C的含量。这样既能引发学生的兴趣,也能让学生在设计实验的同时巩固专业知识,一举两得。另外,实验内容的系统性也可以应用在不同的课程之间,也可将自己的研究方向与实验相结合。例如,教师可以将已经成熟的转基因技术应用到实验中来,在植物组织培养实验中开展植物转基因实验,通过基因工程实验中的PCR和Southern方法进行检测目的基因是否转入,得到的转基因植物可以在植物生理实验课中测定各种生理指标,也可以在酶工程实验中测定相关酶的活性和进行同工酶电泳。这样不但实验系统性强,而且也能让学生在实验中懂得理论教学各课程之间的连贯性和交叉性。为了节省实验经费,同一批实验动物也可以满足不同的实验课需求,动物营养实验课可以配比不同的饲料配方,动物生理实验课可以对不同处理的动物进行生理指标的检测,最后动物解剖学实验课可以对动物进行解剖,了解动物结构。这样既保证了实验质量,又在有限的实验经费条件下满足了不同实验课的要求。 (三)改变实验教学考试模式 专业课实验教学考试模式通常为依据实验报告和实验课的出勤率,或在理论考试的试卷中出一道实验设计的题目。这样不能很好地激发学生的创新性。建议实验课的考试可以单独进行,不从属于理论课。可以在实验室内采取抽签的方式进行作答,目前我院基因工程课程就是采用这种方式,取得较好的教学效果;也可以让学生自由组合成小组,教师拟定一系列的实验项目让学生通过学过的专业知识和查阅文献的方法进行设计,最后通过制作幻灯的方式进行汇报,重点论述实验技术路线和可行性分析。另外,学校可以采取各种方式对创新性实验和学生进行奖励,鼓励更多的同学参与其中。 (四)探索开放式实验室管理,实现“导师制”培养模式 实验室开放时间一直是限制创新性实验开展的一个因素。大多数高校的研究室都能够做到全天开放,但本科实验室通常按照工作人员的上班时间进行开放。学生只能在有限的时间内进行实验,不能按照自己的时间来安排和设计实验。另外,如果大量学生在实验室工作,对实验室的安全和药品的管理也存在一定问题。建议在学生入学时就进行导师制管理,按照我院比例,每位教师指导7―8名学生,让学生充分参与教师科研工作中。学生在实验中发挥主体地位,自主把握实验方法和进程,鼓励学生进行讨论,提出建议并在实验过程中大胆尝试,教师在实验过程中只给予必要的指导和启发,其目的是着力培养生物类专业本科生的研究能力和创造能力[4]。 (五)建立网络实验教学平台 充分利用网络教学,将一些专业课理论知识、基本的实验技能和实验方法上传网络,实现资源共享,方便学生进行专业资料和文献查询。同时也可以给老师和同学之间打造一个沟通平台。学生可以随时随地进行学习,引导学生探究式学习,拓展自己的知识空间。 三、展望 实验教学在学生创新精神和实践能力的培养方面具有不可替代的作用[5]。如何让面临就业的学生具有实验技能,让继续深造的学生具有科研能力,是实验教学急待解决的问题。目前,各高校都提高了对实验教学的重视,并且不断努力更新和创新实验教学内容,取得了良好的教学效果。我们将继续推进实验教学改革,力争实现研究性实验教学,为国家培养具有创新精神和创新能力的高素质人才。
数据管理论文:建立机电设备大数据管理系统探讨 摘要:大同煤矿集团公司机电设备盘活工作采用手工记账,主要存在处理速度慢、传递不及时等问题;建立机电设备盘活系统可以对集团公司机电设备盘活管理所涉及存量机电设备信息生成、存量机电设备信息公示、盘活步骤、存量机电设备使用情况跟踪、分析等进行全程闭环式信息化管理,加快了设备周转、提高工作效率。 关键词:机电设备;大数据管理;系统 1建立盘活大数据管理的必要性 大同煤矿集团公司设备机电管理处、设备租赁中心的机电设备盘活工作存在诸多问题,主要集中在业务停留在手工记账阶段,机电设备信息以纸质单据或报表形式分散存放于各生产矿与集团不同部门,共享程度低,处理速度慢,易出错;机电设备信息汇总、统计慢,传递不及时,造成信息滞后,影响决策、分析;财务信息、存量机电设备台帐信息、现场实际情况对比困难,可能造成存量机电设备过储或供应欠缺;存量机电设备价值计算、平衡利库、库存预警等均依靠人工计算,工作量大。集团机电设备盘活信息管理系统(以下简称:机电设备盘活系统或系统)对集团公司机电设备盘活管理所涉及存量机电设备信息生成、存量机电设备信息公示、盘活申请、审批、价值评估、调拨、租赁、出售、转让、接受、报废、存量机电设备使用情况跟踪、分析等进行全程闭环式信息化管理。 2盘活设备管理流程 系统从各矿设备台帐及集团各部门财务数据开始,生成存量机电设备台帐,实时/定期对该台帐进行数据更新;各生产矿可通过实际需求查询或由系统库存报警自动生成机电设备盘活申请;设备机电管理处、设备租赁中心依据该申请,联系设备归属矿、机电处、集团财务等相关单位、对该申请进行线上核实/审批,以及线下现场检验等;获得审批通过的设备,将在存量机电设备原所属单位进行出库,在接收单位进行入库。系统为管理流程中的每一环节都提供详尽准确数据,有效辅助集团公司解决存量机电设备盘活过程中业务管理、库存管理、财务管理存在的执行、监控、统计等问题。其主要工作流程如图1所示(图中资产即指机电设备)。针对集团机电设备盘活业务停留在手工记账阶段,机电设备信息以纸质单据或报表形式分散存放于各生产矿与集团不同部门,共享程度低,处理速度慢,传递效率低,易出错;机电设备信息汇总、统计慢,传递不及时;财务信息、存量机电设备台帐信息、现场实际情况对比困难,可造成存量机电设备过储或供应欠缺;存量机电设备价值计算、平衡利库、库存预警等均依靠人工计算,工作量大等问题,研究开发集团机电设备盘活数据管理系统[1]。 2.1建立集团盘活机电设备源数据仓库 目前集团公司各直属矿井、千万吨矿井、二级子公司所辖矿井的各类盘活机电设备信息共享程度低,针对各矿可盘活机电设备管理的不摸底,各矿盘活机电设备所在位置、盘活机电设备完整性、可用性、可靠性情况不明朗。建立基于利用集团局域网和国际互联网的集团盘活机电设备设备数据仓库,对各矿盘活机电设备建立集团统一的标准化信息管理平台。 2.2建立集团盘活机电设备管理信息化体系 目前集团盘活机电设备管理流程是基于手工层面的管理流程,各矿信息获取、申报、审核、批准等均处于手工或半手工状态。建立基于电子信息流程的管理体系,盘活机电设备信息状态在线共享,与集团财务系统,设备管理系统实现对接,共享盘活机电设备的设备信息,状态建立集团层面的盘活机电设备管理运营标准实现机电设备盘活流程的电子信息化。 2.3建立集团盘活机电设备的考核指导体系 目前盘活机电设备的管理流程中有些环节还存在管理困难。目前集团各生产矿所属盘活机电设备的完整性,该机电设备是否已经被拆卸成不同配件;盘活机电设备的可用性,该机电设备是否在可以运行的状态;盘活机电设备的可靠性,该机电设备是否得到了应有的维护。由于手工操作的局限性,上述工作的管理处于缺失或部分缺失状态。利用互联网电子信息化技术,将管理颗粒延伸到每一台盘活机电设备设备,针对各台设备进行信息化考核。 2.4完善盘活机电设备分析预测功能 通过对盘活机电设备的机电设备管理运营,建立设备完整性、可用性、可靠性的大数据分析模型,对各矿盘活机电设备调拨、属地化管理等进行数据分析,实现风险库存、调拨预警等功能。 2.5实现平台分级管理、远程访问等功能 系统提供数据网络接口,可以利用Internet和集团局域网将盘活机电设备信息和分析报表等传送到有关部门及生产矿井,实现盘活机电设备信息的整合和信息共享、远程查询。同时针对各级领导和管理者开放不同级别的盘活机电设备数据,做到信息分级化管理。 3大数据在机电设备盘活方面的应用及创新 将大数据概念引入机电设备盘活领域,同时兼顾煤矿集团企业架构与煤机管理特殊背景,在国内外此项研究均属首次。系统为同煤集团机电设备盘活管理工作定制开发,以机电设备盘活工作为主线,同时兼顾研究设备维检运行、煤机调配规律等实现对集团直属矿井、千万吨矿井、子公司等分级进行机电设备设备状态的跟踪监督;通过与设备管理系统、财务系统对接,利用现有集团局域网、国际互联网等,实现信息共享,与机电设备盘活工作信息化。主要创新如下:(1)建立集团盘活机电设备设备的数据仓库,记录从设备采购、地理位置、归属、维检、盘活等信息,记录盘活机电设备的“前世今生”。(2)建立基于集团局域网、国际互联网的混合网络架构,通过与财务系统、设备管理系统对接,实现的煤矿机电设备盘活信息化工作体系。(3)通过对每台设备的数据信息化管理,建立完善的机电设备盘活监督考核体系,弥补了手工作业条件下,单台设备监督苦难的缺陷。(4)通过K-means、最大期望等大数据算法,建立机电设备盘活的大数据预警机制,实现库存、采购、盘活等多维度数据分析功能。 4前期研究工作情况、现有的基础和条件 同煤集团集团公司在煤矿信息化方面已取得了较成功的经验,塔山、同发东周窑等千万吨矿井已经成功实施库存管理系统,马脊梁矿实施了安全生产大数据系统。集团机电设备盘活大数据管理系统可充分利用机电设备管理与大数据风险预警的积累经验,为集团机电设备盘活管理工作进行定制开发。 5社会经济效益 (1)系统对集团盘活机电设备设备信息进行了统一化、标准化、数据化。通过建立盘活机电设备数据仓库,将集团各所属矿井的闲置机电设备进行统一归口管理,将各类可盘活机电设备进行信息公开与信息共享。可极大提高闲置机电设备的使用效率,避免重复采购。(2)系统对集团盘活机电设备管理工作进行了数据化、信息化梳理,建立完善基于现代网络信息化技术的机电设备盘活管理流程。从过去的手工/半手工管理模式,全面提升为信息化/自动化管理模式。(3)系统对集团盘活机电设备工作进行了深耕细作,借助信息化管理手段,从过去管理到矿/大类别的设备,精细化到每台设备的管理,通过监测每台设备的属地性、完整性、可用性、可靠性。大大提高机电设备盘活工作效率、通过对每台设备的精确考核,从而实现了机电设备盘活工作的闭环管理。(4)系统利用K-means、最大期望等大数据常用算法,建立大数据设备管理平台,通过监测盘活机电设备设备状态,为设备采购、设备报废、库存预警等提供管理支撑。 6结语 同煤集团存量机电设备盘活工作已经取得了丰硕的成果,机电管理处、设备租赁中心每年仅有数名管理人员,便已经实现了每年四亿元以上的机电设备盘活,为集团节省了大量采购开支。机电设备盘活大数据管理系通过对每一台盘活机电设备的精确管理、管理流程信息化实现、与现有设备管理系统财务系统对接、商业智能机制引入,可有效提高闲置机电设备使用效率,大大节约集团设备采购数量。 作者:庞海龙 单位:同煤集团机电管理处 数据管理论文:大数据管理会计信息化解析 摘要: 在大数据时代下,信息化不断发展,信息化手段已经在我国众多领域已经得到较为广泛的应用和发展,在此发展过程,我国的管理会计信息化的应用和发展也得到了非常多的关注。同时也面临着一些问题。本文通过分析管理会计信息化的优势和应用现状以及所面临的的问题,以供企业在实际工作中对这些问题的控制和改善进行参考和借鉴。 关键词: 大数据;管理会计信息化;优势;应用现状;问题 在这个高速发展的信息时代,管理会计的功能已经由提供合规的信息不断转向进行价值创造的资本管理职能了。而管理会计的创新作为企业管理创新的重要引擎之一,在大数据的时代下,管理会计的功能是否能够有效的发挥,与大数据的信息化,高效性、低廉性以及灵活性等特点是密不可分的。 一、大数据时代下管理会计信息化的优势及应用现状 在大数据时代下,管理者要做到有效地事前预测、事后控制等管理工作,在海量类型复杂的数据中及时高效的寻找和挖掘出价值密度低但是商业价值高的信息。而管理会计信息化就能够被看做是大数据信息系统与管理会计的一个相互结合,可以认为是通过一系列系统有效的现代方法,不断挖掘出有价值的财务会计方面的信息和其他非财务会计方面的综合信息,随之对这些有价值的信息进行整理汇总、分类、计算、对比等有效的分析和处理,以此能够做到满足企业各级管理者对各个环节的一切经济业务活动进行计划、决策、实施、控制和反馈等的需求。需要掌控企业未来的规划与发展方向就能够通过预算管理信息化来实现;需要帮助管理者优化企业生产活动就能够通过成本管理信息化对供产销一系列流程进行监控来实现;需要对客观环境的变化进行了解以此帮助管理者为企业制定战略性目标能够通过业绩评价信息化来实现。 (一)预算管理信息化 在这个高速发展的信息时代下,预算管理对于企业管理而言是必不可少的,同时对企业的影响仍在不断加强。正是因为企业所处的环境是瞬息万变,与此同此,越来越多的企业选择多元化发展方式,选择跨行业经营的模式,经营范围的跨度不断增大。这就需要企业有较强的市场反应能力和综合实力,对企业的预算管理提出了新的发展挑战要求。虽然不同企业的经营目标各不相同,但对通过环境的有效分析和企业战略的充分把握,从而进行研究和预测市场的需求是如出一辙的。企业对需求的考量进而反应到企业的开发研发、成本控制以及资金流安排等各个方面,最终形成预算报表的形式来体现企业对未来经营活动和成果的规划与预测,从而完成对企业经营活动事后核算向对企业经营活动全过程监管控制的转变。然而从2013国务院国资委研究中心和元年诺亚舟一起做的一项针对大型国有企业的调研结果中得出,仅仅有4成的企业完成了预算管理的信息化应用,大型的国有企业在预算管理信息化应用这方面的普及率都不高,足以说明我国整体企业的应用情况也不容乐观。所以从整体上来讲,预算管理信息化的应用并未在我国企业中获得广泛的普及。 (二)成本管理信息化 企业由传统成本管理企业向精益成本管理企业转换是企业发展壮大的必然选择。而基于大数据信息系统能够为企业提供对计划、协调、监控管理以及反馈等过程中各类相关成本进行全面集成化管理。而进行成本管理的重中之重就是对企业价值链进行分析以及对企业价值流进行管理。企业能够通过成本管理信息化对有关生产经营过程中的原材料等进行有效地信息记录及进行标示,并结合在财务信息系统中产生的单独标签,使与企业有关的供应商、生产经营过程和销售等的过程全都处于企业的监控。以此企业可以做到掌握生产经营的全过程,即能够通过财务信息系统实时了解到原材料的消耗,产品的入库及出库等一切企业生产经营活动。同时,结合价值链的分析和价值流管理,企业通过将生产过程进行有效地分解,形成多条相互连接的价值链,运用信息化手段对企业的每条价值链的成本数进行有效的追踪监管和综合分析,以此为基础为企业提出改进方案,并使用历史成本进行预测,达到减少企业的不需要的损失及浪费,最终达到优化生产经营过程。虽然成本管理信息化是企业发展的一个重要趋势,以大数据信息技术为基础的信息系统可以使得企业完成全面的成本管理,给企业的成本管理带来了巨大的推动力。然而信息化在成本控制方面的实施效果并不是很理想。 (三)业绩评价信息化 业绩评价是对企业财务状况以及企业的经营成果的一种反馈信息,当企业的绩效处于良好状态,代表企业的发展状况良好,也反映了企业现阶段人才储备充足,发展处于上升期,由此企业定制扩张战略计划。而当企业的绩效不断减少,代表企业的发展状况在恶化,也反映了企业的人才处在流失状态,企业在不断衰退,此时企业应该制定收缩战略计划。企业进行业绩评价信息化的建设,通过对信息系统中的各类相关数据进行综合分析,有效地将对员工的业绩评价与企业的财务信息、顾客反馈、学习培训等各方面联系在一起。对于企业而言,具备一套完善且与企业自身相适应的业绩评级和激励体系是企业财务信息系统的一个重要标志,也是企业组织内部关系成熟的一种重要表现。然而,如今对于具备专业的业绩评价信息化工具平衡分卡等在企业的发展过程中并未得到广泛的应用。其中最大的原因应该是对业绩评价的先进办法对于数据信息的要求比较简单,通常可以由传统方式获得。所以,现如今能够完全将业绩评价纳入企业信息系统,并能够利用业绩评价信息化来提高企业管理效率的企业数量并不多。 二、大数据时代下管理会计信息化存在的主要问题 (一)企业管理层对管理会计信息化不重视 我国企业管理层对企业管理会计信息化建设存在着不重视的问题。首先,对管理会计信息化概念和建设意义没有正确的认识,有甚至由于对于企业自身的认识不够充分,会对管理会计信息化的趋势产生了质疑和抵触心理。再者,只有在一些发展较好的企业中进行了管理会计信息化的建设工作及应用,但是,企业应用所产生的效果并不是很理想,进而促使管理会计信息化在企业的发展速度缓慢。 (二)管理会计信息化程度较低 大数据时代下,信息化手段已经在我国众多领域已经得到较为广泛的应用和发展,在此发展过程,我国的管理会计信息化的应用和发展也得到了非常多的关注。但是,由于管理会计在我国受重视程度不够,企业在进行管理会计信息化建设的过程中对与软件的设计和应用也要求较高,所以与管理会计信息化建设相关的基础建设还相对较落后。 (三)管理会计信息化理论与企业经管机制不协调 虽然随着国家政策鼓励和扶持,很多行业的不断涌现出新的企业,企业数量不断增多,但是由于这些企业在规模以及效益等方面都存在着较大的差距,同时在管理决策方面也产生了显著地差别。很多企业在发展的过程中并没有实现真正的权责统一,产生了管理层短视行为,没有充分考虑企业的长远利益等管理水平低下的问题。 三、管理会计信息化建设的措施 (一)适应企业管理会计信息化发展的外部环境 企业在进行管理会计信息化建设时,要结合企业所处的外部环境进行全方面的规划和建设。在企业进行规划和建设时,国家的法律法规等相关政策占据着十分重要的位置,需要对市场经济发展的相关法律法规进行充分理解和考虑,为企业管理会计信息化建设提供好的法律环境。管理会计信息化系统的正常运转要求企业处于相对较好的环境之中,以此充分发挥出其应有的作用。 (二)管造合适的管理会计信息化发展内部环境 企业管理会计信息化的良好发展要求企业能够提供良好的内部环境。树立有效推进企业管理会计信息化建设的企业文化,企业文化作为企业股东、懂事、管理层以及每个员工的价值观念体现,有利于各级员工都能够正确认识到管理会计信息化建设的重要性,接受管理会计信息化的价值取向。再者,企业要储备足够的管理会计人才,为管理会计信息化的建设提供源源不断的血液。同时,为企业管理会计信息化建设提供强大的资金保障。最后,对企业内部控制体系不断完善,为企业创造长足的生命力,为管理会计信息化赖以生存的环境。 (三)开发统一的企业信息化管理平台 在大数据时代下,信息化不断发展,对于企业而言,会同时使用多种不同的信息系统进行组合使用,并且这种情况在未来也可能将持续下去,企业需要建立综合统一的企业信息化管理平台。 四、结束语 管理会计信息化已经成为企业发展的重要趋势。同时也面对着一些问题。因此,相应的措施和不断地完善和改进是必不可少的,以此才能够促进管理会计信息化的不断发展。 作者:李瑞君 单位:河南大学 数据管理论文:制造企业资源数据管理系统设计 [摘要] 制造企业逐渐认识到材料、标准件等基础资源数据统一管理的迫切性,传统思路是每一类基础资源建一个管理系统,存在建设重复、维护成本高、系统集成复杂等问题,文章着重分析了企业基础资源管理业务流程共性需求,在分析基础资源数据特点的基础上,提出了以数据建模为核心的企业基础资源数据管理系统,实现多种类型的基础资源数据的统一管理。 [关键词] 制造企业;基础资源数据管理;管理系统;数据建模 1制造企业基础资源数据管理存在的问题 随着数字化技术在产品的设计制造过程中的深入应用,制造企业逐渐认识到基础信息资源统一管理的迫切性,开始逐步开展设计、制造等基础信息资源数据库建设,并应用信息化手段建立统一的信息资源管理体系,将企业经常使用的材料、元器件、标准件等基础资源整理后形成内部共享的基础资源数据库。然而,制造企业研发相关的标准件、材料、元器件等基础资源的分散在各个下属单位和部门,都不全面、比较零碎。由于缺乏统一管理和支持,各单位的数据库结构不一致、编码不一致、建设要求不一致,信息分散、数据重复、相互封闭,缺少持续维护,各数据库多数不具备完整性、权威性和开放性。缺乏统一的有效管理,共享程度低,必然影响设计制造一体化效率。传统的基础资源管理系统的建设思路是为每一类基础资源建一个管理系统,虽然实现了各类基础资源的管理,但也存在着极为严重的问题。主要问题表现在: (1)投资大,开发周期长。 (2)运行维护成本高,管理员需要学习多个系统的管理技巧,需要与多个不同的系统供应商合作完成系统的维护和更新。 (3)使用成本高,使用人员需要熟悉多个系统,在查找一些紧密相关的数据时,需要跨多个系统操作。 (4)缺乏统一的、完整的基础资源管理,各系统间数据重复存储,造成大量数据冗余但又有部分数据不全的矛盾现象。 (5)集成应用成本高,各个系统间是独立的,为实现跨系统间的数据共享和交换,需要额外的集成工作。针对以上问题,制造企业亟需研发支持包括标准件、材料、元器件等基础资源在内的统一的企业基础资源管理系统,为企业各单位和部门提供统一的数据服务,也就是说,通过一个管理系统就能完成各类数据的管理和查询使用。 2基础资源数据统一管理模式 以标准件在企业里管理基础信息资源的主要过程如下。 (1)梳理数据模型:标准化管理部门完成标准件信息梳理,包括标准件类别信息,每个标准件的描述信息等。 (2)开发系统:系统开发人员根据标准件信息设计数据库,完成系统的代码开发。 (3)部署系统:系统管理员完成系统的初始化,设定人员功能权限。 (4)数据录入:数据维护人员将标准件数据录入到相应的管理信息系统中。 (5)数据使用:标准件使用人员访问管理信息系统,查找需要的标准件并下载数据。材料、元器件以及其他基础资源的实现方式大同小异,最终企业往往在逐步建设过程中形成了矩阵模式,即标准化人员、软件开发员、系统管理员、数据管理员和数据使用人员需要再多个不同的系统中完成相应的重复性工作。针对传统的多个基础资源管理系统并存的缺点,本文提出的企业基础资源管理系统抽取业务流程共性需求,通过一次系统开发实现多种类型的基础资源信息统一管理。 (1)开发系统:系统开发人员总结各类基础资源信息的数据模型共性,开发企业基础资源管理系统。 (2)系统建模及部署:系统实施人员根据基础资源数据结构和管理要求完成基础资源数据模型、表单模型、流程模型等模型的建立。 (3)数据录入:数据维护人员选择待录入的基础资源数据模块,将数据录入到系统中。 (4)数据使用:使用人员访问企业基础资源管理系统,查找需要的数据并下载数据。因此,建立企业基础资源管理系统后能有效解决多个系统存在的问题,其中最核心的功能是需要设计开发兼容各类基础资源信息的建模工具。 3系统核心功能 针对新的数据对象的管理需求,数据管理功能模块为系统实施人员提供业务建模配置工具。 (1)数据建模:利用数据建模工具完成数据对象的数据模型的建立。 (2)表单建模:从数据模型中选择相关的数据源作为表单展现数据,利用模版自动生成表单的样式(HTML代码),美工人员借用第三方网页设计器完成表单页面的美化。 (3)报表设计:从数据模型中选择相关的数据源作为表单展现数据,选择报表的模版展示方式,生产报表页面。 (4)利用功能设计工具实现数据对象的展示页面(WebPage)的布局,设定增加、删除、修改等基本功能,确定页面的位置及关联菜单。 (5)利用工作流引擎设计数据管理的流程,明确各环节的角色、权限和业务逻辑。该步骤可选,即对于部分数据可以不经过流程直接提交数据库。 (6)用户使用新功能完成数据维护。 4数据建模设计与实现 数据建模功能是基础资源管理系统的基础模块,是实现多基础资源数据统一管理系统的核心。从企业设计制造过程中使用的标准件、材料和电子元器件数据特点分析可以得出,基础资源信息由两类数据或属性组成: (1)基本属性:可以用数据可中一个字段描述的数据,包括字符、整数、小数、时间、文件、富文本、图片等。 (2)复杂数据对象:指资源的一个属性需要用多个数据来描述,在数据库中需要用一个结构化的表格来表示。因此,企业基础资源管理系统需要提供支撑上述两种属性建模及数据录入功能。在数据建模中根据描述基础资源属性的不同,采用三种类型来创建及管理。对同一种基础资源建立一个单独的库进行管理,对每个库建立分类。注意到基础资源每个类别拥有该类别的独特属性。以材料数据为例,在金属材料类别中一个常用的属性是剪切强度,但对于非金属材料而言,如橡胶而言,一般不测试热导率。为保证系统能灵活定义基础资源属性的同时保证存储空间最优化,系统采用继承树的方式存储基础资源属性。数据建模的最终目的是生成物理表,在生成物理表的过程中有“继承”关系的体现,所谓继承就是根据分类的层级关系,孩子分类结点自动拥有父级结点的属性,同时孩子结点可以有自己特有的属性。Browser是浏览器段运行的JQuery脚本程序,在客户端对建模过程字段类型、字段长度、精度以及是否必需等规则开展校验,T9PcategoryTypeAct为分类管理前后台交互类,属于基础服务层,获取从浏览器发出的建模指令,判断属性字段是否存在,T9PropertyCategoryAct负责数据建模前后台交互类,属于数据交互层,根据T9PcategoryTypeAct的指令完成在数据库(DB)中完成数据库表的建立。 5结语 上所述,本文提出的制造企业基础资源管理系统基于统一管理模型,能有效降低开发和维护成本,有效解决多种基础资源管理系统建设重复、缺乏统一管理等突出问题,系统的核心是灵活的数据建模功能,使系统适应基础资源数据多样化的特点,目前已在制造企业实际使用,取得了较好的经济价值。 作者:马戎 周翀 单位:湖北工业大学 中国兵器工业信息中心 数据管理论文:探析欧洲海洋数据管理网络及其服务 欧洲的海洋观测系统是分散的。在欧洲各沿海国家内,分布着政府机构和私人工业的600多个科学数据收集实验室。他们通过船载传感器、潜水设备、固定或漂流平台、飞机、卫星等手段收集数据,用以观测物理海洋、地球物理、地质、生物、化学等参数。欧洲的海洋观测系统又是集中的。它是全球海洋观测体系的重要组成部分。欧洲的主要海洋区域,如北极、大西洋、波罗的海、地中海和黑海以及北美和亚得里亚海都具有各自鲜明的特征,也都有各自的区域海洋观测系统,如西北大陆架业务化海洋学系统(NOOS)、波罗的海业务化海洋学系统(BOOS)等[2]。另外,欧洲的海岸线蜿蜒曲折,破碎复杂,各国还建立了许多局地海岸带监测系统,以便为海岸线资源的监测和管理提供支持。 欧洲的数据管理网络 海洋数据的获取对于众多的海洋研究领域具有重要的意义,海洋防灾减灾、海洋工程开发、海洋环境保护、气候变化预测、海洋国防安全等都离不开海洋数据。欧洲在先进观测系统的基础上,建立了较为全面的数据信息管理和服务网络,并将它们在互联网上公开。通过使用人性化简单快捷的可视化用户界面,让来自不同背景的、无论是否具有处理复杂元数据库经验的用户来提取所需要的信息,这些措施有效保证了对海洋学相关数据和信息的轻松访问。这种便利的访问和获取方式将确保网络的使用并不仅仅局限于业务海洋学中心和机构。学者及来自各界的科学家和企业家将能够找到各种欧洲海洋观测系统和数据相关的信息,例如观测站点/设备,观测数据要素、测量精度、时空分布及观测数据所有者等特征信息。 1)欧洲海洋数据和信息管理网络 欧盟发起的海洋搜索(sea?search)计划聚集了来自30个欧洲沿海国家的33个研究所/中心,在不同的海洋数据和信息的管理和附加服务方面具有丰富的专业经验[3]。数据的学科范围包括物理海洋学、海洋生物、海洋化学、水动力学。另外,这些中心在各自的国家局扮演海洋数据和信息的国家资料中心或联络点的角色。它们是国家的中心节点,与其他的组织相连接,积极参与海洋研究和海洋环境管理活动;因此,负责监测和检查国家海洋研究活动和海洋数据流。大部分的合作伙伴也加入了IOC-IODE系统的国家海洋学数据中心。这些成员机构也参与了很多国家级和国际级别的海洋研究计划,包括一大批的欧盟委员会①计划。在多数情况下,成员机构对这些计划的海洋数据管理给予支持或协调。通过这些过程,成员机构为数据和信息管理的全过程,即数据监测、追踪、质量控制、处理、存档、产品制作、数据分析、元数据库及数据库维护、支持服务、数据分发/服务等积累了专业的技巧,训练有素的员工,以及建设基础设施(软件、硬件、网络)。在sea?search(2002—2005年)计划期间,所有的成员组织一起建立并推广了来自欧洲30个沿海国家的海洋数据和信息资源的泛欧洲目录以及概况。这些服务的维护、升级,以及未来的拓展由sea?search的后续计划———海洋数据网络计划(seadatanetproject,2006—2010年)来完成。sea?search计划的目标包括以下内容。(1)建立、维护及电子3个元数据产品/目录以追踪海洋数据和信息的动态,并提高欧洲海洋数据和信息的知名度、总体概况及可获取性。这3个目录分别是:①欧洲海洋环境数据集目录(europeandirectoryofmarineenvironmentaldata?sets,EDMED),一个索引和检索海洋环境相关数据集的欧洲标准,覆盖多个学科,它发起于1991年,至今仍在不断更新。目前,EDMED已经涵盖了来自超过574个资料中心的2814个数据集。②航次总结报告(cruisesummaryreports,CSR,旧称ROSCOP),一个通过调查船检索海洋航次信息的全球标准。它给出了这些航次所涉及的数据收集活动以及研究机构。航次报告由首席科学家编写。③欧洲海洋环境研究计划目录(europe?andirectoryofmarineenvironmentalresearchpro?jects,EDMERP),提供正在进行的研究计划、数据收集活动、参与机构和科学家、成果产品等信息。目前,EDMERP包括了来自超过62个研究中心的320多个研究计划。(2)针对数据和信息管理实践与方法交流经验,共同促进其发展和实施。(3)建立并组织形成处理、质控、存档不同格式海洋学数据的总体能力,并充分考虑单个团体能力差异以及新数据种类的出现。(4)定义、建立、实施公共数据索引(commondataindex)元数据目录,保证用户可以获得详细的海洋数据可获取性和地理分布信息。可扩展标记语言(XML)技术将被应用于以分布式网络方式建立并维护新的元数据库,支持跨越多平台的检索。 2)海洋数据管理欧洲基础设施 欧盟海洋数据网络(seadatanet)计划是sea?search计划的后续计划,它的目标是建立一个标准化的系统来管理由海洋调查船和新型自动观测系统所收集的不同种类的海量数据集以及网络,并巩固现有基础设施,即来自35个欧洲国家的积极进行数据收集工作的40个国家海洋数据中心和卫星数据中心。这些专业数据中心的联合将产生一个独特的数据管理系统来在线提供统一质量标准的综合数据集[4]。seadatanet已联合开放数字资源库,对来自海洋船队,新型自动观测系统和空间传感器的数据、信息、产品和知识,进行管理、访问和共享。 通过使用通信和信息技术的新发展和标准,现场和卫星海洋数据平台正在作为一个独特的虚拟数据中心提供元数据、数据和产品。seadatanet的各国合作伙伴将确保数据的归档和保存,以便它们被用于新的研究,保护不可能被重复创建的独特观测数据,提高供研究项目及海洋环境管理和教育、历史以及其他用途的数据的可用性。seadatanet还涵盖了以数据为基础的研究所强调的重要信任问题:安全性、保密性、所有权、保证来源、真实性,以及数据质量和元数据。标准的制定及其在通信和数据、元数据和产品质量保证问题方面的应用,为综合数据集提供了可通过评估的质量。seadatanet采用分布式网络方法对其数据资源实现综合协调的概述和访问,即通过制定和实施通用数据索引(CDI)服务来为用户提供了跨越整个欧洲的不同数据中心的海洋数据的可用性和地域分布等详尽信息。CDI为单个的数据集(如样本、时间序列、剖面图、轨迹等)提供了基于ISO19115的指数(元数据库),并提供了一个独特的在线数据访问接口。seadatanet同时还提供数据产品服务,其产品设计的目的是验证和综合有关海洋状态和健康监测的多学科数据集。区域涉及北极地区、北大西洋地区、波罗的海、地中海、北海等区域;主要变量包括热量和盐度、海平面、海流,还包括海洋生物资源及生态系统的相关变量,如营养盐和溶解氧等。区域seadatanet产品已通过这个项目的框架开发了专用的网络界面———OceanBrowser并向公众访问开放。通过这个网络界面可查看水平断面和任意垂直剖面。图形可以导出为各种格式,包括PNG,EPSSVG和KML,还可下载NetCDF格式的整个数据产品或使用OPeNDAP下载一个子集。seadatanet开发的基本型产品主要是环境参数的网格场,用于估算其平均值、季节变化及年际趋势。分析场使得seadatanet数据中心能够进行质量比对检查和其余离群值的检测。这些产品被科研团队广泛使用,如模型初始化和新的观测地点的优化选取等。#p#分页标题#e# 同时,一批面向非专业人士的高层次产品也将被,以实现贡献于国际气候变化与可预测性研究计划(CLIVAR)和海洋生物地球化学和海洋生态系统综合研究计划(IMBER)等重大国际项目、为Argo/Coriolis、My?Ocean、MFS/MOON等实时/业务项目提供补充产品等目标。用于分析的算法在优先级参数、时间和空间尺度和现有的程序方面,充分考虑了在不同海洋区域的特殊环境条件和需要。不同区域产品之间的一致性问题,由逆变模型分析进行的交叉检查来确保,并且通过参考DIVA图形软件专家和国际专家来实现。目前的工作主要为进一步提高产品的可视化服务:用户将能够从产品目录中搜索到数据产品,然后在地图中查看以及下载产品。目录和地图查看服务正在与My?Ocean合作,根据INSPIRE和OGC标准进行开发[6]。在元数据服务方面,欧洲海洋机构目录(EDMO)、欧洲海洋环境数据集目录(EDMED)、欧洲海洋环境研究项目目录(ED?MERP)、航次总结报告(CSR)、欧洲海洋观测系统目录(EDIOS)等5个欧元数据服务,给出了欧洲的海洋组织和他们在海洋研究项目、大型数据集管理,以及调查船和监测计划获取的欧洲海洋和全球海洋数据方面的概要。这些目录由各国协同编制,由seadatanet合作伙伴整理。每个目录都有各自的来源,然而seadatanet已将所有目录在使用语法、语义和工具上进行了统一。下面分别介绍seadatanet的5个元数据目录[7]。 (1)欧洲海洋环境研究计划目录 欧洲海洋环境研究计划目录(europeandi?rectoryofmarineenvironmentalresearchpro?jects,EDMERP)涵盖了海洋气象、物理海洋、化学和生物海洋学、沉积学、海洋生物学和渔业、环境质量、沿海和河口研究,以及海洋地质与地球物理等学科范围广泛的研究项目。在EDMERP编目中的研究计划是根据其题名或最关键内容的摘要而排列的[8]。其主要目标是支持用户在整个欧洲范围内寻找其感兴趣的研究活动,使他们能够与计划的科研管理人员联系,并访问项目成果,如数据、模型、出版物等。数据库具有许多实用功能,例如确定沿海和河口的研究项目,包括它们的数据收集活动,确定灰色文献(greyliterature)等。EDMERP由欧盟海洋搜索(EUsea?search)项目发起。欧盟seadatanet是其后续计划,参加seadatanet的成员国覆盖了所有35个欧洲国家。此外,EDMERP最近完成了一次重大升级:EDMERP用户界面和在线内容管理系统已经升级到第二版(V2),这将更好地衔接其他seadatanet目录,并使用已被引入seada?tanet的通用词汇。用户可以查询和浏览EDMERP目录,还可以指定搜索条件的组合。由此生成的与查询匹配的结果将出现在一个浏览列表中,清晰显示所选的个数,并允许在列出的结果之间跳跃浏览。此浏览列表可按一些关键要素排序,也可查看每个条目更多的细节,用户可以从一个项目跳到另一个。所涉及的组织和国家机构名称均设置了超链接,以链接到欧洲海洋组织目录(EDMO)所提供的具体组织的完整地址和描述介绍。EDMERP条目的汇编和维护由seadatanet网络的参与伙伴进行协调,它们与各自国家的机构联系和沟通,确保收集到重要的海洋研究计划的最新信息以及有关合作伙伴机构的地址和相关配置文件。NODC通过位于荷兰的机构来协调EDMERP的维护。这是通过一个专门的网上EDMERP内容管理系统(CMS)实现的。NODC可以为该国机构设置子账户,使其可以拥有自己的登录信息,因此,各机构可以添加和编辑自己的计划记录。然而,NODC负责验证由当地机构执行的所有修改和新建条目,然后再通过EDMERP用户界面提供给用户。另外,研究机构可以通过XML文件交换提供新条目和现有的条目的修改。因此,已经开发了一个新的适合单机使用的录入工具———MI?KADO。本着与seadatanet和NODC内的其他元数据库标准化和统一化的目的,EDMERPV1XML架构和XML交换格式已使用ISO19115元数据标准的标签来制定。EDMERPXML格式使用了通用词汇(commonvocabularies),该通用词汇是在seadatanet计划内发起建立的,通过网络服务和用户客户端保持业务运行。通过使用ISO标签和通用词汇,确保了与其他元数据库之间的互操作性。MIKADO工具可兼容修订后的CSRV1的XML格式,并使用seadatanet通用词汇。 (2)航次总结报告航次总结报告 (cruisesummaryreports,CSR,旧称ROSCOPs)是记录和汇报航次调查或海上现场实验的常用手段[9]。传统上,首席科学家有义务在航次结束两星期内向其国家海洋学数据中心(NODC)提交一份航次总结报告。通过此报告给出海上测量和所采集的样本的第一级目录清单。在欧盟Sea?Search项目范围内,德国海洋局(DeutschesOzeanographischesDatenzen?trum,DOD)已经安装了一个创新的基础设施,以简化录入和更新航次总结报告(CSRON?LINE)的流程,并通过互联网搜索和提交航次总结报告(CSRRETRIEVAL)。作为其后续项目seadatanet的一部分,覆盖范围扩大到了参加seadatanet的所有35个国家。目前正在进行的一个重大的升级是:CSR用户界面和维护系统已经升级到第一版(V1),与其他seadatanet目录更加一致,并使用了为seadatanet介绍的通用词汇。目前,CSR数据库涵盖了从1873年直到今天,来自欧洲30个沿海国家覆盖欧洲海域和全球海洋的超过37万条航次信息。其中也包括来自欧洲国家历史的CSR,从国际海洋勘探理事会(ICES)数据库加载的1960年之后的航次总结报告。CSR的汇编和维护由seadatanet网络成员负责协调,他们与各自国家的首席科学家沟通并且提交其CSR报表。NODC是荷兰的责任机构,协调和指导NODC成员机构整理和维护全国的CSR条目。这可以直接使用在线内容管理系统通过seadatanetCSR数据库完成,或者以CSR的形式提交给NODC,然后NODC将传输XML格式的CSR更新至seadatanetCSR数据库。为了与seadatanet和NODC内的其他元数据库标准化和统一化,使用ISO19115元数据标准的标签制定了CSRV1XML架构和XML交换格式。CSRXML格式使用了seadatanet发起的通用词汇,它通过Web服务和用户客户端保持业务。通过ISO标签和通用词汇的使用,与其他元数据库互操作性得到了确保。作为seadatanet项目的一部分,输入工具也已经升级。已经开发了一个新的输入工具:MIKADO,它适用于单机使用,与修订后的CSRV1的XML格式兼容,并使用seadatanet常见通用词汇。#p#分页标题#e# (3)欧洲海洋环境数据库目录 欧洲海洋环境数据库目录(Europeandirecto?ryofmarineenvironmentaldatasets,EDMED)。由意大利国家海洋学和实验地球物理学研究所(OGS)维护的海洋资料库目录介绍了由意大利几个科学实验室收集的500多套意大利海洋数据和普遍关心的国际数据库。该目录清单包括物理海洋学、海洋化学、生物海洋学、海洋气象、水文、海洋生态和水下声学等学科[10]。自21世纪初开始,已在全球范围收集多目录记载的数据集。他们的描述信息包括:观测的参数、仪器、数据处理、地理区域和时间周期、可用性和协调中心及联络人。它们以各自的格式(如数据库或文件、模拟记录、纸图、硬拷贝表格、生物样品等)被引用。完整数据集目录位于服务器上。 (4)欧洲海洋机构指南 作为seadatanet检索服务的一部分,欧洲各国的国家海洋数据中心维护着许多的元数据库。对于每个目录,重要的是具有海洋数据采集、处理和管理活动和研究项目所涉及组织的最新名称和地址。因此,建立了欧洲海洋机构指南(Europeandirectoryofmarineorganisati?ons,EDMO),以简化和有效一致的方式来管理这些地址和组织概况。目前,EDMO列出并描述了超过1000个研究院、数据保存中心、监测机构、政府和民间组织,它们从事海洋和海洋科研活动和/或数据和信息管理或支持服务。EDMO条目的汇编和维护,由seadatanet网络的国家海洋学数据中心(NODCs)协调,他们与其所在国家的机构接触和沟通,以收集信息确保这些机构的最新地址和信息。每个现有的元目录的维护工作被并入这些NODCs的国家收集活动中,并已经实施新的手段和工作方法,以支持协调的维护。NODCs可以通过网上内容管理系统(CMS)检查和更新国家组织的条目。 (5)欧洲海洋观测系统目录计划 欧洲海洋观测系统目录(Europeandirecto?ryoftheinitialocean-observingsystems,ED?IOS)是一个基于互联网的欧洲海洋观测、测量和监测系统的检索目录,是欧洲全球海洋观测系统(EuroGOOS)的倡议之一,由欧洲委员会研究总局共同出资开发。该目录包含元数据,即位置、测量参数、频率、数据的可用性、仪器的技术信息、负责机构以及数据持有机构的链接等信息。EDIOS目录的定期更新,确保大多数欧洲进行连续观测的海洋观测系统的最新信息。该目录是EuroGOOS全面实施的先决条件,它实现了对欧洲业务模式的可用数据进行连续分析,从而能够优化仪器的布放、采样策略及分类设计;基于EDIOS可访问数据及其包括的海洋观测系统,将海洋观测设置为欧洲标准,并帮助定义欧洲海洋观测系统。EDIOS有如下几个目标:①收集目前在波罗的海、东北大西洋(包括西北部的欧洲陆架)、地中海的所有欧洲海洋观测站点/设备(站、断面、重复样品、浮标、平台等)获取的信息,包括其地理位置、技术特点、观测的频率,并将这些信息传输到一个可查询的数据库(目录)。②通过对使用中的海洋观测站点/设备进行分类来定义欧洲海洋观测系统。③创建一个可视化用户界面(用户参与),以方便各种潜在用户访问本目录。EDIOS分类系统对EDIOS元数据库中的条目进行了分类,使全球海洋观测系统(GOOS)的工作人员和使用者能开放式的以最小限制访问GOOS并立即识别描述观测站/数据的记录;访问某些组织和GOOS区域联盟的观测站/数据;以及那些仅设计为单一机构或本地接入和使用的观测站/数据。目前EDIOS包括12000多个信息条目,并不断地在更新中。EDIOS收录的信息包括:①数据收集手段(仪表、传感器、船舶、网络等)的技术规格。②地理坐标。③观测的详述以及他们的时空特征(但不包括观测值)。可以包括站点采样的生物和生物化学数据的信息,没有必要为这种实际记录存储做特殊的考虑。将提供包含实际记录的数据库/档案的链接。④测量的近似精度。⑤采样数据目前的应用,包括衍生产品的应用。⑥每个仪表或传感器的责任机构/研究所。⑦数据持有机构和研究所的链接。EDIOS使得各国的国家海洋观测系统能够快速组合和协调,提高欧洲周围海域的监测和建模,并发展和完善观测活动。它还允许对海洋观测和预报系统的性能进行评估,并通过建立业务海洋观测系统的分类计划,来为海洋观测技术设置欧洲标准。EDIOS将鼓励对目录中包含海洋观测系统产生的数据在国家间进行广泛科学使用,以助于预测、评估,并制订应对全球变化的方案。 EDIOS对欧洲业务海洋学的促进作用将凸显在业务系统中的各个组成部分中,从仪器制造商、海洋观测系统的设计和实施、建模到附加价值处理和客户的需求。除了IOC/全球海洋观测系统、EuroGOOS、世界气象组织等国际计划的用户外,该目录还将寻找自己的用户群体。他们将是科学家和海洋科研院所和机构,环境和资源管理机构,气象部门等其他人员;此外还包括SMEs海洋行业的中小企业。EDIOS将有助于一般的海洋资源用户找到他们感兴趣的数据来源。此外,欧洲海洋观测地点/设备的汇编将有利于业务海洋学产生数据的协作及科学使用,从而减少冗余或重复的数据采样。由此带来的成本节约可能吸引更多的调查研究海洋,进而增加我们对海洋过程的整体了解。对ED?IOS测量系统的分类,将建立欧洲的海洋观测系统所需的欧洲标准。这些标准将处理由国家和区域机构存储的海洋观测站点/设备的格式、尺度、单位、地域分布、类型和详细信息。他们将有可能激励海洋观测设备的制造商和业主改善他们的系统。EDIOS将有可能首次实现对欧洲业务模式的连续性数据进行分析。主题网络将收集分散的海洋观测系统信息,将其整合归入目前正在使用的欧洲业务化海洋观测站点/设备的目录(包括黑海)。EDIOS的建立将尽可能与现有的如SEANET和EDMED等国际元数据库密切结合。如上所述,这样的一个目录能够协调各个国家海洋观测站,以改善欧洲海域周围的监测和建模,它是EuroGOOS全面实施的先决条件。EDIOS将会包括欧洲目前所有的目录以及数据存储机构和研究所的链接,从而有利于欧洲的海洋组织、机构和研究机构之间的联网和数据共享。EDIOS将采用未来定期更新的规定。EDIOS将向海洋科学、机构和企业提供前所未有的服务。这将补充和支持元数据库,包含项目的档案记录,或该清单的科学航次,档案数据中心,数据中心目录和其持有者。到目前为止,海洋观测站/设备的信息包括:海洋站、重复站、锚系浮标、远程成像等,目前在欧洲这些信息分散且不容易获得。许多区域数据库包含某些类型海洋观测地点/设备的材料,或专注于测量变量和机构持有的数据。国家机构和研究机构通常持有他们经常使用的海洋观测地点/设备名单,但这个信息在不同的机构之间是不兼容的,即格式、尺度、单位等类型和详细信息往往不一致。因此,欧洲海洋观测地点/设备全面的目录将是业务海洋学和海洋科学领域一个新的非常有用的工具。在海洋数据管理领域,EU/MODB(地中海海洋资料数据库)率先提供了一个地中海温度和盐度的全面数据集。这项工作由EU/ME?DATLAS项目进一步发展,该项目制作了目前地中海地区最完整的数据集,包括温度和盐度的气候图集。正在进行的EU?MEDAR/ME?DATLAS-II项目,旨在通过收录化学和生物参数和黑海地区的数据推进上述工作。欧洲海域其他地区的数据库和元数据库包括:波罗的海海洋观测系统(BOOS)收集由波罗的海沿岸国家运行的观测站观测信息;对于北海,欧洲北海地区的固定监测网络研讨会(SeaNet)提供浮标和平台的全面信息;其他欧洲国家建设海洋数据和元数据的数据库的行动,与欧盟支持的区域海洋大型研究项目框架内进行的海洋数据和信息管理活动相互联系(OMEX、MTP、CANIGO等)。#p#分页标题#e# 除了BOOS和SeaNet元数据库外,所有上述数据库和元数据库,主要或完全以传统海洋航次调查期间收集海洋学数据为基础。然而,欧洲的海洋预报需要具有实时数据采集能力的观测网络和分析系统、数值模式和资料同化程序。为此,大多数欧洲沿海国家维护着业务海洋监测计划,这些计划通常由国家机构和研究机构或科研组开展。然而,这些计划和项目通常只在每个国家内部运作,很少互相协调,即使在一个国家的各机构之间他们往往也是不相容的。一般来讲,一个国家有10到15个不同的机构在进行业务观测,如果计算所有那些地方一级的机构,数字可以达到更高。除了国家方案,业务海洋数据也来源于国际项目(如MF?SPP—地中海预报系统的示范项目)。总之,EDIOS是业务海洋学一个急需的工具,将填补现有欧洲海洋元数据库存在的差距。EDIOS将通过提供关于欧洲在连续使用的仪器和传感器信息的一个全面的目录,帮助Euro?GOOS建立欧洲海洋观测系统。此外,它的可视化用户界面会使用户很容易获得感兴趣的EDIOS资料,从而确保了EDIOS对所有海洋部门、商业和非商业组织的实用性。 欧洲海洋观测与数据网络欧洲海洋观测与数据网络 (Europeanma?rineobservationanddatanetwork,EMOD?NET)是欧洲海洋委员会2008年发起建立的,其目的是把现有的、分散的欧洲海岸带、大陆架以及周围海盆海洋观测系统获取的原始数据整合起来,对其进行综合管理,并制定相应的政策保存数据,为政府决策者、海洋管理部门以及相关部门和研究人员等用户提供方便快捷的数据访问和获取渠道,提高海洋观测、预报、海洋资源管理、海运安全以及欧洲海洋研究效率等各项工作。EMODNET是端对端的系统,由传感器与平台、调查研究、通信系统、数据管理和信息工具几个模块组成。EMODNET将形成一个公共的数据管理办法,倡议和组织协调海洋数据的管理,包括欧盟第六框架计划全欧洲海洋数据网络(seadatanet)的延时数据、欧洲海底观测网(ESO-NET)的海底长期、多学科观测站,欧洲全球海洋观测系统(EuroGOOS)区域的实时和准实时数据,欧洲气象卫星组织(EUMETSAT)的数据、图像和产品,国际海洋勘测理事会(ICES)的大量海洋学数据等。欧盟委员会已经签署了创建欧洲海洋观测数据网络(EMODnet)试点组件的服务合约。总体目标是创建试点门户,将分散和访问不便的海洋数据整合成完整海盆的可互操作的、持续和公开的数据流。整合的结果将有助于欧洲海洋观测数据网络的最终业务运行,为其确定流程、最优技术和近似成本。EMODnet-水文地理门户(EMODnet?hy?drographyportal)是EMODnet正在建设的数据门户之一。水文地理门户发起于2009年6月,目前正在为广大用户提供越来越多的产品和服务。在编制水深调查(铅垂线、单波束和多波束调查)目录方面正在取得突出的进展,并采用SeaDataNet的通用数据索引(commondataindex,CDI)结构,提供其数据检索和获取服务。此外,这些调查数据被整合处理,生成了欧洲下列海区的高精度的电子水深产品:①泛北海区域:包括卡特加特海峡(在瑞典和丹麦之间)及延伸海域。②英吉利海峡和凯尔特海。③地中海西部、爱奥尼亚海、地中海中部。④伊比利亚海岸和比斯开湾(大西洋)。⑤亚得里亚海(地中海)。⑥爱琴海-利万特海(地中海)。通过专门的数据产品查询服务,用户可以公开访问下列地理信息系统图层:①在0.25′经纬度DTM网格上的格点水深。②标注有等深线的标量水深。③选择查看单个DTM单元的质控参数和源数据。④选择显示沿航线的深度剖面。⑤海岸线。⑥通过OGCWMS协议选择添加CDI检索服务所包含的图层,如测深调查的轨迹等。用户可以下载多种格式的数字地形。此外,用户可以检索原始调查的元数据,并可以向分布式数据管理者提交对这些数据集的访问请求。OGCWMS还支持用户使用数字地形与其他门户网站数据产品相结合进行使用,这些门户包括EMODnet开发的海洋生物、海洋化学、海洋地质学、物理学和海洋生物栖息地门户和其他门户。许多组织参与了水文地理数据和产品的获取和提供,它们包括:①水文局,负责测量航线、港口航道,生产用于导航的纸质海图和电子海图(ENC)。②负责管理和维护港口、海防、航道和水路的主管部门。这些机构开展定期水深监测调查,以确保维持经协商的航海深度或确保国家的海防安全。③研究所,在其科学航次调查中收集多波束调查资料。④工业机构,特别是能源工业,进行多波束调查线路管道和电缆线(风电场),以及电信行业调查电话和互联网电缆的架设。EMODnet水文和海底制图组正在积极寻求与这些组织的合作,以生成更多的数据集(单/多波束调查、探测轨道、复合产品),以支持良好的地理覆盖率和高品质的水文数据产品。接收到的数据集正用于生产区域的数字地形模型(DTM),分辨率为0.25′×0.25′。该数据集本身不,但在CDI的元数据中有所描述,提供有关制作DTM的背景调查的数据,数据的访问限制、组织者和者等明确信息。这样一来,门户网站不但为水文资料的提供者设置了一个向潜在用户展示数据集的有力窗口,还可以对数据集进行有效的管理。 结束语 海洋环境现场实测资料的采集和管理是监测海洋环境变化、海洋环境保护、海洋资源开发、海洋防灾减灾、海洋工程建设、海洋国防安全等一系列涉海事业的重要基础。海洋观测资料管理涉及海洋环境数据的存储、管理、分析、处理和共享等多个方面。为此迫切需要建立一套以海洋数据为对象,集海洋环境参数实时监测、海洋数据管理、数据分析处理和数据共享为一体的数据管理系统。在过去的十几二十年间,全球已经建立了海洋科研数据和元数据的几个国际数据库。例如,联合国教科文组织/政府间海洋学委员会(IOC)已建立了海洋环境数据和信息(MEDI)数据集的查询目录。从最初打印的目录开始,MEDI已于最近被重建为基于PC的应用程序。MEDI的数据库结构以全球变化的主目录(GC?MD)为基础。GCMD是由美国航空航天局开发的一个有关全球变化的数据集目录(包括海洋数据集)。近年来,国际海洋资料和信息交换委员会(IODE)又发起了海洋数据门户(ODP)计划,旨在通过IODE网络下的国家海洋资料中心完整地获取海洋数据集和目录,同时考虑通过网络服务开发,使用户能迅速便捷地查询、评估并获取数据,发展一个全球性的分布式数据系统。此外,澳大利亚也已经开发了自己的“BluePages”目录。尤其是海洋国家占大多数的欧洲,海洋数据和元数据的发展更是走在世界前列,欧洲海洋学数据和信息管理网络(EU/EURONODIM)、欧洲海洋观测与数据网络、欧洲海洋数据信息网络等项目和计划正在不断的扩充和更新。欧洲的先进海洋数据管理理念和运行模式值得我们借鉴。我们应采取具体行动,建立我国的综合海洋数据管理网络,并确保其能够持续地发展。这里仅对我国的海洋数据管理和共享网络持续发展提出几条建议。#p#分页标题#e# (1)对国内现有的各种观测系统进行行动成本和效益评估,加强基础设施建设,建立完善的海洋观测、预报和预警系统。(2)通过加大适当的资金投入、鼓励机构间的合作、开展统一的海洋战略研究等手段,缩短各沿海省市、各涉海部门之间的数据观测和管理方面的差距。(3)尽快制定海洋观测数据和信息管理规定,指导并提高海洋数据收集方式和数据的科学使用,建立国家海洋观测资料共享机制,加快海洋数据共享平台的建设,开发方便快捷的数据检索和下载界面,以方便用户能够非常轻松地访问并获取现有海洋数据和产品,并且是高质量的数据和兼容的格式。(4)尽可能收集军事与工业数据(如石油、天然气、渔业和海上运输),收集各沿海地方政府决策需要参考的数据,并列入我国综合海洋管理网络。(5)开发新技术(如深海观测站)、购置和布放新的传感器(如Argo浮标的有氧传感器);提高海洋科学仪器设备自主研发和产业化能力,逐步改变我国海洋仪器设备依赖进口的局面。(6)积极参与国际交流与合作,参加全球和区域的观测计划,促进海洋数据和信息技术的交流与共享,扩充我国海洋资料储备,提升我国海洋观测和预报的能力。 本文作者: 于婷 王海波 董明媚 单位:天津国家海洋信息中心 青岛中国海洋大学海洋环境学院 数据管理论文:农业物联网数据管理 物联网(Internetofthings)的概念是在1999年提出的,2005年国际电信联盟(ITU)发榷了《ITU互联网摄告2005:物联霹》将之定义鸯萼冬各释信息传感设备葛踅联网结合藏宋而形成的一个臣大网络.奥巴马就任美国总统后在一次会议上表示:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式n吨].”激家宝总理2009年指出,要大力培育战略性毅兴产照,攘抉物联网的研发应用并将“发麟物联网,促进倍感化”作当年“两会”期间为讨论的主题之一. 当前世界各豳都投入了大鬣的人力和物力开展物联网相关技术的研究,也取得了很多成绩.丹麦运输公司采用IBM的传感器技术允许园艺供应链中的参与者跟踪鲜花和盆栽植物的运输进度(从种植者到批发商,到零售商,遍及欧洲40个国家).整条运输链的各方公司都可以利用传感器对运输的条件和气候进行跟踪.使运输过程更加透明.英国的Pachube允许给现实世界和虚拟世界中的物品、设备、建筑和环境添加标签,并分享即时传感器信息[3]. 我国在物联网方面也展开研究,并取得了很好的成果.无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用,这套设备由lO万个微小的传感器组成,散布在墙头墙角墙面和周围道路上.传感器能根据声音、图像、震动频率等信息分析判断,爬上墙的究竟是人还是猫鼠等动物.远望谷开发的完全拥有自主知识产权的XC型铁路车号自动识别系统已成功应用于中国铁路车号自动识别系统,在铁路货车使用费用清算中实现了精确统计货车数量;消除了铁路运输调度管理的盲区,提高列车正点率. 然而我国当前在农业物联网应用上做的工作还比较少.本研究结合传感器网络、移动网络与智能手机实现了对农田的实时监控和数据采集,对于农业安全管理、产品溯源都有相当的指导意义. 1材料与方法 1.1概述 物联网有3个特性:全面感知、可靠的传送和智能作用[4],其控制特性与传感器网络‘51有很大不同,主要强调系统的可控性,而传感器网络则强调系统的可观测性.因此将传感器网络作为物联网的一个组成部分接入时就必须对其进行调整,使之适应物联网的要求.物联网包括3个层次:1)传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现‘物’的识别;2)传输网络,即使通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算;3)应用网络,即输入输出控制终端,可基于现有的手机、个人电脑等终端进行‘…. 本研究中,物联网中的“物”包括4种:农田(棉田、麦田与玉米地)、传感器网络、数据管理终端和智能手机.构建物联网的目的是将这4种“物”连接起来,使农田能够成为网络中的一个可观测终端,在此一共包括3个层面的连接: 1)直接测量.通过传感器网络采集温湿度和光照;通过数据管理终端归纳并管理采集到的数据;并通过智能手机实现数据的实时查看、分析与管理. 2)多源数据集成.将当前已建成的气象监测网络获取的数据与无线传感器网络采集到的数据相结合,建立传感器网络采集到的特征点数据与大环境数据的对应关系,使研究人员能够通过此网络更好地了解农田各参数之间的关系. 3)数据的开放与共享.利用WebService将网络内的数据开放出去,使之可以为更广泛的应用提供数据支持.例如为卫星遥感数据提供地面数据支持等. 1.2网络结构与部署 网络由3部分构成:精准灌溉传感器节点——用于采集空气温度、土壤湿度和光照强度,并为邻居节点提供路由;数据服务提供者——在服务器上部署相关服务,用于连通网内成员,并对外提供数据服务;数据管理终端——包括智能手机、B/S数据管理网页和C/S客户端,用户可通过不同方式查看服务器上的数据.系统在新疆与北京分别部署,服务器设在北京.在北京主要监测种植春小麦和夏玉米的农田,采集土壤湿度、空气温度和光照,并由网关节点记录喷灌机行进数据;由于新疆采用滴灌,故仅采集棉田土壤湿度、空气温度和光照,人工记录灌溉时间与灌溉量.通过B/S网页或分布部署在智能手机和电脑上的C/S客户端,用户可以远程查看农田参数与农机使用情况,分析数据以提高灌溉效率. 1.3软硬件配置 传感器网络系统采用国家农业信息化工程技术研究中心的FieldwSNs(农田环境无线传感器网络系统),载波频段433MHz,实际部署时节点间距50~100m,每子网包含20个传感器节点构成对等网.土壤含水率传感器采用ECH20水分传感器,工作电压为2.5V. 由于部署网络区域经常出现连续阴雨天气,为方便部署传感器节点采用4节1.5VAA电池供电,通过稳压芯片t作电压3.0V;节点MAC层采用CSMA/CA协议,网络层采用洪泛协议;在能量管理上采用休眠/同步机制,使全部节点同时工作而后同时进入休眠状态以节省能量,通讯时利用网络层的洪泛机制进行全网同步[7]. 网关节点采用太阳能供电,工作电压12V;为保证网关节点在雨季也能正常工作,蓄电池容量为12Ah. 基于智能手机的移动终端采用WindowsMobile操作系统,通过WebService与服务器相连.主要目的是:1)在部署时以机载GPS定位节点,将节点位置信息上传至服务器;2)在现场查看网络工作状态,方便部署与维护;3)方便管理人员远程监控农田参数、人员工作状态与农机工作状态. 1.4数据服务的设计 传感器网络在外部看来是网络化的传感器,更强调数据的采集,强调系统的可观测性【8].在传感器网络中观测的对象是传感器采集到的数据、传感器的工作状态以及网络的连接情况.而物联网则强调各个相连的事物之间的连通性,以及系统的可控性,物联网中传感器网络是连接观测者与被观测对象的渠道.因此,需要对传感器网络采集到的数据进行处理,以观测者需要的形式出去.主要包括2部分服务:滤波和插值和.观察者可以访问通过这些服务了解被观测对象,这一过程对传感器网络而言是透明的. 1.5数据滤波 由于传感器网络在传感器端没有作滤波,可能会有一些奇异数据被采集回来,在一般使用中需要进行滤波,只观测台理可靠的数据.在一些特殊的应用中,特别关心奇异数据,也可以通过滤波服务获取这些奇异数据.为方便计算,采用简单的平滑滤波∽j.#p#分页标题#e# 平滑滤波的目的是在不影响低频率分量的情况下减弱或消除图像中的高频率分量并将观测值中的细小中断连接起来.处理后的任一输出值弧均为观测值≈与相邻元素运算后的结果,如式(1)所示:Yk=≥:口:zf, (1)t=FN滤波窗宽度为2N,ai为加权系数,k为滤波窗中值. 为方便计算采用矩阵表达,可得y=IA】X/n, (2)其中l,为输出向量,x为输入向量,Ea-1为滤波矩阵,n为平均值参数. 针对不同情况可以使用线性平滑滤波和加权平滑滤波,线性滤波的滤波矩阵为行列元素皆为1的7阶矩阵,n为7;加权滤波的滤波矩阵为行向量为[1,6,15,20,15,6,1-1构成的矩阵,以为64. 对应服务为record[]DataProcess.Smooth(Datetimestart,Datetimeend,boollinear),其中start为起始时间,end为终止时间,linear为线性滤波标志,返回值即为滤波后的输出值. 1.6插值分析 如果观测者仅能获得传感器所在位置的数据,就无法体现被观测的农田与观测者的关系,因此有必要对传感器采集到的数据进行插值,将空间插值后的数据提供给用户,使观测者只需输入位置信息即可获得所需的数据.因为同一农田中的温度、湿度和光照都是连续变化的,所以采用插值分析获得的数据是可信的.插值方法采用简单的两点插值和全图距离倒数插值2种. 1.6.1两点插值 两点插值又叫线性插值,取最近的2个点A,B的观测值为参考值,计算任意点的值.y一丝坚≯盟,(3)L其中L为最近两点距离,z。为插值点距A点距离,z:为插值点距A点距离,Y。为A点观测值,Y:为B点观测值.两点插值非常简单,而且不受其他点干扰,通常在部署网络时用于校验观测点传感器工作情况. 1.6.2全图距离倒数插值 两点插值计算简单,但是缺乏连贯性,每次参考点发生变化时插值结果会跳变,因此提供全图距离倒数插值服务,用户可以任意选用插值方法.全图距离倒数插值公式如下‘10]:3,一∑暑/∑z1, 其中zi为观测点i的观测值'rl为观测点到插值点的距离,n为观测点集的规模.对应服务double[]DataProcess.getValue(doublelongitude,doublelatitude,boolsimple),其中longitude为插值点经度,latitude为插值点纬度,simple为两点插值标志,返回值即为插值点湿度、温度和光照观测值. 2结果与分析 网络被部署在新疆哈密、石河子和北京,图2为新疆石河子的网络实际部署图.为保证通信质量,传感器节点和网关节点被部署在2m左右的支架上. 由于距离较远,传感器节点须通过多跳方式将数据发送到网关,实验中跳数最大为6,通信距离400m左右. 传感器网络在4个月中采集到大量的数据,通过相应的服务,可以采集区域内任意点的数据曲线. 用户观测的对象由传感器网络节点转变为被观测对象,可以通过选择位置直接获得观测值.展示了哈密实验田中经纬度与石河子实验田的土壤湿度和光照曲线,在7月4日至7月5日哈密经历了一场降雨,在降雨期间光照强度急剧下降,而土壤湿度则迅速攀升直到夜间降雨停止湿度才开始回落.而石河子则是多云问阴的天气光照强度发生变化,而土壤湿度则基本持平. 通过相关数据服务,用户可以使用装在手机上的移动客户端访问网络.定位系统包括2部分内容:1)利用手机GPS进行定位,通过服务现场记录节点经纬度,并提交服务器.2)通过服务获取网络中各节点位置及其数据,通过插值算法将数据与位置关联起来,为用户提供直接的数据支持.此时传感器网络对用户完全透明,用户可以直接获取自己所关心的位置的农田参数. 数据管理论文:环境监测数据管理信息化发展 近几年,我国各级环境监测部门都积累了大量与环境有关的数据。但是,由于数据管理的手段还停留在单机和手工处理阶段,数据质量主要依靠人工检验,这就出现了无法有效处理大量数据的情况,甚至还会引发错误。如果数据出现错误,就无法反映实际情况,相关高层也就无法及时应对紧急的环境事故,继而造成意想不到的后果。 1开发系统的要求 建设信息化环境监测数据管理平台主要是为了加强各级环境监测部门对监测数据的管理和综合分析,进而实现信息共享。利用网络、B/S、GIS、数据库、Internet/Intranet、智能化数据分析等先进技术收集、汇总、审核、统计分析各级环境监测部门的数据之后形成报表,从而实现信息的完整收集、迅速传递、高效管理、综合分析和共享。 2系统设计 2.1平台的开发 不同城市的环境监测系统开发平台是不同的。其中,大部分系统使用的都是由微软公司开发的NET作为技术开发平台,使用的开发语言为NET语言、VB语言和ASP语言,这些都是系统最常用的语言。而个别WebGIS部分是不用语言来编程的,它使用的是MAPINFO家族技术和MAPX技术。这2项技术和语言编程同样重要,并且该系统主体是用可以使系统保持正常运行的B/S构建的,而录入使用的结构是由C/S构建的,可以有效提高平台的运行效率。 2.2数据库建设 该系统所用的数据库为SQL-SERVER2000,它是用关系型数据库来管理数据的。由于该系统的空间关系不复杂,而且空间属性相对简单,所以,可以统一管理空间数据和属性数据。环境监测中涉及到的数据有环境质量基础数据、环境质量标准数据、自动监测数据和例行监测数据等。其中,环境质量基础数据包括环境质量各要素的基本信息,即各级环境监测站,湖库、湖库垂线,河流、河流断面,饮用水水厂、饮用水源地、饮用水采样点,地下水、入海河口以及近岸海域监测点,噪声监测点,空气、大气监测点,网格等主要要素的基本信息;环境质量标准数据是指评价环境时用到的各种国家标准;自动监测数据包括水质自动监测数据和空气日报预报数据;例行监测数据则由水、气、声三大监测数据组成。为了适应环境监测中一点多用的需求,数据库中还设计了水环境点位属性表和空气点位属性表。通过点位属性表,分析人员可以灵活管理点位的变化,并且按照某一属性分析数据,从而实现合理利用、监测数据的目的。 2.3服务器端与客户端互换 系统使用了B/S架构后,要想简化操作,就可以利用WebService。这种简化主要就是实现服务器端与客户端之间的互换。WebService在网络运行中能发挥调用的作用,以此来满足客户端的调用需求。只要调试了客户端,那么,WebService就可以在服务器中运行,并处理运行过程中遇到的各种问题,将各个服务端的数据收集起来,最后再把最终的结果返回到调试区域。通过客户端与服务器端之间的互换可以实现两者间的高效互动。 3主要功能模块 信息化环境监测管理平台的功能模块主要有例行监测数据的录入模块,导入导出模块,数据管理、分析模块,自动监测数据的管理模块,监测点位管理模块,WebGIS数据查询分析模块和系统设置模块。例行监测数据的录入模块主要为C/S结构,它具有清空数据库、导入数据、检测值校验设置、数据录入、数据查询修改和设置地区年份等功能,同时,还能得到规范的监测数据。例行监测数据的导入导出模块主要是提供DBF格式和ACCESS格式的数据,它不仅可以排除掉错误的数据,提示错误,还可以自行规定校验的规则,比如监测点位完整性校验、监测值范围校验等。分析结果会在EXCEL中被编辑,使数据和检测结果更加直观。例行监测数据管理包括基础数据管理和监测数据管理两部分。基础数据管理主要是指数据的查询和修改、基础代码数据年份间的转换、数据增加等;监测数据管理主要是数据的简单、高级查询,还有要按照点位属性查询监测数据。自动监测数据的管理模块包括水质自动周报管理和空气质量日报预报管理。监测点位管理模块是为了适应一点多用监测工作的实际情况而设计的。这个模块可以实现用户管理水和空气点位的需求,同时,用户还可以添加或修改属性类别满足自己的需要。WebGIS数据查询分析模块具有视图功能,可以修改图像数据,使其达到最佳的效果。而该模块还可以实现属性数据与地图数据的图文互查,为各类数据的分析绘制专题图,比如柱状图、面状图还有饼状图等。这样做,不仅能够更加方便、快捷地查询数据,还能够更加清楚地呈现相关问题。系统设置模块囊括了地区设置、数据校验规则管理和环境标准管理。 4结束语 在信息发达的今天,如何利用信息为人们的工作服务,解决问题,已经成为了需要人们不断思考的内容。环境监测数据的传统处理方法已经无法满足现代化发展的需求,所以,实现环境监测数据管理的信息化刻不容缓。 作者:程诗雨 单位:南京市江宁区环境保护局 数据管理论文:主数据管理应用下的轨道交通论文 1主数据管理系统建设需求分析 随着企业日益向全球化迈进,为应对不同业务部门的个性化需求,信息系统越来越多,众多系统造成数据量不断增加。主数据在不同系统中的重叠现象日益显著,由于同一主数据在不同系统内部的标志和描述不统一,从而导致企业数据大规模形成冗余,用户无法确定其有效性,造成维护成本居高不下,业务差错率升高。即便在同一个应用系统内,所涉及的物料、人员、客户等主数据信息随着使用范围不断扩大,数据规模和分散的程度也不断增长,同一主数据在同一应用系统中会被不同的用户维护成为不同的对象,企业无法出具精确的分析报表,导致企业领导无法做出正确的决策。因此,随着企业不断发展,在信息化道路上高质量的数据已经成为区别企业管理水平和竞争力的重要指标之一。主数据是企业运作过程中必须使用的基本信息,它们长期存储在数据库中,集中存储并且可以由各组织维护和使用,是系统稳定运行的基础。主数据的有效管控,可以支持经营管理层便捷地获取多种业务角度的全面分析报告,加深数据挖掘和透视;可以保证业务管理层使用主数据的一致性和实时性;并可以帮助业务操作层人员统一沟通语言,降低沟通成本。一个企业在信息化建设的道路上是否实施了主数据管理最终的结果有着鲜明的对比。 2主数据管理系统建设目标 根据该公司信息化建设的总体规划和分布实施的策略,主数据管理系统建设的核心目标为:1)整个集团内制定并执行统一的,并且是符合业务要求的、科学合理的主数据标准;2)通过主数据标准的执行使得企业内部各个业务环节使用的主数据完整统一,只有一个真实的版本并且质量较高;3)提高数据的使用率和用户对企业数据质量的信任度;4)满足企业的诸多管理战略目标的需求。 3主数据管理系统实施 3.1主要实施内容1)制定四类主数据标准会计科目:立足于集团财务报表需求制定统一的会计科目体系。物料:包括原材料、标准件、成品和半成品,重点解决物料整体分类和对应属性标准。客户:制定集团统一管理的客户主数据的数据标准。供应商:制定集团统一管理的供应商主数据的数据标准。2)系统建设固化主数据标准和管理流程等,为用户管理主数据编码提供系统平台。实现对新增主数据编码的申请、审批、、更改、映射和查询功能。3)数据清理按制定的各类主数据标准对现有的会计科目、物料、客户和供应商数据进行清理,对清理后的规范数据进行集团统一编码,并导入主数据管理系统供集团及各企业共享使用。4)建立有效的管理流程和组织机构建立主数据管理流程和管理规范,建立主数据管理组织及职责设置。 3.2系统应用架构该公司选择了国际领先的SAP公司最新的主数据管理产品MDM7.1,提供了丰富的数据类型和强大的管理功能,但它本身没有流程审批控制功能。为了实现对集团主数据的申请、审核、等关键环节进行控制,将主数据标准、流程固话到系统中,该公司自主开发了工作流平台,并与SAPMDM系统集成应用,实现了整个集团主数据(物料编码、会计科目、供应商、客户)申请、审核、、修改等管理流程,为整个集团实现研发平台、企业资源计划系统(ERP)、决策支持系统(BW)等系统的全面集成共享奠定基础,实现了跨企业、跨系统的业务数据集成应用,主数据管理系统应用架构。 3.3实施方法MDM系统的实施是组织、流程、标准、平台高度集成的系统工程,实施推动工作巨大,主要的实施方法如下: 1)组织准备和MDM系统培训宣贯项目调研准备及集团数据标准宣贯,了解企业信息标准化现状并组织协调集团标准化专家进行标准培训。(1)了解企业各类主数据活跃数据量(存在于哪些系统,由哪些部门负责收集),确定数据收集范围。(2)了解企业各类主数据维护流程及编码规则。(3)建立企业主数据清理团队(包括内部顾问、关键用户)。(4)通过培训使最终用户了解主数据质量的重要性。(5)通过培训使最终用户了解物料、客户、供应商、会计科目等主数据标准规范。(6)通过培训使数据清理团队了解数据收集及清理方法。 2)数据收集及清理与数据的初始化(1)按照已确定的数据范围采集原始数据并存档。(2)制定数据清理流程及数据清理计划,划分数据清理过程相关人员职责。(3)汇总收集数据,按照主数据标准进行数据规范性检查,组织自身排重,检查和排重完毕后提报给MDM系统负责人,并存档;对于物料分类等标准问题,汇总记录后提交给集团标准化专家,并跟踪协调,直至问题全部解决。(4)MDM系统负责人对数据进行排重检查,将疑似重复数据反馈给原企业确认。(5)数据清理并检查完毕后,将清理出的所有主数据统一进行编码分配,导入MDM系统并下发至各企业相关信息系统。 3)MDM系统与企业信息系统集成(1)系统集成方案讨论,结合集团现有集成模式,根据企业的实际业务进行具体的集成方案讨论。(2)了解企业正在实施的系统内容,为系统集成及数据清理做好基础。(3)集成接口实现,制定数据映射规则,通过SAPPI进行配置,实现系统之间的数据集成。 4)上线前准备及系统配置(1)收集企业组织机构,完成主数据管理系统内组织机构的创建。(2)收集系统用户申请表,完成平台内用户创建,分配用户的角色、业务权限及功能权限。 (3)配置各类主数据的申请流程,包括物料、客户、供应商、会计科目等主数据的申请、修改、分发等业务流程。(4)组织相关业务部门关键用户进行MDM系统操作培训并编写用户操作手册。 5)系统上线及运维支持(1)建立系统运维组织及和职责划分。(2)做好系统支持及运维工作,及时解决出现的系统与数据问题,对问题进行汇总记录,并持续优化完善系统功能。 4应用效果及效益分析 4.1应用效果通过成功构建集团统一的主数据管理系统,建立集团统一的主数据标准、管理流程、支撑平台,保证整个集团基础公共数据的一致,促进了各企业规范基础管理,推进了全集团信息资源共享。为集团实现重要物料采购动态对标、财务综合分析、供应链优化提供有力支撑,有效提升集团科学决策分析能力。通过主数据管理系统的实施获得了以下收益:1)通过主数据管理系统逐步建立起集团公共基础数据标准库,实现了ERP、供应链管理系统和其它信息系统的灵活数据交换,为集团整体信息化建设综合集成和信息共享奠定基础。2)有效解决集团在进行信息化建设的过程中遇到的突出问题,即缺乏公共数据的标准和统一编码,尤其是物料编码的统一。这是集团推进ERP系统成功实施的前提条件之一。3)使用统一的公共数据编码标准可以提高数据的准确性和一致性,降低数据合并、整理、对比等工作量,提高效率,降低工作复杂性,具有长远的经济效益。 4.2经济效益主数据管理系统自2009年12月上线运行以来,日均集团统一主数据编码300多个。用户每天登录主数据管理系统申请、审核、审批物料等主数据。与此同时,主数据管理系统与公司SAP-ERP系统和决策支持系统(BW)的接口每天进行稳定的数据交换。由于有了统一的主数据管理系统,各类主数据的数据质量得到了很大的提升,按照业界调查统计报告,仅数据质量提升一项即可带来平均28.5%的收益。同时,由于主数据管理系统统一了各企业的物料编码,使得集中采购业务的操作性大大提高。通过主数据管理系统与集团供应链电子采购平台的集成应用,为推动采购对标、集中采购,阳光采购等管理手段提供了良好的数据基础,截止2013年底各企业线上采购金额已达到201亿元,线上降采金额约为7.6亿,综合线上采购率为50%,如果全部实现线上采购,降采金额预计超过10亿元。 作者:魏涛单位:中国北车股份有限公司 数据管理论文:开放存取资源元数据管理案例分析 1OAPS概述 OAPS是由清华大学、香港城市大学、台湾逢甲大学三校图书馆于2Oo4年7月共同发起的一个联合式机构仓储计划,即学生优秀作品仓储计划。目前已经加盟的成员有清华大学、香港城市大学、台湾逢甲大学、南洋理工大学、厦门大学、上海交通大学,并建立OAPS联合机构仓储网站_1]。该联合机构仓储的目的在于更广泛地传播和利用各个成员机构的优秀作品资源,实现优秀作品快速、有效地交流和共享,激发学生的兴趣和思考,提高学生的学习能力和研究能力。OAPS联合机构仓储网站是以开源软件DSpace系统为基础。通过应用OAIHarvester2.0元数据收割软件和本地开发XMLParser软件,收割各成员机构利用DSpace系统建立的本地机构仓储元数据(及数字对象)的方式建立并提供服务的仓储网站。OAPS面向全球提供免费元数据检索。并通过OpenURL技术链接至各成员机构的全文资源。 2OAPS元数据标准的选择 建立OAPS联合机构仓储网站的首要任务是确定其元数据标准.由于OAPS采用了DSpace系统,而DSpaee默认的元数据标准就是DC元数据,因此DC元数据自然而然地成为OAPS的首选标准。虽然OAPS的成员机构仓储都采用了DC元数据标准,但各成员机构在应用时的元数据结构又有所不同,因此OAPS联合机构仓储网站采用取合集的原则,尽量保留各成员机构仓储的所有元数据字段。另外,OAPS联合机构仓储网站充分利用了DC元数据的特性,根据自身情况采用了DC元数据的14个基本元素,并增加了Degree和Course元素。OAPS联合机构仓储网站的元数据方案如表1的DSpace-DC列所示。表1也给出DC元数据与OAPS联合机构仓储网站DSpace—DC的对应关系。 3OAPS元数据的生成 OAPS联合机构仓储网站的各成员机构的元数据主要通过表单提交元数据的方式生成。当然.OAPS各成员机构都规定了只有获得授权的用户才能提交元数据表单。用户只需参照各成员机构DSpace帮助项中的“submit”指示提交元数据,“sub—mit”中对每个元数据元素的填写进行了明确的说明。虽然DSpace系统利用元数据提交表单生成元数据很方便快捷,但是在提交的过程中,缺乏自动纠错功能。如填写Tide元素时,出现词汇错误,DSpace系统的提交程序无法自动检测,只有通过管理员的审核工作才能发现。OAPS联合机构仓储网站的元数据生成主要有2种途径:一种是收割成员机构仓储中的元数据;一种是远程直接提交元数据。收割生成方式将在下节阐述。远程直接提交元数据方式与各成员机构的元数据提交方式相同,在此不再赘述。 4OAPS元数据的 OAPS联合机构仓储网站以及各成员机构仓储都采用了DSpace系统,DSpace系统通过OAICat作为一个数据提供者向外元数据资源。OAICat是OCLC开发的一个开放源代码软件,遵循OAI—PMH协议。因此,OAPS联合机构仓储网站以及各成员机构仓储的元数据能够被诸如GoogleScholar、Scirus、OAIster之类的网络搜索引擎检索。 5OAPS元数据的收割与解析 OAPS联合机构仓储网站的元数据收割主要通过遵循OAI—PMH协议的OAI.Harvester2.0软件实现。0AIHarvester2.0的主要功能是作为一个服务提供者(ServiceProvider)从遵循OAI—PMH协议的仓储中收割元数据。OAIHarvester2.0遵循OAI—PMH协议的技术框架,它通过HrrP协议向数据提供者发送请求,数据提供者根据相应的请求返回一个XML文档,发送的H11、P请求不同,返回的XML文档内容就不同。OAIHarvester2.0主要通过请求动词和时间戳控制其收割的元数据范围。截止到2011年5月13日。OAPS联合仓储网站已经收割到1614条元数据记录。OAIHarvester2.0将收割到的元数据存储至本地服务器。为了将收割到的XML文件解析为DSpace系统能够导人的格式。需要利用元数据解析技术对XML进行解析。OAPS联合机构仓储网站自行设计开发了一个XMLParser软件。设计者在开发时。考虑到不同数据提供者在提供的xML文档数据格式存在一定的差异,因而在XML—Parser开发过程中,采用了通用性和适应性原则。由于OAIHarvester2.0收割到的是DC元数据元素名称,但DSpace系统可接受的DSpace—DC元数据既有元素名称又有修饰词,XMLParser在解析数据时,对二者的关系进行了映射处理。另外,考虑到各成员机构仓储提供的元数据有所差别.XMLParser为针对每个仓储建立了专门的映射文档,以便准确地解析出元数据。 6OAPS元数据的增值 OAPS联合机构仓储网站将收割到的DC元数据转换为本地统一的DSpace—DC元数据,通过统一的界面对元数据进行了索引。从而解决了由于不同成员机构仓储元数据结构和索引方法的不同.给用户带来的资源难发现、难检索的问题。OAPS以用户服务为中心。对收割来的元数据进行了不同角度的聚类,如从主题、题名、作者、日期等角度对元数据进行聚类。这样用户可以根据自己不同的需要,选择不同的检索浏览方式。 7对OAPS元数据管理的评价 0APS联合机构仓储在发展的过程中得到了各成员机构的大力支持和重视,自成立以来,成员机构每年都会组织召开相关会议。讨论OAPS的发展事项.积极探讨有关OAPS的相关技术问题,如元数据标准及共享方案等技术问题。OAPS联合机构仓储网站采用DSpace系统作为资源组织的基础,遵循了OAI—PMH协议,统一了元数据标准,实现了仓储之间的互操作,并对元数据进行了一定的增值处理。虽然OAPS联合机构仓储网站在元数据发展方面取得了一定的成果,但也存在一定的问题。与同样利用DSpace软件开发的香港科技大学机构仓储相比,首先。OAPS联合机构仓储缺乏明确的相关元数据政策说明,不便于用户对其元数据细节的相关了解和使用。而香港科技大学机构仓储中有明确的元数据使用政策说明、元数据提交政策说明,比如其在元数据使用政策中规定任何人可以免费获得元数据,同时规定在非商业应用的情况下,只要提供其OAI标识符或原始元数据记录链接,就可以在没有获得事先许可的条件下以任何方式使用其元数据『3_。其次,OAPS联合机构仓储缺乏相关元数据技术说明,而香港科技大学机构仓储在其系统特征中明确说明其采用的是OAI—PMH协议和SRW协议。便于用户对其元数据互操作技术的了解。最后,OAPS联合机构仓储缺乏对DSpace已有元数据提交界面的修改.而香港科技大学机构仓储针对DSpace本身提交界面太复杂的特性,在其基础上进行了重新设计,使得元数据提交更便捷,也更符合用户习惯。由于DSpace系统本身存在一些元数据处理方面的缺陷,比如DSpace在元数据扩展问题上,只能完成对新元素的注册,并不能在资源提交过程中自动添加新注册元素的属性描述项_4]。这就造成采用DSpaee系统的仓储在元数据管理上难免有些不足,因此.需要对DSpace系统进行不断的完善和修正,以增强其元数据管理功能。 数据管理论文:经计局发展数据管理计划 2009年我县统计工作的总体思路是:以邓小平理论、“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观,认真贯彻党的十七大精神,按照省、市统计工作总体要求和工作任务,紧紧围绕经济发展大局和县委、县政府的中心工作,深化统计改革,夯实统计基础,规范统计行为,加大统计执法力度,提高统计数据质量,加强机关作风建设,以良好的精神状态和优质的统计服务,抓好各项工作的落实,推进统计工作再上新台阶。 (一)精心组织,抓好国情国力调查 2009年是第二次全国经济普查的关键之年,按照经济普查工作方案,重点抓好以下工作: 一是抓好普查登记工作。普查登记工作是经济普查能否取得一次性成功的关键性工作,必须全力以赴高质量完成。要切实强化责任意识,加强普查业务培训和指导,严把普查源头数据质量关。要坚持依法普查,严肃查处经济普查中的违法行为。要严格按照普查计划,力争在确保质量的前提下抓进度、保质量,确保普查登记工作紧张有序稳步推进。 二是抓好数据审核处理工作。要严格按照数据处理方案,做好普查数据的审核、录入和处理工作。要落实好审核及录入人员,要加强业务培训。及早做好数据处理硬件、软件设备的准备工作,确保此项工作的顺利展开。 三是加强数据质量控制。认真落实各种数据质量控制措施,做好各个环节的质量控制,做好质量抽查、审核与评估,接受上级经普办的检查。要成立普查数据质量控制小组,负责质量控制与监督检查,确保普查数据质量。 四是做好普查数据工作。在数据审核、评估的基础上,及时向社会公布我县第二次经济普查的有关数据,为各级领导和部门的宏观决策提供依据。 五是继续抓好普查宣传工作。动用各种新闻媒体,采用多种宣传方式,集中宣传经济普查的有关知识及方针政策,使各类企事业单位充分理解经济普查,主动配合经济普查,确保经济普查顺利推进。 (二)拓展职能,打响统计服务品牌 围绕县委、县政府中心工作,不断充实服务内容,改进服务手段,增加服务品种。紧紧抓住我县经济社会发展热点、难点问题,增强统计服务的针对性。要进一步拓展服务领域,提升服务质量和水平,充分发挥统计信息的主渠道作用。 一是把握重点。加强对全县经济社会运行情况的监测分析,努力把握和反映苗头性、趋势性问题,重点加强对经济运行形势、经济发展方式、节能减排、固定资产投资、服务业发展、新农村建设等问题的分析研究,有针对性地开展统计跟踪、统计服务,充分发挥统计晴雨表功能。 二是注重调研。围绕党委、政府关心的重点、热点和难点问题,依托全面、系统的统计资料,深入开展调研,加强专题研究,形成有较高价值的统计研究成果,为党委、政府提供决策咨询,当好参谋,做好助手。 三是深化服务。积极主动为党委、政府、人大有关会议提供参阅资料。加强部门协作,做好统计数据对外加工整理服务,并依法为企业及乡镇和有关部门做好评比、论证材料的认证工作。做好政府信息公开工作,及时在*门户网站公开有关统计信息和统计数据。通过撰写《统计信息》、《统计分析》,编印《*经济动态》、《镇区主要经济指标完成情况》卡片、《*统计年鉴》等统计资料,满足社会需求。 (三)深化改革,提高统计数据质量 一是注重服务业调查、贸易业调查、能源调查等专业报表制度和“一套表”制度的进一步完善,建立健全社情民意调查等新制度,从方法制度的合理性、科学性上确保数据质量。 二是加强第三产业增加值核算基础工作。根据市局统计业务和我县相关考核工作要求,强化第三产业名录库管理工作,做好第三产业核算考核。 三是严格统计数据的审核评估,加强对基层数据的审核力度,保证数据的可靠性和严肃性。 四是严格执行地区生产总值核算下管一级的规定,积极推进专业统计与地区生产总值核算制度方法的协调,做好国民经济核算数据与专业统计数据衔接,着力提高地区生产总值核算数据与专业统计数据的匹配性。 (四)夯实基础,提升统计工作水平 一是要进一步加强基层统计队伍建设。继续贯彻落实县政府《关于进一步加强统计基层基础工作的意见》(盐政办发〔20*〕1*号),进一步明确统计机构的综合职能和职责范围,完善基层统计网络,加强部门、镇(区)和村(社区)统计力量。加强统计业务培训,组织好企事业单位等社会统计人员的统计继续教育培训,抓好统计职称教育和高级统计师的评审推荐工作,提高统计队伍的整体素质。 二是要进一步做好名录库维护管理工作。积极协调工商、税务、质监等部门,建立协调配合工作机制,利用窗口行政记录及招商信息,依托各镇(区)及部门的力量,做好统计单位登记工作,确保名录库资料按时提供、动态维护、信息共享,提高名录库信息的全面性和准确性。 三是要进一步加强统计信息化建设和网上直报工作。加强基层计算机技能培训,拓展网上直报专业统计领域。加强统计信息网的安全管理与维护,提高统计软件的应用与开发水平。强化统计基础工作规范化的管理,指导和督促基层单位建立和完善各种原始记录和统计台帐。 四是要加强指导和检查督促。按照基层统计规范化、报表台账标准化、统计管理制度化、统计调查科学化、统计手段现代化的要求,加强对基层的业务指导和考核,全面推进统计基层基础建设。 五是加强部门协调。理顺与部门统计的关系,搭建优势互补、资源共享的统计平台。 (五)及时准确,全面完成统计调查 一是强化质量意识,做好统计定、年报工作。进一步强化质量意识,加强组织实施,明确目标责任,落实规范标准,及时、准确、全面完成农业、规模工业、固定资产、房地产、建筑业、科技、劳动工资、批发零售、住宿餐饮等专业统计20*年年报和2009年定报工作。 二是强化能源统计工作。落实能源统计制度,加强节能降耗统计,认真做好我县节能进展情况、地区单位生产总值能耗数据质量和重点耗能企业节能降耗情况的监测,确保能源监测工作客观性、公正性和严肃性。同时,根据部门间分工协作的能源统计工作机制要求,协同配合做好我县节能降耗目标年度考核工作。 三是强化服务业统计工作。进一步完善全县服务业统计报表制度,以提高三产比重为突破口,完善服务业统计,健全规范服务业统计信息搜集渠道,全面准确反映我县服务业发展进程。 四是抓好各项专项调查和监测工作。进一步完善抽样调查方法和质量评估机制,积极开展规模以下工业、规模以下能源、限额以下服务业、限额以下贸易业、企业景气调查、5‰人口变动与劳动力抽样调查等各项专项调查;做好“平安浙江”群众满意率、食品安全感、软环境调查等社情民意调查工作。做好科技、妇女儿童等统计监测工作。 (六)依法行政,推进统计法制建设 一是要继续深入开展统计“五五”普法教育。按照省、市县“五五”普法规划,落实好2009年的“五五”普法工作。充分利用业务培训、经济普查和专项调查等有利契机,有针对性地开展统计法制宣传月、宣传周、宣传日等各项宣传活动,加强《统计法》和《普查条例》的宣传力度,积极营造依法统计的良好氛围,增强全社会的统计法制意识,推进各项统计工作任务的完成。 二是要加强统计执法队伍建设。研究统计执法工作的新情况新问题,探索解决统计执法的突出问题。加强执法业务培训,不断提高统计执法水平。坚持行政执法责任制,规范统计执法行为,推进统计法制建设。 三是要继续加大统计稽查力度,严肃查处统计违法案件。以重点行业为突破口,加强日常稽查工作,扎实开展统计专项检查,加大迟报、拒报、瞒报、虚报的处罚力度。强化监察、法制、司法、统计联合执法。加大对部门、镇(区)、企事业单位典型统计违法案件的查处和曝光力度,着力推进依法行政、依法统计进程。 (七)强化效能,增强统计工作执行力 一是要加强政治理论和政策法规的学习。要切实抓好十七大精神的学习、贯彻和落实,要把机关全体工作人员的思想统一到十七大精神上来,统一到统计工作的具体实践上来。在严峻的国际国内经济形势下,要进一步理清工作思路、凝心聚力,确保机关人员思想不乱,人心不散,工作不断。 二是要加强能力建设。要从宏观着眼、微观着手,更新、学习统计专业知识,全面掌握国家及区域整体经济社会发展状况,努力培养既精通统计专业知识,又具有较好思考分析问题和判断预测能力的专家型专业工作人员,进一步提高统计部门的工作水平。 三是要强化内部管理。进一步完善落实争先创优等各项机制,充分调动全体干部职工的积极性和能动性。要深化机关作风建设和效能建设,深入开展“五型”机关的创建活动,使局内部形成一个团结、协调、齐心、高效的事业型、创业型团队。 数据管理论文:计算机网络数据管理 [论文关键词]数据交换电路交换报文交换、分组交换综合业务数字交换 [论文摘要]本论文讨论计算机网络数据交换技术的发展历程,阐述数据交换每个发展阶段的技术特点。着重对分组交换技术进行分析论述。 交换设备是人类信息交互中的重要实施,在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术,以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换,交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求,也将大大地推动异步传输技术(ATM)和同步数字系列技术(SDH)及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。 从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。 一、电路交换 自1876年美国贝尔发明电话以来,随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展,电路交换技术从最初的人工接续方式,经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革,当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。 随着电子技术,尤其是半导体技术的迅速发展,人们在交换机内引入电子技术,这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术,话路部分仍采用机械接点,出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后,才开始了全电子交换机的迅速发展。 1946年第一台电子计算机的诞生,对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期,脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中,对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用,于是产生了将PCM信息直接交换的思想,各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统,标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换,非常适合信息数字化应用,除应用于普通电话通信以外,并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机,可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。 二、报文交换 报文交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送的数据块,其长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目的地址附加到报文上,网络节点根据报文上的目的地址信息,把报文发送到下一个节点,一直逐个节点地转送到目的节点。 每个节点在收到整个报文并检查无误后,就暂存这个报文,然后利用路由信息找出下一个节点的地址,再把整个报文传送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间,等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。 三、分组交换 分组交换是交换技术发展的重要成果,代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用,与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发,从而导致掉队现象的发生。因此,分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式.分组网络包含3个功能面,分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发,因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X.25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP/IP网络。 分组交换网有两种主要的形式:面向连接和无连接。对于分组交换技术来说,面向连接的网络与电路交换类似,也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源;但由于它采用统计复用,所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来,已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X.25网络,但由于它协议复杂,速度有限,逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X.25的改进版本,它简化了协议以提高处理效率。 计算机领域的一个侧重点是局域网,即小范围、小规模的网络,用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。 在20世纪90年代中后期,因特网获得较大发展,规模持续扩大,对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂,转发速度受到很大限制。前面指出,面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找,速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点,提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机,而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术,最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而,在随后的几年中,提出了多种实用的高速路由查找方法,使其不再成为瓶颈。此时,MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力,即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作,MPLS技术并没有被广泛使用。 四、综合业务数字交换 综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络,适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组,并使用空闲信元来填充信道,从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,因而流量控制和差错控制便可移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。 随着通信技术和通信业务需求的发展,迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务,又要容纳实时性的电话和电视信号业务,还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求,提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下,传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性,以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此,在研究新的传送模式时需要找出两全的办法,既能达到网络资源的充分利用,又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。 ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前,数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源,提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力,而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。 与此同时,人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据,已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特/秒增加到几兆比特/秒。这样,节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式,更能适应现代的这种环境。 ATM方式中,采用了分组交换中的虚电路形式,同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源,网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说,ATM方式既兼顾了网络运营效率,又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。 五、计算机网络数据交换技术发展的展望 近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构,并且随着信息社会的到来,人们的日常生活、学习工作已经离不开网络,这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长,并且对网络也提出了更高的要求,不仅要提供话音、数据、视频业务,也要同时支持实时多媒体流的传送,并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性,并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台,能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。 下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现,可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务,实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路,使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用”的目标。 数据管理论文:电子商务数据管理 [摘要]企业的竞争优势并不取决于信息的拥有量,而是取决于信息的处理利用能力。如何化信息优势为竞争优势,是企业制胜于市场的一个法宝。本文论述了一种信息处理利用的有效工具——数据挖掘方法及其在电子商务中的应用。 [关键词]数据挖掘方法电子商务应用 随着网络技术和数据库技术的成熟,传统商务正经历一次重大变革,向电子商务全速挺进。这种商业电子化的趋势不仅为客户提供了便利的交易方式和广泛的选择,同时也为商家提供了更加深入了解客户需求信息和购物行为特征的可能性。数据挖掘技术作为电子商务的重要应用技术之一,将为正确的商业决策提供强有力的支持和可靠的保证,是电子商务不可缺少的重要工具。 一、何谓数据挖掘及方法 确切地说,数据挖掘(DataMining),又称数据库中的知识发现(KnowledgeDiscoveryinDatabase,KDD),是指从大型数据库或数据仓库中提取隐含的、未知的、非平凡的及有潜在应用价值的信息或模式。它融合了数据库、人工智能、机器学习、统计学等多个领域的理论和技术。比较典型的数据挖掘方法有关联分析、序列模式分析、分类分析、聚类分析等。它们可以应用到以客户为中心的企业决策分析和管理的各个不同领域和阶段。 1.关联分析。关联分析,即利用关联规则进行数据挖掘。关联分析的目的是挖掘隐藏在数据间的相互关系,它能发现数据库中形如”90%的顾客在一次购买活动中购买商品A的同时购买商品B”之类的知识。 2.序列模式分析。序列模式分析和关联分析相似,但侧重点在于分析数据间的前后序列关系。它能发现数据库中形如”在某一段时间内,顾客购买商品A,接着购买商品B,而后购买商品C,即序列ABC出现的频度较高”之类的知识,序列模式分析描述的问题是:在给定交易序列数据库中,每个序列是按照交易时间排列的一组交易集,挖掘序列函数作用在这个交易序列数据库上,返回该数据库中出现的高频序列。在进行序列模式分析时,同样也需要由用户输入最小置信度C和最小支持度S。 3.分类分析。设有一个数据库和一组具有不同特征的类别(标记),该数据库中的每一个记录都赋予一个类别的标记,这样的数据库称为示例数据库或训练集。分类分析就是通过分析示例数据库中的数据,为每个类别做出准确的描述或建立分析模型或挖掘出分类规则,然后用这个分类规则对其他数据库中的记录进行分类。 4.聚类分析。聚类分析输入的是一组未分类记录,并且这些记录应分成几类事先也不知道,通过分析数据库中的记录数据,根据一定的分类规则,合理地划分记录集合,确定每个记录所在类别。它所采用的分类规则是由聚类分析工具决定的。采用不同的聚类方法,对于相同的记录集合可能有不同的划分结果。 应用数据挖掘技术,较为理想的起点就是从一个数据仓库开始,数据挖掘可以直接跟踪数据并辅助用户快速做出商业决策,用户还可以在更新数据的时候不断发现更好的行为模式,并将其运用于未来的决策当中。 二、据据挖掘在电子商务中的应用 数据挖掘能发现电子商务客户的的共性和个性的知识、必然和偶然的知识、独立和关联的知识、现实和预测的知识等,所有这些知识经过分析,能对客户的消费行为如心理、能力、动机、需求、潜能等做出统计和正确地分析,为管理者提供决策依据。具体应用如下: 1.分类与预测方法在电子商务中的应用。在电子商务活动中,分类是一项非常重要的任务,也是应用最多的技术。分类的目的是构造一个分类函数或分类模型,通常称作分类器。分类器的构造方法通常由统计方法、机器学习方法、神经网络方法等。这些方法能把数据库中的数据映射到给定类别中某一个,以便用于预测,也就是利用历史数据记录,自动推导出给定数据的推广描述,从而对未来数据进行预测。 2.聚类方法在电子商务中的应用。聚类是把一组个体按照相似性原则归成若干类别。对电子商务来说,客户聚类可以对市场细分理论提供有力的支持。市场细分的目的是使得属于同一类别的个体之间的距离尽可能小,而不同类别的个体之间的距离尽可能大,通过对聚类的客户特征的提取,电子商务网站可以为客户提供个性化的服务。 3.数据抽取方法在电子商务中的应用。数据抽取的目的是对数据进行浓缩,给出它的紧凑描述,如求和值、平均值、方差值、等统计值、或者用直方图、饼状图等图形方式表示,更主要的是他从数据泛化的角度来讨论数据总结。数据泛化是一种把最原始、最基本的信息数据从低层次抽象到高层次上的过程。可采用多维数据分析方法和面向属性的归纳方法。在电子商务活动中,采用维数据分析方法进行数据抽取,他针对的是电子商务活动中的客户数据仓库。在数据分析中经常要用到诸如求和、总计、平均、最大、最小等汇集操作,这类操作的计算量特别大,可把汇集操作结果预先计算并存储起来,以便用于决策支持系统使用。 4.关联规则在电子商务中的应用。管理部门可以收集存储大量的售货数据和客户资料,对这些历史数据进行分析并发现关联规则。如分析网上顾客的购买行为,帮助管理者规划市场,确定商品的种类、价格、质量等。通常关联规则有两种:有意义的关联规则和泛化关联规则,有意义的关联规则,即满足最小支持度和最小可信度的规则。最小支持度,它表示一组对象在统计意义上的需满足的最低程度,如电子商务活动中的客户数量、客户消费能力、消费方式等。后者即用户规定的关联规则的最低可靠度。第二是泛化规则,这种规则更实用,因为研究对象存在一种层次关系,如面包、蛋糕属西点类,而西点又属于食品类,有了层次关系后,可以帮助发现更多的有意义的规则。 三、结束语 电子商务是现代信息技术发展的必然结果,也是未来商业运作模式的必然选择。利用数据挖掘技术,充分发挥企业的独特优势,促进管理创新和技术创新,使企业在在电子商务的潮流中立于不败之地。随着数据挖掘算法的不断发展和成熟,数据挖掘一定会有更加广阔的应用前景。
为了更好地促进我国建筑行业的发展,应认真分析相关节能材料特性,了解其主要构造原理以及在多方位的应用,从而促进环保节能材料的进一步发展。 1环保型建筑节能材料的特性 我国已研制出多种环保型建筑节能材料,并且在应用过程中得到普遍关注。一些建筑材料在性能与作用上存在不同优缺点,为了能够更好适应社会的发展,我国在建筑材料上进行了一定改造,以环保节能为基础,不断制造出具备更多功能的建筑材料,不断完善环保型材料的生产技术,以符合现代化建筑行业的发展。 1.1主墙体材料 在建筑物中,主墙体是其主要组成部分,对发挥材料的环保作用提供了更多帮助。对于主墙体环保材料,其种类较多,用户可进行多种选择,不过,在对环保材料进行挑选时,应结合自身实际情况,使其更好发挥环保作用。 1.2外墙保温材料 现如今,越来越多的用户因考虑到节约能源方面的问题,在材料的保温功能上极为重视。建筑物外墙通过使用保温材料,一方面,可以有效防治紫外线对墙体的破坏,另一方面,能有效防止地下昆虫对墙体的侵蚀。在能源使用方面,使用保温材料能够起到很好的吸热与散热功能,从而在供暖上可以降低其成本,达到节约能源的作用。现在外墙使用环保材料已被大多数用户所采纳,在建筑行业中也起到了重要的作用,更有效的提高了其在当今社会中的利用价值。 1.3门窗材料 门窗作为建筑物中主要的装饰部件之一,其环保功能被大多数用户所重视,如今,在玻璃的材料上也不断加大改造力度,在环保的基础上做出修整,以此来适应社会的发展需要。在对玻璃的改造中,相继出现多种功能,如:各种真空玻璃以及具有防辐射功能的玻璃等,根据用户的不同需求对玻璃进行选择,在环保的前提下,更加适应了当下社会的发展需要。 2环保型建筑节能材料的应用 环保型建筑材料不断更新,目前在建筑施工中被普遍应用。为节约能源,其在促进环境的保护方面发挥了巨大的作用。我国不断加大力度提倡对环保型建筑材料的使用,并不断研制出更多新型的建筑材料。环保型建筑材料的应用,主要体现在建筑物的三个方面。 2.1用于墙体中 对于建筑物而言,墙体是其主要组成部分,也是起到支撑作用的关键部位。对于墙体使用环保建筑材料,不仅提高了建筑物环保的功能,也给居民带来了更多新的居住体验。 2.2用于室内装饰材料中 环保型建筑材料除了在墙体中得到应用外,在装饰材料中也发挥了一定作用。不仅能增添装饰材料的美感,在一定程度上还能起到净化空气的作用,吸收甲醛等有害气体,为居民的身体健康提供更多保障。因此,将建筑环保型材料应用于室内装修材料中是一个正确的选择。 2.3用于绿色建筑中 为了增强人们对建筑的环保意识,我国不断加大对绿色环保建筑项目的实施力度,其目的就是倡导居民积极使用环保型建筑材料,构建一个和谐的绿色家园。另外,我国还积极鼓励相关人员不断研究出更多的环保型建筑材料,不断加大环境保护力度,促进我国环境的健康发展。有些传统建筑材料,容易散发较高浓度的有害气体,严重威胁着居民的身体健康,环保型建筑材料作为现代化建筑材料发展的新能源,不断被适用于墙体、门窗以及各种装饰材料中,不仅发挥了其环保性功能,还为用户进行房屋装修增添了一定的美感,切实保护居民的安全。目前,环保型建筑材料已经得到越来越多居民的认可,环保型建筑材料的发展,为国家积极倡导环境保护起到很大的作用。 3环保型建筑节能材料的发展趋势 随着社会居民对节能环保意识普遍增强,减少能源消耗的同时还能削弱对环境的破坏程度,针对这一方面我国一直在积极宣传与倡导。在建筑施工过程中,应加强工人的节能意识,在对材料进行选择时,以环保节能为基础进行选择。如今,我国各项资源都在不断开采中,对大自然资源的消耗程度在不断扩大,为了促使人们更好的生活,必须将节能放在首位,努力改善我国环境问题[3]。环保理念不断被重视,环保型节能材料仍在不断发展当中,利用节能环保的理念,采用更加先进的技术手段,为建筑材料行业提供更多帮助。在传统的建筑行业中,由于对原材料进行大量开采,导致自然环境中能源的缺乏,在建筑施工过程中,忽视了对环境的保护,生产的垃圾造成了环境污染等状况,从而引发各种自然灾害。因此,我国在能源利用上面,不断以环保为基础,利用火力、电力等方式,已成功研制出了多种环保型材料,从而带动了建筑行业的进一步发展。目前,环保材料的探索仍在继续,应加大对环保型材料开发力度,培养相关技术人才,对墙体和门窗材料进行专门研究,以环保、节能为目的对相关材料进行研发,相信建筑行业在接下来的发展中会更加突出。 4结语 我国在环保意识方面不断加强宣传力度,努力提高居民的整体生活水平,在当下社会背景下,不断探寻环保型建筑节能材料,在建筑主墙与门窗上多下功夫,加大对其开发力度,不断优化其生产技术,努力增强居民的节能意识,使其成为现代社会的发展趋势,促进建筑行业优质发展。 参考文献: [1]王胜男,田雪梅.建筑工程中环保型建筑材料的应用与未来发展分析探讨[J].居舍,2018(35):38. [2]张翼.谈节能环保型建筑设计和新材料的使用[J].绿色环保建材,2018(04):1. [3]陈建超.环保型建筑节能材料的发展与应用[J].四川水泥,2018(03):131. 作者:成诗君 李旎 单位:娄底职业技术学院
网络安全问题论文:医院网络安全问题措施 【摘要】 随着现代社会信息技术的日新月异,我国各级医院相继建立了医院网络系统,为医生和患者提供了良好的工作环境和就医渠道,有效解决了海量医疗数据信息传输和存储等问题。但是,医院在推进信息化建设的同时,也面临了诸多的网络安全问题,本文针对医院目前存在的网络安全问题提出了相应改善策略。 【关键词】 医院网络;网络安全;安全防范 0引言 随着国家信息化战略发展的推进,利用互联网技术、计算机技术构建的医院信息管理系统也应运而生。医院信息管理系统的应用有效提高了医院工作效率、满足患者的就医需求,为医院的可持续发展奠定了良好基础。同时,医院信息化建设和发展也面临着诸多网络安全问题,包括患者个人隐私信息遭到窃取、外部黑客入侵内部网络等。因此,在当今信息时代必须加强医院网络安全管理工作,才能促进医院信息化战略的可持续发展。 1医院网络安全的重要性 医院网络安全问题涉及到医院日常管理多个方面,一旦医院信息管理系统在正常运行过程中受到外部恶意攻击,或者出现意外中断等情况,都会造成海量医疗数据信息的丢失。由于医院信息管理系统中存储了大量患者个人信息和治疗方案信息等,如果这些数据信息遭到篡改很容易导致医疗事故的发生。因此,鉴于医院的特殊性质,在信息化建设中必须加强网络安全防护工作,以完善的策略保护医院网络的安全稳定运行。 2医院网络系统存在的安全问题 2.1用户操作问题 系统管理员操作不当;系统用户违规操作、安全意识不强;授权用户泄露个人账号密码等,都容易给医院网络带来各种安全漏洞问题。 2.2计算机病毒攻击 计算机病毒通常情况下寄生在其他正常程序中,具有较强的隐蔽性,主要目的是干扰和破坏计算机的正常工作。有些计算机病毒的攻击性较弱,导致计算机出现运行速度减慢等问题;还有些高危计算机病毒会造成整个系统的崩溃。由于医院网络连接的计算机数量较多,网络环境非常复杂,很容易出现计算机病毒入侵攻击的问题,因此,与医院网络相连的计算机要及时更新防病毒软件,定期进行病毒查杀。 2.3系统软件漏洞 各级医院信息管理系统的开发和设计或多或少会存在漏洞,系统软件的漏洞最容易被非法用户恶意入侵,窃取患者隐私信息,破坏医疗数据信息等。 3医院网络系统安全防范策略 主要由防火墙、安全隔离网闸、入侵检测系统、防病毒系统等共同构成。 3.1防火墙技术 防火墙技术能够对外部网络数据信息进行过滤和控制,是一种防御型网络装置,可以按照需求制定规则,允许或限制传输的数据通过。医院网络配置防火墙系统可以实现对医院内部网络风险数据信息的自动控制,以保证医院内部网络数据信息的安全。 3.2安全隔离网闸 一般情况下,安全网闸可以将医院内部网络和外部网络完全隔离开来。当外网提出向医院内部网络进行数据传输交换时,外部服务器对隔离设备发起非TCP/IP网络传输协议,由隔离设备将网络传输协议剥离出来,并立刻对所有数据包进行病毒扫描和分析,过滤病毒信息,防止黑客入侵,再将经过扫描和检测的安全数据存储到存储介质中。此时,安全隔离设备立刻与外网断开连接,再向医院内部网络发起非TCP/IP的数据连接请求。 3.3入侵检测系统 采用入侵检测系统可以确保医院网络数据信息的安全,及时发现外部恶意入侵医院网络的行为,实现对医院网络数据信息传输安全有效的检测。由各种网络技术构成的医院信息管理系统对确保整个医院网络安全来说非常重要,需要利用入侵检测系统及时发现入侵医院网络的攻击点,一旦发现异常行为要尽快做出安全响应。因为攻击行为每天都会新增变化,IPS特征库的及时更新极为重要。 3.4防病毒技术 计算机病毒是破坏医院网络重要数据信息的关键因素,病毒入侵对医院网络安全防护策略的构建具有极强的破坏性。针对计算机病毒的防护主要包括三个方面的内容:第一,与医院网络相连的计算机安装防病毒软件,预防计算机病毒入侵;第二,利用防病毒软件的检测技术检测已经入侵的计算机病毒,确定病毒类型,及时查杀病毒;第三,病毒的种类每天都在增多,不及时更新病毒库会查杀不了新型病毒,从而导致系统崩溃。 3.5Web应用防护系统 医院在信息化建设中,一般会采用防火墙作为保障网络安全的第一道防线。但是,只建立一道防火墙必然不能有效保证医院网络安全,Web应用防护系统作为一种现代新型物理安全技术,可以有效解决比较复杂的Web应用安全问题。Web应用防护系统在应用层的工作模式能够实现Web应用的安全保护,这是区别于传统防火墙的重点内容。Web应用防护系统对来自客户端的各种数据传输和交换请求进行检测验证,防止SQL注入攻击,防网页篡改等攻击行为,确保医院站点安全可靠,实现对医院网络站点的安全保护。 3.6信息加密技术 信息加密技术是确保医院网络数据信息安全的有效措施。目前,信息加密技术形式多样,可以适应各级医院信息化建设和发展的实际需求。用户可以自己设置口令选择信息加密形式,是一种确保网络信息安全的有效形式,但是,信息加密技术并不适用于数据量较多的文件。 3.7系统备份与恢复技术 无论医院网络系统的建设有多美完善,或多或少都会存在漏洞等问题。因此,数据备份对医院网络安全保障工作来说非常重要。我院数据中心由双核心机房加一个灾备机房组成,两个核心机房分别部署一套主存储做镜像,保证数据安全,同时生产数据实时同步到灾备机房,一旦医院2个核心机房的数据信息都遭到破坏,还可以立即启动灾备数据恢复的应急预案,防止医院数据丢失。 4结论 随着现代信息技术的飞速发展,医院“互联网+”的应用需求越来越多,医院信息化建设面临的网络安全问题越来越多。医院系统中存在大量患者的信息数据,这些数据信息对患者来说是隐私信息,对科研来说是重要的研究数据,一旦数据遭到篡改和破坏很可能出现重大医疗事故等问题,对医院带来重大损失。因此,医院必须加强制定有效的网络安全保护策略,确保防护策略的有效实施,提高医院网络系统的安全性和稳定性,促进医院信息化建设的稳定发展。 作者:郑成城 李季 单位:温州医科大学附属第一医院 网络安全问题论文:高职院校网络安全问题探讨 摘要: 高职院校教学管理注重网络安全问题。这是高职院校开展正常管理的重要基础。高职院校网络安全问题较为复杂,需要明确其中发生的根本性原因,这样才能够促进高职院校教学管理水平的进一步提升。高职院校应该树立网络安全意识,不断强化技术创新应用,提升师生的总额数值。完善高职院校网络安全制度建设,强化推动高职院校工作信息化发展。 关键词: 高职院校;网络安全 高职院校越来越注重网络安全问题,这是信息技术发展的重要表现。信息化发展成为高职院校校园网建设的重点。但是高职院校校内网络体系还存在较大的安全隐患,网络安全问题较为突出,这种情况使高职院校面临重大的安全威胁。因此对高职院校网络安全问题进行确认,明确其中存在的主要隐患,根据特点制定相应的解决措施。这是未来高职院校网络安全问题的重点。 一、高职院校网络安全问题形成的主要因素 高职院校网络信息技术的发展较为成功,信息化建设水平相对较高。但是由于信息网络的客观因素影响,网络安全时有发生。严重的影响着高职院校教学工作的顺利开展。病毒感染、系统断网等网络安全问题困扰着高职院校的教学发展。只有确认高职院校网络安全问题才能够进行及时的有效的解决,避免危害的进一步提升。高职院校网络安全问题多样化,发生较为频繁,对高职院校的影响较大,针对这种情况需要不断的强化高职院校网络安全问题的研究。明确其中发生的根本原因。在网络应用高峰期是网络病毒出现的时候,网络病毒一旦影响到计算机的运行,就会造成师生网络使用的困扰,降低计算机运行速度,影响工作效率,教学质量水平不高。伴随着病毒的侵害会发生网络攻击事件,服务器遭受破坏造成的恶意性攻击会删改系统程序,这样就为高职院校网络系统办公造成困扰,为信息化建设带来影响。针对这种情况要及时的进行解决,提升网络安全运用意识。造成高职院校网络安全的因素具有多样性特点,但是主要可以区分为内因以及外因两种。高职院校网络安全问题的产生都是这两种因素导致的。外因将会使计算机出现断网、停电等情况。这种情况需要时刻的进行注意,做到早知道早预防。内因是高职院校网络安全出现的主要因素,由于网络设施更新较慢,不能够适应新时期网络需求,网络系统建设抗病毒效果不明显,师生对于网络安全应用不重视等都是造成高职院校网络出现问题的主要因素。 二、提升高职院校网络安全的重要措施 为了能够保证高职院校网络正常运行,需要对网络存在的安全问题进行确认,明确高职院校网络信息技术的应用状况,不断提升对于高职院校网络运行规律的研究。网络安全建设水平的提升有助于构建完善的网络应用价值取向。促进安全指导工作的正常进行。宣传网络安全应用理念,推动高职院校网络安全工作的长效健康的开展。网络安全工作是高职院校网络安全应用建设的重点内容,也是未来高职院校网络安全应用建设的发展趋势。网络安全工作的开展需要坚持科学发展为基础,构建安全应用价值理念,将高职院校各部门之间的关系进行确认,实现高职院校网络安全工作协作运行效果。网络安全建设理念创新将会使网络安全工作遵循科学发展规律,这是高职院校网络安全工作重点。网络安全内容完善将会推动高职院校网络安全工作水平进一步的提升。网络安全工作顺利开展需要高职院校对网络安全工作进行相应的宣传,在根本上能够认识到高职院校校园网络安全工作的重要性,将安全理念融入到网络安全管理的过程中,促进校园网络安全系统的正常运行。网络安全信息理念的应用能够有效的预防网络系统运行过程中故障的出现。高职院校日常管理的过程中注重网络安全问题的研究,不断的完善网络安全体系。高职院校要注重网络安全的应用,将网络安全影响作为高职院校发展的重点项目。针对网络安全日常管理的要求,不断的推动教学安全、信息安全等方面的建设。这样能够不断的扩充网络安全体系建设内容。整合网络安全建设的模式与方式,提升高职院校网络安全建设的强度和力度这就要求高职院校在开展网络安全建设时,要多元化的促进校园网络安全建设。推动校园网络安全模式化发展。不断的完善校园网络监督管理制度,制定合理的管理方式。推动校园网络安全制度化运行。现代高职院校发展发展的过程中更加的注重环节的影响,完善校园网络办公,根据自身的需求制定网络安全应用管理细则。 结束语: 高职院校教学水平的提升需要信息化不断的完善。高职院校网络安全是信息化水平的重要体现。在网络安全上需要不断的强化教学质量,这是高职院校必须面对的重大挑战。高职院校网络安全问题的解决需要根据自身的实际状况,强化制度建设,制定科学合理的校园网络安全机制,充分的发挥网络安全在高职院校教学质量提升中的重要作用。不断的推动高职院校网络安全工作可持续发展,为高职院校教学工作的顺利开展奠定基础,使高职院校综合水平不断的提升。 作者:陈卓 单位:延安职业技术学院 网络安全问题论文:云计算中网络安全问题及措施分析 摘要: 社会经济的发展和网络技术的进步催生出一个全新的名词“云计算”。云计算这一概念始创于2007年,它以应用计算机技术为基础,以互联网发展为前提,为客户提供更加安全可靠的数据储存方式的同时以其强大的计算能力为人们的工作或学习提供了无限的便利。但是在网络信息技术交互性和开放性的特点下,云计算在实际运用中不可避免地存在着一系列的网络安全问题。而要更大程度地发挥云计算的效力,就需要立足于云计算的发展现状解决其中存在的问题。文章首先对云计算的概念及特点进行进一步的阐释,分析现阶段云计算运用时存在的网络安全问题及其相应的解决措施。 关键词: 云计算 网络安全问题 概念特点 解决措施 云计算(cloudcomputing)依托于网络技术的进步而发展,作为一项新兴的技术,云计算的出现不仅打破了用户传统使用计算机的方式,也进一步推动了信息化时代的发展。云计算的涉及领域很广,由许多信息网络技术相互融合而产生,但是因为出现时间较短,其中很多技术比如Web数据集成、个人数据空间管理、数据外包服务以及移动上网等还不是十分成熟,对于隐私的保护还不能尽如人意,但是相信随着时间的发展,云计算将会改变现有用户对网络的认知,将信息网络发展推向一个新高潮。 1云计算的概念及其特点 客观来看,云计算并非一个具体的技术而是多项技术的整合。之所以将其称为云计算是因为本身具有很多现实云的特征:规模很大,无法确定其具体位置,边界模糊,可动态伸缩等。虽然现在对于云计算这一概念还没有一个确切的定义,但是简单来说,云计算就是建立在网络技术上的数据处理库,但是由于其规模极大,性能极强,能够通过一个数据中心向多个设备或者用户提供多重数据服务,帮助使用者用以最少的空间获得最大的信息来源。因此,云计算的核心所在便是资源与网络,由网络组建的巨大服务器集群能够极大地提升资源的使用效率与平台的服务质量。从云计算的研究现状来看,云计算大致呈现出几个特点:首先,规模极大且虚拟性极强。迄今为止,已经有几百万台的服务器支撑着云计算的运转与数据的存储,同时通过网络技术的即时传播,用户能够在任何位置、任何地点获取到服务。同时,由于请求的“云”并非实体,云计算在实际运行中也显示出超强的虚拟性。其次,按需收费但价格低廉。云计算能够向终端提供各种资源,但是用户需要向平台缴纳一定的费用,但是在公用性与通用性极强的特点下,“云计算”的资源利用率极高,这也使得云计算的收费极为低廉。当然,云计算也具有极高的拓展性,不断地进行资源获取与资源处理以便更好地满足用户及其应用不断增长的信息需求。 2现阶段云计算在实际运用中面临的网络安全问题 2.1客户端信息的安全 就现阶段云计算的运作现状来看,云计算是建立在现有网络基础上的大型信息处理库,而在系统中的每一台计算机都被认为云计算的一个节点。换句话说,一旦一台计算机被接入网络,那么其中的信息就极有可能成为“云”资源的一部分。这就涉及隐私保护问题,如果没有做好信息安全防护,造成一些私密信息泄露,对于一些特殊机构如政府、医院、军队等来说将是极为沉重的打击。同时,如果大量的病患信息、军事机密、政府信息等泄出,也会造成整个社会的不稳定。 2.2服务器端的信息安全 当前,云计算发展中存在的最大障碍便是安全性与隐私性的保护问题。立足于服务器端的信息安全问题来看,数据的拥有者一旦选择让别人储存数据,那么其中的不可控因素便会大为增强。比如一家投资银行的员工在利用谷歌在做员工社会保障号码清单时,实际上进行了隐私保护和安全保护职能的转移,银行不再保有对数据保密以保证数据不受黑客侵袭的职责,相反这些责任落在了谷歌身上。在不通知数据所有者的基础上,政府调查人员有权让谷歌提供这一部分社会保障号码。就最近频发的各类信息泄露事件以及企业数据丢失数据事件如2007年轰动一时的TJXX零售商信用卡信息泄露等情况来看,云计算服务器端的信息安全现状不容乐观。 3解决当前云计算安全问题的具体措施 3.1建设以虚拟化为技术支撑的安全防护体系 云计算的突出特点就是虚拟性极强,这也成为云计算服务商向用户提供“有偿服务”的重要媒介和关键性技术。同时,在信息网络时代下,基础网络架构、储存资源及其相关配套应用资源的发展和完善都是建立在虚拟化技术发展的前提下的。因此,在解决云计算安全问题时也需要紧紧围绕虚拟化这一关键性技术,以用户的需求与体验感受为导向,为用户提供更为科学、有效的应用资源合理分配方案,提供更具个性化的存储计算方法。同时,在虚拟化技术发展运用过程中还需要构建实例间的逻辑隔离,利用基础的网络架构实现用户信息间的分流隔断,保障用户的数据安全。各大云计算服务商在优化升级时要牢记安全在服务中的重要性,破除由网络交互性等特点带来的系列弊端。 3.2建设高性能更可靠的网络安全一体化防护体系 云计算中的流量模型在运行环境时在不同时段或者不同运行模块中会产生一定的变化,在进行云计算安全防护时就需要进一步完善安全防护体系,建设更可靠的高性能网络节点,提升网络架构整体稳定性。但是在当前的企业私有云建设时不可避免地会存在大流量在高速链路汇聚的情况,安全设备如果不进行性能上的提升,数据极有可能出现泄漏。因此,要提升安全设备对高密度接口(一般在10G以上)的处理能力,安全设备要与各种安全业务引擎紧密配合,实现云计算中对云规模的合理配置。但是,考虑到云计算业务的连续发展性,设备不仅要具有较高性能,还需要更可靠。虽然近年来在这个方面已经取得了可喜的成就,如双机设备、配套同步等的引入与优化,但是云计算实现大规模流量汇聚完全安全防护还有很长一段路要走。 3.3以集中的安全服务中心对无边界的安全防护 与传统安全建设模型相比,云计算实现有效安全防护存在的一个突出的问题便是“云”的无边界性,但是就现代的科学技术条件来看,建成一个无边界的安全防护网络是极不现实的。因此,要尽快建立一个集中的安全服务中心,实现资源的高效整合。在集中的安全服务中心下,各个企业用户在进行云计算服务申请时能够进行信息数据的划分隔离,打破传统物理概念上的“安全边界”。云计算的安全服务中心负责对整个安全服务进行部署,它也取代了传统防护体制下对云计算各子系统的安全防护。同时,集中的安全服务中心也显现出极大的优越性,能够提供单独的用户安服务配置,进一步节省了安全防护成本,提升了安全服务能力。 3.4充分利用云安全模式加强云端与客户端的关联耦合 利用云安全模式加强云端与客户端的关联耦合,简单来说就是利用云端的超强极端能力帮助云安全模式下安全检测与防护工作的运行。新的云安全模型在传统云安全模型的基础上增加了客户端的云威胁检测与防护功能,其具体运作情况为客户端通过对不能识别的可疑流量进行传感测验并第一时间将其传送至安全检测中心,云计算对数据进行解析并迅速定位,进行安全协议的内容及特征将可疑流量推送至安全网关处进一步处理。总的来看,利用云安全模式加强云端与客户端的关联耦合可以提升整个云端及客户端对未知威胁的监测能力。 3.5在云计算中确保数据安全 对于普通云计算用户可能缺少解决云计算安全漏洞的能力,但是在云计算使用过程中同样可以采取一些措施对一些私密数据进行保密。首先,可以在保存文件和信息时对其加密,加密虽然不能阻碍数据上传但是可以有效减少数据信息泄露情况的发生。其次,要尽量使用信誉良好的服务,大的平台、大的服务抵御安全风险的能力较强,也不屑于与营销商共享数据。同时,采用过滤器对数据进行监控与检测,查看哪些数据离开了网络,防止敏感数据泄露。 4结语 云计算是网络技术不断发展的产物,为人们的生活提供了很多的便利。但是作为新生的事物,其安全性还存在一定的争议。进一步完善云计算的安全建设,确保用户信息的安全与私密是云计算发展的重要前提之一。在新的时期,需要利用虚拟性技术、集中的安全服务中心、更可靠的高性能安全防护体系等提升云计算服务的安全可靠性,实现云计算技术的进一步发展。 作者:蔡艳 蔡豪 单位:河南教育学院 河南广播电视大学 网络安全问题论文:校园无线网络安全问题及应对策略探析 [摘要] 校园无线网络对学校以及师生的成长和发展起着越来越重要的作用。但由于网络管理技术上的不足、师生网络安全意识不强、非法用户的恶意侵入等因素的影响,校园无线网络安全还存在诸多问题。首先分析了校园无线网络安全存在的问题,并在基础上探讨了应对的策略,以期能对校园无线网络安全的建设提供一些建议。 [关键词] 校园无线网络 安全 问题 策略 随着网络信息化的迅速发展,网络的使用逐步由有线网络过渡到无线网络。建构覆盖面广、安全而迅捷的无线网络也成为很多公共场所的重要需求,学校校园更是如此。随着学生拥有的笔记本电脑和智能手机越来越多,他们对建构校园无线网络的愿望也越来越迫切。同时,无线网络的建构,不仅有利于方便学生及时浏览重要讯息、下载重要学习资料、方便师生和学生之间的互动,而且对教学和管理也带来了重大变革。一方面无线网络的覆盖有利于加快推动教师在教学过程中使用现代多媒体教学手段,并且有利于教师更为快捷地运用和及时分享最新网络资料;另一方面,无线网络的覆盖也使得学校管理驶入信息化的快车道,在教学、安全、后勤管理等方面发挥越来越重要的作用。但同时我们也要清醒地看到校园无线网络给学校带来诸多便利的同时,也存在很多安全隐患,需要我们注意防范。 一、校园无线网络安全存在的问题 校园无线网络的安全问题主要涉及的是接入安全和信息传输安全。由于无线网络在使用过程中片面追求覆盖面和普及速度,致使对网络安全的加密技术以及使用者的安全意识缺乏有效的监管,使得无线网络存在一定的安全隐患。主要表现在以下几个方面: (一)病毒隐患影响接入安全 病毒一直是网络安全的主要杀手。随着网络信息化的发展,病毒不仅变得更具隐蔽性,而且也越来越具有杀伤力。它们广泛存在于我们使用的笔记本电脑、智能手机以及其他移动终端设备中。在无线网络中,由于信息和资料的传递不受空间限制,对于病毒的传播也就不容易监控。因此,当我们在接入无线网络的过程中,如果我们的移动设备潜藏了某些病毒,那么他们一旦被激活将会迅速传播,严重影响校园无线网络安全,对学校的网络平台和储存的信息给予严重冲击,甚至会使学校无线网络运行瘫痪。 (二)信息传输容易被截取和泄密 和病毒传播会超越物理空间界定一样,使用无线网络在传输信息的过程中也存在较大的安全隐患。在以往的有线网络中,其物理空间被限定在一定的范围内,计算机或网络管理人员对信息的传递能够很好地给予监控。但在无线网络状态下,由于缺少了一定的物理空间限制,而且资料是通过无线通信的方式传递的,导致信息数据包很容易就可以被截获和破译,从而导致信息被泄密。 (三)易遭受黑客或其他非法用户入侵 校园无线网络服务的人群比较多、相对也比较开放。很多别有用心的人群,(比如黑客等)也可能会借机闯入网络并进行一些非法活动。出现黑客或其他非法人员入侵的时候,管理员一般也很难进行有效的管理并将其拒绝。黑客或其他非法用户入侵校园无线网络后,不仅会造成无线网络的访问压力,而且会盗取校园内部人员的账号,窃取有价值的信息,也可以对校园重要资讯进行窃听、篡改以及转发,给学校师生财产和个人隐私等带来严重伤害。有些非法用户利用MAC地址欺骗,他们在对用户进行窃听或窃取有效资料的基础上,获取网络中合法站点的MAC地址,然后通过ARP欺骗,利用这些合法的MAC地址进行欺骗攻击。更严重时,非法用户可以冒充AP进入网络,获得真实的认证信息,以合法用户的身份进行一系列违法活动。由此采取适当措施有效地阻止非法用户的入侵是维护校园网络安全极为重要的问题。 (四)AP地址易受攻击,致使其拒绝服务 攻击AP地址,并让其停止服务,也是无线网络存在的重大安全隐患。非法入侵者如果攻击AP地址成功,将会导致AP产生错误的判断,严重情况下将会停止继续服务。非法入侵者一般会对AP地址采取泛洪式攻击或对某个节点进行攻击两种方式。可以说每一种攻击方式对校园无线网络的安全都是致命的。轻者会对校园部分局域网造成破坏,严重的将会使整个校园网瘫痪。 (五)管理者和用户网络安全意识不强 校园无线网络之所以有很多安全隐患,一方面是由于网络管理者对无线网络的安全没有引起足够的重视,另一方面是由于无线网络的用户缺乏网络安全意识,无意中对无线网络进行了破坏。 1.一般而言校园网络是相对比较纯洁的网络,使用者也主要是学生和教师。由此学校在建设无线网络的过程中可能对无线网络的安全认识不足,致使很多的无线接入点都没有考虑到无线接入的安全问题。MAC地址的认证、共享密钥的认证等基本认证方法并没有完全普及,大多学校都没有引进高级的认证协议,从而使得学校的安全体系未能有效地建构起来。 2.校园无线网络的用户主要是教师和学生,他们一般都比较缺乏专业的计算机网络安全知识,大多对无线网络技术和智能电脑和手机的系统不是太熟悉,而且有的时候为了方便,他们对网络或个人终端的密码设置过于简单,从而为黑客或非法用户入侵带来一定的便利。 二、维护校园无线网络安全的应对策略 针对校园无线网络安全存在的诸多隐患,笔者认为应主要从引进先进的网络安全管理技术、加强对非法用户的监控、提高广大师生的网络安全意识等几个方面来进行应对。具体策略主要有以下几点: (一)学校应对校园无线网络安全给予充分重视 校园无线网络安全不仅事关学校教学和管理的安全,而且也事关学校师生财产和个人隐私等安全。因此学校应给予校园无线网络安全充分的重视。一方面加大对校园无线网络安全设施的投入,组建较为完善的安全体系;另一方面,聘请专业人员对校园无线网络进行管理和维护,对于学校比较重要的资料和信息要及时加密和备份,避免被非法人员入侵造成不应有的损失。 (二)使用隐藏SSID和无线入侵检测技术保障无线网络安全 校园无线网络之所以容易被攻击,主要是因为缺乏有效的认证、对非法用户不能进行有效的拦截。因此,从技术上对校园无线网络加以改进是有效应对安全隐患的重要举措。 1.校园无线网络可以引入SSID技术。SSID技术可以把一个整体的无线局域网划分为若干个需用不同身份验证的子网络,这样在进入无线网络使用子网络的过程中需要进行身份验证,由此可以防止一些未经授权的用户使用无线网络。但是AP地址为方便终端使用无线网络,会自动广播SSID,这在一定程度上也对无线网络的安全有较大影响。为此,可以通过设置隐藏SSID并禁止AP,在一定程度上就会使得非法入侵用户因不知晓SSID的全名而使得入侵失败。 2.积极引用无线入侵检测技术。引用无线入侵检测技术能使网络管理人员及时发现入侵者的踪迹并给予跟踪和监控,也可以对非法入侵者的网络行为进行分析,从而有针对性地实施破解方案,及时将可能发生的危险扼杀在摇篮中。 (三)加强对网络病毒的查杀和防御 学校可以在网络安全中心安装一个强大的杀毒软件,定期对整体网络进行查杀,及时发现可能出现的可疑病毒,最大限度地杜绝病毒攻击。同时也及时提醒学生和教师在使用移动设备的过程中经常和及时查杀相关病毒,尽可能使移动设备远离病毒,从而保障校园网络的安全。另外,充分利用防火墙技术有效隔绝来自网络外部的病毒和不良信息以保证网络环境的纯洁。 (四)提高广大师生的网络安全意识 提高广大师生的网络安全意识是保障校园无线网络安全的重要途径。学校可以通过培训或专业人士的解答和演示,让师生知晓哪些不当操作会对校园无线网络造成威胁、安全隐患产生后应如何防范等,从而提高大家维护校园无线网络安全的意识和自觉性。 三、总结 总之,维护学校无线网络安全是一个系统的工程,它不仅需要技术上的支持,也需要学校师生的配合。只有大家都尽力投入到维护校园无线网络安全的行动中,才能真正实现校园网络平稳、安全地运行。 作者:焦计划 单位:广州市交通技师学院 网络安全问题论文:校园移动网络安全问题探析 摘要: 在校园网络场所应用移动网络的影响下,其面临着越来越严峻的安全问题。为此,文章阐述了校园移动网络面临的安全问题,以及解决校园移动网络安全问题的对策。 关键词: 校园;移动网络;安全;问题;对策 校园网络的责任是管理、科研、教育等,作为传统意义上有线网络的拓展的校园移动网络有着扩展性强、灵活性强、安装方便、可移动性的特点,这使校园不管在任何的地方和任何的时间都能够轻松地上网。然而,在普遍应用校园移动网络的影响之下,面临着越来越显著的校园移动网络安全问题。为了确保校园移动网络的安全性,务必立足于管理与技术,从而建构一个高效、安全、洁净的校园移动网络环境。 1校园移动网络面临的安全问题 因为较难控制校园移动网络的信号,在预期外的区域可能出现数据,这导致网络很容易被入侵。并且,由于移动网络凭借的是逻辑链路,并非要求物流连接,因此任何在移动网络广播范围之内且具备网络访问权限的人群都能够对网络进行监听,且借助一些不法方式得到一些敏感的信息和数据。跟其他的无线网络相似,校园移动网络也面临着下面的一些安全问题。 1.1较难管理的安全问题 首先,因为开发的移动网络较为特殊,管理者难以管理移动网络。其次,因为移动网络非常便捷,只要在无线广播的范围之内,任何的区域都能够方便接入,因此在校园移动网络不适宜布置网络防火墙等硬件设施。再次,无线网络协议很长一段时间以来都面临着不足之处。IEEE在802.11标准后,尽管有目的性地提出了一系列加密的策略确保数据的完整性与保密性,可是WEP协议还是面临着很大的不足之处,针对以后完善的802.11i,虽然网络的安全性大大地提升,但是依旧面临安全问题,依旧需要时间进行评估。 1.2网络资源遭窃的安全问题 我们通常讲到的蹭网就是网络资源遭窃,如果出现蹭网的情况,那么会失去大量网络带宽,进而大大地降低网络的传输效率与性能等。 1.3信息泄密的安全问题 针对有线网络,因为界定了物理空间,在对数据包进行传送的时候,技术工作者能够在处理物理网络的基础上使传送的安全性提升。可是,因为移动网络借助的通信方式是无线,因此更加容易截获传送的数据包,截获者可能不应用窃听装置连接网络就能够截获,可是截获数据包的人员能够分析和破译移动网络,从而造成信息的泄密。 1.4地址欺骗的安全问题 这个问题的形成基于IEEE802.11协议,因为802.11协议对数据帧缺少认证操作,这比较容易丢失网络站点的MAC地址,所以攻击者能够通过虚假地址数据帧实施ARP攻击。更为严重的情况是攻击者能够对AP进行冒充进入网络,进而得到相应的认证信息。 1.5其它的一些安全问题 移动网络还面临着缓冲区供给、DNS欺骗、Web攻击、拒绝服务攻击等一系列的安全问题。作为无线网络的校园移动网络因为缺少安全观念、且布置的校园移动网络水平比较低,校园移动网络缺乏较高的安全性。甚至不少校园移动网络接入点没有兼顾无线接入的安全问题。接入的无线网络认证面临不足之处,并且没有普及共享密钥和MAC地址的认证,仅仅在为数不多的高校配置了较为高级的802.1x认证协议。并且,跟规模较大的无线网络进行比较而言,通常的校园移动网络还要求一套尤为细致与统一的安全机制。 2解决校园移动网络面临安全问题的对策 结合无线网络的运行原理和特点,能够借助多种策略建构安全的校园移动网络。 2.1MAC地址过滤 MAC地址过滤是属于一种有效和简单的预防策略,无线MAC地址过滤的作用是借助MAC地址拒绝或者是允许无线客户端接入无线网络,从而对无线客户端的接入权限进行控制。任何一种的网络设施不管是有线网络,还是无线网卡,都具备唯一性的叫做MAC地址的标识,能够借助下面的策略得到网卡的MAC地址:将命令行窗口打开,输入ipconfig/all,紧接着不少的信息会出现,其中的MAC地址就是物理地址(PhysicalAddress)。然而,过滤MAC地址的策略对学校而言较为繁琐,要求对学校师生无线设备的MAC地址进行统计,这个工作量过大。以及在不断加入新生的影响下,每一年都需要维护MAC地址列表。尤为关键的是,能够修改MAC地址,以理论作为视角,只要入侵者探究到合法的MAC地址,那么就能够穿透MAC地址过滤。因此,能够跟其它的方法相混用,从而实现安全性的提升。 2.2WPA加密方式的应用 全名称是Wi-FiProtectedAccess的WPA有两个标准,即WPA与WPA2,其属于一种对无线网络进行保护的系统,WPA2对AES支持,应用的是CCMP,跟WPA相比较,其安全系数比较高。当今的WPA可以在较短的时间之内被迅速地破解,因此提倡应用。在应用WPA2之后,能够阻挡入侵者在无线网络外。 2.3SSID的隐藏 SSID就是服务集标识,其是ServiceSetIdentifier的缩写。SSID技术能够划分无线局域网为一些要求各种身份验证的子网络,每一个子网络都要求单独的身份验证,只有验证身份的用户,才能够进入子网络,从而避免没有权限的用户访问网络。一般而言,SSID就是为无线网络起名字。应当引起重视的是,通常而言,相同生产商生产的无线路由器或者是AP的SSID相同,倘若攻击者想借助初始化字符串实现跟无线网络的实现非法连接,那么就非常容易找到无线路由并且创建非法连接,进而威胁到无线网络。为此,建议不要应用一些默认的SSID,最为理想的策略是改SSID为一些特殊的名字,进而避免攻击者的入侵。通常无线路由器都具备“允许SSID广播”的作用。倘若不想让自身的无线路由被他人借助SSID名称进行搜索,那么需要“禁止SSID广播”。这样依旧能够应用自身的无线网络,仅仅是你的无线网络不会在别人搜索的网络列表当中。 2.4入侵检测系统的应用 简称为IDS的入侵检测系统是即时监视网络传输,在发现可以传输的情况下,将警报发出且实施积极的反应策略。跟其它网络安全设施存在差异,这种安全防护技术是积极和主动的。一般需要一个软件来运行该系统,借助无线网卡对无线信号进行嗅探,且积极地查询问题。IDS能够对欺诈性的入侵与接入进行检测。不管是用户定义的标准不匹配或者是改变固有接入点默认值,还是在网络当中接入新接入点,都能够检测IDS。如此系统能够对网络数据包进行分析,以探究是不是有人在进行干扰或者是应用黑客技术。当前的防御与入侵检测系统存在很多种,这些系统也应用存在差异性的各种技术。而在实际中应用可以应用免费或者是开源的系统,也就是Snort以及Kidmet。网络上有相关的教程,可以一试。不过,也能够应用花钱的外国企业的相关产品。 2.5增强安全观念 增强校园师生的网络安全观念,这针对普通人员与专业人员的要求也存在差异性。网络管理工作者应当持续地学习,对最新的网络安全技术进行把握,甚至能够掺加一些相关的培训。而学校能够培训网络管理工作者,特别是在正式上岗之前,务必通过专门的培训才可以。校园移动网络安全工作当中非常关键的一个方面是网络管理工作者,务必确保所有的网络管理工作者具备丰富的工作经验与网络安全知识。校园移动网络用户不但应当学习怎样应用无线网络,而且还应当接受网络安全知识教育,从而让广大校园用户的无线网络安全观念增强。务必确保教师和学生形成一个良好的应用网络的习惯,像是不应用简单的密码、应用安全软件、定期地对计算机进行杀毒和优化、重视更新系统、安装防火墙等等。 3结语 总而言之,在校园应用移动网络,导致校园网的管理与运行面临更多的安全问题。只有实施校园移动网络的安全防护措施,才可以大大地优化校园移动网络的安全运行环境,从而做好校园网络的安全管理工作,最终建构一个可信和安全的校园网络环境。 作者:赵卫 单位:咸阳师范学院网络管理中心 网络安全问题论文:学校网络安全问题与对策 一、加强学校网络安全建设的必要性 随着目前我国的大多数学校都建立起自己的校园网络,网络的普及程度越来越高。网络的建设使得教师和学生能够快速方便地获取信息的同时,网络产生的安全问题也成为困扰网络发展的重要问题。通过对目前学校的网络健康情况调查得知,各个学校建设的网络比较脆弱,很容易受到外界的破坏和影响,因此为了保证学生和教师拥有健康的网络环境,必须要加强学校的网络安全建设。 二、目前学校网络安全存在的问题 通过调查和研究发现,目前我国的大多数学校都普遍存在着一定的网络安全问题,虽然一些学校也采取了一定的加强措施,但是效果并不明显。我国目前的校园网络仍然存在着安全问题,主要体现在以下几个方面: (一)校园网络在硬件方面存在的隐患 校园网络的建设必须要依靠一定的硬件设施,如果硬件存在安全隐患则网络就不会畅通,目前我国的校园网络在硬件方面还存在一定的隐患,主要体现在以下几个方面:第一,硬件在设计研发方面存在着一定的问题,导致了如果核心系统出现问题,其他的部分都无法正常使用,这样整个校园网络就会进入瘫痪状态;第二,一些硬件存在着一些设计上的安全漏洞,这些漏洞一旦被黑客发现,就很容易受到攻击,整个网络的安全就会受到威胁。 (二)校园网络在软件方面存在的问题 对于校园网络来讲,仅仅依靠硬件是无法方便使用的,所以在硬件之上往往还存在很多系统软件或者是应用软件,供用户方便地使用校园网络,但是同样校园网络在软件方面也存在一定的问题,主要是:第一,网络入侵,一些软件在设计的过程中并没有考虑到加密和访问权限等问题,使得网络上的一些机密和重要的文件能够被非法使用者访问,使得网络容易受到进攻;第二,拒绝服务的攻击,受到这种攻击以后,计算机网络就无法响应用户的服务请求,网络的功能就形同虚设。 (三)校园网络在管理方面存在的安全隐患 目前校园网络在我国的建设规模越来越大,必须要有专门的管理人员对网络进行管理,从而防止一些网络安全问题的发生,但是目前我国的校园网络在管理方面还存在很多安全问题,主要体现在以下几个方面:第一,没有为校园网络安装有效的杀毒软件,虽然我们可以加强网络中的硬件和软件设计,降低网络攻击的频率,但是毕竟研究设计考虑有限,不能完全杜绝安全问题的存在,因此必须要安全杀毒软件进行弥补,但是很多学校为了节约资金并没有选择有效的杀毒软件;第二,网络管理人员的专业技能有待提高,作为校园网络的管理者,应该对计算机网络有着深入的了解,这样在网络出现安全问题时能够及时有效地解决,避免造成大的损失。 三、建设高校安全校园网络的策略 通过以上的分析和论述可知,目前我国的校园网络在安全方面还存在很多问题,这些问题使得我国的校园网络发展比较缓慢,无法完全满足教师和学生的要求。因此我们必须要迅速解决这些问题,为教师和学生提供安全健康的网络使用环境,为此可以做到以下几点: (一)加强对硬件系统的完善和管理 硬件是组成校园网络的重要部分,加强校园网络的安全建设,就必须要加强和完善对硬件设备的管理,例如:第一,对硬件的研发和设计进行严格的测试,对于一些明显的设计缺陷要及时提出,从而确保硬件设计的质量;第二,对校园网络进行合理的规划和设计,合理的规划和设计不仅仅能够节约校园网络的建设成本,而且能够隐藏校园网络内部实现的细节,从而降低校园网络受攻击的几率。 (二)加强对软件系统的管理 软件可以帮助使用者方便地利用网络,所以在加强校园网络建设的过程中,必须要对软件系统进行严格的管理,为此可以做到以下几点:第一,在软件的设计和研发过程中,要提高对网络安全问题的重视,增加一些防范的技术,例如:可以利用加密和权限设置等等;第二,对于系统中的文件进行定期的备份,这样在网络受到攻击以后,文件损坏时还可以进行一定程度的补救。 (三)制定校园网络安全管理相关的规章制度 制定相关的网络安全管理的规章制度,可以加强校园网络的安全性建设,规章制度的内容主要包括:第一,提高管理者的网络安全意识和责任意识,例如:要安装一些有效的杀毒软件,对校园网络进行定期的杀毒,而且对于一些重要的用户要定期更换密码,进一步保证校园网络的安全;第二,建立对网络设备管理的规章制度,例如:要做到对机房保持清洁,使得机器处于适宜的温度和湿度下工作,对网络设备的运行进行一定的监控,在遇到问题时能够及时报警,争取将损失降到最低;第三,加强用户使用网络的安全意识,一些网络的安全问题不仅仅使得校园网络瘫痪,而且有可能影响用户的计算机,同时用户计算机上的病毒也有可能感染校园网络,所以用户必须要加强自身计算机使用的安全意识,防止病毒的感染和扩散。 作者:范银平 单位:北华大学信息技术与传媒学院 网络安全问题论文:云计算网络安全问题及措施 1云计算的概念与特点 云计算是以互联网相关服务的增加以及使用与交付为基础的,利用互联网提供动态易扩展的虚拟化资源分布计算技术。简单来说,云计算就是通过将用户数据的处理任务由原来的用户机转变至网络整合的企业级数据中心予以执行,进而帮助用户节省其网络占用资源的一项技术。由于云计算对数据存储的安全性较高,且对终端设备的要求较低,在节省成本的同时,也达到了资源收集、分析和分布利用的目的,故而被社会多个生产、生活领域所应用。云计算具有以下几方面的特点:(1)超大规模。相较于本地计算机管理系统,云计算的运行规模更为庞大,以Googel为例,其云计算已拥有100余万台服务器,而微软、Yahoo的云计算也已拥有数十万台服务器。(2)虚拟化。虚拟化是云计算的另一特点。云计算对用户在任意时刻、任意位置所选取的不同终端进而获取的应用服务均能够予以支持,而用户所发出的请求资源大都来源于“云”,并非有形实体,而资源的应用也大都在“云”中进行,而对于用户而言,其只需一台终端机便可经由网络实现其特定的资源需求。(3)可靠性与通用性。由于云计算利用计算节点同构以及多数据副本容错等方法降低资源分配的错误率,故具有较高的可靠性,加之其并不针对特定的应用予以资源支持,即能够同时对不同应用的运行予以支撑,故而又具有良好的通用性。在了解云计算的概念和特点的基础上,对云计算环境下的网络安全问题进行下述说明。 2云计算环境下的网络安全问题 2.1计算机网络环境安全 长期以来,自然环境有关的安全问题大都是对网络安全具有最直接影响的因素,其主要包括了网络硬件设备故障、网络管理员操作方面的失误和自然地质灾害等。由于网络是由软硬件共同构成的一类智能系统,故而极易受到振动、撞击和温湿度等环境因素的影响。云计算的应用虽然使得原有网络数据信息存储的安全性得到了大幅提升,但对于传统网络下的自然环境安全问题却并无明显改善。同时,因云计算环境下的数据处理方式已由传统的用户机处理转变为数据中心的集中处理,故而对使用环境的安全性又提出了更为严格的要求,由此可见,计算机网络环境的安全问题已成为云计算环境下网络安全的首要问题。 2.2数据存储与通信安全 数据存储是否安全是影响计算机网络健康、稳定发展的关键因素。对传统的网络环境进行分析可知,用户虽然能够借助广域网实现数据共享,但数据的存储大都是以单机存储的方式进行的,而存储安全大都由单个计算机的系统防护能力和进行数据通信过程中的安全性所决定的。而云计算环境下,数据存储的方式则由原有的单机存储变更为服务商所提供的存储,而在此种情况下,数据存储是否安全,在很大程度上取决于云服务的提供商本身,包括其当前所具备的技术能力以及诚信水平。一旦云服务提供商的信用度下降或其技术水平停滞不前时,其所存储数据的安全性必将受到严重威胁。云计算环境中的数据通信安全问题集中体现在数据传输过程中所受到的安全威胁,例如,DDoS攻击,即通过在短时间内向云计算服务器发送过量请求,从而导致信道拥塞,使得服务器无法对用户的正常请求做出及时回应等。此外,系统入侵以及篡改数据也是云计算环境下威胁数据通信安全的另一原因。例如,黑客通过侵入用户系统,从而篡改、删除合法用户的系统数据,使其终端通信无法完成。 2.3虚拟环境安全 对云计算网络环境进行分析可知,其与传统的网络环境并不相同,云计算通过对当前网络的资源进行全面整合,进而对虚拟的服务环境进行构建。对于用户而言,其所使用的资源大都来自云端,而非固定有形的网络实体,具体说来就是以临时租用的方法获取相关服务,以此来弥补网络硬件的不足和软件运算能力的缺陷,进而从整体上提高网络资源的利用效率。但由于云计算环境的实质是一个具有较高整合度的虚拟网络环境,而其数据中心尚不具备边界安全的保护措施,因此,传统的入侵检测技术并不能对云计算数据中心的安全予以良好的保障。 2.4身份认证安全 对云计算网络环境进行分析可知,服务商所提供的云服务器大都位于网络环境的中心,而用户通过向服务器发送请求进而获取其所需资源的前提是其自身的身份必须合法,并顺利通过身份认证。身份认证是网络信息进行自我保护的关键措施,也正因如此,身份认证环节也最容易受到网络不法分子的攻击。云计算环境下,身份认证安全所受到的威胁主要包括:(1)用户管理服务器受到黑客攻击时,合法用户的用户名以及密码等将会被窃取、盗用,并进行非法登录,通过对数据进行相应操作,从而增加、篡改或删除用户个人的数据信息,为其带来不可挽回的损失;(2)黑客可通过对云计算环境下的网络信道进行监听,或在网络信道中传播计算机病毒,从而使得用户的个人信息被非法窃取或计算机瘫痪,进一步扩大网络安全威胁。 3云计算环境下应对网络安全问题的策略 3.1技术防护策略 高效的技术防护是确保云计算网络环境安全的关键措施。可从以下几方面展开云计算网络环境的技术防护工作:(1)通过选用规模化的云计算软件,通过对其进行及时维护和更新,在修补软件漏洞的基础上,确保计算机网络运行安全;(2)在对网络内现有用户进行了解和信息资源分析的基础上,建立健全的用户数据隔离机制,在避免网络中多个虚拟机进行相互攻击的基础上,保证用户数据存储的相对安全。此外,由于在云计算网络环境中,数据信息只能够实现逻辑划分隔离,而难以被设立基于物理安全边界的隔离,故可靠率通过建设云计算的安全防护中心的方式,把原有的以子系统为基础的网络安全防护扩展至对整个云端环境的防护中来,从而在充分遵循云计算环境下数据信息隔离特点的基础上,全面提升网络的防护能力。 3.2云端数据防护 加强对云端数据的防护是确保云计算环境下网络安全的另一重要措施。虽然云端数据库的引入为用户对网络资源的获取带来了较大的便利,但由于云计算服务提供商的信用水平和技术能力等问题,使得用户难免会对其个人数据的安全性产生担忧。因此,对于云计算服务提供商而言,其有必要也必须加强对云端数据库的维护力度,通过制定相应的规章制度,保障其自身的高信用水平,同时,加大技术创新的力度,尽可能消除用户对其个人数据信息泄露方面的担忧。在用户方面,其也应加强对所存储数据的安全防范,对于存储在云端的数据,用户可通过对其进行定期备份,避免数据流失,亦可使用数据加密的方式,确保所存储数据信息的安全。 3.3通信访问与环境安全的控制策略 访问控制策略是确保数据通信安全的关键,其主要任务为避免网络资源被非法占用。访问控制策略主要包括了服务器安全、网络权限和网络访问的控制等内容。需要说明的是,在云计算环境当中,可选用多种通信访问策略相结合的方法,达到对不同用户授权的目的,并满足其对各级访问权限进行设定的需求,确保云计算网络通信的安全。而云计算网络环境的控制大都集中在数据传输方面,为了保证数据信息传输的安全性,可考虑将网络安全协议引入其中,通过对用户的各类数据进行加密,从而使数据在云计算网络信道的传输过程中不被窃取和盗用。 3.4身份认证防护 云计算环境下的身份认证问题可考虑引入多重身份认证机制予以解决。除了可引入视网膜以及指纹等生物识别技术来保护用户身份信息安全外,还可考虑将动态电子口令的认证模式引入到云计算复杂网络环境下的身份认证机制当中,以此来确保用户身份认证信息不被非法窃取和监听。与此同时,云计算服务提供商和用户还需配合政府,进一步加大对非法入侵云计算管理系统的打击力度,以健全的报警机制确保云计算网络环境的安全。 3.5基于服务器端的控制管理 加强对云计算服务器端的控制管理力度是降低网络安全威胁的重要方法。首先,服务商应采取多项计算机网络技术确保服务器运行环境的相对安全,尽可能地避免自然环境和人为因素所产生的网络威胁。其次,引入用电环境保护技术,在确保用户信息安全的基础上,针对云计算管理系统当中的程序漏洞,及时制定出相应的解决方案,降低程序风险,确保网络环境安全。此外,还可通过借助计算机网络防火墙和漏洞查核等措施阻止病毒程序的侵入,将系统风险降至最低。 4结束语 本文通过对云计算的概念进行阐述,并结合其虚拟化、通用型与可靠性等特点,对云计算环境下的网络安全问题展开了深入研究,并从技术防护、云端数据防护、通信访问与环境安全的控制以及多重身份认证等方面对解决云计算环境下网络安全问题的相关策略做出了全面探究。研究结果表明,当前,云计算环境下仍然存在诸多方面的网络安全问题,未来,还需进一步加大对此环境下网络安全的防护力度,在满足用户资源需求的同时,促进网络健康、稳定发展。 作者:荆宜青 单位:河南财经政法大学现代教育技术中心 网络安全问题论文:云计算网络安全问题探析 一、云计算环境下存在的网络安全问题 1、网络通信问题。 在云计算环境下,数据未经系统允许而遭到篡改、数据遭到窃听而泄露,诸如此类,都属于网络通信方面的问题。往往是网络受到了攻击,服务器拒绝用户服务或是传输错误。还有一种是利用云计算自身的保护模式,进行“攻击”,如:在云计算服务器接受了大量的通信请求时,就会将服务请求所屏蔽,这样就会使用户数据有失效的可能。 2、存储问题。 用户对数据的存放不够上心。一些用户对于数据不进行加密处理,一旦受到攻击,数据就会被轻松获取。同样,数据介质也是攻击者的目标,不将数据介质放在安全的地方,遭到攻击,数据也就失去了其保密性。一些用户不将数据进行备份处理,一旦数据被攻击而导致无法修复时,就失去了其可用性。 3、身份认证问题。 在云计算环境下,攻击者对认证服务器进行攻击,导致用户信息失窃。常见手段是攻击者对于第三方服务器进行攻击,从而窃取用户信息。 4、访问控制问题。 攻击者利用一些手段,使授权系统出现故障,操作权由合法操作者手里变到了攻击者手里。还有一些合法用户,由于无意删除数据或有意破坏数据,也对用户数据的完整性有影响。 5、审计问题。 攻击者的非法手段可能妨碍审计工作的正常运行,或是审计工作人员的失误,都将影响审计工作的正常运行。 二、云计算环境下解决网络问题的措施 1、防范网络威胁。 首先建立系统安全框架,研究网络安全知识,以便建立完善的网络安全体系。其次,注重软件升级,避免软件漏洞带来的风险。最后建立数据安全储存机制,保障用户数据的安全性。 2、做好数据储存的保密。 要重视对用户数据的保密工作,对数据要进行密保问题的设置,要把数据存放介质妥善保管,防止攻击者的接触。在对用户数据的存放前做好备份工作,防止数据被破坏后不能进行修复工作。 3、健全身份认证机制。 为防止身份验证的威胁,要建立特有的、多样的身份认证机制。可以利用用户特有的指纹、角膜等,进行认证,也可以设立非用户本人的报警系统,以便于在第一时间对用户数据进行保护。 4、健全访问控制机制。 由于在云计算环境内用户数量大,环境层面广,所以不光要在不同用户之间设立不同的用户权限,还要在同一用户不同的环境层面设立不同的用户权限,以此来确保授权系统的正常运行。 5、健全审计机制。 设立专门的审计检查机构,对审计的各个环节进行检验,及时发现审计中所存在的问题。对出现的问题进行记录,之后分析研究,建立完善的审计机制。 三、云计算环境下网络安全技术的使用 1、智能防火墙技术。 智能防火墙技术包括:第一,入侵防御技术。能够将放行后数据包的安全问题有效解决。其原理是通过阻断方式妨碍信息的交流。第二,防欺骗技术。通过对MAC的限制,防止MAC伪装进入网络,避免了MAC带来的损害。第三,防扫描技术。黑客往往利用软件截取数据包,从而获得信息,智能防火墙技术能够扫描数据包,以保证网络安全。第四,防攻击技术。通过识别恶意的数据流,防止数据流进入主机。智能防火墙技术,以多功能、全方位的防御,更好的保障了云计算环境下网络的安全。 2、加密技术。 加密技术通过明了信息转换为不能直接读取的密码,来保证信息安全。加密技术包括:非对称性加密技术和对称性加密技术。非对称性加密技术是利用加密秘钥和解密秘钥的分离,来确保网络信息的安全。攻击者就算知道了加密秘钥的算法也不易推算出解密秘钥的算法。对称性加密技术,利用加密的秘钥破解秘钥,推算密码。加密技术的使用,无疑为云计算环境下网络的安全提供了一道强有力的保障。 3、反病毒技术。 反病毒技术分为两种:动态实时反病毒技术和静态反病毒技术。动态实时反病毒技术较高的机动性,一旦有病毒入侵,就能及时的发出警报信号。能够方便、彻底、全面的保护资源。静态反病毒技术,因不具有灵活性,不能在病毒侵入的第一时间发现,以渐渐被淘汰,这里也不再说明。反病毒技术为云计算环境下网络的扫除了危险。 四、总结 随着网络技术的不断强化,网络的攻击手段也变得层出不穷,这无疑是云计算环境下网络信息安全的巨大威胁。所以,提升网络信息安全技术迫在眉睫。只有认真的分析网络安全问题,切实的总结经验,建立完整的网络安全体系,采用先进的网络信息技术,才能正真的保证云计算下的网络信息安全。 作者:焦扬 单位:中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院 网络安全问题论文:电子政务中网络安全问题分析 一、电子政务中存在的网络安全问题分析 1、从网络层安全风险角度。 电子政务的网络层安全风险主要体现在数据传输风险、网络边界风险以及网络设备安全风险等方面。在数据传输风险中,往往存在业务数据泄露以及数据被破坏的情况。利用上下级网络或同级局域网络进行数据传输过程中由于包含相关的敏感信息或其他登录通行字且缺乏专门控制数据的软件与硬件,不法分子会采用不同的攻击手段窃取或直接破坏数据信息。在网络边界风险方面,由于电子政务中的网络节点多为不可信任域,入侵者很可能利用Sniffe等程序对系统中的安全漏洞进行探测,并在此基础上窃取内部网中的用户名或口令等信息,导致系统瘫痪的情况发生。同时内网与外网的互通也是产生网络边界风险的重要原因。在网络设备安全风险方面,主要体现在如路由器或交换机等设备方面,其安全性关乎电子政务系统的运行。 2、从物理层、系统层与应用层角度。 电子政务系统中的物理层风险主要指周边环境对网络或线路所造成的影响,如设备的毁坏、设备被盗或线路老化等情况,也存在自然灾害等对设备造成的破坏。通常可利用物理隔离技术解决物理层风险。而系统层的风险主要指电子政务中的数据库、操作系统以及其他相关产品使用中存在的病毒威胁以及安全漏洞等,是影响系统安全的重要因素。另外,应用层安全风险集中体现在非法访问政务系统;业务信息被修改;用户口令的被盗取以及用户的事后抵赖行为等方面,尤其电子政务系统对外开放的E-mail或DNS等服务都可能成为补发分子侵入的渠道。 3、从管理层安全风险角度。 电子政务网络安全的实现很大程度上依托于良好的管理方式。许多部门在进行安全管理过程中存在的管理混乱、权责不明以及可操作性的缺乏都可能产生管理层面的安全风险。另外管理过程中许多机房重地允许外来人员的自由出入,很可能使其中重要信息被泄露,其原因在于管理制度的匮乏。 二、电子政务网络安全的完善措施 1、对安全服务设施的完善。 作为电子政务网络安全的基础,安全服务设施应逐渐完善。其作用主要体现在能够为系统的运行提供可信任的网络环境以及安全技术应用的参考依据。因此需对其中的信任问题如可信的身份、网络信任域、可信的数据以及可信的时间服务等存在的问题进行解决。 2、安全技术平台的构建。 在网络信任问题被解决的基础上还需采取相应的安全策略如通讯加密、扫描漏洞、检测病毒与入侵、访问控制等,以此使网络安全环境得以保障。然而网络环境安全的实现又需构建安全技术平台,其应将电子政务中内网、外网以及专网间的数据交换、对信任域的访问控制、对内部网Internet访问策略、身份识别等内容囊括其中,确保其能够为安全技术提供支撑平台,解决信息泄密与网络空寂的问题。 3、响应与恢复机制的建立。 由于电子政务系统中往往包含许多信息,在面对网络攻击、系统故障或自然灾害等情况下很容易出现丢失或损坏的情况,因此需构建响应与恢复机制,确保电子政务系统能够在备份与恢复、大容量存储、自动恢复机制以及存储介质等方面进行完善。这样才可将因数据信息丢失或被破坏所造成的损失降至最低程度。 三、结论 电子政务系统在未来应用过程中将趋于完善。但其中存在的网络安全问题也不容忽视,针对网络层、管理层、物理层、应用层等方面所带来的风险应采取相应的完善策略,进行安全服务设施的完善,搭建安全技术平台并构建响应与恢复机制,这样才可实现网络系统安全运行的目标。 作者:倬冉 单位:呼伦贝尔市信息化促进中心 网络安全问题论文:高校计算机网络安全问题及措施 摘要: 高等院校已经成为培养高素质人才的主流阵地,层出不穷的前沿科技、奇思妙想在这里诞生,计算机教学已经成为高校日常教学的主要载体和手段。利用计算机可以连接互联网的特性,可以拓展高校的获取前沿知识的渠道、进一步拓展学生的专业视野。然而这种计算机教学也带来一定的弊端,比如病毒感染造成科研成果丢失、非法入侵导致个人信息失窃等,导致高校计算机网络存在很多的不安全因素。通过研究计算机网络的特点,讲解了计算机网络可能面对的风险因素,提出了详尽的网络安全防护措施。 关键词: 计算机;网络安全;防护 1引言 高校计算机网络的意义在于为本高校的教学、科研、办公等活动提供一个交流的平台和工具,而且利用计算机可以连接互联网的特性,在高校间实现高校资源的共享和交流。进入21世纪以来,国家对互联网基础设施的投入不断加大,计算机网络的建设呈急剧上升的态势,高等院校的计算机网络更是如此。计算机网络的便捷性、多元性以及互连互通的特性,方便了知识获取、信息交流以及资源共享。但是随着其在高校中被广泛的加以应用,安全问题也提上了议程,怎样科学地、安全地利用计算机网络来服务于教学活动,成为了高校计算机网络安全管理的重中之重。 2计算机网络安全概述 计算机网络安全是指利用人防、物防、技防等3方面的手段和措施使得网络系统受到保护,保证网络环境内的数据保密性、完整性及可使用性,不被外界的各种手段所破坏。网络服务能够不出现意外中断,整个网络系统能够持续有序地运作。计算机网络的便捷性、多元性以及互连互通的特性,方便了知识获取、信息交流以及资源共享,高校计算机网络的普遍应用使得高校计算机网络安全管理工作尤为重要。高校计算机网络一旦出现安全问题,就会影响到高校正常的教学、科研以及行政办公秩序。因此,探讨高校计算机网络安全具有非常重要的现实意义。 3高校计算机网络安全管理存在的问题 高校计算机网络是建设成为世界第一梯队院校的“硬指标”,但是由于我国高校计算机网络的发展时间相对较晚,因此自身还存在不少的问题,高校计算机网络安全问题在我国高校中普遍存在,既有计算机本身系统的安全问题,也有人为因素的问题,也有技术方面的问题: 3.1计算机系统本身 现在高校计算机大多使用的是微软公司在20世纪末开发上市销售的Windows系统,而且大多数是非正版系统。一方面,非正版系统存在着很多的漏洞和缺陷,但由于没有正版授权,不能够及时的更新系统,会给黑客带来可乘之机,通过这些漏洞或者缺陷非法入侵系统,造成损失。另一方面,非正版系统本身可能会隐藏着某些计算机病毒,在系统代码内部插入具有攻击性的代码,而这些攻击性的病毒具有很强的复制性和滞留性,一旦触发了其功能发挥的特定条件,其就会迅速蔓延,造成计算机崩溃瘫痪。 3.2计算机网络人员安全意识 高校的计算机网络使用主体主要是在校学生和教师,由于教学和科研的特殊性,决定了高校教学网络的开放性和管理的宽松性。对于在校学生而言,对新鲜事物充满着好奇心,总想尝试些新奇的事物,部分学生会使用一些不安全的软件或者浏览一些不安全的网站,首先从内部管理的角度上来说,就为高校计算机网络带来了风险;对于学校教师而言,有同样存在着这种情况,由于对网络安全防护知识不是很明白,错误点击了非法链接或者下载了不安全软件,导致校园网络遭受到病毒的感染攻击。 3.3网络黑客的攻击 由于大部分高校承担着国家某些前沿领域的研究工作,科研成果具有很强的社会价值和经济价值,故高校网络中储存的重要数据,就会成为黑客的首选攻击对象。首先,高校计算机网络运行是需要连接互联网的,从服务器、电信运营商到交换机、使用终端,每一个互联互通的环节都有可能成为不法分子攻击的切入点;其次,不法分子会利用像Windows、Unix等计算机系统存在的漏洞进行攻击,与病毒感染不同,黑客攻击一般不会对计算机系统造成负面的影响,其攻击行为的隐蔽性会导致违法行为难以发现和杜绝。黑客通过计算机网络的攻击,盗取相关的科研成果,最终给国家和社会带来巨大的科技和经济损失。 4高校计算机网络安全防护措施 通过对高校计算机网络安全普遍存在的问题进行分析,对网络安全问题有了一个直观的了解,针对以上问题的特点,加强高校网络的安全管理,应该从以下几个方面来开展相关工作: 4.1加大网络安全管理的投入 计算机信息网络技术是一项不断完善创新的科技,摩尔定律的发现,指明了计算机科学技术革新、升级的周期短、速度快的特性。计算机网络安全涉及网络通信系统、计算机操作系统以及相关软件,又从另一方面指出了网络信息技术的复杂性。要想实现高校校园网络的信息安全,就必须要从“软”和“硬”两方面投入大量的资金和精力。(1)要建立和完善信息安全防护系统,力争全部实现所有的计算机使用正版经过授权的操作系统,并且不断优化和升级防火墙和杀毒软件等软件,防火墙可以有效地阻止不明外部数据的入侵,是拦截黑客入侵的第一道“大门”。在选购防火墙时,一定要符合当前高校具体实际情况,具有杀毒、跟踪、地址转换以及IP地址自学习等功能的防火墙体系,能够做到实时监控系统运行情况,有力地阻止病毒的感染和不法分子的攻击。(2)建立和完善信息过滤和监控系统,利用关键字符过滤软件,及时封堵各种不良网站的链接和过滤有害信息,防止从内部与外界产生攻击的联系。并采用相关软件,对网络数据交换进行实时监控,密切监视数据包在传送期间,是否照着既定的路径进行,是否出现不正常现象,从而确定是否遭到不明拦截,及时采取防范措施的。 4.2完善高线计算机网络安全管理制度,提高安全意识 计算机网络的安全仅仅从技术角度来开展工作是不够的,还需要建立配套的安全管理制度。(1)高校要规范计算机网络操作人员的管理行为,明确各用户等级和对应的操作权限,制定不同用户的使用规则制度,严格遵守,并且对各个可能会产生风险的环节进行安全评估,留有足够的应对措施;(2)加大对使用者的安全教育培训的力度和频率,提高学生和教师的网络安全意识、规范各自的上网行为是防御外部不法分子入侵和病毒感染的重要措施,比如要教育学生和教师不要轻易点击不知来源的电子邮件,尤其是包含可执行文档的电子邮件要经过软件杀毒扫描后,才可以开启,避免病毒感染。还有要对个人的相关账号妥善保管,不轻易将自己的账号密码告诉他人,如果已经告诉他人要及时重新设置新的密码。 4.3挖掘现有计算机、路由器等网络设备的安全防护潜力 高校网络中,例如教师办公室、实验室,随处都在使用着各类的路由器,通常由于网线接口较少的缘故,路由器可以帮助实现多台电脑同时上网的功能。平时大家只注意使用路由器中继器或无线上网的功能,孰不知现在的路由器普遍都自带网络加密和网络管理的功能,这类功能可以有效地对路由器范围内的联网设备进行身份鉴别、数据完整性验证、分布式管理等功能;还有计算机平常使用过程中,通过设置计算机安全等级、浏览器隐私设置等系统设置,也可以有效防范不法分子入侵和病毒感染,但这些功能和设置常常被忽视。 5结语 高校计算机网络的便捷性、多元性以及互连互通的特性,极大地方便了知识获取、信息交流以及资源共享等活动。但是高校计算机网络的安全问题也不容小阙,怎样科学地、安全地利用计算机网络来服务于教学活动,定期请网络维护公司对高校计算机网络进行检测维护,定期进行相关培训,加强高校师生的安全意识,加大对安全管理的投入。只有从人防、物防、技防这3方面入手,全方位提高高校计算机网络的安全性,才能保证高校计算机网络的充分运用,更好地为高校教研活动服务。 作者:陈坚 单位:广东理工学院 网络安全问题论文:大数据时代下计算机网络安全问题分析 摘要:数据信息体量的增加,在催生大数据技术,满足经济发展、社会生活客观需求的同时,计算机网络规模的扩张也在很大程度上增加了计算机网络安全技术所面临的压力。文章将立足于大数据时代网络安全技术的实际,在相关理论原则的指导下,着力进行计算机网络安全技术的升级发展,构建起全方位的安全机制,消灭现阶段互联网中存在的安全隐患,保证信息数据的有效应用。 关键词:大数据;计算机;网络安全技术;探讨分析 前言 信息技术、互联网技术以及计算机技术的快速发展,使得人类社会的运行模式发生了根本性的变化,数据信息对生产生活的渗透,在为人们提供更为便捷、更为有效地信息交互的同时,也存在着一定的安全问题,随着云计算等信息技术手段的发展,人们可以借助于相关信息技术,在短时间内,对海量数据进行快速有效处理,提升了信息数据的获取能力,为人类发展扩张了更为广阔的空间。大数据时代下,计算机网络安全的范畴发生了深刻变化,与传统形式的网络安全边界有着一定的差异,从而导致原有的安全技术与防护体系,越来越难以满足大数据背景下计算机网络安全防护的客观要求,网络攻击的频率日益增加,给正常经济生产生活带来了一定的不利影响。基于这种情况,为了更好地发挥大数据的作用,减少网络攻击对网络信息数据的威胁,需要技术人员进行计算机网络安全技术的升级、优化,增强网络安全等级,实现大数据时代下,信息数据的安全稳定交互。 1大数据时代下计算机网络安全问题分析 1.1计算机网络安全问题突出 计算机网络在发展的过程中,以计算机病毒为代表的网络攻击手段对计算机信息数据安全带来了极为不利的硬性,从相关部门公布的数据来看,2016年,我国计算机网络用户遭受攻击的人数超过5.3亿人,约占国内网络用户的89%,带来了200亿左右的经济损失,日益加剧的计算机网络安全问题,在一定程度上限制了计算机网络的健康发展[1]。从计算机网络攻击的形式来看,现阶段大多数计算网络攻击行为主要使用木马髌骨的形式,网络攻击者通关广告推送等形式,进入计算机网络用户的电脑,获取用户信息,进行相关违法行为。 1.2大数据时代下计算机网络安全问题的主要来源 对大数据时代下计算机网络安全问题主要来源的分析,能够帮助安全技术人员进一步厘清计算机网络安全防护工作的重点环节与核心要求,为安全防护技术的升级发展以及安全防护策略的制定执行奠定基础。 1.2.1黑客袭击。大数据时代,黑客袭击的方式与过往相比发生了较为显著的变化,呈现出攻击方式隐蔽化的发展趋势,造成这一趋势的根本原因在于,大数据时代,信息数据体量的增加,不同数据信息之间联系的日益密切,使得黑客可以利用一定的攻击手段,对某一数据进行攻击[2]。黑客攻击不但不容易被发现,还可以借助数据信息之间的联系带来更大范围的危害。 1.2.2计算机系统漏洞。计算机在发展的过程中,会不断依据用户习惯以及使用需求,对系统网络进行升级以及修补,但是从理论层面来看,无论计算机系统开发者如何进行系统的完善,仍然会存在着系统漏洞,从而增加了计算机网络遭受攻击的概率,造成信息数据的泄露或者丢失。同时计算机用户由于个人使用习惯等各方面的原因,增加了系统漏洞发生的概率,造成计算机网络安全等级的下降,增加了网络安全防护技术开展的难度。 1.2.3网络管理不当。计算机网络在运行的过程中,通常情况下,为了运行的安全性以及稳定性,需要网络用户进行必要的网络管理,但是从实际情况来看,部门网络用户对于网络管理的作用缺乏科学认知,使得网络管理工作中存在着漏洞。这种漏洞的出行,不但对计算机网络运行效果带来不利影响,同时也会增加计算机网络发生安全问题的概率,引发诸多安全问题[3]。 2大数据背景下计算机网络安全防护技术应用 大数据背景下计算机网络安全防护技术的应用,需要技术人员根据现阶段网络安全问题,采取针对性的策略,进行安全防护技术的升级,增强安全防护的质量水平。 2.1计算机网络安全保密技术 现阶段DER与RSA技术作为计算机网络加密的主流,在很大程度上实现了信息数据的科学加密,提升了信息保密等级。例如DES保密技术能够随机产生DES密码,并通过加密处理,对信息原文进行加密,DES技术在实践中的应用仍然需要计算机用户的配合,在进行计算机网络安全保密技术应用的过程中,对关键字的检索行为进行控制,从而提升防护水平。 2.2计算机网络入侵监控与检测技术 计算机网络入侵监控与检测技术在应用的过程中,为了保证应用效果,通常情况下,需要从多个层面入手,确保对网络入侵行为的有效监控与发现。一方面使用异常检测技术,对用户的使用行为进行全面分析,在此基础上进行检测模型的构建,并以此为蓝本,一旦发现异常,表明非法入侵行为的发生,为防护工作的开展创造了极为有利的条件。另一方面,进行病毒入侵数据库等构建,将现阶段各种病毒的主要特征进行汇集,在这一过程中,如果发现与病毒相匹配的入侵行为,就可以采取有效地应对策略,对入侵行为进行有效的制止[4]。 2.3计算机网络漏洞扫描技术 漏洞扫描技术主要对计算机网络的盲点以及弱点进行查询,在一定范围内,对相关入侵行为所产生的信息进行收集汇总,进而为后续安全防护工作的开展提供了必要的参考,提升了计算机网络安全技术的实用性,减少了入侵行为所带来的损失。 3大数据背景下计算机网络安全策略的执行 3.1大数据背景下计算机网络安全策略所遵循的原则 3.1.1大数据背景下计算机网络安全策略必须要遵循科学性的原则。只有从科学的角度出发,对计算机网络安全策略的相关内容、大数据时代计算机安全防护技术工作的定位以及具体职能,进行细致而全面的考量,才能够最大限度保证计算机网络安全策略能够满足大数据时代网络安全防护工作的客观要求。 3.1.2大数据背景下计算机网络安全策略必须要遵循实用性的原则。由于计算机网络安全防护工作内容多样,涉及到的信息数据繁多。因此计算机网络安全策略中相关技术以及相关防护流程必须进行简化处理,降低操作的难度,提升计算机网络安全策略的实用性能,使得在较短时间内,进行有效化操作,保证计算机网络安全策略的顺利开展,提升计算机网络安全防护工作的质量与水平。 3.2大数据背景下网络安全解决策略 网络安全策略的制定,需要技术人员以科学性原则以及实用性原则为指导,对安全策略的流程以及重点进行必要梳理,确保大数据背景下网络安全解决策略的实用性,避免入侵行为对于网络安全的影响[5]。需要进行网络拓扑结构、网络安全规划以及中心配套方案的制定,使得计算机网络能够形成一个较为完整的网络体系,从而增加网络安全体系的防护能力,减少入侵行为的发生机率,保证计算机网络信息数据传输的有序开展。 4结束语 对大数据时代背景下计算机网络安全技术的探讨有着十分重大的现实意义,对于提升现阶段计算机网络安全技术的防护能力,减少网络攻击对于信息数据的威胁,文章全面分析现阶段计算机网络安全存在的问题,进行计算机网络安全技术的全面研究,并在此基础上进行计算机网络安全防护策略的制定,确保信息数据的安全使用,满足大数据时代,社会经济发展对于信息数据的使用需求。 作者:王鑫 单位:贵州大学科技学院 网络安全问题论文:计算机网络安全问题与网络病毒防护 摘要:计算机在现代是不可或缺的工具,计算机的网络安全问题对人们的生活有很大的影响。从计算机网络安全的影响因素入手,分析了网络病毒的概念与特点,探讨了计算机网络安全与病毒防护的有效措施。 关键词:计算机;网络安全;网络病毒 1计算机网络安全的影响因素 计算机网络安全问题主要来源是网络自身无法避免的系统却是和脆弱性。以下是影响计算机网络安全的具体因素。 1.1非授权访问。 非授权访问是指没有经过原有用户的同意就擅自的使用了网络资源。常常会有人通过假冒身份或者非法攻击的形式,来避开访问认证系统,强制性的进入网络系统中,对网络资源进行非法使用,甚至会恶意窃取部分信息或者对信息进行修改。 1.2信息的非法利用。 信息的非法利用主要包括以下几种形式:一是,信息的破坏;二是,信息的泄漏;三是,非法信息流的传输。其中信息的破坏是指积极网络侵犯者截取了网络中正在进行上传或者下载的资源包,并对之进行加工或者修改,使得资源包失去效用,或者会添加一些对自己有益处的信息,并将添加信息后的资源包重新返回。信息的泄漏是指消极网络侵犯者通过电磁泄漏或者自身搭线的方式[1],对一些信息进行窃听,或者通过对信息的相关数据进行分析,将对自己有用的信息筛选或者推论得出,这个过程中不会对信息造成任何损害,但是信息却失去了保密性。非法信息流的传输是指用户在允许自身与其他用户进行某种通信,但会将禁止其他类型的通信。 1.3网络资源的错误或者非法使用网络资源。 用户没有对资源进行合理的访问权限设置或者访问控制,造成资源的偶然性丢失或者对资源造成破坏,甚至会有一些有害信息侵入。或者非法用户强制登陆,使用了网络资源造成了资源的消耗,对原用户造成了利益损害。 1.4环境对网络安全的影响。 环境对网络安全的影响可分为自然环境对网络安全的影响和社会环境对网络安全的影响。比如在恶劣天气的影响下造成电缆的损害,进而导致网络系统瘫痪,甚至计算机损坏的情况。再有就是当人们进行会产生电磁辐射的作业时,辐射会破坏网络传输的数据,有可能会被不良分子记录下来,造成了信息泄密。 1.5软件的漏洞。 计算机中装有不同的软件,而有些软件设计中存在着漏洞,这些漏洞会使得用户的计算机受到破坏。其中常见的软件漏洞主要存在以下几个部分:一是操作系统,二是TCP/IP协议,三是密码设置,四是数据库。而漏洞的存在会给予黑客进行攻击的机会,一旦病毒侵入就会造成很严重的后果。 1.6对拒绝服务的攻击。 对拒绝服务的攻击会导致网络服务系统受到强烈的干扰,妨碍网络服务系统的正常运作,减慢程序的运行,逐渐的造成整个系统的网络瘫痪,这将会造成合法用户无法正常使用,甚至合法用户都无法进入到计算机网络中进行相关操作得到相应服务。 2网络病毒的概念与特点 网络病毒是指一些人利用计算机软件与硬件固有的脆弱性来编制的一组指令集成程序代码。网络病毒通过四种方式来侵入电脑:一是,代码取代;二是,源代码嵌入;三是,附加外壳;四是,修改系统[2]。虽然病毒侵入的方式不同,但是都会对计算机造成损害。一般来说病毒具有以下特点: 2.1网络病毒有较强的伪装性与繁殖感染力。 计算机技术越来越成熟的同时,网络病毒的危害越来越大,不仅仅可以篡改计算机程序,而且可以对数据和信息造成一定的破坏或者使其被更改,从而会对计算机用户安全造成严重威胁。虽然用户的计算机会装有一些杀毒软件,但是网络病毒具有较强的伪装性,拥有较强的隐蔽性,一般很难被发现,所以即使用户通过杀毒软件进行杀毒,也无法除去这些网络病毒,进而就会对用户的信息以及其他资料与文件造成破坏。再有就是计算机病毒具有很强的繁殖能力,网络病毒之间会相互感染,病毒在不断扩大的过程中会对整个用户群体造成一定的感染,一旦病毒发生变异,就会具有较强的破坏力和攻击性。 2.2网络病毒存在一定的潜伏期以及较强的攻击力。 计算机遭到病毒入侵后,一般会有一定的潜伏期,在某一个特定时期,病毒将会全面的爆发,这时就会对计算机用户的网络安全造成严重的威胁。网络病毒同时也具有较强的攻击力,主要表现在它会窃取用户的信息,进而泄漏用户的一些重要资料或者需要保密的文件。网络病毒对于计算机用户安全有着严重的威胁,所以要注重对计算机病毒的防护,最主要的是对计算机用户资料安全进行保护。 3计算机网络安全与病毒防护的有效措施 3.1对软件进行防范和保护。 一般情况下,我们都会在计算机中安装杀毒软件,有时甚至会安装防黑软件,安装这些软件的目的是来防止病毒侵入计算机。再有就是,当我们在使用U盘或者光盘的时候一定要保持警惕,绝对不去使用那些来源未知的磁盘或者游戏盘,在必须要使用这些盘的情况下,要做好对这些盘进行杀毒清理工作。还有就是,不要从一些不可靠的网站上下载软件,因为这些软件很可能带有病毒,当安装后就会对你的计算机造成严重的破坏。以及还有,不要随意的去打开或者浏览那些不明来历的邮件或者网页,因为这些邮件或者网页很可能带有恶意代码。最后就是要形成对重要文件进行经常的备份或者更新。 3.2安全模块的建立。 我们可以通过建立入网访问的功能模块来作为网络的第一道控制保护层[3],具体来说,该功能模块要限制使用网络的用户、限制用户使用时间,并建立黑名单对非法用户进行记录。与此同时,可以通过建立智能型网络日志系统,这个系统的作用是自动记录用户使用的过程或者使用情况,同个这个系统的建立,我们可以发现是否有病毒侵入到计算机中。 3.3保证传输线路安全。 保证传输线路的安全可以通过将传输线路埋于地下来保护,或者进行一些其他类型的保护措施来保护传输线路的安全。这保证传输线路安全的同时,要确保传输线路远离辐射,这是为了减少因为电磁干扰而造成的数据丢失或者信息错误问题。还有就是将线路的集中器等放在可以监控到的位置,防止线路外连。再有就是要对连接的端口进行检查,来防止窃听情况的发生。 3.4进行网络加密。 我们对重要数据进行特别保护,比如通过设置加密算法或者密钥作为保护。在设置密码时要保证密码的难度以及不能与用户个人信息有联系,网络加密的方式有:链路加密、端对端加密、以及节点加密等。 3.5进行存取控制。 在鉴别用户的基础上,对用户的特权进行控制。鉴别是指在用户被认证后撤销对该用户服务的相关限制,做到支持存取控制。对于存储矩阵的限制可以通过不同方式来进行,比如对重要文件设置只读、只写、或者可修改等,就是在限制存储矩阵。 3.6采用鉴别机制。 鉴别主要是通过对报文或者数字签名等进行识别来实现对用户身份的鉴别,并授予用户特权使用户可以获得相应服务。它是经过双方认证,来将危险成分进行排除,来顺利展开对双方身份的检验。 结束语 计算机带给大家很多便利的同时,也会给大家带来很多风险,所以关注计算机网络安全问题以及对网络病毒进行防护是十分必要也是极其重要的。 作者:贾小勤 单位:国家新闻出版广电总局六九四台 网络安全问题论文:图书馆计算机网络安全问题分析 摘要:就目前我国图书馆在计算机网络的管理上来看,还是存在着很多的安全问题,并且在一定的程度上制约着我国图书馆计算机网络的建设。笔者在阐述图书馆计算机网络安全管理的基础上,进一步的提出解决其安全管理的相应对策,以期能对图书馆计算机网络安全管理给予一定的帮助。 关键词:图书馆;计算机;网络安全;问题 1引言 目前我国的计算机技术已经应用到各行各业当中,图书馆也不例外。计算机网络系统给人们带来了很大的便利,但相应的也避免不了一些麻烦与相应的问题。计算机网络的安全管理是现阶段图书馆管理者最应该重视的问题,提高相关的安全意识,及时的发现并处理,最大化的将图书馆中网络系统安全相关问题排除。 2图书馆计算机网络安全在管理上存在的问题 2.1危害安全管理的因素 图书馆中危害到计算机管理的因素大体应该分为两种:一种是人为的因素,另外一种就是环境或物理的因素。人为危害的因素一般指的都是人们恶意的进攻使得计算机的网络安全受到影响,比如黑客或者是一些有着不良想法的人们对计算机进行恶意的攻击,进而篡改或者是取得重要的信息。而除此之外,图书馆的网络管理人员由于工作时的疏忽,也会不经意的泄露相关的信息。这对于一些有着不良想法的人来说盗取相关信息将变得非常容易,最终导致了图书馆中的数据丢失或被篡改,平白的增加了网络的安全隐患。物理因素也就是图书馆通过物理隔离或者是场地实现网络安全管理;通常指的就是机房的门禁以及防盗系统等等。没有这些相应的系统,盗窃的行为就很容易发生。除此之外机房的电源也要配备相应的保护措施,以防止断电和电压冲击等。而环境因素也就是机房的周围环境,比如机房内的温度还有灰尘等,这些环境因素也要符合相关的要求,以免影响到计算机的正常寿命。 2.2计算机自身问题 计算机自身的问题种类有很多,例如计算机系统漏洞、系统感染等。计算机的系统漏洞是每一个图书馆中计算机系统都会存在的问题,部分是操作系统或者是应用的相关软件自身的问题,例如IE漏洞等。在计算机系统进行更新或者是修复之后,新的漏洞也会随之而来,如果这些相关的安全隐患不能及时的解决,那么就很容易被黑客利用进而攻击计算机。计算机系统感染多指的是计算机病毒,其能够进行自我复制而且进行传播,是一种人为制造的并且可以隐藏在计算机系统数据中的程序。计算机在被感染病毒后通常都会造成数据的丢失或者是损坏,甚至有的病毒还会将计算机内的数据复制并传输到外界;这严重的干扰到了图书馆中各个环节的运转,并影响到计算机的性能。而计算机自身的问题还有一种,也就是网络黑客的攻击,但这种问题严格的意义来讲是一种外网对图书馆内部主观上的侵害,内网对网外的客观防守问题。黑客大多都是程序员出身,该类人群对于计算机的操作系统及相关的程序语言非常熟知。其通过入侵别人的计算机来了解该计算机系统的隐私或者是漏洞,在利用非法的手段对相应的数据进行篡改或者是传输销毁等,而无论黑客入侵他人计算机时是什么意图,这都是违背法律的手段;而如果图书馆的计算机系统遭受到黑客的攻击,会使得图书馆遭受很大的危害,例如一些机密数据外传,孤本书籍被销毁等等。 3图书馆计算机网络安全管理问题的解决措施 3.1建立相应的安全管理规章制度 无论是什么场合什么工程,都应该有着完善的安全管理规章制度,在图书馆也不例外,完善且科学的管理规章制度,可以有效的防止相关安全问题的发生,尤其是图书馆这种人群密集的基础人文建设上。在图书馆的控制中心也就是机房的门口,贴置相关的计算机网络安全管理的规章制度,对相关的责任人要明确的确立,将机房的管理工作务必落实在每一个责任人身上,并确立相关的惩罚制度。相关的网络服务器和数据的安全必须要在相应的程度上保证整个网络的安全。将图书馆的计算机网络终端安置在安全的位置,并加强内部的防范工作。制定数据的保密范围,定时对图书馆内相关的数据进行备份都是很好的办法。加强相关管理人员的综合素质,并进行监督;只有这样才可以最大化的防止人为的因素造成的相关安全事故。 3.2加强机房环境的建设 一个优秀的图书馆管理人员,必须要对图书馆的核心也就是机房的环境建设有所重视;良好的环境能使得计算机的寿命延长,并方便管理。例如机房内部应该有防火以及抗震还有防水通风等相关的设备,并且远离辐射还有噪声以及高强度震动的干扰。时刻保持机房内的通风效果,适中的温度以及干净的环境。除此之外机房的供电问题也必须要有所防范,尽量避免因为突然的停电进而导致不必要的损失。总的来说就是从多方面对计算机设备进行综合的保护防止其受到损坏。 3.3加强防火墙防止病毒侵害 想要对计算机网络进行保护,最常使用的手段就是建设防火墙,也就是安装相应的杀毒软件。防火墙技术可以有效的对网络间的相关活动进行监控,并保证网络内部的安全,最大化的阻止外部网络对内部网络的侵害,并且可以不间断的过滤有危险的服务和不明用户,但有一点值得注意的是,即使使用了相关的杀毒软件并设立防火墙,也不能完全有效的阻止计算机受到病毒的侵害,这只是一种保护计算机的手段;在特殊时期甚至可以采用多层病毒防卫体系,也就是在每一台计算机以及服务器上都安装相应的杀毒软件,并设立防火墙,进行多层次的防病毒设置。 结语 图书馆计算机网络安全的管理工作,是整个图书馆管理工作中极其重要的一部分,可以说图书馆中的计算机网络安全出现一定的弊端,会使得整个图书馆内部瘫痪;而图书馆的相关技术人员不单单要实时的了解网络安全存在的问题,还要根据现场发生的问题给予有针对性的解决措施,最大化将影响网路安全的因素排除在外,有效的保障图书馆计算机网络的安全,减少因计算机自身或外部物理以及遭受病毒侵害导致图书馆受损等情况的发生。 作者:李通 单位:广州涉外经济职业技术学院 网络安全问题论文:计算机网络安全问题与策略分析 【摘要】随着社会的快速发展,计算机信息技术的不断进步,其与人们生活的关系越来越密切,而现在计算机网络安全事件频繁发生,使得计算机网络安全问题受到了人们的高度重视,有效解决计算机网络安全问题成为了有关人员急需研究重要课题。本文在总结计算机网络安全问题的基础上,提出有效的应对策略。 【关键词】计算机;网络安全;问题;应对策略 在信息技术不断发展以及计算机逐步普及的形势下,人们的生活逐渐进入了信息时代。计算机网络影响着人们的日常生活,也改变着人们的生活。在人们的日常生活与工作中,计算机网络的作用越来越突出。一旦计算机网络安全受到威胁,就会影响工作的正常运行,对整个社会产生危害。所以,一定要重视计算机网络安全的研究,提高计算机网络防御能力,确保计算机网络安全。 1计算机网络安全问题分析 1.1计算机病毒 在计算机网络安全问题中,计算机病毒的威胁性非常大,其是发生于计算机编程内的一种病毒[1]。不法分子将带有计算机病毒的编程入侵到其他计算机中,对相关数据或者程序进行更改,影响其正常使用,并且进行相关指令或程序的复制,出现计算机网络安全问题。在实际运行中,病毒破坏程度非常大,并且具有传播迅速的特点,非常容易出现传染与复制现象。比如,在计算机病毒入侵的时候,倘若被入侵计算机与其他计算机处于联网状态,那么就会出现传染与复制的情况,导致计算机病毒入侵范围不断扩大,不仅严重影响了被入侵计算机系统的正常运行,也会对其他联网计算机系统造成不良影响,进一步扩大了影响范围。 1.2网络黑客 在计算机网络中,网络黑客是潜藏的不法分子。通常情况下,在计算机网络中,网络黑客均是利用程序漏洞,通过非法方式入侵其他计算机,替代原有程序指令。在计算机网络运行中,网络黑客就是一只看不见的手,严重威胁了计算机网络安全。网络黑客通过入侵其他计算机,可以实现盗取账号密码、窃取商业信息等目的,或者只是为了炫耀自身的网络技术。所以,针对网络黑客而言,其对计算机网络安全产生的威胁并不相同,但是其存在就是一种严重威胁。 1.3网络监管不到位 在计算机网络运行中,监管是确保网络安全的重要手段,必须予以充分重视。然而,目前网络监管体系并不完善,监管意识不强,监管制度执行不到位,监管权限划分不清,导致计算机网络安全受到严重威胁。这会在很大程度上为网络黑客、计算机病毒等提供发展空间,导致出现网络安全问题,对计算机系统及用户安全产生损害。 2计算机网络安全问题的应对策略 2.1计算机病毒防范对策 在计算机病毒防范中,必须坚持科学彻底的理念,从计算机硬件设备与软件系统方面展开病毒防御。为了有效防范计算机病毒,需要在计算机系统中设置多层次病毒防御软件,并且进行定期或不定期的升级,以此避免受到计算机病毒的入侵[2]。在选择计算机病毒防御软件的时候,一定要充分考虑其防毒效果,并且选用最为先进的防毒手段,以此充分发挥防毒软件的作用。此外,一定要重视防毒软件的升级与更新。 2.2设置防火墙 在计算机网路运行过程中,网络黑客是一直存在的,对计算机网络安全具有非常大的威胁,所以,一定要强化对网络黑客的防范。①对计算机密码予以定期更换,并且设置相应的使用权限,或者将指纹识别技术运用到计算机密码中,以此有效防范计算机病毒的入侵以及网络黑客的侵入[3]。②加强防火墙技术的运用,有效屏蔽外网访问,在其访问的时候,能够自动提示,以此设置相应的访问权限,有效保证计算机网络的安全性与可靠性。 2.3强化网络安全监管 在计算机网络运行过程中,要想确保网络运行安全,就要重视网络监管工作的落实,制定高效、可行的安全监管机制,并且予以全面实施,提高安全监管人员的安全意识,加强安全管理工作的全面展开,制定行之有效的安全监管规章制度,逐步更新网络安全监管技术,增强计算机网络安全性。与此同时,重视计算机系统的与时俱进,对计算机展开定期的清毒工作,采用适合的杀毒软件,有效增强计算机系统的防护能力,全面确保计算机网络的安全性。 3结束语 综上所述,随着互联网技术的不断发展,计算机网络安全受到了人们的高度重视。因为计算机网络的开放性,使得其非常容易被攻击与破坏。所以,在科技信息化快速发展的形势下,一定要加大计算机网络安全的研究力度,针对网络安全问题,提出有效的应对策略,营造良好的计算机环境,加强计算机病毒防范,确保计算机网络运行更加稳定与安全,为人们的生活提供便利。 作者:李效燕 单位:甘肃省广播电影电视总台播控中心 网络安全问题论文:办公系统计算机网络安全问题及对策 【摘要】随着全球信息化、网络化的发展,人们对于计算机网络依赖性也在不断增大,很多部门也建立了自己的办公系统网络。因此,计算机网络的安全就显得越来越重要。本文主要针对现代办公计算机出现的一些问题进行讨论,并提出了相应的防范措施。我们需要对计算机网络中的各种安全问题予以足够的重视,进而探索出相应的防范措施,最终促进计算机网络安全性能的不断提升。 【关键词】办公系统;网络安全;信息安全;防范措施 在现代社会,无论是个人、企业还是政府部门,对计算机网络的依赖性都日益增多,因而,计算机网络的稳定和安全问题的影响也越来越大,一旦疏于防范,极易给人们的生活和工作造成困扰,甚至带来重大的经济损失。下文以常见的微软win-dows系列系统,如winXP,win7,win8等,为例对其进行说明。 1现代办公计算机出现的常见问题及解决方案 电脑不能正常开机:面对此类问题,我们可以采用中医上的“望闻问切”法。“望”即观察电脑板卡,插座插头是否插入正确,芯片有无断开等现象出现,内存硬盘是否插入正确。“闻”即看主板,板卡有无烧焦的气味以判断其是否损坏。“问”即询问使用电脑的人让其提供有用信息帮助电脑的维修。“切”即用手触碰先活动的芯片等看是否接触良好。针对具体原因实际情况进行维修,否则应交于专门的维修部进行维修。电脑不能正常上网:①查看调制解调器、路由到电脑直接的线路是否正确。此类问题只需按照正确的线路进行连接即可。②固定IP被占用,这是局域网最容易出现的问题。面对此类问题,重启电脑,让路由重新分配IP,若仍未连上网络则只需将网卡禁用,然后再重启,让其重新分配IP,DNS等信息。 2计算机网络中存在的安全问题 2.1自然威胁 计算机如果工作于恶劣的自然环境中,很可能受到电磁等干扰,从而影响计算机的正常使用。同时,如果计算机设备得不到正常的维护,如遇到设备老化等问题,也会对计算机的性能造成不好的影响。这些问题都会对计算机网络中数据的传输造成不同程度的威胁。 2.2非授权访问 在计算机使用过程中,有些非法用户通过一些非法手段未经允许进入用户的内部网络。对入侵对象的文件进行非法的读写或者蓄意破坏,更有甚者,可能破坏内部网络,使其丧失服务的功能。 2.3系统漏洞 系统漏洞又称“后门”。早在计算机网络发展的初期,网络黑客就已经开始利用系统漏洞对计算机进行入侵。利用系统“后门”能使黑客在最短时间内获得系统的权限,然后利用一些手段不易被系统管理员察觉,自由进出计算机系统。这种漏洞的危害有时是不可估量的。 2.4计算机病毒 在所有威胁计算机安全的因素中,计算机病毒对网络带来的威胁最为严重。计算机病毒的本质是一段程序,在其进入计算机系统后将会影响计算机的正常使用,有时会对计算机的数据存储进行破坏。并且,一些病毒软件在感染了之后难以被用户及时发现,将长时间地威胁着用户的上网安全。 2.5邮件威胁 由于计算机网络的开放性,很多不发分子会利用其进行政治或宗教等活动。有的垃圾邮件中或包含间谍软件,对用户的密码及个人信息进行盗取,进行诈骗,盗窃等活动。 3计算机网络安全防范措施 3.1定期的对计算机进行数据备份和维护 计算机在使用的过程中,难免受到不可抗力的因素,如自然老化,断电数据丢失等,及时的对存储数据进行备份,即使计算机系统受到的破环或者攻击也无需担心,只需将备份数据重新拷入计算机中即可。同时,定期的对计算机设备进行维护,可以过早的发现问题,将损失消除在萌芽状态。 3.2合理配置防火墙 防火墙就像在用户的PC与网络之间设置一个过滤器,所有的网络通信都必须经过它。防火墙可以对网络信息进行过滤,将各种不安全的信息阻挡在防火墙之外。防火墙会对要想访问PC及其所处内网的请求进行筛选,允许有访问权限者进行访问,将没有权限者阻挡在防火墙之外。同时,对用户访问的信息进行检测,进行病毒预警,将有病毒的信息隔离在内网之外。 3.3对重要文件进行加密 文件加密主要是通过特定的算法对目标文件进行处理,变成无法识别的代码称为密文,要想查看明文,也就是加密前的内容,用户必须输入正确的密钥。通过加密手段,即使文件被不法分子拦截或窃取没有密钥也无法查看内容。 3.4及时下载系统补丁和杀毒软件 计算机系统的维护不是一件一劳永逸的事,随着计算机技术的发现,可能会发现系统的更多漏洞,或者出现更多的病毒。我们可以通过一些卫士软件,如360安全卫士,COPS等,对系统漏洞进行扫描,病毒库进行更新等。及时的对系统进行打补丁和升级病毒库可以有效的避免恶意攻击者对计算机的侵害。 4结语 综上所述,计算机网络安全问题影响着用户的信息、资金和财产等的安全,因此,我们需要对计算机网络安全问题的种类进行研究,并且对相应的防范措施进行分析,最终促进计算机网络安全性能的提升,为用户提供一个良好的网络环境。我们相信,只有如此,计算机网络安全问题才能够被控制在一定的范围内,计算机用户的网络使用安全才能够得到相应的保障。 作者:魏南强 单位:江西工业职业技术学院
硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文 关键词 测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要 测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务,随着电网电压等级的提高,变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路.对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术 发展 到一定程度的基础上,为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 ( )j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处.考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求,结合 电子 元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现,提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a/d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品,是目前应用最广泛的16位单片机,具有以下特点: 1 废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构,采用了寄存器阵列/算术逻辑部件(ralu)。ooh-1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列.可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram.这些ram通过“垂直寄存器窗”结构,也可以作为寄存器由ralu直接访问,因而给程序设计带来很大方便。 2 特殊功能寄存器直接控制i/o口,实现了i/o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz);六个高速输出口,可在预定的时间内触发外部电路。 3 两个16位定时/计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程,可以按预定的时间产生中断。 4 具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振.其运行速度比12mhz的90c196kb快33%,比12mhz的8096bh快1倍。 5 3路d/a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm),调制精度为8位,输出波形为占空比可变的方波,方波可经积分后变成直流电平.其电平随占空比变化有256级输出。 6 有16位watchdog监视定时器,用于监视软件运行是否发生故障,当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时,它能够使系统自动复位。 7 有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom,64kbyte数据存储器ram,16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成;电流型互感器模块完成将100v,5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号,经过信号变换.放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关,在cpu的控制下依次a/d转抉,将现场输入的模拟量转变成数字量,供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号,输入cpu的高速输入口,通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能,支持220v/110v/24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能.采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶.屏幕一屏可显示16×8个 英文 字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要,本装置设计有5路通信接口:其中2路为冗余设计的can总线接口,用于与通信控制单元通信;1路光纤通信接口,用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信;1路rs485接口,用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信;l路为rs232接口.用于支持装置的组态功能,所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施,防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作,并在驱动电路与继电器之间加光电隔离,以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路,防止由于硬件错误。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器的硬件设计 摘要:变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去,以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要核心部分就是对控制模块进行的设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。 关键词:变压器;冷却控制系统;硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的 经济 意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。 控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的核心,aid转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 (1)单片机at89c51(如图1)。 at89c51是atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和 工业 标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu, 8k的flash。256字节的edam, 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的核心,所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中,经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。 (2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。 (3)11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。 tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(cs),输入/输出时钟(i/0 clock),地址输入和数据输出(dataout)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。 (4)bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。 bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74hc164, 74ls595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。 bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。 bc7281芯片可以连接最多64键c8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,bc7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯,只占用很少的i/o资源和主机时间。 bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及,bc7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是ooh-19h,其中ooh-ofh为显示寄存器,其余为特殊寄存器。 (5)使用max232实现与pc机的通讯。 ①max232芯片简介 max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器,适用于各种e工a-232e和v.28; v.24的通信接口,1viax232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,rlou t接mcs一51的rxd , t 1工n接mcs一51的txd, tlout接pc机的rd,rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中,我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。 (6)“看门狗”电路ds1232 在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”ds1232会自动进行复位,并且能够重读eeprom中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。 美国dallas公司生产的“看门狗”(watchdog)集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 ds1232具有以下特点: ①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求; ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器; ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器; ④精确的5%或10%电源供电监视; 在本变压器冷却控制系统中,ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在ds1232内部集成有看门狗定时器,当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定,在本设计中,我们将其td引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的 经济 意义; (3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文关键词 测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要 测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务,随着电网电压等级的提高,变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路.对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术发展到一定程度的基础上,为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 ( )j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处.考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求,结合电子元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现,提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a/d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品,是目前应用最广泛的16位单片机,具有以下特点: 1 废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构,采用了寄存器阵列/算术逻辑部件(ralu)。ooh-1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列.可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram.这些ram通过“垂直寄存器窗”结构,也可以作为寄存器由ralu直接访问,因而给程序设计带来很大方便。 2 特殊功能寄存器直接控制i/o口,实现了i/o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz);六个高速输出口,可在预定的时间内触发外部电路。 3 两个16位定时/计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程,可以按预定的时间产生中断。 4 具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振.其运行速度比12mhz的90c196kb快33%,比12mhz的8096bh快1倍。 5 3路d/a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm),调制精度为8位,输出波形为占空比可变的方波,方波可经积分后变成直流电平.其电平随占空比变化有256级输出。 6 有16位watchdog监视定时器,用于监视软件运行是否发生故障,当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时,它能够使系统自动复位。 7 有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom,64kbyte数据存储器ram,16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成;电流型互感器模块完成将100v,5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号,经过信号变换.放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关,在cpu的控制下依次a/d转抉,将现场输入的模拟量转变成数字量,供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号,输入cpu的高速输入口,通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能,支持220v/110v/24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能.采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶.屏幕一屏可显示16×8个英文字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要,本装置设计有5路通信接口:其中2路为冗余设计的can总线接口,用于与通信控制单元通信;1路光纤通信接口,用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信;1路rs485接口,用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信;l路为rs232接口.用于支持装置的组态功能,所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施,防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作,并在驱动电路与继电器之间加光电隔离,以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路,防止由于硬件错误。 硬件设计论文:锅炉自动控温给水系统硬件设计 【内容摘要】本文重点研究了基于STC89C52RC单片机的锅炉自动控温给水系统的设计制作,该系统可以实现的功能有温度控制、液位控制、语音播报等。其中锅炉液位检测和温度检测控制通过单片机来加以控制,该系统成本较低、易于调试、各工作部分障碍互不干扰、维修方便。 【关键词】STC89C52单片机;液位控制;温度控制;语音报警 在现代社会中,居民区热力供应量、需求量越来越大,国内燃煤锅炉的数量仍居高不下[1]。基于此种情况,提高蒸汽锅炉的容量,对操作、控制过程严格要求,都有利于缓解热力供应压力。与此同时,对于锅炉液位和温度的精确控制是关系到人们自身和设备安全的重要问题。由于被控对象和过程的非线性、时变性,多参数间的强耦合、随机干扰等因素,使得建立被控对象的精确数学模型变得很困难[2]。基于控制中的各种影响因素,传统的控制方法已经无法实现所需要的控制精度和系统稳定性。近些年随着单片机技术的迅速发展,利用单片机及其外围芯片实现复杂系统的控制已经成为现实[3]。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性[4]。通过单片机自动控制、调节加热与给水系统,可使锅炉维持一个较稳定的系统,以正常供气供水,保证系统安全经济运行。 一、系统简介 设计的研究对象主要是锅炉的液位和温度,对其液位和温度实现自动控制。通过STC89C52RC单片机、温度传感器(DS18B20)、LCM(12864液晶显示屏)、语音模块(WT588D)、浮球式液位传感器、独立按键等实现系统温度、液位报警和控制,同时可以对锅炉当前状态的显示、控制和播报加以实现。系统的硬件设计主要是有以下几个模块:STC89C52RC芯片为核心的控制模块,液位采集模块、温度采集模块、键盘模块、液晶显示模块、语音报警模块、独立按键模块、继电器控制模块、电源模块、串口模块等。可实现的具体功能如下:一是系统启动后播放开机画面和开机音乐,显示系统默认的温度上下限值。二是显示当前的温度及温度是否在设定范围内,同时显示当前液位状态。三是当液位低至给定的下限液位时,放水水泵停止对锅炉放水,同时启动进水水泵对锅炉进行加水,直到液位到达指定值,LCM显示液位正常。四是当液位高至给定上限的液位时,进水水泵停止对锅炉加水,同时启动放水水泵对锅炉进行放水,直到液位到达指定值,LCM显示液位正常。五是如果温度传感器DS18B20损坏,系统停止工作,LCM提示错误。六是温度低于设定值,启动加热工作。温度到达指定温度值,停止加热工作。七是可以语音播报,并通过独立按键控制语音播报的开、关。八是通过按键实现温度上下限值的设定,最高上限值为70摄氏度,最低下限值为10摄氏度。 二、系统硬件设计 (一)单片机接口原理图。该部分主要由单片机芯片、上拉电阻、排阵等组成。原理图如图1所示。(二)温度采集模块。温度采集模块主要使用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS18B20。DS18B20为单线接口,性能较为稳定。用户可以设定温度报警上下限值,同时,该DS18B20超温度限可通过报警搜索命令加以识别。在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好地解决一些技术问题,才能够达到较高的测量精度[5,6]。在感温器件中,DS18B20适合于单片机构成智能温度测量和控制系统,其精度很高、易保证。体积小、无需标定、支持多点组网功能、可多点测温等特点都有利于在实际应用中取得良好的测温效果。温度传感器如图2,DS18B20的原理图如图3[7]。(三)液位采集模块。液位传感器采用的是浮球式液位开关。其结构简单,无复杂电路,使用方便,使用磁簧开关无需电源,接点寿命长,控制开关位置可随使用者订制。所有开关出线在同一接线盒,外部施工配线成本较低。由于磁簧开关和导线与被测液体是完全隔离,该液位开关可在高温、高压设备上安全使用。浮球式液位开关是采取直浮子驱动磁簧开关内部磁铁,达到开关瞬间动作的原理。当被测介质浮动浮子时,浮子在一定范围内上下移动,浮球内的磁体将吸引控制开关动作杆上的磁体,从而产生开与关的动作,实现液位的指示与控制[8]。液位传感器实物如图4,液位采集模块的电路图如图5。(四)继电器控制模块。继电器主要是来做自动控制作用的开关元件。在本次设计中共使用了3个电磁继电器,都是用+5V的直流电来控制12V的直流电,分别实现对进水水泵、出水水泵、加热器的控制作用。电磁式继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、高电流的工作电路,能实现远距离操纵和自动控制。进水水泵、出水水泵和加热器的控制就可通过此原理得到远程自动控制。继电器控制电路如图6。 三、结构设计 本设计中使用的保温水桶是在成品的基础上进行部分加工所得。机械加工包括对桶壁进行开孔,加热器的定位、安装和密封,进出水水管的定位、安装和密封,液位传感器支架的设计安装,以及液位传感器和DS18B20温度传感器的安装、固定。在上液位传感器安装时,液位传感器的浮球下边缘和进水管平齐,当水位到达该液位传感器浮球下边缘时停止加水,防止进水管被完全淹没。下液位传感器安装时,浮球的下边缘略高于加热装置,当桶内液位低于该液位传感器上边缘时停止出水同时开始加水,防止液位过低而导致加热装置干烧。加工结果如图7。上下液位传感器的信号线分别从安装进出水管的孔里引出。DS18B20温度传感器安装在保温桶夹层内部并紧贴内壁,位置在水桶中部,信号线从和上液位传感器的信号线一路从进水孔引出,如图8所示。 四、应用分析 当保温桶内液位过低时系统控制继电器使进水水泵工作。当液位过高时进水水泵停止工作,出水水泵工作,直至液位正常。同时水的温度如果低于设定值,继电器控制加热器开始加热,直至达到设定温度,加热器(220V)停止工作,这些功能都要能够实现,而且整个过程都是自动完成,不需用户操作,用户只需按照自己的要求设定温度范围,既安全又方便。锅炉自动控温给水系统经过实验验证,已经可以实现开机画面的显示,显示默认的温度上下限值,可根据需要进行设定,系统会显示当前的温度和温度、液位状态是否正常。随着单片机技术的发展和日趋成熟,单片机不仅应用前景广泛,同时有助于发现可能存在的故障。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性。 作者:伍广 邓传奇 陈帅 单位:安徽理工大学机械工程学院 硬件设计论文:封闭禽舍传感器节点软硬件设计 本文作者:曹元军1金濯2翟旭军2王新忠3作者单位:1.泰州职业技术学院2.江苏畜牧兽医职业技术学院3.江苏大学生物机电工程研究院 工厂化蛋鸡舍在结构上是一个全封闭的设施,鸡舍内部环境受设计结构的制约和影响,形成了不同于外部环境的“鸡舍小气候”。鸡舍气候信息主要包括室内的温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子。鸡舍设施的全封闭性决定了鸡舍与外界的物质与能量交换,这种交换会引起鸡舍小气候环境的变化,进而在一定程度上又会影响蛋鸡的生长及其产蛋率。鸡舍气候信息采集的智能化和信息化是实施工厂化蛋鸡养殖的关键技术之一,国内外已有科研人员将无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)技术应用于农田信息采集。为满足农业信息采集中监测周期长的需求,研究人员结合不同的应用场合,设计了多种专用的无线传感器网络节点[1-6]。由于封闭式蛋鸡舍设施的特殊性,鸡舍环境信息有线采集设备易出故障,且设备的投入成本与维护成本较高,因此,无线传感器网络的应用将尽显其优势。为此,笔者在尽可能延长无线传感器节点通信距离的基础上,合理地设计硬件系统和软件系统,以有效提高节点的生存周期。 1节点硬件设计 节点硬件设计通过自组网的形式将采集的信息发送至系统监控中心,实现对封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的采集。传感器节点由微处理器模块、无线通信模块、串口通信模块、传感器模块和电源模块组成,如图1所示。为了提升传感器节点的通信距离,微控制器(CPU)采用AVR系列单片机ATmega128L,对比普通51系列单片机而言,ATmega128L代码执行效率更高,抗干扰能力更强,同时,ATmega128L单片机具有低功耗的特点(1μA~25mA,WDT关闭时为100nA)。该设计的无线通信模块采用功耗低、发射功率可微调的nRF905模块,其高斯频移键控(GFSK)调制方式抗干扰能力强,能够很好地抑制噪声环境对信息采集系统的影响。设计节点的CPU时钟频率为7.3228MHz,nRF905设定在433MHz国家开放频段。温湿度传感器采用SHT11,光强度传感器采用美国TAGS公司的光强度数字TSL2561。有害气体浓度的监测传感器分别为:CO2浓度传感器选用美国FIGARO公司生产的TGS4160,NH3传感器选择的型号为MIC-NH3智能传感器,硫化氢传感器选择的型号为(H2S传感器)M-100。 2节点软件设计 针对上述节点硬件结构,结合封闭式蛋鸡舍设施信息采集周期性强、时间间隔短、单次数据传输量大的特点,设计了基于C语言的软件系统。 2.1节点软件构成 节点软件由操作系统和应用程序构成。WSN利用TinyOS操作系统,采用AVRStudio4.07开发平台,开发应用程序,包括各个硬件模块的驱动、数据采集和通信协议。在TinyOS环境下为节点用NesC语言编写了相应的执行程序。AVRStudio4.07平台采用面向对象的编程方法,1个TinyOS应用程序与多个组件(Component)连接,构成1个执行模块(Module)。组件是硬件的抽象概念,组件间由接口(Interface)互相连接。该设计传感器节点的TinyOS应用程序结构如图2所示。 2.2节点休眠的设计 无线传感器节点节省能量的最主要的方式是休眠机制。当传感器节点目前没有传感任务并且不需要为其他节点转发传感数据时,关闭节点的无线通讯模块、数据采集模块甚至计算模块以节省能量。因而,一个传感任务发生时,只有与之相连的区域内的传感器节点处于活动状态,从而形成一个活动区域。如图3所示,活动区域随着数据向网关节点传送而移动,这样原先活动的节点在离开活动区域后可以转成休眠模式从而节省能量。 2.3同步控制 时钟同步是该设计分布式系统的重要组成部分,采用TDMA-MAC协议。具有休眠机制的无线传感器网络需要严格的时间同步机制,用来准确接入信道和及时唤醒。在传感器网络中,节点运行工作时的物理时钟依靠对自身晶振中断计数实现。如果节点晶振的频率误差和初始计时时刻不同,就会使节点之间物理时钟不同步。通过计算出物理时钟与逻辑时钟的关系,构造对应的逻辑时钟以达成同步。无线传感节点在应用基站充当时间基准点,发送数据包具有当前时钟读数的同步指令,当无线传感器网络内其他节点接收到该同步指令后,计算延时参数并调整本节点的逻辑时钟值,以和基站节点基准点构成同步。传感节点在和基站节点同步后作为新的基准点,一环接一环由里向外同步,直至覆盖整个无线传感器网络。 2.4节点程序的调试 无线传感器节点硬件和软件设计完成后,进行了程序初步调试。程序调试平台为AVRStudio4.07,调试步骤如下:①在启动AVRStudio4.07之前,将JTAG仿真器与PC机串口连接起来;②JTAG仿真器的数据电缆连接到目标板的JTAG接口;③在确认PC、JTAGICE和目标板正确连接后,按照下列顺序依次接通电源的操作:打开目标板电源,即SW1拨至“ON”处,然后接通JTAG电源,JTAG仿真器上的绿黄两灯同时亮表示连接成功,若有任意一灯不亮,就说明连接没有成功;④在PC上打开AVRStudio4.07,调试节点程序,如下图4、5所示。 3结语 为解决传统封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的监测中所存在的监测区域面积小、采样率低、工作量大等问题,该研究探讨了将无线传感器节点技术作为封闭式蛋鸡舍环境监测中数据采集和传输载体的可行性,设计和开发了无线传感器节点,并进行了节点程序的调试。下一步应采用所设计的无线传感器节点,构成无线传感器网络,通过进一步的封闭式蛋鸡舍环境因子信息采集试验,提高无线传感器网络系统的可靠性和实用性。 硬件设计论文:常规剧场舞台机械控制系统的软硬件设计 【摘要】根据国内剧场舞台机械控制系统的特点,探讨了软、硬件设计解决方案。根据实际工程经验从控制系统硬件设计组成、网络系统构建和软件功能要求三个方面进行了详细的论述。 【关键词】PLC;舞台机械;变频器;现场总线 常规剧院根据功能可以划分为歌剧院、戏剧院、音乐厅和多功能厅等。舞台机械是现代化剧场不可缺少的核心设备,通过舞台机械设备不断升降、平移、开合运动,并配合灯光、音响的不断变换,呈现在观众眼前的是一场场美轮美奂的视觉盛宴。常规剧场舞台机械设备一般可分为台上和台下两个部分,台上以卷扬类为主,台上设备的基本配置有防火幕、假台口、大幕、二道幕、景吊杆、灯吊杆、单点吊机、灯光渡桥、灯光吊笼等设备,有的还配置了反声罩。台下以升降、推拉、旋转为主,台下设备的基本配置有主升降台、左右车台、后车转台、升降乐池、各种补偿台、插销和安全网等设备。其中,台上吊杆类设备、台下升降台类设备和车台类设备是舞台表演空间的主要设备。随着计算机技术的不断发展,现在舞台机械控制多采用以可编程控制器为主的分布式控制系统。系统硬件由继电器、接触器和变频器等低压电器组成,网络采用开放式工业现场总线通讯技术,软件设计采用功能完备的人机友好界面和安全互锁保护。整个系统快速、方便地将分散在台上、台下的设备和核心中央处理器联系起来,其各种不同类型的控制模块通过硬件接口和软件组态可进行广泛组合,为舞台机械运行提供实时、安全可靠的运行保证。同时,由于采用计算机控制,系统具有处理速度快、系统资源裕量大、通讯能力强、故障排除快速、定位准确的特点。 1设备电器设计组成 舞台设备电器控制回路一般由各种安全保护单元(如限位、乱绳、超载、超速、安全急停链路)、位置测量单元(如编码器、减速开关、行程开关)、控制电路(如各种继电器、PLC输入输出模块)、驱动单元(如变频器、交流接触器)和执行单元(如三相异步鼠笼电机、伺服电机)组成,并通过以上电器环节的共同作用控制设备运动。国内舞台设备按控制方式包括常规定速控制和调速定位控制。 1.1常规定速控制 常规定速控制——通过PLC起停输出、设备的行程开关、保护开关、继电器组成的中间回路控制对应的三相电源的相序通断,从而达到直接控制电机的正反向运动,如舞台各种插销、安全网、升降栏杆、安全门。该方式广泛应用在对时间要求不高的舞台设备硬件设计上,对于在运动过程中有位置需求但定位要求不高的设备(如灯光吊笼、假台口侧片、灯光渡桥)来说,该方式并不能满足要求。从设计经济、硬件便捷的角度,通常在常规电机传动轴上加装轴套型增量编码器,将编码器信号接入具有位置采集功能的模板(如西门子编码器模块FM350),同时,在硬件选型时根据模板的采样频率和电机转速确定所选编码器的每圈脉冲值。采集的位置信号经过现场总线传送到中央处理器中,和预设的目标位置做比较,决定设备是否到位停止运行。在实际的硬件设计中,为了能及时响应到位置信号,需把采集模板的实际输出值串入控制电机正反转回路。考虑到常规定速控制设计中不具备调速功能,电机高速运动过程中收到停止信号后制动运行较长,影响设备控制精度,在应用中要根据设备实际制动距离,在软件调试中加入制动停止提前长度来修正设备停止响应距离,从而提高设备实际到位精度 1.2调速定位控制 调速定位控制——常规电机带有编码器,编码器接入具有位置控制功能的高性能交流矢量变频器,变频器通过本身的内置位置控制卡计算电机运行的实时位置和给定目标位置的差值,通过PID调节输出对应的频率和电压控制电机运转速度,中央处理器通过总线通讯方式比较变频器传回来的位置、状态特性,并根据变频器窗口到位值实现对所控设备的速度、位置精确控制,控制电路如图3所示。使用调速定位控制,降低了对机械设备的冲击,提高了设备的安全性和可靠性。因此,在国内中、大型剧场中,该控制方式是控制吊杆、升降台、车台等机械设备的主流方案。调速定位按控制电路功能一般可分为一对一控制和矩阵切换控制。对于前者,每个设备都是一个控制单元,控制电路结构相对简单,每个变频器的总线状态真实反应设备实际情况。由于只考虑单独控制回路,现场调试成本较小,出现故障排查相对容易,系统后期维护人工成本较小,但如果控制单元的任何器件发生故障,则直接影响调速设备运行,同时对于电器元件、变频器的成本支出较高。对于后者,由于采用继电器矩阵切换,控制回路采用冗余备份方式,每个调速设备在选定之前不对应固定变频器,如果某一个控制单元出现问题影响吊杆运行,通过切换矩阵的及时调整可以规避出现故障的控制单元,从而使设备更可靠地运行,提高了整个系统的风险抵御能力。同时,采用切换方式,节省了变频器数量,降低了电器成本支出。但这种控制方式电路结构复杂,软件互锁要求较高,一旦出现故障,排查和维护较繁琐。通常来说,台上调速吊杆采用切换矩阵方式,台下调速设备采用一对一控制方式。这主要是因为各种类型的吊杆大多功率在30kW以内,且功率较为相近,实际舞台演艺中同时运动的最多吊杆数远远小于总吊杆数,故采用切换方式。而台下升降类设备在演出时载有大量演员,功率较大,通常达到60kW以上,为了避免频繁切换对用电回路的冲击,并考虑到实际运行的安全性,故采取一对一方式。 2网络系统的构建 舞台机械控制系统从网路结构上分为三个层级:管理级、控制级和现场级。2.1管理级设备管理级设备包括控制台和服务器。控制台中主要设备包括工控机、触摸屏和电源、操作按键及操纵杆,主要为监控舞台设备状态、运行参数、报警信息,编场数据处理和控制设备起停,为操作人员提供友好的人机交互界面。服务器可记录操作人员和设备的实时数据,为演出设备历史追溯提供不可替代的手段。 2.2控制级设备 控制级设备主要包括可编程控制器的中央处理单元和各种适应现场总线的通讯单元。作为整个舞台机械控制系统的“大脑”,中央处理单元是系统核心,主要负责向上通过以太网传递现场的监控信息(如升降台、景杆等调速设备的位置、速度等实时参数,以及乱绳、电机过热等安全信号),向下对现场级设备下达动作命令,协调现场设备动作次序(如舞台机械设备的定位控制和设备延时启动等)。 2.3现场级设备 现场级设备:主要包括符合现场总线协议的相关舞台机械控制远程I/O站点、对应的变频器和电动机。现场级设备主要任务负责实现操作人员通过控制台发送的具体的运动方案,同时采集必要的现场信息,传递给上层作为参考。图4为采用标准三级网络设计的结构图。 2.4网络系统的构建中的关键问题 (1)控制系统的安全性设计要贯穿整个控制系统,包括核心控制器到单体设备的控制设计。控制系统应采用开放的现场总线技术,根据用户的实际需要,采用可靠的冗余技术,包括核心部件的冗余和网络的冗余。控制系统具有紧急停机系统,任意一个极限开关的动作会触发本设备应急线路,任意一个急停按钮应触发控制系统的急停链路。同时,急停系统和中央处理器通过安全总线进行信息交换。所有具有提升性能的驱动都采用双制动器,并且互相独立控制,保证驱动能及时有效地停止工作。(2)所有的舞台机械系统主控制台、移动控制台,应具备即插即用的特点。对于单一控制台,用户可根据实际情况方便地选择切换到不同的操作方式(如手控、程控、更改参数)对设备进行操作;对于不同控制台之间的切换操作,中央处理单元应具备统一的授权管理,保证同一设备在任意时刻只接受来自单一控制台的指令信息,防止设备由于接受不同控制台指令信息而造成控制紊乱。(3)保证关键信息响应的实时性和同步性(如舞台机械设备的启动命令)。对于调速定位设备,国内大多是通过每个变频器的内置位置控制卡控制设备,当多个设备同时运动时,由于网络传输的延迟性造成设备启动的不统一和设备运行中间过程中的实际位置偏差。在设计控制网络时,对于关键信息的传递需采用等式同步机制和数据优先级处理,保证数据传输的快速响应。 3软件设计要求 3.1操作功能要求 操作功能要求:对于舞台控制操作界面,应设有手动选择、运动参数设定、设备编组、场景运行、设备位置绑定、运动禁止、设备位置记录等功能,根据实际用户需求的不同,还应提供系统管理、维护和根据演出过程需要而附带的工程组态功能。同时,应提供演出中间的各种应急处理功能,如当在演出场景中编组的运行设备,设备出现报警停止运行时应具备手动快速介入,当设备撞到物理极限位后,应具备旁路控制使设备及时脱离危险位置。用户一旦误操作,不光有报警信息,同时提供相应的保护,规避可能发生的设备误动作引发的系统风险。 3.2设备互锁要求 设备运行互锁是舞台设备安全可靠运行必不可少的保障,互锁软件设计必须实时跟踪设备运行的数据。互锁软件应采用顺序控制程序,根据优先级管理机制,按照预先规定好的优先级动作顺序,对控制过程各阶段的设备互锁顺序进行自动判别和保护。每一个设备的运行条件都依存于其他相邻设备的位置,当检测到条件满足或不满足时,及时发送给设备数据块运行或受限指令,使设备安全可靠地运行。 3.3分布式管理要求 通过现场总线技术,把分布在舞台控制室的控制台、上位机、台上及台下控制柜间的现场驱动单元、现场采集单元等方便、快捷地联系起来。通过开放的现场总线控制通信网络把物理分散的设备构成为一个整体,用分布式数据库实现全系统的信息集成,进而达到信息共享,从而实现同时在多台控制终端上对舞台设备的集中监视、集中操作和集中管理。 3.4远程维护要求 控制系统工程师可通过互联网对现场控制系统进行远程诊断和维护。操作系统中出现的故障,应及时记录在上位机历史数据库中,用户通过Internet网以文本形式传送到远程诊断实验室,帮助用户排除故障。通过专门远程诊断软件,可实时跟踪链接到现场网络节点的舞台机械设备运动情况,及时帮助用户解决操作中出现的问题。 4小结 在控制系统建设规划中,要注重安全和效益并重的原则,适当降低建设成本和后期维护成本,同时还要从长远着眼,技术方案要有一定的前瞻性,充分考虑将来整个系统的整体升级、扩容问题。随着计算机和控制理论的不断进步,舞台控制技术逐渐趋于完善,带有自诊断功能和微机通信接口的PLC元器件也越来越普及,价格也趋向便宜。在国内以可编程控制器为核心的舞台机械控制系统已经形成了集网络化、集散化、自动化、智能化为一体的先进的自动控制模式。目前,广义舞台的概念已不再仅仅局限于正规剧场传统品字型舞台,随着电视剧场、演播厅、体育场馆等组合式舞台,以及各种类型的动感、多维影院、VA多媒体互动系统、科技馆等领域的异型舞台的出现,舞台机械控制系统的软、硬件设计也应随着舞台要求的变化不断发展更新。 作者:刘学信 刘建喆 单位:山东艺术学院 北京师范大学第二附属中学 硬件设计论文:高性能车载充电机硬件电路设计研究 电动汽车作为新型代步交通工具,车载充电机是其不可缺少的配套充电设备,对车载充电机的研究显得尤为重要。一款成功的高性能的车载充电机要能抑制谐波、功率因数高、效率高等特点。本文根据上述特点,设计了一款2kw的车载充电机。有源功率因数校正电路(APFC)能有效抑制谐波,提高功率因数。而软开关技术能有效提高充电机的效率。本文将二者结合在一起,设计了一款高性能指标的车载充电机,并进行了波形测试及实验验证。 1车载充电机硬件拓扑结构及原理 1.1APFC拓扑及原理功率 因数校正有多种拓扑电路,比如boost、buck、buckfly等电路。本文采用BOOST电路拓扑,如图1所示,因其电流连续、电流波形失真小、输出功率大、储能电感同时具有抑制RFI和EMI噪声的功能。状态分析:当S通、VD断时,假设此状态持续时间为T1,可得到状态方程,解得,其中为第K时刻的输入电压值。当S断、VD通时,假设此状态持续时间为t2,可得状态方程,解得:。当S断、VD断时,假设此状态持续时间为t3,得状态方程。由上述公式可知,是跟随输入电压变化的半波正弦函数,如图2所示,其相位基本相同且输入电流波形近乎正弦波,所以功率因数接近于1。当电感电流临界连续时,t3=0,可知电感电流的包络线仍为半波正弦函数形式。弱电感电流连续,则表现为电感电流正弦变化的基波上迭加随斩控频率变化的高频锯齿波,锯齿波的幅度与电感量及斩控频率有关。 1.2逆变整流拓扑及原理 逆变电路采用副边无源钳位软开关移相全桥拓扑结构,如图3所示S1、S3为超前臂,S2、S4为滞后臂。其软开关的实现,超前臂的零电压开关依靠变压器漏感和超前臂的并联电容实现,滞后臂的零电流开关通过变压器二次测钳位电容在换相期间钳位电压强迫一次侧电流复位到零实现。此种软开关结构,所需器件简单,不需要额外有源元件等优点。 2主回路参数设计 2kw高性能车载充电机的额定输出电压为96V,额定电流为20A,输入单相交流电160V-240V整流后经APFC电路得到400V直流母线电压,开关频率fs取50KHZ。 (1)apfc电感设计。 1)输入电流峰值的最大值确定:电感应当在最大电流时避免饱和。交流输入电压最小时,其峰值能达到最大,再考虑到期效率假设为0.92; 2)电感中纹波电流峰峰值。一般最大峰峰值可取输入电流的20%; 3)确定输入电压峰值时的最大占空比; 4)电感量的计算:经过试验,调整为1mh。 (2)主变压器的设计。 1)选定工作频率在100khz,铁氧体磁芯完全能够满足要求; 2)磁芯规格的选择。铁芯的窗口面积乘积为:通过查表选择双EE55磁芯。式中:V1I1为输入功率;V2I2为输出功率;K0为窗口利用系数,一般取0.2-0.4;Kf为波形系数,方波为4; 3)原边绕组匝数选择; 4)副边匝数选择 (3)钳位电容的设计。其作用主要有两个:一是钳位整流二极管的电压,从而降低二极管的电压应力;二是超前臂关断后,钳位电容上的电压反射到原边,抵消漏感的能量,使得原边电流迅速降低,实现滞后臂的零电流开关。本文中漏感选择20uh。电容上存储的能量为:一次测漏感能量为:为了抵消原边漏感的能量,电容上存储的能量要大于漏感存储的能量,即整理得:最终经过试验选择容值为200nf。 3实验波形及结果分析 蓝色为超前上桥臂驱动波形,黄色为超前上DS间波形,由上图可知超前臂实现了零电压开通关断;图中红色为滞后下DS间波形,紫色为回路电流波形,由图可知,滞后臂基本实现了零电流开通关断。 4结束语 随着电力电子技术的不断发展,人们对车载充电机的要求越来越高,高频化小型化高效化低谐波车载充电机成为发展的趋势。本文研究了带有源功率因数校正的移相全桥软开关车载充电机,对其工作原理和性能做了分析并对样机进行了实验,证明了充电机的可行性和有效性。 作者:王平来 李小伟 张立功 单位:山东省汽车电子重点实验室 山东省科学院自动化研究所 硬件设计论文:浅谈喷雾机的系统硬件设计与实验 1系统硬件设计 系统硬件设计系统工作时,药液由液压泵泵出,经主管道及喷杆后由喷头流出,通过转换接头流经流量传感器,最后由药液收集槽收集。为便于试验记录,将左侧喷头从上到下标记为喷头1~喷头3,右侧喷头从上到下标记为喷头4~喷头6。转换接头为自行设计的快捷转换接头。流量传感器输出频率信号,信号经频率转电流模块转换为4~20mA电流信号,同时压力传感器输出4~20mA电流信号,流量传感器与压力传感器输出的电流信号经4~20mA信号采集模块采集后,由RS-485总线上传至上位机界面显示。本系统可同时显示6路流量信号及1路压力信号。流量传感器选用GemsF6FT—110系列TurboFlow型流量传感器,输出频率范围58~575Hz;压力传感器选用WLB型压力传感器,输出信号为4~20mA电流信号;频率电流转换模块选用ART-阿尔泰A11FV11频率/电压、电流信号隔离转换模块,输入为0~1kHz,0~10kHz和0~100kHz频率信号,输出为0~5V,0~10V电压信号和0~20mA或4~20mA电流信号。本设计根据流量传感器输出信号选择输入档位为0~1kHz,并根据信号采集模块选择输出档位为4~20mA;4~20mA电流采集模块选用顺源ISOADA08型采集模块,可同时采集8路电流信号,通过RS-485总线上传至上位机界面。若喷雾机喷头较多,系统可对喷头进行分批次测量。 本转换接头可分为固定架、螺杆和接头体3部分。其中,固定架用于支撑接头,并将接头与喷头位置进行固定;接头体上端采用橡胶密封垫,可将喷头与接头接触部位进行密封,橡胶密封垫通孔直径为13mm,可用于测量多类喷雾机喷头。测量时,将橡胶密封圈与喷头喷嘴对接,卡钩卡至喷头上端,且保证两卡钩处于同一平面内,以保证密封性良好,旋转螺杆使转换接头固定至喷头上;药液经喷头体由胶管接头引流至流量传感器。本转换接头使用方便,操作简单,用于对单个喷头的测量;若喷雾机喷头数量较多,可使用多个接头进行测量。 2上位机软件设计 系统上位机控制软件采用C#编写,使用VisualStudio2008开发平台开发进行开发,可以运行于Win-dowsXP及以上环境。系统工作时,可根据不同试验条件在上位机界面显示不同的测量值。因本系统主要测量喷头流量值,根据拟合方程中流量与电流的关系,设定最大电流值与最小电流值所对应流量值以及压力值。系统启动后,上位机界面实时显示主管道压力值以及喷头1~6的流量值。数据采样间隔可根据用户要求进行设定,同时系统会将所采集数据在数据库中进行存储,可供试验后期数据分析处理。为了获得电流与流量关系曲线,试验时选用SCL600型喷雾机ALBUZ-ATR80型喷头,分别设定压力为0.3,0.7,1.1,1.5MPa,使用秒表记录测量时间,并测量在该时间范围内由量筒收集的药液体积,同时用万用表测量输出电流值,每个压力值下测量3次,取平均值。 3试验及结果分析 为测试本系统精度,试验时选用SCL600型喷雾机所配置的ALBUZ-ATR80型喷头进行试验,记录上位机界面所示流量值,同时用量筒测量一定时间流经流量传感器的药液体积,计算其平均流量(即实际流量),通过与试验测量流量(即上位机所示流量)进行比较,得到系统精度。为了测试系统精度,以喷头2为例,使用上位机软件,以0.4MPa为间隔,在0.3~1.5MPa范围内记录上位机界面所示流量值,并测量在一定时间内量筒所收集的药液体积。每个压力下测量3次,取平均值。试验数据表明,喷头在不同压力下流量不同,且随着压力的增加,流量逐渐增加;在流量为0.53~1.25L/m范围内,喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为4.40%。为了测试系统精度,选择喷头1、喷头3及喷头4进行试验,使用上位机软件,试验设定压力为0.7MPa。同时,记录上位机界面所示流量值,并测量在一定时间内量筒收集的药液体积,每组测量3次,取平均值,试验数据表明:当压力为0.7MPa时,各喷头流量基本保持一致;当流量为0.83~0.91L/m时,喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为3.88%。 4结论 本系统所设计的转换接头使用方便,密封性良好,对喷头寿命影响较小,可便于系统同时对多类喷雾机喷头流量快速测量,且系统操作方便,上位机界面可实时显示各喷头流量值,实现对喷雾机喷头流量在线测量,测量精度较高。 作者:单位:西北农林科技大学机械与电子工程学院 国家农业信息化工程技术研究中心 硬件设计论文:钻孔机械臂控制体系硬件设计与实现 0绪论 工业机械臂(以下简称机械臂)是近代自动控制领域中出现的一项新技术,作为多学科融合的边沿学科,它是当今高技术发展最快的领域之一,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。随着机器人系统设计应用的复杂化以及机器人系统对控制精度、实时性能、可靠性的要求不断变高,需要给机械设备装备嵌入式操作系统。嵌入式系统应用于机械的控制,将是机器控制领域的一个发展方向,为机器的智能控制的实现提供了广阔的平台。与传统的微处理器和DSP相比,ARM微处理器资源丰富,具有很好的通用性,其主要技术优点是高性能、低价格、低功耗,可以广泛的应用于各个领域,因此将ARM应用于机械臂控制系统不失为一种好的策略。 1机械臂功能设计 本文主要研究的是单臂式钻孔机械臂,这种机械臂需要完成的动作有:前行、后行、左行、右行、上行、下行。这些动作相互结合,完成相应的动作安排。根据上述动作要求,工艺流程如下:(1)本文研究的机器臂主要由底座(或躯干)、机械臂构成。底座的主要任务是支撑和完成手臂上下左右的移动,实现机械臂在工作空间中的活动;(2)机械臂的底座固定不动,机械臂的Y轴由伺服电机驱动在平行于底座的平面进行前后运动,即是在Y轴平面中的运动;(3)X轴在上位机对伺服驱动器发出指令后和Y轴同时移动,进行左右的运动,即在X轴平面中的运动,同时运动就可以实现机械臂在X-Y平面上的精确定位;(4)在X轴上安装一个气动式动力头,当在X-Y平面上精确定位之后,处理器通过控制电磁阀动力头进给,带动钻头旋转进行既定的钻孔。总结归纳可知,X-Y轴用于机械臂钻孔的定位,Z轴做往复运动进行钻孔;(5)机械臂完成上位机发出的脉冲指令,回到机械原点,等待下一次的指令。 工作过程如下:上位机对控制机发出脉冲指令,电机控制系统从控制器中获取指令数据,传感器系统检测在机械臂工作的范围之内有无障碍物,确定无障碍后开始动作,在系统运行中与电机同轴度编码器实时反馈机械臂所到达的位置,以判断是否完成规定动作。当控制器接受编码器反馈的数据判断出规定动作完成后系统暂停动作,等待下一次指令。为了使机械臂在接受到指令后高速准确的完成动作,本设计在硬件上采用了伺服驱动系统,软件上采用模糊控制算法。电机驱动系统由ARM处理器及其相关外围硬件和电机驱动器组成,ARM处理器发出指令脉冲下达给伺服驱动器,电机驱动器驱动电机运转,运行期间,ARM处理器根据编码器反馈的信息判断机械臂的运动状态,实现实时跟踪定位和位置定位。 2模糊控制算法在ARM控制系统中的实现 2.1输入量模糊化 模糊控制算法用在ARM中,则需使用在ARM中可以运行的软件实现模糊控制,这样就把能将原来的数字控制器改成模糊控制器,从而构成了一个基于ARM的模糊控制系统。由此可见,这种模糊控制器在本质上只是一种控制算法与硬件的结合,与其它的模糊算法的差别在于用ARM的语言来实现模糊化、模糊推理决策以及反模糊化过程。这种模糊控制器的优点是资源消耗少,灵活性高,通用性强,应用范围广等。必须注意的是设计过程中要考虑到ARM的内存空间,运算速度,以及模糊算法的执行效率和系统的实时性要求。在模糊控制器中,给定目标为r,将光电编码器检测到的电机转速作为反馈输入。然后计算得到转速偏差e(k)和转速偏差变化率Δe(k),量化和模糊化后作为模糊控制器的两个输入信号,反模糊后得到精确的PID参数,经过PID运算得到电机控制信号,此控制信号经过进一步的转换,可得到PWM控制寄存器的设定值,写入PWM寄存器后,从ARM的PWM输出端口将得到相应的PWM控制信号,经过驱动器驱动伺服电机,使钻孔机械臂达到计算机的控制运动要求。在机械臂硬件平台控制系统中,计算机通过串口与ARM处理器通信,发送控制命令控制机械臂的运动状态。用编码器检测电机的旋转速度。 电机转速的误差:式中:n是当前电机转速;n0是t0时刻对应的电机转速;当上次的电机转速为e(k-1)时,当前电机转速的误差变化为:根据e(k),Δe(k)的隶属度函数可知,我们必须把由上式计算得到的误差和误差变化率进行处理,使他们的值落在[-3,3]区间,再进行模糊化处理,才能进行模糊控制器运算。经过反复的试验,可以得到e(k),Δe(k)的最大值,分别为em,Δem由此我们进行归一化公式:当出现测量值大于我们的最大值时,我们就将其视为最大值em的值,所以以上公式是普适用的。 2.2建立机械臂模糊控制规则表 模糊控制规则在模糊控制系统中,是一种根据控制量偏差和控制量偏差变化率而推断出输出量的推理规则。这些规则是由误差和误差变化率状态的不同而形成的一系列条件语句。在模糊控制器选用单变量二维最常见的结构形式,设定误差e,误差变化ec及控制量输出u的模糊子集为{负大,负中,负小,零,正小,正中,正大},并简记为{NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB},论域均定为[-3,3],模糊子集NB,PB分别选为Z型隶属函数和S型隶属函数,其余选为灵敏度高且在论域范围内均匀分布,等距离的三角形隶属函数。由于三角形隶属函数简单易行,计算效率高,且仅与直线的形状有关,适合于实时控制和在线调整的控制,因此,本模糊控制器的输入输出隶属度函数曲线如图1所示。 3钻孔机械臂控制系统硬件设计与实现 3.1LPC2138处理器 ARM内核采用精简指令集计算机(RISC)体系结构,具有大量的通用寄存器,指令格式使用统一和长度固定,寻址方式简单,内含2套指令系统(ARM指令集和Thumb指令集)。极低的功耗,适合对功耗要求较高的应用,如便携式产品。能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。 3.2传感器模块 本课题研究的钻孔机械臂是一个用于加工的机械装备,当上位机设定好要加工的参数且启动机械臂臂进行加工时,为了防止有意外的发生,需要加一些传感器进行保护,当检测到有人或物进入到机械臂加工的范围之内时,传感器将检测到的信号反馈给处理器,进行相应的动作。 (1)位置传感器:即行程开关,在X轴和Y轴上都装有3个行程开关,在Z轴的上下位置也装有两个行程开关,本系统中选用无触点感应式行程开关,两线制传感器,型号为TL-05MD1。原理:无触点行程开关又称接近开关,它可以代替有触头行程开关来完成行程控制和限位保护,还可用于高频计数、测速、液位控制、零件尺寸检测、加工程序的自动衔接等的非接触式开关。由于它具有非接触式触发、动作速度快、可在不同的检测距离内动作、发出的信号稳定无脉动、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及能适应恶劣的工作环境等特点,所以在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中应用广泛。无触点行程开关分为有源型和无源型两种,多数无触点行程开关为有源型,主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路3部分,一般采用5V~24V的直流电流,或220V交流电源等。当被控物体到位,电子行程开关动作,常开组导通(闭合)常闭组截止,(断开)。完成相应的动作。 (2)光电编码器:由伺服电机驱动器独立控制。 (3)红外光栅传感器又称为安全性光栅安全性光栅是一种保护各种危险机械装备周围工作人员的先进技术。同传统的安全措施,比如机械栅栏、滑动门、回拉限制等来相比,安全性光栅更自由,更灵活,并且可以降低操作者疲劳程度。通过合理地减少对实体保护的需求,安全性光栅简化了那些常规任务,如设备的安装、维护以及维修。 4总结 本文在分析机械臂嵌入式控制体系的基础上,进行了以LPC2138为主控制器的嵌入式系统硬件平台设计。合理规划机械臂的任务模块,设计应用程序,实现对各功能子系统的数据通信、控制管理。本文只对机械臂底层控制系统进行研究设计并介绍。因此,真正的实现伺服电机的精确控制还需要进一步要有专业人员研究。 硬件设计论文:计算机硬件设计安全问题与策略 摘要:随着时代的发展,信息逐步走进每个人的生活,与人们的生产与生活息息相关,在信息时代下计算机也在迅猛发展,但是随之暴露出来的问题也是不容忽视的,重点引起人们关注的问题就是计算机硬件设计安全问题,因为这关系到人们信息的安全。基于此,就重点针对这一问题进行分析研究,并根据现有问题状况提出几项策略。 关键词:计算机硬件;信息安全;创新技术 在现阶段中,世界已成功步入信息时代、科技时代,我国也不甘落后,我国有关计算机的科技技术也在迅猛发展,然而随着发展速度的加快计算机硬件的问题逐渐显现出来,相较于计算机的发展来说较为落后,尤其引起人们关注的就是计算机硬件设计安全问题,这是一个很严肃的问题,这个问题会对计算机系统、人们的信息数据造成或大或小的影响,所以,解决计算机硬件设计安全问题势在必行。 1计算机硬件安全的概述 在使用计算机的过程中,外部环境对计算机有很大的影响,所以对计算机运行时外部环境的要求很苛刻,要求计算机外部环境清洁度较高,计算机温度不能过高要适中,计算机四周电压要保持稳定,做到这些并保证外部环境良好就能够尽可能确保计算机硬件正常运行、不出故障。保证计算机硬件安全还有一个很重要的技术,这个技术叫做加固技术,计算机在设计生产中使用加固技术加固后能够防震、防腐蚀以及防水,这样的计算机能够一整天在野外工作,所以加固技术是一个很重要的技术。计算机的硬件除了自身有问题会影响自身安全外也会有其他多方面因素对计算机系统造成安全影响。例如,计算机的中央处理器内部都会存在一系列集成保密的指令代码,虽然说这些指令代码是保密的,但是到底是否是绝对保密、安全的并不能得知。据悉,我国的中央处理器或许存在着病毒指令代码或者陷阱指令代码,外国能够通过无线代码激活中央处理器内部的各种指令,使得计算机内所有的信息、资料泄露,同时也可能会使计算机崩溃,并且这一崩溃将是毁灭性的,一旦这一消息是真实的,那么我国的计算机系统将随时可能会被攻击,导致硬件泄密、信息泄露,甚至更严重的是硬件泄密还会很大程度上影响电源安全,从而导致产生电源泄密的情况。电源泄密是什么呢?电源泄密是计算机所发出的电磁信号顺着市电电线被传导出去后被人为使用特殊的手段和工具把这一电磁信号拦截下来并加以还原。其实,计算机就像是人的身体,有很多零部件,计算机中的零部件每一个皆是能够控制的,所以又出现了一个专业名词就是可编程控制芯片,一旦这一可编程控制芯片的程序被准确破解,那么就能够控制计算机,所以现在要做的就是保证芯片是不能够被控制的,因此,要做好计算机硬件安全防护工作,保证计算机硬件安全,保证计算机硬件的设计安全。综上所述,可以看出,计算机硬件的最主要也是最重要的安全问题就是信息安全问题,信息安全重点工作就是保密、集成、实用,想要保证信息是安全的,就需要工作人员教授计算机购买用户操作计算机的方式方法,从而确保计算机硬件安全以及整个系统信息的保密安全。计算机硬件一直在发展中,它的发展过程比较漫长,通过它的发展过程能够知道一点,那就是计算机硬件安全是什么,它指的就是一个安全系统,这个安全系统是由以下三点结合在一起产生的,这三点分别是集芯片设计、电路设计以及工程设计。 2计算机硬件的设计安全发展现状 计算机系统中有各种各样的元件,这些构件组合起来构成了物理部件,也就是所谓的计算机硬件。根据分析调查得出,现阶段,计算机硬件发生的安全问题基本上可以分为三种,相应的,产生问题的原因也大概能分为三种,包括输入设备、储存介质、输出设备。首先,就输入设备来说,以它为源头产生的计算机硬件安全问题大致有两种,一种是所输入的信息资料、数据资料存在问题引发安全威胁,一般情况下发生这种情况是因为输入的信息存在木马病毒,从而导致计算机系统信息数据安全受到一定程度的威胁。另一种是在输入过程中没有依法进行运作而造成安全问题爆发,一般情况下发生这种情况都会导致计算机内部信息数据被破坏与泄露,后果严重。其次,就储存介质来说,以它为源头产生的安全问题主要是计算机系统内部的储存介质没有给信息资料、数据资料提供安全保障,安全保护层没有搭建起来就会导致信息数据在面临被破坏以及非法拷贝时毫无抵挡之力。最后,就输出设备来说,以它为源头产生的计算机硬件安全问题主要是输出设备自身具备的记忆性能会导致信息数据输出时的操作动作留下痕迹被复制下来,这在一定程度上使得信息数据处于危险状态下。 3计算机硬件的设计安全分析 在信息时代迅猛发展的潮流下,计算机硬件设计安全问题逐步显现出来,相应解决这些安全问题的方案也逐渐被提出来,其中有一些新兴安全方案设计精妙,实用性高,并且成本不高、功耗不高,这类新兴安全方案的主要代表有设计多样性以及独特数字签名等。除此之外,在新兴安全方案出现的同时还有一大批新兴技术产生,如纳米技术、光纤技术、射频互联技术以及等离子技术等,新兴技术的出现使得新兴安全方案发挥出更大的作用,但是任何事物都有两面性,内在变异有好的一面也有坏的一面,它能够使得检测恶意攻击行为的复杂程度大大提升[1]。现阶段已普及使用的硬件系统主要有新的安全原语设置、硬件木马检测、新型综合技术、物理不可复制技术、硬件安全协议等。 3.1硬件木马 根据上述可知硬件木马检测已被普遍应用于计算机,硬件木马与病毒相似,都会对计算机硬件、计算机系统安全造成威胁,是一种较为恶意的程序,这一恶意程序主要针对的是计算机原始芯片,它会恶意改变原始芯片。尽管在现阶段看来仅有少部分硬件木马被发现,但是由于硬件木马对计算机硬件、计算机系统安全影响程度很大,所以现阶段大部分有关研究人员都积极对硬件木马进行研究。研究人员在研究过程中选用的研究模型有很多种,所以每个研究人员研究的难易程度不同,普遍情况下,那些过于标准规范的结构以及性能检测无法有效检测木马攻击。如果将工程变异忽略不计,那么检测木马的工作实际上就是针对一截输入序列的有关功耗进行测量,主要测量的功耗有两个方面,一方面是开关功耗,另一方面是泄漏功耗,然后将测量结果与研究所用的模拟模型进行对比。但是,之前忽略不计的工程变异对于硬件木马的检测工作来说,使得检测工作的困难程度以及复杂程度大幅度加大。若在不是关键的路径上安放木马,或者让已有的门电路和硬件木马连接在一起并且将其隐藏起来,会使得硬件木马检测工作难度、复杂度加大,这时对硬件结构或者对旁道进行的检测都无法达到预期效果。在近期又有新的检测方法被提出,它们能够避免前面提到的传统检测方法的弊端进行木马检测,如热调节技术。硬件木马检测方法仍在不断被提出,这对计算机硬件设计安全具有很大的意义。 3.2物理不可复制技术 计算机硬件设计安全发展至今普遍被研究的还有一个课题就是物理不可复制技术,物理不可复制技术是一个新兴的比较新的概念,物理不可复制技术前景广阔,它能够提供一组特殊的映射,该映射与芯片的制造工艺间存在依存关系,这种映射的方向是从输入开始到输出结束。其实物理不可复制技术采用数学或者是统计的方式实现逆向工程是很难的,这正是由于物理不可复制技术中存在的依存关系,除此之外,芯片的映射还存在不可预测的问题,这也使得实现逆向工程变得更加困难。现阶段,随着对计算机硬件设计安全问题以及物理不可复制技术的研究深入,越来越多的物理不可复制技术被研究人员提出,并加以试验,最终成功实现,然而,在很多现在被提出的物理不可复制技术方案里,仍旧存在输入到输出的映射数量有限、芯片结构存在线性或者偏低非线性特性等问题,这些问题使得物理不可复制技术的安全水平大幅度降低[2]。通常情况下我们所知道的物理不可复制技术的结构都或多或少存在一部分弊端,例如输入到输出数据库的指数级不稳定时常变化。物理不可复制技术中有一种是公开物理不可复制技术,它是一种能够轻易被反向工程的特殊物理不可复制技术,能够制造出一种刚刚兴起的加密系统,这种系统被叫做非对称加密系统。这种非对称加密系统里,相应的加密和解密密钥是不一样的。非对称加密技术中,加密密钥和解密密钥不相同。在很多种状态下,需要像物理不可复制技术或者公开物理不可复制技术以某种方式集成到设备电路的安全原语,有很多方式能够实现集成。 4计算机硬件设计安全的策略 4.1做好内置安全确认工作 想要很好保证计算机硬件设计安全,第一个需要做的事情就是做好内置安全确认工作,内置安全确认工作重点是在测试和制造计算机芯片时使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是IP。那么怎样来进行内置安全确认工作呢?计算机硬件内置安全确认工作、保护工作的程序大概是下面的几步,首先,使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造,在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列,再通过电子设计自动化工具进行编译工作,从而能够得到新的产物也就是物理版图,把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥,接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域,把校验密钥进行加密处理后得到验证模块,随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上,最后将其应用到集成电路产品的生产制造中[3],从而就完成了内置安全保护工作。有关工作者通过对内置安全保护工作的了解和认识能够更好进行内置安全确认工作,从而更好保障了计算机硬件设计安全。 4.2检测外置辅助安全 想要更好改善现存的计算机硬件设计安全问题还需要采取的策略就是做好外置辅助安全检测工作。现阶段,大多数都会使用可靠性R、可用性A、可维修性S3个指标也就是RAS技术来进行对外置辅助安全的检测工作,与此同时,外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥,其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面,而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。 4.3研发时注重安全设计 计算机硬件设计安全问题是多方面存在的,所以在进行计算机安全设计的整个过程里不仅仅需要加强对技术领域的监管检测,还需要关注多方面,避免因为设计方案、设计想法、设计工作者以及实施工作时的重点这些因素产生计算机硬件设计安全问题。除此之外,现阶段存在的一个问题是计算机硬件的设计研发工作者不够了解计算机硬件,认识计算机硬件的程度不深,所以还需要提高他们对计算机硬件的了解与认识,与此同时,还需要更加注重计算机硬件的设计安全功能[4]。总之,在设计研发中要注意内置以及外置,搞好设计安全,制定计算机硬件设计安全检测制度以及相关检测程序,除此之外,还要注意评估输入设备、储存介质与输出设备,以便发现问题、解决问题。 4.4注重创新技术 计算机硬件设计安全问题的出现追根究底还是由于相关技术水平还有待提高,在目前来看无法适应时代的进步,所以,想要解决计算机硬件设计安全问题重点需要注意创新技术,进一步完善计算机硬件的安全设计技术。 5结语 综上所述,计算机硬件设计安全问题需要引起设计人员、研究人员、使用人士的广泛注意,不可以忽略问题、轻视问题,要敢于面对问题并采取正确的方式,研究更为有效的技术来解决问题,保证计算机硬件设计安全,保护计算机系统内部的信息数据。 作者:唐淑珍 单位:天津市静海区医院 硬件设计论文:EDA技术在计算机硬件设计的实践 【摘要】科学技术的发展离不开计算机硬件的发展,EDA技术的发展为计算机硬件的设计提供了全新的解决思路,以一种高效、快速、便于调试的方式,提升了计算机硬件的发展水平。本文简单介绍了EDA技术,并以UART的设计和实现为例,阐述了EDA技术在计算机硬件设计方面的应用。 【关键词】计算机硬件设计;EDA技术;实践分析 前言 电子设计从手工设计逐步走向了自动化设计,它的发展以EDA技术的发展为主要标志。EDA技术以计算机为操作工具,融合了最新的应用电子技术、计算机技术和智能化技术的成果,并且将设计人员从繁重且重复的劳动中解脱出来,使得电子产品的设计效率提升了。 1EDA技术概述 1.1EDA技术的基本内容 在没有EDA技术的时代,计算机硬件的设计需要通过人工手动完成集成电路的设计、布线等工作。而随着集成线路复杂程度的增加,基于手工的设计方式已经无法满足工作需求。因而人们开始寻求一种更为高效的硬件设计方式。EDA技术的诞生,成功改变了这一情况。它以计算机为操作工具,让学生可以在软件平台上,通过软件化的设计方式来描述计算机硬件。由计算机代替人工完成逻辑编译、优化、布线、仿真等工作。整个过程是自动的,直到能够完成对既定芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作[1]。 1.2一般设计流程 它创新性的颠覆了传统电子产品的设计方式。将设计的顺序从由下至上翻转过来。这使得硬件设计者能够从更为宏观的角度去掌控产品的开发。包括设计的质量、成本、功能需求、研发周期等。在拥有比较全面的宏观分析后,从系统设计出发,进行顶层功能模块的解构和划分。并能够按照方框图系统级的次序逐级完成仿真纠错和验证。从而能够使设计问题更早的被凸显出来。当所有的仿真和验证确认无误后,再用逻辑综合优化工具的门级逻辑电路的网表来实现硬件的物理级呈现。通过该项技术的应用,将设计者的设计强度减轻,仅需要通过软件平台,就可以实现硬件的电路设计和功能仿真。整体的设计效率被大幅度提升。硬件设计流程如图1所示: 2基于EDA技术的计算机硬件设计的实践探究 本文以可编程器件开发工具MAX+PLUSⅡ为开发平台设计,它的运行速度快,界面统一,功能集中。同时该开发平台具备十分完整的可编程逻辑设计环境,能够完成从指标设计、输入、编辑综合处理、校验直至编程下载的EDA设计的全过程。设计者可以按工作流程选用工作模块。适用于多平台操作,是一种理想的开发平台。本部分就计算机的基本硬件之一通用异步收发传输器基于EDA技术的设计实现进行了简要的阐述。 2.1UART的基本介绍 通用异步收发器(UART),是计算机中不可缺少的组成部分,它是一种短距离串行传输接口。能够作为微机与下位机的通讯串口,来实现有效通讯。根据当前的计算机运行机制,需要进行数据的交换和传输。但是并行数据并不能够直接发送到调至解调器中,而必须要经过异步传输才能够解决。UART就是此过程的必要部件。它将信息有序的发送到调制解调器中,实现计算机的正常运转。 2.2硬件设计 在进行硬件设计时,考虑各项功能模块的调试工作,设置了三个按键输入来实现UART的复位、接收和发送数据功能的启动。整体硬件结构如图2所示。 2.3模块设计 (1)基本设计思路UART在工作中主要涉及两个过程,发生和接收。在设计时,考虑模块化的方式来进行设计。发生的过程即并行数据的准备阶段,UART按照既定的格式,将信号进行转换。在此过程中涉及到关键的时钟信号。需要通过波特率发生器来产生与本地系统同步的时钟信号。而接收的过程,就是在信号转换成RXD串行信号后,转换成调制解调器需要的并行数据信号。在整个进程中,由于本地时钟信号与UART的时钟信号会产生一定的延迟和误差。当这种误差产生持续性的积累时,会产生接收偏差。使得UARD的功能不能够被顺利的实现。因此,在进行设计时,需要采用一个远远高于波特率的本地时钟信号对输入信号RXD不断地采样,来保持工作过程中UARTDE接收和发生不会出现步调不一致。(2)奇偶校验位发生器模块设计奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法,以保证串行数据的准确性。在基于EDA技术进行UART奇偶校验位发生器设计需要考虑几个关键点。一是该模块能够执行奇偶校验规则,正确的选择数据。从而实现系统既定二进制数据与输入的串行数据校验位的合理比较。验证输入的正确性。二是该模块必须要满足计算机功能的持续拓展性。在计算机工作中,会产生不确定的并行校验位的增加。那么该模块应该能在后续定义的规则基础上进行校验位的添加。对已经设计完成的奇偶校验位发生器模块采用EDA的工具mod-elsim12.0进行功能的仿真,对仿真结果进行详细的分析,以确保所有期望的功能都已经实现,对于发生问题的地方及时进行修订。(3)波特率发生器模块设计此模块的主要功能就是能够根据时钟的频率和既定的波特率来计算出波特分频因子。分频因子就是分频数。对于波特率发生器的系数一般在现场可编程门阵列实现时基本上是固定的,但是当实现出现变化时,波特发生器的系数就要发生改变。在UART中采用的是专用的芯片,使得波特率的改变变得比较困难,需要加上相应的接口来实现波特率的变动。在使用硬件描述语言的parameter语句(VerilogHDL)或者Generic语句(VDHL)就可以实现UART专用芯片的波特率的改变。那么就不需要通过后续的接口添加来改变系数,也就减少了设计和调试的难度。该发生器的分频时钟与波特时钟的频率比设置为16:1.那么信号采样的准确性就会增高,使接收和发生保持在同一步调上[2]。(4)顶层模块设计UART顶层模块是硬件的综合模块。它涵盖硬件中全部接口定义。主要是为了接收和发生与其他模块的通讯和连接。若通用异步收发器的波特率为9600bit/s,分频因子则为9600*16*2。运用EDA仿真软件,在进行发送功能仿真时将能够得到相应的仿真结果。对该模块的仿真结果进行详细分析的时候可以发现,等待发送的数据在接触发生信号后,其串行信号发生了改变,由01010101001010101[3]。利用EDA技术进行UART的实际,能够实现利异步串行通信功能,同时可以利用EDA仿真工具就功能模块进行分别和整体的仿真校验,解决了计算机硬件设计问题发现晚的劣势,能够在设计的过程中及时调整设计方案。 3结束语 EDA技术是计算机硬件设计向软件化转变的重要标志,它为计算机硬件设计提供了全新的思路。这种设计方式使得计算机的硬件设计具备可视性、直观性,且可以在设计过程中进行实时的控制和调整,解决了复杂电路设计问题发现滞后的问题。 作者:景帆 单位:中煤科工集团西安研究院有限公司 硬件设计论文:电子产品硬件设计如何提升产品实用性 【摘要】随着我国信息化技术研发应用水平的不断提高,电子产业的发展呈爆炸式,电子产品的市场功能持续扩展。就电子产品的设计而言,硬件设计作为重要组成部分,既要实现产品的基本性能,又要兼顾产品的使用效果,提升消费者的使用满意度。做好硬件设计以提升产品实用性,对于电子产业的长足发展而言意义重大。本文首先就电子产品硬件设计进行概述,进而指出硬件设计的主要流程,最后提出了设计当中提升产品实用性应注意的方面以供参考。 【关键词】电子产品;硬件设计;实用性;提升 在互联网技术的推动下,电子产品在市场中的火爆程度越来越猛烈,电子产品作为信息交流的工具越来越成为当今社会的必须。我国电子产业作为成长速度最快的行业之一,其产品设计发挥的作用尤为突出。保证产品功能性的同时,突出产品的实用性,才能让消费者更加满意,积极追随产品的更新迭代。电子产品硬件设计注重产品实用性,对于电子产业本身的长足发展十分关键。 1电子产品硬件设计概述 电子产品硬件设计即依据产品需求、基于规格和成本进行产品硬件设计,在满足产品功能性和电磁辐射、可生产性的前提下,进而实现硬件产品设计完整性,以进入产品量产和销售环节。对于电子企业而言,产品硬件设计尤为重要,产品设计承载的价值远大于生产成本,产品销售成本在设计成本上占据优势,则能够在电子产品市场获得更大的企业收益。硬件设计需追求信号完整性和产品散热、功耗等方面的水平达标,保障产品多方面功能优势的前提下,追求省电环保,提高电源电路的效率,才能确保电子产品硬件设计不断优化以受到市场青睐[1]。 2电子产品硬件设计流程分析 2.1基于设计项目作前期分析准备 电子产品硬件设计之初需对硬件设计项目作前期的分析和准备。首先明确电子产品的功能需求,对各个功能模块作划分并对各自的实现电路进行设计和分布。其后对各电路所需的器件进行品牌选择,确保产品质量与生命周期。设计电子电路方案并作验证试验,记录试验步骤和结果以确定项目的可行性,为下一步的功能模块原理图设计和硬件整体设计作好基础。 2.2参考电路绘制功能模块原理图 完成项目设计前期分析准备工作后,为项目产品进行原理图设计和绘制。依据功能模块对电路所需元件、电路布置等进行绘制,于原理图中明确功能块,在功能块之间以网络标号作连接和分隔。完成功能模块原理图后,对整体原理图作检查分析,确保原理图无错误和纰漏后,确定各个功能模块元件封装,即可进入下一步的设计环节。 2.3绘制 PCB图并布局设置元器件经过前几项准备环节后,进入PCB图的绘制环节。将原理图中各个功能模块的元件封装导入到PCB图当中,按照原理图的连接关系对元件进行排列,确保相互之间的有序性,避免出现重叠和交错现象。依据前期的项目设计需求,确定电路板的尺寸及固定方式,并以此作硬件元件布局,明确元器件位置,完成机械定位,注意布线的规范性,完成关键部位的电气布置,满足硬件功能块的功能性[2]。 3电子产品硬件设计中产品实用性提升策略 3.1简化调整机构设计,避免产品使用故障 电子产品实用性的表现之一便是产品使用流畅,故障发生率低,不影响消费者的正常使用。为此,在硬件设计中应当对调整机构的设计作相应简化,避免设计中出现元件的磨损或者飘移造成产品故障的发生。如主要功能元器件易发生局部损耗,则在设计时可对其进行优化设计,更换为拆卸方便的组合件,便于局部更换,也可在出现故障时快速调校和修复[3]。产品不易发生故障,产品实用性和使用体验也就相应得到提升。 3.2权衡设计产品功能,强化产品可维修性 权衡设计产品的功能,对于产品可能出现的相似功能进行整合,或对不必要功能作相应的删减,实现硬件体系的轻便和一体性。在达到功能需求的前提下,对产品层次进行简化,减少组成单元数量,使得零件形状得以简化,方便产品的顺畅运行。同时,追求产品外观、操作和硬件设计的统一性,在确保产品外观时尚和舒适操作体验的前提下,又要确保产品的可维修性,既保证产品使用便捷又达到维修成本降低的目的。 3.3优化电路功率设计,避免无用功率过大 电子产品电路功率设计予以优化,尽可能减少无用功率设计,提高功率因素。在电子元器件的选择上,通过计算该元器件在电路中的功耗,选择合理的电子元器件。当该元器件上流过的电流比较大的时候,我们要保证这两边的压差不要太大。元器件功耗得当,则产品使用中发热问题将得到有效控制,对于用户使用体验而言将更加舒适。 4结语 电子产品在现代社会中的普及率越来越高,产品使用性能和体验是否突出将直接决定了产品的市场表现。对于电子产品设计而言,关注硬件设计,突出硬件设计对于产品实用性的影响,并从调整机构设计、产品功能设计和电路功率设计等方面入手进行设计优化,才能在满足产品基本功能需求的同时实现产品实用性的提升。 作者:乔卫杰 单位:河南辉煌科技股份有限公司 硬件设计论文:计算机硬件实验平台设计研究 摘要:针对当前高职院校计算机硬件平台中存在的不足,提出了一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。分析了当前计算机硬件实验平台存在的不足,阐述了云技术在计算机硬件实验平台设计中的优势,有针对性地给出了云技术的计算机硬件实验平台的设计方案。该方案改变了传统计算机硬件试验平台的实验模式,能够降低成本投入、提高实验数据的安全性,具有重要的参考价值。 关键词:云技术;计算机;实验平台 1概述 在高职计算机教学领域,人们对计算机教学信息化、智能化的需求也越来越高[1],特别是在计算机硬件的教学中,不仅要对教学内容进行创新,同时还要不断加强教学基础设施的建设,从而全面提高计算机教学的水平[2]。计算机硬件专业是一门实践性很强的课程,学生只有通过实际操作实验才能真正理解和掌握该课程的理论知识。因此,在计算机硬件教学中,计算机硬件实验平台的建设是重要的一部分[3]。一个技术先进、硬件设施完善的实验平台是学生快速学习计算机硬件知识的重要场所。当前,传统的计算机硬件实验平台存在着维护难度大、安全性较低等不足,已经越来越不能满足计算机硬件教学的实际需要。为此,提出一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。在计算机硬件实验平台的建设中引入云技术,以云技术为支撑,使学生能够根据自身的实际需求获取计算机硬件实验平台中的各类信息,从而提高了计算机硬件教学的水平。 2计算机硬件平台的问题以及云技术的优势 2.1存在问题 当前阶段,很多院校的计算机硬件实验平台已经难以满足计算机硬件教学的实际需求,其存在的问题主要体现在以下几点:(1)维护难度大。当前,一个计算机实验平台经常服务于多门专业或者课程,为了满足不同专业或者课程的教学需要,维护人员经常需要花大量的时间去安装和更新各类软件,从而极大地增加了计算机硬件平台的使用成本。(2)安全性较低。计算机硬件实验平台在使用过程中会产生大量的实验数据,同时U盘等移动存储介质的使用也会使计算机硬件实验平台引入大量的计算机病毒。若仅依靠还原卡来防范病毒,不仅会清除各种实验数据,同时也会清除各类软件升级数据。因此,如何防范计算机病毒已经成为计算机硬件实验平台建设中的一个重要课题。(3)软件难以及时更新。在现有的教学模式下,计算机硬件实验平台中的软件经常需要手动更新,一些计算机考试软件的运行也需要特殊的软件才能运行。若准备时间较短,计算机硬件实验平台中的一些软件就不能被及时更新,从而对相关计算机课程的考试计算造成影响。(4)实验数据保存中的难题。学生知识水平往往存在着较大差异,为了满足不同学生学习、实验的连贯性,需要为学生保留一些实验数据,在进行实验数据拷贝的过程中,计算机病毒的防范又是个难题。 2.2云技术在计算机硬件实验平台中的优势 利用云技术对计算机硬件实验平台进行设计,具有以下显著的优势:(1)降低了成本投入。由于所有的教学程序都是在云端运行的,用户端无需更高的存储空间或者处理器,同时可以省去光盘驱动器等配置,因此可以大幅度降低用户端的投入。教师和学生在进行计算机硬件实验中需要的所有服务都从云端获取,学校仅需投入较低的云端接入设备即可。利用云技术能够很好地满足不同用户对数据运算的需求。云技术既降低了硬件的投入成本,同时也降低了人工维护成本。利用云技术可以对实验平台中的每一台用户终端中的应用程序进行批量安装和升级,节省了大量的时间。(2)提高了平台的性能。利用云技术能够使实验平台中的计算机避免占用程序和后台运算能力,提高了用户终端计算机的启动速度和运算速度,从而使实验平台的整体性能得到大幅度提高。(3)安全性高。在计算机硬件的实验平台中,往往有多人共同使用同一台设备,因此实验数据难以有效保存,安全性较低。而利用云技术,只需一个账号,就能安全的保存各类实验数据,且几乎没有容量限制。本地实验平台无需保存任何实验数据,因此不用担心实验数据被窃取、破坏或者病毒感染等。同时,即使实验平台中的系统崩溃,也不会影响实验数据的安全性。因此,云技术能够极大提高实验数据的安全性。 3系统设计 计算机硬件实验平台设计的目的,就是为了使师生更好的利用现有的硬件资源和软件资源,从而提高计算机硬件实验平台的效率,提高教学水平。因此,计算机硬件实验平台应该充分利用云技术等现有的IT技术,突破传统的计算机硬件实验室的观念,最终将单纯的计算机硬件实验平台转变为各种计算机硬件教学资源与实验相结合的实验平台。云技术的计算机硬件实验平台可分为云技术平台部分、教学资源部分、信息系统部分等3个部分。 3.1云技术平台 虚拟化技术是云技术中的一个重要分支,利用虚拟化技术能够将所有可用的硬件资源组合成一个资源池,并将虚拟功能将资源池中的资源按照不同用户的需求提供用户。虚拟化是通过虚拟机实现的,虚拟机是一种封闭运行的软件容器,在其内部可以独立运行操作系统和应用软件,如同一台真实的物理计算机。虚拟机包含自己的虚拟CPU、RAM存储器和网络接口NIC。云技术平台的结构包括虚拟中心服务器、虚拟化操作系统、用户端和数据库等4部分构成。(1)虚拟中心服务器(vCenterServer)。中心服务器采用的是两台型号为曙光天阔A840r-G的服务器,其配置为两路12核2.1GHzCPU、64GECCDDR31333Registered内存、4个1TB2.5英寸的SAS硬盘、1块双口千兆网卡、1个双口8GbFCI-E光纤HBA卡、1+1冗余电源模块。利用虚拟化技术能够将服务器中的处理器、内存、硬盘及网络资源等虚拟化为多台虚拟机,虚拟机可从服务器中运行的ESX/ESXi获取各类资源。硬盘阵列采用的是曙光DS600-F20,25块2TBSATA硬盘能够提供50T的存储空间。(2)虚拟化操作系统(VMwarevSphere)。虚拟化操作系统至少存在于虚拟中心服务器中,在一台高性能的服务器中安装虚拟化操作系统,能够为实验平台提供基本的数据服务,如访问权限控制、提供个性化配置等功能。它能够将所有硬件资源和网络资源进行统一分配,使所有虚拟机共享资源。虚拟化操作系统的应用环境中需要必要的域环境。若域环境具备则可直接使用,否则必须搭建必要的域环境。(3)用户终端(ViewClient)。师生用户需要在物理机中通过用户终端远程访问虚拟桌面,用户终端是用户与虚拟化操作系统进行交互操作的桥梁,因此可将其作为虚拟机的控制台和虚拟操作系统的管理界面。(4)数据库。数据库的作用是对虚拟操作系统中所有的配置数据进行组织分配。系统管理界面(ViewComposer)必须与虚拟化操作系统安装在同一个虚拟机中。 3.2教学资源 计算机硬件实验平台的教学资源包括计算机原理、汇编语言、接口技术、JavaEE课程、C/C+课程、以及其他实训课程。实验平台设计的目的就是能够将学生将理论与实践融合在一起。平台中的教学资源可作为软件既服务(SAAS)部分,所有的计算机硬件教学资源都是以服务的形式提供给师生用户用于实验,也可以提供给国内外其他院校使用。平台中的教学资源都是计算机硬件方面理论与实践相结合的资源,其核心是计算机硬件的实验资源。将理论资源与实验资源相结合用于计算机硬件的教学,能够极大地提高教学质量。 3.3信息化系统 平台中的信息化系统主要包括教学实验、计算机实训、实验管理等3个子系统。教学实验子系统负责计算机理论课与实验课的教学;计算机实训子系统负责对学生进行计算机硬件实际操作培训;实验管理子系统负责对整个计算机硬件教学过程和实验过程中产生的数据进行管理。信息化系统以WebService的数据格式为师生提供访问接口,用于访问3个子系统。实验平台中各类资源能够同时服务于计算机硬件的理论教学、案例教学、学生实践、实验管理、教学质量评价等方面。 4结语 基于云技术的计算机硬件实验平台的设计,能够降低各类高职院校计算机硬件实验平台的硬件成本和维护成本。实验平台中的软件和操作系统的下载、更新等都可以通过网络及时进行更新和维护,从而简化了计算机硬件实验平台的管理工作。师生通过云技术的计算机硬件实验平台获得个性化服务,为计算机硬件的教学提供了可靠的技术保障。 作者:王冠虎 单位:天津青年职业学院 硬件设计论文:计算机硬件测试系统设计与实现 摘要:分析了计算机硬件测试系统的设计规范,研究了各测试功能模块的实现。 关键词:计算机;硬件测试;设计与实现 引言 计算机硬件是计算机系统中各种物理装置的总称,并且按照系统结构的要求可以将其形成一个统一的有机体,从而有利于实现对计算机内各种软件正常运行的有效维护。因此,对数据和程序进行输入和存储,按照程序加工数据是计算机硬件的主要功能。 1计算机硬件测试系统的设计规范 1.1通用设计方面的要求1)基于XML文件对测试时间和次数等通用参数的支持,配置时所输入的文件必须为该形式的文件,其中测试时间指的是测试所能够持续的时长;测试次数则是在指定测试时间内配置所完成的次数,每个测试所包括的不同可选测试项目的配置都是由XML文件指定的。2)每个测试工具只要是硬件相关,便都必须具备硬件显示信息的基本功能,如硬件测试的厂商、端口号、型号以及驱动的版本等,以UI模块的设计为准则实现对每个测试工具UI的设计。测试完成后,程序的返回值只有0与非0两种情况,其中0代表的测试正常,非0则表示测试过程中程序出现自定义的错误。3)测试模块需要设计成自动运行,即不要安装任何软件便可以自动运行,在同一目录内使用测试所需要的非Windows自库文件和相关执行程序。同时,编写者在测试模块要封装成相关测试构件的形式。1.2文档需求测试模块在进行交付和验收时需要提交完整的文档:1)交档的目录需要经过一定的交付流程;2)文档在设计过程中会涉及到多种软件的应用,如高层设计、组织结构、相关的文件关系图、数据流图以及流程图等;3)代码源程序,主要包括各种文件,如资源、程序代码以及其他文件等;4)代码所对应的各种程序设计文档,函数和全局变量的说明、函数输入输出以及关键数据的结构等;5)编译和使用过程中会用到相关的说明书,如各种执行文件的编译和生成、安装包的部署和发行、测试模块所使用的各种说明书以及要求Word和PDF所提供的各种格式以及众多版本等。1.3测试构件测试构件是由运行测试机上众多的个体模块构成的,而测试模块主要是每个单独测试项目所需要的各种文件的集合体以及按照各种要求完成对相关文件和数据的配置,如对处理器、内存以及硬盘的测试等。同时,在服务器或者PC等测试系统中,各种测试项目需要在同一个目录内进行集中统一的存放和管理。但是,测试构件可能是自行开发的也可能是集成第三方开发的,又或者是商业所集成的各种测试工具等。因此,测试构件构成的要求非常严格,不仅能够直接运行各种执行程序文件,支持和满足第三方程序的执行,将各种测试结果的数据收集起来经过整理确保其格式的统一性,并且对于各种商业测试还能实现自动安装以及完成相关的执行处理操作等。1.4目录结构定义测试流程是在测试构件中所引用的最小测试单位,但是如果测试程序是相同的,测试流程和参数不同,则生成的测试构件有很多个。但是这些测试构件所指的测试程序都是相同的,只是所包含的测试和数据配置有所不同。同时,测试构件在系统中是以目录文件的形式存在的,其名称的区分主要是目录名。 2各测试功能模块的实现 2.1处理器测试1)设计要求。处理器的测试往往分为功能和压力测试,对功能的测试是对处理器厂商、型号、类别、当前运行的频率、支持的指令集合以及标称频率的测试;压力测试则是对单核和多核并行压力的测试。2)总体设计功能的实现。一方面,可以显示CPU的各种信息,鼠标相关信息的安装,如驱动等,左右键的调换以及具体移动的数据;另一方面,还能测试CPU的速度。3)部分代码实现。CPU速度测试的原理原本就十分简单,即在规定时间内统计和记录CPU运行的次数以及变化情况,然后相应地计算出其具体的速度。本模块的模型是对话框形式,通过对各控件变量进行一定的类向导映射,以及定义相关时间类,通过单击相关事件按钮便能够测试速度的功能。另外,完成相应的测试之后,还会在相应的目录下面生成result.txt文件,以此来对本次测试的相关信息进行记录。2.2存储器测试1)设计要求。硬盘是电脑重要的外部存储器之一,不仅拥有超大的容量,并且运行速度非常快,并且其作为机械部件的一种,指标非常多,寻道时间、主轴转速都存在,单碟容量和内部所传输的速率是性能方面的主要体现。其中性能被限制主要与硬盘的子系统有关,虽然硬盘的外存很快,但是其速度相对于CPU内存而言非常慢。另外,存储器的测试主要包括对基本信息和读写的测试。2)总体设计。在Windows和Linux系统中都可以把设备当作相关的文件来操作,对于Windows系统而言,可以将串口1、2当作com1、2传递给CreateFile函数中,其中利用文件放路径的形式将所需要进行访问和操作的硬件设备全部指明是参数COM1和COM2的根本目的。这在一定程度上与所要访问的串行端口十分相似,并且还能实现对磁盘扇区的访问。值得注意的是硬盘操作的标识并不需要用disk1和disk2来标识。基于逻辑扇区在逻辑分区的上面,在对磁盘逻辑分区进行访问的过程中需要指定某种特定的格式。3)算法实现。Windows磁盘本身具有相对较大的缓冲区,在读取相关的磁盘数据时,系统实际读取数据的长度可能会比指定数据长,这样的好处便是当你下次再读取相关数据时,如果缓冲区保留了你所要读取的数据,便不需要读盘直接复制过去即可;在磁盘中写入数据时,系统会自动提醒你将数据复制到缓冲区,待写入成功之后,系统后台会逐渐在磁盘中写入数据。若编写程序时没有对上述因素进行考虑,则所测试的结果可能并不准确。 3结语 本文通过对计算机硬件测试系统设计规范的探究,掌握其在通用设计、文档、测试构件以及目录结构方面的具体要求,在此基础上从处理器和存储器测试两方面对各测试功能模块的实现进行了深入的研究和分析。 作者:郝幸之 单位:江苏无线电厂有限公司
煤矿技术论文:浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究 论文关键词:煤矿开采;水害防治;团柏煤矿;水文地质;“突水”预测 论文摘要:团柏井田位于霍州矿区的南部,汾河西侧,地貌形态为中低山区,地形切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。文章论述了团柏煤矿区域水文地质特征及水害特点,提出了团柏煤矿水害分类治理技术,以翔实的资料分析了各种技术的特点,提出团柏煤矿开采水害防治的主要措施。 团柏井田位于霍州矿区的南部,汾河西侧,地貌形态为中低山区,地形切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。霍州矿区面积843.22km2,地质储量77.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大,开采深度向下延深,矿区各矿的水文地质条件日益复杂,多种水害类型逐渐显现。因此,矿区防治水任务日趋繁重,防治水工作,特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。 一、团柏煤矿区域水文地质特点 霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部,该区断裂十分发育,近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割,小断层密集、陷落柱也很发育,水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域,之东为团柏井田所在的郭庄泉域。郭庄泉是山西第二大岩溶泉,自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2,主迳流带沿吕梁山东麓自北向南—东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏—回坡底井田在郭庄泉排泄区之西,自然对于这一井田,越向东越接近排泄区的部位,奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层,奥灰和K2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的,11号煤平均25m,最薄处仅15m,10号煤平均36m。K2灰岩是9号煤顶板,为充水含水层,厚2.75~11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生K2底板突水事故6次,都是在接近K2时,突水量150~380m3/h。 二、团柏煤矿面临的主要水害 (一)顶板水水害 1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组(K9、K8)砂岩裂隙含水层,但由于该含水层富水性较弱,因此,对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中,但一般水量有限,采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。K2太灰含水层是该煤层直接充水水源,煤层开采将完全揭露该含水层,由于该含水层水量相对丰富,对煤层开采将会造成大的影响,因此,在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施,减少其对回采期间的影响,以保证煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少,开采过程中影响也相对减少。 (二)煤层底板水水害 底板水主要为K2太灰水和O2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板最低标高为+520m,要回采的2号煤层底板最低标高为+475m,而K2太灰含水层水位标高为480m,O2奥灰含水层水位标高为520m左右,因此,1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压,再加上中间有小隔水层的存在,对开采也基本不受影响。O2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象,所以,采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时,必须采取一定的带压开采措施,预防或减少水害事故的发生。 团柏井田生产和废弃小煤窑较多,据不完全统计有110多个,由于小煤窑边界不清,在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水,因此,小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。 总的来看,上组煤开采水文地质条件比较简单,开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于K2含水层和O2含水层之间,为带压开采,且煤层底板有效隔水层厚度很薄,矿井水文地质条件复杂,因此,下组煤开采防治水工作严峻,开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施,以防发生重大水害事故。 三、团柏煤矿开采水害防治措施 在总结以往煤矿突水淹井事故经验的基础上,团柏煤矿的水害防治采取以防为主,供、疏、堵相结合的合理方针,重点做好下组煤开采防治水工作。 (一)完善矿井水文地质观测系统 团柏矿区防治水害必须从加强水文地质工作,查清矿区水文地质条件入手,建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下:通过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化,可以间接推断各含水层的自然补给条件;提前探测富水区域,做好水文地质预测预报;运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置精确定位;红外测温法直观了解井下岩层含水状况;超前钻探预测地层水文地质条件;用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看,越向东开采水文地质条件越复杂:奥灰强富水;必须疏干的K2灰岩条件也复杂,水位与奥灰相同,存在奥灰补给通道,水量大(11-0单孔涌水量105m3/h)。因此在中、东部开采下组煤之前,应先进行专门水文地质勘探,勘探主要解决的问题:奥灰富水性;K2疏干水量和受补通道;底板保护性能;安全评价;安全开采技术方法与布局。 (二)发展“突水”预测预报技术 实现突水预测预报的可视化和适时化,推进矿井防治水信息系统集成。团柏煤矿的防治水工作的重点放在下组煤开采上,采用综合物探、化探和钻探等到手段,查明陷落柱、断层和裂隙密集等地质“异常体”,以及封闭不良钻孔。并采用留设防水煤柱或底板加固等到手段对地质异常体进行改造,做到采煤工作面底板不出水或不出大水,以节约排水费用,保护水资源和生态环境。据涌水量预测结果,适当加大矿井和采煤工作面的排水能力,以防不测。首先要做好探水工作。探水又有两种方法,一是钻探。按规范要求探水,有疑必探,先探后采,11号煤落差1m以上的断层都在探水的考虑范围。掌握10号煤采掘资料,凡10号煤揭露的陷落柱、大于3m(含3m)的断层、特别破碎带、底板涌水点必探。11号煤采掘中发生底板涌水的必探。二是物探。考虑到实际效果,采用井下瞬变电磁法,坑透法配合。物探主要用于11号煤开采,在首采的2~3个工作面中必用。其次,要采取必要的隔离措施。实施采区隔离和上山与下山隔离及泵房隔离,这就要设置防水煤柱和防水闸门。再次是加固措施。对已知陷落柱和断层,利用探水孔对薄弱处进行注浆加固,需要时补充注浆钻孔。对底板重破碎带,底板涌水处和物探验证了的异常区进行注浆加固,重点是11号煤。小流量钻孔的注浆可用能调节流量的高压计量泵。最后是留设煤柱。导水陷落柱(经探水)留煤柱。断层煤柱留设(是否留和柱宽)按《矿井水文地质规程》公式计算。原则上10号煤10m以上,11号煤5m以上断层的下降盘要留煤柱,此落差以下断层是否留煤柱看具体情况,包括探水与注浆的结果。另外疏放11号煤底含水也是重要的。为创造采煤的干燥条件,并利于发现奥灰涌水的征兆,对11号煤的充水含水层:底灰及贴身石英砂岩含水夹层(统称11号煤底含)进行疏放。疏放可利用现有水平巷和上山巷打放水钻孔,孔间距可作50m考虑,根据降压效果(测压)调整钻孔密度。 (三)完善开采艺术 在采掘过程中为防止底板出现灾害性突水,应坚持先探后掘、先探后采和先注浆后掘进,先注浆后回采的技术原则。为了节约工程量和保证安全,在采取钻探、物探、化探等综合手段时,应坚持物化探先行,钻探验证的技术方法,以杜绝采掘巷道误揭导水陷落柱和导水断层。 (四)建立强大的抗灾排水能力 这是团柏煤矿防水害的最基本的措施。预计西部常规最大突水量为1800m3/h,因此除有矿井正常涌水量的排水能力外,抗突水的非常排水能力应达到3000m3/h以上。采用直排式(一级排水),还应有配套的水仓容量和供电系统与管路系统。 四、结语 1.团柏煤矿的水害要分类治理,重点治理下组煤水害。 2.团柏煤矿开采一定要实施科技治水战略,做到安全发展。 煤矿技术论文:浅谈信息技术在煤矿企业人力资源管理中的应用 论文关键词:人力资源;信息技术;煤矿企业 ;企业人力资源管理 论文摘要:文章针对作者所在企业现状,提出人力资源管理要与信息技术相结合,建立现代人力资源信息化管理系统,阐述了信息技术对人力资源管理的影响和目的,该矿在企业今后人力资源信息化管理中要不断完善,提升管理效率,提高企业竞争力。 一、企业基本情况 龙东煤矿隶属于中煤集团大屯煤电公司,1981年4月开始动工兴建,1987年11月20日建成投产,是一座设计能力年产90万吨的中型矿井,可采地质储量5600万吨,服务年限51.7年。龙东煤矿位于江苏省沛县境内。投产二十年来,取得了很好的经济效益和社会效益,投产第二年即实现质量标准化特级矿井,第三年就实现生产目标,并建成煤炭工业二级企业,先后获得现代化矿井、现场管理最佳企业、高产高效矿井、五一劳动奖状等荣誉称号。 二、企业传统人事管理向人力资源管理的转变 传统的劳动人事管理以“工作”为核心抑制了人的能动性,不利于工作质量的改进和工作效率的提高,它往往注重事务性操作,不利于开发人员潜在能力。人力资源管理,就是必须充分认识到人力资源具有能动性和可激励性。人才是一种资源,它不仅本身具有价值,而且能够创造使用价值。人力资源开发及管理就是要以“人”为中心,寻求“人”与“工作”相互适应的契合点,将“人”的发展有机地联系起来。管理领域这种人性回归思想,是现代化人事管理最突出的标志之一。那么,如何将传统的劳动人事管理转到人力资源开发上来呢? 一要切实做好人力资源规划;二要进行深入、细致的工作系统研究;三要做好人员系统研究。 三、信息技术与现代人力资源管理 (一)企业人力资源管理 人力资源管理的概念在中国的发展,是因外资企业的大量涌入而开始的。应该说,由于企业管理者观念上的差异,加上国内人力资源管理学科的不健全,导致经过专业培训的人力资源管理人员的大量匮乏,与发达国家相比还有很大差距。而企业间的竞争尤其是直接的人才竞争,必然导致人力资源地位的提升。中国目前已经成为人才争夺的核心地带,企业对于人力资源的重视程度也快速提高,资金投入比例加大,但却往往缺少切实可行的操作办法。帮助企业在人力资源管理与开发水平上实现跨越式提升,使得人力资源服务领域成为了一个非常有潜力的市场。而信息技术在人力资源管理中的应用,将有助于企业定义与优化人力资源管理的业务流程,提高工作效率,改善服务质量,并提供基于信息的决策支持。 (二)信息技术在人力资源管理中的应用 我们可以把企业人力资源管理分为四个层次:人力资源战略(战略性工作)、规章制度与业务流程(基础性工作)、基于标准化业务流程的操作(例行性工作)以及战略人力资源管理(开拓性工作)。 1.战略性工作要求人力资源管理者能站在企业发展战略的高度,主动分析、诊断人力资源现状,为企业决策者准确、及时地提供各种有价值的信息,支持企业战略目标的形成,并为目标的实现制定具体的人力资源行动计划。人力资源战略是企业人力资源部门一切工作的指导方针。 2.基础性工作主要指要建立起企业人力资源运作的基础设施平台,这个平台首先要包括一套完善的人力资源管理规章制度,这是人力资源部门一切管理活动的企业内部法律依据。但如果没有标准化的操作流程做支撑,管理的规章制度在具体操作上或多或少会存在因人而异的混乱现象。对人力资源管理者而言,如果解决不了操作层面的问题,人力资源管理就会陷于纸上谈兵。因此,建立一套有效的人力资源操作流程,是人力资源管理迈向实务的重要保障。 3.例行性工作是在规章制度与标准操作流程这一基础设施平台之上进行操作的,主要包括人力资源计划、员工招聘、档案、合同、考勤、考核、培训、薪资、福利、离职等管理内容。应该说,例行性工作的一个特点,就是其中的大部分工作都是基于经验的重复劳动,琐碎烦杂,缺乏创造性,占用了HR管理人员大量的时间,但又是人力资源管理中不可回避的基本事务。由于这部分工作几乎无法从本质上对企业的核心价值产生影响,将它们外包给社会上的专业服务公司或顾问人员已经逐渐成为一种趋势。 综上所述,信息技术在人力资源管理中的应用,可以:(1)提高工作效率;(2)优化业务流程;(3)改善服务质量;(4)提供基于信息的决策支持。一套好的HRMS解决方案应是对人力资源管理的所有领域提供最佳支持的系统,为人力资源管理提供高效的决策支持。作为HRMS系统功能扩展而提供的经理自助服务与员工自助服务功能,将使得企业所有人员都可以从人力资源管理系统中受益。 (三)企业人力资源信息化管理模式的发展 建立合理的人力资源信息化管理模式,有效地利用龙东煤矿现有的人力资源,这不仅有利于迅速提高龙东煤矿的人力资源管理水平,而且对整个大屯人力资源的发展也将产生深远影响。要使龙东煤矿搞好人力资源信息化管理,在上述建设基础上还应注重以下几点: 1.真正树立“以人为本”的思想,强化以尊重人的价值、需求和尊严为核心的人本管理。联想集团的管理理念是:“办公司就是办人”。企业在经营发展过程中,要把对人能力的培养和积极性的发挥放在头等重要的位置,关心人、尊重人、满足人的合理需求,以调动人的积极性。只有企业真正树立了“以人为本”的管理思想,才能正确地搞好企业人力资源管理,将人力资源变为人力资本,为企业创造更大的效益。 2.建立有效的激励机制,提高工作生活质量,留住人才。如何利用人的现实能力并充分开发人的潜在能力呢?马斯洛的需求理论认为,人有五种基本需求:生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现的需求。需求本身就是激发动机的原始驱动力,一个人如果没有了需求,也就没有了动力和活力。反之,一个人只要有需求,就表示存在激励因素。管理人员如能充分了解职员的需求,便不愁找不到激励员工的途径。由于每一层次的需求包含众多的需求内容,具有相当丰富的激励作用,因而,可供管理人员设置目标、激发动机、引导行为。而且低层次的需求满足后,又有上一层次需求的继续激励,因而人的行为始终充满着内容丰富多彩、形式千变万化的激励方式。这就要求管理人员将满足员工需求所设置的目标与组织的目标密切结合起来,不仅要掌握充满活力的需要理论,还要特别注意到激励员工的管理策略。大屯煤电公司龙东煤矿作为国有大型煤矿,应很好地研究本企业的人力资源信息化管理模式,从战略的角度出发,系统地把企业的人力资源信息化管理同企业的战略目标联系起来,使企业人力资源信息化管理走向规范化、科学化、制度化的轨道上来,不断提高企业的市场竞争力。 煤矿技术论文:浅谈信息技术在煤矿企业人力资源管理中的应用 论文关键词:人力资源;信息技术;煤矿企业 ;企业人力资源管理 论文摘要:文章针对作者所在企业现状,提出人力资源管理要与信息技术相结合,建立现代人力资源信息化管理系统,阐述了信息技术对人力资源管理的影响和目的,该矿在企业今后人力资源信息化管理中要不断完善,提升管理效率,提高企业竞争力。 一、企业基本情况 龙东煤矿隶属于中煤集团大屯煤电公司,1981年4月开始动工兴建,1987年11月20日建成投产,是一座设计能力年产90万吨的中型矿井,可采地质储量5600万吨,服务年限51.7年。龙东煤矿位于江苏省沛县境内。投产二十年来,取得了很好的经济效益和社会效益,投产第二年即实现质量标准化特级矿井,第三年就实现生产目标,并建成煤炭工业二级企业,先后获得现代化矿井、现场管理最佳企业、高产高效矿井、五一劳动奖状等荣誉称号。 二、企业传统人事管理向人力资源管理的转变 传统的劳动人事管理以“工作”为核心抑制了人的能动性,不利于工作质量的改进和工作效率的提高,它往往注重事务性操作,不利于开发人员潜在能力。人力资源管理,就是必须充分认识到人力资源具有能动性和可激励性。人才是一种资源,它不仅本身具有价值,而且能够创造使用价值。人力资源开发及管理就是要以“人”为中心,寻求“人”与“工作”相互适应的契合点,将“人”的发展有机地联系起来。管理领域这种人性回归思想,是现代化人事管理最突出的标志之一。那么,如何将传统的劳动人事管理转到人力资源开发上来呢? 一要切实做好人力资源规划;二要进行深入、细致的工作系统研究;三要做好人员系统研究。 三、信息技术与现代人力资源管理 (一)企业人力资源管理 人力资源管理的概念在中国的发展,是因外资企业的大量涌入而开始的。应该说,由于企业管理者观念上的差异,加上国内人力资源管理学科的不健全,导致经过专业培训的人力资源管理人员的大量匮乏,与发达国家相比还有很大差距。而企业间的竞争尤其是直接的人才竞争,必然导致人力资源地位的提升。中国目前已经成为人才争夺的核心地带,企业对于人力资源的重视程度也快速提高,资金投入比例加大,但却往往缺少切实可行的操作办法。帮助企业在人力资源管理与开发水平上实现跨越式提升,使得人力资源服务领域成为了一个非常有潜力的市场。而信息技术在人力资源管理中的应用,将有助于企业定义与优化人力资源管理的业务流程,提高工作效率,改善服务质量,并提供基于信息的决策支持。 (二)信息技术在人力资源管理中的应用 我们可以把企业人力资源管理分为四个层次:人力资源战略(战略性工作)、规章制度与业务流程(基础性工作)、基于标准化业务流程的操作(例行性工作)以及战略人力资源管理(开拓性工作)。 1.战略性工作要求人力资源管理者能站在企业发展战略的高度,主动分析、诊断人力资源现状,为企业决策者准确、及时地提供各种有价值的信息,支持企业战略目标的形成,并为目标的实现制定具体的人力资源行动计划。人力资源战略是企业人力资源部门一切工作的指导方针。 2.基础性工作主要指要建立起企业人力资源运作的基础设施平台,这个平台首先要包括一套完善的人力资源管理规章制度,这是人力资源部门一切管理活动的企业内部法律依据。但如果没有标准化的操作流程做支撑,管理的规章制度在具体操作上或多或少会存在因人而异的混乱现象。对人力资源管理者而言,如果解决不了操作层面的问题,人力资源管理就会陷于纸上谈兵。因此,建立一套有效的人力资源操作流程,是人力资源管理迈向实务的重要保障。 3.例行性工作是在规章制度与标准操作流程这一基础设施平台之上进行操作的,主要包括人力资源计划、员工招聘、档案、合同、考勤、考核、培训、薪资、福利、离职等管理内容。应该说,例行性工作的一个特点,就是其中的大部分工作都是基于经验的重复劳动,琐碎烦杂,缺乏创造性,占用了HR管理人员大量的时间,但又是人力资源管理中不可回避的基本事务。由于这部分工作几乎无法从本质上对企业的核心价值产生影响,将它们外包给社会上的专业服务公司或顾问人员已经逐渐成为一种趋势。 综上所述,信息技术在人力资源管理中的应用,可以:(1)提高工作效率;(2)优化业务流程;(3)改善服务质量;(4)提供基于信息的决策支持。一套好的HRMS解决方案应是对人力资源管理的所有领域提供最佳支持的系统,为人力资源管理提供高效的决策支持。作为HRMS系统功能扩展而提供的经理自助服务与员工自助服务功能,将使得企业所有人员都可以从人力资源管理系统中受益。 (三)企业人力资源信息化管理模式的发展 建立合理的人力资源信息化管理模式,有效地利用龙东煤矿现有的人力资源,这不仅有利于迅速提高龙东煤矿的人力资源管理水平,而且对整个大屯人力资源的发展也将产生深远影响。要使龙东煤矿搞好人力资源信息化管理,在上述建设基础上还应注重以下几点: 1.真正树立“以人为本”的思想,强化以尊重人的价值、需求和尊严为核心的人本管理。联想集团的管理理念是:“办公司就是办人”。企业在经营发展过程中,要把对人能力的培养和积极性的发挥放在头等重要的位置,关心人、尊重人、满足人的合理需求,以调动人的积极性。只有企业真正树立了“以人为本”的管理思想,才能正确地搞好企业人力资源管理,将人力资源变为人力资本,为企业创造更大的效益。 2.建立有效的激励机制,提高工作生活质量,留住人才。如何利用人的现实能力并充分开发人的潜在能力呢?马斯洛的需求理论认为,人有五种基本需求:生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现的需求。需求本身就是激发动机的原始驱动力,一个人如果没有了需求,也就没有了动力和活力。反之,一个人只要有需求,就表示存在激励因素。管理人员如能充分了解职员的需求,便不愁找不到激励员工的途径。由于每一层次的需求包含众多的需求内容,具有相当丰富的激励作用,因而,可供管理人员设置目标、激发动机、引导行为。而且低层次的需求满足后,又有上一层次需求的继续激励,因而人的行为始终充满着内容丰富多彩、形式千变万化的激励方式。这就要求管理人员将满足员工需求所设置的目标与组织的目标密切结合起来,不仅要掌握充满活力的需要理论,还要特别注意到激励员工的管理策略。大屯煤电公司龙东煤矿作为国有大型煤矿,应很好地研究本企业的人力资源信息化管理模式,从战略的角度出发,系统地把企业的人力资源信息化管理同企业的战略目标联系起来,使企业人力资源信息化管理走向规范化、科学化、制度化的轨道上来,不断提高企业的市场竞争力。 煤矿技术论文:关于加强煤矿职工安全技术培训工作的思考 煤矿企业安全状况的好坏,不仅取决于企业技术装备水平和科学管理水平,同时还取决于职工队伍整体素质的高低。应当加强煤矿职工的安全技术培训,提高职工的整体素质,从根本上筑牢煤矿安全生产基础。 1 加强职工安全技术培训工作的重要意义 1.1 煤矿生产的特殊性决定着必须对职工进行安全技术培训 煤矿井下生产是在特殊的环境条件下进行的一项艰苦复杂的劳动,而且受顶板、水、火、瓦斯、煤尘等自然灾害的威胁。安全技术培训是提高煤矿职工安全技术素质的一个重要途径,通过严格的培训,强化职工的安全意识;提高安全生产技能,才能为煤矿的安全生产打下坚实基础。 1.2 坚持“以人为本” 维护职工的合法权益 有关法律法规如《煤炭法》、《劳动法》、《安全生产法》等也都明确规定:生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训,未经安全生产教育和培训的从业人员,不得上岗作业。明确规定了煤矿安全培训是一种强制性的培训。充分体现了党和国家对安全工作的重视。具备安全生产技能,最基本、最有效、最直接的手段就是加强对职工的安全技术培训。 1.3 煤矿井下职工的文化状况要求必须进行安全技术培训 目前,我国从事煤矿生产的井下职工文化程度偏低,有相当一部分职工不知道(或不重视)如何在保证安全的前提下去生产,从而导致了“三违”现象屡屡发生。通过安全技术培训,增强职工的安全意识,使其掌握矿井生产的基本知识及事故发生的原因规律,增强抵御自然灾害和预防事故的能力,杜绝“三违”以及事故的发生。 1.4 煤矿的安全生产现状决定着必须加强安全技术培训 近年来,党和政府相继采取了一系列重大举措确保煤矿安全生产,如改革完善煤矿安全监管体制、健全煤矿安全生产法制、深化煤矿安全整治、加大政策扶持力度、加强煤矿安全生产的监督检查、隐患排查、事故查处和安全技术培训工作,使煤矿安全状况总体上趋于好转。但从安全生产的总体形势看,安全形势仍不容乐观,事故多、伤亡大、隐患多的状况没有根本好转,据有关资料显示,2004年全国煤矿企业,百万吨死亡率为3.07,是南非的30倍,美国的100倍。只有搞好安全技术培训工作,强化煤矿各级各类管理人员及井下职工的安全意识,使其牢固树立安全第一的思想,才会使煤矿安全形势从根本上得到好转。 2 加强安全技术培训工作注意的几个问题 2.1 领导重视 加强对安全技术培训工作 各级领导要充分认识到提高煤矿职工队伍安全素质的重要性和长效性,时刻保持清醒的头脑,把发展煤炭生产的目光移到依靠科学管理和提高煤矿职工队伍的安全技术素质上来,顾大局,识大体,克服短期行为,象抓安全那样抓教育,象抓生产那样抓培训,研究制定适合本单位实际的有关政策,规范职工培训,从人才、资金、物质上给予足够的支持,通过加强职工安全技术培训为企业的发展壮大积攒后劲,为构建煤矿安全生产的长效机制提供保障。 2.2 健全制度 确保安全技术培训工作到位 要想使安全技术培训工作取得预期的效果,就要建立一套合适的安全技术培训管理制度,如通过“教考分离”制度,来充分调动“教”与“学”的积极性;通过“安全技术培训责任制及追究制度”把培训任务完成的情况与各级领导的责、权、利挂钩,使培训通过责任制的形式,渗透在各级领导的目标管理中,使培训不再只是培训部门的事,而是每一部门,每一级领导,每一位管理人员的事。利用健全完善的管理制度,保证安全技术培训工作做好、做实。 2.3 加强师资队伍建设 保证培训质量 提高培训质量,教师是决定因素。因此,企业领导要精心挑选优秀的、有实践经验的、并有授课能力的人员,充实到安全技术培训的教师队伍中去,并从各方面关心、爱护他们,提高他们的社会地位和经济地位,调动他们从事安全技术培训工作的积极性。同时,教师应不断地深入现场,了解现场实际情况及矿井开采技术的发展变化,把收集到到的第一手资料写进教案中去,并不断探索培训教学的新路子,以满足培训的要求,使职工安全技术培训真正做到立足企业、贴近企业、服务企业。 2.4 强化培训手段 适应现代化教学 在科学技术高速发展的今天,单纯采用传统教学方法已不能满足安全技术培训的需要。要充分利用课堂教学、模拟教学、实物教学、电化教学、实践教学等相结合的多种教学方法,通过电化教学使学员看到生产工艺流程和事故酝酿发生、发展的演变过程及规律;通过模拟教学和实物教学,增强教学的形象性和直观性,使学员便于理解和消化课堂知识;通过实践教学让学员进行实际操作,使学到的理论知识得到验证,并牢牢掌握。通过灵活的教学方式,激发学员的学习兴趣,发挥学员的主观能动性和参与欲望,为提高培训质量奠定良好的基础。 2.5 加强调查 确保培训贴近企业及培训工作的持续改进 安全技术培训的最终目的,是要坚持实际、实用、实效的原则,看教师讲到的知识是不是学员需要的,要求学员应掌握的知识掌握程度如何?这个信息就需要加强职工培训调查,一是调查培训需求,明确需要培训的内容、人员等情况。 二是调查培训质量情况,广泛听取基层单位对安全技术培训的意见和建议。调查可以通过向送培单位发放调查表或采用座谈的形式征求送培单位或受培人员对培训工作的意见,通过调查增强培训的针对性、实用性,使培训做到有的放矢;通过调查吸收采纳基层单位的合理化建议,来不断改进培训的教学工作和管理工作;从而确保工作的持续改进。 3 结束语 许多煤矿企业的成功经验证明,加强职工培训,是搞好煤矿安全生产的重要途径,只有通过严格而系统的安全技术培训,弥补职工队伍文化素质偏低的缺陷,使职工树立良好的安全理念,具备必要的安全生产知识和技能,才能夯实煤矿安全生产基础,筑牢煤矿安全生产保障线。 煤矿技术论文:论信息化技术在露天煤矿的应用 论文 关键词:信息系统规划 信息系统集成 论文摘要:介绍煤炭 企业 信息化的 发展 背景,列出整个信息系统的主要部分;探讨煤矿企业信息化如何开展信息化实施的重点、企业信息化集成工作如何规划,如何开展。 1前言 近几年来,围绕煤矿如何实现信息化提出过一些新的想法,其中数字化矿山最为常见。但在如何现数字化矿山这个问题上,很多厂家或集成商提出过自己的一套理论与实施方法,虽然出发点不同,也各有利弊,但总的观念是一样的:尽量与生产过程结合,与设备管理相结合。在这种背景下,锡林浩特矿业公司的信息化规划确定了方向。 2锡林浩特矿业公司的信息化规划 锡林浩特矿业公司的信息化规则从项目筹备初期就着手进行,在进行信息规划的过程中,得到了公司领导的高度支持,专门成立了信息化工作领导小组,也得到了公司各部门的充分配合,提供了各种各样的思路与想法。信息系统是一整套管理方法的数字化体现,因此,必须充分做好规划,充分考虑到系统的扩展性与兼容性,这样才能满足将来公司发展的需求。矿业公司的信息化规划涵盖生产、经营、管理的所有主要环节,并确定了整体规划、分步实施的基本思路,利用3年左右的时间进行数字化矿山的建设,在2010年初步形成数字化矿山基本模型。 在进行信息化规划的过程中,我们始终把握住几个基本原则: (1)以业务需求为驱动,以信息技术为手段; (2)与生产过程与管理过程紧密相关; (3)注重集成性,避免出现信息孤岛。 3实施重点 信息化应该如何进行,不但是露天煤矿面临的一个重大课题,也是我国信息化进程中面临的一个普遍问题。特别是在生产型企业中,脱离生产的信息化往往被看作是锦上添花,没有进入到公司的核心业务中去。新成立的 工业 与信息化部,可以看作是国家认为信息产业部的社会普遍服务和市场化转型已经基本完成。下一步的信息化推广方向将更多地向生产领域融合。而信息系统的实施因为可能涉及到公司管理的变革,更需要将实施的重点放在信息技术之外的管理环节上。 (1)流程再造、规范管理。信息化实施的首要工作是规范管理过程与工作标准。因此,系统实施的第一步是对业务模式与流程进行梳理,对不尽合理的流程与模式进行再造,只有建立起了真正适用、精简合理的业务流程,才有可能使管理制度与工作标准落到实处,而只有公司的管理落到实处了,信息化的实施才能成功。 在锡林浩特矿业公司信息化的实施过程中,重新梳理整理了物资管理业务流程30多余条,设备管理流程20余条,并对公司日常管理的其它业务流程重新整理,形成 电子 流程,公司的收文、发文、签报、任务通知、工作联络等均实现了网上办公,简化流程的过程中提高了工作效率。 (2)高度集成、资源共享。系统实施要避免出现信息孤岛,各个业务系统之间必须留有相应的接口,以实现业务数据在各个信息系统的共享。在矿业公司的信息化集成过程中,实现了财务与物资管理系统的集成,物资管理系统中的入库、出库、付款申请可以及时同步到财务系统中,自动形成库存及成本;而财务管理系统中的实际付款信息也可以自动回传到物资管理系统中的合同模块,实现对合同付款的有效管理。基建管理系统中的概预算管理数据也实现了财务系统的集成,实现了基建期概预算管理、合同管理、投资完成的同时,具备了快速竣工结算功能。而卡车调度系统与设备管理系统的集成,则可以把调度系统的故障自动传到设备管理系统形成故障工单,为设备的精细化管理提供了有效的手段。 矿业公司的信息化集成,不但表现为集中存储、数据共享这样的层面上,还表现为更深层次的应用。系统集成采用了先进的ldap认证,并采用oracleoid技术实现了单点登陆,只需要通过登陆门户系统之后,就可以轻松的访问其它的业务系统。在实现单点登陆的基础上,系统还实现了待办事项的集成,通过门户系统与其它业务系统的集成,将各应用系t统待处理业务集成到门户系统中进行处理,通过及时地对待处理业务进行提醒,减少了流程流转的时间,并减少管理人员的工作量。 (3)创新管理、决策支持。信息化的过程就是流程再造的过程,就是管理变革的过程。在矿业公司的实施过程中,针对煤炭生产管理的实际情况,在多个环节提出了创新性的解决方案。财务系统中的日利润模型采用了实际成本加计提的方式;gps卡车调度系统创造了新的自动卸载模型;设备管理中引入了工单的先进管理模式,并实现了与gps卡车调度系统的接口,使设备故障有了记录可供追溯,管理人员可对频发故障进行统计与分析,为设备管理提供了决策依据。 在整个信息化集成体系中,oracle的biee工具成为重要的报表分析平台,它的跨异质异地数据库的强大功能,良好的数据展现方式,成为我公司数据展现和决策支持的重要平台。通过合理的建模与展现,与公司管理相关的生产数据、经营数据、设备数据、物资数据等均实现了无缝的集成(见图1),公司管理决策层只需要登陆到biee系统中,就可以及时了解到企业管理各方面的数据,而这些数据都是自动从业务系统提取出来,不需要人工干扰的准确的管理数据,极大的提高了决策分析的效率与速度。 4主要实施内容 矿业公司信息化内容包括了 企业 管理的大部分内容,分批次先后建设了oa办公系统、无线集群系统、ccs基建管理系统、 工业 电视监控系统、surpac生产计划管理系统、清华紫光档案管理系统、网上招投标系统、四位一体人力资源管理系统、eam资产管理系统、fmis财务管理系统、gps卡车调度系统等。oa办公系统实现了便笺、收发文、工作流转、工作安排等协同办公功能;无线集群系统是生产调度的通讯工具,是生产指挥、统一协调的重要系统;ccs系统实现了基建期与投资有关的财务管理、进度管理;工业电视监控系统是安全生产与安防保卫工作的有力助手,分布于公司各处的监控对于减少现场管理人员、事前发现和事后追溯有重要意义;surpac实现了计划、地质、建模等与生产管理密切相关的管理功能;清华紫光档案管理实现了档案台帐、档案分组、 电子 档案、档案借阅管理等功能;网上招投标系统使主要的采购工作通过网上来进行,降低了物资成本、提高了采购透明度;四位一体人力资源管理实现了人事管理、工资管理等;eam资产管理系统实现了包括物资计划、汇总利库、物资采购、合同和物资出入库管理,设备管理模块实现了设备台帐、频发故障、油脂化验、单机成本核算等;fmis财务管理实现了总帐、应收、应付、固定资产等相关功能;gps卡车调度系统是生产调度指挥的重要信息系统,实现了自动调度,自动统计产量、运距、提升高度、设备实动率、可用率等生产指标。 5结论 信息化实施的关键点是集成,没有集成化,信息系统就会各自为战,很容易形成电子记账和信息孤 岛的局面。信息系统实施有2个目的,一个是提高管理水平,达到这一目的后,就可以达到第二个目的,也是最终目的:提高生产效率,降低企业成本,增加企业利润。 煤矿技术论文:对我国煤矿绿色开采技术的认识与分析 摘要:随着煤矿开采规模越来越大,相应地带来了许多环境问题。本文就绿色开采技术的内涵以及我国煤矿开采对环境破坏的现状做出分析,并提出必要的对策和建议。 关键词:绿色开采 内涵 途径 0 引言 我国是一个富煤、贫油、少气的国家,煤炭在一次能源中占70%左右。在我国一次能源结构中,煤炭将长期是我国的主要能源。随着煤矿开采规模越来越大,相应地也带来了许多生态问题,如造成大量农田以及建筑物被破坏,矸石堆积成山,河川径流量减少,以及地下水供水水源严重干枯,土地沙漠化,由于开采而使矿物内的有害物质流入地下水中等。如何使煤矿的开采得到可持续的发展,这就需要采取合理的开采技术及有效的防治措施,走矿产资源开发利用与生态环境协调发展的绿色矿业之路,率先实现“低开采、高利用、低废弃”集约化经营的行业可持续发展目标,建设绿色煤炭工业体系。本文就绿色开采技术的内涵以及我国煤矿开采对环境破坏的现状做出分析,并提出必要的对策和建议。 1 煤炭绿色开采的概念和内涵 煤矿绿色开采,基本出发点是从开采的角度防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响,目标是取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。 绿色开采的内涵是减少采煤对环境的破坏,形成一种使资源与环境相互协调的开采技术。主要表现在:改革开采技术减轻对水土的破坏和地表的扰动;减少废弃物排放;矿山废弃物的资源化利用,实现循环经济。其中,岩层控制理论是基础,改革开采技术是根本。 2 煤矿开采对环境的破坏 2.1 煤矿开采对水资源的破坏和污染 我国是世界上人均占有水资源量较低的国家,且水资源分布极不平衡,从含煤地区分布看,富煤地区往往也是贫水地区。全国91个国有重点煤矿中有75%的煤矿缺水,其中44%的煤矿严重缺水。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流,大量排出地下水,造成区域含水层水位下降,形成大规模地下水降落漏斗,直接影响到区域水文地质条件。开采产生的地表变形往往影响到地表水体,从而使部分沟泉水量减少甚至干涸,严重影响了当地居民正常的生产生活。例如神华公司的补连塔煤矿,矿井排水引起了地下水位大面积下降,造成补连河干涸;大柳塔煤矿采空区塌陷和矿井排水造成了大面积沙柳等草木枯死,土壤沙化。另一方面开采造成地表及地下水污染。矿井水中普遍含有煤粉、岩粉悬浮物及可溶性的无机盐类,开采煤炭过程中,由于排水处理费用高,所以,大部分污染水未经处理就排掉,对地面水、地下水以及周边的水系造成了污染,破坏了地下水资源,矿区生产造成的水污染已成为影响人民生活和当地经济可持续发展的重要因素。 2.2 煤矿开采对土地资源的破坏 矿山开采包括露天和地下开采两种方式:露天开采以剥离挖损土地为主,明显地影响土地耕作和植被生长,改变地貌并引发景观生态的变化;煤炭地下开采需要开掘大量的岩石巷道,煤炭开采过程中形成的巷道和采空区,引起顶板和围岩的垮落和下沉,势必波及地表,引起地表塌陷,村庄被毁坏。采煤塌陷还会引起丘陵、山地等发生山体滑落或泥石流,并危及地面水体、建筑物及铁路与公路的安全。另外矿山开采伴随产生大量矸石,这些矸石山占用了大量的土地资源,并形成粉尘、烟尘、污水等污染源,而且矸石中的硫化物及其他有害物质遇雨水后将产生酸性水,严重污染矿区土地资源。 2.3 煤炭开采污染大气环境 煤矿开采过程中的大气污染源主要来自矿井排出的煤层瓦斯和煤矿矸石山的自燃。煤矸石升井以后,煤矸石发热自燃产生大量so2、co2、co等有毒气体,严重污染大气环境,也损害了周围居民的身体健康。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体,ch4产生的温室效应是co2的21倍。 3 实现绿色开采的途径 3.1 保水开采 所谓保水开采就是采用合理的采煤工艺方法和地面注浆等措施,在煤炭开采过程中使地表和地下水资源不受破坏,实现矿井水资源的保护和综合利用。煤层开采后,随着上覆岩层中关键层的断裂,在该区域内地下水将形成下降漏斗。例如山西大同矿区,顶板较多为厚坚硬岩层,煤层开采后,顶板裂缝从井下采空区贯穿地表,顶板上部含水层的水通过岩层裂缝漏失,造成区域地下水干枯。地下水位能否恢复,取决于工作面推进后上覆岩层中有无软弱岩层经重新压实,导致裂隙闭合而形成隔水带。我国西北干旱缺水矿区应重视保水开采技术的研究,将保水开采作为矿区绿色开采的重点。西安科技大学相关学者正在开展隔水层稳定性研究,即通过合理控制岩层运动,实现隔水层“o”形集中裂缝带的“裂隙弥散”,防止或减弱导水裂隙带的形成。现阶段保水开采技术发展还有一定的局限性,相信在弄清上覆岩层运移规律之后,该项技术一定会较大的进步。 3.2 减沉开采 减沉开采技术主要包括条带开采与充填开采。条带开采技术存在的主要问题是采出率低、浪费大量煤炭资源;而传统的全部充填开采技术存在的主要问题是充填成本相对煤炭价格偏高、充填材料来源受限、充填量大、充填工艺不能适应煤矿高效开采要求。为了降低充填成本,基于“关键层理论”,相关学者提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路,并推广应用。近年来,我国在兖州、抚顺、大屯等矿区应用采空区上方离层裂隙注浆充填法也起到了减缓下沉速度和下沉量的作用,但开发廉价、性能优良的充填材料和提高对岩层移动控制规律的认识势在必行。 3.3 煤与瓦斯共采 瓦斯是一种新能源,既可以用来发电,也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在开采高瓦斯煤层的同时,利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径。减少巷道内的瓦斯含量,有效预防事故发生,让高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层,实现安全生产。 3.4 煤矸石的综合利用 煤矿企业减少矸石排放的主要措施是将巷道布置在煤层内,也可以根据煤矸石的特点,进行综合利用。煤矸石分二类:一类是随着矿井建设、开拓掘进而产生的矸石,俗称“岩矸”,可以将井下岩巷掘进矸石不提升出井,将矸石充填到采空区,或进行巷旁与废弃巷道充填及矸石充填置换井下煤柱等。另一类是煤炭洗煤加工而产生的附产品,如洗选黑矸、筛上物、煤泥等,此类矸石可用于发电、供热,燃烧物还可用于制造砖、水泥、混凝土、砌砖、陶粒等。 3.5 煤炭地下气化技术 煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术,我国于1958~1960年曾在16个矿区进行试验。煤炭地下气化的特点是把埋藏在地下的煤炭直接变为煤气,通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户,使现有的地下作业改为采气作业,是开采煤炭的一种新工艺。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段,有很多问题需要去研究和探索。 4 结束语 随着社会经济的发展,在可持续发展的总战略目标下,实现“绿色矿业”是社会、经济、环境共同的需要,是坚持以科学发展观统领经济发展全局,努力建设资源节约型、环境友好型社会,建设创新型国家的必然要求。要实现绿色开采,需要相关学者综合研究和解决政策、技术等诸多难题,花大力气开展相关技术和政策的研究和创新,另外国家还应在政策与税收等方面对绿色开采加以支持。 煤矿技术论文:浅谈煤矿提升系统的技术改造研究 [摘要]随着我国市场对能源资源的需求越来越多,煤炭工业发展迅速,煤炭的高效开发显得尤为重要。煤矿的开发技术是一项复杂的工程,我国的煤矿提升系统经过长期的发展改进,仍然存在着或多或少的问题,影响了煤炭的安全、顺利开发,这一问题急需改善,对煤矿提升系统进行技术改造是解决问题的关键。本文通过对煤矿提升系统的概况进行介绍,并对煤矿提升系统中的提升机和立井、斜井进行改造所采用的技术方法进行研究,从而保证各个设备零件以及整体提升系统的安全可靠性和顺利操作,为煤矿提升系统的技术改造和煤炭开发的高质高量、安全可靠的进行起着指导性的作用,保证煤炭行业的快速发展,进而促进我国经济的稳步前进。 [关键词]煤矿 提升系统 技术改造 立井 斜井 提升机 引言 煤矿提升系统对煤炭的开发和整个煤炭产业的发展起着举足轻重的作用。我国的许多煤矿历史悠久,建设时间可以追溯到上世纪五六十年代,煤矿的生产能力和挖掘深度日益提高,这对煤矿的提升系统提出了更高的要求,现有的提升设备很难满足煤矿的生产能力和挖掘深度的要求,因此急需对提升系统中的设备进行技术改造,这样才能最大程度地提升煤矿的生产能力,从而提高其经济效益。 1.煤矿提升系统的提升机的技术改造 提升机负责运送材料和工作人员,是煤炭矿井同外部社会联系的唯一纽带,对煤炭开发的整个环节和保证工作人员的生命健康和财产安全起着不可估量的作用,因此,必须要保证提升机的安全稳定性;传统的提升机电力系统极为复杂,电动机电动和制动的状态转换的太过频繁,这使得电动机常常超负荷工作,因此提高提升机的电气化和机械化极其重要。 [1]对提升机的电气控制技术进行改造,即要将提升机的电气控制系统改造成使用四象限运行和盘形闸电路。 四象限运行的工作原理就是建立一个直角坐标系,以电动机的转矩为横坐标轴,纵坐标轴为电动机的转速,直角坐标系的四个象限可以分别用来表述电动机工作的四种状态,分别是正向电动状态、回馈发电制动状态、反向电动状态和反接制动状态。如果变频器只能使电动机在正向电动或反向电动状态下工作,不能从电动运行状态向发电状态转化,则此变频器就是单象限的,如果能够满足电动机在四个象限的状态下工作,则其为四象限的。这种交流变频电气控制使用起来非常的便捷,控制起来也非常的灵活,提高了电气控制的效率和精确度,具有广阔的发展前景。 提升机的闸控电路对提升机的安全运行也起着极其重要的意义,一般使用的机械闸是盘形闸。盘形闸主要分为工作闸和安全闸两部分,工作闸又称为工作制动,是工作人员通过使用制动手柄加以控制的,安全闸又称为安全制动,是通过使用安全回路的继电器加以控制的。一般工作采用工作制动,即在手动操作的工作方式下对提升机进行使用,而一旦提升机系统发生了故障,安全制动启动,保证还处于运行状态下的提升机不会松闸。 安全制动分为两级,分别为一级制动和二级制动。一级制动一般适用于提升的物体处于矿井中,但是离停车处距离较近的情况,因为此时的制动力矩比较长,因而滑行的距离比较短,很容易损伤机械设备;二级制动的制动力矩并不是一次全部施加到闸盘上,而是分两次进行,这就可以减缓紧急制动时的速度,减轻对机械设备的损害。 在对提升机技术进行改造的时候,一定要考虑到改造提升系统的弊端,例如,如果要建立新的提升系统,是可以提高煤炭矿井的提升能力,但是所需的工程量是非常大的,需要耗费大量的人力、物力、财力;一些相应的配套设施都需要重新建设,提升操控机房可能已经不符合新的提升机系统的需要,需进行拆除和重建,这就可能导致煤炭矿井的长期停工停产,对煤矿的经济效益可能造成很大的影响,因此需要权衡利弊,对是仍使用原有的提升机还是对提升机的技术加以改造做出符合实际情况的选择。 2.煤矿提升系统的立井技术改造 2.1 煤矿提升系统的立井技术改造的原因 提升系统不仅需要考虑到人与机器的和谐,还要考虑到人与自然环境、机器与自然环境的和谐,因为影响立井提升系统的因素非常多,不仅仅是工作人员的主观思想、决策,而且还包括煤炭矿井所处的地理位 、气候条件等一些自然条件,有时受到自然环境的影响可能比人为因素还要大,因此必须要保证矿井立井提升系统的安全可靠性。煤矿立井提升系统的过卷过放事故危害最大,防止过卷过放事故的发生已经成为煤矿提升系统的技术改造中急需要解决的问题。[3] 2.2 煤矿提升系统的立井技术改造装置 过卷过放事故的原因主要包括机器本身的原因和人为原因。机器本身的原因可能是操控系统发生了故障,例如制动系统失灵、提升机的滑轮打滑等原因。人为原因主要是工作人员操作失误或者没有严格按照操作规程进行操作。过卷事故的分类有三种,一种是低速过卷,一种是全速过卷,还有一种是超速过卷,因此防过卷保护装置就需要根据具体情况进行设计。 一般使用的保护装置为摩擦型的防过卷装置,这种摩擦形式包括片式和绳式两种,主要结构包括框架和滚筒两部分,滚筒起着摩擦吸能的作用,将滚筒固定在框架上,滚筒用钢丝绳固定住,工作原理是当过卷过放事故发生的时候,提升的物体会先和框架接触,这时候二者一起往上升,滚筒也会向上运动,这时候固定滚筒的钢丝绳就会受到拉力而不断地释放着钢丝绳,这时候,滚筒在向上运动的过程中受到了摩擦,这种强大的摩擦足以阻止提升的物体的向上运动,便可防止立井提升系统的过卷过放事故。但是这种装置中滚筒的摩擦力可能在不同的时间有着不同的系数,很难进行准确的计算,而楔形的木罐道装置因为使用的木材的来源地域、生长年限不同,木材的纹路很难找出规律性,因此系数也具有不确定性,这可能会引起制动的效率不高,有些时候因为缺乏对木材的材质的充分了解,在发生事故时木材可能会劈开,起不到防过卷过放的功用。 液压缓冲装置则是可以在过卷过放速度的增加的同时,其提供的制动力也随之增加,从而保护了煤矿立井的提升系统,是煤矿提升系统的防过卷过放技术的不二选择。 3.煤矿提升系统的斜井技术改造(以某煤矿企业的斜井技术改造为例) 某煤矿企业针对此煤矿频发的因斜井提升钢丝绳失效造成的事故带来重大损失实施了斜井提升钢丝绳的技术改造措施。 此煤矿斜井提升钢丝绳失效的原因是多方面的,可能因为钢丝绳锈蚀、磨损的非常严重、钢丝绳受到的冲击过大以及钢丝绳打结造成的。 针对以上原因,此煤矿企业采取了如下措施:通过限制升降速度和保证闸控电路的安全制动,减轻对钢丝绳的冲击;通过加强对钢丝绳的定期检查检验,保证钢丝绳的质量,对不符合要求的钢丝绳进行修理、更换;通过加强对职工的培训教育,提高他们的安全意识和发现问题、解决问题的专业水平,最大程度的减少事故造成的危害。 4.总结 煤矿提升系统的技术改造是一项具体系统的工程,通过对提升机的改造和对立井、斜井提升系统的更新升级,可以增进煤矿行业的安全可靠,对煤炭企业经济效益的提高和社会科学技术的发展都有着极其重要的意义。 煤矿技术论文:当前煤矿通讯技术研究 摘要 本文主要介绍了当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术以及各自特点,并从无线方式和有线方式两个方面对其进行了比较。 引言 在我国建设煤矿现代化的过程中,煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统,而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此,本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性,将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。 一 有线通讯方式 当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如c an总线,prof-bus总线等)、rs232总线方式、rs4 8 5总线方式以及当前流行的gepon通讯方式等。这些方式优点是通信可靠,信号稳定。不足之处在于前期组网比较大,成本较高,易损坏。 现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 现场总线使得现场控制设备具有通信功能,通信标准的公开、一致,也使系统具备开放性,设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 从现场总线技术本身来分析,它有两个明显的发展趋势: 一是寻求统一的现场总线国际标准; 二是industrial ethernet走向工业控制网络。 rs485通讯方式特点。rs485采用差分信号负逻辑,+2v~+6v表示“0”,6v~-2v表示“1”。rs485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接3 2个结点。在rs485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接rs-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“a”、“b”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:rs-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,rs-485收发器共模电压范围为7~+12v,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)emi问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 gepon通讯方式特点。gepon(gigabit ethemet passive optical network)将以太网(ethernet,最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(pon,接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应ip数据业务的接入方式。由ieees02.3efm(ethernet for the firstmile)提出.已形成标准802.3ah,可以环形,星形,也可以是井下巷道的树形,更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势,而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合,光缆使用少,传输带宽高,后期扩展容易,费用低。可以实现真正的“三网合一”。 综合几种通讯方式特点,可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求,但是如何合理布局组合,使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。 二、无线通讯方式 目前随着技术的发展,无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中,他们以低成本,易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定,容易大面积瘫痪等问题。当前,煤矿通讯系统中存在的方式主要有gprs移动通信方式,gsm短消息方式、rfid以及zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。 gprs通讯方式。gprs的英文垒称是:“general packet radio service”(译作“通用分组无线服务”),它是利用“包交换”(packet—switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将d ata封装成许多独立的封包,再将这些封包——传送出去,形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对广大用户来说是较合理的计费方式,因为像internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。 gprs网络是基于现有的gsm网络来实现的。对原来gsm的电路交换数据传送方式,gprs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术,用户上网可以免受掉线的麻烦。此外,使用gprs上网的方法与wap不同, 用wap上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但gprs则较优越,下载资料和通话可以同时进行。 zigbee通讯方式。zigbee的基础是ieee 802.15.但ieee仅处理低级mac层和物理层协议,因此zigb e e联盟扩展了ieee,对其网络层协议和api进行了标准化。zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的c dma网或gsm网,每一个zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。 总结 本文介绍了当前流行的各种应用的煤矿安监系统中的通讯协议,详细叙述了各自特点以及优缺点,对以后的煤矿安监工作有一定的建设意义。 煤矿技术论文:科学技术在新柳煤矿安全快速发展中的作用 摘要:矿井各项指标的良性走势源于 科学 技术的应用,源于先进设备的引进,源于对新技术性能工艺的消化吸收,源于职工培训之后职工素质的提高,所有这些都表明,坚持科学 发展 ,坚持开拓创新,矿井才能安全、和谐、快速发展。 关键词:科学技术;安全快速发展;作用 新柳煤矿是一座几经改扩建而成的大型 现代 化矿井,隶属于汾西矿业(集团)有限责任公司。该矿开采 历史 40多年。始于1958年建井,设计生产能力30万t,开采水平为950水平,1962年12月31日移交生产,1964年达到矿井设计能力,950水平已于1995年停采。880水平1975年12月29日开始扩建,年设计能力为90万t,采用走向长壁后退式采煤法,1981年12月25日移交生产,1985年达到矿井设计能力,1986年后产量逐年上升,2005-2008年矿井原煤产量逐年攀升。并于2004年4月16日和2008年12月16日投产使用了洗煤一厂、洗煤二厂,实现原煤全部进洗煤厂人洗的目标见表1。 新柳煤矿位于山西省中部,吕梁地区孝义市之西南,地跨孝义市阳泉曲和西泉两镇。井田属于霍西煤田的北端部分,井田走向长14km,倾斜长13km,井田面积为107.663km 3 。含煤地层为上石碳系太原组及下二迭系的山西组,总厚度115m,含煤11~15层,煤层总厚11.89m,含煤系数10%。其中:局部可采煤四层,分别为:2#、甜、5#、7#;主采煤层3层,分别为:9#、10#、11#。04年底保有储量67135.9万t,可采储量40281.1万t。煤种为焦煤、肥煤,可作为动力、电力、 工业 炼焦、民用等用煤。 几年来,新柳煤矿坚持科技管理机制创新,依托科技进步,对矿井各个环节升级改造,引进先进设备,加强全员培训,使矿井产量、进尺、精煤产量、原煤生产人员效率、万吨掘进率都呈良性走势见图1。 1 发挥科技创新推动作用。提升矿井安全生产水平 几年来,新柳煤矿坚持优化设计与强化管理相结合,坚持应用先进技术与淘汰落后工艺相结合,坚持突出重点与全面推进相结合,坚持清洁生产与资源综合利用相结合。在井下、地面各环节、各系统应用先进技术、引进先进设备,全面提升了矿井的本质安全程度。 1.1 采煤工作面 在采煤工艺上改综采为综采放顶煤,因该矿11#煤厚4.5m~6.9m,使用原有的3.5m和3.8m采高支架,效率较低。该矿小窑分布广泛,使大采高支架在井下使用不合时宜。经多次研究后,将采用低位放顶煤工艺采煤,提高了煤炭回采同收率,也提高了矿井产量;尤其是北翼1101工作面在10#与11#煤层间距较小的情况下进行了10#和11#煤联合放顶煤应用研究,取得了良好的效果。同时采高降低后,困顶煤厚度增加,顶部漏顶和煤帮片帮的现象大幅度减少,安全上有了保障。 2008年7月,该矿综采二队创月产原煤21.5万t的最高记录。 1.2 煤炭清洁生产 该矿原有一座年入洗原煤180万t的洗煤厂,随着原煤产量的提高,原煤无法全部入洗。为达到资源综合利用、煤炭清洁生产、节约铁路运力的目的,该矿在2008年又投产了一座年产200万t的洗煤厂。实现了原煤全部入洗的目标。 1.3 开掘工作面 在掘进上推广使用锚杆支护,2008年我们与北京天地科技公司联合对小窑破坏区下综采顺槽支护进行研究,解决了现在小窑破坏区下综放工作面顺槽断面增大后支护上的难题。 在掘进工艺、掘进流程上下大工夫,精心组织,2008年月创大断面锚杆巷道月单进550m的最高纪录。 1.4 机电设备引进及系统升级 综采工作面引进了综采放顶煤成套设备,包括支架、运输胶带输送机、转载机、破碎机、工作面前、后溜子和采煤机;回采面运输顺槽皮带采用低压变频技术实现无级变速。 综掘工作面引进了ebz-160c和ebe-132综掘机和相应的配套设备。 开拓工作面引进了p-90耙斗。全面提升了矿井采、掘、开水平。 运输上885胶带巷铺设了3100m长的强力钢绳芯胶带输送机。使用cst控制系统控制,拉运平稳,各项保护齐全,真正实现了本质安全。 主斜井内铺设了stj-1200/3x710s的强力皮带,全长1100m,倾角16°,使用高压变频技术实现无级变速,皮带速度0m/s~4m/s,大大降低了皮带各机械构件的磨损,降低了事故率。 2005年更换2号主斜井胶带机的电动机和减速器,带速由2.5m/s提升至3.15m/s;在新柳35 kv变电所内安装2台s9-20000/35主变压器,在西辛庄变电站35kv变电所安装2台s9-16000/35型主变压器2005年-2008年,该矿引进了多种设备。全面提高矿井的煤炭生产能力和本质安全水平。 1.5 提升运输系统 该矿从2005-2008年,对矿井运输大巷885胶带巷进行改造,(安装一部3100m的皮带,并采用先进的cts控制系统控制),使矿井大巷运煤由轨道运输变为胶带运输,大大提高了矿井的煤炭运输能力。以此为中心,相关的配套工程也全面启动。 (1)矿井主斜井皮带变原来的两部强力皮带为一部皮带,皮带长1100m,带宽由1m增加到1.2m,运输的能力由原来的591t/h提升到1700t/h。 (2)施工了三盘区前期煤库,后期煤库和井底2#煤库,使矿井转运煤能力大大加强。 (3)改造三盘区后期进风巷,并铺设了强力皮带。 (4)、掘进960胶带巷并在巷内铺设了强力皮带,实现了四盘区煤炭运输采用胶带运输。 (5)对880大巷进行了维修,喷浆、更换轨道等一系列改造。使矿井辅助运输标准化水平稳步提高。 此外,运输区还推广使用了无级绳绞车、雷达捕车器等技术提高了矿井安全程度。 1.6 地面生产系统 在矿井提升系统改造后,原有的地面系统工程已无法满足需要,该矿重新设计施工了动筛车间,以此为中心,配套施工了矸石山小井改造工程,矸石山皮带铺设工程,新建了两个10000t的精煤筒仓,铺设精煤皮带一部,使矿井地面工程系统能满足煤炭生产要求。 1.7 通风系统新技术应用 在“一通三防”上,该矿首先从通风系统入手,改造通风系统,启用了东风井,实现了采区分区通风,提高了矿井的抗灾能力。之后采用多项新技术提高“一通三防”方面的安全技术水平,如: 进行回采工作面均压通风研究,解决了回采工作面在小窑破坏区下推进时易漏风、易着火的难题。 采用束管监测系统对井下采掘工作面气体进行实时监控,采用xpm纳米新材料对漏风通道进行及时堵漏。 进行综采上作面喷雾系统改造,使矿井综采工作面的降尘效果大大改善。 地测上采用瞬变电磁和可控源音频大地电磁测深法对新柳矿四盘区及交子里盘区开展了煤层采空区、积水区探测工作,大大增强了地质预报的准确率,使探放水工作有的放失,减少了探放水工作量,从而加快了掘进进度。保证了采掘工作面衔接。 2 盘区设计优化 4年来,我们在盘区优化设计上下大力气,下真功夫,四盘区设计优化后少掘进尺12000m,减少煤柱损失110万t,创 经济 效益2.2亿元。交子里优化设计以标准化、人性化为中心。在优化没计中没计了乘人索道巷,减少了工人步行距离;对原交子里轨道大巷设计进行修改,少掘进尺600m,节约资金700多万元。 3 大力培养和使用好技术型人才 科计工作人员从事的工作有别于其他类型的工作,具有知识集成、学科集成的特点,有继承性更有创新性。我们在以规章制度为特征的刚性管理基础上,实施柔性管理,建立了以绩效为核心的人才评价体系和激励机制,配以创新文化建设,充分发挥了 科学 技术人员的主观能动性和创造性。2005--2008年,该矿工程技术人员共计在国家级、省级刊物和汾煤科技上发表 论文 100余篇。2008年又出版了“汾煤科技新柳专刊”,对该矿4年来利用科技进步由180万t改造为500万t的历程进行 总结 回顾。 4 职工培训 在引进新设备、使用新技术的同时,该矿加强了对新技术的消化吸收,由矿技术人员对设备对说明书进行学习研究,不懂的请教厂家技术人员,之后针对每个职工工作范围。将说明书分解成有针对性的通俗易懂的小册子,对职工进行培训指导,避免了因误操作造成机电事故的情况。 5 充分发挥好职工群众的聪明才智 实施技术创新,并不是高深莫测的事情,在平凡的岗位上同样可以做出成绩。广泛宣传,提高职工的自觉性、积极性,营造良好的舆论氛围。要完善职工群众广泛参与技术创新的工作机制,动员广大干部工人立足本职岗位,发挥聪明才智,从学习设备性能、构造等小事做起,特别是领导干部要发挥表率作用,真正使技术创新工作贯穿到 企业 生产经营的每一个环节。 纵观该矿4年的 发展 历程,矿井各项指标的良性走势源于科学技术的应用,源于先进设备的引进,源于对新技术性能工艺的消化吸收,源于职工培训之后职工素质的提高,所有这些都表明,坚持科学发展,坚持科学开发,坚持开拓创新,矿井才能安全、和谐、快速发展。 煤矿技术论文:试析某煤矿工程技术人员工作满意度的质性研究 论文关键词:社会心理 工程技术人员 工作满意度 论文摘要:本文采用半开放式问卷和个别访谈的方法,对某煤矿工程技术人员工作满意度进行分析,指出了工资及福利待遇是影响工作满意度的首要因素。提出可以通过建立体现价值的工资及奖励机制、优化工作环境、建立人性化的管理制度等措施,来提高煤矿工程技术人员的工作满意度,进而为煤炭企业管理提供依据。 1问题的提出 煤矿工作人员主要包括工人(没有职称,但不一定没有学历)、工程技术人员(有职称有学历)、管理人员以及各职能科室的科员。煤矿,由于工作环境恶劣、危险性高、工作时间不稳定等因素,与其他的企事业单位相比有其特殊性,复杂性。近几年来,社会学家、心理学家、医务工作者等越来越多地关注到煤矿井下工人生理、心理的健康问题,但却很少关注工程技术人员的情况。 在本文中所涉及的某煤矿,是全国最大的煤矿企业—同煤集团下设的一个重要煤矿,笔者在该矿有过近i一年的工作经历。在此期间,有四位工程技术骨干先后辞职,一位技术尖子考研后离开,人们戏称该矿是培养人才的摇篮,现有的是雏,一旦长成熟,肯定会飞走。之所以出现这种情况,笔者认为主要是由于他们的工作满意度值低于正常水平而造成的。 技术人员的工作满意度对煤矿安全及其生产有着至关重要的作用。为了对该问题进行初步的研究,笔者采用问卷和个别访谈的方法,探讨煤矿工程技术人员的工作环境、工资待遇、管理制度等各方面因素对其工作满意度的影响。 2研究方法 本研究采用半开放式问卷和个别访谈的方法收集数据,两项工作都是在2009年7-8月在该矿完成。 2.1被试 从该矿一百多名工程技术人员中,按方便取样的原则随机选择30名作为被试,共发放半开放式问卷30份,收回28份,问卷回收率为93.3%,其中有效问卷24份,问卷有效率为80%。全体被试年龄在25-45岁之间,工作年限最低为2年,最高为20年,多数在10--15年之间。其中,2名具有本科学历,占总人数的8.3%; 15名具有大专学历,占62.5% ; 7名具有中专学历,占29.2%。职称分别为技术员7名,占29.2%;助理工程师10名,占41.7%;工程师6名,占25%;高级工程师1名,占4.1% o 2.2半开放式问卷 目前国外关于工作满意度的研究主要有:洛克( locke)认为工作满意度的影响因素主要有:工作本身、报酬、提升、认可、工作条件、福利、自我、管理者、同事和组织成员10个因素。阿莫德(arnold)和菲德曼( feldman)提出,工作满意度的影响因素包括工作本身、上司、经济报酬、升迁、工作环境和工作团体。 笔者基于煤矿工作与其他企事业单位的工作相比,差别较大,有其特殊性和复杂性,因此根据国内外学者所列出的影响满意度的因素,自编了半开放式问卷,对工程技术人员的工作满意度状况进行探讨,了解影响煤矿工程技术人员工作满意度的主要因素。 2.3个别访谈 在实施正式访谈之前,笔者先对7位访谈者进行了一次预访谈,根据预访谈的结果,形成了访谈实施的正式提纲。根据访谈实际进展情况,笔者在整个访谈过程中灵活提出上述访谈提纲中所设置的问题,获得所需信息。 3结果与分析 3.1对工资及福利待遇的满意度 工资是最基本的需要,住房、食堂、冷暖供应、医疗和养老保险等福利待遇是生活的基本保障。煤矿工程技术人员的经济收入渠道相对较少,养家糊口主要靠工资。主要有以下两种情况:(1)工资及福利待遇一般。其中有10人认为工资及福利待遇一般,不是特别高,仅仅能维持日常开销,包括住房、吃饭、乘车、抚养孩子等。例如:“我认为工资及福利待遇不理想,仅够吃饭、坐车,不够消费”,“工资及福利基本符合我们现在的消费水平”等。(2)工资及福利待遇差。有14人认为工资及福利待遇差,和付出不成比例。 3.2对工作本身的满意度 工作本身的满意度主要包括工作条件、工作环境、工作量方面的满意程度。 总体来说,工程技术人员对工作本身的满意度一般,他们认为工作条件及环境一般,安全状况较好,但在井下还是有一定危险性。由于工种不同,有个别技术人员对工作本身的满意度较低,他认为:“煤矿生产、生活环境脏、乱、差;工作环境不安全,隐患多,用于安全上的费用不到位”,其中有6位技术人员认为工作量不大,而工作压力较大,例如:“工作量不大,但工作压力大,因为技术工作的原因”。此外,大多数被试都不愿意加班,原因主要是没有加班费,例如:“不愿意加班,因为没有加班费。而且虽然工资平均分配,工作却有人多有人少”。还有2人认为如果加班,休息时间就没有了;另外6位认为只要工作需要是愿意加班的。工程技术人员是工作中的重要技术支柱,有75%的人员不愿意为了工作需要,而牺牲自己的利益去单位加班,也从侧面反映出这些人员对工作的满意度较低,从而不愿意为企业付出额外的努力。 3.3管理制度的满意度 管理制度包括工作中的奖惩制度、作息制度和日常工作中的管理制度等,指企业各种制度本身的合理性及其执行情况。制定制度是为了约束和统一煤矿工作人员的工作行为,调动其工作积极性。管理制度完善,工作人员的工作满意度就高;制度不完善,工作满意度就较低。 在本次调查中,只有25%的人对管理制度较为满意,例如:“比较满意管理制度,因为比较符合实际工作需要”;另外75%的人对此不满意,主要原因有某些制度没有落实、缺少人性化、平均主义,不利于调动人的积极性和实施者本身的问题等,例如:“选拔制度没有充分利用”,“不太满意,跟领导能力有大的关系”,“在有些方面严格,但大部分不完善”。管理制度也是影响技术人员工作满意度的重要因素,员工对制度不满意,就可能在工作中减少积极性、主动性,降低对工作的热情,进而直接影响到煤炭的顺利产出。 3.4人际关系的满意度 在这里,人际关系主要指与同事之间的关系。人们都有与工作中其他人接触和交往的需要,有与伙伴、同事之间保持融洽关系的需要,这种需要的满足能在很大程度上影响矿工的工作满意度水平。 在本项研究中,全部被试与同事的关系都较好,较为融洽,但当工作中出现问题时,会出现两种情况,一是大家会一起承担,例如:‘能一起承担,共进退”,二是不会一起承担,例如:“不会一起承担,因为有责任与利益问题”,“技术问题可以互相探讨,但责任问题一般没有人愿意和你共同承担”。 3.5领导的人格及工作能力的满意度 本单位及上级单位领导的工作能力和个人的人格魅力也是影响技术人员工作满意度的一个因素。如果领导的工作能力高,员工的满意度可能会较高,反之,则满意度会较低。 本次研究中,有11人认为领导的工作能力和人格魅力一般,占45.8%;另外的人认为领导的工作能力和人格魅力较好,例如:“有奉献精神”,“对每位员工和蔼可亲”。 4结论和讨论 研究发现,在总体上,工资及福利待遇是影响工作满意度的首要因素。其次是对工作本身和管理制度的满意度。采煤业属于高危行业,虽然工程技术人员不会像工人们一样直接影响产煤量,但他们的工作同样是决定煤炭能否顺利采出的重要因素,他们同样在和工人们一起进行劳动,一起承担着恶劣的环境和巨大的危险,只是工作形式不同而已。不能因为他们只是付出了脑力劳动而看轻了他们的劳动成果,把体力劳动摆在第一的位置,使技术人员付出的脑力劳动所得到的报酬却低于工人付出的同样多的体力劳动所得到的报酬。 本研究的一些发现,为煤矿提高工程技术人员的工作满意度,促使其更长期地为矿山服务提供了重要启示: 第一,体现价值的工资及奖励机制。技术人员常常是通过与其他工作人员的对比来评价自己所获得的工资及福利待遇的,并且他们的工作态度和工作行为都受到这种比较活动的影响,所以煤矿企业应尽量建立能够体现价值的、分配公平的工资及奖励机制。 体现价值就是说,不要因为技术人员没有像工人一样进行体力劳动,就不重视他们的劳动成果,而应该充分体现出科学在井下工作中的重要作用,使技术人员感受到他们付出的劳动得到了应有的回报。适当的奖励机制可以促进技术人员在工作中的积极性、主动性,使他们更好地为企业服务。为了保证分配公平,煤矿企业可以通过职业明确化、薪酬市场化和绩效考核科学化等措施,建立一套科学的、公平的人力资源管理体系,来提升员工的分配公平感。 第二,优化工作环境,创造良好的工作条件。工作环境是影响技术人员工作满意度的基本因素。技术人员对工作环境的关心既是为了个人的安全,也是为了更好地完成工作。由于工作条件影响着工作满意度,所以对工作场地及其周围的温度和湿度、色彩和照明、噪音和振动、粉尘以及有害气体量要控制在合理的范围之内。如果安全生产和劳动保护条件达不到要求,则不仅危害技术人员的身心健康,增加不满意情绪,而且无法维持正常的生产经营秩序。因此,煤矿企业应按照国家劳动保护和安全生产的有关规定,努力改善劳动条件,为技术人员创造一个良好的工作环境。 第三,建立人性化的管理制度及和谐的人际关系。只有建立人性化的管理制度并将各项制度落实到位,技术人员才能以积极的态度接受企业的决策,提高对工作的满意度。因此,煤矿企业可以通过完善矿工参与制度、申诉制度和监督制度来提升管理制度的人性化。 值得指出的是,本研究虽然对煤矿工程技术人员工作满意度的影响因素作了最初步的描述,但是还有哪些影响因素、各因素对满意度的贡献大小、各因素之间的相互作用及编制适合测量煤矿工程技术人员工作满意度的量表等诸多问题,本研究中都未涉及到,因此未来的研究还需要对以上内容做更加广泛、深人的研究。 煤矿技术论文:浅论煤矿矿区水资源综合规划技术 论文关键词:煤矿矿区 水源规划 综合利用 闭路循环 论文摘要:根据煤矿矿区水资源贫乏及水资源种类的特殊性,进行分析评价,归纳共性,打破常规水资源规划范围与内容,重点规划利用好矿区有限的清水与污水及其资源化,结合污水处理工艺及工程技术,提出合理开发、有效治理、循环利用、污水零排放、节水和保护水资源并举的矿区水资源综合规划。 1矿区水资源综合规划的必要性 我国86个重点矿区有71%缺水,其中40%严重缺水。近几年由于煤炭生产规模及配套工业的快速崛起,加剧了水资源供需矛盾,水资源短缺已成为制约矿区能源发展的重要因素。因而,实施煤炭可持续发展战略要求全面加强矿区水资源综合规划工作。面对矿区缺水这个发展瓶颈,如何规划利用好矿区每一滴水,以提高水资源利用效率和以效益为中心、统一管理为保障、技术创新为动力、推进矿区节水工作的进步,满足矿区经济与水资源和生态环境协调发展,保障用水安全具有十分重要的作用。 2矿区水资源综合规划原则 矿区水资源规划依据《全国水资源综合规划工作大纲(细则)》、《水法》、《水污染防治法》、《水土保持法》等有关水资源保护的法律法规基础上,还应遵循如下原则: (1)贯彻落实国家新时期的治水方针,在现有水源调研、评价基础上,尊重现实、因地制宜、分清阶段、明确目标;遵循合理开发、科学治水、优化利用、提高用水效率最大化的原则。 (2)根据规划矿区自然条件和所在地域的特点,必须考虑周边地区工农业、水环境、居民用水等非水利措施的原则,并提供多方效能,取得综合效果,积极创建和谐矿区,搞好煤矿与地方之间的关系。 (3)根据矿区总体发展战略目标与生产现状,以科技为依托,统筹兼顾,整体布局,有序规划,技术论证、分步实施,矿区内避免各类治水及水利工程重复建设的原则。 (4)矿区水资源规划方案应纳入如循环经济等新理念,在常规给水工程基础上,按照水资源循环经济利用的减量化、再利用、再循环的原则,提高水资源循环利用率,减少新鲜水用量,杜绝外排污水量。 (5)从多方面选择有效的规划措施。既要为矿区经济发展服务,又要为矿区改善生态环境;既要兼顾矿区范围内的水资源保护措施,又要考虑可用水量最大化;既要组合设计各类水处理工程实施措施,也要制定取水、配水、用水运行管理等非工程措施等原则。 (6)矿区布局设置一般分生产区与生活区两大区域,供水系统大多数两个区域相对独立,有的为同一个系统,但做规划设计时必须坚持一并整体考虑的原则。 3矿区水资源综合规划内容 3.1规划技术路线及程序 技术路线:矿区调研一确定水源、污水点源—一水质化验一一资料收集—一结合能源发展规划一一水源开发利用评价—一需水预测—一生态环境保护一一水资源配置—一节水措施—一工程布局一一实施方案—一规划实施效果评价。 程序:收集整理矿区的自然、经济、技术、现状资料,做好各项预测,确定规划条件;按照不同的规划水平年,预测这一时期中因能源发展可能出现经济条件的变化,并拟定规划任务、规划目标、开发治理初步方案:根据不同时期的需水,研究水资源合理利用的途径,探讨水资源开发治理对矿区经济和环境等影响,拟定初步可行性方案;优化方案,提出规划技术成果:针对确定的方案,结合给水工程设计、各类污水处理工艺技术确定、工程量和投资估算、效益分析和对环境影响的评价;通过技术、经济、环境等综合分析论证,确定实施规划方案和开发程序;将规划方案及结论意见,报送煤炭上一级主管部门审批后实施。 3.2规划水平年确定 矿区水资源综合规划应由基准年、近期水平年、中期水平年、远期水平年组成,具体规划水平年的年限、时程分配则根据矿区能源发展及规模而确定。 3.3规划开发利用 (1)水资源评价:在矿区范围内对地表水、地下水、河流径流水、矿井水、生活污水、工业废水、特种污水、水库水等各种水资源、水质指标、水资源总量、可利用量、用水消耗量及用水效率、水资源开发利用程度等进行综合分析。如地表水评价:规划中应考虑利用雨水积蓄、人造水库、拦截河流径流水汇集等措施,作为补充矿区生产用水的新水源。地下水评价:大部分矿区都有自备水源井,利用地下水源,规划时应掌握地下水资源分布情况、可取水量、国家与地方对地下水源保护与开发的规定进行分析评价。矿井水评价:大多数矿井涌水量较大,经深度处理可达到生活饮用水标准,所以矿井水的利用在规划中是重中之重,并具有煤矿水资源规划的特色。生活污水评价:煤矿生活污水水质特征就是bod、cod较小,经一般处理后,可作为生产用水、生活杂用水等。因此,生活污水对矿区也是一种不可忽视的再生水资源,应加以规戈4后充分利用。工业废水评价:矿区都有与能源相配套的大型工业,如洗煤、发电、焦炭厂等用水大户,且产生大量废水,重点规划对这些废水集中起来统一处理后回用。特种污水,如化肥厂、炸药厂所产生的特种化工污水,其处理难度较大且成本高,但污水量很少,从矿区污水零排放的规划目标出发,必须有效处理,经处理达标后一并纳入整体供用水系统。 (2)开发建设规划:从水源类别分为:清水源、废水源、污水源三大类;从工程建设分为:地面水源工程,地下水开采工程,非传统水源工程,集雨水利用、再生水工程。规划以建设矿区骨干水源工程为重点,将各类水源规划建设以工程形式相结合的水资源综合利用系统网络,形成小工程、大群体、“蓄、引、提”并重,大、中、小配套,多方位联合的取、供、用水系统。矿区水资源规划工程与非工程措施相结合,新建改造同步、开源节流并举、开发保护同时;考虑已有水源工程并与新规划工程相配套,一并纳入开发利用系统网络。 3.4合理配置与供需平衡 矿区规划配置用水分类为:生产、辅助、办公区、职工生活区四个系统,在水资源支持下的矿区内能源、经济、生态的可持续发展,科学合理配制水资源,考虑用水现状,实现矿区生态环境保护和矿区经济发展两大系统以及两大系统内部用水合理配置;经相互补充和水处理工程的实施,完成不同水平年用水的时程分配,规划矿区需水量与现有可利用水量及污水资源化后的水量进行综合平衡,建立矿区内各用水户的需水量集中调度、统一管理、合理分配,减少和避免用水过程中的损失和浪费,为保障矿区供水水源安全与企业发展相匹配。 4矿区水资源综合规划技术探讨 4.1规划的特殊性 (1)矿区水资源规划类别不同于江河流域、地区、跨流域调水、专业水资源等规划,既可视为一个整体的供用水系统,又是一个涉及综合性规划的特点。 (2)矿区水资源加大开发利用并重新分配后,可能会引起周边居民生活条件和地区生态变化。因此,规划既是一个闭路系统,又要顾及周边地区的水量平衡与社会关系,综合协调地区间、地方经济部门等可能产生的矛盾和环境质量可能变坏而引起的影响与纠纷。 (3)依据矿区范围的大小、特点、经济发展方向和对水资源开发、治理、利用要求,其规划重点是服务并保障煤炭生产、配套工业、生活区用水。 (4)大部分矿区既是缺水,也是污染物严重的地区,加上治理滞后,水环境本底又较差,资源型缺水和水质型缺水问题比较突出,水环境同样制约矿区经济的快速、健康发展。 (5)矿区水源工程不足,开发利用率低。因开发利用条件差,成本高,矿区缺乏大的水源骨干控制工程,现有多数带病运行的老污水治理工程,工程型缺水问题也比较突出,开发利用率低,综合缺水率高。 4.2规划技术综述 鉴于矿区水源的特殊性与综合性,其规划的内容与技术应结合矿区实际情况并有新的创意,采用相应的技术措施,编制有煤矿矿区特色的水资源综合规划,现将规划技术总述如下。 (1)水资源规划应以矿区为中心,满足能源发展需要用水为主要目的,顾及水资源承载能力和水环境承载能力、保护生态、防止水土流失等,应采用环境保护等相关专业性技术。 (2)运用先进的技术建立科学的用水体系。矿区水资源工程规划应纳入污水处理工艺技术及污水工程综合治理技术;建立地面水源的“蓄、引、提”水利体系,优化矿区水源网络集成技术。 (3)矿区大部分工业布局不太合理,结构性矛盾突出,高用水行业在矿区工业中占有一定的比重,使矿区水资源供需矛盾日益突出。因此,规划重大建设项目布局时,必须量水而行,优化产业结构。 (4)矿区用水浪费仍很严重,用水方式还很粗放,用水效率不高。因此,节水规划始终要以制度创新和技术创新为突破口,将工程改造、开发及保障措施应采用先进的节水技术、新的节水器皿,建立从源头到末端控制完整的节水管理体系,以降低耗水总量。 (5)矿区将所有水源规划为清、污分流,采用终端污水处理技术及污水零排放技术,在水污染治理中提高水的利用效率;对取、供、用、排水四大系统为水资源链,使矿区水资源利用形成闭路循环系统。 (6)规划中重点纳入矿井水处理工艺技术及资源化利用技术,将矿井水处理工程可规划在煤矿井下,经处理过的矿井水直接返回需要用水的地点,这样便于管理,节省管道及工程费用投资等创新技术。 (7)规划工程应考虑水资源减量化、再利用、再循环利用的技术。根据矿区各类水质成份、水量分布、处理程度及用水部门要求,采纳分质供水、优质优用,串联用水、一水多用的新思路与举措,以丰富规划内容与内涵,提升规划的高度。 (8)随着现代技术的进步,编制规划时应采用数学模型、编排程序、电算优化等先进手段与技术,直接求得规划问题的最优解,以提高分析计算问题的准确性,考虑问题全面性。 5矿区水资源综合规划保障措施 (1)全面规划水资源,根据不同用水的要求,充分开发利用地表水,合理开采地下水,因地制宜收集天然雨水。加大水资源保护力度,防止污染破坏,保障水资源可持续利用和生态平衡。 (2)建立矿区水资源持续供给保障体系;生态与环境安全保障体系;水资源统一管理和水务一体化保障体系;水资源合理配置和高效利用保障体系;供水全成本与水价制度保障体系;规划用水经济考核制度保障体系。上述体系中应采取以保护水资源、节约水资源、加强管理、调整矿区产业结构、污水综合治理与利用、调水配水平衡等六个方面解决矿区水资源治理与利用的综合措施。 (3)规划修建拦河坝拦截汛期洪水、雨水积蓄、河流径流水源汇集等措施,增加对矿区的供水量;如无其它水源可利用的前提下,可以考虑如引入黄河水等引水项目并同步筹建大型水厂,将引人的水源经处理后并人矿区供水系统,以缓解矿区用水紧张的局面。 (4)建立合理的多元化投资机制,确保工程资金到位。矿区水资源工程建设投资涉及到安全供水工程;蓄水、引水工程;节水;污水处理回用与水资源保护;水土保持等投资规划。资金筹措来源应发挥市场机制作用,通过国家、地方、业、社会多方筹划资金,采取“企业自筹、银行贷款、社会融资、利用外资、地方配套、国家补助”等多种方式,建立多渠道、多层次,稳定可靠的水源工程规划投资保障体系。 (5)规划生产节水、工业节水、生活节水、其它节水:强化节水技术和管理手段,实行定额管理和总量控制与适宜的水价制度;采用新产品、新工艺、新技术;更新矿区输、排水管道等措施,以节水促减污,以限排促节水,保障矿区节水工作有效进行。 6结束语 煤矿矿区水资源综合规划以合理开发、优化配置和高效利用为核心,协调生产、生活、生态用水;水与经济、地方、环境的关系,形成取水、供水、用水、排水系统的综合配套、供需平衡、循环利用的整体布局,是缓解矿区水资源紧缺的有效途径。规划成果既可作为编制水资源工程长期计划作参考,又可作为近期水资源开发利用和水资源工程设计的指导性技术资料,也为矿区承载纳污能力、污水减量化、污染物削减、污水处理回用等提供科学依据。 煤矿技术论文:论煤矿技术管理与安全生产 摘 要:本文结合实际阐述了加强技术管理与实现煤矿安全生产的关系,说明了技术管理是实现煤矿安全生产的前提和保证,必须尊重科学,坚持科学是第一生产力的发展现,坚持从实际出发谋长远发展,加大科技人员的培养,采取各种激励政策,充分调动发挥广大技术人员的积极性和创造性。 关键词:技术管理;安全生产;煤矿 众所周知,加强技术创新,加快技术进步,是新形势下实施科教兴煤战略的重要内容,是改善煤炭行业面貌的系统工程。煤炭生产企业安全为天,加强技术管理则又是实现煤矿安全生产的前提。煤矿事故,特别是重大恶性事故的发生,有相当一部分是由于技术管理不到位或出现漏洞而造成的。因为技术管理具有超前性,规划性和指导性的特点,因此,加强技术管理,提高技术管理水平是实现安全生产的前提。 一、技术管理与安全生产的关系 要做到煤矿安全生产,就必须综合地运用多种生产技术和管理技术。因为煤矿安全管理时刻存在于煤矿生产管理工作之中。涉及到煤矿生产的方方面面和各个环节,而煤矿生产的过程又十分复杂,环节众多。因此。我们必须把技术管理看成是煤矿安全生产的重要组成部分,渗透到煤矿生产管理的全过程,指导煤矿生产管理工作,使煤矿生产的各个环节相互配合,相互适应,避免因某一环节发生故障而打乱正常生产秩序甚至酿成大祸。 二、煤矿的合理开拓开采方案的设计主要取决于技术管理 矿井开拓,开采设计的合理与否,直接关系到煤矿的安全生产。矿井的开拓和开采设计是对巷道布置,采区的划分,生产工艺流程,设备造型以及安全技术措施的制定等都要有总体规划和安排,为了满足矿井开拓,开采部署合理化的需要,在设计时就必须对地质勘探,先进技术和装备的发展和使用,先进工艺流程的发展水平进行广泛的了解,设计应贯彻集中化,机械化和技术经济合理化的原则,巷道布置力求简单,各系统的设施和设备能力首先要经济实用,全矿性的防治事故措施要得力,上述都必须要有技术的支持,必须进行充分的技术论证,技术分析和技术方案的比较,最终制定出最佳方案。一座矿井的开拓设计,甚至一个采区的开采设计,关系到整个矿井的寿命和效益的好坏,所以技术管理是在制定开拓、开采设计时的作用就显得尤为重要。 三、技术管理是查处和治理煤矿事故隐患的有效途径煤矿井下生产过程中,本身就受着水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害的制约,在生产过程中,采、掘、机、运、通等工序和环节配合不当就会造成故障和事故,甚至可以酿成大祸,严重危及职工的安全,不论任何煤矿均存在着不安全的因素,只是程度不同而已,只有通过不断查处事故隐患,明确安全上的工作重点,有针对性地采取合理措施,才能确保煤矿安全生产。众所周知,煤矿生产隐患与事故是密切相关的,那么预防事故的重点就是消灭隐患,如果对小的隐患或一般的隐患重视不够,治理不及时,不彻底,也可能使小的隐患上升为重大隐患直至造成事故。煤矿在开采过程中,水、火、瓦斯、煤尘、顶板问题始终伴随着矿井的开采,因此对这些长期性隐患要加强基础工作,建立健全规章制度,完善监测手段,实施防治措施,使其不出现危险状态。如果在开采过程中,对出现的局部瓦斯超限,开掘工作面接近含水层,采煤工作面顶板初次来压和周斯来压以及过断层等这些短期隐患,应明确责任,制定临时措施,加强管理,使其尽快消除,所以说,煤矿短期性隐患又是技术管理的重点,不仅要有定期分析,还要尽可能做到定量分析,根据理论分析和实践经验探讨隐患与事故的关联度,科学合理地制订出切实可行的措施,把事故消灭在萌芽状态。 四、狠抓“一通三防”技术管理是煤矿安全生产的重中之重 近年来,煤矿瓦斯事故频繁发生,2003年8月14日我矿裕公井也曾发生瓦斯爆炸,夺取了28名工友的生命,给国家和人民生命财产造成重大损失,惨痛的教训说明:“一通三防”技术管理工作决不可疏忽大意,如果稍有不慎,思想上稍有松弛就会酿成大祸,安全生产就没有保证,更重要的是会给国家和人民的生命财产造成无法弥补的损失,因此,要想把握安全生产的主动权,就必须把“一通三防”工作作为安全工作的重点,狠抓“一通一防”技术管理工作,坚决控制瓦斯、煤尘等重特大事故的发生。因此要搞好“一通三防”技术管理工作就应做好以下几点: (一)建立健全各级领导及各业务部门的“一通三防”管理工作的责任制,明确责任,狠抓落实,实行齐抓共管协同作战。同时要重点把好四关,即:设计关、生产布局关、措施审批关、隐患处理关。 (二)高度重视矿井通风技术管理工作使得矿井防治瓦斯、粉尘和防灭火工作的基础,在具体工作中,要加强通风系统的管理,调整改造不合理的通风系统,管好用好通风设施,建立和完善矿井通风管理制度,做到合理供风、配分。同时要教育广大员工爱护好通风防尘设施,杜绝人为的破坏,确保矿井通风系统的合理、稳定、可靠。 (三)加大“一通三防”安措资金的投、配齐通风防尘设施,也就是说在“一通三防”设施的资金使用上,该花的钱,坚决一分不少,以确保通风、防尘设施安全可靠,做到万无一失。 五、实现煤矿安全生产的最大动力就是要依靠科技进步来加强技术管理 要想实现煤矿安全生产,必须依靠科技进步,改进采煤工艺,大力推广新技术,新工艺,新设备,新材料,提高广大员工的综合素质,努力改善井下的工作环境,大家都知道,煤矿安全状况不好,除受地质和开采的特殊条件制约外。很大程度上是由于装备和工艺落后,安全技术管理人员素质和员工的综合素质不高而造成的。因此依靠科技进步来加强技术管理是实现煤矿安全生产的最大动力。但推广新技术应因地制宜,做好可行性研究和技术论证工作,不要盲目行事,另外还要有足够的资金投入来保证,对改善安全条件的新技术和新设备应予以充分重视,因为,对一部分新技术存在着二次开发的问题,应注意新条件下推广使用新技术和新设备的适应性和可靠性,避免形成新的隐患,使其在安全生产过程中发挥良好的作用。 六、技术管理体系的建立和完善,有效落实是煤矿安全生产的有力保障 煤矿安全生产的大量事实证明,加强对生产技术的领导。明确责任分工,建立以总工程师技术负责人为首的技术责任制的技术体系是十分必要的。没有一套有效的技术管理机制,没有一个完善的技术管理机构,技术管理就必然带有随意性,也必然会给煤矿安全生产带来隐患。 技术管理同样应坚持以人为本,为了适应安全生产的需要,各党组织一定要从生活上关心工程技术人员,工作上帮助支持工程技术人员,工资、待遇上倾斜工程技术人员,充分把工程技术人员的积极性创造性调动起来,使他们全身心地投入到煤矿安全生产建设中去,发挥聪明才智。 总之,在实施科技兴煤战略的新形势下,煤矿安全管理体制和安全监察体制也在进行改革,要实现煤矿安全生产的根本好转,稳定煤矿安全生产的良好局面,必须大力加强安全技术管理工作,只有这样,才能促进煤矿安全生产的健康发展。 煤矿技术论文:煤矿机电一体化技术应用探究 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭 工业 的大力 发展 ,在我国的国民 经济 建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿 企业 领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿 机电一体化 应用 1 概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微 电子 、 计算 机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 2 煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中,因为 现代 化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于 计算 机 网络 软硬件技术 发展 很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和 企业 正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 3 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿 现代 化,达到煤矿自动化生产。 4 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭 工业 生产打下了坚实的基础。 煤矿技术论文:浅谈机电一体化技术在煤矿的应用 摘要:近年来,我国各行各业竞相 发展 ,依靠机电一体化技术,大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性,提高制造水平,增加产品的应变能力,提高劳动生产率,节约大量能源和材料消耗。煤炭系统也在利用机电一体化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作,取得一定的成效。它已使人们清楚地认识到,机电一体化技术和产品的发展,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。本文对机电一体化技术在煤矿中的应用进行阐述,并对其发展趋势进行分析。 关键词:机电一体化技术 煤矿 应用 发展趋势 1 概述 机电一体化技术就是机械、 计算 机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术,是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今 科学 技术发展的 规律 ,显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。 2 机电一体化技术在煤矿中的主要应用 2.1 机电一体化技术在提升机中的应用 矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备,全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一体,机械结构大大简化,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,大大简化了电器安装,此外,硬件配置简单,互相兼容。“九五”期间,国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。此外,我国还应用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前,最大装机容量已达到5000kw,主、副井提升机可做到全自动化,不需要专门的绞车司机。 2.2 机电一体化技术在采煤机中的应用 电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比,它具有一下特点:①良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力,使其克服阻力移动,也可以在采煤机下滑时进行发电制动,向电网反馈电能。②可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6~2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。③运行可靠,使用寿命长,电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。④反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。⑤结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。 1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作,研制成功我国第一台采用交流变频调速mg344-pwd型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来,我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机,而且得到了广泛的应用。经过近20年的研制开发,我国的电牵引采煤机一逐步走向成熟,为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。 2.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用 带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点,已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此,成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多,一般为3点驱动,这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且,输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低,和发达国家相比存在显著的差距。 2.4 其他煤矿机电一体化装置 液压支架则向电液控制方向 发展 ,将 计算 机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6~8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。 煤矿供电的特点是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数,减少供电系统无功电流,减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备 网络 功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 3 煤矿机电一体化技术应用的发展趋势 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力,创造了巨大的 经济 效益和社会效益。但是,我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比,还有一定的差距,因此还有很多的工作需要继续研究,其未来的发展趋势是:①开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,研究具有自主知识产权的核心装置;②增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;③开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;④煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。 4 结束语 近年来,随着微 电子 技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,机电一体化技术是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。 煤矿技术论文:浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究 论文 关键词:煤矿开采;水害防治;团柏煤矿;水文地质;“突水”预测 论文摘要:团柏井田位于霍州矿区的南部,汾河西侧,地貌形态为中低山区,地形切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。文章论述了团柏煤矿区域水文地质特征及水害特点,提出了团柏煤矿水害分类治理技术,以翔实的资料分析了各种技术的特点,提出团柏煤矿开采水害防治的主要措施。 团柏井田位于霍州矿区的南部,汾河西侧,地貌形态为中低山区,地形切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。霍州矿区面积843.22km2,地质储量77.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大,开采深度向下延深,矿区各矿的水文地质条件日益复杂,多种水害类型逐渐显现。因此,矿区防治水任务日趋繁重,防治水工作,特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。 一、团柏煤矿区域水文地质特点 霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部,该区断裂十分发育,近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割,小断层密集、陷落柱也很发育,水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域,之东为团柏井田所在的郭庄泉域。郭庄泉是山西第二大岩溶泉,自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2,主迳流带沿吕梁山东麓自北向南—东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏—回坡底井田在郭庄泉排泄区之西, 自然 对于这一井田,越向东越接近排泄区的部位,奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层,奥灰和k2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的,11号煤平均25m,最薄处仅15m,10号煤平均36m。k2灰岩是9号煤顶板,为充水含水层,厚2.75~11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生k2底板突水事故6次,都是在接近k2时,突水量150~380m3/h。 二、团柏煤矿面临的主要水害 (一)顶板水水害 1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组(k9、k8)砂岩裂隙含水层,但由于该含水层富水性较弱,因此,对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中,但一般水量有限,采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。k2太灰含水层是该煤层直接充水水源,煤层开采将完全揭露该含水层,由于该含水层水量相对丰富,对煤层开采将会造成大的影响,因此,在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施,减少其对回采期间的影响,以保证煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少,开采过程中影响也相对减少。 (二)煤层底板水水害 底板水主要为k2太灰水和o2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板最低标高为+520m,要回采的2号煤层底板最低标高为+475m,而k2太灰含水层水位标高为480m,o2奥灰含水层水位标高为520m左右,因此,1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压,再加上中间有小隔水层的存在,对开采也基本不受影响。o2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象,所以,采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时,必须采取一定的带压开采措施,预防或减少水害事故的发生。 团柏井田生产和废弃小煤窑较多,据不完全统计有110多个,由于小煤窑边界不清,在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水,因此,小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。 总的来看,上组煤开采水文地质条件比较简单,开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于k2含水层和o2含水层之间,为带压开采,且煤层底板有效隔水层厚度很薄,矿井水文地质条件复杂,因此,下组煤开采防治水工作严峻,开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施,以防发生重大水害事故。 三、团柏煤矿开采水害防治措施 在 总结 以往煤矿突水淹井事故经验的基础上,团柏煤矿的水害防治采取以防为主,供、疏、堵相结合的合理方针,重点做好下组煤开采防治水工作。 (一)完善矿井水文地质观测系统 团柏矿区防治水害必须从加强水文地质工作,查清矿区水文地质条件入手,建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下:通过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化,可以间接推断各含水层的自然补给条件;提前探测富水区域,做好水文地质预测预报;运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置精确定位;红外测温法直观了解井下岩层含水状况;超前钻探预测地层水文地质条件;用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看,越向东开采水文地质条件越复杂:奥灰强富水;必须疏干的k2灰岩条件也复杂,水位与奥灰相同,存在奥灰补给通道,水量大(11-0单孔涌水量105m3/h)。因此在中、东部开采下组煤之前,应先进行专门水文地质勘探,勘探主要解决的问题:奥灰富水性;k2疏干水量和受补通道;底板保护性能;安全评价;安全开采技术方法与布局。 (二) 发展 “突水”预测预报技术 实现突水预测预报的可视化和适时化,推进矿井防治水信息系统集成。团柏煤矿的防治水工作的重点放在下组煤开采上,采用综合物探、化探和钻探等到手段,查明陷落柱、断层和裂隙密集等地质“异常体”,以及封闭不良钻孔。并采用留设防水煤柱或底板加固等到手段对地质异常体进行改造,做到采煤工作面底板不出水或不出大水,以节约排水费用,保护水资源和生态环境。据涌水量预测结果,适当加大矿井和采煤工作面的排水能力,以防不测。首先要做好探水工作。探水又有两种方法,一是钻探。按规范要求探水,有疑必探,先探后采,11号煤落差1m以上的断层都在探水的考虑范围。掌握10号煤采掘资料,凡10号煤揭露的陷落柱、大于3m(含3m)的断层、特别破碎带、底板涌水点必探。11号煤采掘中发生底板涌水的必探。二是物探。考虑到实际效果,采用井下瞬变电磁法,坑透法配合。物探主要用于11号煤开采,在首采的2~3个工作面中必用。其次,要采取必要的隔离措施。实施采区隔离和上山与下山隔离及泵房隔离,这就要设置防水煤柱和防水闸门。再次是加固措施。对已知陷落柱和断层,利用探水孔对薄弱处进行注浆加固,需要时补充注浆钻孔。对底板重破碎带,底板涌水处和物探验证了的异常区进行注浆加固,重点是11号煤。小流量钻孔的注浆可用能调节流量的高压计量泵。最后是留设煤柱。导水陷落柱(经探水)留煤柱。断层煤柱留设(是否留和柱宽)按《矿井水文地质规程》公式 计算 。原则上10号煤10m以上,11号煤5m以上断层的下降盘要留煤柱,此落差以下断层是否留煤柱看具体情况,包括探水与注浆的结果。另外疏放11号煤底含水也是重要的。为创造采煤的干燥条件,并利于发现奥灰涌水的征兆,对11号煤的充水含水层:底灰及贴身石英砂岩含水夹层(统称11号煤底含)进行疏放。疏放可利用现有水平巷和上山巷打放水钻孔,孔间距可作50m考虑,根据降压效果(测压)调整钻孔密度。 (三)完善开采 艺术 在采掘过程中为防止底板出现灾害性突水,应坚持先探后掘、先探后采和先注浆后掘进,先注浆后回采的技术原则。为了节约工程量和保证安全,在采取钻探、物探、化探等综合手段时,应坚持物化探先行,钻探验证的技术方法,以杜绝采掘巷道误揭导水陷落柱和导水断层。 (四)建立强大的抗灾排水能力 这是团柏煤矿防水害的最基本的措施。预计西部常规最大突水量为1800m3/h,因此除有矿井正常涌水量的排水能力外,抗突水的非常排水能力应达到3000m3/h以上。采用直排式(一级排水),还应有配套的水仓容量和供电系统与管路系统。 四、结语 1.团柏煤矿的水害要分类治理,重点治理下组煤水害。 2.团柏煤矿开采一定要实施科技治水战略,做到安全发展。
信息教育技术论文:信息素养的教育技术研究 1.教育技术公共课教学现状 1.1教材建设的问题首先,教育技术公共课面向所有师范类学生,不宜直接采用教育技术学专业的教材。第二,教材内容陈旧,教育技术公共课是一门紧跟时代脚步的学科,在信息大爆炸的时代,教育技术公共课教学从照相机、幻灯机、投影仪、录音机、电视机等教学设备的应用为侧重点转向以运用计算机技术、多媒体技术为侧重点。第三,教育技术公共课教学缺乏专业针对性,不同专业的教育技术公共课应该有不同的侧重点,例如文科师范类学生可以掌握更多感官信息,而理科师范类学生则可以更多地学习技术信息。 1.2教学手段的问题教育技术学本应是是最注重教学手段的一门公共学科,但目前相当多师范院校的教育技术公共课仅仅采用集体授课,教学方法单一,教学效果不佳。其中有两个方面的问题值得我们反思:其一,在教学过程中并没有用教育技术学的科学理论来指导自己的教学实践,比较抽象地讲解一些教学原理,在多媒体教学环境的支持下,把过去的“人灌”变成“电灌”,难以激发学生的学习兴趣。其二,没有足够完善的教学设备可供学生实践应用,例如一个教学视频的摄制课程,往往是十几个学生共用一套设备,甚至纸上谈兵应付过去了。如果没有足够的教学设备,是没有办法获取足够学习信息的。 1.3学习能力的问题第一,作为未踏出校门的师范类学生,缺乏社会实践经验,也缺乏教学实践的经验,造成了在校师范类学生生搬硬套教学技能的现象。第二,部分学生不懂得主动搜索有价值的学习信息,导致很多学生在制作教学作品时无从下手。第三,学生作品整体情感渲染效果不佳,例如作品的色彩运用不当,《十里长街送总理》的课件竟然用了欢快的颜色为主色调,这样传达出来的信息与文章本来想表达的感情是相互矛盾的。解决这些问题需要提升学生的信息素养,找到更加合适的表达方法,通过感受更多优良的作品来捕捉有效情感信息。 1.4评价反馈的问题教学评价是对教学效果进行价值判断一种手段,是反映教育技术公共课价值取向的基本标准。教学评价对教师的教与学生的学都有导向作用,当前教育技术公共课教师大多采用“平时成绩+期末笔试”的形式收集学生的学习情况,考核方式主要是笔试,导致学生重视结果,而忽略了过程,学生或许能够拿高分,但并不代表能够制作出优秀的教育技术作品。或者很多教育技术公共课的教师让学生在电脑上制作一个课件作品代替考试,导致很多师范类学生曲解了教育技术学的含义,分不清教育技术公共课与计算机课、信息技术课的区别。 2.教育技术公共课教学改革实践 2.1建设开放性的教材系统教材选择要注重师范类学生信息素养的培养,注重师范类学生教育技术能力的培养,教育技术公共课教材应满足两个基本要求:第一,教材内容体系具有开放性。因为教育技术是动态发展的,所以选择或编制教材时,应在保证相对稳定性的基础上,引进与时俱进的教学内容,例如补充最新的教学素材、教学案例、教学技术和教学理念。第二,教材内容的选择要基于学生的实际能力,要给学生提供获取资源的途径,或者设置一些开放性的问题引出教学内容,这是培养师范类学生信息素养的基础。第三,为了提高教学效率,在教师备课的时候,可寻找必要的学习资源和背景材料,并将建立信息获取的渠道,在课堂上演示给学生看,培养师范类学生的信息素养。第四,教材要体现课程整合的思想,教育技术公共课的教材选择应与基础教育需求相匹配,不单纯讲技术,还要将教育理论与技术整合于教学实践之中,给学生分配合理的学习任务,以任务驱动的教学方法,培养学生的自主探究能力信息素养。 2.2综合应用多媒体教学手段从微观角度看,当前教育己趋向信息化,大部分学科都已建设了网络资源库(可理解为培养信息素养的资源库)。教育技术公共课也不例外,所以教师要扮演教学活动的平等参与者、学生学习的组织者和引导者,组织和引导学生基于信息素养开展探究学习,按需要给学生做必要的辅导。实践过程是这样的:首先,教师根据不同学科的特点开展不同层次的课题研究;其次,教师把学生分成几个小组,每小组承担一组课题;第三,教师引导学生研究课题,培养学生的研究能力、信息获取能力、问题解决能力和协作精神;第四,教师给学生分配下一阶段的学习任务,学习方法由学生自由选择,提升学生的信息素养。从宏观的角度看,教育技术公共课可以任务驱动教学法为主。任务驱动教学方法是建构主义学习理论指导下较成熟的教学方法,学生在相关任务的驱动下,借助他人或者外部信息资源库的帮助,自主解决问题,获得信息建构的方法和途径,编织新的有效信息,同时也培养社会责任感、批判性思维、创造性思维和教育技术实践能力。 2.3培养学生的教育技术能力信息技术引发教育信息化,我们在教育技术公共课的教学中,不但要把教育技术原理教给学生,更要把教育技术实践能力教给学生,由此逐步提升学生的信息素养。教育技术公共课教学改革的一个目标是帮助学生克服技术操作的焦虑,使不同学科背景的学生都不畏惧教育技术;另一个目标则是帮助师范类学生确立理念化教育技术和物理化教育技术全面发展的教育技术观,明确现代教育装备与相关教育理念的地位孰轻孰重。 2.4完善教学评价的方式信息素养是立体的,信息素养可以分为多个层次来理解。基于信息素养的观点,教学评价的基本要求是师范类学生掌握教育技术基本理论和基础信息;其次要考核师范类学生的教育技术操作能力,例如利用媒体制作精美教学课件、有效教学视频等;第三是考核师范类学生的教学设计能力、教学资源的获取能力及与信息素养的培养;第四是检查师范类学生的审美能力,教师查看学生的电子档案、作品成果,通过访谈、调查、投票等方式收集师范类学生的学习心得,并基于此不断改进教学。 3.小结 任何课程教学改革都必须立足于学生的实际情况,本研究根据执教班级的实际水平确定了相应的教学目标,侧重点有所局限,但随着课程教改的深入,教育技术公共课的目标体系也会不断深化,我们将进一步研究师范院校教育技术公共课的有效教学模式,为培养更多优质师范类学生做贡献。 作者:陈文沛王培华单位:湛江师范学院基础教育学院 信息教育技术论文:现代教育技术信息化发展剖析 摘要:教育信息化是信息时代必然的趋势。本文针对现代教育技术应用存在的问题,就树立科学的现代教育技术观、加强现代教育技术应用的运行机制和规章制度建设及加强现代教育技术理论知识与技能培训等问题,提出了一些建设性的设想。 关键词:信息;教育;现代化 现代教育技术的广泛应用是教育现代化的一个重要标志。从一定意义上讲,现代教育技术应用的水平代表和反映着教育现代化的水平。信息技术与21世纪人材培养工作早已相互渗透。信息技术应用到教育活动中、运用新技术改进教学、促进教学有多种形式,包括电化教学、多媒体教学、远程教学,等等,很多形式还没有固定下来,难以分类,新形式也在不断尝试之中。信息技术应用到教育活动中,不仅强化了专业知识的教育,而且在应用进程本身也提高了受教育者的计算机素养。 一、信息技术的发展方向 信息技术既是现代科技的产儿,也是现代科技的孵化器。随着二十世纪科学技术的发展,人本主义、行为主义理论、信息加工论、认知建构主义理论等研究取得了重大成果,以这些理论为依据的学习理论也已经“冒出”。现代科技中的学习理论,对于学习的原理与策略,包括概念形成的理论与策略、遗忘理论及记忆策略、迁移理论及策略、问题解决的理论及策略、动机理论与引发动机的策略、认知风格等问题,都已经有了相当深入、精确的分析,由此产生了对教学方法的概念及其分类的重新认识,从而对教学方法进行重新选择和运用,也就是说诞生了教育观念的更新。在这场变革里,信息技术参与其中,也起了推波助澜的作用。教育技术应该以“技术”人才为本体,以“教育”人才为辅助。 以计算机为主的课件在现代信息教学中占重要地位,课件的制作应该以计算机专业人士为主创者。因为课件的使用者要使用计算机才能接受课件内容,如果课件在操作使用上不方便,内容再好也不能吸引用户。只有通晓技术的“教师”才能调动所有技术手段,才能自如地运用“技术语言”传达教学内容,才能设计出方便用户的课件。他们有可能在语言知识的理解处理上有拿不准的地方,可以请语言专业和教育专业的人士适当把关。对于语言专业和教育专业的人士从事教育技术工作,要严格地要求他们的计算机技术程度,不可以过分迁就他们的“技术语言”水准。 二、现代信息技术要有的几个观点 2.1树立全面的现代教育技术智能观 教育技术是指人类在教育教学活动中所使用的一切技术手段的总和,它包括物化形态的技术和智能形态的技术。目前,不少同志仅把教育技术看成教育活动中存在的工具,忽略了人的智慧因素。殊不知教育技术要想在教育活动中发挥最佳作用,还需要人的设计与调控。 2.2树立正确的现代教育技术价值观 一定要树立正确的现代教育技术价值观,科学、客观地评价现代教育技术的作用和价值。一方面要看到现代教育技术的独特优势和潜在价值,不断引入新的教育技术成果,促进教育现代化的发展。另一方面也要认识到现代教育技术不是万能的,它们对教育的变革和影响不能单独产生决定性的作用,必须与其它因素相互协调才能产生作用,如人的因素、体制的因素、内容的因素等等。 2.3树立科学的现代教育技术应用观 现代教育技术在教育教学活动中的实践与开发,不能仅仅局限在教育技术硬件的“应用”这一点上,还应包括如何应用新的现代教育技术硬件资源来开发教学资源、设计教学过程、评价教学效能、优化教学环境和实施先进的教学管理等。 2.4树立超前的现代教育技术发展观 只有树立超前的现代教育技术发展观,才能紧紧把握现代教育技术发展的方向与趋势,不断把最新发展的现代信息技术成果及时应用于教育技术领域,始终保持教学手段、教学过程的先进性。 三、现代教育有效应用的因素 现代信息社会对教育提出了很高的要求,在人才的培养规格和培养目标上要求从培养知识积累型人才转向培养创造型人才,要求学习者能够有良好的素质和持续发展的能力。这就要求更加重视学习者的学习效果,让学习者的学习过程包含更多的主动获取知识、处理信息、促进发展的成分。为达到这样的培养目标,新信息技术在教育中的应用提供了好的机遇,它不仅为学习者提供了各种供选择的学习资源,还将导致教育思想、教育观念、课程内容、教育模式、教学方法、教育手段乃至教育体制等全方位的变革。因此必须以现代教育思想来考虑新信息技术在教育中应用的发展策略。 信息极大丰富、知识更新速度不断加快是未来社会的特点,学校课程必须在实际知识的学习和概念与过程的掌握之间找到一个更好的平衡点。学习过程将从信息的获得逐渐转向强调有效信息的发现、利用信息解决问题以及有效地进行思想交流等方面,信息技术在这个转变中是必不可少的工具。 信息技术是教师的得力助手,它为学生打开了一片具有丰富学习资源的广阔天地。它鼓励和支持程度较深的自学,鼓励有能力的学生将学习范围扩展到标准课程之外。另一方面,基于信息技术的学习资源内容丰富,并且具有交互的特性,可以激发差生的学习兴趣,允许他们以适合自己的节奏学习。信息技术可以鼓励学生在学习活动中表现更加活跃,我们要对教师进行培训,使他们认识到使用教育软件进行教学的积极性,并具有鼓励自学的教学能力。 四、发展信息技术应用的几点说明 4.1领导的重视与认识问题 各级领导的重视是推动新信息技术在中小学教育中应用的关键。领导者的重视及正确的认识可以直接转化为政府的一系列有效行为。由于存在经费、认识、师资、软件以及升学压力等多方面的原因,当前新信息技术在中小学教育中的应用发展十分缓慢。如果政府采取一系列的政策措施,通过政府行为来推动,十分有利于新信息技术在中小学应用的发展。 4.2经费投入问题 首先,各级政府应为新信息技术的应用和发展建立稳定的经费来源渠道,确保经费投入,可以考虑以下一些可供选择的措施: (1)在中央和地方财政中设立专项资金,通过拨款、奖励、补助、贷款等形式向中小学增加投入; (2)通过制订企业向学校资助经费可抵税收的政策,鼓励企业向学校提供资助和各种设施; (3)通过教育附加、勤工俭学等多种形式,多渠道筹措经费,同时通过奖励、补助等形式鼓励中小学继续自筹经费,投入新信息技术的应用; 4.3加强学校和外部世界的联系,拓展和丰富学习环境 教师和学生们即将步入一个校外教育资源日益丰富的新时代,还要与别的(国内的、国外的以及各社区的)教育机构进行广泛的交流与合作。这些新的学习联系将帮助学生培养和建立起在这个无垠的世界上工作和生活所需要的观念。 4.4鼓励创造性思维、终生学习的习惯和社会责任感 我们应该培养学生获得、分析和应用信息的能力以及自学的习惯;同时,基于信息技术的学习策略将寻求培养学生创造性思维、互相协作、合理有效地判断等能力的方法。 4.5改革教育过程 信息技术与教育的结合将为教育带来改革创新的生机。基于信息技术的教学和学习策略为课程设计和教育评估方法开创了新天地;另外,该规划还为学校提供了自主使用信息技术资源以满足学生需求的方便;在进行学校规划的时候将考虑到尽量开发学校使用信息技术来进行教学和学校管理的能力。新晨 4.6发挥信息技术在教育系统行政管理方面的优势 信息技术的使用将促使学校内部、学校之间以及学校与外部世界之间的联系更加密切和有效,这将增强教育管理的有效性,畅通的信息在各个层面都有助于作出有效决策 结语 人类进入二十一世纪,信息技术空前发展。要在信息的大海中,成功地建设一个教学课堂,必须要用好的形式“包装”好的内容。所谓的“好”,在于实实在在的质量,还在于新异,在于效率。教育技术应该不拘一格,在能够表现的地方充分体现个性,大胆地出新出异,以新异取胜,走出一条不同于传统教学方式的、有自身特色的道路。 信息教育技术论文:中学德育教育中信息教育技术的应用 摘要:目前,我们已正式步入高度信息化时代,促使工作与学习发生了较大转变,对中学德育也提出全新挑战。应用信息技术可从不同维度有序开展德育工作。这与以往德育教育相比,更加开放、丰富、多彩和有趣。中学德育工作应依托信息技术,强化管理,加大内部整合,摆正位置,不断提升德育教育水平。笔者将结合现有经验成果,围绕中学德育教育,着重探讨信息教育技术的实际应用问题。 关键词:中学德育教育;信息教育技术;应用;实践 德育作为学校教育的基本组成,其影响着学生的思想道德,关乎学生的成长发展。信息技术建立在计算机技术与电信技术之上,可获取、处理、传送不同类型的传感信息,它的出现提升了信息传输速度、拓展了信息传输范围、加快了信息处理速度,使我们的生活发生了较大转变,为德育教育带来全新挑战的同时,创造了更多的机遇。因此,德育教育应灵活利用信息技术,改变德育教育思想,优化德育教育手段,完善德育教育内容,将德育教育推向更高台阶。尤其是在中学德育教育层面,需让德育教育和学生思想实际、现实生活、个人感情紧密联系,而信息技术可促进这种联系,拉近德育和生活之间的距离,有利于德育教育成效的提升。 一、信息教育技术的应用现状与德育教育中存在的问题 信息技术作为高新科技的主要代表,其在信息社会发展中发挥着巨大作用。信息技术的提升优化了生产生活,使得人们的思维也发生了转变。然而,信息技术也对德育教育造成一定的困扰。一项调查显示,中学生与成人相比,其上网比例大约是81.2%,明显高于成人,近乎超出20个百分点。中学生高频率地上网与五花八门的信息内容在某种程度上混淆了学生的视野。信息技术如同一柄双刃剑,既可推进中学德育,还可阻碍中学德育。以往的德育教育主要是教师讲授、学生倾听,缺少生机,较为空洞,削弱了学生的兴趣,最终的教育效果也不是很理想,一般存在以下问题: (一)德育教育形式较刻板 德育并非一个独立学科,也不是喋喋不休的说教,它与其他课程存在关联,应该将其和所有课程紧密相联。现阶段,我国主要通过德育课程来实施德育教育。由此可知,我国当前所采用的德育形式较刻板,缺少多样性。例如一些学校仅仅在德育课程中进行德育教育,几乎不会在其他课程中探讨德育问题,进而削弱了教师和学生对德育问题的重视度。 (二)德育教育方法单一 课堂讲授是中学德育的基本方法,通俗来讲便是说教,有超过90%的教师都应用此种方法,主要依赖黑板板书,即便应用多媒体,无非是增加了内容展示的独特性,具体讲授的内容并未改变。以抽象、枯燥的道德内容为核心,通过背诵、考试等实施强制性学习,盲目地把德育内容传授给学生,不考虑学生的实际接受情况。中学生正处在青春期,处在这一阶段的学生十分不稳定,非常容易出现情绪波动,硬性、盲目地灌输一定会让学生形成逆反心理,若教师采取的德育方法不适宜,则最终的德育效果并不会很理想。 二、加强信息技术和德育教育相结合的重要性 面向学生开展德育教育是广大教师的基本职责,而加强信息技术和德育教育的结合是践行德育工作、达成这一职责的有效途径。信息技术可丰富德育内容,除文字、图片外,还包含动画、视频,可将学生带回至现实生活,能够让学生切身体会网络技术,彰显学生的主体性,让师生处于平等地位,积极获取有用的知识,解决实现自主教育目标,打造网络教育。本文将从教师和学生这两个层面进行剖析。 (一)在教师层面 1.优化知识展现,增强学习成效。在中学时代,思想品德内容相对零散,主要是文字和文本,学习内容较为分散,不具有系统性。由此可知,我们应利用动态化、模块化形式来展示思想品德内容,通过直观记忆,促进学生的理解,有效利用信息技术,能够让学生快速掌握各种知识,增强学习成效。例如学国腾飞、保护环境等内容时,可利用多媒体课件,通过鼠标,动态、连续呈现教材内容,以此来加深学生的认识,增强学习成效。 2.丰富教学资源,增加信息量。建构主义指出,学生不仅是信息加工的活动主体,还是知识意义的基本建构者,而教师仅仅是引导者、推动者和帮助者。信息技术以及品德教学的统一整合,不单纯是教学改进,还是将众多信息资源引入至思想品德教学过程,科学应用信息技术,让学生掌握学习主动权,这除了能够锻炼学生的想象力,还可增强自学能力、提升主动意识,全面挖掘学生的内部潜能。 3.对学生进行网络心理辅导,提升教育成效。与学科教学相似,计算机可推动德育教育,通过生动、形象的计算机开展辅助教学活动,教师能够依托图形、视频、VCD等逐步践行德育工作,这比以往文字讲授更加合理,可促进学生的认识和理解。例如讲授寻求法律帮助内容时,教师可对《今日说法》进行汇编整理,并在课堂上来播放展示,不仅包含案例过程,还涉及专家评议与最终结果,形象地展现给每一位学生。在主题班会以及德育专题讲座中融入信息技术,将事半功倍。 (二)在学生层面 1.激发德育兴趣,强化学习动机。兴趣是提高学习成绩的关键,不管是在哪一科目的教学中,有了兴趣,便可获得良好的教育效果。若无法唤醒学习兴趣,则教育效果的提高将变成空谈。在德育教育活动中,通过信息技术充分运用各种教育资源,开展丰富多彩的学习活动,设计组织内容生动、形式独特、趣味性高的实践活动,可极大地激发学习兴趣。同时,采用面对面模式,如借助视频来呈现家乡变化,使其从各个层面欣赏家乡,以此来提升对家乡的喜爱。另外,学习形式更加自主,师生以及生生之间的互动交流、独立思考较多,大大强化了学习动机。 2.促进个性发挥,有利于个体成长。二十一世纪的中学生不仅重视自我价值的达成,而且关注个性发挥。其思想活动与日常行为便可彰显这一特点。在信息时代背景下,中学生能够通过互联网查询各种所需信息,也可及时表达内心观点与个人见解,在信息选择方面具有独立性,个性色彩浓厚。由此可知,围绕他们开展道德教育活动时,依赖说教、群众性活动缺少一定的可行性。换而言之,信息技术在坚持思想品德基本形成规律的基础上开展德育教育,从实际出发,因材施教方面具有一定优势,它可还原生活实例,增加德育内容的直观性,提升德育内容的认识度,进而促进德育教育。 三、运用信息技术实施德育教育的具体措施 德育教育影响着学生自身的成才与未来发展,而信息技术的结合可促进学生的认识理解,并能帮助学生形成科学的价值观念和优良的道德品质。因此,在德育教育过程,我们应合理运用信息技术。首先,教师应转变观念,辩证看待德育教育,不断增强自身素质,充分发挥带头作用;其次,应从学生着手,构建校园网,研制实用工具,具体可从下述几点着手: (一)转变观念,提高网络素质 教师应转变思想观念,不断增强自身素质。一方面,应变堵为疏。以往大多数教师均排斥、抵制网络,这在某种程度上降低了德育效果。因此,广大教师应改变原有的认识,将信息技术看作一种德育手段,在德育活动中,充分利用信息技术。另一方面,教师应明确信息技术的优势,并借助这一优势,合理进行德育教育。结合各年龄段学生,全面发挥主导性,使其变成德育主题。当教师通过网络技术进行引导时,应注意下述内容:指引方向,让学生落实德育目标,使其依托这一目标,借助网上资源,科学开展学习活动;指导方法,让学生掌握德育方法,合理运用德育资源,有序学习;启迪学生质疑,让学生明确网络学习过程遭遇的问题,并予以解决;指引德育行为,把德育思想践行到德育行为活动中,达到认知、感情、意志和行为的统一。 (二)辩证看待信息技术,科学筛选网上资源 信息技术不仅可拓展德育空间,而且还会对德育环境产生污染,简单来说,信息技术如同一把双刃剑,它在带来有利条件的同时,还会掺杂许多不良的东西,阻碍德育教育的开展,我们应持辩证的眼光,科学看待、正确认识信息技术,并合理运用。由此可知,务必要强化网上资源筛选与分类。通常采取以下两种手段,其一,针对校园网装设过滤软件,阻隔不良信息;其二,指派专业人员负责信息筛选工作,过滤掉不良信息,再下载至校园网中,科学归类,合理编辑,以供广大学生参考查阅,为学生打造资源信息齐全、安全健康的网络环境。 (三)构建校园网,扩大学校德育活动空间 学校应留心并明确互联网所带来的具体影响,有效利用网络的推广宣传优势,借助网络增加学生的认识,通过正确、有效、积极地信息互动,合理构建网络文化,迅速抢占网络阵地。基于校园网打造满足形势走向、宣传主旋律、充满正能量的教育阵地,借助这一阵地,传扬我国优秀文化,赞扬先进事迹,形成网上主旋律。同时,还可在网络平台开设新闻热点、最新政策方针、素质教育、成果学习、心理辅导、普法宣传等栏目,以此来完善网络文化,扩大德育活动空间,打造健康的网络文化体系。 (四)研制实用工具,更好地服务于德育活动 依赖信息技术,各所学校可参照德育工作要求,研制出适宜的、可行的软件工具,进而更好地服务于德育活动。例如可开设网络评选平台,选取道德高尚、素质优良的模范学生,借助网络平台的实时性和普及性,充分发挥带头感染作用,通过小视频提升德育教育的影响力,让校园的每一个角落都笼罩光辉、绚丽、积极向上的道德氛围。综合来说,德育教育在中学教学中占据着基础位置,且德育教育具有持续性。信息技术的高度普及,使得信息技术的作用愈发凸显,信息技术将促进德育教育的开展,推动素质教育。我们应依据新课标的具体内容,积极改革,不断优化德育教育形式,合理运用信息技术,强化德育与学生实际的联系,全面渗透到各项内容中,持之以恒,为社会建设培育更多理想的人才。 作者:蒋理 单位:湖南省电化教育馆 信息教育技术论文:计算机和教育技术在信息技术教学的比较 目前,中职学校的信息技术课程主要由师范院校的计算机专业或教育技术专业毕业的老师担任,在讲授课程时必然会侧重于本专业的学科特点。为了灵活有效地完成中职信息技术课程的教学任务,实现教学目标,两个不同学科的教师必须认识掌握计算机专业和教育技术专业的学科特点,从而取长补短,在教学工作中做到游刃有余。 一、教育技术与计算机技术的学科特点 计算机技术(ComputerTechnology)专业是计算机硬件与软件相结合、面向系统、侧重应用的宽口径专业。它具有技术密集、知识密集、应用面广、更新速度快等特点。对于中职的信息技术课程来说,计算机是必不可少的教学工具,是中职信息技术课程开展的前提和基础,只有对计算机的基础知识有一定能力的掌握和积累才能灵活的运用计算机这个工具,延伸到其它教学辅助媒体和辅助工具的使用,从而更好的提升信息素养。 二、教育技术与计算机技术的不同点比较 1.计算机专业和教育技术专业课程起源不同。计算机课程是随着计算机技术、通信技术等发展的需要而开设的,其产生先于信息技术课程。中职学校信息技术课程是顺应世界基础教育课程改革和信息化社会发展的浪潮,由计算机课程转化为信息技术课程,尤其是要测重学生的计算机技术的实用性,因此中职信息技术课程是在计算机课程的基础上发展而来的。教育技术专业是由电化教育专业转型而来,其中仍然保留了教学摄录编辑、教学设备使用与维护以及教学软件开发等课程,并且新增现代教育技术下的教学设计、信息技术基础(又称计算机文化基础)等学科。中职信息技术课程的讲授相对计算机专业在技术、原理上更深入,后者在教法、手段层面更具优势。2.计算机专业和教育技术专业的课程目标不同。计算机课程的课程目标是掌握计算机的相关知识和技能,与其相比,教育技术课程的目标由计算机知识与技能的培养转变为信息素养的培养。“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三位一体构成教育技术课程的目标,是对计算机课程目标的继承、超越并合理扬弃的结果。提升中职学生的信息素养是在掌握计算机的基本操作前提下拓展开的,因此计算机专业的老师会在无形中侧重培养学生的使用技能,而教育技术专业的老师则会诱导学生通过开展多种多样的教学活动,丰富学生获取信息的渠道和加工信息的手段,学生也更容易接受这些形式多样的学习方法和策略。3.计算机专业和教育技术专业的课程内容不同。计算机课程的内容主要是学习计算机的工作原理、基础知识、基本操作与使用、程序设计、工具软件等等,它更注重与计算机本身相关的技术原理及探究。教育技术课程内容主要是学习一些教育技术原理、网络基础及其应用、数据库管理技术、多媒体技术等,另外它不仅仅要求学生有计算机应用技术,更要有一定的教育方法论,这是计算机课程所没有要求的。4.计算机专业和教育技术专业的教学方法不同。计算机课程基本是以技能训练为主,教学主要采用传统讲练结合的方法;教育技术课程则是以研究性学习、协作学习和自主学习为主的教学方式,这是由于因为该课程的培养目标之一就是培养学生的信息素养。5.计算机专业和教育技术专业的评价方法不同。计算机课程评价的功能是甄别与选拔,在评价内容上重视学生的逻辑推理思维、算法推理和计算机相关软件的操作技巧,评价常常是量化的,老师是单一的评价主体,对评价结果的解释与归因也是单一的。教育技术课程的评价功能是激励、诊断和促进教学,评价内容注重学生的应用能力和考察学生的问题解决能力,注重学生信息素养的协调发展;量化评价与质性评价相结合的方法,评价的主体是多元化的,以教师为主但还有学生自己、同伴、甚至家长;对于评价结果的解释与归因也是从多维归因,注重学生信息素养的潜力。对中职学校学生信息技术课程的评价更应该是多层次的,不应该只追求考试或测评的结果,而是要从方法与过程、态度与价值观等多方面进行评价。6.计算机专业和教育技术专业的可利用的课程资源不同。计算机课程的资源来源于计算机、网络及数学等方面的知识。教育技术课程的来源,包括数字化资源(如教学软件、专业资源网站等)和非数字化资源(如报纸、书籍、期刊、录像等),所以教育技术课程的资源要丰富,计算机和网络只是其中的一部分。因此,就课程资源而言教育技术所涵盖的资源要更加广泛,在中职信息技术课程的开展平台上获取更加形式多样的教育和学习资源是很有必要的。7.计算机专业和教育技术专业在使用计算机时的地位不同。计算机课程把计算机作为课程的学习对象来学习,而且是惟一的学习对象;而信息技术课程则把计算机作为课程的学习工具来学习,而且只是学习的工具之一。中职信息技术的教学目标就是要从单一的计算机技能学习向多元化、多媒体化的方向发展,计算机在教学当中有重要的辅助教学作用,但这种辅助教学工具绝对不是唯一的。8.计算机辅助教学的范畴和教育技术与课程整合所包含的范畴也有不同。计算机辅助教学主要是教师使用信息技术来辅助教学,也有时候是学生使用信息技术来辅助学习,计算机辅助教学和教育技术与课程整合相比较,范畴从计算机扩展为信息技术,从教学扩展到课程,从辅助扩展到整合。教育技术与课程整合实质上包含计算机辅助教学。教育技术与课程整合在计算机辅助教学基础上发展起来,不但理念有所提升,而且范畴扩大。凡是与信息技术相关的教学活动都可认为是属于教育技术与课程整合。教育技术课程与计算机课程的根本区别,或者说是分水岭就在于如何看待计算机。计算机课程是把计算机作为课程的学习对象来学习,而且是唯一的学习对象;而教育技术课程则把计算机作为课程的学习工具来学习,并且只是学习的工具之一。 中职学校培养学生目标是以服务为宗旨,以就业为导向,培养高素质的技能型人才,信息技术是一门不断发展的动态学科,它所涵盖的知识面比较广,主要包括计算机和网络在内的多种通讯媒体、沟通渠道和沟通方式。中职学校的信息技术课程关键在于如何利用多样化的信息环境改进学生获取信息和加工信息的思想和方法,使中职学生能够更好的利用多样化的信息环境解决问题,因此没有必要更没有可能要求非常专业化的深度和广度,也不是高校计算机课程的简单下放,而是需要综合反映信息技术领域的基本思想和基本方法,侧重学生在信息技术在应用方面的技术掌握及熟练的同时,培养学生对社会信息的获取及筛选,为学生今后的信息素养发展奠定基础。 作者:张强 单位:甘肃省卫生学校 信息教育技术论文:信息教育技术运用于英语教学的策略 一、信息技术教育与中学英语教学进行整合的必要性 全面信息化是现代社会经济和文化发展的大趋势,信息技术的飞速发展以及国际化趋势,使得英语这门语言作为交流工具的作用更加突出。英语正在逐步成为世界性语言。而计算机技术和互联网技术的高速发展,让诸多的语言迅速在网络流行。互联网运用于教育领域,使得教师或者学生可以随时随地学习。但是,通过互联网学习的模式目前还不能完全替代传统的教师教,学生学的学习模式。教师的教学经验和方法以及教师对学生的鼓励和引导都是互联网教学所不能替代的。那么,就需要教师在教学过程中充分利用信息技术教育模式,让学生学习效果和积极主动性得到更大的提高。1.信息技术教育与英语教育的整合,有利于学生全方面体验英语的魅力。信息技术教育的多种形式,可以让学生在轻松愉快的学习氛围里学习,了解和接触到英语在日常生活中的使用。2.信息技术的多样化可以充分调动学生的积极性和主动性,活跃学生思维,让学生摆脱枯燥的学习状态,积极活跃的加入英语学习中。3.信息技术教育与英语教学整合的后,教学模式由以往的教师灌输变成学生主动探索。教师在传授知识的同时,引导学生进行学习,带领学生进行探索和合作。4.信息技术教育形式和内容的多样性,使得能够在有限的教学时间里,使用丰富、形象的教学手段,提高教学效率。5.信息技术教育扩展了学生的学习视野,让学生意识到英语的实际用途。教师可以借用多媒体技术,让学生见到真实的交流场景,让学生发现英语的吸引力。 二、将信息技术教育运用于中学英语教学的方式 1.根据教学内容,采用多种方式教学。可以采用PPT演示文稿,Flash动画等方式,用文字、图片、动画等等多种形式将涉及到的文化背景以及常用语句介绍给学生,让学生在看图画看动画的同时,掌握一定的学习内容,并且提高学生运用信息技术能力的兴趣。2.根据教学目标,制定合作学习目标。教师可以根据教学目标,制定一个学习目标,让同学们通过小组合作,共同完成这项任务,例如,制作一个与本单元内容相配套的ppt演示文稿,或者运用网络查找一些相关的文化背景常识。让学生在完成任务的同时,既熟悉了PPT的制作方式,又养成了与他人合作的良好的学习方式。3.有效地结合信息技术教育与英语教学的要素。教师借助信息技术搭建的数字化学习平台,运用教学、学习软件、网络资源等教学模式,培养学生对信息的加工处理能力。教师不仅要演示教学内容,还要利用信息技术对文字、图形、信息进行处理,让学生在获得英语基本信息知识的同时,重构英语知识体系,而教师在这个过程中有着极重要的作用。 三、需要注意的事项 1.教师需要有自己独特的风格,同时,教师应当制作选用能够恰当反映自己风格的课件或者教学资源。在网络化的社会,网络上有很丰富的教学资源可以下载,教师在使用这些教学资源的时候,应当注意避免直接照搬,即便不愿意自己制作教学课件,也应当选用符合自己教学风格的教学课件。2.教师在教学中应该时刻牢记,信息技术教育只是教师教学的辅助手段,不能本末倒置,教师应当避免太大规模的使用多媒体课件,让学生错误的认为英语课就是看看课件,教师要引导学生在使用课件的同时,还是不能放弃不断听、说、读、译等英语学习最传统、最基本的技能培训。教师要注意多媒体教学课件的使用频率。3.教师在教学中要注意信息技术教育辅助教学和传统教学模式的交替进行。避免只重视多媒体教学的方式,将英语课变成PPT展示课。英语课作为一门语言课的特殊性要求,传统的教学手段和方式也是不能够完全摒弃的,因为,英语的最终目的的交流。4.以学生为中心进行教学。教师在教学过程中要时刻牢记,学生是教学的中心,是教学的主体。教师在教学过程中要充分调动学生的积极性,发挥学生的主体性,提高学生的创造性,培养学生的探索能力。让学生学会在学习英语的同时对信息技术产生兴趣。 四、结语 信息技术与英语教学的整合,不是简单地将他们合成一起,而是需要教师通过教学过程、教学内容、教学方式等各项教学要素来整合,在信息技术在配合英语教学效果的同时,让学生同时对信息技术产生探索的兴趣。让信息技术有效的融入中学英语的教学过程中,让英语教学模式得到改变。此外,信息技术与英语教学的整合中,教师应当时刻注意信息技术是英语教学的辅助手段,不是教学主体。教师要运用信息教育技术,更好的完成教学目标。 作者:丁卫国 单位:张掖市山丹县二中 信息教育技术论文:信息素质教育技术管理论文 摘要:当今时代,信息技术在社会各个领域已得到了广泛的应用,正在影响和改变着我们的学习、生活、思维方式,并向教育提出了严峻的挑战。全面实施素质教育已经成为我国信息时代教育的基本国策。素质教育是一世界性的教育改革趋势,是现代教育的主要内容。如何达到素质教育的目标,使学生德智体美劳全面发展,是关系到培养21世纪建设人才的战略任务。现代信息技术在实施素质教育中起着越来越重要的作用,是促进素质教育全面发展、稳步提高的重要途径。本文就素质教育的基本特征、信息技术在素质教育中的作用及地位进行了较为系统全面地分析,并提出了利用信息技术实施素质教育的基本对策。 关键词:信息技术;素质教育;能力;工具;创新;教师 人类已进入信息时代,以计算机技术、微电子技术和通信技术为特征的现代信息技术,已向教育教学理念提出了挑战。面对这一挑战,传统的应试教育必须向素质教育转轨,全面实施素质教育是培养21世纪高素质人才的重大举措。陈至立同志说过,实施素质教育重点是要改变教育观念,改变传统教育的教育手段,尤其是以培养学生的创新意识和创新精神为主,“要把现代教育技术当作整个教育改革的制高点和突破口”,这里的“现代教育技术”就是指以计算机为核心的信息技术在素质教育中的运用,可见,现代信息技术在素质教育中有着重要的作用。 1素质、素质教育、素质教育及其基本特征 1.1素质教育 素质是以人的身体、心理的实际为基础,在社会生活形成发展起来的、对人的生存和发展有着巨大作用的综合适应能力。实际上,一个人的素质高低与其价值取向有着密切关系,有什么样的价值取向就有什么样的素质体现。 素质教育就是在承认个体间存在素质差异的基础上,以提高受教育者的综合能力,促进受教育者全面发展为目的的新型教育。在这样的教育活动中,素质既是教育的条件,也是教育的结果。素质教育的内涵,应用李岚清同志的话来概括,即“素质教育体现了基础教育的本质,它从‘培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民’出发,以全面培养受教育者高尚的思想道德情操、丰富的科学文化知识、良好的身体和心理素质、较强的实践和动手能力以及健康的个性为宗旨。面向全体学生,为学生学会做人、学会求知、学会劳动、学会生活、学会健体、学会审美打下扎实基础,使学生在德、智、体、美等方面得到全面协调的发展。素质教育不仅是一个口号、一个方向性的期望,而应该是一个行动计划,是可操作、可检测的具体的改革教育的实践活动。重视素质教育是教育现代化的重要标志。 1.2素质教育的基本特征 素质教育强调学生的全面发展,要培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义人才。素质教育的基本特征有以下几方面的重要表现。 1)素质教育的全体性 素质教育是面向全体学生的教育。它包括两个要点:必须使每个学生在原有的基础上都能得到应有的发展;使每个学生在社会所需求的基本素质方面达到规定的合格标准。 2)素质教育的全面性 全面性主要包括:受教育者的基本素质必须得到全面和谐的发展,具体到教学活动而言,既要重“认知过程”的教育,又要重“情感过程”的熏陶和冶炼;素质教育主要是“为人生打基础或做准备的教育”,所以,受教育者素质培养的基础性和整体性必须受到特别重视。 3)素质教育的主体性 主体性是实施素质教育的主要运作精神,也是素质教育的核心和灵魂。它包括的要点有三方面:尊重学生在教育教学过程中的主体性地位和作用,尊重和培养学生的自觉性、主动性和创造性;尊重学生的独立人格,尊重学生的价值和独特的品质;把学习的主动权交给学生,善于激发和调动学生的积极性,要让学生有自主学习的时间和空间。 4)素质教育的发展性 发展性的内涵主要包括两方面:不仅要重视学生对知识和技能的掌握,更要重视学生潜能、创新、实践能力和个性的发展;用发展的眼光看学生,学生的发展潜力、弹性和可塑性都很大,不要用偏狭僵硬的标准看待学生,要相信每个学生都有发展的潜能,创造各种条件引发学生创造力和潜能的开发,使每个学生都有机会在他天赋所及的领域最充分地发挥自己的才能。 5)素质教育的开放性 开放性主要包括两方面要点:由于素质教育涉及到学生的全面发展,所以,素质教育内容要宽,应有相应宽广的教育空间和多样化的教育渠道:要求教育突破校内、课堂内和书本内的局限,要求建立起学校教育、家庭教育、社会教育三者相结合的教育网络,要求建立学科课程、活动课程和潜在课程相结合的课程体系,使教育内容、教育空间、教育渠道具有开放性,以适应学生素质的全面发展,实现素质教育的目的。 我们在利用信息技术实施素质教育的过程中,要深刻分析其特征,根据素质教育的特征来更好地发挥信息技术的优势。 2信息技术在素质教育中的作用 信息技术是以数字化为新动力,以多媒体计算机和网络技术为依托的,呈现、传递、加工、处理信息的技术。 当前教育变革的大方向,是由应试教育向素质教育转变,重在改革人才的培养模式。这场变革,涉及到教育机制、教育方向、教育发展目标的变革,具体体现在教育内容、教学方法、考试方法、教学评估等方面的改革。信息技术的实用性和可操作性使其在素质教育中占据了重要的地位,并发挥着不可替代的作用。现结合当前信息技术在素质教育中的使用情况,谈谈自己对信息技术在素质教育中作用的看法。 2.1工具作用 信息技术在素质教育中起到工具的作用。它不仅是教师进行教学的工具,是课堂中反馈测评的工具,而且是学生用来学习的工具。 1)演示工具 就目前信息技术在教育教学中的应用来看,大多是以计算机辅助教学为主的。以计算机为支撑的多媒体技术,不仅有了处理文本、图形、音频、视频的能力,并能够用人类习惯的方式、图像、声音生动逼真地传播和发送信息,与学生交流。教师利用幻灯、录像、多媒体等现代教育技术手段,来向学生呈现学习内容,这种教学手段主要是以讲授为主,教师可以事先制作好课件来向学生展示教学内容。这样以来,教师制作课件时,一方面可以根据学生年龄的不同,制作出符合学生特征的课件。就拿小学生来说,年龄小,见识少,注意力很难长时间集中,课件中动画、色彩、声音的运用将会多一些,充分调动学生各感觉器官参与学习,这样才能吸引学生的注意力,激发学生的兴趣,提高学习的主动性和积极性。教师利用多媒体手段使教学内容化难为易,将抽象的知识通过一定的形式转变为学生可以看得到、听得到、感觉得到、体味得到的具体形象内容。例如:小学自然课中,在给学生讲日食、月食、地震、火山喷发、食物的消化、血液循环等时,只凭教师口述、板书是很难让学生理解和感悟的。那么,教师将具体的天文学科资料照片通过幻灯投影呈现给学生,使学生一目了然,或者,还可以用媒体软件工具制作成相关动画,就更能说明问题了。另一方面,在现实条件下难以实现的实验操作,可以通过计算机虚拟实验环境来实现,实验过程既直观又安全。 2)个别辅导工具 在素质教育中,强调学生主体地位,这不仅是在课堂教学中的要求,在课外,学生自主学习的时候同样有此要求,这样,信息技术就被用作个别辅导的工具。目前,软件公司开发的用于学生学习的软件很好,操作简单,易掌握。例如:《轻松背英语单词》学习软件,它提供了边玩边记、分类记忆、复习、自主设置等板块,学生可以根据自己的需要来有选择的学习,自定步调,反复练习直到掌握为止。还有,任何一门学科教学中,教师都可以在网上多套难易不同的测试题,由学生来选做,并及时地给予反馈。有时为了强化学习过程,还可以设置关口(学生若答对了,继续做下一道题,若答错了,将返回原题目重复做,还可以给出相应的提示,直到答对为止。)或给予奖励(玩游戏、欣赏动画、表扬的话语等)。这样可以激发学生的学习兴趣,使学生的学习具有恒定性,且提高了学习质量。 3)资源获取工具 人类已进入经济全球化、社会快速发展的信息时代。知识成为发展经济最重要的直接资源,信息已作为极其重要的竞争要素。既包含基础设施又蕴含着人类的高级智慧的信息技术,是人类充分开发、结合和利用各种有益的学习资源的有利工具,极大地托展了教育学习的时空界限,突破了传统学习时间、空间的限制。众所周知,因特网是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,而且这些知识和资源是按符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”式学习。这些电子化学习资源,包括数字图书馆、电子版报刊、各类数据库、电子图书馆等,学生可以通过搜索引擎或直接登陆教育网站,来获取学习资源。例如:通常使用“雅虎”、“搜狐”等门户网站来搜索所需资源的网站、网页来找相关的信息,还可以直接登陆“中国教育网”、“中小学电化教育网”、“中国教育技术网”等网站来获取信息。使教育摆脱学校中心、课本中心和教师中心的束缚,让学生在丰富的学习资源的海洋里,拥有一片自由邀游的学习空间,弥补课本、课堂教学的不足。 4)进行信息加工、交流工具 学习者利用信息技术取得的信息都是别人处理的结果或是未加工的数据,学习者要对它们加以利用,必须对它们进行处理,化为己用。面对大量的信息,学习者必须学会如何评价信息的真伪和价值,在获取信息的过程中,根据自己的价值取向应用工具软件(如wps、word等)对信息进行综合分析和解读,从错综复杂的信息群中筛选出对自身有价值的信息,之后,根据自己的需要对信息进行细致的分类,并以恰当的形式进行排序,以备当时或以后学习时使用,这便是信息的加工。 信息技术作为交流工具,就是指“将信息技术以辅助教学方式引入教学,主要完成师生之间的情感交流的作用”。这是余胜泉博士的观点,我个人认为信息技术除以上交流方式之外,还可用于教师与教师、学生与学生、学生与专家学者之间的探讨与交流。实现交流的途径很多,其中互联网为他们的交流提供了方便、快捷的资源环境,在网络环境中,学生通过BBS、聊天室等来进行交流,每个人都有发言的机会,每个人的言论都会被所有的人关注,这样其他人就可以对某人的言论进行讨论,不仅增长了知识,而且锻炼了大家的协作学习的能力。此外,网上非面对面的交流讨论,避免了一些人因害羞而不敢发言或不能充分发挥其潜能的尴尬局面,使学生大胆地、放松地谈论对问题的看法和见解。这时候教师只要组织和指导活动就可以了。 5)发现探究工具 现代信息技术尤其是网络技术,为发现学习、探究学习提供了研究的工具和信息搜集与传播的条件,有利于培养学生主动发现问题和解决问题的能力。在虚拟的实验环境中,让学生通过实际操作、观察现象、读取数据和科学分析,培养探索精神。例如:在中学化学稀释浓硫酸的实验中,最迷惑学生的就是,将浓硫酸倒进相应得水里还是将水倒进浓硫酸里呢?若老师只是大声的强调次序的重要性,但还是有相当一部分同学记不住,因而导致实验失败。而学生在电脑上做就不同了,即便是做错了,至多是出现模拟的爆炸现象,而学生本人并不会受到伤害,又能从中吸取经验教训,培养学生进行探究学习的习惯。 2.2培养学生综合能力的作用 素质教育强调学生的全面发展,要培养德智体美劳全面发展的社会主义人才。信息技术用于素质教育,使学生成为整个教学过程的中心,成为教育活动的主体,既强调学习活动和启发学生的主动性和创造性,又强调学生智力、思想品德、技能技巧全面均衡的发展。所以,信息技术在培养学生综合能力方面发挥着特殊的作用。 1)有利于学生道德品质的培养 记得曾经有人说过,一个人对社会贡献的大小,并不在于他掌握知识的多少,而在于其道德品质的高低。可见,道德品质对一个人的素质是多么重要。对学生进行爱国主义教育、道德品质教育、行为规范教育是德育素质提高的重要环节,它对学生树立远大崇高的理想、做一个对社会对人民有用的人、促进社会全面和谐的发展有着主导的决定作用。 以信息技术对学生进行道德品质教育,能突破时间和空间的限制,向学生展示内容生动、准确、具体的事例情景,有效地提高德育效率。例如:在深入开展反“”的活动中,可以组织学生观看练习者自虐的电视节目,通过宣传板宣传“”对社会对家庭对个人的危害,使学生认识其反科学、反道德的言论,提高警惕,树立正确的价值观和道德观,形成良好的道德品质。 2)有利于学生信息素养的培养 信息素养这一概念是信息产业协会主席保罗·泽考斯于1974年在美国提出的,它包括了:①传统文化素养的延续和拓展;②使受教育者达到独立自学及终身学习的水平;③对信息源及信息工具的了解及运用;④必须拥有各种信息技能:如对需求的了解及确认;对所需文献或信息的确定、信息检索;对检索到的信息进行评估、组织及处理并做出决策等诸多内容。由此可见,完整的信息素养应包括三个层面:文化层面(知识层面)、信息层面(意识层面)以及信息技能(技术层面)。 信息素养是渗透素质教育的核心要素,是人的必备素质。信息化社会的发展要求人的素质与之相适应,要求人必须具备获取、存储、交流信息的能力,信息素养已成为衡量一个人素质高低的标准,成为人的整体素质的一个重要组成部分,而现代信息技术在培养人的信息素养方面有着极为重要的作用。 信息获取的能力:学生能够根据自己的学习需要,主动地、有目的地去发现信息,并通过信息技术手段(如互联网、电视等)来收集信息,比传统的翻阅书籍资料、报纸、杂志等要高效、快捷的多。 信息处理的能力:学生可以利用word、wps等软件工具对所获取的信息进行筛选、鉴别、分类,然后结合自己的知识整理、存储,并能传递给别人(通过Emaii、BBS、聊天室等方式传递信息),以提高学习效率。 信息利用的能力:利用所掌握的信息,通过信息技术或其他手段分析、解决生活和学习中的各种实际问题。例如:通过互联网等平台拓展自己的交流范围,面向世界、开阔视野,并能利用信息技术加强与他人的联系与协作。 信息创新的能力:通过归纳、综合、抽象、联想等形式的思维活动找出相关性、规律性的线索,重号或者从表面现象分析出事物的本质,得出创新的信息。 3)有利于学生自主学习能力的培养 信息化社会是学习化社会,学会学习是现代人的最基本素质。利用现代信息技术培养学生自主学习、自主解决问题的能力,以迎接信息化社会的挑战,而信息技术为学生自主学习能力的培养提供了可能。 信息技术已渗透到教育教学的各个方面,改变了传统的教育教学活动,为自主学习的开展创造了条件,提供了更好的途径和方法(主要是指计算机技术、电子通信技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术、多媒体技术等的充分利用)。 信息技术能跨越时空,能够让学生按照自己的爱好选择学习时间、地点、内容,丰富的学习资源,为学生提供了自主探索知识的支持,为学生发挥自主性提供了时间和空间。 信息技术将单一的表现手法转变为多种表现手法。传统的教育手段的单一性(口授、板书)大大限制了它的表现力,而信息技术手段则不然,它不仅可以再现事物的形状、大小、色彩等外部特征,而且可以使它们的内部特征被揭示出来,更能有效地展示事物或事件的发展过程,改善了人们认知事物过程的途径和方法。其信息表现形式的多样化,带动了学习形式的多样化,充分开发了人类的右脑潜能,极大地提高了人们学习的兴趣、效率和主观能动性,利用这一技术,教师可以创设良好的自主学习环境,充分地调动学生的思维,发挥学生的主动性,引导学生积极参与、主动地完成学习过程。 4)有利于学生实践操作能力的培养 在倡导素质教育的今天,在课堂上充分利用信息技术,有利于培养学生树立正确的世界观和提高其劳动技术素质,以便更好的发展学生的智力,提高他们动手实践的操作能力。 5)有利于学生审美能力的培养 信息技术进入教育教学领域,利用音乐的声音和图片剌激学生的感官,向学生展示大自然的美或人类创造的美及人们内心世界的美,优化课堂教学结构,产生理想的艺术教育效果,其完美的造型,科学生动的动画画面及悦耳的声音等,在向学生传授知识的同时,给学生以美的熏陶,美的感受和启迪,激发了学生创作的激情与灵感,在培养学生的审美情趣和高尚的道德情操及陶冶学生审美观的同时,提高学生欣赏美、创造美的能力,达到素质教育的目标。 6)有利于学生竞争意识的培养 今天的教育就是为了明天更好地发展,一个国家、一个民族的竞争意识、竞争能力的强弱,关键看教育能否培养出高质量的具有竞争力的多种人才。利用信息技术培养学生的竞争意识,是以全面提高学生素质、培养学生进取心、特长和综合能力为出发点的。在中小学教育中,可以将某些学生的优秀作文、小小制作(网页、Flash动画等)、科技小发明,到网上,供其他学生欣赏,使学生受到鼓舞。也可以举行计算机绘画、打字、排版等竞赛,通过竞赛培养,提高学生参与活动的激情、竞争意识和竞争能力。 7)有利于学生创新能力的培养 创新能力是产生于各种能力之上的,是各种能力相互作用、相互促进的结果。信息技术对学生各种能力的培养、综合素质的提高起着重要的作用,信息技术在教育教学中的使用,可无限延伸学生的各种感宫、拓宽感受的时空领域,从而向他们提供典型的具体经验和感性材料,促进其丰富的想象力,形成自觉启动多种器官协同工作的好习惯,并影响到学生的学习方式、思维方式,促进创新意识的形成和创新能力的提高。 2.3提高教师素质的作用 实施素质教育,是各级政府和全社会的任务和目标,其实施过程关键在教师,因为素质教育的所有内容和目标,都必须通过教师的教育教学来实施,除此之外,没有任何捷径可走,这也是由教师是素质教育的组织者和实施者来决定的。因此,在实施素质教育过程中,必须加强对教师的培训,抓好教师素质的提高工作,而伴随着信息技术在教育领域的广泛应用,新的技术、新的教学方式、新的教学模式、新的课程体系对教师素质有了新的要求,除了传统教育中的良好的政治道德素养、熟练的业务能力外,教师还应有创新精神、使用多媒体的能力和高尚的信息素养。 教师将不再是课堂上的灌输者、垄断者,而是教学过程的组织者、指导者,它的主要作用是为学生创设一种有利于他们主动学习和发展的环境和条件,帮助学生汲取先进的知识和技术养分,指导学生通过各种电子教课书、教育电视节目、计算机网络等途径获取教学大纲规定的课程,这就要求教师必须懂得信息技术,具有创造精神,才能创造性的教书育人,才能使素质教育得以顺利开展。 3利用信息技术实施素质教育的对策 前面已论述了有关信息技术在素质教育中的作用,但只是促进作用和进取性价值,而没有提及信息技术在素质教育中的负面影响,接下来,针对其弊端我们来讨论信息技术在实施素质教育中的对策。 就信息技术应用在教学中而言,在只有教师利用多媒体演示的课堂教学中,学生的表现如何呢?可能刚开始学生是比较感兴趣的,但随着时间的推移,他们将不满足这种单调的教学方式了,他们的注意力就不再集中了,从而影响了教学效果。还有一种情况就是教师一味的追求使用多媒体工具,而忽视了教学效果。例如:中小学劳技课中,教师在讲到果树的修剪时,如果放一段技术人员修剪果树的电视片段,让学生通过观看电视来掌握技术要领,恐怕就不如带学生到果园里,亲眼看着教师或技术人员剪树,这样,学生的印象也会深刻一些,而且学生还可以动手实践,遇到问题可以及时请教老师,其教学效果就好多了。另外,还有一些教师没有分析学生的特征,在制做课件时使用一些不相关的声音(如Powemoint中使用的铃声、玻璃打碎的声音等与讲课内容不相配的声音),不但没有起到烘托环境的作用,反而使学生产生了厌恶情绪,与预期的教学目标相背离。 对于在计算机房上课的学生来说,教师不可能监视着每一个学生的学习过程,这样以来,学生用于玩游戏或干其他事的可能性就增加了,教师所要传授的知识自然就被忽略了。对于家里有计算机、因特网的学生来说,如果缺乏正确的导向,当孩子在电脑或网络面前时,孩子的第一反应是娱乐而不是学习,学校不能寄希望与家长来系统地提供这种导向,在信息环境日益大众化的情况下,大部分家长在孩子面前不是具备信息知识、技能、素养方面的优势的,从而难以具备正确的意识与干预的权威性。 除这些外,还有一些不良的因素(如计算机病毒、网络色情、网络欺诈、网络黑客等)所产生的不良影响给青少年成长带来了干扰,尤其是中小学生对信息的识别、分析、判断能力不强,自律抗诱能力较弱,受其危害也就在所难免了。还有,网吧不规范的管理、聊天室甚至于BBS上无聊的话题、电子邮箱里时而出现的色情、反科学的垃圾邮件等,都让老师和家长防不胜防。 鉴于上述的各种弊端,使信息技术在素质教育中的优势有所异化,产生了“负效应”——在各种条件影响下全部或部分利用信息技术的教育结果和教育者预定的教学目标相背离,即产生了负作用。那么,怎样才能恰如其分的发挥信息技术在素质教育中的优势,使其更好地服务于素质教育呢? 1)教师在教学中应把握好使用信息技术的度 信息技术在教育教学中的应用极为重要,就课堂教学而言,教师不能只图虚名的使用信息技术手段来进行教学,在上课时象征性地使用多媒体,而不考虑教学效果,是与我国教育方针政策不符合的,也是不负责任的表现。与之相反的是,教师在课堂中过多、过乱地运用信息技术手段,不结合大纲和课本内容,只凭着自己的想象来使用,带有一定的盲目性,不但不能使信息技术的诸多优势得到发挥,而且会产生“负效应”,是不科学、不合理的教学态度。 因此,课堂教学中运用信息技术要定时定量,不应该过量使用计算机、多媒体,更不能过分夸大其效能,而应该多与学生进行情感的交流,应把握好使用信息技术的具体时间和地点、具体使用手段及使用的“量”,且要根据具体的学科内容来决定使用的方式,力求恰到好处,且莫过犹不及,力争实现讲授、发现与多媒体的自然融合的教学过程优化。 2)积极推进信息技术与课程整合 信息技术在学科教学中的应用有两个层面:一是基于“辅助”的理念,即将信息技术作为教学媒体、手段和方法来帮助教师或学生解决教或学中的问题。二是基于“整合”的理念,是信息技术作为构建自主、探究学习环境的重要学习因素来支持学习。信息技术最终需要与具体的学科结合起来才能够发挥其最大的效力,教师在鼓励学生把信息技术运用到实际学科的学习的过程中,引导学生把计算机作为一种辅助工具或信息开发工具来帮助自己学习,达到“学以致用”的目的。 信息技术与课程整合(curriculumintergration)是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方法。因此,要用信息技术系统地处理课程的各个方面,以建立能满足学生需要的有机整合体的系统,并根据学生的反馈进一步改进这个系统。设法找出信息技术在哪些地方能增强学习效果,能使学生完成用其他方法做不到的事。 信息技术与课程的整合有助于培养学生的创新精神和实践能力;有助于增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力;信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分,有助于培养学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转变和利用的技能;有利于促进学生的合作交流。总之,信息技术与课程整合是应用信息技术实施素质教育的有效方法和途径。 这里应注意的是,信息技术整合于教学的原则:教学过程中教师一方面要明确“人是技术的主体”,发挥主观能动性,适度控制技术的应用,趋利避害;另一方面,教师要把握学生的学习过程,充分利用其中的教育契机,对学生的学习进行有效的激发、引导,提供必要的帮助,进行合理的教学管理。 3)注重学生信息道德教育 要使学生正确、健康地使用信息技术,发挥它的积极作用,减少其对学生的危害,就必须加强信息道德教育。具体方法有以下几种:举行信息技术知识竞赛,可以根据学校的具体情况,举行定期或不定期的信息技术知识竞赛,促使学生更加全面地掌握信息技术方面的知识,使学生的信息素养得到巩固深化,并在比赛中感觉到成功的愉悦;利用校园网建立BBS,由教师进行组织和管理,让学生利用网络资源加强交流:信息技术学科教师应正确引导学生辩证地看待信息技术的优势和不足,防止学生对信息技术沉溺和依赖,防止不健康地、甚至违法的信息技术使用行为,培养学生鉴别信息真伪的能力,形成对信息技术辩证、理性的态度和价值判断,负责地、安全地、健康地应用信息技术,使学生在潜移默化中有效地提高信息道德素养;学校要做好信息技术教育的防御性工作,面对信息大众化带来的负面影响,在信息技术教育中应加强防御功能,教师不能只告诉学生要这样不要那样,更重要并且更有效的是,布置学习性的、探究性的和其他“正经”任务,让学生在信息环境中(包括家庭信息环境)去完成,让学生体验信息技术更正面和更积极的使用,使学生明白:信息技术除了娱乐以外,它还能使自己自主地学习、终身的学习,甚至改善人生的境遇。 4)加快教师角色转变工作 实施素质教育的关键是建设一支高素质的师资队伍,教师在整个教育过程中,所扮演的是一个组织者、指导者、帮助者的角色。现代信息技术大大减轻了教师的负担,将他们从封闭的教学空间中解脱出来,把更多的时间和精力用于学生个别辅导,及时解决学生学习中遇到的各种问题,指导学生从电脑网络中利用各种资源,逐渐成为学生学习和利用信息技术、解决问题的咨询者、督促者、辅导者。为实现这一角色的转变,教师不但要在思想上、观念上转变,更重要的是行动上要表现出来,这就要求教师不断的学习新的知识,掌握现代信息技术,创造性地进行教育教学工作,担负起实施素质教育这一重任,时刻明白自己工作任务的艰巨性和重要性,为培养现代化的建设人才而努力。 4展望 信息技术是实施素质教育过程中一种先进的(不会过时)教学手段,学生在现代信息技术营造的教育环境中学习,各种感官被充分调动起来,思维活跃,并能积极地参与到教学过程中,这大大提高了学生的学习兴趣和效率。同时,计算机辅助教学有助于克服传统的班级授课的“满堂灌”教学模式,为因材施教、实施个别化教学、突出学生主体地位提供了较理想的技术手段,是实施素质教育的先进教学方法,拓展了人才素质教育的空间,为人才素质的继续教育、终生教育提供了便利、快捷的教育条件,是一个非常有前景的素质教育手段。 网络教学为素质教育开拓了更为宽广的环境,现阶段网络教学己稳步地渗透,辅助并支持课堂教学。网络教学是指在一定的网络环境下,运用一定的网络技术,按照一定的教学原则实施的促进人们的身心发展的活动,它以教学资源的丰富性与共享性,教学过程的超时距性,教学的交互性,有利于个别化学习和探索式学习为基本特点。网络教学的实施在发挥学生的主动性和创造性,体现面向全体学生和使学生全面发展的要求,适合学生个性发展,改变传统的师生关系和交往模式,扩大学生的交往范围方面的实现有着重大作用,为素质教育的实施提供了良好的试验田。 素质教育是一种全新的教育模式,是以提高民族素质为目标的全方位的社会性教育改革,现代信息技术能为新型教育模式的构建提供理想的教学环境和现代化的教学手段,因而,中小学素质教育必须与信息技术紧密结合,以素质教育理念为指导,以提升学生素质和促进学生全面发展和个性发展为最高目标,充分发挥信息技术的特长,使之更好地服务于素质教育,以便培养出适应社会发展的综合型人才。 信息教育技术论文:成都市教育技术装备管理所信息系统建设 近年来,教育信息化发展迅速,无论是高教还是普教,其信息化基础设施建设都取得了可喜的成果。 在教育信息化“十一五”建设框架中,明确阐述了教育信息化应以网络为基础,规范、标准建设为保障,资源共享与应用为核心的建设宗旨。成都市教育技术装备管理所近年来在建设信息化系统中取得了显著的成绩,建成了包括教育收费银行代缴费,政务办公自动化和学籍、教籍、校产等不同业务使用需要的11个信息化系统,建设了成都教育网资源服务中心,实现了优质教育资源、信息的共享,实施了与信息系统配套的智能化备份与恢复保障系统。日前,本报记者电话采访了成都市教育技术装备管理所(下简称成都市技装所)教育网站技术服务部主任付强和系统实施方联想集团技术顾问崔利生,详细了解了该所信息系统建设尤其是存储系统的建设情况。 背景与需求 据付强主任介绍,成都市技装所的信息系统目前已包括了11个业务系统。主要是三类性质的信息系统: 一是除教育系统外,还需与其他部门共享数据的系统,如教育收费系统; 二是教育政务管理类系统,包括办公自动化、邮件、市教育局门户网站以及校产、教籍、学籍等数据管理系统; 三是教学资源类数据,这些资源数据基本上每天都在扩充,其中有购买的,也有自建的成都本地优质教学资源。 付强主任介绍说,教育收费银行代收系统是一套涉及到两级财政、物价、教育计财部门和工行、建行、成都市商业银行及其600多个营业网点的联动系统。该系统于2005年12月上线运行,承担着成都市中心城区(六城区)330多个中小学校,每期近35万中小学生教育收费的代收任务。该系统通过学校依据系统设定的收费标准,在系统中创建学生缴费明细数据并打印缴费通知单,学生在寒、暑假缴费期间通过银行柜台或网上银行业务完成缴费,系统与各代收银行每天晚上自动进行数据对账。该系统为成都中心城区学校的教育收费资金拨付提供了非常客观和准确的数据依据。系统最繁忙时,一天缴费能达到5万人次。因此,该系统要求数据必须准确、实时,要有切实有效的保障措施,确保系统7×24小时不间断运行,并提供快速恢复的保护能力。 业务的不断开展与数据量的不断增多要求建立集中、可有效扩充的存储系统,同时,业务数据的重要性日益凸显,就需要更高级别的数据安全保护,保证实现智能化的备份与恢复。 系统实施 成都市教育收费银行代收系统于2005年12月上线运行。当时,由于成都教育网数据中心建设工作刚起步,建设初期,相关业务数据只是单独存储在服务器本地硬盘上。为保证数据安全,有一段时间是每天通过人工方式进行数据的备份。随着应用的进一步深入,系统中各实时缴纳、汇总数据的重要性以及系统的在线使用保证需要就显得更为突出。为有效保证系统的不间断运行,按要求做好数据保护工作,成都市技装所于2006年8月通过采用Lenovo-HDS 9520v光纤磁盘阵列,并配合双机热备软件,成功地使银行代收系统实现了双机高可用共享存储功能,保证了该系统的快速运行和可恢复能力。 在2005年到2008年的几年间,成都市技装所陆续建设了11个业务系统,并通过采用Lenovo-HDS AMS200光纤磁盘阵列以及存储光纤交换机于 2007年9月搭建了FC-SAN系统,为数字图书、电子期刊、中央电教馆资源库以及成都七中、石室联中等本地优质特色资源提供了集中存储空间以及满足海量扩充建设的发展需要。 去年,为了使相关业务数据获得较小的备份窗口以及可靠的恢复,同时为了消除存储设备单点故障和数据丢失可能的隐患,特别在主磁盘阵列以外新增了一台Lenovo-HDS AMS200磁盘阵列进行数据的集中备份与恢复,通过采用CommVault的备份软件,对11个业务系统中的8个重要系统实现了备份与恢复系统,保证了数据的可用性,同时提供了更大的存储空间,便于数据的存储扩容。同时,由于包括银行代缴费系统在内的11个系统的数据量不断加大,各种有用的、有价值的教学资源信息量迅速扩大,去年系统增加了一个Lenovo-HDS 9520v光纤磁盘阵列扩展柜。目前,整个系统存储容量(除备份恢复系统外)达到11TB,数据容量已达到3.9TB,并且还在不断增长。 Lenovo-HDS AMS200光纤磁盘阵列采用双控制器,具有4GB系统缓存和4个4Gbps光纤主机端口,包括15块300GB光纤磁盘。 对于存储产品的选择,付强主任坦言,市场上能满足他们技术需求的存储产品和厂家挺多的,他们主要从以下几方面考虑:第一,资金因素,必须保证有限建设资金的效益发挥,因此,产品必须要有较好的性价比,这是重点考虑的方面; 第二,厂商的技术支持与服务保障能力以及以往是否有比较好的合作基础; 第三,通过市场调研,请教行业内的专业人士,通过网络搜索,做一些权衡比较,并咨询了一些专家;第四,过去已实施的项目所采用的产品,包括服务器、磁盘阵列,由于这些产品仍在使用中,考虑到整个项目的设备兼容性、售后服务保障的协同性,在兼顾上述原则的基础上,结合管理实际,还需要适当考虑品牌上的统一问题。 付强主任认为,品牌和集成商的选择关键是售后服务、技术支持、技术培训,技术升级以及用户反馈与跟踪调研等,要切实配合用户解决工作中遇到的技术问题,作为用户来说,这些是更为重要的考量因素。 效果与启示 通过信息系统和灾备系统的建设与维护管理,使成都市教育技术装备管理所从认识和实践上都收获颇多。付强主任说,首先是市教育局领导很重视教育信息化建设和应用管理工作,同时,技装所领导也积极强化保障各业务系统稳定、安全运行的重要性。而作为具体执行建设管理和运行维护的技术服务部门,对数据的安全保障的重要性也认识得非常清楚,对安全保障工作丝毫不敢懈怠。如银行代收费系统,一旦数据出现问题,则没有任何逆变的可能,所带来的损失是相当大的。付强主任还介绍说:“目前成都教育网的各资源都是免费向全市所有教育用户开放的,这项工作也是成都市建设教育专网、积极实施‘满覆盖’工程的一个组成部分。我们建专网也好,建资源存储灾备中心也好,目的都是围绕市教育局积极打造城乡教育均衡发展体系,实现成都市优质教育资源共享,缩小城乡、区域教育差别,积极促进教育公平的中心工作,认真作好信息化建设的技术服务与保障。” 对于教育信息系统的建设和系统的升级改造,付强主任总结出几条经验。首先,用户要了解这个产品是不是适合教育信息化的具体要求,包括产品的质量、性能、功能、性价比以及在扩充升级上的应对能力;第二,适不适合,能不能兼顾到已有的基础,是否具有一定的接续性,主要是兼容性、扩展性,甚至是建设实施对现有基础有无“影响”和“伤害”,在兼顾既定建设目标的前提下要尽可能地将这种“影响”和“伤害”程度降到最低,这对于项目的立项需求分析来说是要重点考虑的问题。为了弄清楚这些问题,在科学、合理规划的基础上,针对如何实施可以通过几种渠道: 一是认真做好应用需求的分析与调研。按照项目建设目的和使用目标,请一些行业内的人士帮助分析、沟通具体需要解决的问题; 二是做好同类产品的市场调研,包括向用过相同产品的用户进行了解,通过网络查询收集技术资料,甚至请不同的厂商针对本地化需求做设计方案; 三是组织使用部门和相关技术人员召开专题论证会,充分分析、细化和完善技术需求。 对于正在试运行中的灾备系统,付强主任最大的希望是能找一个适当的时候,模拟一次“事故”,试验一下他的灾备系统到底灵不灵。不过,他说,这要把相关的应急方案做好、做细,要有缜密的安排,不能盲目进行;同时还离不开厂商、建设方的积极支持与技术配合保证。 链 接 成都市教育技术装备管理所主要负责全市普教系统教学仪器的配置及管理工作,负责市教育局直属单位的房地产管理,承办市教育局直接下达的工程项目的管理;负责全市教育系统信息技术和现代教育技术的装备、管理、应用、培训;为教育系统的实验室专委会、图书馆(室)专委会的教育学术交流活动提供场地及服务,统一管理全市校办企业和中小学生校服管理工作;负责社会力量办学评估事务,开展学校及师生对外交流的服务咨询等工作。 信息教育技术论文:浅谈应用现代教育技术推进教育信息化进程的促进作用 摘要:由于社会的飞速发展,传统教学方式不能满足人们对新知的大量需求,因此现代教育技术应运而生,并对教育信息化进程起着推动作用。本文从应用现代教育技术的原因、提高现代教育技术的水平促进教育信息化进程及重视教师技术运用的培训促进教育信息化进程三方面对应用现代教育技术推进教育信息化进程的促进作用进行了初步的探讨。 关键词:现代教育;技术;信息化 随着科学技术迅猛发展,现代教育技术受到了广泛关注。以计算机与网络技术为核心,现代教育技术的应用补充了传统教育方式的不足,推进着教育信息化的进程。因此,熟练应用现代教育技术在促进教育信息化的进程上有着重要的意义。 一、应用现代教育技术的原因 随着二十一世纪竞争的日趋激烈,各行各业都急需专业素质高的人才,教育教学模式作为培养人才的重要手段,也应改进原有的不足,得到进一步的完善。传统教学模式是以教师“教”为中心的教学模式,它通过老师的板书与讲解给学生传递知识内容。传统教学虽然方便组织课堂教学,但它往往会忽视学生学习时的心理过程,阻碍了学生积极主动性的发挥,更束缚了学生创造性的发展,精神方面得不到满足,培养学生的实践能力的效果自然会下降许多。 计算机多媒体技术是常用的现代教育技术,它可以将各种信息媒介集于一体,能够将文字、声音、图片、图像以及视频并用,可以将直观且丰富的感知材料动静结合的呈现给学生,感染教学全过程,营造优质的学习氛围,使学生拥有生动深刻的学习过程,从而提高教学容量,加强学生的记忆效率,给学生更广阔的思维想象空间,激发其积极主动的学习。 因此,在教育教学中广泛运用现代教育技术,定会使教育教学手段、方式、方法以及模式的更新得到促进,从而改变教育教学观念和教育教学思想,推进教育信息化进程。 二、提高现代教育技术的水平促进教育信息化进程 (一)硬件水平的提高 要在现有的条件和技术下,将媒体技术于合理应用在教学之中,将媒体技术优势充分发挥出来,注重多样化,配置要合理,要将重视计算机和网络技术的应用与投影、录音、录像等技术的应用发展结合起来。成立教研室专门研究现代信息技术,紧抓教育信息化建设。建立电子阅览室、多媒体制作室及综合电教室。配备各办公室电脑并联网,此外,还要建立校园网,并丰富校园网,从而使信息的传递更快捷。 (二)教师的认识水平的提高 虽然现代教育技术得到了广泛应用,并且对推动教育信息化进程起着促进作用。但是,仍存在着一定的问题,因此推进教育信息化,应该大力宣传现代教育技术,提高认识,改变传统教学观念,增强教师应用现代教育技术的水平,从而,激发学生对新知识的追求,充分发挥其实践能力。各类学校的教师都应该掌握并应用现代教育技术,只有自己素质的提高,才能更好的适应现代教育的教育信息化进程。 三、重视教师技术运用的培训促进教育信息化进程 在现代教育技术得到广泛推广的同时,提高教师综合素质也应提到日程上来。重视对教师进行计算机多媒体及网络技术的培训,从而使教师能够更快更熟练的掌握这些技术,适应时代的需求,更优的作好教师这份伟大的工作。培训工作还要取得有关部门积极的配合,有目标、有计划、分层次并且按步骤进行。教师们通过培训,互相交流,互帮互学共同提高自身的现代教育技术的水平,共同提高自身的综合素质。经过有效的培训之后,教师的教学水平会有大幅度的提高,并且工作效率也会明显的提高。从而有效运用现代教育技术促进教育信息化的进程。 四、结束语 在教育飞速发展的今天,传统教学已经不能满足人们追求新知的需求,因此,应用现代教育技术是必然的趋势,并且对教育信息化进程起着促进的作用。进一步讲,是硬件水平的提高和教师的认识水平的提高促进着教育信息化的进程,重视教师技术运用的培训促进着教育信息化进程,现代教育技术已经成为教育事业不可或缺的重要部分。 信息教育技术论文:让远程教育技术成为中学信息技术教育的有效补充 中小学信息技术课程的任务是培养学生对信息技术的兴趣和意识,让学生了解或掌握信息技术基本知识和技能,使学生具有获取信息、传输信息、处理信息、应用信息技术手段的能力,形成良好的文化素养。信息技术是一个日新月异的学科,其发展的速度,是其他学科无法比拟的。因此,信息技术教学一定要具有不断更新的教学理念、教学模式,不能只是局限于课堂教学。随着计算机技术不断发展和网络时代的到来,网络文化已成为人们日常生活的文化基础,对青少年学生具有强大的吸引力。为此,教师可以适时抓住学生的兴趣利用网络为信息技术教学服务,让学生更好地投入到学习中。远程教育技术是一个很好的选择。 现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育形式,是构筑知识经济时代人们终身学习体系的主要手段。现代远程教育是利用网络技术、多媒体技术等现代信息技术手段开展的新型教育形态,它以学习者为主体,学生和教师、学生和教育机构之间主要运用多种媒体和多种交互手段进行系统教学和通信联系。 一、现代远程教育技术有利构建新型师生关系 新课程改革以来,教育角色逐渐产生转变,教师从过去仅作为知识传授者这一核心角色中解放出来,实现以学生为主体,老师为主导的新型师生关系。新课程不仅要求教师成为学生学习的指导者,还要求教师成为学生学习能力的培训者、人生的引路人。但这些对于信息技术科教师来说是比较困难的。由于信息技术课在中学的开设只是每周一至两节的课堂安排,因此除课堂教学外,教师接触学生的机会很少,对于学生的指导和培养缺少持久可行的措施。现代远程教育能为信息技术教师提供很好的手段,能创建民主、平等和促进个性发展的师生关系。例如,教师可以通过在校园网上设定信息技术交流平台,让学生把疑问和问题放到平台上,这不仅能实现学生之间互助,还能实现教师的及时辅导,促进了信息技术知识的传播,也加强了学生学习的主动性。教师再不是遥不可及的名词,而是随时随地在学生的身边。 二、现代远程教育技术为信息技术教学提供资源 互联网本身就是一座世界上最大的教学资源库。网络资源的开发突破了传统课程的狭隘性,而且在一定程度上突破了时间和空间的局限。信息技术这个新学科的教学方式和教学模式还在不断探索中,教科书和一些配套资料并不能满足信息技术教学活动的开展,但网络却能提供跟随社会发展的资源,充实信息技术教学的需要。充足的网络信息可以使学生视野更开阔,多媒体的模拟功能使学生更能身临其境,让教学“活”起来,激发学生学习积极性和主动性。第一,可以为信息技术教学提供教育资源,如金太阳新课程教学资源网等教学资源网,为教学提供教学案例和资料。第二,中学信息技术教师可把一些精品课程制放在校园网上,让学生进行点播学习。第三,把每个课程的主要内容和补充资源放在教师的主页上,让学生进行自主学习。 三、现代远程教育技术有利于教育的全面开展 远程教育技术能更好地实现信息技术学科与其他学科的整合,使其他学科能在教学中广泛应用信息技术手段,并为其他学科提供丰富的教育资源,对深化其他学科的教学改革、提高教学效率以及培养学生的整体素质和综合能力都有重要作用。远程的视频教学已不再是同城化,而是不同城市之间,不同国家之间的交流手段。例如,在合作交流的学校之间,就可以通过实时的视频教学进行授课和研讨学术问题;又如在出现天灾时,在学生没办法到达学校上学的情况下,也可以利用远程教学使教学得于持续。 培养学生终身学习的态度和能力,不断提高信息素养,让学生学会在信息时代利用资源进行学习,学会在数字化情境中进行自主发现学习,学会利用网络通信工具进行协商交流、合作讨论的学习,学会利用信息加工工具和创作平台,进行实践创造的学习。在远程中,学生接触的不仅是学校中的同学,还可以是不同学校的同学,也可能是不同年龄阶层的同学,这有助于学生知识面的扩大,交际与合作能力的增强。 远程教育技术对信息技术教学提供了有效的补充,建立有利于学生全面发展的教学模式,促进学生对信息技术学习的兴趣和热情,培养学生自主学习的积极性,促进学生之间的交流学习,促进师生关系的良好发展,不仅实现了教学目标,还推进了素质教育的实现。 信息教育技术论文:浅谈信息教育技术在语文课堂中的应用 摘要:运用现代教育技术进行语文教学,便能创设一种生动活泼的教学氛围,有效地提高学习效率。对学生主体性的发挥,创新意识和探索精神的培养有着事半功倍之效。 关键词:教育技术;语文教学 ;教学 K联心理学家赞科夫主张在教学过程中,要充分调动学生的学习积极性,十分重视学生的“情绪生活”设法造成一个愉快的生动活泼的学习氛围。运用现代教育技术进行语文教学,便能创设一种生动活泼的教学氛围,使学生“爱学”、“乐学”,有效地提高学习效率。对学生主体性的发挥,创新意识和探索精神的培养有着事半功倍之效。那么,小学语文课堂上如何把握现代教育技术使用的最佳时机,以达到传统教育和现代教育手段的相互融合 、 相互渗透 、相互补充的目的,培养和发展学生的智能素质呢?我认为教师设计使用的媒体时机,可根据课堂教学环节、教学需要和学生思维特征多方面来考虑。 一、 根据教学环节,设计时机 一堂课有个好开头,是上好课的首要条件。利用现代教育技术把学生难以见到的事物展现在他们眼前,增加感性认识,就可以激发学生的学习热情。例如:古诗《凉州词》,如何让学生理解开头两句“黄河远上白云间,一片孤城万仞山”呢?教学之前,先让学生想象黄河波涛滚滚的情景,再出示投影片,让学生由近及远地眺望蜿蜒曲折、波浪滔滔的黄河竟像一条丝带伸向远方,迤丽飞上云端。而一座孤零零的城堡却坐落在黄河两岸的崇山峻岭之间。为导入后两句诗句的教学创设情景,激发兴趣。 又如教学《美丽的小兴安岭》一课,我抓住了小兴安岭“美”的特点,将小兴安岭的春夏秋冬的美景以录像的形式依次展现在学生眼前,使图像与课文内容相互对照,形、声、音、色浑然一体,这时学生的兴趣被激发出来了,注意力也越来越集中,他们仿佛跨进了美丽的小兴安岭,置身于茂密的树林里,徜徉在野花丛中,看到美丽的鹿,笨重的熊,机灵的松鼠,尽情采摘香脆的榛子,吃着酸甜的野果、、、、、、学生此时以达到了忘我的境界,情感已和作者产生了共鸣,深深地爱上了这个美丽的地方。我抓住实际,引导学生反复阅读,认真思考,在这浓厚的兴趣中学生不但理解课文的内在意蕴,而且积累了语言运用。这样,促进了学生与作者、教者的情感交流,达到了良好的教学效果。 课堂教学的过程,是教师向学生传授知识,引导学生通过语言文字认识事物的过程,在这一环节中,设计好现代教育技术时机,能帮助学生快捷、准确地掌握新的知识。 二、 根据教学需要,把握时机 现代教育技术是教师需要确定的,媒体的演示时机,应和教学需要有机结合。整体感知课文,包括对课文中的语言文字的感知和对直观形象地引起学生的感官兴奋,增加感知强度,使学生更好地从整体上把握课文。例如:教学,《只有一个地球》时,可运用电脑制作这样一段活动画面:(1)茫茫的宇宙群星璀璨。(配上优美的音乐)(2)旋转着的地球出来了,慢慢缩小,最后成了宇宙中的一叶扁舟。(说明地球在宇宙中是渺小的)(3)随着教师声情并茂的描述,出现晶莹透亮的球体。例如《螳螂捕蝉》这篇寓言故事,哲理性很强,课文重点使用学生悟出寓言故事所说明的道理,这也是本文教学中的难点。在教学“一件挺有意思的事时”恰到好处的出示投影片,让学生仔细观察“蝉”、“螳螂”、“黄雀”的动作神态,再联系课文中的语句指导学生展开想象。体会“眼前的利益”与“身后隐伏着的祸患”的双关意思。再联系到课文第三段故事的结果。领悟“恍然大悟”的道理,促使他“打消了他攻打楚国的念头”。如此举一反三,理解寓意这一难点就迎刃而解了。 三、 根据思维特征,捕捉时机 启发式教学是课堂教学中的一大手段,它同样体现在现代教育技术的使用时机上。小学生的思维以感性认识为基础,没有外界媒体的刺激启迪,他们在思考问题时,经常出现思维障碍,有时还会出现思维不完整现象。使用现代教育技术的刺激引导,晦气开学上思维闸门,收到豁然开朗的效果。例如:《难忘的泼水节》讲述的故事与学生的生活相距甚远,为了让学生理解课文内容,体会与傣族人民心连心的情感,培养学生对的敬佩、爱戴之情,我制作了多媒体课件。我们将的一组照片制成连环画,配上音乐和教师的解说,再现慰问灾民、关心警卫员、穿着补了又补的睡衣,以及总理逝世后,男女老少自发地聚集长安街头为总理送行的场面,学生从中了解到胸怀人民,进一步激发起对的敬爱之情。在教学本课时,我还利用多媒体课件向学生介绍了傣族人民过泼水节的来历及意义,还在此基础上进行了拓展延伸,让学生搜集其他少数民族的节日,培养学生了解祖国文化,热爱祖国大家庭的情感。又如《翠鸟》一文第三自然段是写翠鸟行动的敏捷,这一段学生较难理解。教师可以设计这样一个问题,从课文的那些地方可以看出翠鸟行动的敏捷?学生会很快找出“难以逃脱”、“锐利”、“像箭一样飞过去”、“叼起”等词句,但不一定能找出“只有苇杆还在摇晃,水波还在荡漾”的关键句子。此时使用电教手段,来演示翠鸟叼的情景,学生如同置身于美妙的境界之中,看到翠鸟活了、飞了。动作是那么敏捷。教师顺势提问:“苇杆的摇晃”和“水波的荡漾”持续的时间长吗?翠鸟到哪里去了?学生茅塞顿开,理解了句子的含义。再反复朗读课文,品味作者用词的准确、生动、精炼。 这里电教手段独特优势使学生在接受信息过程中,由眼、耳、脑、口等多种感官协同进行思维加工,加深了对课文的理解。在课堂上学生对课文内容理解越深刻,情绪越高昂,其思维就越活跃。捕捉这一时机,顺势运用现代教育技术,可以使学生认识更深刻。 总之,作为小学的语文教师,要结合新课程的特点,不断探索、钻研、思考,改变以往的旧观念和在教学中存在的问题,大胆开展特色的语文教学。 信息教育技术论文:教育信息化与教师的教育技术创新 摘要:文章分析了信息技术对教育产生的重要影响,由教育信息化带动教育现代化,提高教师的教育技术创新。充分利用教育信息化带来的技术对传统的教育教学内容进行改革;教师做好引导学生对现代信息技术进行有效利用;制定关于信息化教学能力的标准,对中小学教师的教育技术创新能力进行培训。 关键词:教育信息化 教师 教育技术创新 如今的教育技术不仅仅是通过PPT、白板与视频开展教学。根据教育部印发的《中小学教师教育技术能力标准(试行)》指出:“教育技术就是运用各种理论及技术,通过对教与学过程及相关资源的设计、开发、利用、管理和评价,实现教育教学优化的理论与实践。”随着互联网、电脑等信息化的到来,教师将这些运用到教学当中。 一、教学水平的提高依赖于教师的信息化教学能力 (一)信息素养是教师具备的基本条件 素养是指人具有良好的心智能力和实际操作能力及水平的基础性因素。信息素养在素养的基础上与信息的获取、处理、加工、利用等稳定的基础性因素。首先,教师应对充分理解信息在教育信息化的作用,能够主动获取信息资源,专心的投入到教W工作当中。其次,教师要对信息敏感度和信息安全意识有较强的重视,在工作中能够快速发现有价值的信息,运用现代信息技术对教学内容和方法进行总结分析,形成固有的教育模式,充分丰富了学生的需求,并对学生信息素养能力有很好的锻炼。 (二)加强教师信息化教学设计的能力 如果要让学生学得多,学得好,学得有兴趣,需要教师具备一定的信息化教学设计能力。教师可以对零散的课时整合成主题单元设计,设计的目标以学习为核心,在此基础上设计开放性的问题,开放性问题有利于增加学生学习的兴趣,引导学生对积极参加实践活动。问题化设计可以提高学生探索知识的欲望,学生有了新的任务后,会增强学生解决问题的积极性,有助于提高学生的高级思维技能。在信息化教育背景下强调“协作学习”和针对学习过程和学习资源的评价。 (三)教师应具有实施信息技术与课程整合的能力 信息技术与课程整合可以作为教师的教学工具,将两种形式有效的融合在一起是重要的教材形态主要的教学媒体。在信息化时代,教师要具备的素质较高,既要将信息技术在教学中灵活运用,又要具备一定的现代教育教学理论和基本的信息素养。教师需要不断实践,以便更加重视信息技术的重要程度,发掘教育现代化的标志,即信息技术与课程整合,让教师在信息化时代中找到对信息技术运用的信心。 二、创新素质在教育技术过程中的作用 当教师为学生设计主题单元后,学生拿到问题该如何对其解决?当然学生有能力寻求一定的办法完成。但是作为教师,需要为学生提供解决问题的资源、工具及达到的效果。如此,学生在有目的的自主探索以及创造性的主动完成任务。 主题资源一般以网站的形式出现,载体是文本、动画、音频、视频、图形、图像及其他应用类软件。这些大量的资源能够让学生在良好的信息化环境中提高学习的积极性和创造性。 在学生的学习中要有评价量规,包括评价要素、评价指标、权重及分级描述的差异化评价工具.利用这种评价量规,能够有效尊重学生的个体化差异,能够对学会对问题的解决做出有效的判断。上述学习过程对学生的学习心理产生良好的效果,也对社会的需求工作有更好的适合性。随着社会的不断发展,教育的发展也不断的加快。学生在义务教育的阶段,注意增强学生综合素质的培养,因为学生的各方面能力对学生的终身受益,学生运用信息技术对学习资源的能力将明显提高。这些能力对学生的终身发展起着至关重要的作用。所以,教育要信息化,教师在运用教育技术过程中的创新素质将起到关键作用。 三、教师教育技术素养的提高是教育跨越式发展的动力源 教师的现代教育技术素养和能力是提高教学质量的关键因素,在传统的教学模式中,是以教师为中心,这种教学方式只能让学生被动的接受老师传授的知识。而信息化教育主张早教师的引导下,以学生为中心。教师角色的转变,能够让学生更好的在学习中发现乐趣。在这种教学模式中,教师掌握信息技术,提高教育活动的技术含量, 加快教育的跨越式发展。 教师在该模式中要具备现代教育技术素养。具体包括了解基本知识、拥有信息文化、掌握基本技能、具有现代观念、熟悉应用方法。教师具备这些现代教育技术素养的途径就是教育技术培训。教师在实现教育信息化的过程中是最重要的因素,所以对教师的教育技术水平和应用能力具有较高的要求。所以要对教师进行教师教育技术培训,教师在培训的过程中对教育技术的基本理论进行学习,对一些基本技能要进行实际训练,以便对教师的教学能力有显著的提高。此外,要加强对教师应用现代教育技术的主动性及自觉性,使得教师具有自己的教学方法,进而整体提高应用教育技术水平。 四、加强必要的信息化基础设施建设 学校要让每个学生都有一台电脑,并且具备网络条件,进而使得学生能够利用到信息技术。教师合理的分配课时,让学生能够创造性的学习更多知识,并充分利用现代教育技术手段,逐渐对主题单元设计慢慢熟悉。教师做好家长的思想工作,因为有些家长不接受教育信息化的进程,杜绝孩子上网。所以教师改变家长对信息化教育的看法,进而为学生在信息化时代更好的利用数字化学习平台与资源库,推动学生终身学习。 (作者单位:山东省临沂市临沭县玉山镇中心小学) 信息教育技术论文:信息化教育技术在中学政治教学中的应用分析 摘 要:互联网时代的中学政治教学要把重点落在学生“三观”的自我形成与塑造之上。在传统政治教学基础上,中学政治教育需要整合信息化教学技术,发挥其在中学政治教学中的重要作用。从信息化教育技术在中学政治教学中的优势、信息化教育技术在中学政治教学中的应用两方面进行论述,以期在中学政治教学中大力推广信息化教育技术。 关键词:信息化教育技术;中学政治教学;应用 信息化教育技术指以计算机与互联网作为信息技术背景,以信息技术与现代教育为基础开展教学,设计、开发、利用与评价教学过程和教学资源,最终达到教学优化的目的。互联网时代的中学政治教学核心在于学生人生观、世界观与价值观的自我形成与塑造。传统的教学模式与新形势和社会发展要求不相适应,必须整合现代信息化教学技术,推动教学改革,提升教学质量。 一、信息化教育技术在中学政治教学中的优势 1.增大信息容量,提升教学成效 借助信息化教育技术,让比较枯燥的知识以生动的动态画面呈现出来,利于学生更好地理解与掌握知识,提高教学效率。在课堂上,教师通过信息化教育技术,系统地归纳、归类教学内容,让知识更加一体化。 2.激发学生对政治课的兴趣与学习积极性 应用多种现代化手段加工处理信息后,再现与播放信息,并辅以模拟仿真与动画故事,向学生呈现图、文、声、像并茂的电子课件。可以把平时教学中仅依靠挂图或黑板却很难讲解清楚的知识更加形象生动地展现在学生面前,从而创造出悦耳、悦目与悦心的教学环境,激发学生的学习积极性。 二、信息化教育技术在中学政治教学中的应用 信息化技术步入中学课堂成为当今社会进步的必然趋势。而将信息化技术运用到中学政治教学中,就有着更重要的现实作用。 1.在课堂上应用信息化教育技术 首先,把信息化教育技术应用到课堂上,可以把传统授导式教学模式转变为建构式教学模式。因为教学模式是教学过程中,为适应教学与学生的接受水平,教师所挑选的课堂互动模式。当今时代,越来越重视学生的个性发展,我国教育发展的目标就是提升学生综合素质。为此,在教学方式上,教师需营造自主学习、自主研究的良好教学氛围。将信息化教育技术作为新型教学载体,结合传统教学理念,实现教学模式的转变,即由以教师为中心转为师生互动的模式。 其次,借助信息化教育技术,整合中学教学内容。教师可以通过互联网收集较为丰富且翔实的知识背景材料,凭借PPT、视频与音频甚至网页等计算机技术,对知识进行编排,让具体多样化的知识较为直观地呈现在课堂当中,整个课堂内容也就变得更加丰富多彩。有了信息化教育技术,教师可更方便地挑选不同的课堂形式,如视频课、案例分析等。 2.在课堂外应用信息化教育技术 首先,在课外的政治教学中,教师可以运用网络通信软件、网页与电子邮件等形式引导与拓展学生的学习。而学生也可以灵活地利用互联网把个人学习情况与学习需求及时反馈给老师,实现双向信息的互动。 其次,信息化教育技术可以更好地巩固与拓宽课堂知识。政治学科教学囊括哲学、政治学、法学、经济学等众多人文学科的教学,单凭课堂内容难以完成教学目标。依托信息化教育技术,教师优化与整合网络资源,指引与掌握学生课外学习活动。这样一来,既能保证教学面的宽广度,又能了解与掌握学生接受知识的程度。 再次,运用信息化教育技术进行教学,除了要求教师与学生间的互动之外,也要求学生之间要互动,即学生间学习的交流与合作。所以,教师可以应用信息化教育技术,如,通信软件、博客、论坛等,组织各类兴趣小组活动,增强学生间学习的互动与交流,提升学生的学习积极性。 新的教学发展趋势要求中学政治教师要将信息化教育技术运用到教学当中,提升政治课教学成效,提高学生综合素质,推动学生的全面发展。 信息教育技术论文:现代教育技术与高中信息技术课程的整合 【内容摘要】现代教育技术在各门学科中的教学融入越来越多,从各学科的教学实践中我们也看到,合理的利用现代教育技术在提升课程的整体教学成效,加强学生的知识理解与吸收,锻炼与发展学生的知识应用能力方面都能够发挥不错的效果。在高中信息技术课堂上,教师也可以充分引入现代教育技术,二者的良好融入会让知识教学的整体成效更高,学生的各方面能力和素养也更容易得到充分锻炼。 【关键词】信息技术 教学 现代教育技术 整合 现代教育技术在飞速发展,各种越来越实用的技术手段与辅助工具也慢慢进入各门学科的课堂。在高中信息技术课堂上,教师要善于进行现代教育技术与课程教学的良好整合,要透过二者间的有效融合来推动知识教学效率的提升。这也是一个很好的锻炼学生知识实践能力的过程,能够让信息技术这门课程的实用性更充分的体现出来。 一、有现代教育技术辅助教学导入 现代教育技术可以和很多不同的教学环节进行融合,首先,在教学导入时就可以充分发挥现代教育技术的优越性。教学导入环节不仅要有效引入知识,吸引学生的注意力和求知欲也是一个目标。教师可以充分利用现代教育技术来实现这样的教学预期。比如,可以首先用多媒体给学生播放一些和教学主题相关的视频短片,让学生的注意力迅速集中起来,大家在观看的同时也可以慢慢融入到教学主题中。也可以首先让学生在网络环境下完成一些开放式的学习任务,让学生首先对于即将学到的内容有一个初步体验,这些都是以现代教育技术为依托的有效教学导入形式。 例如,在上《信息及其特征》这一课时,教学导入时教师可以组织学生观看视频“刘翔获得奥运会田径110米栏项目金牌”和动画“赤壁之战”,并让学生举例说明信息的特征,透过这种方式创设了轻松愉快的学习情境;又比如,在上《获取网络信息的策略和技巧》这一课时,教学的重点时让学生学会利用网络检索信息,我事先提供各种网络信息检索方法并给出相应网址,让学生在竞赛中选择展开,从而吸引学生对神奇的搜索引擎产生兴趣等等。这些都是很好的范例,也让我们看到了将现代教育技术融入新课的导入环节时可以取得的良好教学效果。 二、利用现代教育技术丰富教学形式 现代教育技术的一个最显著的优越性在于,它能够很大程度丰富课堂教学的形式。这不仅有助于学生学习兴致的提升,这往往也会在知识呈现上、知识的剖析上更加清晰直观,进而促进学生更充分的吸收相应的知识要点。教师要对于现代教育技术的各种功能、使用方法都非常了解,并且要善于结合具体的教学内容来利用现代教育技术,充分丰富课堂教学的形式。这会让学生更乐于融入教学环节中,在完成学习任务时积极性也会更高。 以多媒体教学和网络教育为核心的现代教育技术在教育教学领域得到越来越广泛的应用,教育技术为学生创造了一个网络化的成长环境。学生随时都可以浏览信息技术学习专题网站,如“文本信息的加工与表达”专题学习网站,没有基础的学生可以学习文本加工的基础知识,通过观看学习支持里的动画教程获得学习帮助,针对操作水平程度较高的同学提出了更高的任务要求,学生可以在网站上看到各种他们并不熟悉的信息加工以及表达的方式,并且会学到一些具体的操作技巧。这种形式不仅满足了不同层面学生的学习需求,这也很大程度丰富了课堂,让学生在课堂上的收获和体验都更多。 三、借助现代教育技术多元教学评价 现代教育技术同样可以为教学评价的展开提供辅助,这也是很重要的一个教学环节。传统的教学模式下教师评价学生学习表现的方式通常很单一,学生也很难真的从教师的评价中领会到一些有价值的内容。随着现代教育技术在课堂上的不断融入,这促使教师的教学观念、理念等都发生着更新,这自然也会影响到教师评价学生学习表现的模式上。现代信息技术可以让教师进行教学评价的方式更加多元,学生也有机会参与到评价过程中来,在这样的前提下学生对于课堂学习的积极性也会更高。 利用现代教育技术可以构建多元化多样化的新课程评价体系,可以很大程度规避传统的教学评价模式中的一些局限与不足。比如,在学生学习“信息的加工与表达”这一模块时,教师可以让学生把创作的电子作品如电子板报、统计表、多媒体作品等上传到学习评价系统中,学生可以进行自评和互评,教师也可以进行评语认定。这样就利于学生学习过程中形成性评价与终结性评价的有机结合,学生可以随时对学习过程进行自我监视和自我反思,学生的主体性也在这样的学习过程中充分体现出来。
浅谈高中物理与现代信息技术的结合:浅谈信息技术与高中物理教学整合设计 摘 要:在社会经济快速发展的情况下,网络信息技术的运用非常广泛,不仅改变了人们的生活方式,还提高了人们的工作效率。目前,信息技术运用在课堂教学中,使信息技术与课堂教学的内容有机整合,特别是在高中物理教学中的运用,促进了多媒体信息技术与物理教学课程的改革,同时也对高中物理教学模式和物理教学内容、物理教学实验策略等产生了深远的影响。从教学的发展而言,信息技术的运用改变了传统的教学方式,也让陈旧的教学模式有了新的突破和改变,同时还优化课程教学,为学生创设教学情境,让学生能在全身心投入的情况下学习,从而提高了物理教学质量。 关键词:信息技术;高中物理;课程整合;教学设计 在科学技术发展的过程中,社会在不断的进步发展,课堂教学模式和教学手段也在不断的更新发展,目前,在信息技术的发展过程中,高中物理教学运用多媒体信息技术,促进了信息技术与物理课程的整合。在高中物理教学中,由于高中物理课程具有一定的抽象性,并且高中物理的实验教学比较多,因此,运用信息技术能将抽象的物理教学内容转化为直观的视觉图像,同时也能将物理教学内容更形象地展示给学生,帮助学生理解记忆。运用多媒体教学,教师不仅能给学生营造良好的学习环境,而且能激发学生对物理的学习兴趣,有利于物理课程教学与信息技术的有机结合。 一、高中物理教学的课程标准 高中物理教学的最大特点是实验操作内容比较多,并且物理知识也是与实验相结合,物理理论与实验构成了高中物理教学,就高中物理教学的内容分析,主要包括研究物质的基本构造、物质与物质之间的相互作用,同时也包括物质运动的规律,当然这些方面的研究都需要学生与教师动手操作才能完成,因此也能培养学生的动手操作能力。在高中物理教学中还要对其课程标准进行分析,才能促进高中物理课程与信息技术的有机结合。 1.教材特性分析 高中物理是高中阶段的一门基础性学科,能够提高学生的科学素养与思维能力,通过物理实验的操作,学生既可以学习物理的理论基础,也可以掌握物理实验的操作技能,使学生在实验的过程中深入学习,对物理理论有全新的认识。此外,在物理理论教学的过程中,能够引导学生培养创新能力,提升学生的实践能力,让学生通过对教材的学习建立正确的世界观。 2.高中物理教师的教学理念 在高中物理教学的过程中,教师要始终坚持“以人为本”的教学理念,教师要以学生的综合素质发展为主,在教材的分析方面也要从综合性的角度思考,目前,我国的高中物理教学形成了普通高中物理课程标准的教学理念,主要以物理课程的基础知识与基础理论教学为主,让物理教学具有时代性与基础性,进而还要不断地改变传统的教学模式,让物理教学与时俱进。 3.物理课程整合教学设计分析 在具体的物理教学中,根据教材教学内容与高中物理实际情况,将教材的教学内容以修学分的形式让学生选择性地学习。将教材的内容分为12个教学模块,然后,将每一个模块分配一定的学分进行进修,学校将学生必修的内容安排为4个学分,这4个必修课需要学生学习,获得合格后,学生可以根据自己喜欢的学习模块进行选择。学生通过选择学习,能够锻炼自主学习能力。 二、信息技术与高中物理教学整合设计的意义分析 1.在高中物理教学中运用信息技术进行教学整合,还能进一步激发学生的学习兴趣 由于高中物理教学的内容比较枯燥,教学方式也比较单一,而且教师在物理课堂教学中占主导地位,使学生对物理学科的学习没有很高的学习兴趣。在信息技术运用到物理教学中后,有将近1/3的学生转变了对物理的学习态度,同时也有将近30名学生在课堂教学中表现活跃,还有15名以上的学生利用课余时间运用多媒体信息技术探究物理实验。在信息技术运用在物理教学中后,在期末的综合考评中,有82%的学生物理学习有进步,与之前学生的学习相比,在学生活跃程度方面增加了10%,在学生主动学习方面增长了将近20%。学生的变化说明信息技术运用在物理教学中能够提升学生的学习兴趣。 2.在物理教学中运用信息技术,还能丰富教师的教学手段 由于传统的物理教学比较枯燥,教学方式也比较单一,在物理教学中运用信息技术,能够改变这一现状,同时也能增加物理教学的方式和手段,同时还能丰富物理课堂教学方式。教师在运用黑板教学的同时,让信息技术作为辅助工具,提高学生的物理学习兴趣。 3.在物理教W中运用信息技术,还能促进学生全面发展 在新课程教学中,由于物理学科的特殊性,课堂教学对物理教师的要求比较高,教师不仅要具备理论教学能力,还要掌握一定的物理实验操作技能,而学生在学习物理知识期间,也要具备实验分析能力。物理学科的内容比较抽象,不容易理解,而在物理教学中运用信息技术,能够将抽象的物理知识转化为直观的数字或视频,让学生在理解物理内容方面降低难度。让学生理解物理教学内容,并不断地开拓学生综合素质的发展空间。 三、信息技术与高中物理教学整合设计的具体措施 1.教师要树立创新改革教学的理念 在信息技术发展的今天,信息技术已经向数字化方向发展,在这种情况下,要将信息技术与物理教学相结合,在物理教学中运用信息技术,就要求物理教师改变自己的教学观念,学习新事物,并不断地寻求物理教学的改革创新方法,从而快速地提高物理教学的有效性。当然,在物理教学中运用信息技术时要注意以下几个方面。首先,教师在运用信息技术的过程中要注重其与物理教学内容的协调性,要运用科学合理的方法将两者有机结合。其次,在运用信息技术的过程中,教师要将学生的学习发展放在首要位置,让引进的信息技术为学生的学习服务。第三,在运用信息技术的同时,教师要与学生达成共识,然后再开展信息技术教学,教师要尊重学生的想法,并结合学生的想法和感受,不断调整信息技术在物理课堂教学中的运用方式,从而促使信息技术与物理教学课程的有效整合。 2.教师要对信息技术手段进行不断的丰富 如今,信息技术的发展速度日新月异,信息技术运用的范围也越来越广泛,其中在学校课堂的运用对学校教育教学起到了很大的推动作用。为了进一步促进信息技术在教学中的作用,需要不断地引进多种信息技术教学手段,让物理课堂教学不断的丰富。 运用微课教学,可以将复杂的物理教学内容拆分成多个小内容,然后教师对拆分后的小内容进行详细讲解,并且针对性比较强,学生也能在短时间内掌握学习的重点。微课一般只有15分钟左右,既不占用学生的时间,还能让学生学习的内容简单易懂,针对性强。运用多媒体技术主要针对与物理教材相关的视频等进行播放,或者教师制作教学视频,提高学生的参与度,对学生的学习内容创设相对应的场景,从而提高学生的物理学习兴趣。交互电子白板是一种先进的教学工具,它是将计算机软件和硬件技术集于一体的教学黑板,是一块能显示计算机教学内容的屏幕式黑板。利用交互式电子白板教学能够让物理教学的效率进一步提高。教师可以通过感应笔书写教学内容,也可以通过计算机软件操作给学生展示有关物理教学的内容,并且还能不断地延展学习,随时查阅展现学生不理解的内容。 3.利用信息技术还能模仿物理实验 在传统的物理教学中,学生学习物理学科只能通过教师的讲解加自己的想象来理解物理教材中的实验现象,而在运用信息技术教学后,信息技术可以为学生模仿物理实验,学生对教材中的物理实验能够有直观的感受,并且教师还可以根据学生的理解程度重复播放实验视频,提高学生对物理实验的理解程度。此外,利用计算机技术软件模仿实验,能够增加物理实验的真实性与安全性。同时,学生也可以参与其中,通过师生之间的互动学习,提高物理教学的效果。 总之,在传统的教学中,物理教学是一大难题,学生的学习兴趣也不高,整体教学水平比较低。信息技术运用在物理教学中后,激发了学生的学习兴趣,教师也在不断丰富教学方式,从而提高了学生的物理综合素质。此外,教师在物理教W模式上不断的创新,让信息技术与物理课程教学有机结合,进而促进高中物理教学的有效性发展。 浅谈高中物理与现代信息技术的结合:信息技术在高中物理教学中的运用简析 【摘 要】信息技术作为最先进的教学媒体与物理教学的整合,可以强化学生的学习自主性,增进教学效果,改善物理课堂教学。就信息技术与物理课程教学的整合,结合自己物理教学的实践谈谈几点体会。 【关键词】信息技术 课程教学 物理教学 整合 《中学物理课程标准》指出,“物理教学应与现代信息技术相结合,不断增强学生的物理学习兴趣,提高学生的物理知识理解与运用能力。”毋庸置疑,信息技术在高中物理课堂上的广泛应用不仅激活了学生的物理思维,而且改变了学生的学习方式,使教学过程变得形象生动的同时提高了教学效率。因此,加强信息技术与物理学科整合已经成为当前物理课改的重要途径。 一、利用信息技术,模拟物理实验现象,激发学生学习兴趣 教学情境的创设是课堂教学中的重要环节,教师通过模拟实验引入新课,很容易激发学生的兴趣,学生在观察后的兴奋中进入学习状态,能够加深学生对知识的理解,提高学生的科学素养。物理现象中有很多是难以用肉眼看清或看到的,有的即使借助最现代的仪器设备也很难看到。利用多媒体电脑进行仿真模拟,可以把一个原本无法看到或看清的现象逼真地呈现在学生的面前,如天体运行,原子核裂变、聚变,高电压测量,如散射实验,把长时间的过程缩短,把变化的瞬间用慢动作拉长,把微小的放大,把巨大的缩小,再加以智能化的语音提示,安全、方便,现象、过程明显,加深了学生对物理现象和物理规律的理解。 而在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器本身和实验室条件的限制,实验效果往往差强人意。如由于实验器材和教师实验水平的局限,有一些实验(如光的衍射实验、静电实验等)难于成功;有一些实验(如布朗运动)的可见度小;一些实验时间短难于观察或者无法测量;还有一些实验的数据处理相当繁杂,难以找出简明的物理规律;而通过现代化多媒体技术辅助手段,则可以弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。例如,“卡文迪许的扭秤实验”实验原理较为抽象,学生不易理解。而通过flash动画进行模拟能达到非常好的教学效果。学生看了之后既能很好地接受这个知识,也能使同学们感叹体会到科学家们的过人之处。由抽象难理解,转变为生动形象易接收,教学效果事半功倍。 二、利用多媒体技术,强化学生的自主性 在物理教学中,实施素质教育,就是要使每一个学生的素质都能得到尽可能的发展,充分发挥学生的自主性,使教学取得实效,就必须注重学生个体差异。在现代化信息时代,网络环境下的教学,学生可以通过教师设定的教学情景,以任务为导向下进行自主探索。 现代信息技术在物理教学中的使用直接影响学生的学习方式,传统的学习场所是课堂,新课程理念下现代信息技术的应用,倡导让学生走出狭窄的课堂,投身到社会生活当中,通过合作学习,从社会生活的各个方面吸取新鲜信息,从社会这个大课堂中获取更多的知识和能力。例如,在学生了解电磁波的产生和传播方式之后,鼓励学生自己提出有关电磁波的问题,通过上网查寻,从信息的海洋中汲取所需的信息,并能够对信息进行分析,甄别信息,先小组内交换成果,统一意见,再在大组内交换意见,共同编写制作课题成果,然后进行不同的交流会或辩论会。让学生们的学习由被动学习到主动学习,学习效果显著。 三、利用网络教学资源,实现物理教与学的互动 在网络时代,网络环境为学生提供了丰富的知识库、资源库,网上资源具有信息量大、更新快等特点,为教师提供了许多优秀课件、参考资料等多种资源,且处于实时更新中。通过下载网络课件以及优秀的参考资料,教师经过进一步加工、组织可以设计出适合自己教学风格的优秀课件来。同时,也丰富了教师的知识,增长了教师的阅历,使我们的教学不单单来源于教科书,教参。既提升了自我的教学素质,也提高了教学的容量和深度,能做到有的放矢。 例如,在以往进行物理史教学时,教师照本宣科,教师唱独角戏,学生只是听众,教师的教学来源也只是来源于课本的有限知识,很难做到拓展。利用网络环境教学,可以把著名物理学家如牛顿、伽利略、爱因斯坦等人的生平事迹、照片、动画、影片以及重要贡献和成就做成幻灯片,且让学生通过互联网自己收集、整理相关资源。这样充分调动了学生积极性和增加了学习的兴趣,拓展了学生的知识面,而动画效果、直观的图形,又能快速有效地激发了学生的学习兴趣,起到了良好的教学效果,学生很轻易就攻破这一难点,而这一切都是传统教学很难做得到的。总之,让学生在生动、形象的环境中进行学习,由此达到事半功倍的作用,也就能很好地提高课堂教学效果。 四、运用信息技术,改善物理课堂教学 传统的物理教学重视学生对基本物理知识的记忆,忽视了学生创新思维和事件能力的培养,而且有些知识光靠教师的讲解学生很难领会。利用信息技术可以弥补这些不足,教师可以利用多媒体设计软件,参与或自建立物理模型。这既增加了教学的形象性,又有利于学生的创新能力。运用信息技术,可以提高课堂教学的密度。使用计算机将教师的板书、板画、抄写例}的时间节省下来,留出更多的时间让学生讨论和思考。同时通过网络为学生提供更多的相关信息和资料,扩展学生的知识面,这样扩大了课堂的容量,为提高学生素质打下了基础。 总之,信息技术在物理教学中有着重要的作用,整合了物理教学中的优点,还弥补了物理教学中的诸多不足,有利于发挥教师的个性特长,有利于培养学生的学习的自主性,使得教学过程更合理地掌握和利用时间,吸引学生的注意力,使学生在课堂上接受和掌握更多的知识,提高物理课堂教学的效率。因此,我们应该进一步探索信息技术与物理实践教学的关系,找出信息技术在物理教学中更多更好的应用和作用。 浅谈高中物理与现代信息技术的结合:高中物理融合信息技术教学之探索 摘要:随着现代教育技术的普及与应用,如何让现代教育技术的的各种手段完美地融合到高中物理课堂中,是每个中学物理教师面临的一个重要课题。本文对物理学科与信息技术融合方法,产生的效果以及应该注意的问题尽心探索,最后阐述成文。 关键词:高中物理;融合;信息技术;探索 从现代教学改革的角度看,信息技术带进课堂能促进真正意义上的"教育平等",使学生从被动的听讲者和接受者,转变为主动参与的学习主体,提高学生的信息意识,培养较强的获取信息,处理信息的能力,多媒体技术引入课堂实验课堂无法演示的宏观的,微观的,极快的,极慢的物理过程,突破时间及空间的束缚.进行逼真的模拟,灵活地放大或缩小场景,将这些过程生动,形象地展现于学生面前,起到化无形于有形,化抽象为形象,转换思维模式,降低思维难度的作用,使学生认识加强,理解透彻,产生了巨大功效。 一、教师课堂演示与信息技术的融合 以教师使用信息技术为主的演示型为主的演示型教学模式是在传统教学模式基础上,将计算机作为教学媒体使用,主要应用于课堂演示。这种模式可以组织提供物理情景,演示理想化物理过程或课堂中难以完成、难以观察的物理现象,突出事物的本质特征。对于集中学生注意力,促进学生形成稳定清晰的表象,为学生学习概念规律创造情境,帮助学生记忆理解知识等方面有明显效应。这种模式对硬件配置要求不高,可以应用于高中个年级新课、复习课、习题课甚至实验课。有的教师利用多媒体技术演示布朗运动、光的衍射、重核裂变等高中物理实验,展示加速器、潜望镜(全反射三棱镜)、人工核聚变装置等实物照片,利用仿真实验室进行仿真电学实验效果很好。实践证明,这些手段引起普通高中学生极大兴趣,课堂教学效率明显提高。有一节高二物理«法拉第电磁感应定律»,教师将法拉第生平投影上大屏幕,作为故事讲述,同步演示其中相关实验(例如电磁铁、研究电磁现象的实验)。几乎所有学生都发现:将磁铁伸入和拔出线圈的过程中发生电磁感应现象;当磁铁静止在线圈中时,无论磁场多强都不会有感应电流产生;同时也指出许多科学家未能发现电磁感应现象的原因:观察不仔细,忽略了磁铁伸入和拔出线圈瞬间所发生的物理事实。学生自主归纳总结出电磁感应的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。学生体会成功的乐趣,反响非常热烈。 二、运用多媒体课件模拟学生实验教学 高中物理课堂中有很多学生实验,由于由于受到常规实验仪器、实验材料等条件的限制,实验效果不如人意。通过多媒体技术模拟一些重要的在目前条件下难以完成的实验,弥补常规实验的不足,提高实验的演示效果。如《电磁振荡》这一节。要很好地理解“电磁振荡”这个物理现象及其规律,仅仅做好实验或利用挂图是不够的。学生对LC电路中振荡电流的产生过程,电压和电流的大小、方向的变化规律往往感到难以理解和掌握。本人在做好电磁振荡演示实验的前提下,运用多媒体课件,形象地模拟显示电容器中电场线、电压,线圈中磁场线、自感电动势及电路中电流的同步协调的动态变化情况,再辅以电流、电压、自感电动势周期性变化的图像,清楚地反映了电磁振荡中电流、自感电动势、电压三者间相互依存、相互制约的关系,以及由此决定了的LC电磁振荡规律,同时也揭示了该物理过程中各物理量的辨证关系。这些大大降低了学生的学习难度。通过多媒体课件展示动静结合的物理过程,同学们在头脑中形成了清晰、形象、连贯、动态的LC电磁振荡的物理图景,有效地建立概念、掌握规律,并培养了科学思想,了解了学科研究的方法。 三、信息技术融合物理教学的优势 1. 应用多媒体课件可以充分发挥学生的主体作用。 多媒体课件可以把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂,丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈.在这种交互式学习环境中,学生可按自己的学习基础,兴趣来选择自己所要学习的内容,可以选择适合自己水平的练习,也可以选择不同教学模式(如个别教学模式或协商讨论模式)来学习,这种交互方式对教学过程具有重要意义.教师的地位和作用主要表现在培养学生掌握信息处理工具的方法和分析问题,解决问题的能力上,转变了传统的以教师为中心,以课堂为中心的教育方式. 2.应用多媒体课件展现物理过程,培养学生的形象思维能力。 课件的制作,可以为课堂教学提供丰富,生动的实际情景,可以把复杂的物理过程(多种因素均在变化)暴露无遗,让学生通过观察,联想和想象去理解动态的物理过程,形象地建立起相应的过程图景,这样一方面能使学生利用自己原有的知识结构,经验去同化和顺应当前所学的知识,从而实现对知识意义上建构;另一方面又能在此过程中培养学生的形象思维能力,这样更有利于学生产生灵感和顿悟. 3.应用多媒体课件分析图景,培养学生的逻辑思维能力。 如在"交流电的产生"一节教学中,交流电三要素(最大值,频率,初相)若用动画去设计,可以事先提出问题:当线圈匝数,磁感应强度,矩形线圈的面积,转动频率发生变化时,最课大值会如何变化呢 学生可以想象,得出自己的结论后,教师开始演示,验证,并进一步提出问题,为什么会出现这种情况呢 正弦图象如何变化 这种形象的图形激发学生兴趣,并应用所学过的知识及已有的图景进行类比推理和演绎推理,并用数学公式和逻辑语言将其表现出来. 在课堂教学中,将信息技术作为显示工具,可以节省大量板书时间,把更多时间用来引导学生分析理解重点知识、关键词等内容,同时把更多时间留给学生自主学习,合作探究。从而改变传统的课堂教学模式,改变我们的教学过程,推动新课程改革。 4. 利用视频展示身边的物理情境. 课堂教学由于受到时间和空间的条件制约,许多身边生动的物理现象,实验无法在课堂内完成,可以借助视频录像事先进行剪辑,效果就非常好。如:在教学《自由落体运动》这一节时,在介绍伽利略的比萨斜塔实验后,我们也可以播一段老师自己事先从某一高楼扔下两个轻重不同的保龄球的录像。学生看后就很有亲切感,真实感。再利用录像的慢放和定格功能,可以清晰展示两球下落的全过程。学习的效果就好多了。或者直接到网上去下载这样的视频资料,也能取得好效果。 5. 运用多媒体课件展示复杂物理过程。 应用多媒体课件展现物理过程,可以为课堂教学提供丰富、生动的实际情景,可以把复杂的物理过程(多种因素均在变化)暴露无遗,让学生通过观察、联想和想象去理解动态的物理过程,形象地建立起相应的过程图景。如:在教学《回旋加速器》这一节时,教材中仅仅以文字和插图形式来描述它的工作原理,因为是静态的,很抽象枯燥,学生学习兴趣不高。但如果把它制成flash课件进行情境的创设,在这情境中,学生可以观察到周期性变化的电场与粒子运动之间的时间对应关系。教师只要提出为什么要有这种对应关系,就能激发学生思维的积极性,就可以真正建立起粒子旋转与交变电场“同步”的概念。 四、物理教学与信息技术融合应注意的问题 信息技术与课程整合是在计算机辅助教学基础上发展起来的。计算机辅助教学的观念与实践对教学起到了一定的促进作用。但是计算机辅助教学仅仅将信息技术作为辅助教学的媒体和工具,很多物理“课件”集中展示与课堂教学内容相关的物理现象,或者用“课件”展示理想化的物理过程,但课堂教学仍然以教师讲授为主,演播式的多媒体课件只是把不形象的形象化,使教学过程人性化,而并没有突破教师讲、学生听的传统教学模式,只能有限提高教学效率和质量,作为传统教育的补充。 信息技术与课程整合强调的是整合与融入,是基于全局观和系统观的,是从教学内容、教学设计、教学方法、教学模式等各方面的整合,考虑的是物理课程的整体效果,是整节课甚至整个单元,而不是孤立的知识点。信息技术可以作为教学工具、学习工具和环境构建工具,成为物理教学过程中的一个因素,凡是与信息技术相关的教学活动都属于信息技术与课程整合。信息技术与课程整合后将有效地改善学习,革新传统的学习观念,改善学生的学习方式,改善学习资源的学习环境,构筑面向未来社会的学习文化,将中学物理教学从传统的“灌”式教育中解放出来,极大提高教学质量。信息技术与课程整合的实施需要将现有课程与教材进行重新设计,教师要转变传统教学观念,转变教学方式。 信息技术与物理课程整合之主体是物理课程,而非信息技术,物理教师要注重提高教学基本功,注重对教材的理解,注重教学内容的拓展研究,物理学科的特点和功能不能被削弱。物理教师以课程目标为出发点,根据教学内容适时选择技术。避免生搬硬套,成为“鸡肋”。 浅谈高中物理与现代信息技术的结合:新课程信息技术与高中物理的整合 【摘 要】信息技术与学科教学的整合是基础教育的一个新视点。在新课程标准指导下,将信息技术与高中物理有效的整合,是信息技术教育条件下高中物理教师要面对的问题。 【关键词】新课程;信息技术;高中物理;学习兴趣 信息技术在教育中的应用已成为基础教育的突破口,高中物理新课程明确提出“将信息技术与物理课程整合,既有利于学生学习物理知识和技能,又有利于培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力。”在新课程环境下,探讨实现信息技术与高中物理的有效整合,充分发挥信息技术的优势,有效提高教学的效果,从而达到预定的教学目的。 一、信息技术与高中物理整合 信息技术与高中物理整合,就是通过在高中物理学科教学中应用信息技术手段,把信息技术教育与物理课程的学习有机结合,融为一体,使之与教学中的各要素实现优化组合,在通过物理教师及学生对信息技术的学习和应用,促进教师教学方式、学生学习方式及师生教学的互动方式等的转变,建构以学生为中心的物理教学模式,全面提高学生的科学素养及利用信息技术解决问题的能力。 二、信息技术与高中物理整合存在的问题 1、信息技术教学切忌本末倒置 有些教师在应用信息技术教学时把课件做得非常花哨,文字、声音、图片、影像、动画一应俱全,把大量的时间花在技术细节和美化上,播放起来,教室里显得非常热闹,认为这样可以吸引学生的注意力,调动学生的积极性。但对在课堂上怎样与学生互动,怎样启发学生思维,怎样培养学生的自学能力却不太重视,过于追求表面的浮华,教学效果并不好。 2、信息技术教学要认清其功能 信息技术教学是一种手段,而我们有些教师在应用信息技术教学时多采用教师主讲,同时在大屏幕上播放课件的教学方式。由于课件是老师事先设计好的,不能在课堂上随意改动,这样就不便于老师根据课堂上的实际情况来更改教学设计,不能随机应变,不能根据学生的不同情况随时变化和调整,反而影响了教学效果。 3、信息技术的使用何评价是否切合实际 对学生的评价主要侧重于学生的学习成绩,忽略了学生的非智力因素如兴趣、动机的发展,同时还要注意信息技术运用的时间和运用的内容是否合理。 三、新课程信息技术与高中物理的整合策略 1、扩大学生的信息量 信息技术为教学提供了机遇,实现信息技术与学科整合是教学的手段和方法,在有关物理的网站上学生可以查阅古今中外的物理学家的生平简介、他们的故事和趣事、中国和世界物理的发展史、课堂自学题和趣味题、以及学习中的有关问题等,在网上可以自由的涉猎、开阔眼界、丰富知识、掌握许多终身受益的方法。 2、激发学生的学习兴趣 传统的教学观认为教学是教师的工作、教师的职业,突出教师的作用和地位,强调教师的“教”,是以教师为“中心”展开教学活动的。现代教学观认为教学是“教”与“学”组成的对立统一体,“学”是教的出发点和落脚点,“教”是为了学,“教学”即“教师教学生学”,把学生的“学”放在首位。信息技术的融合,使学生能够从多方面来了解物理这一门学科,联系实际生活,打破了传统课堂上老师为主导的模式,使学生真正作为学习的主体,主动参与到物理的研究探索中来。使课堂的教学不再沉闷。信息技术的加入,让学生产生了主动学习物理的兴趣与动力。 3、利用丰富的信息资源 教育无法孤立的存在于社会之中,社会的进步促进这教育的发展。信息技术的使用,在教学过程中,可以及时了解到当前世界顶级物理学者的信息,也可以了解我国物理研究发展的趋势,更可以了解到物理教育领域一些先进的教学方法和教学模式。学生在学习的过程中,不再只依靠课本来了解物理,他们所接触到的物理不再是单纯课本中若干年之前的论点,而是紧跟时展脚步的新观点和理论依据,这也可以将实际与理论相结合,让学生感到,在实际生活中,物理知识也是必不可少了,将物理从单纯书本学科这个狭小空间里脱离出来。 4、教学方式和手段的创新 信息技术与高中物理的整合,首先要转变观念,物理学科是一门比较抽象而又比较多的联系实际生活问题的学科,多媒体教学的引入使以前讲授死板、抽象的问题显示形象化,形成可感知的知识。根据思维科学关于形象思维与抽象思维交叉进行和谐发展的原理,既要充分发挥教师组织与主导教学的作用,又要启发学生通过对各类形象化教学媒体的观察思维去积极主动地、生动活泼地感知教材,只有这样才能跟上时代的步伐,实现物理教学的整体优化。 5、丰富课堂的教学内容 信息技术的迅猛发展更加显示出多媒体技术的优势。利用多媒体技术不仅能增强学生的投入意识,优化教学过程,激发学生的学习兴趣,节省大量的板书和画图时间,保持学生在学习中思维的连贯性,把节省的时间用于学生学习新知识、巩固新知识、理解新知识上,能使学生在一节课的时间里真正学到了更多的知识、掌握更多的认识问题的科学方法,起到事半功倍的效果。 6、优化课堂的教学过程 多媒体技术走入课堂教学可以增强学生的投入意识,在老师的主导作用下,使学生以最简捷有效的方法获得科学知识。学生跟着多媒体动画课件,由浅入深、层层深入地掌握课堂的教学内容。使学生在学好知识的同时,在认识、情感、意志等方面受到良好的心理素质教育,培养了学生严谨求学、探索物理规律的基本素质。 7、学习、研究和实践的过程 信息技术与高中物理的整合,不是一个简单的过程,而是一个不断学习、研究和实践的过程。信息技术与高中物理的整合,要以发挥教师的主导作用,重视学生的主体地位,充分调动学生的积极性,让学生从观察、实践到思考、结论,生动活泼地学习;要以注重在教学过程中的观察、体会和理解,注重观察、动手、思考能力的培养和提高;要注重形象思维的培养与提高;要以达到不但会吃鱼更会钓鱼的灵活思考,为主动学习和为发散型思维的学习模式。只有这样才能达到更高的教育教学水平,才使信息技术的形象工具作用发挥的更好,才能达到一个好的教学效果。 8、提高课堂的教学效率 多媒体教学模式富含教学信息,传播知识量大,有利于良好学习情境的创设。课本不再是唯一的信息源,多媒体运用能够改变传统物理教学信息传输渠道口径狭窄、教学信息缺乏的状况,能够充分调动学生学习的多种感观,为学生提供良好的物理学习情境。这样可以培养学生创新精神和提高实践能力,同时也为学生的终身学习和发展奠定了基础。 另外,信息技术与高中物理的整合,一定要做好引导工作。教学技术只是一种工具,教师在对学生进行展示时,一定要考虑到它的工具性,而不能让它成为教学的主题,使学生把注意力都集中到技术上,而不是教学内容上。否则的话,教学技术反倒成为干扰因素。因此,运用多媒体辅助物理教学时,一定要努力防止和排除各种干扰,保证教学的有序进行。 总之,新课程信息技术与高中物理整合,教师要顺应当代教育发展的形势,根据实际情况,适时、适当、灵活地应用信息技术教学,只有这样才能更好的利用信息技术,充分发挥信息技术优势来优化高中物理学科教学将大有作为,以实现最佳的教学效果。
大数据分析毕业论文:多媒体大数据分析与搜索 现代社会中,大数据来源丰富,使得交通、医疗卫生、教育、安全等都发生了变化,而在智慧城体系中,监控视频是体量最大的大数据。基于此,我主要分享媒体大数据的三个挑战问题。第一,存不下,24小时产生的数据量积累得很大。第二,看不清,用眼睛看,横看竖看,还是看不清楚,可能有时候都要猜来猜去,还需要很有经验的人才能看出来大概。为什么?存的时候做了压缩,压缩时不知将来作何用,为了节省存储量,压得太狠了,再把它解开时基本看不清。第三,找不到。现在摄像头到处都是,摄像头拍到了,但是不是想要找的?不知道,即使看清楚了,一跨摄像头也就找不到了。所以摄像机网络跨摄像头搜索问题也是个难题。 超高效视频编码 解决压缩问题 第一个挑战,我们想办法找到最高效的编码来应对这个挑战。视频流是图像序列,在每个单独的图像里是有冗余的,通常叫“空间冗余”。相邻的像素或图像块会有一些相关性,这些相关性即是“冗余”,这种冗余可以通过滤波器的算法进行估算。如果参数对了,就可以用它去做预测,继而找到一些更简洁的表达方式,不需要那么多比特就可以压缩了,这就是空间冗余。其次是“时间冗余”,即一个图像序列,第一帧和第二帧有很多是连续的,背景几乎是一样的,它有很多东西是重复的,这个重复的就是冗余,我们管它叫“时间冗余”。第三种是“感知冗余”,行业里的人把它叫“编码冗余”。比如26个字母要怎么表达?给出8个bit或7bit,每个字母给的bit是一样的,学计算机的人都知道这种分法是不科学的,应该怎么分?按照它的信息熵来分,图像也是一样,每个像素表达的亮度、颜色在每类里分布不均匀,最好把出现概率高的那些单体给它比较短的码,把出现概率低的给长码,统计上面就会比较合理,对此我们称之为“熵编码”。如果这三种用好了,就有办法把图像或视频完美地压缩下去。 现在图像压缩实际达到的现状和理论有很大差别,但同时空间也很大。到现在为止,编码技术离理论上限大概还有百分之八九十的空间可以改进,因为在数学上我们很容易证明理论上限,若干个上限中可以取最低的上限,就很容易计算出有多大空间可以继续改进。这就是为什么视频编码领域这些年还在不停地发展,并且,每十年编码效率就会提高1倍。 在这样每十年翻一番的情况下,算法变得更复杂了,计算的复杂度换取了编码的效率。当然,这里有很多新的算法,以前因为硬件比较贵,不能让编码的器件成本太高,所以有些算法还行,只要算法太复杂就基本不用。现在不在乎这个,因为集成电路发展以后,算法愈来愈多,编码放进去后视频效果会越来越好。针对监控视频我们会有更好的方法,使它的效率更高。 从编码的角度,去空间冗余、去时间冗余和去编码冗余这三种技术可以把视频流里的冗余去掉,这三种技术包含了许多算法,有变换、滤波、运动补偿、熵编码等。去空间冗余最主要的工具是变化,把时域变到频域上再进行处理,对于空间的冗余主要是采用预测编码的方式去除,对于感知主要是通过熵编码去除。 面向对象检测、跟踪与识别解决模式识别问题 第二个挑战,对象检测、跟踪识别挑战。模式识别率再高、人脸识别再准,识别的准和不准取决于算法的好坏,还取决于在编码那端能不能提供支持。以往这两个系统像轨道一样完全平行,我们希望编码和识别能合作,把中间那堵墙翻过去或者拆掉。怎么拆掉?编码时要考虑怎么办。现在我们提出个支持是ROI(Region of Internet),就是编码时识别出来哪个区域可能是识别要用的区域,把这个区域定义成感兴趣区域,对于感兴趣区域要描绘出来,现在语法里对感兴趣区域有专门的描述,除了这个区域以外还包括其他的,比如GPS信息、摄像机参数信息。有了这个以后,在后面编码时,会针对编码参数进行调整,ROI区域压得轻一点,这样关键的信息丢失的会少一点。 有了这样的知识,可以用它架构友好的智能监控识别体系。现在即使有个算法很好,比如266,它编码的效率和AVS2是一样的,我说那也不行,为什么?因为你压完以后还有解,解的时候才知道哪个地方是可识别的。现在压的时候就知道哪个东西有用,哪个东西没有用,有用的可以压得轻一点,这样构建分析架构,底层是完全的视频流,视频流上面可以构架一个区域描述,不是有ROI么,这个“R”就是Region,根据区域描述,若干的区域构成个对象,它们的关联就可以构成事件,只要处理能力足够强,我就把这个东西表述出来了,这对识别非常有用。 以大规模视觉搜索 解决跨摄像头搜索问题 第三个挑战,跨摄像头怎么办?我们可以对跨摄像头的数据进行矫正,然后再进行一些后续的工作。这方面有很多工作已经开始做了,比如我们试验室学生搭了一个系统,你在北大校园的一个地方走,其他几个框是别的几个摄像头,从一个摄像头跨到另外一个摄像头的时候,现在有一个专门技术是再认证,一个人在一个摄像头里出现过,当他出现在第二个摄像头的时候,就可以被识别出来。因为有时候可能不是正脸,靠人脸识别已经不管用了,就要靠颜色、身体、步态、外形等综合识别。 要做好这个系统有一个重要的技术是能做到大规模的搜索。大规模的搜索这一块我们组有个很好的工作叫CDVS,它可以用很少的特征去搜索你要的东西,比如我用手机拍一张照片或者拍一个景色,拍完以后传送到服务器,搜索后会告诉你拍的是哪里。这个过程它需要你的特征选得非常好、非常准,然后有代表性,这样才能搜索得比较准。 可以用一组特征,这组特征我们把它命名叫“CDVS”,CD是一个紧缩的描述词,就是面向视觉搜索的紧缩描述词,这也是在国际标准化框架下面做的。前一段时间有个多媒体描述标准是MEPG7。 这里面的关键技术,一个是选择特征点,然后是选择特征,把这些特征进行聚合、压缩、进行点压缩,最后变得非常小。举例来说有多小,比如你照了个照片,这个照片有三、四兆大的尺寸,我们从中提出来大概500个bit,连1k都不到,就可以进行搜索了,最高可以到16k,16k检索的效率就更高,我们判断特征好不好是用召回率来判断,我们都希望召回率达到90%,低于90%就认为这个特征没有选好。什么叫召回率90%?我用完整的照片到库里搜出来的东西,和我用521个去搜,是不是有90%都在我搜的100个里面,如果是的话那你这个特征是可以的,这是一个准则。 后台的技术会涉及到数据压缩、计算机视觉特征提取以及机器学习和视觉挖掘。和特征、视觉有关的主要是局部描述,模式识别里有个非常好的描述词叫“SIFT特征”,它可以保持平移不变、旋转不变、伸缩尺度不变等。但是这个特征也有问题,一个是专利问题,另一个是耗费存储比较大,耗费计算时间比较大。 大数据分析毕业论文:综采工作面大数据分析初探 [摘 要]大数据时代对人类的生活、工作与思维产生变革性影响,深刻改变着商业及各个领域的面貌,“大数据”日渐成为各行业创新的助推器。作为煤炭行业也同样顺应时代,跟着时代的步伐前行,那么综采工作面又是煤炭行业发展的充分体现,更需要大量的数据分析,形成一套完整的、统一的管理系统,当前国内综采工作面复杂,数据记录不完善、分析不统一,对综采工作面的采煤机、支护形式等的选择不能达到最优化,所以综采工作面的大数据分析尤为重要。 [关键词]综采工作面 数据分析 1.引言:本文主要从综采工作面大数据的支撑下如何选择综采“三机”(三机指采煤机、刮板机、液压支架)展开探讨,综采工作面“三机”配套不能停留在简单的“经验类比”上,而应开发研制综采设备选型的大数据系统,避免在选型设计中受决策者个人偏见或感情色彩的影响。同时还要对系统中的主要环节进行动态优化设计,使其设计参数与实际运行参数得到统一。目前的综采工作面“三机”选型设计还是以“经验类比”为主,虽然基本上能够满足生产需要,但在某些环节上还存在着严重的不合理现象。 2.综采工作面大数据分析影响着综采“三机”的合理配套选择 2.1 采煤机的机型选择 采煤机机型选择之前要考虑一下数据:首先考虑地质条件,主要包括综采工作面内断层断距、走向、煤层倾角、煤质硬度等判断是否具备选择采煤机的条件,在地质条件适合综采的情况下再考虑其他因素如采高、每月计划产量、每刀生产能力、截深、功率、牵引方式,实际生产能力主要取决于采高、截深、牵引速度以及工作时间利用系数。采高由滚筒直径、调高形式和摇臂摆角等决定,滚筒直径是滚筒采煤机采高的主要调节变量,每种采煤机都有几种滚筒直径供选择,滚筒直径应满足最大采高及卧底量的要求。截深的选取与煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性以及移架步距有关。截割速度是指滚筒截齿齿尖的圆周切线速度,由截割部传动比、滚筒转速和滚筒直径确定,对采煤机的功率消耗、装煤效果、煤的块度和煤尘大小等有直接影响。牵引速度的初选是通过滚筒最大切削厚度和液压支架移架追机速度验算确定。牵引力是由外载荷决定的,其影响因素较多,如煤质、采高、牵引速度、工作面倾角、机身自重及导向机构的结构和摩擦系数等,没有准确的计算公式,一般取采煤机电机功率消耗的10%~25%。滚筒采煤机电机功率常用单齿比能耗法或类比法计算,然后参照生产任务及煤层硬度等因素确定。 2.2 刮板机的选择 在选型时要确定的刮板输送机的参数主要包括输送能力、电机功率和刮板链强度等。输送能力要大于采煤机生产能力并有一定备用能力,输送能力应大于采煤机的最大生产能力,一般取1.2倍;电机功率主要根据工作面倾角、铺设长度及输送量的大小等条件确定;刮板链的强度应按恶劣工况和满载工况进行验,要根据刮板链的质量情况确定链条数目,结合煤质硬度选择链子结构型式。 2.3 液压支架的选择 液压支架的选型就是要确定支架类型(支撑式、掩护式、支撑掩护式)、支护阻力(初撑力和额定工作阻力)、支护强度与底板比压以及支架的结构参数(立柱数目、最大最小高度、顶梁和底座的尺寸及相对位置等)及阀组性能和操作方式等。此外还要考虑矿井采区工作面的煤层、顶底板及地质条件数据,依据不同类级顶板选取架型。 液压支架具备最基本的特点是(1)要顶得住:它的初撑力和工作阻力要适应直接和老顶岩层移动所产生的压力,使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度;(2)要移得走:它的结构形式和支护特性要适应直接顶下部的岩层冒落特点,尤其要注意顶板在暴露后未支护下的破碎状态,要尽量保持该处顶板的完整性,支架底座的比压要适应底板岩石的抗压强度,以防止底板松软而使底板下陷不能移架。 2.4 “三机”合理配套选择工程复杂 从采煤机、液压支架、刮板输送机的选型参数中看到,综采设备的合理配套是很复杂的系统工程。满足生产能力要求采煤机生产能力要与综采工作面的生产任务相适应,工作面刮板输送机的输送能力应大于采煤机的生产能力,液压支架的移架速度应与采煤机的牵引速度相适应,而乳化液泵站输出压力与流量应满足液压支架初撑力及其动作速度要求;满足设备性能要求输送机的结构形式及附件必须与采煤机的结构相匹配,如采煤机的牵引机构、行走机构、底托架及滑靴的结构,电缆及水管的拖移方法以及是否连锁控制等。输送机的中部槽应与液压支架的推移千斤顶连接装置的间距和连接结构相匹配;采煤机的采高范围与支架的最大和最小结构尺寸相适应,而其截深应与支架推移步距相适应。如果综采没有大量数据的支持,“三机”的合理选择无从下手。如下图三机配套关系图(见图1) 3.综采工作面大数据分析的意义 3.1 经济效益方面 工作面生产前期需要决策“三机”选择,不同的决策者往往站在自己的专业领域考虑设备,这样在缺乏综合数据分析下往往造成“三机”设备不配套,不仅会造成大量资金的浪费,短时间内不能满足高产高效,又影响煤矿企业经济效益。 3.2 安全生产方面 井下作业条件特殊,尤其是工作面,时刻都面临着危险,如果没有工作面大量数据分析的支持,错误的选择“三机”,不能很好的配合工作,这样很可能会造成液压支架支撑不住顶板压力而造成顶板事故,工作面进度跟不上可能会诱发火灾、一氧化碳等事故,还有“三机”的机械故障也容易造成人员伤害等等。 小结 综采工作面既包括包括静态因素,井下温度、顶板淋水、顶板松软、底板松软、断层、瓦斯、煤层厚度、倾角等是静态因素,又包括动态因素,顶板状态随着采煤速度、采高以及支架的状态随时变化,顶板的初次来压、周期来压,受采动影响活化上部断层、岩层等等,大量的数据需要综合分析,才能总结出本地区综采工作面综采“三机”配套设备的形式、型号及技术特征,并提出了三机配套优选方案及注意事项,而在实际生产中,即使采用相同综采设备的不同工作面或不同矿井,其实际生产能力和全员效率可能有较大差距,如果客观条件不具备,即使选择生产能力很高的配套设备,也远不能达到提高生产能力的目的。高产高效综采工作面的三机选型应从实际出发,因地制宜,以数据分析为基础,具备什么档次的开采条件,就选用相应档次的配套设备。 实际工作中如何做到选型正确、先进配套、合理的“三机”选型,大数据分析可以起到非常重要的作用,但是大数据分析工作也是一项复杂的系统工程,涉及地质学、岩石力学、采矿学、机电和机制等多门学科以及各种现场数据,这就需要我们煤炭工作人员共同努力,将工作面大数据分析应用到矿山行业,减少辅助作业环节,提高集中生产化的程度。 大数据分析毕业论文:天津市教育信息化公有云及大数据分析平台设计与实现 摘 要随着科技的发展,公有云的需求越来越广泛。本文对天津市教育信息化公有云及大数据分析平台进行了设计与研究。 【关键词】公有云 平台设计 大数据 1 项目背景 1.1 公有云平台技术背景 从部署方式来看,云计算一般分为公有云、私有云和混合云三大类。其中公有云是指运营者建设用以提供给外部非特定用户的公共云服务平台;私有云平台仅为单一客户提供服务,其数据中心软硬件的所有权为客户所有,能够根据客户的特定需求在设备采购、数据中心构建方面做定制,并满足在合规性方面的要求。 1.2 国内发展趋势 包括中央电教馆在内的国内各大政府机构和省级政府,都在致力或倾向于将大型应用类业务向社会公有云/混合云转移。谋求更高效率、更低成本、更及时服务和更安全环境的云平台托管,是当今信息化系统服务的发展趋势。寻求广泛的服务托管、安全托管和运维托管是大势所趋。 1.3 天津市教育数据资源中心的现状 经过“十一五”、“十二五”两期建设,随着信息中心工作的不断发展,当前数据中心的数据量比“十一五”翻了两番,运维工作量更是翻了数番,这对数据中心运维人员的安全运维能力也提出了前所未有的高要求。目前,中心机房和工大机房的承载能力已接近饱和,结合国际和国内信息化的发展趋势看,未来单靠单个IDC数据中心已经难以满足未来天津市教育信息化发展需求。参照中央电教馆等云平台系统运维模式,我市教育信息化的发展迫切需要社会上有实力的企业建设的混合云解决方案,需要更加专业的团队,协助完成“十三五”各类海量资源类系统的承载工作,进一步助力我市教育系信息化工作上一个新台阶。 2 项目目标及分项需求 2.1 项目建设目标 本方案拟建设如下混合云模式:即由天津市教委教育信息化管理中心IDC机房构建未来各类系统的核心数据库、统一身份认证平台和数据分析和统计平台,由公有云企业提供公有云业务承载空间,负责提供海量视频和图片文件优化存储、对外、信息安全和数据灾备服务。公有云服务提供商需提供不少于三个异地灾难备份数据中心,提供24小时不间断同步和异步灾备服务。 2.2 云平台服务需求 云平台提供方应该参照本需求,提供整体的云平台解决方案,包含云主机、关系型数据库、非关系型数据库、简单缓存服务、负载均衡、内容分发网络、对象存储、大数据平台服务、多媒体平台服务、云安全服务、带宽等方面。 相关术语如下解释: 云主机:是一种简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务。用户无需提前购买硬件,即可迅速创建或释放任意多台云服务器,有效降低IT成 本,提升运维效率,为用户快速构建稳定可靠的应用,降低网络规模计算的难度,使用户更专注于核心业务创新 非关系型数据库:数据库中的非关系型数据库,通常情况下指支持NoSQL的数据库服务或者云数据库,提供高效、实时、稳定的数据检索服务。 大数据平台服务:通过对数据收集、存储、变形、分析等过程,结合公有云分布式并行计算集群、机器学习集群、数据仓库联机分析集群实现数据智能推荐、应用定制开发、在线报表等需求。 3 项目建设技术路线及实现手段 3.1 公有云平台技术路线及实现 公有云厂商核心基础架构需具备10年以上的技术积累,需有上万名国内顶尖技术专家,并具有多款国内领先互联网产品的经验。公有云厂商需在数据中心技术,网络技术,安全技术,分布式存储技术,大数据处理能力方面有丰富的经验,形成了领先的技术能力和平台。 3.2 上线安检服务技术路线及实现 根据上线安检服务需求内容,制定内容检查清单,逐一进行核对和检查,确保系统正常上线。 3.3 多网络带宽服务、CDN服务技术路线及实现 当用户访问天津教委云平台时,浏览器将DNS域名解析请求发至本地DNS,本地DNS如果有缓存结果就直接返回IP,否则解析请求最终会到达CDNDNS服务器,它会根据本地DNS IP返回一个离用户最近的CDN边缘节点的IP给用户。 4 项目部署与实施 项目建设、系统部署和实施的具体时间安排如表1。 5 验收指标 验收的内容包括以下几个部分: (1)验收内容一般包括软件验收(按功能要求的可执行软件、开发计划文档、 详细设计文档、质量保证计划、设备相应附件、设备运行、网络运行等); (2)验收评测工作主要包括:文档分析、方案制定、现场测试、问题单提交、测试报告; (3)验收测试内容主要包括:功能度、安全可靠性、易用性、可扩充性、兼容性、效率、资源占用率、用户文档; (4)文档验收标准一般包括:文档完备性、内容针对性、内容充分性、内容一致性、文字明确性、图表详实性、易读性、文档价值等; (5)软件、硬件验收标准要符合国家和相关标准。 大数据分析毕业论文:破解多媒体大数据分析难点 智慧城市建设中,尽管我们布设了很多摄像头,但在多媒体数据处理方面还存在一些问题和挑战,需要理论、系统、技术等多领域专家共同协同,才能真正实现城市“智慧”。 智慧城市建设涉及多个领域、不同层面的数据资源获取、处理和分析。这些数据应用于医疗卫生,能够实现精准医疗;数据应用于教育行业,可以实施个性化教学;而城市监控数据为城市管理者所用,能够提升管理效率、改善民生服务。 目前,以北京为例,覆盖全城、多点布局的摄像头数量达2000万之多,而这些摄像头捕捉到的数据信息往往是在“睡大觉”。一般1~2个星期、最多1~2个月为一个周期, 过往信息就会被覆盖掉。 如何从这些信息中抓取有用数据、扔掉无用数据,是我们当前面临的难题。这类音视频多媒体数据要真正实现有效应用,面临三大挑战,即“存不下”、“看不清”、“找不到”。 优化编码技术研究 这三大挑战背后对应的技术问题是指我们的编码算法技术还有提升的潜力和空间。 一方面,随着摄像头数量不断增加,获取的信息量不断增长,可能导致“存不下”这一问题;另一方面,计算机识别图像与我们人眼看东西不同,需要较高的清晰度。目前,我们城市摄像头的数量基本已达到5米或10米一个,但人脸识别率还是较低,就存在“看不清”的问题。此外,摄像头物理参数的不同也会导致出现这一现象:我们肉眼看某人从A点走到B点,A点摄像头捕捉到这个人,但到了B点可能就“找不到”了,这就存在跨摄像头搜索的问题。 针对这三个问题,我们需要三种不同的技术来应对它。 针对“存不下”问题,我们需要从更新编码技术这个思路去寻找破解之道。高效视频编码是应对这一问题的直接技术手段。因为数字视频其实是一个数字图像序列,数字图像表现的是数字信号,而数字信号我们可以对其进行处理。经过分析,我们发现数字图像序列中有三类信息冗余,一是时间冗余,二是空间冗余,三是感知冗余,当然也有知识冗余等其他冗余。如果我们能够把这些冗余挤掉,就能更有效地压缩数字视频。 针对不同类别的冗余,我们必须采用不同的方法。理论上,我们通过矩阵运算或通过矩阵分析可以找到视频编码的上界即最大压缩程度。例如,针对2000×2000像素这样尺寸的图像,理论上我们能压缩2000倍,即压缩到2000:1,但实际上我们能做到的是600:1,中间还有很大空间,需要采用各种不同技术来突破。 编码技术变革 1993年第一代编码技术通过优化能把高清视频压缩到了1/75,2003年第二代编码技术把编码性能提高了一倍,2013年有了第三代编码技术,压缩能力又提升了一倍。以此类推,2023年将产生第四代编码技术,其压缩能力将达到1/600。我们把这种规律视为编码领域的摩尔定律,十年性能翻一番。 其实,从第一代到第三代编码技术,都是遵循最基本的编码框架结构,即从视频信号进来,切成块变换处理,再进行滤波运能估计。但基于这一架构,编码性能却能十年翻一番。如何实现?主要是采用多种数学工具,如预测编码、算术编码等,或者多种工具混合利用使得编码效率不断提升。通过观察分析,我们看到,在三代编码技术不断演变过程中,真正的变化是在预测与运动估计这一项上,每一代都不一样。这也会给我们提供启发,为寻找更高的编码效率,预测与运动应该是我们关注的重点。那么,为何预测可以得到更高的编码效率?因为预测主要解决的是空域冗余,随着时间推移,它一帧一帧往前处理。我们知道图像处理中很多东西不变化,这些不变化有效利用起来,就能获得较高的编码效率。 以监控视频为例,一般而言,在会议活动中,演讲人只有身体会偶尔摇动;在自然环境中,整片森林除了每天光照变化、叶子生长变化,其他都基本不变。因此,如果针对这些不变的因素实现建模,就能获得很高的编码效率。 因此,针对视频监控应用,我们提出了背景建模技术,通过背景建波计算出背景模型,之后做预测时,用这套模型去做计算效率就会很高。在国际三个主流编码技术团队中,中国技术团队在这一领域作出了较大贡献,并已有了实际应用。 AVS2有效提升编码效率 从性能上来看,以数字视频广播应用为例,中国超高清标准AVS2与目前H.265标准性能相当,而以监控视频应用为例,AVS2标准相比H.265标准,性能为\41.77%,即码率节省了41.77,性能提升了一倍。 对于监控视频而言,AVS2已经迈入新时代。 2015年1月,广电总局广播电视、计量检测中心针对AVS2标准和H.265标准专门做了一个对比实验,并得出这样的结论:AVS做超高清视频很有优势。对比视频编码标准HEVC,图像质量下降的平均值是:AVS2为2.9%,HEVC为3%。一般而言,下降的值越低越好,这也表明了AVS2的优势。 目前,已经有一些主流企业开始布局,准备用AVS2进军全球市场。而AVS2能够有效提高编码效率和精度,能够应对我们提到的第一个挑战――“存不下”。 针对“看不清”即识别不准这一问题,传统的做法是产生编码和识别编码是完全平行的两套,彼此不通气。通过背景建模技术,可以在编码时把前景测出来,这样的好处是可以进行分析、识别、提取。具体如何实现?以监控视频码流为例,我们可以理解为它是由两个码流构成的,一是背景码流,二是前景码流。测出前景后,我们可以处理、识别,并且跟踪分析我们关注的对象。基于这个想法,AVS2也就支持感兴趣区域(RCH),就是语法里面对前景手段你可以对其进行描述,这种描述可以采用特殊参数的编码,背景一次性接过去就可以。基于这样的构建我们可以很好地识别编码模型,从感兴趣的区域可以得到对象,根据对象之间的关联,以及它们失去关系时构建的时间,我们可以在编码的同时做运动分析、目标检测、对象行为分析等。 传统的方式下,识别时我们需要在视频流上找,但是通过背景建模技术,任务就变得简单很多。我们只需要知道背景是什么,就很容易把前景表述出来。AVS2国外版命名为HE1857,基于这一标准,可以对感兴趣的区域提取对于对象的表达,对动作和行为检测等。 针对跨摄像头检索“找不到”的问题,我们采用了CDVS(即紧缩描述式)技术。我们要想办法达成这些目标:描述能力强、紧凑,检索较快,特征规范化。这里面涉及到计算机视觉技术、机器学习技术等,最核心的就是兴趣点提取和表述,一开始我们用的是(SIFT)特征,也是近期最好用的一个特征。 但(SIFT)特征在具体使用中有很多问题,后来我们对其做了改进,改进之后的效果比较好,所以我们把这一特征又分成局部和全局。改进的倍数CDVS比SIFT好三倍,特征大小好一百倍。针对一千万幅图像库进行搜索,采用CDVS只需要500毫秒就能完成搜索,就是说如果我们要在一千万张图片中去找一张图片,半秒钟就能解决问题,搜索速度非常快,这只是在英特尔CPU上面就可以做到的。 总的来说,在智慧城市建设过程中,如果你要考虑多媒体大数据分析的时候,有三个比较大的挑战。 第一个压缩问题我们可以通过AVS2去应对,当然你可以有其他的办法。第二个模式识别问题可以通过支持感兴趣区域的AVS2、面向监控的AVS2来解决。第三个跨摄像头搜索、视频搜索问题,其实可以用CDVS这一标准去解决,当然也有其他更好的技术来解决。在智慧城市建设方面,尽管我们现在装了很多摄像头,但离具体的应用还是有一段距离,所以需要理论、系统、技术等多领域专家共同协同,才会有一个较好的结果。 大数据分析毕业论文:大数据时代下数据分析理念探究 【摘 要】人类已经步入到信息化时代,大规模的数据信息传递业已被广泛运用。传统意义上的信息不对等形成的差距条件不见了,大数据背景下的数据分析可以为各个组织带来更大价值。本位分析了大数据的相关概念及大数据时代背景下进行数据分析的相关理念。 【关键词】大数据时代;数据分析理念 前言 国内外在信息技术领域突飞猛进,越来越多地运用信息技术,大规模的信息与数据信息借助移动互联设备、互联网、社交工具、云终端以及物联网等进行传递,人类业已步入到大数据时代,数据信息的大批量传递对各个组织的决策成本产生了较大影响。 一、大数据概述 1.大数据的定义。如今人们尚未就大数据的概念取得一致意见,主要存在着下列三种看法。首先,它指的是运用相关信息技术,分析、整合大量数据,并获得举足轻重的信息汇总成果,为用户提供相关资讯。其次,认为大数据指的是一台计算机,其处理能力比较强大。第三,它指的是在限定时间内拆解与分析数据中的相关信息,获取关键信息的信息处理技术。 2.特点。第一是具有鲜明的社会性。它能够汇集全部数据与信息,以互联网方式连接绝大多数领域,以信息劳动取代了传统的手工劳动,借助大数据处理技术创造更大的价值。第二是其运用范围非常广泛。大数据时代朝着纵深方向持续发展,信息技术业已对人们的生产生活产生了较大影响,在整理、储存、融合与处理大数据方面都出现了较大变化,推动了社会经济的快速发展。第三是大数据是公开的,在当前的大数据背景下,能够公开所汇总的信息与数据,将诸多领域交换以及运用这些信息。既能够确保数据用户的相关隐私,也可以为相关机构和组织更好地利用大数据环境的优势,满足人们在工作、生活以及学习领域的需求。第四,体现出强烈的动态性。人们可以从大数据处理的结果中得到关键性的信息,然而外部环境随时都可能会发生这样那样的变化,且任何时间都会形成诸多信息和数据,因此大数据时代具有强烈的动态性。 二、大数据时代下数据分析理念探究 1.挖掘数据价值的理念。以匹配广告为作为研究事例,重点涵盖了两种类型的数据,首先是广告库,它涵盖了广告库与相关广告的具体客户信息。这种方式适宜于运用在传统类型的数据库中。其次是顾客观看了广告后的相关行为。人们可以有效地结合上述两种数据,借助相关算法来表现其价值。在具体实践中,能够充分地感受到信息与数据分析的优势。可以为顾客提供所需要的数据与信息,借助群体行为、群体智能技术,将其与以往顾客的具体使用效果做出比较和分析,采取相关的信息反馈机制,向用户提供最优质的数据与信息,或者是查询与搜索相关信息。 2.深层处理与去伪存真的理念。在具体数据分析时,应该严格按照相关的数据分析流程,对相关数据进行深层处理以及去伪存真。大数据业已运用到生产生活的方方面面,在不同地区以及不同行业间发生着相应的转化,逐步取代了传统形式的信息数据处理方式和技术。在大数据背景下,借助先进的数据分析技术,将搜集到的多种复杂信息变换成计算机能够识别的信息和数据,并对其进行分类与整合,在具体的整合分类中,剔除完全不具备实用价值的信息,深层次处理余下的信息与数据,将获得的处理结果转换到具体运用中。受到了大数据背景的强烈影响,庞大的数据规模非但会影响数据的具体处理结果,反而会为用户带来更具有价值的信息。且在数据分析与处理过程中要逐步搜集与积累相关数据。 3.把握数据分析的相关变量。之前的数据分析技术均是先假设相关变量,然后对相关结果实施线性分析。这是传统意义上的数据规模非常小,处理方法也比较简单。然而,大数据背景下,出现了庞大的数据规模,只采取线性处理技术来处理与分析显得不太现实。计算机和大数据的关系非常密切,虽然数据的数量和相关变量持续变化,然而这些变量是明确的、有规律的,不必再假设相关变量,借助数据分析技术就可以获得所需结果。 4.合理地运用统计学思想。在大数据背景下,传统意义上的抽样分析不能满足大数据分析的要求,应该采取统计学思想,更新抽样理念,将总体当作样本,探讨与某物有关的全部数据,不再依赖极少数数据样本,如此方能充分地把握事物的具体变更与发展过程,有效地处理数据表露出的相关信息。更倾向于从纷繁芜杂、不合乎常理的信息与数据中把握事务的具体状况,进一步理解数据分析的严谨性,而不再局限于只追求精确的数据。通过分析数据网络的彼此联系,不必把握反复变化的因果关系,通过分析处理相关数据,更准确地反映数据变更背后的真实状况。采取统计学思想,对收集到的相关信息与数据实施针对性较强的分类处理,更好地把握事物的具体变化情况,为人们做出正确决策提供可靠的依据。 结语 大数据涵盖了海量的信息和数据,通过云计算平台实施规模化的处理和收集活动,构建相应的数据库,对数据进行分流;数据分析理念可以进一步阐述世界、感官享受以及物质领域中的复杂网络关系,借助数据挖掘等在内的多种方法进行分析与处理,使相关数据结果有效地契合实际状况。为人们满足实际需要而进行数据分析与做出决策提供可靠的依据。 大数据分析毕业论文:基于大数据分析指导风景园林研究方法 【摘要】:随着大数据时代到来,城市已变成“信息城市”拥有更高覆盖面和高精度的、即时且多维的数据正在改变我们对城市复杂性的认识方式,并带来新的契机来理解以人为本的设计方法。在新的数据环境下,对现有的风景园林分析方法存在的问题解决提供了一种数据增强的分析方法和工作框架。风景园林专业中传统的设计分析框架来指导园林景观设计已经远不能满足瞬息万变的时展。传统的设计分析架构中如历史文脉分析、竖向分析、区位分析、功能分析等从大数据概念的角度去看其分析内容以及分析数据来源都是极其匮乏片面不能反映规划设计区域内各种问题。单从传统分析框架中数据来源数量的单位是家用电脑常用单位MB而大数据分析所提供的数据量是以PB到EB反映了数据来源质的飞跃,而分析内容因互联网高速发展以及广泛普及人们的参与体验增加传统的单方面区域功能分析以不能符合以人为本的设计理念,其分析内容应当更加以人的视角来做分析所做分析更加多元化。 【关键词】:大数据分析、景观分析、研究方法。 解决问题途径 新的数据环境下对风景园林分析体系是一种定量认识,并体现为4个方面的变革(空间尺度、时间维度、研究单位、以及研究方法)这些变革促进了风景园林设计的变革,并提供了一个民主公平开放的公共平台。将大数据应用到风景园林分析中首先应明确所分析内容类别种类,其次根据从所分析内容删选整合出大数据中有用信息并将其数字化这些数据包括传统数据以及动态数据,再通过科学分析法对分析内容进行可视化分析和建模输出可视化成果【2】。通过成果分析、情景假设又将有所调整各项分析成果将在比对中得到最终检验。 大数据分析内容制定方法 随着信息互联网普遍率增高人们可以轻松分享各类信息这对风景园林设计分析的开拓是至关重要的,设计分析中最小单位可以统计到个人,以及每个人的思想变化对待不同问题的看法都可以通过大数据来提供。这些就可以大大的扩展风景园林分析的内容可以从人视的角度分析问题而不仅仅是以区域空间功能上单方面的片面分析。所以其所分析内容更加具有生活性多元性,这对设计分析的内容是具有变革性的影响,因为设计师设计的好坏需要接受民意的考察,再根据民意最关心的设计内容作为风景园林设计分析内容的选项所以每一项分析内容都是根据实践而得来的。实地调研也不会掌握全部数据,但是大数据可以帮助我们了解当时的情况,借助大数据分析指导风景园林设计具有针对性、多元性同时因互联网具有即时性其所分析的内容也具有即时性客观性。 大数据信息来源筛选方法 地球外围轨道上的遥感卫星,全球定位系统,配有三维激光扫面设备的无人机,无处不在的摄像头,便携式数码照相机,全球将近20亿的智能手机用户【1】。在今天大量涌现的城市数船不仅是可供分析的新材料, 更是探知未来方向的共具。大量来自云端的历史数据和即时的关于景观和社会文化背景的大数据,为我们有效的设计以及管理景观带来无限景观数据的机会。但是必须清楚这些量的大数据是一把双刃剑。首先因为数据本身并不系统均衡而带有偏差歧视。其次数据如此之多有用信息如同珍珠埋藏在泥沙里。第三数据信息最多只能反映当下告诉我们过去的状态,并不能告诉我们未来。因此我们必须要理性看待这些海量数据,突破传统数据统计的方法处理这些数据最终帮助我们在景观设计时借组有用数据分析进行科学的设计。因此我个人总结出大数据结合风景观园林设计几点意见和创想。 首先我们需要在风景园林定量研究中流理一种价值伦理。风景园林研究的的成果, 特别是可视化成果帮助设计更加理性准确快捷,其外表给他人一种可争辩”的印象。然而一个看似客观的数据, 却也十分容易被其他目的利用而塑造一种权威 。 因此,对于数据分析的应用需要更多的基于社会学的思考, 以明确不同数据定量分析服务的主体是谁, 目的是什么 。 其次,我们仍需警惕定量分析的滥用有可能导致一种庸俗。数据无法驱动所有的风景园林设计活动,许多时候定量分析和定性存在角力。定量研究中注重数据的准确性、单位统一性关注于实证的研究。但这就存在一些解释力不足的维度,比如环境美学方面定量无法用数据准确性阐述美的观点,这是也就需要定性具有一定感性的介入。 大数据整合分析内容可视化方法 将收集到的大数据可视化分析对于风景园林分析问题是一种新的表达方式,这样的分析结果将完全打破传统区域空间功能简单的分析。而是第一次站在人的视角看待分析结果,比如通过大数据分析出区域内人们对景观要素的兴趣点、通过谷歌地图近几年内区域内路况程度、以及区域内城市扩建面积增大对于村庄的影响、或通过社交评论平台人们对于建成景点的关注程度等等的分析成果都是对原有传统分析的突破。 但对于基于大数据新的分析结果应用于分景园林分析需要有突破原有在整合数据是观念才能适应于分析整合大数据的观念思想。传统的数据分析思想应做三大转变,一是转变抽样思想,大数据时代,我们面对的数据样本就是过去资料的总和,样本就是总体,通过对所有与事物相关的数据进行分析,既有利于了解总体,又有利于了解局部。二是转变数据测量的思想,要乐于接受数据的纷繁芜杂,不再追求精确的数据。我们应该接受纷繁芜杂的各类数据,不应一味追求数据的精确性,以免因小失大,比如都对于城市某条道路路况分析不能只单纯调研近期路况而查看近10年这一带的路况。三是不再探求难以捉摸的因果关系,转而关注事物的相关关系。由于数据规模巨大"数据结构复杂以及数据变量错综复杂,预设因果关系以及分析因果关系相对复杂于是在大数据时代分析数据不再探求难以琢磨的因果关系转而关注事物的相关关系。 结语 信息城市的复杂性迫切地要求不同以往的解读方式, 以确保不同规划设计手段干预下的城市发展的可持续性 。新的数据时代到来风景园林设计与城市可持续发展新的契机。借助于大数据分析作为一种规划设计的工具理性在城市中从人的角度定量理性研究展现出了其巨大的潜力,并直接颠覆了传统设分析问题价值看法。大数据时代总结出一套从问题中筛选出分析内容,再通过大数据中有用信息筛选后进行可视化成果研究的科学套路流程,这为大数据分析景观设计带来了新的思路。 大数据分析毕业论文:大数据分析在医院管理中的应用 摘要:随着医院信息系统的快速发展,为医院带来了海量数据。对这些数据的有效利用、分析,挖掘其中隐含的信息,能为医院管理提供更好的决策支持。本文从临床信息数据分析出发,在资源配置、医疗监管、临床决策支持、健康体检分析等方面进行大数据应用分析。 关键词:大数据分析;医院管理;应用 1 概述 根据卫计委公布的数字,2014年前11个月全国医疗卫生服务机构诊疗量(门诊和住院)达到67.7亿人次,其中三级医院达到12.1 亿人次。这些医院信息数据量十分巨大,它涵盖了患者的人员信息、诊疗信息、用药信息和费用信息,而这些信息又为流行病学研究、临床医学研究、医保控费标准制定、临床路径和药品研究及精准医疗提供了数据基础。 如何合理利用这些数据,分析、挖掘出其中隐含的信息,并加以应用,实现为患者提供更好的诊疗及保健,帮助医生找到更好的诊疗方案、提高医疗质量,帮助医院决策者调整策略、减少风险,降低医疗费用等需求方面,将是未来医院面临的挑战之一。 2 大数据的产生 当前大多数医院都已完成了医院信息系统的建设,各专业的医疗信息以结构化和非结构化的形式存在于各子系统中,如HIS、LIS、EMR、PACS等。 医院信息主要包含HIS(医院信息系统)和CIS(临床信息系统)两大系统中。HIS的主要目标是支持医院的经营管理与查询业务,提高医院的工作效率,包括门诊收费、药房药库、住院收费、人力资源、财务查询等。CIS的主要目标是支持医院医护人员的临床活动,收集和处理患者的临床医疗信息,为患者提供更好的服务,包括门急诊和住院医生工作站系统、电子病历系统(EMR)、护士工作站系统、护理病历系统(NIS)、影像归档和通信系统(PACS)、实验室系统(LIS)、药物咨询系统等。 2.1数据量的计算 2.1.1业务交易规模计算 按中等规模二甲综合医院测算,医院预计的日均2000人次,如平均每人次在挂号、医生诊间、收费、医技科室等16个科室各发生1笔业务,则每天的业务量就是:2000×16×1=3.2万笔。门诊部分信息系统按每业务数据库交易数10计算,则每天的数据库交易数为:3.2万×10=32万次。 假设医院住院患者400人次,每人次主管医生、护士或会诊医生各发生20笔业务,药房、收费、手术、麻醉、医技科室等各发生3笔业务,则每天的业务量就是:400×3×20+400×18×3=4.56万笔。住院部分信息系统按每业务数据库交易数10计算,则每天的数据库操作数为:4.56万×10=45.6万次。 由上,总的日数据库交易次数是:32万+45.6万=77.6万次,则10年的交易次数为776万次。 2.1.2结构化数据量计算 以二甲综合医院门诊量2000人/d,住院量400人/d计算。 每门诊人次含挂号收费信息、处方信息、检查信息、输液信息、处置信息、门诊病历信息等系统数据估算量为0.1M,则每日门诊数据量=0.1M×2000=200M。 每住院人次每日含收费信息、医嘱信息、护理信息、药品信息、检查信息、输液信息、处置信息、住院病历信息等系统数据估算量为0.5M,则每日住院数据量=0.5M×400=200M。10年总数据量为(200M+200M)×365×10=1.46TB。 2.1.3医学影像数据(非结构化数据)计算 以二甲综合医院门诊量2000人/d,住院量400人/d计算。 如门诊25%患者平均每人次在医学影像科室-X线、MRI、CT、心电、超声、胃肠镜、病理等部门进行图像采集1次,平均数据估算量为:5MB,则每日门诊数据量=5MB×1×2000×0.3=2500MB。 如住院20%患者平均每人次在医学影像科室-X线、MRI、CT、心电、超声、胃肠镜、病理等部门进行图像采集1次,平均数据估算量为:5MB,则每日门诊数据量=5MB×1×400×0.2=400MB。10年数据量为(2500MB +400MB)×365×10=10.6TB。 以上二甲综合性医院10年结构及非结构化数据量总和为1.46TB + 10.6TB = 12.06TB。 2.2大数据的可用性 2.2.1大数据静悄悄的躺在各自系统的结构中,除了定向的查询,几乎没得到好的使用。能否将这些大量分散的信息进行整合,把这些以结构化形式存在的数据准确地识别,并且赋予他们词、词组和数字等逻辑关系,将是推进大数据分析的关键。这种全结构化的数据库由于覆盖信息面广,数据结构程度高,可以按照患者、药剂、检验、检查和管理的不同需求提供更精准的信息,从而更好地帮助制定医疗提高服务。 2.2.2数据本身不直接带来价值,对于数据的应用来说,最终的产品不管是临床决策辅助系统还是医保控费系统,能否得到临床一线工作者和医药经济学家的认可,是区分产品优劣的关键点。 2.2.3达到一定的信息系统的覆盖率,打通各信息系统之间的孤岛。单一系统的数据虽然有价值,但是由于它不能反应出连续的医疗记录,往往不能作为决策参考二次利用,这时如能取得多个系统的数据进行协作分析,提升医疗数据分析变现的可能性。 3 大数据分析的应用 通过分析临床信息数据,运用相关数据挖掘算法和统计学知识,从数据中挖掘出潜在有价值的诊疗模式、决策知识,帮助医生找到更好的诊疗方式和临床路径,提高医疗质量;帮助医院决策者调整策略,做出正确决策。 3.1分析患者来源,调整资源配置。根据患者的就医记录大数据,分析出患者就诊时段,相应的该时段就诊患者的诊断、年龄层、性别、同药理药品使用量、复诊次数、复诊周期等来确定相对患者属性,并针对这些属性,按正态分布进行医疗资源合理优化配置,按诊断配置医生,按用药做好药品准备,按年龄层、性别调整服务细节,按复诊人群自动分配诊间等,从而达到相应服务资源在各个层面的投放。 3.2大数据用于临床决策支持 临床决策支持系统分析医生输入的诊断、医嘱、处方等,将其与临床知识库相比较,从多个属性上比较其差异,从而提醒医生防止潜在的错误,如用药辅助支持系统。通过部署这些系统,医院可以降低医疗事故率和差错。 大数据分析可以使用图像分析和识别技术,识别医疗影像(X光、CT、MRI)数据,将相近或相识的图像进行对比,并将其他的医疗影像诊断展示出来,从而给医生提出诊断建议。 3.3健康体检 健康体检的目的是发现潜在隐患。体检机构对受检人员健康数据进行采集、初检、总检,从而得到当前的健康状况;进一步对健康数据的分析,能针对不同区域、人群分析出区域受检人员中的慢病特征、风险预测等信息,并辅助以健康相关危险因素及制作健康监测评估图;通过全基因组测序数据分析,可明确个体的患病风险。 健康体检机构对每一位受检单位进行个性化的健康体检套餐设计,并从个人体检数据所反映出的健康问题,通过大数据分析,给予个体受检人员以后的体检套餐规划。 3.4医疗效益分析 对同一患者来说,医疗机构不同,医疗护理方法和效果就不同,治疗成本也存在着很大的差异。 效益分析通过对患者体征数据、医疗费用数据和各诊断的治疗结果数据在内的大型数据集的分析对比,可以帮助医生判断最有效和最具有成本效益的治疗方案,有可能减少过度治疗或治疗不足的情况发生。 数据分析也可以带来业务流程的精简,通过分析成本,提高质量并给患者带来更好的体验,也给医疗服务机构带来额外的业绩增长潜力。 4 大数据分析的其他相关考虑 4.1大数据分析的模型建立 大数据分析建模方法繁多,面向过程建模、面向数据建模、以信息为中心建模,决策分析方法也多种多样,DEA方法、树形决策、风险决策、模糊决策等,所得到的结论可能会千差万别,因此,需再依据回归分析法计算相关性,确定是否存在线性因果关系,否则经分析得到的结论与大数据分析的初衷背道而驰了。 4.2用于临床支持的局限性 由于患者复合病关系复杂,在诊断过程中医生对某些病症给出确切诊断有时会有差别,利用大数据分析,对相同主诉和病征进行分门别类区分,其与分析的样本数量密切相关,样本越大,分析的可靠性越高,但样本量如何才算大,很难界定,这样分析出来的结论与实际情况有偏差,反而给大数据分析的作用造成负面影响。 5 结论 大数据分析的应用,必定能给医疗行业造成积极地影响,随着技术的不断进步,医院数据量不断提高的基础上,大数据分析技术在医疗领域的作用必定越来越明显。 大数据分析毕业论文:浅谈大数据时代的数据分析与挖掘 摘 要:随着改革开放的进一步深化,以及经济全球化的快速发展,我国各行各业都有了质的飞跃,发展方向更加全面。特别是近年来科学技术的发展和普及,更是促进了各领域的不断发展,各学科均出现了科技交融。在这种社会背景下,数据形式和规模不断向着更加快速、精准的方向发展,促使经济社会发生了翻天覆地的变化,同时也意味着大数据时代即将来临。就目前而言,数据已经改变传统的结构模式,在时代的发展推动下积极向着结构化、半结构化,以及非结构化的数据模式方向转换,改变了以往的只是单一地作为简单的工具的现象,逐渐发展成为具有基础性质的资源。文章主要针对大数据时代下的数据分析与挖掘进行了分析和讨论,并论述了建设数据分析与挖掘体系的原则,希望可以为从事数据挖掘技术的分析人员提供一定的帮助和理论启示,仅供参考。 关键词:大数据;数据分析;数据挖掘;体系建设 引言 进入21世纪以来,随着高新科技的迅猛发展和经济全球化发展的趋势,我国国民经济迅速增长,各行业、领域的发展也颇为迅猛,人们生活水平与日俱增,在物质生活得到极大满足的前提下,更加追求精神层面以及视觉上的享受,这就涉及到数据信息方面的内容。在经济全球化、科技一体化、文化多元化的时代,数据信息的作用和地位是不可小觑的,处理和归类数据信息是达到信息传递的基础条件,是发展各学科科技交融的前提。 然而,世界上的一切事物都包含着两个方面,这两个方面既相互对立,又相互统一。矛盾即对立统一。矛盾具有斗争性和同一性两种基本属性,我们必须用一分为二的观点、全面的观点看问题。同时要积极创造条件,促进矛盾双方的相互转变。数据信息在带给人们生产生活极大便利的同时,还会被诸多社会数据信息所困扰。为了使广大人民群众的日常生活更加便捷,需要其客观、正确地使用、处理数据信息,完善和健全数据分析技术和数据挖掘手段,通过各种切实可行的数据分析方法科学合理地分析大数据时代下的数据,做好数据挖掘技术工作。 1 实施数据分析的方法 在经济社会快速发展的背景下,我国在科学信息技术领域取得长足进步。科技信息的发展在极大程度上促进了各行各业的繁荣发展和长久进步,使其发展更加全面化、科学化、专业化,切实提升了我国经济的迅猛发展,从而形成了一个最佳的良性循环,我国也由此进入了大数据时代。对于大数据时代而言,数据分析环节是必不可少的组成部分,只有科学准确地对信息量极大的数据进行处理、筛选,才能使其更好地服务于社会,服务于广大人民群众。正确处理数据进行分析过程是大数据时代下数据分析的至关重要的环节。众所周知,大数据具有明显的优势,在信息处理的过程中,需要对大容量数据、分析速率,以及多格式的数据三大问题进行详细的分析和掌握。 1.1 Hadoop HDFS HDFS,即分布式文件系统,主要由客户端模块、元数据管理模块、数据存储服务模块等模块组成,其优势是储存容量较大的文件,通常情况下被用于商业化硬件的群体中。相比于低端的硬件群体,商业化的硬件群体发生问题的几率较低,在储存大容量数据方面备受欢迎和推崇。Hadoop,即是分布式计算,是一个用于运行应用程序在大型集群的廉价硬件设备上的框架,为应用程序的透明化的提供了一组具有稳定性以及可靠性的接口和数据运动,可以不用在价格较高、可信度较高的硬件上应用。一般情况下,面对出现问题概率较高的群体,分布式文件系统是处理问题的首选,它采用继续运用的手法进行处理,而且还不会使用户产生明显的运用间断问题,这是分布式计算的优势所在,而且还在一定程度上减少了机器设备的维修和维护费用,特别是针对于机器设备量庞大的用户来说,不仅降低了运行成本,而且还有效提高了经济效益。 1.2 Hadoop的优点与不足 随着移动通信系统发展速度的不断加快,信息安全是人们关注的重点问题。因此,为了切实有效地解决信息数据安全问题,就需要对大量的数据进行数据分析,不断优化数据信息,使数据信息更加准确,安全。在进行数据信息的过程中,Hadoop是最常用的解决问题的软件构架之一,它可以对众多数据实行分布型模式解决,在处理的过程中,主要依据一条具有可信性、有效性、可伸缩性的途径进行数据信息处理,这是Hadoop特有的优势。但是世界上一切事物都处在永不停息地变化发展之中,都有其产生、发展和灭亡的历史,发展的实质是事物的前进和上升,是新事物的产生和旧事物的灭亡,因此,要用科学发展的眼光看待问题。Hadoop同其他数据信息处理软件一样,也具有一定的缺点和不足。主要表现在以下几个方面。 首先,就现阶段而言,在企业内部和外部的信息维护以及保护效用方面还存在一定的不足和匮乏,在处理这种数据信息的过程中,需要相关工作人员以手动的方式设置数据,这是Hadoop所具有的明显缺陷。因为在数据设置的过程中,相关数据信息的准确性完全是依靠工作人员而实现的,而这种方式的在无形中会浪费大量的时间,并且在设置的过程中出现失误的几率也会大大增加。一旦在数据信息处理过程中的某一环节出现失误,就会导致整个数据信息处理过程失效,浪费了大量的人力、物力,以及财力。 其次,Hadoop需求社会具备投资构建的且专用的计算集群,在构建的过程中,会出现很多难题,比如形成单个储存、计算数据信息和储存,或者中央处理器应用的难题。不仅如此,即使将这种储存形式应用于其他项目的上,也会出现兼容性难的问题。 2 实施数据挖掘的方法 随着科学技术的不断发展以及我国社会经济体系的不断完善,数据信息处理逐渐成为相关部门和人们重视的内容,并且越来越受到社会各界的广泛关注和重视,并使数据信息分析和挖掘成为热点话题。在现阶段的大数据时代下,实施数据挖掘项目的方法有很多,且不同的方法适用的挖掘方向不同。基于此,在实际进行数据挖掘的过程中,需要根据数据挖掘项目的具体情况选择相应的数据挖掘方法。数据挖掘方法有分类法、回归分析法、Web数据挖掘法,以及关系规则法等等。文章主要介绍了分类法、回归分析法、Web数据挖掘法对数据挖掘过程进行分析。 2.1 分类法 随着通信行业快速发展,基站建设加快,网络覆盖多元化,数据信息对人们的生产生活影响越来越显著。计算机技术等应用与发展在很大程度上促进了经济的进步,提高了人们的生活水平,推动了人类文明的历史进程。在此背景下,数据分析与挖掘成为保障信息安全的基础和前提。为了使得数据挖掘过程更好地进行,需要不断探索科学合理的方法进行分析,以此确保大数据时代的数据挖掘进程更具准确性和可靠性。分类法是数据挖掘中常使用的方法之一,主要用于在数据规模较大的数据库中寻找特质相同的数据,并将大量的数据依照不同的划分形式区分种类。对数据库中的数据进行分类的主要目的是将数据项目放置在特定的、规定的类型中,这样做可以在极大程度上为用户减轻工作量,使其工作内容更加清晰,便于后续时间的内容查找。另外,数据挖掘的分类还可以为用户提高经济效益。 2.2 回归分析法 除了分类法之外,回顾分析法也是数据挖掘经常采用的方法。不同于分类法中对相同特质的数据进行分类,回归分析法主要是对数据库中具有独特性质的数据进行展现,并通过利用函数关系来展现数据之间的联系和区别,进而分析相关数据信息特质的依赖程度。就目前而言,回归分析法通常被用于数据序列的预计和测量,以及探索数据之间存在的联系。特别是在市场营销方面,实施回归分析法可以在营销的每一个环节中都有所体现,能够很好地进行数据信息的挖掘,进而为市场营销的可行性奠定数据基础。 2.3 Web数据挖掘法 通讯网络极度发达的现今时代,大大地丰富了人们的日常生活,使人们的生活更具科技性和便捷性,这是通过大规模的数据信息传输和处理而实现的。为了将庞大的数据信息有目的性地进行分析和挖掘,就需要通过合适的数据挖掘方法进行处理。Web数据挖掘法主要是针对网络式数据的综合性科技,到目前为止,在全球范围内较为常用的Web数据挖掘算法的种类主要有三种,且这三种算法涉及的用户都较为笼统,并没有明显的界限可以对用户进行明确、严谨的划分。随着高新科技的迅猛发展,也给Web数据挖掘法带来了一定的挑战和困难,尤其是在用户分类层面、网站公布内容的有效层面,以及用户停留页面时间长短的层面。因此,在大力推广和宣传Web技术的大数据时代,数据分析技术人员要不断完善Web数据挖掘法的内容,不断创新数据挖掘方法,以期更好地利用Web数据挖掘法服务于社会,服务于人们。 3 大数据分析挖掘体系建设的原则 随着改革开放进程的加快,我国社会经济得到明显提升,人们物质生活和精神文化生活大大满足,特别是二十一世纪以来,科学信息技术的发展,更是提升了人们的生活水平,改善了生活质量,计算机、手机等先进的通讯设备比比皆是,传统的生产关系式和生活方式已经落伍,并逐渐被淘汰,新的产业生态和生产方式喷薄而出,人们开始进入了大数据时代。因此,为了更好地收集、分析、利用数据信息,并从庞大的数据信息中精准、合理地选择正确的数据信息,进而更加迅速地为有需要的人们传递信息,就需要建设大数据分析与挖掘体系,并在建设过程中始终遵循以下几个原则。 3.1 平台建设与探索实践相互促进 经济全球化在对全球经济发展产生巨大推力的同时,还使得全球技术竞争更加激烈。为了实现大数据分析挖掘体系良好建设的目的,需要满足平台建设与探索实践相互促进,根据体系建设实际逐渐摸索分析数据挖掘的完整流程,不断积累经验,积极引进人才,打造一支具有专业数据分析与挖掘水准的队伍,在实际的体系建设过程中吸取失败经验,并适当借鉴发达国家的先进数据平台建设经验,取其精华,促进平台建设,以此构建并不断完善数据分析挖掘体系。 3.2 技术创新与价值创造深度结合 从宏观意义上讲,创新是民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。而对于数据分析挖掘体系建设而言,创新同样具有重要意义和作用。创新是大数据的灵魂,在建设大数据分析挖掘体系过程中,要将技术创新与价值创造深度结合,并将价值创造作为目标,辅以技术创新手段,只有这样,才能达到大数据分析挖掘体系建设社会效益与经济效益的双重目的。 3.3 人才培养与能力提升良性循环 意识对物质具有反作用,正确反映客观事物及其发展规律的意识,能够指导人们有效地开展实践活动,促进客观事物的发展。歪曲反映客观事物及其发展规律的意识,则会把人的活动引向歧途,阻碍客观事物的发展。由此可以看出意识正确与否对于大数据分析挖掘体系平台建设的重要意义。基于此,要培养具有大数据技术能力和创新能力的数据分析人才,并定期组织教育学习培训,不断提高他们的数据分析能力,不断进行交流和沟通,培养数据分析意识,提高数据挖掘能力,实现科学的数据挖掘流程与高效的数据挖掘执行,从而提升数据分析挖掘体系平台建设的良性循环。 4 结束语 通过文章的综合论述可知,在经济全球化趋势迅速普及的同时,科学技术不断创新与完善,人们的生活水平和品质都有了质的提升,先进的计算机软件等设备迅速得到应用和推广。人们实现信息传递的过程是通过对大规模的数据信息进行处理和计算形成的,而信息传输和处理等过程均离不开数据信息的分析与挖掘。可以说,我国由此进入了大数据时代。然而,就我国目前数据信息处理技术来看,相关数据技术还处于发展阶段,与发达国家的先进数据分析技术还存在一定的差距和不足。所以,相关数据分析人员要根据我国的基本国情和标准需求对数据分析技术进行完善,提高思想意识,不断提出切实可行的方案进行数据分析技术的创新,加大建设大数据分析挖掘体系的建设,搭建可供进行数据信息处理、划分的平台,为大数据时代的数据分析和挖掘提供更加科学、专业的技术,从而为提高我国的科技信息能力提供基本的保障和前提。 大数据分析毕业论文:试论建设基于“SAP HANA”技术的公安大数据分析应用平台 [摘要]大数据时代公安部门所掌握的各项数据越来越多,传统的结构化数据库系统面对越来越纷繁复杂的非结构化数据越来越吃力,在时效性上难以起到预期的作用,因此更高效、更便捷的SAP HANA内存数据厍运算技术应运而生,本文将试论在公安大数据分析平台引入“SAP HANA”技术的可行性和优越性,以及该技术将对公安工作产生的变化与影响。 [关键词]公安大数据;SAP HANA;数据分析 1引言 近年来,大数据这个概念被越来越多的提及,信息大爆炸的时代已经到来,现阶段建设新的能够匹配公安业务场景的大数据系统是公安部门的迫切需求。公安工作与大数据也已然开始产生密切的联系,基于各种技术的大数据平台也在被建立起来,本文就基于“SAP HANA”技术的公安大数据分析平台做一个展望。 2公安工作对大数据平台的需求 公安部门掌握的数据越来越多,对于这些不同来源、不同类型、不同格式的数据,现有的公安警务数据平台无论是规模还是架构都很难适应在海量数据场景下的数据管理和分析,直接影响了公安形势预判和重大决策,因此,在现阶段建设新的能够匹配公安业务场景的大数据系统是公安部门的迫切需求。新建设的公安大数据系统,需要做到:PB级数据存储管理,多种数据类型与协议支持,高质量的数据整合,高效的数据分析能力,可管理和开放性,安全可靠,自主可控。 3现有大数据平台的缺陷 对于数据可以划分为两类:结构化数据和非结构化数据,非结构化数据没有统一的大小和格式,给分析和挖掘带来了很大的挑战。而现有的数据平台对非结构化的数据处理起来就非常的吃力。面对冗杂无序的庞大数据,简单的人海战术已经跟不上社会发展的步伐,因此更高效、更便捷的SAP HANA内存数据库运算技术应运而生,它的产生让数据存储、运算速度得到了极大的提高,让TB乃至PB级数据分析、处理和存储变得更加快捷稳定,也让大数据分析平台的搭建有了新的选择途径。 4 SAP HANA技术 HANA(High-Performance Analytic Appliance)是德国SAP软件公司开发的是一个软硬件结合体。它能够提供高性能的数据查询功能,可以直接对大量实时业务数据进行查询和分析,不需要对业务数据进行建模、聚合。 4.1 SAP HANA技术特点 4.1.1软件方面 相对于Oracle等传统关系型数据库,SAP HANA内存数据库不仅在维护数据的完整性、一致性方面做到了最好,而且在传统关系型数据库并不擅长的领域――难以顾及数据处理实效要求方面实现了突破。追本溯源,之所以SAP HANA实现了对Oracle等传统关系型数据库的超越,是因为其采用了改进的数据压缩、行列式数据存储和内存计算技术。将海量数据经过高效压缩存储至HANA的大内存数据厍,提高查询和分析效率。 数据压缩:SAP HANA采用数据字典的方法对数据进行压缩,用整数来代表相应的文本。对于数据格式相对单一的结构化数据源,这种压缩方式非常有效,数据读写速度也因此得到提升。 行列式存储:有人曾形象的比喻,HANA可以“识别”用户在插入数据和输出数据时的真正意图。实际上这是因为HANA采用了行列式存储方式,即增量更新(插入数据)时,HANA将它视为行式数据库;而输出数据时,HANA又充分利用其列式结构适合数据压缩的优点稳定快速的输出数据。而传统关系型数据库则需要牺牲其中一种方式来保证速度。 内存数据库计算技术:根据计算机组成原理我们知道数据是从磁盘- 通过数据总线和控制器(RAID,I/O hub等)―- 内存―- CPU Cache-- CPU进行数据处理(CPU寄存器)。HANA内存数据库,就是将数据放在内存中直接操作,跨过了数据总线和控制器,直接与CPU cache进行数据传输,数据读写速度比磁盘读写速度高出几个数量级,极大地提高了计算速度,缩短了时间。内存的访问速度比磁盘快1,000,000倍。传统磁盘读取是5毫秒,内存读取是5纳秒,比SSD和闪存快1000倍。虽然寄存器和Cache的读取数据的速度比内存快,但在实际的数据处理中却应用较少。 在传统的数据库中,由于内存存储的数据有易失性,系统断电或重启后内存中的数据就会丢失,对此SAP HAHA采取后台异步进程savepoint(Data persistence)定时把内存数据存储到磁盘中,大大降低了因故障导致数据存储丢失的问题。 4.1.2硬件方面 SAP不仅在软件领域独树一帜,在硬件研发方面也积极创新,和多个国际硬件厂商开展了合作,开发了多款支持HANA的高性能服务器,包括DellR910、Fujitsu RX600 S6、HP DL980 G7、IBM x3850等服务器。 4.2 SAP HANA技术应用 正是基于对SAP HANA高性能的认同,SAP内存计算技术正在全球内广泛应用,不断的转变人们的思考、重新规划着人们的生活和工作方式。 以亚太区第一家上线HANA技术的某快速消费品企业为例,该企业年销售额近百亿元,业务涉及生产、销售、计划、调度、物流、市场营销等多个方面,这对企业的综合管理和整体运营能力提出了很高的要求。同时,作为一个快速消费品行业企业,准确实时的数据对于企业来说非常重要,企业高管如果要对瞬息万变的市场行情做出准确的判断,就必须依据准确实时的数据进行科学决策。 该企业在应用了HANA技术后,确实提高了数据查询、处理的能力。数据展现能力快速提高。据测试,商业智能报表快25~30倍,逻辑计算能力速度提高了约150倍,而且,越是复杂的运算,HANA的逻辑运算能力就越突出,数据实时、同步真正实现。 5公安工作应用hana技术的可行性 公安部门的各类信息来源(公安管控信息、社会管理信息和社会公开信息等)中,人口信息、水电煤气信息、通讯信息、网络账号、图像、声音以及视频等信息绝大部分是非结构化数据。在这个“非结构化数据时代”,主要用于管理结构化数据的传统关系型数据库受限明显,尤其是运算速度过慢被人所诟病。而采用擅长大数据运算的SAP HANA技术无疑是明智的选择。 首先,从数据采集及存储方面来看,作为内存数据库,SAP HANA可以将庞大的公安数据,通过高效的数据压缩和行列式存储功能进行优化,存储在HANA大内存数据库中,进而为侦察员提供高效便捷的案事件信息查询功能。值得一提的是,HANA技术采用的数据压缩和行列式存储不会破坏数据原有格式,而且可还原性非常高,非常适合侦察员保留案件原始资料和数据,提高自主分析比对不同案事件的能力。其次,从分析应用来看,作为综合应用分析平台,SAP HANA依靠其高速的逻辑运算模式,可以有效支撑TB级别以上的大数据运算,将大幅提高公安整体工作效率和水平。 综上所述,公安部门为了在“大数据时代”脱颖而出,加强信息化建设,提高公安办案水平,强化预警节点突发情况能力,不断升级服务公共决策水平,为顶层设计提供可靠依据。而以SAP HANA技术为基础数据库应用的设想,无疑是目前公安部门破解大数据难题的理想选择。 大数据分析毕业论文:智能电表故障大数据分析探究 摘 要:电力行业贸易结算用智能电表功能多,故障类型多样。随着运行时间的延长,故障发生的概率增加。本文是针对智能电表故障类型、发生概率等数据的分析和总结,探究智能电表数据仓库模型建立,对进一步做好智能表质量评估和运行电能表故障预测提出解决方法。 关键词:智能电表;故障;数据;分析 1 故障数据整理及数据仓库的构建 1.1 故障数据整理 通过已有的SG186系统、MDS系统、拆回表分拣系统,对智能电表故障数据进行汇总。通过整理发现,智能电表故障数据维度高,信息条目数多。在众多维度中选择和电表故障问题关系比较紧密的影响因子信息,并且将它们整合在一起。对数据本身的一些问题进行清理,对缺失值、不合理数据以及不符合书写规范的数据。 通过对各维度离散化标称数据的数目,并将他们进行编号,最后以编号的形式存入数据仓库中。对于日期型的数据,统一成天、月、年三种纬度来进行储存。电表的使用寿命长度以天为单位计算,电表的读数统一为小数点后两位。 1.2 建立数据仓库 通过对已有故障数据的汇总分类,初步建立数据库。数据库包含7个维度表、2个事件表。维度表分别为通讯接口表(CommunicationInterface)、芯片厂商表(ChipManufactory)、电流型号表(ElectricCurrent)、电表厂商表(ElectricMeterManufactory)、时间表(Time)、电表故障表(MeterFault)、地区表(DArea)。事件表是电表信息表(Meter)和坏表信息表(BadMeter)。 故障数据仓库各表字段包括条形码编号、表故障编号、安装时间、拆除时间、地区编号、电池使用时间、电池电压、开盖次数、电表读数、芯片型号编号、芯片型号、通讯接口编号、通讯接口型号、地区名称、建档日期、故障类型、故障编号。 各表中的数据,根据对于旧表数据的统计,共有7个芯片型号、8种通讯接口、5种电流型号、30个电表厂家和28种电表故障。按照天津区域分布,将天津分为10个区域,把时间分为日、月、年三个维度,在决策时可以按照不同时间纬度来进行统计工作。 2 故障分布与相关性分析 2.1 各个厂商电表的故障分布分析 针对各电表生产厂商的故障电表,进行以下三项分析: 各电表生产厂商内部的故障分布比例;各电表厂商的易发生故障列表(采用基于t检验的评分机制);各电表厂商的特有故障列表(厂商的特有故障为相对于其他电表生产厂商,该厂商更易出现的故障,采用tf/idf法分析)。 从分析结果发现,多数厂商和地区的故障分布均具有一定特殊性,可以通过深入分析找到某厂商或地区区别于其他地区的特有故障类型。 2.2 故障之间的相关性分析 对各故障之间的相关程度进行分析(采用经过t检验的斯皮尔曼等级相关系数,保留相关度 0.9的高度相关故障,共20对)。 从分析结果中我们可以看到,部分故障类型之间存在极高的相关性。 3 故障/参数间因果关系检验 3.1 Granger因果检验原理及方法 Granger因果检验通过比较“已知上一时刻所有信息,这一时刻X的概率分布情况”和“已知上一时刻除Y以外的所有信息,这一时刻X的概率分布情况”来进行假设检验,进而判断Y对X是否存在因果关系。 在本任务中,我们首先对芯片型号、电流型号、通讯接口型号、地区、生产厂家、电表使用时间、电表读数、电表故障组成的矩阵进行单位根检验,以判断序列是否是平稳的。如果平稳则进一步两列两列之间进行Granger因果检验。 3.2 Granger因果检验结果 在进行单位根检验后,ADF-Fisher Chi-square的P值为0,小于0.05,因此序列是平稳的。在进行Granger因果检验后得到如下实验结果。 ①对于电表故障来说,芯片型号、使用地区、电表生产厂商、通讯接口型号、电流型号、电表读数、使用时间都是影响的原因。 ②对于电表寿命来说,芯片型号、使用地区、电表生产厂商、通讯接口型号、电流型号、电表读数都是影响的原因。 ③同时我们发现使用地区的不同,对于电表完整的生存周期中的读数有因果关系。我们由此可以猜测不同地区的用电习惯可能会有不同。 4 故障预测 在因果分析中,我们验证了和电表故障与寿命相关的影响因素,现在我们用这些影响因素来训练基础的分类器。在原始数据中,我们总共统计出了28种故障。故障类型过于细化且各种故障发生的数量相差极大,对于我们分类器的分类精度造成了非常大的影响。因此我们参照《智能电能表故障原因分类表.xls》,将28种故障分为3大类。我们的分类工作主要是针对这3大类进行分类。 第一类,也可以称作管理问题,主要包括外观有污迹和无载波模块两类。 第二类是等待报废的问题,主要包括表壳损坏、按键失灵、铭牌损坏、铅封损坏、接线端子损坏等。 剩下的问题都包含在第三种中,主要包括ERR-01到ERR-08、RS485通讯故障、继电器故障、黑屏白屏花屏、卡槽坏、密钥恢复不成功、日计时误差不合格、液晶显示故障等等。 接下来我们就针对这三种故障进行了分类器的训练。目标有两个: 一是在电表入库时就预先判断该电表的可能故障。 二是对已使用电表可能发生故障的预测。 4.1 朴素贝叶斯模型 4.1.1 朴素贝叶斯原理 朴素贝叶斯法是基于贝叶斯定理与特征条件独立假设的分类方法。朴素贝叶斯分类器基于一个简单的假定:给定目标值时属性之间相互条件独立。贝叶斯公式是: P(C|X)=(P(X|C)P(C))/P(X) 其中C代表的是我们需要判断的类别,而X代表的各维参数所组成的向量。 基于假定我们可以把P(Ci|X)的概率转化为P(Ci|X)=P(x1|Ci)P(x2|Ci)...P(xn|Ci)P(Ci)。然后我们比较所得的概率大小,选取概率最大的类别作为我们分类器的预测类别。 4.1.2 朴素贝叶斯的实现 首先我们从数据仓库中把我们所需要纬度的数据提取出来,并按照我们需要的格式编排完毕。然后分别统计我们需要的各种先验知识并训练模型。 4.1.3 朴素贝叶斯模型的结果 ①入库电表故障预测 经检验我们的朴素贝叶斯模型的分类准确度是65.2216%。(如表1) 表1 入库电表故障预测 [A\ B\ C\ Classified as\ 17301\ 323\ 17461\ A=1\ 2467\ 243\ 2376\ B=2\ 13418\ 576\ 51133 C=3\ C=3\ ] 从表格中可以看出我们的朴素贝叶斯分类器对于第三类故障的分类准确度最高,对于第一类的分类准确度次之,对于第二类的分类准确度最差。 以下是分类器工作的示意范例,我们将规范化的芯片型号、地区、生产厂商、通讯接口型号、电流型号构建成一个向量。例如我们选择一块芯片型号是东软4.0、地区是城南、生产厂家是浙江万胜电力仪表有限公司、通讯接口型号是东软载波,电流型号是5(60)A的电表将各维信息转化为(2,7,25,3,5)的向量输入我们的模型,经过模型计算输出结果是3,表示模型预测这块表以后发生第3类故障的概率最高。 关于具体的模型数据,可参考《电表故障朴素贝叶斯结果.doc》以及《TJDW_Problem_NaiveBayes.model》 ②已用电表故障预测 经检验我们的朴素贝叶斯模型的分类准确度是65.288%。(如表2) 从表格中可以看出我们的朴素贝叶斯分类器对于第三类故障的分类准确度最高,对于第一类的分类准确度次之,对于第二类的分类准确度最差。 以下是分类器工作的示意范例,我们将规范化的芯片型号、地区、生产厂商、通讯接口型号、电流型号、电表使用时间、电表读数构建成一个向量。例如我们选择一块芯片型号是东软4.0、地区是城南、生产厂家是浙江万胜电力仪表有限公司、通讯接口型号是东软载波,电流型号是5(60)A、已使用寿命400~800天、已读1000~10000字的电表,将各维信息转化为(2,7,25,3,5,2,2)的向量输入我们的模型中,经过模型计算输出结果是3,表示模型预测这块表如果将会发生故障那么发生第三类故障的可能性最高。 关于朴素贝叶斯模型分类器训练模型及参数的具体信息,可参考《电表故障朴素贝叶斯结果预测.doc》以及《TJDW_Problem_NaiveBayes_Prediction.model》。 4.2 决策树模型 4.2.1 决策树原理简介 决策树是在已知各种情况发生概率的基础上,通过构成决策树来评价项目风险,判断其可行性的决策分析方法,是直观运用概率分析的一种图解法。 4.2.2 决策树实现 首先通过统计工作以及数据变换,我们需要构造出输出数据。然后按照计算信息熵,以信息熵衰减程度从大到小的顺序构建树结构。最后在叶子节点中,通过投票多数通过的方式决定分类结果 4.2.3决策树模型结果分析 ①入库电表故障预测 经检验我们的决策树模型分类准确率为68.0%。其中对第三类故障的分类准确度较高,第一类次之,对第二类的分类效果较差。 表3 决策树入库电表故障预测结果 以下是分类器工作的示意范例,我们将规范化的芯片型号、地区、生产厂商、通讯接口型号、电流型号构建成一个向量。例如我们选择一块芯片型号是东软4.0、地区是城东、生产厂家是浙江万胜电力仪表有限公司、通讯接口型号是东软载波,电流型号是5(60)A的电表,将各维信息转化为(2,6,25,3,5)的向量输入我们的模型中,经过模型计算输出得出故障为第一类的概率是0.22、第二类的概率是0.05、第三类的概率是0.73,那么我们预测这块表将来发生第三类故障的概率最高。 ②已用电表故障预测 经检验我们的决策树模型分类准确率为69.1%。其中对第三类故障的分类准确度较高,第一类次之,对第二类的分类效果较差。 表4 决策树已用电表故障预测结果 以下是分类器工作的示意范例,我们将规范化的芯片型号、地区、生产厂商、通讯接口型号、电流型号、电表使用时间、电表读数构建成一个向量。例如我们选择一块芯片型号是东软4.0、地区是城东、生产厂家是浙江万胜电力仪表有限公司、通讯接口型号是东软载波,电流型号是5(60)A、已使用寿命400~800天、已读1000~10000字的电表,将各维信息转化为(2,6,25,3,5,2,2)的向量输入我们的模型中,经过模型计算输出得出故障为第一类的概率是0.38、第二类的概率是0.13、第三类的概率是0.49,那么我们预测这块表将来发生第三类故障的概率最高。 4.3 softmax神经网络 4.3.1 softmax神经网络简介 神经网络是一种应用类似于大脑神经突触连接的结构进行信息处理的数学模型。我们所采用的多层感知器是一种前馈神经网络模型,可以将输入的多个数据集映射到单一的输出的数据集上。我们在输出层的激活函数选择了softmax回归函数。Softmax回归函数是Logistic回归模型在多分类问题上的推广,可以将目标变量分为K类。最后我们可以得到样本属于各个类的概率分别是多少。 4.3.2 softmax神经网络实现 首先进行数据变换,将数据变换成我们需要的格式,然后初始化我们的多层感知机并应用调整的共轭梯度下降算法反复迭代更新神经网络中每个节点的权值,输出结果使用softmax回归函数进行激活。等参数收敛后,我们就得到了一个softmax神经网络模型。 4.3.3 softmax神经网络结果分析 ①入库电表故障预测 我们选择芯片型号、地区、生产厂商、通讯接口型号、电流型号作为纬度,将各个可取的属性值改为0-1表示的布尔值,这样我们就构建了有60个节点的输入层,有两个节点数分别为12和9的隐藏层以及有3个输出节点的输出层的softmax多层感知机。(如表5) 可以看出,在入库电表故障预测中我们的softmax多层感知机模型对于第三类故障分类准确率最高,对于第一类次之,对于第二类效果最差。 以下是分类器工作的示意范例,我们将规范化的芯片型号、地区、生产厂商、通讯接口型号、电流型号构建成一个60维0-1向量。例如我们选择一块芯片型号是东软4.0、地区是城东、生产厂家是浙江万胜电力仪表有限公司、通讯接口型号是东软载波,电流型号是5(60)A,将各维信息转化为向量输入我们的模型中,经过模型计算输出得出故障为第一类的概率是0.155、第二类的概率是0.030、第三类的概率是0.815,那么我们预测这块表将来发生第三类故障的概率最高。 ②已用电表故障预测 我们选择芯片型号、地区、生产厂商、通讯接口型号、电流型号、电表使用时间、电表读数作为纬度,将各个可取的属性值改为0-1表示的布尔值,这样我们就构建了有70个节点的输入层,有两个节点数分别为13和10的隐藏层以及有3个输出节点的输出层的softmax多层感知机。(表6) 可以看出在已用电表故障预测中,我们的softmax多层感知机模型对于第三类故障分类准确率最高,对于第一类次之,对于第二类效果最差。 以下是分类器工作的示意范例,我们将规范化的芯片型号、地区、生产厂商、通讯接口型号、电流型号、电表使用时间、电表读数构建成一个70维0-1向量。例如我们选择一块芯片型号是东软4.0、地区是城东、生产厂家是浙江万胜电力仪表有限公司、通讯接口型号是东软载波,电流型号是5(60)A、已使用寿命400~800天、已读1000~10000字的电表,将各维信息转化为向量输入我们的模型中,经过模型计算输出得出故障为第一类的概率是0.307、第二类的概率是0.022、第三类的概率是0.672,那么我们预测这块表将来发生第三类故障的概率最高。 5 结论 两种方案唯一的区别在于RS485总线、低压电力线载波混合抄表系统增加了一层物理设备,即采集终端,使得系统由主站、集中器、采集终端和RS485总线电能表四层物理设备构成。 ①综合性能(性价比),方案1占优; ②在通信性能、远程断送电控制、抗扰能力方面,方案1优势明显; ③在功能扩展、设备成本方面,方案2占优; ④方案2最大缺点是安装、调试和维护工作量大,且RS485总线抗干扰能力相对较弱; ⑤方案1最大缺点是一体化载波电能表成本相对较高。 大数据分析毕业论文:大数据分析在作战指挥中的困局与对策 摘 要:当前,大数据分析在作战指挥中的作用越来越突出。然而,大数据分析有时也会对作战指挥产生不利影响。该文针对大数据分析的特点和作战指挥对大数据分析的需求,对大数据分析在作战指挥中可能存在的困局进行了简要分析,并提出了破解困局相应的对策。 关键词:大数据分析 作战指挥 困局 对策 目前,很多国家已把大数据上升到国家战略加以推动,夺取“数据主导权”的重要性日益突出。未来影响、决定军事行动的核心是数据。在信息化战场上,不同侦察平台搜集的情报、作战指挥中心的各条指令、作战力量的实时反馈信息等,都是以数据的形式存在并发挥作用,这些数据不仅量很大,而且类型多样,来自多源,且以实时、迭代的方式来实现[1]。正因为如此,数据的积累、数据存储能力、数据分析和处理能力无疑将成为获取战场优势的决定性因素。因此,大数据分析已成作战指挥的核心要素之一。但是,正如条形码的应用存在缺陷一样,最新的大数据分析也可能导致误入歧途[2]。 1 作战指挥中大数据分析的特点与作用 一般来说,大数据具有数据类型多样、数据处理高速、数据规模海量和数据价值密度低等特点[3]。在作战指挥中,从数据到决策的时效性要求高,要求在规定的时限内挖掘出高价值的辅助决策信息,这对其大数据分析提出了严峻挑战。 作战决策是作战指挥的核心,大数据之所以引起作战指挥领域的高度重视,其重要原因在于大数据直接瞄准作战指挥的核心。作战决策过去是科学技术较难渗透的领域,基于指挥员直觉和经验判断的决策模式一直占据主导地位,这也被一些人认为是作战指挥的“软肋”。大数据分析通过创新式挖掘海量数据,形成从数据到决策的快速反应链路,从而构建以诸军兵种、战场环境间数据共享为基础的自主式决策支持系统,化数据优势为决策优势,以技术驱动指挥决策模式的变革。目前,在作战指挥领域,针对作战数据的分析处理能力还很薄弱,加强大数据分析不仅能为作战指挥提供有价值的决策信息,而且有助于快速建立从数据到决策的指挥链路、有效解决指挥信息流通的一些“瓶颈”问题,以确保夺取作战的“数据主导权”。 2 大数据分析在作战指挥中可能存在的困局 在信息化战场上,事物之间的关联性越来越普遍;但许多关联隐藏很深,仅靠直觉和经验判断难以发现。相关关系是大数据分析的核心。一般来说,两种数据的相关关系可通过当一种数据产生变化时引起另一种数据的变化程度来衡量,变化程度越高,说明这两种数据的关联度就越高。大数据分析通过识别有用的关联物来进行分析,关联物数量越多,种类越丰富,分析的综合程度就越高,判断预测的准确性也就越高。在作战指挥领域,大数据分析主要通过对战场大量的、相互关联的终端产生的数据进行相关关系的分析,进而形成判断、得出结论,并做出预测。 然而,在作战指挥中,由于从数据到决策的高时效性和高对抗性,大数据分析可能存在以下困局: 由于全样本数据需要更多的时间去分析,采用全样本数据分析有时难以满足作战决策的高时效性要求[4];此外,作战数据难免会包含一些不良信息;因此,如何动态地组织数据样本既使其数据价值密度提升又使其分析能满足作战决策的时效性要求是一个十分棘手的问题。 大数据样本不仅耗费更多的时间去分析,它们往往还包含所含个体的许多不同信息,从统计学的角度讲,这意味着这些样本是“高维的”,而更多的维度增加了获得欺骗性关联的风险。在作战指挥中,一旦大数据分析得出的分析结论包含了欺骗性关联的信息,可能给作战决策造成严重的不利影响,而发现欺骗性关联绝非易事。因此,防范欺骗性关联是作战指挥中大数据分析面临的一个难点问题。 上述两个问题是作战指挥中大数据分析迫切需要解决的问题,否则作战指挥中大数据分析的可靠性难免将遭受质疑。 3 破解作战指挥中大数据分析困局的对策 作战指挥产生大量、异质结构的数据集,为了提高大数据分析的时效性,应在作战决策知识情景库的引导下动态地组织样本数据集。作战决策知识情景库应该包含战场态势的框架性信息。一般来说,为便于激活数据关联,作战决策知识情景库包括主题关键词表、子主题关键词表和配属关键词表。一个主题关键词代表战场情况的一个重要方面,它对应若干子主题关键词,而一个子主题关键词又对应若干配属关键词,配属关键词通常代表局部的细节。对作战决策来说,一条高价值的预测结论通常有一个主题,并且还与其它主题相关;因此,用于分析的样本数据集应包含与所涉及主题所有配属关键词相关的数据,并过滤掉失效或虚假的信息。作战决策知识情景库既是动态组织样本数据集的牵引,也为样本数据集的数据挖掘提供了导向性信息[5]。利用作战决策知识情景库动态组织样本数据集提高了数据质量和整体一致性,避免了无关数据的干扰,无疑使数据分析更有针对性,也更有效率。 在作战指挥的大数据分析中,为了避免分析结论包含欺骗性关联的情况发生,需要对分析结论进行检验,以证实结论中每一项关联的真实性。竞争假设分析法是一个有效的证伪方法,它将结论中每一项关联看作一个假设,平等地对待各个假设,通过寻找证据反驳假设的方法来识别假设,只有不能被驳倒的假设才被接受是真实的。竞争假设分析比较适合用于对分析结论进行检验[5]。客观地说,利用竞争假设分析法对大数据分析结论进行检验需要建立相应的评判标准、规则和知识库,并设计相应的数据挖掘算法;这本身就是一项具有挑战性的工作。值得强调的是,对分析结论中的关联进行识别不仅能有效防范因数据的多维度产生欺骗性关联的风险,而且能避免因过度关注某一类数据(如最新的数据)而陷入“一维”视角。对作战指挥的大数据分析而言,对分析结论进行检验无疑会提高其质量,也是其不可缺少的一部分。 4 结语 在信息化战争中,指挥人员可以有效利用大数据探寻信息化战争的内在规律,而不是“淹没”在海量数据中一筹莫展。因此,大数据分析在作战指挥中的作用越来越突出。为了快速为作战决策提供高价值的情报,大数据分析必须解决动态组织样本数据和对分析结论进行检验的难题。当前,作战指挥领域大数据分析的研究方兴未艾,有许多难题尚待解决。面对诸多困难与挑战,只有调动多方力量,充分吸收并借鉴各相关领域研究的方法或成果,勇于探索和创新,才能实现大数据分析有效服务于作战指挥的目标。 大数据分析毕业论文:大数据背景下军队审计数据分析初探 摘 要:大数据是当今世界信息化建设发展的大趋势,它带来了一场工作、生活和思维上的大变革,也引发了对大数据背景下军队审计数据分析的思考。文章基于大数据发展趋势和军队审计工作现状,指出应从数据基础式审计、研判数据结构、运用挖掘型技术、构建安全体系等方面入手,加强大数据背景下军队审计数据与信息化建设。 关键词:大数据 军队审计 数据分析 大数据是以云计算为基础,通过信息存储、分享和挖掘,将大量、高速、多变的终端数据存储下来并分析计算,寻求解决问题的有效方法。随着军队信息化建设的不断推进,未来军事经济活动都将以数据信息流的形式展现和保存,产生的数据量增长迅速,数据种类和格式日渐丰富。面对一个个数量庞大、种类繁杂的数据信息源,审计机关不仅要具备对海量数据的采集和存储的能力,更重要的是能够迅速分析和挖掘数据,从中找出审计线索、发现问题、寻求对策。 一、大数据的定义与特征 根据维基百科的定义,大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。对于大数据,美国著名的顾能公司给出了这样的定义:是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。随着大数据研究的深入,大数据概念的内涵和外延不断地产生变化,业界对其定义尚未完全统一。目前主流的定义基本是从大数据的特征出发,试图通过阐述和归纳这些特征来给出大数据的定义,其中比较有代表性的是4V。大数据的4个“V”有四个层面:一是数据体量巨大。从TB级别,跃升到PB级别。二是数据类型繁多。包括网络日志、视频、图片、地理位置等信息。三是处理速度快。1秒定律,可从各种类型的数据中快速获得高价值的信息,这一点也是和传统的数据挖掘技术有着本质的不同。四是只要合理利用数据并对其进行正确、准确的分析,将会带来很高的价值回报。业界将其归纳为4个“V”――Volume(数据体量大)、Variety(数据类型繁多)、Velocity(处理速度快)、Value(价值密度低)。大数据分析相比于传统的数据仓库应用,具有数据量大、查询分析复杂等特点,强调将数据结合到业务流程和决策过程中,部分类型的数据必须实时分析才能对业务产生价值。 二、大数据背景给军队审计数据分析带来的机遇和挑战 (一)大数据背景给军队审计数据分析带来的机遇 1.军队审计数据分析的认同感大为增强。军队审计部门作为综合性的经济监督部门,一直秉承数据说话的传统。审计报告中无论是综合评价,还是揭示问题,无一不是以数据为支撑的。在大数据背景下,海量数据离散地存储于不同信息系统中。可充分利用数据仓库、联机分析、数据挖掘和数据可视化等技术,对这些数据进行关联并深度挖掘分析,科学评估经费的使用情况和法规的实施效果,从而得出客观的审计结论。所有这一切都将得到各级党委和被审计单位的高度认同,从而进一步提升军队审计自身的地位。 2.军队审计数据分析所需的基础数据的获取将变得更为便利。在破除了军队内部协同思想理念上的障碍后,随着大数据技术发展,跨越系统、跨越平台、跨越数据流结构的技术将使军队内部纵向、横向部门得以流畅协同。军队审计部门不再需要“点对点”地与被审计单位进行联网,在内部局域网设定的许可权限内,可以直接查询和利用相关数据信息,极大地节约了审计成本;同时由于利用大数据技术,数据处理及分析响应时间将大幅减少,审计工作的效率将明显提高,可以同时对多个类别、多种领域的数据进行分析、处理。 3.军队审计数据分析将有助于提高党委决策的科学性和准确性,推动预测预警和应急响应机制建设,更加有效地规范军事经济活动。审计人员可以通过对历年海量数据的统计分析,挖掘出军事经济活动的特点规律,对各类违规违纪行为进行总结归纳,为党委建章立制提供参考依据;同时还能科学地评估管理规章的执行效果,从而帮助各级党委不断发现问题、整改落实。随着审计分析的进一步深化,审计分析将超越传统的数据分析方法,不但是对纯数据可以进行分析挖掘,对财务账表、报告等都可以进行深度挖掘、人工智能。 (二)大数据背景给军队审计数据分析带来的挑战 大数据在给军队审计信息化带来机遇的同时,也带来前所未有的挑战:一是实现资源统一规划和使用,必须以数据编码和信息标准统一、相互之间兼容互联为前提。由于目前缺乏制度依据,部门间横向协同难,原有的“信息孤岛”将给审计机关获取审计数据以及进行持续化审计造成困难。二是面对数量庞大、种类繁杂的数据信息源,审计机关不仅要具备对海量数据的采集和存储的能力,更重要的是能够迅速分析和挖掘数据,从传统的“经验依赖”转化为“数据依赖”,审计人员的数据驾驭能力将受到考验。三是审计业务流程大多以数据信息形式展现,资金流向更多体现为数据信息流的交换,使得违规违纪行为更加隐蔽和多样,微小的数据变动就可能造成经济损失。以往仅限于重点人员和财务的审计已经不能满足需要,抽样分析以及单一的财务账目分析也难以发现微小数据异常,这就要求审计机关对审计对象进行全面覆盖。四是审计机关作为军事经济运行安全的免疫系统,不仅要对已存在的问题进行查处和修补,还要对潜在的风险进行及时的揭示和抵御,更要通过大数据这个金矿,从更高层面、更全范围、更广视角为上级党委提供系统性、综合性、前瞻性的审计建议。 三、大数据背景下军队审计数据分析的策略 (一)明确工作目标导向,实施数据基础式审计 传统的以审计组划分的分散式审计模式已不能适应大数据背景下审计数据分析工作要求。首先,当前军队审计工作要建立健全制度、整合审计资源,结合审计人员的专业理论素养、实践工作经验、数据处理能力等因素,着手组建数据集中分析模式团队。其次,明确审计工作目标导向,按照“总体全面分析、重点业务分析、重点事项分析”逐层递进的思路,以系统全面的数据信息源为基础,坚持“面向业务需求、指导审计实践、推动数据分析”的原则开展审计数据分析工作。最后,要理清军队审计数据分析的工作思路,运用信息系统实施数据基础式审计方法,全面分析被审计单位在经济活动中存在的问题与不足,为军队审计工作的顺利开展提供数据支撑和技术保证。 (二)研判后台数据结构,掌握重点数据资源 在大数据时代,军事经济数据将呈现指数增长,挖掘重点及敏感数据审计的难度日益加大。做好审计数据的掘取、存储、处理与应用,对提高审计效率、实现分析结果的精准化具有重要作用。通过检查被审计单位内部控制制度,审查单位内部对不同业务数据的使用管理是否到位,数据库管理和安全操作制度是否完善,重点领域数据库常态监管措施是否严格,移动设备安全使用规程是否执行;依据数据库设计文档和数据注释等媒介,研究论证后台数据结构,确定重点、敏感信息数据库范围;采取穿行测试法、重新执行法、代码审查法、文档审查法等技术手段深入挖掘,切实掌握重点事项、信息、账表和报告间的勾稽关系。 (三)运用挖掘型分析技术,开展数据深度分析 目前军队审计中应用较多的是查询型分析和验证型分析,无法满足深刻揭示军事经济活动内在规律的现实需要,必须要引入挖掘型分析技术。挖掘型分析是利用数据仓库和数据挖掘工具进行的审计分析,主要有分类、回归分析、聚类、关联规则等方法。运用挖掘型数据分析技术,首先要做好审计数据的分类、存储、快速调用等工作,整合分析数据资源,搭建云数据存储平台,完善数据整理和研判机制,实现重点数据库间的兼容互联,共享审计云平台服务器运算能力资源。其次,要研发数据审计方法和分析工具,运用移动办公、云计算等技术对海量数据进行远程分析,深度分析审计疑点及问题线索,进而实现数据分析结果的精确化。 (四)把握系统运行特点,构建数据安全体系 大数据在给军队审计工作创新发展带来机遇的同时,也为信息资源安全带来了挑战。军队审计部门掌握了大量关系到国家安全和国防实力的经济数据,这些宝贵的数据资源一旦损失,将会对国家安全造成无法挽回的损失和后果。要确保数据资源安全,必须全面了解被审计单位信息系统的管理体制、总体架构、规划设计、管理水平等特点,重点调研审计信息系统的数据资源,尤其是清楚掌握后台数据库的的项目、数量、功能模块、版本、管理维护部门、访问模式、数据存储和备份等信息。要重视审计数据及其信息安全系统的建设,创新大数据信息安全审计技术的研发,加强对重点领域敏感审计数据的监管,运用大数据技术应对高级可持续攻击,并精心培养一大批既具备军队审计业务知识又具备数据挖掘和应用开发能力的专业技术人才,着力构建完善的数据安全体系。 (责编:若佳) 大数据分析毕业论文:基于大数据分析下的数学课堂教学研究 摘要:随着大数据时代的到来,大数据分析也应运而生。将大数据分析应用于数学课堂教学是一种全新的尝试。本文简要分析了大数据分析的概念,从不同方面对基于大数据分析下的教学课堂教学进行了深入研究,结合笔者丰富的教学实践,最终提出了一些基于大数据分析下的数学课堂教学的策略。希望通过本文的分析研究,能够为更好地进行数学课堂教学,提供一些有益的借鉴与参考。 关键词:大数据分析;数学课堂;教学研究 如今,我们已经进入到了一个“数据驱动学校、分析改革教育”的大数据时代,大数据正影响着传统教育与传统教学,未来大数据必将改变传统教育的面貌[1]。随着大数据时代的到来,大数据分析也相应地产生。因而,研究基于大数据分析下的数学课堂教学具有较为重要的理论意义和现实意义。 一、大数据分析的概念 1.大数据的概念。就数据本身而言,其是记载信息的一种载体,当然,也是知识的来源。数据的不断增加,表示其相应的记录范围、测量范围和分析范围在不断扩大,表示人类获取的知识越来越多,获取的信息量越来越大,而知识的边界也在相应地不断扩展与延伸。所谓大数据,可以从宏观和围观两个角度来进行理解,有不少国内外学者选择从宏观角度理解和研究大数据,其对于大数据的概念做了以下定义,即需要新处理模式才可以具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产,大数据具有4V特点,分别是Volume(数据量大)、Velocity(实时性强)、Variety(种类多样)、Veracity(真实性),另外还有一部分学者认为应当再加两个V,即Value(价值)和Visualization(可视化)[2]。而维基百科给出的定义则是无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。 2.大数据分析的概念。所谓大数据分析,即对规模巨大、数量庞大的数据进行分析。其具有四个非常显著的特征:首先,数据量大;其次,速度很快;再次,种类繁多;最后,真实性。而大数据分析的目的就是要通过对历史数据的分析和挖掘,科学总结与发现其中蕴藏的规律和模式,并结合源源不断的动态流式数据去预测事物未来的发展趋势[3]。 二、基于大数据分析下的数学课堂教学策略 1.更新教学观念,构建数据分析观念。物质决定意识,意识是物质的反映。在高中数学教学中,教师在课堂教学的过程中,教学方法、教学模式难免会受其自身教学观念的影响,因而数学教师首先必须先更新教学观念,构建数据分析观念。在新课标中提出了“数据分析观念”一词,这一词是由“统计观念”变更而来。由此可见,随着大数据时代的来临,数据分析也日益受到人们的关注与重视。因而,有必要在数学课堂教学构建相应的背景,构建数据分析观念,使学生树立数据分析的意识,并对其予以重视[4]。 2.勇于探索,在数学教学中尝试分层教学。在现行的高中数学课堂教学上,一般采取班级统一上课的模式,这样的教学模式比较固定,缺乏新意,不利于培养和发展学生的个性,更不利于挖掘学生的潜能。我国古代教育师祖孔子曾提出“因材施教”,就是要求教师根据每个学生不同的情况,对学生进行不同类型的教育。在高中数学课堂教学中,教师可以对学生尝试分层教学。一个班有众多的学生,学生与学生之间存在着个体、个性差异,对不同的学生进行不同类型的教学,能够促进有效教学。对于个性化差异和个体化差异比较明显的小学生,也可以尝试不同的教学方法,尝试全新的教学模式,对于不同基础和不同背景下的学生,要正视其存在的个体差异,对他们进行分层次的教学,这样有利于促进学生更好地学习数学,也有利于充分挖掘学生的数学潜能。 3.学会运用大数据分析和获取数据中的有用信息。在高中数学教学中,教师应注意引导和帮助学生学会运用大数据分析和获取数据中的有用信息,充分调动学生学习数学的积极性和主动性。通过激发学生的学习兴趣,帮助学生提高他们的学习效率,这样既有助于促进学生全面发展,也有助于提升高中数学课堂教学的效率[5]。举例来说,教师可以结合高中数学教材内容,大数据分析工具制定教学计划,例如在学习《空间向量》这一章时,教师可以引导学生结合实际生活,充分发挥想象力,对空间向量进行思考,还可以引入与空间向量相关的内容,通过相关数据分析,帮助学生加深对知识的理解。同时,带动学生主动思考,积极参与课堂互动。此外,教师还应教学生学会获取数据中的有用信息。以高中数学《统计》这一章为例,在学习《统计》这一章时涉及抽样方法以及总体分布的估计,教师可以在具体教学过程中,引导学生利用大数据对相关数据进行分析,然后从中获取有用的信息,以帮助解题。 4.引入数据挖掘算法,提升数学运算能力。数学教师除了按照教学大纲要求完成教学任务之外,还要注意在数学课堂中引入数据挖掘算法,注意提升学生的数学运算能力。一方面,数学教师要利用大数据分析工具密切关注学生对所学数学知识的掌握情况;另一方面,还要密切关注学生对于数学运算能力的掌握。引导和帮助学生学会收集数据和使用数据,利用大数据中的数据挖掘算法,培养数学解题能力。对于高中学生而言,数学运算能力是其必须掌握的,数学运算能力是学好数学的前提和基础。因而,数学运算能力非常重要。举例来说,在高中数学的运算中,涉及函数、指数和向量等计算,而这些计算相对而言又比较复杂,如果在计算过程中出现失误,将导致整个运算结果错误。这就要求学生具备较强的运算能力,在运算过程中保持细心、认真和严谨的态度进行运算。在高中数学教学中,教师要教学生运用不同的数学方法进行解题,让学生学会举一反三。 5.学会分类,重视数学知识的积累。高中数学学科是一门具有较强的抽象性和较强的逻辑性的学科,知识点还比较多,这就要求学会分类,对各类数学知识进行分门别类,这样有助于加深对知识的理解,也有助于理清数学知识的脉络,促进学生更好地进行下一阶段的数学学习。此外,还应重视数学知识的积累。高中数学知识具有较强的连贯性和衔接性,学生在学习过程中如果出现知识点断层问题,很容易影响下一阶段的数学知识学习,致使前期所学的知识与后期将要学习的知识无法较好地衔接,影响学生的学习积极性,也会在一定程度上影响学生的整体成绩。因而,在高中数学教学过程中,教师要注意帮助学生做好相关知识点的复习和巩固,加深学生对前期所学知识的印象。例如:在初中的数学学习过程中,教师对十字相乘法已经不作要求了,同时对三次或三次以上多项式因式分解也不作要求了,但是到了高中教材中却多处要用到。另外二次根式中对分子、分母有理化这也是初中不作要求的内容,但是分子、分母有理化却是高中函数、不等式常用的解题技巧,特别是分子有理化应用更加广泛。所以,教师在教学过程中,应该多复习以前学生学过的知识,将其进行一定的积累,同时,也能为其今后数学知识的学习奠定良好的基础。此外,还要养成良好的数学学习习惯和数学知识积累意识,在实际学习过程中,充分重视数学知识的积累,通过各种不同的方式促进对数学知识的理解,并且学会运用自己所学的数学方法来解决数学问题,通过这种方法能够使学生不断地巩固所学的数学知识,提升数学解题能力,提升整体数学素质。 6.感悟数字化的便利,学以致用,提升数学应用意识。大数据时代的来临,改变了人们以往的生活方式,改变了人们生活的方方面面,也在一定程度上改变了数学课堂教学,举例来说,大数据时代的来临改变了高中数学课堂教学的形式、方法等。教师可以通过大数据提供的数字化信息,运用多媒体设备进行备课以及给学生布置作业,还可以利用大数据分析班里每位同学的学习情况。在数学学习过程中,学生在感悟数字化的便利的同时,还要学会将所学的数学知识融会贯通,学以致用。当然,有一点必须强调的是,无论哪一学科,都有其自身的特性及作用。以高中数学学科为例,数学是一门科学性与综合性较强的学科,其作用之一就是能够培养人的逻辑思维推算能力。并且,数学还是一门与我们生活息息相关的学科。因而,在学习数学这门课程时,教师要当好向导的角色,注意培养学生的数学学习意识,要让学生学以致用,注重提升他们的数学应用意识。 三、结束语 综上所述,基于大数据分析下的数学课堂教学策略主要有:第一,更新教学观念,构建数据分析观念。第二,勇于探索,在数学教学中尝试分层教学。第三,培养数学学习兴趣,学会获取数据中的有用信息。第四,引入数据挖掘算法,提升数学运算能力。第五,学会分类,重视数学知识的积累。第六,感悟数字化的便利,学以致用,提升数学应用意识。笔者希望有更多的有志之士,能够投身到这个课题的研究之中,指出笔者在文中的不足之处,同时也可以为基于大数据分析下的数学课堂教学这一课题的研究,做出自己应有的一份贡献。 大数据分析毕业论文:大数据分析下的互联网金融风险预警研究 摘要:从近几年的经济发展来看,我国金融已经从以前的传统金融迈进了互联网金融时代,在政府的大力支持下,促使了互联网行业蓬勃的发展,同时也有力地推进了我国传统金融行业的改革。虽然互联网金融行业可以更快捷、更有效地处理大量数据而被广泛的使用,但是这也给金融行业带来了新的挑战和风险,如风险控制、预警及金融稳定等。因此,为了能够使得互联网金融行业安全、快速地发展起来,我们必须建立起一个健全的互联网金融风险预警体系,才能保证互联网金融顺利地进行。 关键词:大数据 互联网金融 金融风险 风险预警 近几年来,我国互联网行业不断发展,互联网金融也蓬勃地发展起来,2015年中国的互联网金融行业规模已经突破了14万亿元,互联网金融已经遍及全中国。虽然如此,互联网金融中仍然存在着很多的不足和风险,为了能够更好地控制和发现互联网金融中存在的风险,我们必须有建立一个健全的互联网金融预警系统。本文就是以大数据为基础,结合互联网金融自身独有的特点,建立大数据分析下的互联网金融风险预警系统。运用这个系统能提前发现互联网金融中的各种风险及不足,可以让企业提前做好准备及防范,保证互联网金融更安全地发展起来。 一、概念 互联网金融是指依托互联网工具及通信工具来实现资金互转、支付等业务的新兴行业模式。这种互联网金融模式主要依托的是互联网技术水平,然而随着互联网络技术水平的提高,互联网金融也在快速地发展。 二、大数据及其特点 (一)数据分类 在互联网金融行业中,数据贯穿了整个网络金运转过程。在互联网金融交易中主要有:参与者(客户)、互联网金融企业及相关的金融产品和服务。互联网金融不仅仅可以输入、保存参与者(客户)信息数据以及提供产品信息数据,甚至还可以保留参与者(客户)在对互联网平台进行操作时的各种数据信息,这些数据信息正是互联网金融大数据库,是网络金融的基础。根据互联网金融数据的操作过程,可将其分类为:用户信息数据、成交信息数据、用户操作数据等。 用户信息数据是指每个参与者(客户)在建立账户时要填写的基本资料,这些资料被保存后就会被自动储存到企业的信息系统里。用户资料数据关系到每个用户的私人资料,所以企业必须对此数据进行严格保密,进行统一的管理,不能被泄露。 成交信息数据是指互联网金融行业为用户提供了商品及服务,然后用户对此商品或服务进行购买成交时,有成交信息数据,可以保留你成交过程中的整个操作,作为你安全成交的凭证和依据,防止交易过程中产生的风险。用户操作数据,是记录用户在对互联网金融行业平台进行操作时相应过程的记录。 (二)数据特点 互联网金融数据分为以下特点:规模广、多样化、高效性。首先,规模广是指互联网金融数据涉及广泛,覆盖广。其次,多样化是指互联网数据涉及种类多,信息数据的多元化。最后,高效性是指对互联网金融数据信息处理及时、准确、高效。 三、互联网金融风险 在互联网金融发展过程中,存在不少风险,主要体现如下:第一,用户对互联网金融与传统金融概念不清晰,投资风险意识不强,有人认为互联网金融是创新投资,与传统金融不同,其实互联网金融与改变传统金融并没有本质上的区别;第二,存在技术不足与人为破坏导致的风险,互联网金融虽然已经被广泛使用,但是互联网技术风险还是存在的,例如计算机故障与其他类型的风险,例如:黑客、病毒等。 第三,经营多样化导致监管风险。互联网金融的多样化导致风险监管难度更大,涉及到银行业务、证券业务、保险业务等,业务交叉性强。第四,互联网金融市场在一定程度上与传统金融市场相冲击。 互联网金融的兴起与传统商业银行业在一定程度上是相冲击的,使得银行间的竞争增大,相互抬高利率,而且还改变负债的结构。 四、互联网金融风险预警系统 (一)以数据为基础 在互联网金融风险预警系统建立的过程中,我们必须注意以下几点: 第一,可操作性,在互联网金融风险预警系统建立时,要结合本企业实际情况,方便、安全、易操作;在对数据进行分析时,要有利于操作,这样才能快速识别风险,作出防范。 第二,及时性,对于互联网金融行业的数据我们必须及时处理,具有高效性,所以在进行建立该系统的时候必须要注意时限性,确保能够及时地发现风险及不足,这样才能有充足的时间去预防,避免出错,造成不良损失。 第三,准确性,在建立该预警系统的过程中要保证数据的准确性,才能避免对风险作出错误的判断,造成不必要的损失。 (二)系统数据分级 在互联网金融预警系统分为四个级别,分别如下: 1、数据管理 互联网金融预警系统是以数据为基础的,预警系统对数据进行分析与处理,所以要对数据的管理建立健全系统。这样可以更方便地对数据进行导出、整理及存储。 2、数据整合 数据整合主要是风险预警系统对数据进行整体的分析,进行风险预警。 3、数据分析 风险预警系统进行数据整合后,对所有的数据进行分析和处理,从而来判定风险。所以,风险预警系统必须具备智能性。 4、数据结果 数据解释就是数据分析能够对风险进行解释及反应,并且分析结果。 五、结论与建议 综上所述,互联网金融风险预警系统主要作用是降低企业经营过程中的失误,对风险能过提早进行预警,及时作出防范,减少不必要的损失。在互联网金融风险预警系统运行过程中,我们提出几点建议:第一,企业应对员工建立健全的考核评价体系,“人”是万事的主导者,所以建立完整的考核评价体系是必然的;第二,企业应该制定科学的金融风险预警系统操作规范。为了确保该系统能实现规范性的操作,企业应该制定一套科学规范的程序,同时还要制定该系统的使用规范及流程,以便明确操作人员的权责及范围,对风险进行及时处理与实时监测。
随着时代的发展和科技的进步,我国计算机技术水平较以往有了巨大的进步,并为更多用户提供了高效便利的网络服务,但是,在计算机呈现出迅猛发展的同时,一些不安全的网络因素也随之产生,并且对网络用户的安全和隐私带来了一定的威胁,那么,计算机网络安全便是一件值得关注和研究的话题,防火墙技术作为计算机网络安全中的重要技术更是可以有效地保护网络用户的信息不被泄露,本文重要分析研究了当前防火墙技术对计算机网络安全中所起到的作用,并对其技术应用进行了分析研究,旨在为我国计算机网络安全水平的提升献力。 1计算机网络信息安全以及防火墙技术的概述 1.1计算机网络信息安全 随着计算机网络技术的不断深入发展,计算机网络安全作为关键的保护屏障为保护用户的个人信息不被泄漏,保护文件的完整起到了重要的作用。作为计算机技术发展的产物,网络信息安全可以在进行信息传输的过程中,其相关的网络管理者对网络信息进行保护,从而避免出现网络信息被篡改或者是数据窃取等情况的发生,其次,当前一些计算机网络病毒的频发,也在不同程度上造成了人们计算机数据上的损坏,由于存在着严重的计算机病毒和网络漏洞,甚至是各种管理缺陷都可能会造成网络黑客袭击其他病毒的恶意攻击,甚至一些用户对计算机使用不当也会造成大量文件的丢失,并使得网络安全性受到影响,这就更需要加强网络信息安全管理意识,否则更是会促使这种恶劣的情况逐渐加深。这就需要加强网络信息安全管理的意识,计算机网络信息安全作为计算机用户有效对一些网络数据和信息有效保护的重要屏障,在当前黑客和病毒肆意侵害网络安全的时期,更是需要充分地发挥自身最大的防护价值,从而保证我国计算机技术的不断提升。 1.2防火墙技术 防火墙技术作为硬件设备和软件设备的结合体,可以对内部网和外部网,专用网与公共网之间的界面中起到了巨大的保护作用,作为计算机网络安全措施的一种,防火墙技术通过有效的阻挡外部网络入侵而为计算机用户提供了坚实可靠的保障。在防火墙技术兴起之时,主要是针对了当前网络不安全因素而采取的措施,并由服务访问政策,验证工具以及包过滤和应用网关所组成。计算机防火墙可以用作计算机组成的一部分,并通过检测接口规程,传输协议以及目的地址和结构信息等方面组成,通过计算机防火墙可以将一些不符合规定的信息进行屏蔽删除,还能在此基础上对一些计算机网络用户所属出的信息进行检查,以此来保证信息传输的准确无误,随着科技的发展和时代的进步,防火墙技术更是充分的发挥自身较大的作用,当前防火墙技术更是推出了隐蔽主机网关以及隐蔽智能网关两种方式,这两种方式均可以有效地阻止一些未经授权访问者对网络的访问,从而进一步提升网络防火墙技术的最大价值。 2防火墙技术在计算机网络安全中的价值分析 防火墙技术作为保障人们计算机使用安全的重要屏障,是信息技术发展的产物,在应用到计算机网络中,也具有几点优势。首先,防火墙在运行的过程中可以对用户的上网过程中的安全情况进行实时的监测,当一旦有不安全的因素出现,防火墙技术也能在第一时间进行制止。其次,防火墙技术可以有效阻止外界的非法侵入来破坏网络防护设备,保证本计算机的使用安全。最后,防火墙技术可以有效地控制要对计算机进行访问的内部网络人员以及非法网络人员,还可以在此基础上将一些安全隐患进行有效的隔离,保证用户在上网的过程中可以不受信息被盗等方面的风险。防火墙技术可以提供网络边界的控制服务,甚至对于一些独立网络,校园内部网络等方面的网络,更是可以有效地保证避免黑客入侵,从而发挥出自身最大的价值。 3计算机网络安全中防火墙技术的应用探讨 3.1结构设计 首先要建立相对完善的防火墙体系结构,在这过程中若是仅仅有一台计算机作为防火墙就可以有效地达到保护和规避侵犯等作用,那么这一计算机便会有着较高的安全性,在这一情况下的防火墙体系也能有效地保证内部网络不会遭受到外部网络的攻击,从而可以安全地进行互联网访问。但是对于一些特殊的较为大型的计算机网络而言,仅仅设置一个防火墙是不能发挥出较大作用的,在这一基础上,需要充分的设置多个防火墙,以此来有效的抵挡外界不安全的攻击,还要在此基础上根据计算机网络保护的实际级别和数据信息甚至是若是信息被盗取需要承担的责任和代价进行安全防御级别的设置,在进行具体设置的过程中可以将服务器中的全部的应用允许防火墙的通过,并在隔离区中设置公共信息服务器来与外部网卡的合法地址进行对应,在通过转换后促使计算机可以有效地访问内部网络资源,还要对流入内部专用网络以及相关的数据包进行合理的控制,只有防火墙将服务器中的应用服务进行批准,才能保证内部专用网络流入局域网以及内部专用网络中。 3.2实际应用 由于防火墙技术的主要用途是为了进行边界方面的服务,并且可以在网络部署以及执行网络等安全策略上在授信级上进行网络的安全转换,作为当前有效抵挡最多威胁的程序,可以有效防止网络运行过程中各种不安全因素的产生,并且对具体的威胁情况进行回应,以此来有效的规避更为恶劣的情况来侵入计算机使用用户的电脑中来盗取信息。因此,此次对防火墙技术的实际应用主要以加密技术为例,加密技术作为当前计算机信息网络安全中防火墙技术的有效应用,主要是当用户进行发送信息的过程中可以对信息进行加密处理,并通过实际的系统安全密码来保障计算机用户的网络安全,还要受过多方面的控制,促使相关的安全网络系统规则的构建可以来进一步实现系统的内部和外部网络方面数据和信息之间的有效传递,从而规避第三方入侵网络的可能,由于网络的主要连接方式是系统对接以及互联的过程中进行的,对于相对稳定的网络地址而言,更是要保证进入主干网络,并通过主干网络中的相关访问系统来规避服务器出现的漏洞,从而充分地发挥防火墙技术的最大价值,并为人们提供安全的上网环境。 4结论 总而言之,在当前计算机网络系统的不断进步和发展的过程中,网络技术作为一把双刃剑,不仅能够为人们带来更加便捷和高效的服务和体验,也会为人们带来一些潜在的安全隐患。那么,为了有效地规避隐患,并提升计算机技术水平,便要充分地发挥防护墙技术的最大价值,还要对防护墙技术进行阶段性的检查,确保其技术可以在各个阶段都能发挥出自身最大的价值。
目前,预制混凝土建筑的推广存在许多困难。首先是安全效率无法实现,其次是建筑安装成本高。为了降低成本,必须实现施工标准化。工业化材料高强预制混凝土框架的结构要点是预制混凝土梁的连接技术。柱钢结构连接的施工方法可以是一柱多层,减少柱连接的接头。结构之间采用干式连接,实现施工设计的标准化。工厂试验表明,连接节点中的纵筋、箍筋和螺柱完好无损,无明显变形。节点可以有效地传递构件之间的应力。 1预制建筑分析 当前,我国多用于传统的施工方式,对于当前形势来说,这种生产模式不是很科学,工程化效率低,操作过程不细致,建筑的结果产品质量也不是很好,操作结果也不是很稳定,而且时间多、效率低,劳动力要求比较大,损耗的材料也很大,且不环保。所以造成资源和能源的浪费,它并不能满足我国当代政治要求,可持续发展以及节能减排这些国家建设的必备要求。为了响应国家政策,做到节能节约和可持续发展,为中国工业尽一份绵薄之力,就要从源头去改变节能的需求,规范行为,改变设计模式理念。改变施工模式,提高建筑质量,让性能和劳动力成正比,才能解决当前市场所面对的问题。传移力路径结构清晰、装配施工效率很高、现浇湿作业量少的结构形式是一种最普遍适合于预制与装配使用的结构形式。主要性能可以广泛用于大型生产厂房、仓库、商场、停车场、办公楼、教学楼、医院医疗楼、商务楼等需要开放空间的建筑。近年来,它同时也正逐渐地应用于多层住宅建筑中和城市其它大型民用商业建筑。预制商品混凝土框架结构按构件连接结构方式大致可再分为两种主要类型:等效现浇结构和不等现浇结构。一维构件制作是先将材料梁、模板柱分别预制加工成各种一维预制构件,通过用一定比例的螺栓方法来进行结构连接。预制时构件端部采用伸出两端的预留孔钢筋进行焊接或再用钢套筒螺栓连接,然后由现场钢筋浇筑焊接在预制混凝土结构上。其技术优点:构件的制作及施工极为方便,结构整体性比较好,可同时等效安装于现浇结构。缺点:接头必须位于构件受力最关键的部位,连接性能要求极高。其次,刚性连接法是直接基于平面二维构件,采用平面T形结构和平面十字形构件或平面I形构件并通过一定强度的焊接方法直接进行的连接。其方法优点:接头性能要良好,接头宜位于构件应力损失较小敏感的受力部位。缺点:生产、运输、堆放、安装很不方便。此外,刚性构件连接是以三维构件连接为设计基础,通过将三维双T形构件和和二维双十字构件之间通过某种一定形式的连接方式的连接,钢筋通过焊接或钢套筒、简易等机械方式连接。预制双T形构件优于预制双十字构件,可减少施工和现场的钢筋的分布情况和钢筋混凝土的浇筑,且钢筋接头的数量比较少;缺点主要是组件大多为三维组件,重量较大,不很便于规模化生产、运输、存储堆放和安装。这种框架体系很少使用。 2工艺原理 预制柱的纵向钢筋均采用半刚性灌浆钢筋套筒进行连接。通过定位模具定位锚筋,控制模孔尺寸应比预制柱筋径大约2~3mm,在柱边缘位置弹出控制线,调整好定位模具,焊接或固定好定位模具,确保预制柱的纵筋位置的准确位置;然后再进行一次吊装和校正。达到钢筋凝结的强度等级后,应重新使用高强度混凝土灌浆封堵材料再进行混凝土封堵。灌浆用材料的实际数量通常应主要通过计算灌浆空腔体积数来确定计算。应尽可能将灌浆实际材料量数值与其理论值之间进行定量比较,确保其实际使用量明显大于灌浆理论量,以有利于控制其灌浆施工质量。利用建筑BIM三维技术模拟脚手架吊装过程,分析层板、预制钢筋柱、框架梁等节点钢筋柱的安装位置、数量、规格尺寸等信息数据,分析层板钢筋与预制框架中梁转角节点钢筋柱是否容易发生横向碰撞,通过三维空间模型来计算预制钢筋柱上的纵向钢筋柱和框架梁中的横向主筋。如果转角层板钢筋与框架梁钢筋之间发生钢筋碰撞,可先在转角层板上安装调整筋后进行穿透处理并再绑扎转角钢筋;但对于预制柱梁与梁钢筋发生的钢筋碰撞,采用避免框架梁钢筋水平方向偏转的施工方法可来快速解决这种钢筋交叉碰撞的问题。在现场预制连接楼梯位置的详细图纸设计方案中,应注意结合现场预制楼梯连接的各种实际几何尺寸形状和实际位置,进行现场验证图计算试验和图纸验证,以进一步确保每个预制连接楼梯节点位置数据的数据准确性度和安全性。预制楼梯段的预制模板也应尽可能严格并按照安装详图设计制作。各层预制的楼梯段在安装并就位使用后,及时用C40和CGM等灌浆加固材料进行封堵并预留孔洞接口,楼梯缝隙要用聚苯乙烯填充。预制ALC内隔板采用管卡安装固定。为防止墙体开裂,保证安装质量,安装后用镀锌扁钢对孔洞进行加固。上部水平板用4个M10对拉螺栓加固,防止后期装修和电气导管敷设引起板水平位移。 3装配式建筑结构节点优化及处理技术 3.1梁柱框架节点连接 框架节点的加工也非常之重要。稳定安全的建筑需要保证“强剪弱弯”、“强柱弱梁”和“强节点弱构件”,具有良好的耗能水平、完整性和抗震性能。“强节点弱构件”强调节点连接的关键意义,使梁端出现塑性铰。这也要求建筑连接部位的承载力大于构件的承载力,以增强建筑结构的变形能力和抗震能力。否则,在一系列的影响下,节点会发生失稳和失效,节点的失稳和失效与框架的整体失效基本相同。从目前的发展来看,预制建筑框架节点的连接方式有很多种。干连接措施主要包括:榫连接、机械套管连接、螺栓连接、支架连接和焊接连接;根据湿连接措施,主要包括:砂浆锚杆连接、灌浆组装、普通现浇连接、预应力整体浇筑连接和后浇整体连接。 3.2墙板连接方式 与在现场预制施工形成的刚性墙体框架相比,预制的混凝土墙板构件具有相对更好一些的抗刚度性能和空间完整性。然而,对于混凝土装配式建筑构件与混凝土墙板的连接关系的进一步研究进展还尚比较薄浅。与传统框架节点式连接设计方式等相比,发展还相对的缓慢,存在了许多技术性问题。讨论研究了结构主体部分与混凝土墙板部分的连接,结构节点与砼墙板之间的连接。主体结构墙与预制外墙常见的传统连接施工方式通常有螺栓机械连接、焊接机械连接方式和预制混凝土机械连接。墙板混凝土与混凝土墙板机械连接工艺的最关键工序是砌体采用钢筋网现浇。预制结构剪力墙可以采用钢套筒混凝土连接、机械螺栓连接、钢筋混凝土和混凝土砂浆互相锚固并在同一剪力墙槽内连接等几种方式来连接。但外墙板间的连接的方式更应尽量满足工业建筑本身的各种工业需要,更安全、更方便、更快。因此,提出了“轨道式键槽墙板”的概念。这种复合墙板安装的一个关键方法是要在柱墙、梁模板上放置预制的轨道,并可以在该轨道两侧的适当空间位置上铺设一个横向键槽,使复合墙板间连接件更加连接牢固。此外,墙板之间应同时配备一些类似于预制轨道的轨道及支撑连接设备。 3.3层合板与现浇梁的接缝 层板支架结构可全部采用顶升+板条式支撑结构体系。层压板支架的上下部支撑结构系统可由板条、支架梁和上部独立支撑钢柱部分组成。通过引入BIM等技术,优化了组合板支架与上部现浇梁支架连接处部位的现场钢筋的布置,减少局部碰撞。现场进行钢筋预制绑扎和施工验收时,预留梁架上部的钢筋将暂搁置不作绑扎,待叠加层板架吊装主体就位、锚杆调直完成后方可绑扎与固定。层板在吊装设备就位运输前,其它部分钢筋都应已经基本完成绑扎与成形。 3.4焊接连接技术 焊接连接新技术原理是通过将两个预埋件平行焊接固定在两端相邻接的预制混凝土构件连接上。该新型技术原理基本地避免掉了在施工制造过程中大量的干湿分离作业,无需特殊维护工具即可直接完成连接。施工操作时间比较短,成本低。然而,焊接接头由于没有留下明显的塑性铰区,因此焊接在施工后续和使用环境中,由于出现重复拉应力,连接处将会容易发生应力脆性而破坏。因此,焊接与连接的技术在改善抗震的性能方面也存在一些很大限度的技术不足。 4应用前景分析与总结 如果把装饰性建筑拿出来和国外发达国家相对比的话,我国建筑业装饰性建筑的比例会偏低一点。但是近两年,都有我国政策的支持,我国内地不断的推出装饰性建筑的改良,并且好多地区都进行装饰性建筑。好多地方都可得以应用,这样增加了全国的建筑面积。预制加工构件采用模块化生产施工新模式使预制的构件材料能够同时在各个生产组装车间上进行连续大批量连续预制及加工,现场操作者只需一次进行一次构件生产组装施工。平时最古老的施工方法,它其实是不科学的,存在好多问题,如操作时间较长,劳动率也会比较大一点,而且它施工建材的工具材料也会造成浪费,并不是能够响应国家节能减排的这个号召,造成材料的资源浪费。改善这些问题,在源头上去能够减少资源的浪费以及做到能源的控制,这样也做到了国家的要求。随着装配式建筑标准的施工改良,为社会带来的进步以及为工业带来的不断提升,技术水平不断标准化,模型化和集成化也做到了国家要求标准,这样,精准而有质量的改观,将会越来越向我国大面积的使用,装配式建筑会有一番新的天地。 5结语 结合全文,装配式建筑是如何应用并且如何能在当前社会国家的层面响应一些良好的政策以及带来很好的社会效应。首先,它是符合国家标准的,响应国家号召的,在操作上面也节省材料,我们不难发现,在装配式工程应用中受到了众多工程的实践,它在节省材料和劳动力上体现的淋漓尽致,因为其本身就是一个非常节能减排的一个施工方式,这样从源头上解决了建筑浪费的这个问题。其次,装配式建筑采用的构件是通过工厂流水线工程化制造,所以这样从源头上就减少了人工完成作业时造成的误差,从而就提高了施工的质量。再者,装配式建筑在实操过程中,其作业工程并不困难,而且是通过机械完成所以质量会高一点,这样在施工时候方便管控,并且完成效果要比之前传统施工要好。最后,装配式建筑总工期比传统施工要短,减少了临时搭建设施和机械的投资。做到这几点才能优化装配式建筑的节点。 参考文献 [1]王凤起.装配式混凝土建筑结构施工技术要点与研究[J].建筑技术.2018,49(1):15-21. [2]穆昊明.建筑节能的经济效益分析[J].商业时代,2012,14:133-134. [3]崔庆彪.装配式混凝土结构构件及施工注意事项[J].科技信息,2013(8):427+430. [4]王涛.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].建筑·建材·装饰,2020(4):58-60. [5]李磊.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].商品与质量,2020(7):282-284. [6]冯正超.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].中国房地产业,2020(7):129-131. [7]曾善勇.装配式建筑施工风险评价及管理措施[J].全国建材科技核心期刊———陶瓷,2021,433(11):119-120. [8]赵龙,俞辉,高祥.钢结构装配式住宅施工关键工序分析[J].中国建筑金属结构,2021(8):140-141. [9]曾祥威,张春苑,张超.装配式钢结构建筑的研究进展[J].四川建筑,2021,41(S1):16-18. 作者:孙晓蒙 单位:黄河水利职业技术学院
智能交通系统论文:解析智能交通系统在我国的发展状况与对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词:智能交通运输系统发展状况对策 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作。 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构。 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养。 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题。 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:我国智能交通系统发展 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(IntelligentTransportationSystem)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输治理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,猜测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,假如公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及治理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,非凡是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通治理设施缺乏,治理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通治理的发展趋势必将是治理体制的集约化;治理设施现代化;治理手段网络化、信息化、智能化;治理效率高效化;治理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通治理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求治理(TDM),实施中心主要道路的收费治理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡治理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息治理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息治理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆治理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的猜测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通治理监控系统及交通治理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运治理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、治理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和治理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、治理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、治理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合治理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通系统论文:城市智能交通系统研究论文 1.国外交通信息系统研究现状 许多发达国家近年来投入了大量的人力、物力和财力对先进的交通信息系统进行研究、试验和开发。下面就欧洲、美国及日本等一些国家有代表性的ATIS作一简要介绍。 1.1欧洲的代表性系统 欧洲的代表性系统有:SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster。 SOCRATES是一种有效发挥传统的蜂窝无线电话的基础设施(地面站)的作用,使交通指挥中心与行驶中车辆进行双向通信的系统,它的下行线路可通过“广播方式”向行驶在各种地面站的网络内的装有SOCRATES车载装置的车辆提供道路交通状况的详细数字信息。上行线路利用多频存取协议经过基地台向交通指挥中心发送信息。 EUROSCOUT是以红外线信标为媒体的动态路线引导系统。车辆和信标间的红外线通信是双向进行的,汽车就变为一个探头,将旅行时间、排队等候时间及OD信息等交通信息数据传输给中央引导计算机。 Trafficmaster是以伦敦为中心的广范围高速公路使用的系统,采用传呼机网络提供交通信息。收集高速公路交通状况数据的传感器向前后方向发出2条红外线光束,并根据各光速在车上的反射波时间差检测车辆的速度。 1.2美国的代表性系统 美国的代表性系统有:TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。 TRAVTEK以实时路线引导和服务信息系统实用化为目的,由交通管理中心、信息与服务中心、装有导航装置的车辆组成。交通管理中心进行道路交通信息的收集、管理及提供,同时还进行系统运行所必需的信息管理和提供;信息服务中心收集观光设施、旅馆、饭店等为对象的各种服务信息;车载导航装置由车辆位置测定、路线选择及接口3种功能构成,可显示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奥兰多地区的地图、按驾驶员需要进行的路线引导及提供服务的文字信息等。 ADVANCE通过电波的双向通信直接将车载导航装置和交通管制中心连通,导航装置由接触式屏幕、显示器及导航计算机构成。一输入最终目的地便可利用最新交通信息计算最佳路线。路线引导是采用声音合成及用显示器上的符号指示的形式。 FASTTRAC是把先进交通管理系统(ATMS)和先进交通信息系统(ATIS)技术组合在一起的ITS项目,它计划进行使实验车辆与信息控制方式统一的试验,亦即根据车辆测量的等候时间等使信号控制和绿色信号实现最佳化。 1.3日本的代表性系统 日本的代表性系统有VICS和ATIS。 VICS中心通过日本道路交通通信中心汇总交通管理者和道路管理者双方的交通信息。由VICS提供的信息有:交通堵塞信息、所需时间信息、交通障碍信息、交通管制信息和停车场信息5种。 ATIS是先进的交通信息服务系统,它的通信媒体是电话线路(无线、有线)。交通信息利用者通过车上装载的导航装置或自己家及办公室的微机,可按需要接收多媒体的地图信息和文字信息。 2.交通信息系统结构方案 信息系统的本质是通过高新技术的有效应用,使得对各种决策(包括交通战略决策、交通管理决策、交通方式及交通路线选择决策等)起到支持作用的信息和知识在系统中有效流通,提高决策的科学性,引导合理的交通行为,达到最大限度地发挥已有交通设施潜力的目的。 为了实现智能化控制交通的要求,收集相关的实时可靠的交通信息是交通信息系统的前提和基础,然后根据不同交通管理与控制的目的和要求,进一步分析、传递、提供信息。信息流程见图1。 出行者所关注的信息大致包括3个方面:对“出发前”移动计划有效的信息、对“驾驶中”在道路上移动过程中有益的信息以及对“换乘”火车、客车、民航或轮船等提供乘车方便的信息。 依据出行者的信息需求以及交通管理者和物流业者在经营管理方面的需求,结合中国在行政管理方面的实际情况,确定了交通信息系统结构见图2。 城市交通信息系统包括一个中心即交通信息中心,交通管理、电子收费、交通诱导、交通信息服务、地理信息、紧急救援、营运车辆管理、车辆安全辅助驾驶八个子系统以及道路交通管理和车辆管理两个数据库。交通信息系统各子系统功能结构见图3。 交通管理子系统主要由交通指挥中心提供通过采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基础数据组织而成的信息。营运车辆管理子系统包括公交和物流管理,公交管理涵盖出租车和公交车辆的管理,物流管理包含货运和租赁车管理。紧急救援子系统包括一般性的事故报警以及特殊情况的灾害救助。诱导系统含有路径诱导和停车诱导。部分子系统采集的信息将提供给整个系统共享,通过提供历史数据和实时可供预测的信息,用以支持出行决策的制定,系统实时地通过网络查询对公众交通信息,向各种媒体诱导信息。 系统的结构为分布与集中相结合,各子系统分布相对平等,交通信息中心拥有信息整合的共用信息平台。各子系统完成数据采集、局部运行管理、共享信息整合等项任务。 城市交通信息系统的建设可分阶段进行,条件相对成熟的部门可优先发展,建成示范工程,推动其它部门发展。同时,交通信息系统的实用化进程需要各子系统所涉及的各个部门之间通力合作,实现系统的优化建设与运行。系统设计不但要重视系统核心的研究开发,而且要重视与各子系统之间的相互衔接关系,资源共享是交通信息系统的命脉。人类的生活离不开交通,在以人为本的交通规划、管理与设计中,综合运用现代信息与通讯技术等手段提高交通运输的效率是必由之路。交通信息系统在确定了基本结构之后,需要通过进一步的系统设计后,加以实施。 3.交通信息系统的主要媒体和特点 城市交通信息系统中可传递信息的媒体主要特点见表1。 表1交通信息系统利用的主要媒体和特点 4.结论 城市交通信息系统必将在今后真正的高度信息通信社会中占有一席之地,交通信息系统也必将在实现高效舒适的交通社会中发挥重要作用。城市交通信息系统未来的实施,必将在居民出行、事故和灾害救援以及货物流通等方面带来更大的便利,同时,在交通管理方面更加有的放矢、标本兼治,在减少交通出行、降低交通量、减少阻塞、减轻污染、提高服务水平等增加社会和经济效益方面也将起到巨大的作用。 智能交通系统论文:我国智能交通系统发展论文 摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词:智能交通运输系统发展状况对策 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:我国智能交通系统研究论文 摘要智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词智能交通运输系统 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:南昌建智能交通系统让道路引导车辆 摘要:智能交通系统是一种大范围、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。简单来说,ITS最直接的作用就是让道路自己“开口说话”,将各个路口的信息汇集到中心控制系统,并智能地提供信息反馈,自动引导车辆。南昌ITS系统将有望明显缓解道路拥堵并改善高峰时期的交通状况。 关键词:智能交通;交通诱导;车辆控制:绿波交通 几十年来,当人们习惯了蓝色铁皮路牌,再看到会变色的路牌时,也许心情会不一样。本月中旬,南昌街头首次出现了带有电子显示屏的交通诱导牌。正式使用后,将通过红(拥堵)、黄(缓慢)、绿(畅通)三种色灯来显示周边道路的交通状况。 对开车上路的市民来说,在广播和交警手势获取交通信息的基础上,通过智能交通将能真正实现路车互动。而除了电子路牌,一个应用更加广泛的智能交通系统也已研制成功,不久就会在南昌出现。 背景 汽车化社会需要智能交通 工业化国家在市场经济的指导下,大都经历了经济发展促进汽车发展,而汽车产业的发展又刺激经济发展的过程,从而使这些国家尽早实现了汽车化的时代。然而,汽车化社会带来的诸如交通阻塞、交通事故、能源消耗和环境污染等社会问题日趋恶化,造成的经济损失巨大,道路设施十分发达的美国、日本都在尝试ITS(智能交通系统)解决拥堵问题。 该技术在发达国家已经运用了二三十年,EI前世界上应用最为广泛的地区是日本,该国的VICS(道路交通情报通信系统,ITS领域的一套应用产品)已相当完备和成熟,美国、欧洲等地区也普遍应用,征我国的北京、上海等地也已广泛使用。 让道路自己“指挥”交通 智能交通系统(Iritelligent Transport System,ITS)听上去有点陌生,专业地说来,它是一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。通俗而言,以往的交通指挥,交警管理一个路通只能依靠手台呼应邻近的一两个路口,远在两三公里之外的交通信息则不可避免地会出现盲区。而正在南昌市研发ITs的江西凌佳科技有限公司常务副总柯志文说:“ITS最直接的作用就是让道路会‘说话’,它会把各个路口的信息采集到系统,让道路自己‘指挥’交通!” 关注 南昌版lTS引入日本技术 记者了解到,江西凌佳科技有限公司和日本日立公司是合作伙伴,凌佳公司正是依赖日立公司在日本几十年的城市交通运用技术,并准备将该技术带到南昌。该公司为南昌开发的ITS软件成品已在今年2月出炉。不久前,该公司已向南昌的交警、发改委等多个部门提交了一份《关于南昌市智能交通的几点建议》的资料,准备着手启动南昌版ITS商用,并同时在武汉、长沙两个城市一起推进智能化交通系统。 一期工程拟覆盖南昌老城区 记者了解到,南昌版ITS并不依赖政府出资。北到阳明路、南到坛子口、东到彭家桥、西到赣江,这是江西凌佳科技有限公司准备启动的一期工程,投资2亿元人民币,计划5年内收回成本。二期则延伸到红谷滩、瑶湖、八大山人等南昌主城区,两期工程总投资为5亿元人民币。 凌佳公司透露,他们计划在8000辆公有车辆(如公交车、出租车等)上安装信息收集系统,也就是一个不到50厘米的环形天线,用来采集交通信号。同时,该工程还会在南昌大街小巷安装信号接收装置,采集的汽车信号会通过网络送到交通管制中心,中央处理装置会对数据进行实时处理,编制成“拥堵信息”、“所需时问信息”等,然后在公路上设置的电子信息显示板上出现,把交通拥堵等情况及时向驾驶员传递。进城口率先使用交通诱导牌 目前,南昌交警部门正在加紧建设智能化指挥中心,并已完成1个平台、11个子系统的建设,实现对道路交通的智能化监控、诱导和指挥。系统建成后,25块大型交通诱导牌将率先在南昌市进城口启用,城区道路通行情况将一目了然。 车主“一天一元钱”可享受智能交通 除了方便交通部门管理,ITS能给普通市民带来什么?柯志文说,ITS正式开通后,公安车辆、急救车辆、消防车辆将优先试用,还有一些试用的私家车,将会安装一个7寸大小的彩色导航仪。车主到时候可以通过彩色导航仪实时掌握整个南昌城的交通情况。“比如你从高新区开车去红谷滩,如果阳明路发生拥堵,导航仪会自动提醒你从相邻的微循环系统如青山路、三经路、二经路等道路去红谷滩,通俗地说,这好比是一个南昌地方版的GPS卫星导航。车主一年只要掏300多元,平均一天一元钱就可以获取南昌市的智能交通服务。” 声音 ITS类似绿波,交通帮助不会很明显 ITS在日本运营非常成功,日本模式能否成功复制到南昌?对此,江西师大城建学院副院长闵忠荣认为并不乐观。日本很早就使用了智能交通系统,取到了很好的效果;国内一些大城市,如上海、北京等地也使用了智能交通系统,对缓解交通拥堵起到了一定作用。但是,智能交通系统和国外早在推广的绿波交通类似,也就是在某条干道上,协调各个路口的信号灯设置,使一队车在绿灯时间通过一个路口后,将一路通过接下来设置的路口绿灯,而不会遇到红灯。绿波交通只在饱和度50%左右可以运用,而南昌路口饱和度已经达到80%~90%,再推广智能交通系统,帮助可能不会很明显。 智能交通系统论文:智能交通系统中基于TMS320DM642的电子稳像算法实现 摘要:在智能交通系统(ITS)中,摄像机抖动引起图像序列的不稳定,直接影响监控效果。因此,电子稳像技术在智能交通系统中的重要性和必要性越来越显著。在简单分析了基于整像素级搜索的几种电子稳像算法的准确性和实时性后,改进了基于半像素级搜索的电子稳像算法,并且在基于TMS320DM642的嵌入式系统中实现了该算法。 关键词:智能交通系统;电子稳像;半像素级搜索;TMS320DM642 1 引言 随着现代社会的不断发展,人们对交通服务提出越来越高的需求,特别是针对国内交通拥挤混乱的现状。因此在智能交通系统中,计算机视觉和数字图像处理技术已经扮演着越来越重要的角色,可以节省大量的人力,节约大量的时间。 区别于人的视觉,计算机视觉对图像是否稳定更敏感。微小的图像抖动都会对计算机视觉的判断造成影响。当摄像头放置在车内做监控时,道路的不平整会造成严重的摄像头抖动;当摄像头固定在道路两边做道路监控时,恶劣的天气也会造成严重的摄像头抖动。因此,对输入图像先用电子稳像技术[1]进行处理,在智能交通系统中是十分重要和必要的。 准确性和实时性是衡量智能交通系统的两个重要指标。因此,电子稳像算法作为智能交通系统的重要组成部分,必须满足较高的准确性和实时性。基于此,本文首先分析了几种经典的电子稳像算法的性能,然后提出了基于半像素级搜索的快速算法,并与其他算法进行了性能比较,最后在基于TMS320DM642的嵌入式系统上实现了该算法。 2 基于整像素级搜索的经典稳像算法 电子稳像算法主要分为三个步骤(如图1):特征块和搜索范围的确定、全局矢量搜索和图像补偿。其中,全局矢量搜索是整个电子稳像算法中最消耗时间的部分,也是最为关键的一步。目前研究的稳像算法,主要针对的就是全局矢量搜索算法。全局矢量搜索算法可以大致分为两大类:整像素级搜索和半像素级搜索。首先介绍一下三种经典的基于整像素级搜索的稳像算法:全搜索法、三步搜索法、二维对数搜索法。 2.1 全搜索法 全搜索法是指在确定的搜索范围内,对每个像素点都进行匹配准则函数评测,从中找出匹配效果最好的,因此能够得到全局最优矢量。该方法的准确性很高,但是计算量太大。 图1 算法框架 2.2 三步搜索法 三步搜索法是从全搜索法中衍生出来的一种快速的搜索方法。该算法的优点是简单、适应性强且比较准确。三步搜索法的具体步骤如下:(1)指定一个初始长度作为步长,选定一个特征点作为中心点,找到以该点为中心彼此相距步长的八个点,对这九个点(包括中心点)进行匹配准则函数评测,找出其中匹配效果最好的;(2)把在上一步中找到的最佳匹配点作为中心点,且步长缩短一半;(3)重复以上两步,直到步长缩短到小于一个像素为止。 2.3 二维对数搜索法 二维对数搜索法同样是从全搜索法中衍生出来的一种快速搜索方法。与三步搜索法相比,它需要搜索的步数增多了,但是它的准确率更高,特别是当搜索范围比较大的时候。二维对数搜索法的具体步骤如下:(1)指定一个初始步长,选定一个特征点作为初始中心点,找到与该点相距初始步长的四个点,对这五个点(包括中心点)进行匹配准则函数评测,找出其中匹配效果最好的;(2)如果上一步找到的最佳匹配点就是中心点,则步长缩短一半;如果上一步找到的最佳匹配点是其他四个点中的一个,那么把该最佳匹配点作为中心点,重复第1步的处理;(3)当步长变为一个像素时,找到以上一步中最佳匹配点为中心彼此相距一个像素的八个点,对这九个点(包括中心点)进行匹配准则函数评测,找出其中匹配效果最好的,那该点就是我们要找的最匹配点。 3 基于半像素级搜索的快速稳像算法 由于图像像素点之间最好的匹配块有可能不是整像素块,而是存在于各个整像素之间的插值空间上。因此,为了提高搜索的准确性,有必要进行半像素搜索。所谓的半像素级搜索是指在整像素级搜索的基础上,为了寻找更好的匹配而进一步在像素的插值空间上所进行的搜索。 3.1 半像素值的计算 如图2,灰色点为整点像素位置,而深黑色点为半像素点位置。半像素值通过双线性插值得到: 3.2 半像素级全搜索算法 如图3,设D0为是待估计的特征块在整像素级上的最佳匹配块,假设此时的匹配函数计算值记为T0,然后沿D0周围的8个像素点(D1-D8)依次作半像素搜索。这种搜索方法所使用的算法如下: 图2 半像素值计算图3 半像素级搜索模型 (1)新建一个数组data,用来存放插值形成的参考数据块。当搜索到D2或D7时,即与D0在同一列上,则在列方向做均值插值形成参考数据块data。当搜索到D4或D5时,即与D0在同一行上,则在行方向做均值插值形成参考数据块data。当搜索到D1、D3、D6或D8时,即与D0既不在同在一列上又不在同一行,则在行方向和列方向同时做均值插值形成参考数据块data。 (2)用匹配函数计算并记录每次搜索的T值,设为T1-T8。比较T0-T8,其中的最小值者所对应的参考块为最佳匹配块。 3.3 快速的半像素级搜索算法 3.2节中所采用的半像素级搜索方法是一种完全搜索方法,因此相对而言计算量较大。假设在小范围内搜索时,匹配函数计算值是单调的,这种单调性为减少搜索次数提供了可能。考虑到在搜索中对位于对角线“×”上的点(即D1、D3、D6和D8)的计算量要大于位于“+”上的点(即D2、D4、D5和D7)的计算量。根据这一点和上述假设,本文提出了以下3种快速半像素级搜索方法(针对如图3所示的模型)。 方法1:只搜索“+”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7),比较相应的T2、T4、T5、T7和T0,并以其中最小值所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对4个对角线“×”方向上点的搜索。 方法2:首先,搜索“+”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7),比较相应的T2、T4、T5、T7,得到最小值所对应的点,假设这里的最小值是T2。然后比较与T2所在点位置既不在同一行又不在同一列的2个点的大小:D4和D5。假设D4小于D5,搜索D1比较T2,T1和T0,以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。如果D5小于D4搜索D3,比较T2,T3和T0,以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对3个对角线“×”方向上点的搜索。 方法3:首先,与方法2相似,搜索“+”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7),比较相应的T2、T4、T5、T7,得到其最小值所对应的点,假设这里的最小值是T2。然后比较D2与D2相邻的2个对角线“×”方向上的点(D1和D3)以及D0所对应的值,并以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对2个对角线“×”方向上点的搜索。 4 仿真结果 首先在PC机上,对以上算法仿真。选用一个100帧,大小为320×240的图像序列,在P4 2.80GHz,内存为512MB的机器上运行仿真,从准确度和实时性两方面来分析算法性能。 4.1 算法准确性分析 算法准确度是评价补偿了摄像机的抖动量后获得图像的稳定程度。如果稳定后的相邻两帧图像间的全局矢量完全补偿了,那么这两帧图像上搜索范围内相对应的每一个像素之间的差值应为零。但是,噪声、算法估计误差等原因会导致偏差。为了更准确的稳定图像,提出用算法的准确度来评价算法。PSNR(peak signal-to-noise ratio)是评价准确度的品质因子,定义为: 其中MSE是两帧图像间搜索范围内每个像素的偏差值。它反映了图像序列变化的快慢和变化量的大小。PSNR越高,图像稳定效果越好,当两幅图像完全相同时PSNR最大。 4.2 算法实时性分析 算法实时性主要是指算法处理图像的快慢,一般以每秒钟处理的帧数来衡量(fps)。算法速度与硬件指标密切相关。仿真结果如表1。 表1 各种算法的准确度和实时性比较 5 基于TMS320DM642的嵌入式实现 5.1 硬件框图 图4 硬件框图 5.2 TMS320DM642 TMS320DM642[4]是TI公司推出的一款针对多媒体处理领域应用的DSP,是目前应用于数字图像处理的主流产品。其主频为600MHz,内含8个处理单元,可并行处理8条指令,并通过软件流水解决了取指令和取数据的瓶颈,其处理能力最高能到达4800MIPS。因此能达到系统要求的高实时性。TMS320DM642带有3个可配置的视频口,内含FIFO。当摄像头采集的图像通过解码芯片后,存储到DM642视频口中的FIFO内,然后当FIFO中存储的数据达到一定阈值时,由TMS320DM642的EDMA负责FIFO与SDRAM之间数据的搬运,而无需占用CPU的资源。 5.3 实验结果 根据在PC机上的仿真结果,选取准确性和实时性相对都比较高的基于半像素级的快速搜索方法2,在嵌入式系统中实现。实验效果图如图5所示。从图(d)中可以看出,经稳像算法后,图像中只剩下零散的白色小斑块,这些斑块可以利用面积条件轻松去除,从而达到最终的稳定。 6 结束语 本文分析了不同的稳像算法的准确性和实时性,并在基于TMS320DM642的嵌入式系统中实现了一种准确性和实时性都比较高的基于半像素级的快速搜索方法。实验结果表明,基于半像素级的快速搜索方法的准确性提高了,但实时性却降低了。因此稳像算法的选择需要根据算法的准确性和实时性进行权衡。 智能交通系统论文:分布式智能交通系统数据管理与处理平台设计 摘要:随着社会经济的不断发展,对于交通系统的需求日益增长,交通拥挤和安全事故频发,已经成为困扰人们的重要问题之一。数据管理作为智能交通系统的一部分,在一定程度上缓解了这些问题,但是如何提高交通管理水平是亟待解决的主要问题。所以分布式智能交通系统数据管理与处理平台在交通系统中显的尤为重要。 关键词:分布式;智能交通;数据管理;设计 一、智能交通系统数据管理与处理现状分析 目前随着智能交通系统的不断发展和增长,在建设的智能交通系统的过程中,主要采用一些现有技术包括来进行实时的监控手段,比如电子检测器、电子视频和电子紧急通话等设施在不同程度上提高了高速公路的安全性,保证了交通监控管理的需要。智能交通系统主要是采用计算机技术和信息处理技术对交通系统进行控制和约束,从而提高交通系统的安全性和可靠性,如果使用智能交通系统就会产生大量的数据和信息,这些数据和信息都必须经过科学有效的处理。如何更加高效的处理这些数据和信息是智能交通系统要解决的重要问题。根据目前的实际情况,目前的智能交通系统并没有完善和良好的数据管理机制,数据还没有得到有效的利用,想要更好的处理原始数据就必须有完善的数据管理与处理平台。主要作用在于收集和提供交通情报信息,针对交通中存在的异常信息和汽车行车情况进行专项的控制,对违反交通规则的情况及时联络相关部门进行处理。同时还对还道路和道路设施及监控系统进行统一的维护和管理。因此,智能交通系统具有较为显著的经济效益和社会效益。高速公路的电子监控系统要严格监控各个路段的路况信息和天气变化信息,并且把这些信息和数据综合整理及时上报给各个路段的监控中心,及时采取防范措施。可以通过电子视频和电话向每个车辆告知紧急情况和提出建议性的方案,保证车辆的安全。如果监控到车辆违规或超速要及时通过合理的方式告知司机,最终做到抑制交通事故的发生。 二、智能交通系统数据管理的作用 智能交通系统数据管理的主要作用就是通过对车辆的数据和信息进行合理的管理同时让车辆在安全快捷和舒适的公司道路是行驶。而给车辆提高安全良好的交通环境也是公路交通部门义不容辞的责任和义务。即使如此,也依然无法避免行车过程中发生的意外事件,而这些交通事故的发生不仅仅是因为车辆自身存在的问题和司机的疏忽大意,更是交通系统对车辆监管不利的结果,还有可能是天气状况和环境情况引起的。而这些因素的不断发生就会导致严重的交通安全隐患,而作为智能交通数据管理系统在这个时候就必须发挥其优势,实时实地的监控那些异常信息和数据并且努力排除这些不安全因素带来的事故隐患。主要可以概括为以下几方面: (一)首先,能够对收集到的信息和数据做出快速准确的判断。 (二)其次,使用电子视频系统监视可以获得车辆的通行状况和车速,检测车辆是否超速,同时保证道路的安全性和可靠性。 (三)再次,可以对突发的交通事故做出快速及时的应急预案,提供救援行动。 (四)最后,通过在数据管理系统中建立交通数据库,为改善道路管理和经营决策提高准确的数据信息。 三、智能交通系统数据管理与处理的设计 分布式智能交通系统数据管理与处理平台主要分为由交通管理中心控制的中心数据管理系统和由区域交通系统控制的区域数据管理系统。中心数据管理系统主要是收集和管理交通控制中的数据和信息,为各个区域交通控制中心提供数据和信息,同时还可以个各个区域交通控制中心进行数据和信息的共享,动态的处理中心的数据和信息。主要是指各地区的高速公路管理局需要对所管辖区域内的高速公路进行统一监控管理。各片区监控中心将各站点的视频信号和相关资料信息有选择性的上传到市级交通管理中心,由市级以上的交通管理中心统一监控和管理。区域数据管理系统主要是收集和管理本地区的数据和信息,同时做好与中心数据管理系统的上报工作,及时的把区域内的数据信息情况上报到中心数据管理系统,进行统一的安排和管理。不管是中心数据管理系统还是区域数据管理系统,一般都包括以下几个方面: (一)数据采集系统。该系统最大的功能就是获取最主要最可靠的交通公路信息的原始数据,这些原始数据主要是指检测设备检测到的每天过往车车辆车速和各种信息数据,同时电子视频系统还可以对违规的车辆进行抓拍和记录。而这些数据资料最终可以上传到交通部门的监控总中心,进行进一步的核准和分析。还有一些天气和气候状况比如,大雾天气和能见度范围都可以及时的通过监控系统监控到,这些信息需要及时并且监控车辆的紧急救援信号。同时还要对本地的视频信号进行监控并且把所管辖区域内的摄像机信号全部引入本地视频监控系统,进行备份数据,再根据具体情况上传中心数据库。 (二)数据控制系统。该系统主要是根据外界检测到的交通状态和天气情况,自动配置出交通指导方案。但是关于具体的控制算法在设计改系统程序的时候由专门的技术人员编写。这些算法常用的有基于稳态交通控制算法和动态的模型推导算法以及模糊的理论算法,这些算法是在平时的实践和应用中不断完善和发展的。一般在高速公路上设置的数据控制系统是针对某一路段的情况进行数据监控和管理,在上传图像和数据以后,中心数据管理了系统分别对图像和相关数据进行识别和分析,对违反交通规则的现象进行统一记录和监控。 (三)外场数据管理系统。为了更好的完成数据的管理和控制功能,我们还需要配置一定较好的外场设备。外场数据管理系统除了管理中心数据库的数据,还包括若干外场数据的管理,主要包括车辆检测装置和可见度检测装置。还有闭路电视监控和紧急电话监听。还有在高速公路上设置指挥车辆安全通行得控制指令和及时向交通部门发出救助的求助指令系统设施等。 (四)计算机网络数据管理系统。该系统主要是通过联网监控,为交通部门及时提供给路段信息和监控数据。各省和各区可以形成网络。在一个站点可以看到所有相关站点的道路信息,由于每个路段都要有专门的负责人来进行本道路情况资料和图片的上传,所以形成了一个大型的网络结构。把每个站点的道路信息及时在网络上,包括每个区域的天气状况和气象信息,以及本路段交通堵塞的信息,在其他站点的工作人员可以及时查询相关信息进行相应的预防措施,还可以及时通告各个部门关于天气和交通的情况,各个部门根据这些数据和信息及时通知车辆是否前行。这样可以有效避免无故造成的交通拥堵,同时也可以保证车辆的行车安全。比如在大雾天气可见度低得情况下,通知车辆缓慢前行,避免不必要的损害。 四、结束语 从以上的分析可知分布式智能交通系统数据管理和处理系统在日常的交通管理中有这重要的意义,使用智能交通系统数据管理和处理系统也以成为交通管理最广泛的应用,由于交通管理的复杂性和多样性,要想实现整个沿线的联网管理和控制是必不可少的。所以在今后的发展中,我们要不断交通系统数据管理的质量和技术,为车辆安全出行提供良好的交通环境。 智能交通系统论文:蚁群算法在智能交通系统中的应用研究 摘要:本文主要以我国的智能交通系统的组成为出发点,结合蚁群算法在我国智能交通系统中的应用现状,分析了其作用意义,对于今后进一步的发展给出了初步的建议和看法。 关键词:蚁群算法;智能交通系统;最佳路径 一、我国智能交通系统的组成 近些年来,随着经济发展,我国的车业发展越来越快,车的数量和种类越来越多,尽管我国的公路和铁路状况得到了较大的改善,但是由于我国人口众多,拥有自家车以及其他用途的车辆数目多,交通仍然很拥挤,智能交通系统的出现很大程度上缓解了交通压力,对于我国交通事业的发展做出了巨大的贡献。智能交通系统大致分为以下几个部分:(一)先进的交通管理系统。该系统通过先进的子系统进行数据信息的监测,收集,处理。并且及时向交通管理部门以及驾驶员提高双向的信息,这些信息主要包括对于交通道路流通量的疏散,突发事件的处理等,该系统向交通管理人员以及广大乘客提供了及时准确的信息,实现了交通路线最优化选择[1],给稳定发展的交通流提供了重要的保障。(二)出行者信息系统。出行者信息系统是用来帮助出行者选择适当的时间,交通方式的系统。主要是通过电子网络指南来收集并向出行者提供各种交通工具设施的静态和动态服务信息,并及时反映当时的交通情况以及道路通畅情况、以便他们根据自己的需要选择合适的出行时间和交通工具。(三)车辆安全系统。安全是交通运输里面一个重要的环节,安全系统主要包括安全预测以及监控调控系统两个部分,主要关于车辆在障碍道路时可以自动识别,自动避开,紧急转弯,绕道而行,车速,车间距的保持等在容易出现交通事故的地方以光或者声音的形式给车辆提出警报,避免事故的发生。特别是在乡村地势崎岖的地方,更加需要安全系统的保障和落实。(四)先进公共运输系统。公共运输系统是一个特殊的系统,该系统面向广大公众,主要包括公共车辆信息,行驶服务系统,电子车票系统等。以全方位的信息给乘客提供最为满意的服务,推动公共交通事业的发展。 二、蚁群算法在智能交通系统中的应用现状 蚁群算法是一种模拟进化法,通过模拟自然界中真实的蚂蚁觅食行为,采用具有记忆的人工蚂蚁,观察个体之间的信息交流和以及相互帮助来找到食物源地最短的路径。蚂蚁在觅食时会释放激素.。后来的蚂蚁会沿着信息浓度高的方向前进。而后来蚂蚁又会在经过的路径上释放信息素,使该路径上的信息素得到加强。这个过程一直循环下去,则有越多蚂蚁经过的路径,它的信息素浓度就越高,在后来的蚂蚁选路中就更容易被选。目前蚁群算法在智能交通系统中的应用现状主要可以归纳为以下几点。(一)交通网的深入研究。蚁群算法建立在遗传算法的基础上,构思了关于奖惩机制的遗传蚁群算法,这种新型结合物在计算精度和计算速度上得到了大大的改善[2]。利用这些优点,蚁群算法已经深入的研究了我国交通网的现状,经过工作人员的细心研究,数据整理,分析,现在已经提出了交通网的表示方法和权重的确定方法。对于交通管理有着重大的突破意义。(二)应用到了车辆路径问题。随着蚁群算法在智能交通系统里面的应用,它已经得到了广泛的推广以及创新改进,现在已经将蚁群算法应用到了车辆路径问题,改进了关于求解车辆路径的蚁群算法,并且通过仿真实验实现了路径的优化。(三)提出了混沌蚁群算法。通过联系实际交通中的混沌现象,结合了混沌理论进一步运用蚁群算法,并且通过实验验证混沌蚁群算法的合理性,目前混沌蚁群算法已经被运用到了智能交通系统,并且取得了很好的效果。 三、未来展望 蚁群算法在我国智能交通系统中已经被广泛的运用了,随着科技的进步,网络的普及,它在技术上还可以有新的突破和创新,来适应未来不断变化的交通环境。(一)利用无线传感器网络优化路径。利用蚁群算法,我国智能交通系统已经在最短路径上实现了最优选择,为了进一步缩减监测时间,可以利用无线传感器网络来优化路径的选择。大量微型传感器部署在监测区域里面,采用节点通过无线通信方式收集信息,进一步处理网络覆盖区域路由相关协议,最终确定选择[3]。(二)信息素区域和更新方式的改进。传统蚁群算法由于正反馈的作用,在搜索过程中出现局部最优解时,接下来的蚂蚁搜索时就会以较高的概率选择局部最优解,随着搜索循环次数的增加,就会使局部最优解路径上的信息素含量远远高于其他路径,进而造成大部分蚂蚁都会选择这一条路径,限制了算法的全局能力,很容易陷入局部最优解。为了防止某一区域信息素累计太多,可以在此区域设定两个临界值,避免过快的形成局部最优解。(三)局部搜索方法的改进。现实交通中,人们的路径具有一定的确定性和方向性,例如,我们不会选择一个背离目的地的路径出发。由于我们无法预料故障会在哪一个地点发生,所以在局部搜索时应该都设立几个储备点,改变原有的确定的储蓄点的方法。 四、结束语 智能交通系统在我国应用较为广泛,在一定程度上缓解了交通运输压力,推动了交通运输业和经济的发展。蚁群算法的融入进一步完善了智能交通系统自身的结构,对于最优路径的选择,信息的收集有了更便捷的方式。今后,智能交通系统在蚁群算法的推动下将会更加显示其生命力,将波及到乡村交通,以及我国经济落后的西部地区,全面带动我国交通运输业的发展,为全面实现小康社会经济发展做出贡献。 [作者简介]朱献文,硕士研究生,研究方向:智能计算,人工生命。 智能交通系统论文:面向未来智能社会的智能交通系统发展策略研究 摘 要:当下,交通行业也需要引进先进的科技和技术,不断地加强智能化交通系统的建设。交通行业为了能够获得全面发展,就必须要加强对车联网、城市智能交通系统集成、交通大稻莸鹊难芯浚然后将这些技术有效地应用到智能交通系统的建设过程当中。文章首先分析了面向未来智能社会的智能交通系统当中主要的交通技术,然后进一步分析了面向未来智能社会的智能交通系统的有效发展策略。 关键词:面向未来;智能社会;智能交通系统 科技的快速发展衍生了一系列的高科技技术,各种人工智能、云计算、大数据、互联网等在社会的各行各业当中发挥了重要的作用,这也就意味着,智能化将成为社会未来的发展趋势。基于此,相关的部门就必须要对当下的交通行业发展情况进行深入的调查和研究,然后充分地利用各种先进的技术构建出更加环保、便捷、安全、高效、公平的智能化交通系统。全面地将智能化交通系统运用到实际的管理过程当中,并且要根据实际情况不断地对智能交通系统进行更新。这不仅能够最大限度地提升交通行业的整体管理水平而且能显著地提升交通行业的整体服务质量。 1 面向未来智能社会的智能交通系统当中的重要智能交通技术 1.1 大数据挖掘 社会的快速发展最大限度地推动交通行业的发展进程,在这样的情况之下,各种先进的多元化集成技术被广泛地运用于交通行业的管理过程当中,从而有效地推动了交通行业的大数据发展。相关的工作人员通过利用计算机设备和大数据技术,能够在海量的信息当中挖掘出所需的重要信息,并且通过科学的预算和分析,快速地掌握数据变化的规律。管理人员通过计算机设备了解到这些大数据分析的结果和规律,然后能快速地对交通进行全面而准确的评估,从而作出正确的决策。另外,相关工作人员通过大数据能够快速地解决各种交通要道拥堵的问题,而用户通过相关的仪器设备访问这些数据,能够根据实际的出行需求选择最优的路线方案,最大限度地提升了出行的便捷性和高效性。相关的管理人员还可以利用大数据技术,全面地建立跨区域的具有较高的立体性和综合性的智能交通系统,从而实现跨区域的交通管理。例如利用全新的先进科学技术检测驾驶行为、完成交通信息诱导、实时地对事故进行处理和监测等。这样不仅有效地提升了大数据技术在交通管理过程当中的实际应用,同时也提升了交通管理的智能化水平。 1.2 无人驾驶 无人驾驶技术是一项全新的车辆自动驾驶技术,通过车辆当中配置的机械电子、自动控制、信息融合、组合导航、计算机视觉、人工智能等技术的配合,从而完成车辆的无人驾驶。无人驾驶中的导航设备可以与全球的导航系统相连,同时能够利用红外线、视觉、激光等多种方法来感知周围的环境和交通的情况。这样不仅能够快速地定位车辆的位置,同时还能够有效地规避行驶过程当中的障碍物和其他车辆。另外,车辆上的高智能计算机能够完成一系列的运算,用户通过向计算机下达指令能够完成转向、速度、启动等的操作。无人驾驶车辆不仅能够最大限度地提升车辆行驶的整体安全性和可靠性,同时还能够有效地缓解驾驶人员长期进行车辆驾驶产生的疲劳感,进而达到最大限度地预防各种交通事故的发生。无人驾驶车辆还能够很好地在极限条件下和恶劣条件的环境当中行驶,车辆的各方面性能远远优于普通车辆。无人驾驶技术可以广泛地使用于无人潜航器、无人艇、无人驾驶飞机、无人驾驶汽车等。无人驾驶设备通过详细的定位,以及利用网络云计算、自动控制、智能规划、自动规避、自动导航、视觉环境感知等技术,能够快速地将车辆信息和周围环境信息形成一个较为完整的整体。智能设备能够在这个整体当中快速地完成各项指令和操作。无人驾驶技术不仅仅是衡量一个国家工业水平和科技水平的重要因素,同时也是面向未来的智能社会发展过程当中智能交通系统构建的必然。 1.3 车联网 在构建车联网的过程当中,必须全面地遵循数据交互标准和通信协议原则,然后在车载移动互联网、车际网、车内网的基础上,构建汽车与互联网、车与行人、车与路、车与车之间的信息交换和无线通信的大网络。在构建车联网时,相关的工作人员需要合理地利用大数据对各种信息进行有效的分析和计算,然后再根据实际的情况和客户的需求,为客户推出一系列定制服务。可以不断地加强智能城市和助力智能交通的建设,也可以不断地完善政府企业车队、车行行业、4s行业、合力保险行业、云计算平台。在构建的过程当中,充分地遵循以人为本的原则,然后有目的性地向用户提供环保监测管理、车管业务、智能交通管理、资讯、增值服务、查询理赔、ubi保费计算等服务。车联网的建设包含了智能化汽车和物联网两个方面的内容,是交通系统当中全面应用物联网技术的典型案例。相关的管理人员通过车联网,能够实时对车辆智能化控制、智能动态信息服务、智能化交通管理进行一体化的管理操作。另外,车联网还会提供一系列的产品捆绑销售,例如车联网电商、车联网保险、无人驾驶技术、声控互联等。这不仅仅是交通行业对于传统的交通网络系统的优化和创新,同时也是交通行业全面地构建智能交通系统,迈向未来智能社会的重要体现。 2 面向未来智能社会的智能交通系统的有效应用措施 2.1 全面地提升智能交通信息服务水平 现阶段,智能交通发展前沿的技术是车路协同技术。因此,中国在进行智能交通系统的构建时,需要全面地加强对车路协同技术的研究,不断地引进先进的车路协同技术来进行智能交通系统的建设。与此同时,为了能够更好地在智能交通和智能交通科技的发展过程当中占据优势,抢占发展的制高点,相关的工作人员还要根据我国的交通分布情况尽快地进行智能交通车路协同布局。相关人员需要加强交通仿真技术和交通信号控制技术的科研力度,不断地对现有的技术进行优化创新,从而尽快地摆脱智能交通核心技术依靠进口的现状。在未来智能社会的发展过程当中,车辆将作为重要的出行工具和移动终端,根据人们的需求汽车甚至还能衍生出比手机更加强大的功能性。因此,相关的部门必须要加强对车联网产业链的研究,不断地将大数据技术应用于车联网当中,全面地提升车联网的整体科技化水平和质量。 例如,智能公交就是通过GIS地理信息技术、通信技术、GPS定位技术,有效地对公交车辆进行全面的监控管理,然后按照实际的运行状况智能化地对公交车进行调度。通过利用车联网技术和大数据技术对出行人群的出行方式、出行路线、出行时间进行预测,然后制定最高效的优化路线,从而能够有效地解决城市当中的车辆调度问题。通过将导航规划技术和百度地图实时路况监测技术融合之后,能够对驾驶员的出行路线、出行习惯、出行方式等行为进行全面的监测,从而全面地完成驾驶人员的科学评估。 2.2 全面地加强对无人驾驶车辆的研发 在面向未来的智能社会发展过程当中,无人驾驶技术主要运用于特殊环境城市、环境高速、公路环境当中,因此,需要根据驾驶环境综合地研究无人驾驶车辆。在高速公路环境当中驾驶,需要完善无人驾驶技术的车辆识别、路线跟踪、道路标志识别功能的开发和研究。在城市环境当中进行驾驶,则需要不断地加强对无人控制系统的控制算法和感知的科研,最大限度地提升无人驾驶的安全性和可靠性。在军事环境和其他某些特定环境下进行驾驶时,需要根据不同的驾驶需求和侧重点来进行无人驾驶车辆该方面性能的研发,全面提升无人驾驶车辆恶劣环境适应性和车辆可靠性等性能。 3 结语 交通行业的发展是社会和经济发展过程当中不可或缺的重要环节,不仅会对人们的出行产生影响,同时也会影响各种物资运输和贸易交流。因此,相关的部门必须对交通行业进行全面的管理和研究,根据实际的交通管理需求引进一系列先进的交通管理技术,加强智能交通系统的有效建设。智能化交通系统不仅仅是交通行业的管理技术的改革和创新,同时也是智能社会发展过程当中交通行业的必然。通过全面的智能化技术运用到电动汽车、无人驾驶、车联网、物联网、出行便捷服务、车路协同系统当中,进而为面向未来智能社会的智能交通系统的全面发展奠定良好的基础。 智能交通系统论文:大数据在智能交通系统中的应用分析 摘 要:随着时代的发展进步以及城市化进程的加快,社会交通在日趋便捷的同时,也产生了许多问题:交通状况更为复杂,交通堵塞更为常见,交通污染更为严重。缓解社会交通问题,改善交通效率,离不开智能交通系统的高效管理,特别是在信息技术与互联网技术日趋成熟的今天。而智能交通系统要实现海量交通数据的快速、准确获取与处理,就离不开大数据的应用和支持。因此,本文将结合两者的现状与特点,分析大数据在智能交通系统中的应用,并探讨相应的技术实现方式。 关键词:大数据 智能交通 交通系统 应用 引言 近年来,城市建设的推进以及生活节奏的加快,极大的加重了人们对交通出行的依赖和高要求。而人口密度的急剧增长,机动化出行的日趋普遍,令交通拥堵以及各类安全事故频繁发生。显然,传统的交通管理方式已经难以适应交通发展的需求,智能交通系统的运用势在必行。与此同时,作为数据挖掘、加工处理、传输预测的重要手段,大数据技术为智能交通系统带来了新的发展空间,无疑会在交通资源配置、交通规划管理、交通安全以及运营服务等方面发挥重要作用。 一、大数据与智能交通系统概述 (1)大数据技术以及智能交通下的大数据特征 大数据技术,是指针对海量且种类繁多的数据信息,利用领先的数据处理技术,进行数据信息的大容量储存和快速处理。相较于传统的交通数据,智能交通下的大数据具有显著的特征:第一,数据信息海量,数据类型多种多样,有多种呈现模态,第二,数据来源非常广泛,数据存储的时间更长,效率更高,第三,由于交通数据自身对实效性的要求,需要借助高精尖的处理技术,实现数据的快速处理,第四,数据有较强的时间性和空间性,为交通管理提供有效的参考依据,第四,凭借计算机技术和传感技术,智能交通大数据的可视化并不困难。 (2)智能交通系统的定义 而智能交通系统,是综合利用先进的计算机技术、通信技术、人工智能技术、电子传感技术等领先科技,建立的基于整个地面交通管理的大规模、全方位、实时高效的综合交通管理系统。 (3)基于大数据的智能交通系统的优势 与传统的智能交通技术不同,基于大数据的智能交通系统首先在硬件设施上更为完善,其次,在大数据处理技术以及其他多种领先技术的支持下,能够对整个交通运输系统进行全方位的数据采集、分析和处理,此外,在各类智能交通技术和设备的综合利用下,不仅能够快速传递和处理海量信息,还能对整个交通运输系统的运作进行综合管理和安全分析,在管理水平和安全把控上有明显的提升。 二、大数据在智能交通系统中的应用 1、大数据在交通信息服务中的应用 智能交通系统的交通信息服务是在信息传感网的基础上,采集车辆、道路、停车场等多种交通信息,而如此海量的数据信息,则需要借助大数据技术中的数据挖掘和云计算来进行采集、传递,才能及时地向各个交通部门提供有效信息和指导,同时也能让车主依据实时交通状况,调整出行实践和路线,避免交通拥堵。此外,大数据技术还能利用海量的信息数据积累,为后期的道路建设和交通规划提供参考。 2、大数据在交通管理方面的应用 在交通信息系统的基础上,智能交通能够凭借大数据技术,第一时间处理不同路段的实时信息,掌握道路交通的现状以及环境情况,及时做出合理的部署与安排。比如,通过对比分析某一交通路段在不同路况下的手机信号密集度,就能了解该路段是否有拥堵或者事故发生,从而及时做出疏导。 3、大数据在车辆控制与安全管理中的应用 通过大数据技术对各类信息进行采集与分析,智能交通系统能够客观总结、反映许多有价值的车辆控制与安全管理规律,比如每年的车祸情况分析,车祸中驾驶员的不同操作习惯总结,各种不良习惯造成的严重后果等等。通过对这些数据信息的分析,能够对安全出行做出警示,对驾驶员的操作习惯做出正确提醒,还能为车辆的安全驾驶系统设计提供重要的参考依据。 三、智能交通系统中的大数据处理技术实现方式 智能交通系统中的大数据处理其实是一个信息采集―多维度数据分析―信息传递与反馈的过程,通过这个过程为交通管理提供信息支持,最终实现智能交通管理。智能交通系统中的大数据处理,包括以下几方面的技术实现方式。 1、信息采集模块的技术实现 在交通信息采集模块,主要有静态、动态两种信息采集方式。静态交通信息采集方式是在固定的位置设置视频监控装置或者感应线圈,然后通过道路路面下的感应线圈来产生相应的电磁感应,实现车辆的相关信息的采集。而动态交通信息采集方式,则是运用磁频、光电、测重传感器等自动收集实时的交通流量、行车速度等交通参数,从而推算时间,预测拥堵情况。 2、交通数据分析模块的技术实现 在交通数据分析模块,首先是统一采集不同渠道,不同模态的交通信息数据,转换形成对应的图像视频后再经由数据平台进行分析,得出有价值的信息数据,其次,对于大范围波动或者间断性缺失的数据,则通过专业的数学模型、数据集成技术以及决策支持理论来实现全面细致的交通分析。此外,在路段车流量以及安全情况的分析中,还需借助数据挖掘技术来完成,并采用神经网络技术和人工智能技术来进行智能计算,从而科学支撑交通数据的分析和管理。 3、交通数据处理模块的技术实现 在交通数据处理模块,一方面是通过分布式数据处理技术来处理、实现决策支持,比如对交通事故的实时探测以及对信号配时的优化。另一方面,通过动态交通数据处理技术,为交通信息管理工作提供交通异常行为分析、交通短时预测等功能,并将采集到的动态数据与数据库中的相关数据做比对,客观分析交通现状,科学制定处理方案。显然,两类数据处理技术均能有效处理看似杂乱无章的交通信息数据,一定程度上也是“智能”交通的体现。 四、结束语 综上所述,智能交通系统是一个借助多元技术,规模庞大的系统管理工程,一旦有效建立并科学运用,将使整个交通系统的运行效率和日常管理水平发生质的改变,从而为广大交通出行者创建良好的交通环境,提供优质的交通服务。而将大数据技术在智能交通系统中有效应用,将更好地实现系统核心部分――数据信息的挖掘与处理,有效解决系统建设中的信息及资源问题。因此,未来还需围绕这个核心,充分利用大数据技术,实现更高效、安全、环保的交通运输管理。 智能交通系统论文:“智能交通系统”课程教学改革探讨 摘 要 本文结合“智能交通系统”课程的学科特点,分析教学中存在的问题,探讨了本课程在教学手段、教学内容和考核方式三方面的改革方法,指出教学手段应多样化,增加师生互动;教学内容应做到与时俱进;考核过程化且科学合理。只有这样才能使学生能够在学中用,在用中学,有效调动学生的积极性和创造性,在提高教学效率的同时加强学生对智能交通系统的研究兴趣。 关键词 智能交通系统 教学内容 教学方法 考核方式 改革 随着信息技术、数据通信技术、计算机技术、控制技术等先进技术的快速发展,智能交通系统已经融入到社会生活之中。但是,我国的智能交通仍然处于初级阶段,创新性的研究相对于发达国家来说较少,因此,我国需要大量的交通人才投身于智能交通系统的研究之中,据此,我院以培养轨道交通专业人才为主的交通运输专业仍将“智能交通系统”课程列为本科培养方案中的一门专业任选课程,目的就是为了满足当今社会交通领域的发展需求,使学生全面了解智能交通系统方面的相关知识,在教学过程中既教授学生智能交通系统相关的概念、体系框架、理论和先进技术等,又要时刻引领学生把握交通领域发展前沿,捕捉智能交通系统研究热点,激发他们的创新意识,从而为社会输送全面发展的交通人才。 1 课程性质和特点 “智能交通系统”课程涉及交通、通信、计算机、控制等学科,是一门多学科交叉、前沿动态教育课程。本课程涉及到的主要内容包括智能交通系统的概念、起源、发展历程、体系框架、基础理论、关键技术以及具有代表性的服务子系统的结构框架、工作原理和基本功能等,可以说该课程将数学模型和实践措施贯穿于整个课程理论框架中,数学模型源于实践,然而又结合实际生活中的交通管理措施解决实际的交通问题[1]。该课程涉及多门学科,理论知识抽象,而实际案例应用及分析少,理解难度较大,所以该课程特点可概括为“概念多、内容多、实`少、理解难”,如果教学过程中没有把握好该课程的这些特点,很难解决“教”与“学”的矛盾。 2 教学问题浅析 目前针对“智能交通系统”课程的教学,以教师系统讲授为主,即:教师提前备课,制作课件,在课堂上以PPT讲解为主,在较短时间内可以向学生传递较为丰富的智能交通系统知识,教师自我感觉上课效率很高。但是,该课程涉及多门学科且实践性较强,教师系统讲授法存在很多缺点,学生根本学不进去,听课很乏味,主要体现在以下几个方面。 (1)教学手段老套。目前的授课方式以老师PPT讲解为主,虽然老师注重知识的传授,但学生常处于被动的地位,无法充分调动师生的教学与学习热情,教与学都显得呆板、被动,不利于学生主动性和独立性的锻炼和提高。主要表现在以下几个方面:教师讲课费心费力,但其教学内容没有吸引力,比较抽象;学生听课很乏味,感觉很枯燥,难以理解,例如学生宁愿在课堂上玩手机也不愿意听老师满堂的灌输。加之该课程涉及到了多个学科,内容上大多都是宏观介绍基本概念、框架体系、相关技术和应用,因此在实际教学中给学生的理解造成了一定的困难,且学生学习兴趣不大,总感觉讲解内容太抽象,无法体会到教学内容的实际意义。 (2)教学内容陈旧。目前,智能交通领域发展迅速,用传统的教学手段和教学内容来向学生讲解智能交通系统知识已无法满足教学的需要,有很多学生反映课堂内容都是现实生活中很熟悉的案例,但是感觉又很遥远、虚幻,听之乏味,无法调动学生的学习积极性、吸引学生的注意力,学生捕捉不到智能交通领域发展前沿热点,不利于学生创新能力的培养,更不利于交通运输专业的发展。 (3)考核方式单调。该课程目前主要对学生进行期末试卷测验,以此考查学生对该课程教学内容的掌握情况,主要考查内容包括:智能交通系统相关概念、体系框架、基础理论的掌握程度,学生在考前对课程热菟兰怯脖常虽然学生能考出高分,但是考完之后学生什么也不记得,走上工作岗位更是感觉该课程没有给他留下印象,学生的创造性受到压制。另外,还有一种考核方式就是学期末让学生提交一篇智能交通系统学术论文,以此来考查学生对教学内容的掌握情况和锻炼他们的写作能力,但是通过考查结果来看,大多数学生都是复制网上资源,浑水摸鱼,敷衍了事,根本无法做到公正公平的考核,这样还导致了不良学术之风。 3 教学方法改革 3.1 教学手段开放互动 “智能交通系统”是一门信息量大、知识面广泛的课程,教师制作出的多媒体课件应具备包含内容多、表现形式丰富、交互性好等特点,在教学过程中教师能够制作出既符合课程教学目标又能够吸引学生乐于学习的课件尤为重要。[1]在教师备课过程中,除了满足智能交通系统课程教学内容的完整性之外,要特别注意如何将激发学生的学习兴趣体现在课件之中,因此,需要针对不同的课程内容给予不同的展示方式。首先,要懂得如何挖掘课程重点和难点而又不失教学内容的完整性和系统性;其次,要针对不同的教学知识点设计不同的展示形式,如有的教学内容以文档和图片相结合的形式展示,有的则配以视频动画讲解,这样才能最终制作出教学内容丰富多彩、吸引学生眼球的PPT课件。 除了制作高质量的多媒体课件之外,课堂讲解可以说是教学过程中最为重要的一环,为了加强课堂气氛,提高学生上课积极性,可以在课堂教学过程中针对不同的教学内容采用不同的教学手段。例如:针对智能交通系统的基本概念、发展历程、体系框架等内容的讲解可以采用系统讲授法,传授的知识量大、内容丰富,可以让学生短时间内快速了解智能交通系统;对于智能交通系统中的基础理论,包括动态交通分配理论、智能协同学理论、动态交通信息预测理论等,可以采用启发引导式教学方法,由现实生活中的交通拥堵问题引出动态交通分配理论、智能协同学理论等在ITS中的应用,引导学生融入课堂教学,提升学生学习乐趣;针对出行者信息系统、交通流诱导系统、先进的公共交通系统、电子收费系统、先进的交通管理系统等ITS子系统的讲解可以采用案例教学法,能帮助学生更好的认识这些ITS子系统的功能、工作原理和基本结构等;对于ITS中的基础技术,如定位技术、通信技术、信息采集和融合技术等可采用研讨式实践教学法,通过GPS、手机导航地图等产品的讲解,启发学生针对知识点提出相关问题,进行讨论,发表见解。 3.2 教学内容与时俱进 科学、前沿的教学内容是良好教学的基础,教学内容要与教学大纲相结合,与教学方法相适应,并能融入新的思想理论与知识。[2]智能交通系统发展迅速,单独依靠教材挖掘该课程的教学内容,势必会影响教师的教学质量,长此以往教学质量每况愈下,因此,为了弥补教材内容滞后性,必须广泛搜集最前沿的智能交通类资料才能保证教学内容的前沿性,让学生及时了解最先进的智能交通理念和发展趋势,紧跟时代步伐,开阔视野,提升兴趣。例如可以通过网站等途径给学生介绍最新的智能交通系统研究成果及应用,如特斯拉开发的智能车辆、ETC系统、智能停车系统、交通流诱导系统等。 除了做好课堂教学之外,更加注重教学过程中理论与实践的有机结合,在增强学生理论学习的基础上更加注重培养学生的实践和创新能力,在该课程中增加三个方面的实践教学:(1)将课程实验有机融入教学过程中,学生到我院交通工程系系交通工程实验室参观,并在老师的指导下试用相关的智能交通综合控制设备,并学习相关的交通仿真软件,通过实际交通问题的仿真再现,培养学生动手能力和解决交通问题的能力;(2)引导学生时常去关注智能交通系统及设备的企业,如安徽科力信息产业有限责任公司、北京四维图新科技股份有限公司、北航车路协同与安全控制北京市重点实验室等。另外,引导学生时刻关注智能交通系统的发展热点,多去浏览相关的智能交通网站,如中国智能交通协会官网等,及时获取最新的智能交通信息与新闻;(3)组织学生多参加我国智能车大赛、交通科技大赛、世界智能交通科技大赛等,以培养学生的创新能力。 3.3 考核方式注重过程 单纯依靠期末考试试卷或提交学术论文的形式考查学生对智能交通系统知识的掌握情况显然存在很大的不合理性,针对该课程教学内容丰富、实践性强的特点,实现该课程考核的过程化可能会收到事半功倍的教学效果,而且更大程度上提高学生的学习积极性。该课程取消期末试卷考试,将考试环节改为课程实验和专业课实践大作业。课程实验要求学生在实验结束后撰写实验报告,而专业大作业由老师拟定智能交通系统相关的主题,如ETC系统、交通流诱导系统、车联网系统等相关系统的设计,学生根据各自的兴趣爱好自由分组,组内人数不限,选举组长一名,进行不同的工作分工,大作业设计完成之后,在课堂上以系统展示或者PPT课件形式进行汇报和讨论,老师和其他小组学生对其设计的系统进行提问,每组队伍之间进行相互点评和打分,以此作为该课程大作业的成绩。实现该课程考核过程化,还要做到考核的科学合理,在成绩分配时也要做到公平公正,于是,成绩设置如下:平时成绩占20%(考查学生的出勤情况)、课程实验占30%,大作业成绩占50%。 4 结论 “智能交通系统”课程涉及多门学科,而且教学内容多、实践性强,通过分析课程性质、特点和教学过程中存在的问题,从教学手段、教学内容和考核方式三方面进行了教学改革的探讨。提出在教学过程中,教师不仅要根据不同的教学内容设计不同展示形式的教学课件,不同的教学知识点采用不同的施教方法,而且要特别强调与学生的互动,注重理论和实践的有机结合,引导学生捕捉智能交通系统发展动态,让学生积极参与该课程,培养学生对该课程的学习兴趣,做到课程考核过程化,培养学生在学术研究中的自主分析问题并解决问题的能力,学生才能真正理解智能交通,才能取得预期的教学效果。
应用电子技术专业论文:高职应用电子技术专业实践教学评价体系的改革与实践 摘要:实践教学作为应用电子技术专业人才培养重要环节之一,实践教学评价体系又对实践教学起监控和指引作用。本文首先分析实践教学评价现状,找出其存在的问题,然后根据实践教学评价原则构建实践教学评价体系,按照评价体系所设计的指标评价实践教学,提高了实践教学质量,实现了应用电子技术专业人才培养目标。 关键词:实践教学;评价体系;评价指标 0 引言 随着社会科学技术日新月异的发展,企业对人才需求的标准也越来越高。教育部提出了“高等职业教育以培养生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才为根本任务”。各高职院校也对实践教学改革进行了系列改革,但是缺乏明确的实践教学评价标准。应用电子技术专业的人才培养目标是坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高的原则,培养具备扎实的科学文化知识,具备良好的职业素质、团队精神和创新创业精神,掌握电子仪器测量技术、电子电路设计技术、单片机应用技术,具备相应的安装、调试和维修能力;具有较强的设计、开发小型电子产品的能力和计算机硬件维修能力,适应生产、建设、管理、服务一线需要的高素质高技能型人才。因此实践教学是应用电子技术专业人才培养重要的环节之一,实践教学评价体系又能保障人才培养目标的实现。 1 实践教学评价现状分析 1.1 评价观念落后 由于高职教学的历史不长,很多还沿用中职时候的实践教学理念及教学方法,教学评价侧重放在实践教学结果,即教学实施和教学效果方面,忽略对教学设计的评估;重点对实践教学的工具评价,忽略对实践教学的内容进行评价;忽略教学评价的反馈功能,没有对实践教学存在的问题提出行之有效的改进措施。 1.2 缺乏应用电子技术专业实践教学评价标准 目前应用电子技术专业还没有形成统一的有效的实践教学评价指标体系,很多高职院校过多强调理论、忽视实践,在进行实践教学评价时还沿袭理论教学评价模式。虽然部分学校形成了自己的评价体系,但没有把实践教学的每个环节进行量化,主要采用听课等简单的评价方式,然后督导对教学过程提出意见与建议,这样的评价方式存在很大的随意性和不确定性,不能很好地反映实践教学整个环节的情况。 1.3 实践教学评价方法单一 在实践教学评价中侧重对知识和技能的掌握程度,注重实践教学的结果,所以习惯用单一的实验成绩来评价实践教学的效果,缺乏对学生的岗位能力和职业素养方面的评价,缺乏对教的实践教学内容、教学方法等方面的评价。仅仅停留在学生评教、督导评教方式,缺乏广泛的评价方式,即引入企业对学生满意度评价机制、家长对学生实践教学满意评价机制以及同类院校对比评价机制。 1.4 忽视教学评价反馈作用 在实践教学中,评价反馈有至关重要的作用,有效的运用反馈能促进教学,改进教学中存在的问题,但是很多学校的教学评价流于形式,没有真正制定教学评价制度,很多老师甚至没有见到评价意见,这使教学评价失去应用的意义。 2 应用电子技术专业实践教学评价体系设计的原则 2.1 整体性原则 实践教学评价体系应持系统的、科学的观点,把实践教学各环节有机地联系在一起,分析哪些因素影响实践教学质量,按照影响的轻重设置不同的权值,从而对实践教学各环节起到有效监控。 2.2 职业能力原则 高职教育以培养适应生产、建设、管理、服务一线需要的高素质高技能型人才为目标,所以在实践教学评价中应注重对学生职业能力培养,应按照实际工程项目设计实践教学内容;在教学方法上,应培养学生的探究能力、自主学习能力;在考核方面,按照职业素养对学生严格要求。 2.3 可操作性原则 是指每一级指标要求可以直接测量,不可测量的指标需要进一步细化,直到可以测量为止。在制定实践教学评价体系时,对于可以量化的评价指标,可以直接制作评价标准。但是对于那些难以量化的指标,不能随意给一个量化指标,但是可以使用定性指标。另外,由于实践教学是一个动态的过程,实践教学质量也是一个不断发展变化的,所以还要增加实践教学评价的动态性,对评价体系进行实时修正。 3 构建应用电子技术专业实践教学评价体系 3.1 实践教学评价体系构建方法 根据国外专家彼得・德鲁克的目标管理方法,按照实践教学评价原则,首先由电子行业专家、教学大师以及学院领导组成的专业指导委员会制定切实可行的实践教学目标。教师根据实践教学目标,结合企业岗位能力设计教学内容与教学方法,然后实施实践教学。根据实践教学效果对教学过程进行评价,包括学生评价、教师评价、企业评价以及教学反思等方面;接着根据教学评价调整教学目标,修正评价体系。 3.2 实践教学评价的指标及内容 根据实践教学评价原则以及考虑影响实践教学的因素,设计实践教学评价体系的指标如表1所示。 3.2.1 实践教学目标 首先,实践教学是以提高学生的职业技能和职业素养为目的,培养学生的动手能力与实践操作能力,学生学习目标包括知识目标、能力目标以及素质目标,通过实践学生不仅要学会相应的理论知识和操作要点,还要达到能够运用所学知识解决实际问题。在实践学习中,培养自己的团队合作能力、与人沟通能力以及创业创新能力。其次,教师的教学目标可以从知识和技能、过程与方法、情感与价值观三个方面评价,教师最基本的教学目标是让学生学会知识和技能,然后才是培养学生主动学习的习惯,让学生知道怎样学,使学生爱学。 3.2.2 实践教学准备 在实践教学开展前,需要准备好实训计划、实训任务以及实训指导。制定切实可行的实训计划,根据人才培养方案以及企业工程实际需要,布置实训任务。实训任务是否能完成的重要条件之一,是否有经验丰富的指导教师,需要根据实训要求安排好相关指导教师。 3.2.3 实践教学过程 实践教学过程中,首先符合工程实际的教学内容是至关重要的,可以从3个方面来评价教学内容,即教学内容的独立性、教学内容的层次性和教学内容的有序性。理论来源于实践,理论又指导实践,所以实践教学内容与理论教学内容既要有区别,又要有机联系在一起。实践教学内容是否由易到难,依次递进,即从基础实践―专业实践―综合实践。其次,在实践教学中采用什么教学方法,是陈旧的填鸭式教学,还是教学做一体化教学或者是启发式教学。最后,实践教学中采用什么考核方式,科学的考核方法更能激励学生学习,通过自评、组评、学校评价等方式来评价学生的实践课成绩。 3.2.4 实践教学保障 实践教学的顺利实施需要三个方面提供保障:师资队伍、实验设备、实践教学管理。合理的师资队伍结构为实践教学提供人员保障;必备的实验设备为实践教学提供了对应的场所;实践教学管理为实践教学提供了制度与经费等方面的保障。 4 总结 应用电子技术专业采用上述实践教学评价体系以恚学生的动手实践能力得到了很大提高,同时学生的创业创新能力也有显著的改善。具体体现在如下方面:①学生的专业考证通过率达96%以上。②最近两年来学生参加全国、全区的学生技能比赛连续多次获广西区一等奖数项。③企业对本专业的学生认可度越来越高。 应用电子技术专业论文:现代学徒制在应用电子技术专业教学中的探索与实践 摘要:在2014年8月教育部颁布《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》(教职成[2014]9号)文件中明确指出,“深化产教融合、校企合作,进一步完善校企合作育人机制,创新技能人才培养模式,积极开展现代学徒制试点工作”。笔者所在学校与成都感智索蓝科技有限公司等企业合作开展了应用电子技术专业“学徒制”试点工作。通过具体实践,本文对现代学徒制的内涵、现代学徒制在试点过程中出现的问题及采取的措施进行了研究。 关键词:学徒制;认知;现状;措施 1.对现代学徒制的认知 传统学徒制又称为“手工学徒制”,指的是在近代学校教育出现之前,手工作坊或店铺中师徒共同劳动,徒弟在师傅指导下习得知识或技能的传艺活动,这种活动是一种高度情境性的学习方式,学徒在真实的工作场所中观察师傅的操作,感知和捕捉师傅的知识和技艺,然后在师傅的指导下进行操作,逐渐学会师傅的技能。 现代学徒制是传统学徒培训与现代职业教育相结合,学校与企业联合招生招工,教师与师傅联合传授知识技能,工学交替。从本质上讲“现代学徒制”和“传统学徒制”是一致的,即都有师傅、徒弟以及师傅对徒弟的教育和指导,都体现了“教学做合一”的思想,但二者还是存在很大的区别。现代学徒制是以校企深度合作为基础,以培养技能为核心,以学校、企业的深度参与和教师、师傅的深入指导为支撑的人才培养模式。它既不同于传统的学徒制,也不同于单纯的学校教育,它的实施改变了以往理论与实践相脱节,知识与能力相割裂、教学场所与实际情境相分离的局面,是传统职业学校人才培养模式的一场重大革新。 2.现代学徒制的试点现状 校企合作是维护现代学徒制校企双方利益的根本保证之一,也是实现学徒双重身份的基 本途径,建立校企共同管理的基础。但由于政策、资金、管理等各方面的原因,造成高职院校要建立并拥有一批相对稳定的校企合作是一件比较困难的事情。 (1)现代学徒制校企合作建立难。在现代学徒制试点的过程中普遍出现了学校热、企业冷的尴尬的状况。一是政府相关法律、法规及各项激励配套政策不完善,企业不愿意参与学校建立合作关系;二是资金不到位,企业为学徒工安排专门的师傅进行指导,要支付一定的薪酬,必然会增加企业成本,而政府的薪酬补助和优惠政策又没有落实到位,从而打击了企业的积极性。 (2)维持难。现代学徒制要求招生即招工,但是企业用工和经济、企业的人事变动、生产经营状况不佳等因素紧密联系,这些不确定的因素都会直接影响到企业对学徒工的人数,致使产教结合进行不下去。 (3)运行难。由于政策的不完善,现代学徒制还没有列入企业生产经营指标考核范围,企业没有设置对师傅及学徒工的考核办法,学校也没有对企业师傅进行监督、考核。制度缺位和激励机制缺乏,造成学徒制成效不显著。 3.对现代学徒制试点专业采取的措施 (1)形成与现代学徒制相适应的教学管理与运行机制 学院应该与合作企业共同建立教学运行与质量监控体系,共同加强对参加学徒制学生的过程管理。学院和企业应该制定专门的学徒管理办法,保证学徒基本权益;企业应该根据学校的教学需要,合理安排学徒岗位,分配工作任务,岗位应该与所学专业对口。根据学徒培养工学交替的特点,实行弹性学制或学分制,创新和完善教学管理与运行机制,探索全日制学历教育的多种实现形式。 学校应该提供专项资金对目前的学徒制项目提供支持,因为在高职院校现代学徒制人才培养过程中,师傅一方面要完成自身的工作任务,而另一方面又要培训学徒,因此要给予师傅一定的培训和指导经费。学生进行学徒制试点时,一方面要完成学校学费及住宿费的交纳;同时在企业进行学徒时还得自己租房子之类的,因此学校及合作企业应该考虑对参加学徒制的学生进行一定的补贴。 (2)加强基于现代学徒制的专业课程教学改革 加强基于现代学徒制课程教学改革应该进行充分的市场调研工作,同r与合作企业共同制订试点专业的教学标准,按照现代学徒制的思路重构专业课程体系,进一步确定“教、学、做”一体化课程的课程标准。 以我院应用电子技术专业课程体系为例:大一主完要是成专业基础课程的学习及一些基本技能;大二主要是进行专业核心课程的学习,加强对技能的训练;大三进行仿真项目或真实项目主的设计。在大二和大三项目化教学中,邀请企业有多年开发经验的“师傅”来指导参与教学,在“师傅”的带领下学生参与到整个项目的制作过程,在这种一体化课程教学中让学生们学会如何完整的完成一个项目前期、中期和后期部分的制作。课程的教与学,通过对项目制作的分解来进行实训课程的分解,在一体化课程的教学实践中培养学生动手能力和职业素质。 (3)加强专兼职师资队伍的建设 现代学徒制的师资队伍应由学院专业教学团队和企业技术骨干教学团队两部分组成。学院教学团队除了参加本学院的教学工作外,还应该参加到企业的项目开发等工作中;企业技术骨干除了完成企业的相关任务外,还应参与到学院的教学工作之中,实现学院与企业之间的互补,形成学校和企业双主体联合开展人才培养,形成教师、企业员工的双重身份。 4.小结 目前现代学徒制的探索与试点工作才刚刚起步,是教学过程中的一种创新尝试。在现代学徒制的实施过程中,需要政府、企业和学校的通力合作,政府部门必须制定一系列积极有效的政策,高职院校也要努力提升服务企业的能力,企业也必须主动承担起职业教育的社会责任,真正做到政府、学校和企业三方各司其职,才能构建出符合中国国情的、具有中国特色的高职院校现代学徒制。 应用电子技术专业论文:高职应用电子技术专业学生实践能力培养研究 摘 要 实践能力的培养是高职院校人才培养方向的重要内容。对高职应用电子技术专业学生实践能力培养进行有益探索,提出从“实践教学体系的完善、建设体现职教特色的教材体系、双师型师资队伍的建设、学生实践能力意识的自主提升”四个方面采取措施,提高学生实践能力的培养水平。 关键词 高职;电子技术专业;实践能力 1 引言 高等职业院校作为我国教育结构体系中不可或缺的组成部分,主要任务是向生产、服务和管理第一线培养既懂行业理论知识,又具备较强实践能力的高技能人才[1]。随着电子信息技术的迅速发展,应用电子技术专业适应在良好就业趋势的同时,毕业生“不对口”及“就好业难”等现象仍为突出。其根源在于:毕业生实践能力不强,创新意识欠缺,不能满足企业高技能岗位的要求。 要改变学生的这种就业能力低下、就业质量差的现象,高职院校应切实分析自己人才培养的现状,拿出可行的措施,将实践教学始终贯穿于人才培养的过程中,突出实践能力的培养,提高学生的实践能力、创新意识,以适应社会的需求,真正达到培养高技能、应用型人才的目的。 2 高职院校应用电子技术专业学生实践能力培养现状 从针对每年毕业生就业情况的调查来看,相当一部分毕业生感到“找不到理想的岗位”,也有很大一部分学生感到“学非所用”,但同时出现许多基层一线的用人单位急需技能型人才却又招聘不到毕业生的窘况。对于培养一线人才的高职教育是否应反思:我们对学生实践能力、创新能力的培养是否能满足企业的需求?是否要在教育教学方法上改进策略?笔者通过调查分析,发现高职应用电子技术人才培养中对实践能力培养的欠缺主要表现在以下几个方面。 学校实践教学体系不够合理 为适应市场的需求,各高职院校加大了对实训设备的投入,以提升对学生实践能力技能的培养,但是仍然有很多高职院校因实训设备不能即时更新、双师型教师缺乏等条件限制,实践教学不能满足人才培养的要求。比如在进行实验时,往往是几人一组,学生独立完成验的机会较少[2]。另外,也没有具体的考核标准与实训的各阶段相适应,因此有部分学生在实验实训环节滥竽充数,达不到实验实训的最佳效果。 在实习时间安排上,各高职院校人才培养一般采用2.5+0.5的模式,学生实多安排在最后一个学期,使得应用性、实践性较强的课程学习过程中,学生缺乏应有的实践锻炼。 另外,各高职院校为了培养学生的实践动手能力,积极采用“工学结合、校企合作”的培养模式,但实际上学校缺乏对学生顶岗实习的监管和指导,不利于学院对实践技能培养方面的改进。 教学内容不利于学生实践能力的培养,缺乏有效的理实一体化教材 在应用电子技术专业各课程的教学过程中,有偏重于专业理论知识教授,缺乏职业岗位所需技能培养的现象,教学内容上缺少职业性和针对性。再者,很多课程采用理实一体化教材,采用项目式教学法、任务驱动法等,但实际上有些教材里的项目缺乏专业知识的递进性,有些项目实施起来又比较困难,教学达不到应有的效果。 双师型教师缺乏,在教学过程中不能切实发挥实践指导作用 教师的实践教学能力与实践能力、教学能力紧密相连,没有实践能力,在一所以培养高技能、应用型人才为目的高职院校,是不能胜任实践教学的,更谈不上实践教学能力。教师实践教学能力的强弱直接影响着学生实践能力的强弱。目前,各高职院校通过企业培训、引进企业人才等途径,提升了双师型教师比例,但是由于种种原因,实践操作能力薄弱仍是高职院校应用电子技术专业相当一部分教师存在的主要不足,导致学生实践能力的培养受到限制。 专业学习兴趣缺乏,学生自身实践能力培养意识弱 多数高职应用电子技术专业的学生由于基础差,普遍感觉专业知识学起来较困难,缺乏学习的信心,甚至产生厌学情绪;对实践教学也不重视,没有意识到实践的重要性,他们无论是对理论学习还是对实践学习,都没有兴趣,缺乏应有的正确的人生目标。对学校在人才培养过程中为培养实践能力而开展的实习、实训课程敷衍了事,得过且过,更谈不上主动去学习实践。虽然也有一部分学生倾向于实践技能的锻炼,但缺乏自身约束力,容易受周围学生的影响而不能坚持,也惰于钻研,往往无疾而终。 3 提高高职院校应用电子技术专业学生实践能力的措施 能力从实践中来,又到实践中去[1],脱离实践的培养模式谈学生的实践能力培养,无异于纸上谈兵。应用电子技术专业学生实践能力培养应从多方面加以重视。 完善实践教学体系 要培养出符合企业需求的实践能力强的学生,必须不断完善实践教学体系,在实践课程计划制订及教学内容安排上要始终紧随市场变化。 首先,通过定期企业调研、走访毕业生等途径,确立应用电子技术专业学生所必需的职业素养、岗位能力,对实践能力培养的课程模块体系进行优化、完善。要适时根据电子企业对相应岗位能力的需求调整教学计划,修订教学大纲,增加实践教学所占的比重,将实践的内容、目的、时间及活动方式等明确列入实践教学计划中,使实践性教学环节贯穿于教学的整个过程,保证实践教学科学、有效地进行。 其次,在组织教学时,要将新技术和新工艺的推广、新仪器的使用纳入课程教学计划中,使电子技术教学紧跟时代,与时俱进,让教学内容真正与市场需求接轨。比如在电子仪器的使用上,从模拟毫伏表到数字毫伏表,从模拟示波器到数字示波器,从普通信号发生器到DDS信号发生器等,对陈旧的过时的东西少提,注重新知识新技术,培养学生适应市场的实际操作能力。 再者,在学生每次实训之前,要求学生参照实训指导书完成实训预习报告的填写,实训完成后要对实训中遇到的问题进行分析总结[3],培养他们分析问题的能力。每组实训学生人数不要超过2人,以培养他们独立实训的基本技能和方法。在实训过程中,还要有针对性地设置故障让学生进行排除,使他们解决问题的能力得到锻炼。对学生课程的考核应增加实践考核的比重,内容上要体现学生是否具备从事专业岗位的能力,比如可以考核学生利用所学专业知识进行电路分析、故障排除等。考核方案要先制订好,评分标准要先公布给学生,最好采用抽签的方式确定学生的考核项目,以督促学生在平时学习过程中养成自觉培养实践能力的习惯。 在实习时间安排上不能局限于2.5+0.5的培养模式,应该根据不同的课程内容确定时间。比如学习电子产品工艺与管理时,对基本元器件的测试和工具的使用等,可穿插在课堂教学中让学生现场操作,而电子产品的整机装配与管理、电子产品制造业的产品认证和体系认证等内容,则可安排一定的时间在实训基地及生产车间完成,通过“学中做、做中学”提高学生实践能力。 在学生入企业实践时,要视其为教学的重要部分,要建立有效的实践教学管理系统,加强与企业的交流联系,让企业参与到学生实习的考核过程中,和企业一起建立实习评价制度。在学生实习过程中要收集相关资料,比如学生的反馈、企业的反馈等,为实践教学改革提供依据,真正实现实践教学的高效化。 建设体现职教特色的应用电子技术专业的教材体系 由于我国近年来大力发展高职教育,各课程教材编写形式不断推陈出新,但有些并不适用。教师要结合学校特色和区域经济实际,结合新技术、新工艺的不断涌现,开发校本教材。要总结过去的教学经验,邀请行业专家共同分析行业现状,为教材内容提供宝贵的建议,把行业和企业的先进经验引入教材,使其真正满足职业教育的需要[1]。 加强双师型师资队伍建设 对培养技能型人才,具有扎实的专业理论知识和过硬的专业技能的双师型教师起着不可替代的作用。各高职院校要结合自身实际情况,对教师开展职业培训。比如:安排教师带着专业任务到大中型电子企业中去锻炼,提升教师实践教学能力;利用暑期鼓励教师下企业,与企业行家交流;经常聘请行业专家和能工巧匠到学校开展专业讲座和技术示范。 之,各高职院校可通过各种途径提升教师实践水平,建设名副其实的双师型教师队伍,对双师型教师队伍还要建立相应的考核和评价机制,促进其发展,确保教学质量的提高。 强化学生自主提升实践能力的意识 实践能力的培养对象是学生,要使学生的实践能力得到提高,必须激发他们的自我提高意识,主动参与到学习中来。教师在教学过程中要恰当地、有目的地向学生灌输实践教学的重要性和必要性,在开展实践教学活动时,实践内容要符合学生的认知规律,由简单到复杂;要注意知识的递进性,内容上由浅入深、循序渐进;将生活中、工程中常见的项目引入实践内容,让学生在学习过程中获得成就感,增强学习的信心与兴趣。 教学过程中除了在课堂上培养学生的实践能力外,还要积极引导学生自主培养实践能力,促进学生踊跃参加专业实践活动的意识。例如:教师可积极采取措施吸引学生进入电子协会这一课外科技活动社团,定期开展一定的科技活动,为学生提供锻炼并展示自己的机会;鼓励学生参加国家级、省级电子技能竞赛,通过良好的技能竞赛成绩提升自信心,实现实践能力培养的良性循环。 4 结束语 如何在有限的时间内有效培养应用电子技术专业学生的实践能力[2],需要不断探索、总结和实践。总之,在实施实践教学方面,要切实以行业、企业的需求和发展变化为基本依据,按照技能人才的培养规律科学地组织教学。 应用电子技术专业论文:示范建设背景下应用电子技术专业人才培养模式研究 摘要:从课程体系和教学内容改革、实验实训条件建设和“双师型”师资队伍建设三方面探讨了高职应用电子技术专业人才培养模式。 关键词:人才培养模式;应用电子技术专业;高职院校 0引言 2005年《国务院关于大力发展职业教育的决定》提出要“大力推行工学结合、校企合作的培养模式”;职业教育要“与企业紧密联系,加强学生的生产实习和社会实践,改革以学校和课堂为中心的传统人才培养模式”,为在全国高等职业院校中树立改革示范,经国务院同意,在“十一五”期间实施国家示范性高等职业院校建设计划。四川建筑职业技术学院(以下简称四川建院)被确定为2007年度“国家示范性高等职业院校建设计划”立项建设单位,通过三年的示范建设,建筑工程技术、工程造价等重点建设专业取得显著成果。本文在借鉴示范建设成果的基础上,从 “深化课程体系与教学内容改革、推进教学实验实训条件建设、加快“双师型”师资队伍建设”等三个方面探究高职应用电子技术专业人才的培养模式。 2深化课程体系与教学内容改革 课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。在旧有的课程体制中专业基础课程采用的是理论课+验证性试验课,是课程教学导向模式;实训课程主要从实训环境、实训工艺、实训文化氛围、实训人物交流、实训管理模式等方面营造仿真的职业氛围,模拟仿真的工艺,是工作环境模拟模式。自示范建设以来,四川建院全面实行“工作过程导向”课程开发模式,课程建设的基本思路:以岗位要求为基准,以职业能力为主线,建立以实训课程为核心的课程体系。 应用电子技术专业毕业的学生主要从事电子电器制造企业生产第一线的现场工艺管理、生产管理、产品质量检验、产品性能试验等职业岗位,因此必须构建以实现这些岗位职业能力为目标的应用电子技术专业的课程新体系。第一,在课程的开设方面,邀请电子行业专家参与,探讨不同职业岗位在企业中实用性比较强的知识,以便在教学中开设相关课程,形成职业化的课程体系。第二,在专业课程教学中采用理实一体化教学,融“教学做”为一体,强化学生实践能力的培养,避免学生的理论和实践脱节,增加了学生的学习兴趣并让学生体会到实际工作任务的真实性、复杂性、多变性和灵活性等多种元素和信息,而这些元素和信息恰恰是高职人才职业技能与职业素质培养必不可少的条件。第三,在实训教学中采用工作过程模拟模式,与行业企业合作开发实训教材。这种实训模式结合课程对技能、理论、价值观的教学目标要求,按照企业职业活动中典型的具体工作过程来组织实训教学。其项目构成包括了任务下达、方案策划、任务实施等多个单元,融咨询、决策、计划、实施、检查、评估、总结等环节为一体。使学生在校内学到的技能与职业岗位需求之间的差异更小,学生的职业气息更浓,为以后毕业直接上岗打下基础。第四,按照“校企合作,工学结合”的思想,学生至少有半年的校外实习或顶岗实习,不仅会极大地提高学生的职业能力,有利于毕业生的就业率与就业质量,也有利于缓解贫困家庭学生的经济困难。 除了要做好以上四个方面外,还应将“双证书”制度纳入到教学改革中,对应用电子技术专业的学生开设专业培训课程,进行岗位实践训练或进行相应专业核心能力的技术培训,保证他们毕业时能取得产品可靠性检验员、家用电器维修工等相关职业资格证书。该制度直接有效地提高了学生职业技能和动手操作能力,大大增强了应用电子技术专业毕业生的创新、创业、就业能力。 3推进教学实验实训条件建设 加强实训、实习基地建设是高等职业院校改善办学条件、彰显办学特色、提高教学质量的重点。四川建院建立了适应工学结合人才培养模式的校内外实训基地。校内实训基地以学生职业能力培养和各类社会人员职业培训为目标,按照“产学结合、共建共享”的原则,建设开放式、共享型的,融教学、培训、职业技能鉴定、生产性实训和技术研发功能为一体的,训练理念、综合水平处于全国领先水平的校内实训基地,形成四川省建筑技能训练与建筑技术培训“共享资源”平台。结合学院实际和专业特点,积极探索由学校提供场地和管理,企业提供设备、技术和师资支持的实训基地建设新模式。校外实训基地建设按照校企“共建、共管、共享、共赢”的原则,建立了约千余个稳定的校外实训基地。实训基地既为学生提供真实工作场景,满足顶岗实习需要,又为教师下企业锻炼,提高教师实践能力发挥重要作用,同时为企业员工培训提供条件,形成“互利共赢”的机制,保证校企可持续合作。 可在电子工艺与创新实训室中先后引入了BGA贴片系统、贴片生产线、高精度贴片机、插件生产线、无铅波蜂焊机、一体化制版系统等设备,使实训室具备模拟工厂和模拟车间功能,不仅可以用于教学、培训和技术研发,还具备企业的贴片生产和插件生产能力,建设成为一个装备水平高、优质资源共享的高水平高等职业教育校内生产性实训基地。同时,结合应用电子技术专业的实际情况,可由学校提供场地、管理和设备,企业提供技术和师资支持,以企业为主组织实训的校内生产性实训的校企组合新模式。在这种模式培养下,不仅可以提高学生实际动手能力,还可以让学生深刻的体会到一线工作的“现场性”、“操作性”、“艰苦性”和地方工作的“特殊性”等。使学生毕业后成为生产、建设、管理、服务第一线需要的专门人才奠定基础。 4加快“双师型”师资队伍建设 为了实行“工作过程导向”课程开发模式,必须培养一批既熟悉理论又具备实践经验、既懂理论教学又掌握操作技能的专业教学团队。为满足职业院校教师队伍建设要按照开放性和职业性这一内在要求,四川建院的重点专业采用校企合作共建“双师型”师资队伍。 为使应用电子技术专业能得到更好的发展,“双师型”师资队伍建设势在必行。广泛吸收和鼓励电子企业的专业人才和能工巧匠到学校担任专、兼职教师,并联合企业培养职教师资,进一步提高教师的全面素质。每年派部分教师到电子企业顶岗实践,让他们积累实际工作经历,增长才干,提高实践教学工作能力,提高“双师型”教师的比例。也可以建立企业培训师队伍,这是提高实践教学质量的保障条件,也是推行兼职教师制度的重要基础。 应用电子技术专业论文:应用电子技术专业实验实训课程教学改革探讨 摘要:实验、实训教学对职业学校的人才培养起着至关重要的作用。本文对职业学校应用电子技术专业实验课教学现状及电子技术应用专业实验课程教学改革的要求进行了分析,探讨了职业学校电子技术应用专业实验实训体系改革的内容和方法。 关键词:应用电子技术 实验实训 项目式教学 1专业实验课教学现状分析 职业学校教育的目标是把学生培养成为适应社会需求、具有良好的专业技能的一线技术工人,能把理论知识应用于实践,在实践中对所学理论知识加以应用。实验实训作为实践性教学的一个重要环节,在培养学生形成科学的思维方法和运用实验手段去发现、观察、分析和解决问题的能力方面,有着理论课不能替代的作用。目前,职业学校应用电子技术专业教学计划中绝大多数专业基础课和专业课均开设一定数量的实验,大多属于演示、验证性实验。众所周知,目前,很多职业学校毕业生,实践操作能力很差,毕业工作后很长时间不能独立顶岗,给用人单位带来很大负担,学生的实践操作能力不仅不能适应市场的需求,甚至是脱节的。有部分职业学校干脆就只开设理论课,不开设实验实训课。实践教学已成为职业学校教育发展的瓶颈。因此,加强实践环节教学,加强学生实践技能的培养,是提高我国职业教育教学质量的关键。近年来,由于多种原因,实验、实训教学改革严重滞后于理论教学改革,已明显不能适应当前形势下人才培养的需要。由于许多职业学校办学基础较差,专业师资缺乏,实验设备陈旧,部分领导办学观念未能更新,部分教师教学观念尚未切实转变,使得理论与实践脱节,不能完全胜任实践课教学,造成学校的实验实训开出率严重不足。2008年,对参加电子科技大学举办的电子技术应用专业国家级骨干教师培训全班35名来自全国各职业学校的培训学员进行专业实践课教学调查见表1。 通过调查发现目前职业学校实验教学存在以下问题: 1.1 课程按学科设置,缺乏融合性目前职业学校的课程基本上沿用高等学校的课程设置方式,高等教育学校该专业开设什么课程,职业学校也开设什么课程,内容为高等教育学校该课程的压缩或删减版。缺少的是理论、实践教学与职业资格要求的相互融合。 1.2 实验设备投入不足,专业师资匮乏许多职业学校办学基础较差,实验设备陈旧。部分学校的实验设备平时使用率低,这主要有以下几个原因:①实验所需耗材较大,政府无资金投入,学校无财力投入。②部分专业教师不能完全胜任实训课教学。③更有部分学校专业师资严重匮乏,想要的专业老师进不来,不想要的进来后不会操作实验设备的局面。 1.3 理论与实践教学严重脱节开展理论和实践相结合的教学方式既是社会发展的需要,又是技能课改革的需要。过去传统的教学模式是理论教学和实验、实训教学分别进行,并且由不同的教师担任,形成教学与实践“二张皮”,二者之间没有很好地衔接。 2专业实验课的改革探讨 经过多年的实践课教学探索,发现要更好地提高实验、实训质量,提高学生的动手能力,必须改变现有的教学模式,打破学科限制,按专业需求进行取舍,强调能力本位,突出技术、技能实训课的地位,为实现上述目标,可采取以下方法: 2.1 加强实训教学及实训教学改革力度加强实训是一种整体的教学思想,应贯穿于整个教学活动中。在教学计划的制订、教材的选用、教学方法改革等方面都应有所体现,比如:在教学计划中就应明确规定实验实训课的比重;在教材的选择上要选择项目式或工学结合的教材;在理论和实践的教学安排上最好是一个老师,独立完成一门课程的理论和实践教学;教学方法和上课时间、地点的安排上要力争做到教、学、做一体化,让学生在“学中干,干中学”,这样在教学中可以充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,也可以让教师与学生建立平等的关系,还可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识,使学生想学、乐学、会学。当然由于教学过程需要专业课教师做大量的准备工作,同时专业课老师还需要花费大量的时间和精力提高自己的理论和实践水平,这些都需要学校和社会提供一定的平台支持。 2.2 实训课教师必须注重“练以致用”的原则实训课的目的是为了让学生对所学理论加以运用。目前我们不少学校的实验设备是模拟型的,只能进行模拟实训。而这种实训所导致的直接后果是学生真正到了企业生产环境仍然是一脸茫然,更谈不上说胜任工作岗位。所以,对这种模拟型的设备,我们教师要加以改革和创新,使实训课由模拟型向实用型转变,让学生所做的实验更加接近真实。 2.3 改变教学方法与手段改变传统实验教学方法,建立以学生为主体、以教师为主导的实验教学新模式。让学生变被动为主动,变消极为积极,使实验课程成为学生自主学习、培养创造性思维和创新能力、掌握科学技术与研究科学理论的有效途径。将现代技术引入实验室,推动实验教学手段现代化,丰富实验教学内容,扩大信息量,提高实验教学质量和效果。采取项目教学的方式,进行综合性的实际训练,实训内容项目化,让学生在实习过程中身临“职业环境”,把知识教育变成能力教育,综合技能训练采用企业运作模式,使学生在真实的职业工作环境和岗位上增长知识、感受工作氛围、体验工作内涵,使毕业生“零距离上岗”,真正做到与企业“无缝链接”。使学生在校期间接受较为完整的知识与操作技能的训练,为毕业后尽快适应专业工作打下坚实的基础。 2.4 实施灵活多样的办学思路,探索教学发展新空间①走市场化路子,实行市场化运作方式,广泛开展合作办学。主动与劳动人事、农业、妇联等部门联系,组织开展培训工作,与企业合作,主动与企业联姻,实行订单培养。②与高等学校联系,联合办班,分段培养。为学生提供新出路。③利用学校现有设备,将学生实习、实训与企业加工相结合,开展教学创收。④主动考察乡镇村组所需的新技术,开展技术帮扶活动,发挥科技辐射作用。 总之,实验实训作为整个教学的一个重要环节,不仅在于帮助学生进一步理解、验证和巩固所学的理论知识,更在于作为能力培养的载体,在学生综合能力的培养、素质的提高和工程意识的形成方面具有独特的作用。正确认识实验、实训教学对人才培养的作用,充分肯定实验、实训教学在整个职业教育教学工作中的地位,将对职业学校提高人才培养质量起到至关重要的作用。 应用电子技术专业论文:创新在应用电子技术专业中的运用 【摘要】随着科技水平的不断提升,电力技术行业作为市场竞争中的重要组成部分,取得了明显的进步,因此,教育部门对电子技术专业的培训和发展提出了更加严格的要求,需要从细节问题抓起严格要求每一位技术性人才。在电子技术专业中更加注重培养人才的思维创新能力,希望在未来的电子技术领域中创造更大的经济效益,有利于带动我国综合国力的发展。文章主要对创新在应用电子技术专业运用中存在的突出性问题进行了分析,并对应用电子技术专业创新意识的重要性和创新策略进行了观点论证。 【关键词】创新应用;电子技术专业;具体运用 一、创新在应用电子技术专业运用中存在的突出性问题 1.缺乏创新思维意识 电子技术专业是当前社会趋势发展下比较热门的专业,但是由于部分教师对电子技术内容教学缺乏重视,依然沿用传统单一的教学手段,主要以内容灌输为主,没有讲知识内容进行深入拓展,严重缺乏创新思维意识和探究能力,导致学生不愿意主动去思考问题,再加上受传统理念的影响抑制了学生的创新能力,很难适应当前教育的发展的真正目的。只能按部就班的进行思考学习,久而久之使得学生在电子技术专业学习中失去了创新学习的热情,影响了电子技术教学质量的发展。 2.缺乏对学生创新力度的培养 目前各大学校缺乏对学生创新力度的培养,忽略了对学生专业技能的培养,只注重基础内容的讲解,没有进行知识拓展,课堂教学受到了一定的局限性,阻碍了教育事业的进步,而且各大教育部门没有严格遵守各项管理实施制度,没有将重难点知识进行针对性讲解,抑制了学生思维能力的有效拓展。因此,必须加大措施进行有效管理,不断完善电力技术教学目标,将电子技术教学内容与实践操作相互结合,有利于培养学生思想创新意识的形成。 二.电子技术专业培养创新意识的必要性 创新模式的发展是促进教育事业和企业经济发展的重要举措,能够促进科技水平的不断提升。电子技术专业作为一门综合性比较强的学科,是培养技术创新型人才的重要途径,因此,要将电子技术理念与适当发展趋势相互结构,对存在的弊端问题采取有效措施进行完善,加强对电子技术创新对社会经济的发展有着重要影响,只有不断加深创新研究力度,才能充分体现出电子技术人员的价值所在,从而促进电子技术行业的全面发展。 三、创新在应用电子技术专业中的对策 1.创新教学目标 在电子技术专业教学过程中需要根据教学内容和学生的性格特征进行创新教学目标设计。首先,教师向学生讲解一些电子线路的基本知识,让学生掌握运用方法和操作技能。其次,教师应该让学生在学习本专业知识基础之上,学习一些与应用电子技术专业有联系的知识,其教学目标是能够让学生掌握的知识更加的全面,做到触类旁通,有利于学生专业操作水平的提高。再次,教师还应该要求学生对实际的电路能够进行熟练的组装和设计,独立完成对电子组建的测试,对电路的设计方面应该做到具体的掌握。最后,教师还应该要求学生在实际的实践当中,能够建立系统的操作规范,进行规范化生产,进行知识要点积累总结,有利于学生的长远性发展。 2.创新教学内容 高校应用电子技术专业的教学内容也应该进行全面的创新。教师内容的安排上应该与学生日后的就业作为导向,积极的培养社会需要的人才。在课程内容的设置上,应该具备最先进的应用电子技术知识,并且应该做到理论与实践相结合,在知识的选择上,应该以实际的操作作为变准,为日后的操作奠定坚实的理论基础。另外,教学内容应该做到符合实际,并且能够激发学生的学习兴趣,从而使学生能够积极的投入到应用电子技术专业知识的学习中去。另外,学生应该针对于应用电子技术专业的特点,研发本专业的实训教材,进而让学生在进入企业工作之前,就具有熟练的操作技能,不断的适应社会的需要,带动社会的发展。 3.创新教学方法 教师应该不断的创新应用电子技术专业的教学方法,教师运用的教学方法应该符合本专业的特点和学生的特点。很多学生的专业基础非常的薄弱,而对于教师一成不变的教学方法更是反感,对于知识的掌握水平较差。因此,教师应该不断的创新教学方法,从学生的专业知识基础抓起,鼓励学生进行学习,不断的激发学生的学习兴趣,强化学生的专业技能。教师还应该采取分层教学的方法,从而适应不同学生的学习需求,促进学生学习上的进步。另外,教师还应该充分的利用多媒体等教学工具,将学生感兴趣的以及比较先进的应用电子技术专业的知识引入到课堂教学中,从而促进学生的学习。 四、结语 总之,电子信息产业的发展是一项系统工程,我国电子信息产业的发展正面临着机遇与挑战并存。虽然存在的一些问题,但是我们面对电子信息产业出现的问题,要敢于迎接电子信息产业带来的挑战,大力推进自主创新才是企业在激烈的市场竞争中赢得核心竞争力的关键。只有通过不断探索解决问题的策略,努力把握住电子信息产业发展的机遇,不断优化电子信息产业的结构,积极主动地进行科技创新,才能实现电子信息行业的转型,促进电子产业结构的优化升级。 应用电子技术专业论文:浅论高职院校应用电子技术的专业建设 摘要:首先论述了应用电子技术目前的发展趋势以及电子行业对电子人才的需求状况,然后从基本思路的确定、人才培养目标的定位、人才培养模式的构建、课程体系的开发、实验实训基地和师资队伍的建设等方面,对笔者所在学院应用电子技术专业建设过程中所采取的措施和取得的成果进行分析和总结,以促进专业建设水平的进一步提高。 关键词:应用电子技术;专业建设;工学结合;校企合作;工作过程 一、专业建设的背景 随着电子信息产业的迅猛发展、电子技术的广泛应用、产业的换代升级众多企业急需大量既懂一定的理论基础知识,又具备实际操作技能的高素质高级技能人才,其培养任务主要是由高职高专院校来承担的。然而,目前多数高职院校培养的学生并不能很好地满足电子信息产业对电子技术人才的要求,其原因主要为:第一,我国的高职教育长期以来延续了普通教育以学科为本位的教育模式,重理论而轻实践,重知识而轻技能;第二,多数高职院校缺乏对企业人才需求的调研,没有真正明确高职院校的电子技术专业毕业生所能从事的岗位所需的素质和技能。由此,造成了学校培养出的学生缺乏职业特色,而不能迅速地适应岗位需求。因此,应用电子技术专业的改革和建设势在必行。 二、专业建设的基本思路和人才培养目标 根据教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》要求,在认真研究国内外先进高职教育理念的基础上,确定了张家界航院(以下简称“我院”)应用电子技术专业建设的基本思路,即以电子产品制造类企事业对高素质高级技能人才的需求为依据;以岗位适应能力为中心,以职业技能培养为重点,突出高职教育的特色;以人才培养模式、课程体系、教学内容、教学方法和手段的改革为核心,构建有机结合、相互依存、相辅相成的理论和实践教学体系;充分利用现有的校内、外资源,发挥我院的优势,将应用电子技术专业建设成为办学定位准确、培养方案科学、办学条件完备、特色鲜明、产学研结合紧密、深度融入产业链,服务经济社会发展能力强、作用大的骨干专业。 通过深入到航空军工电子产品制造企业一线的调研、分析和对往届毕业生的跟踪回访,确定了我院应用电子技术专业主要面向设备操作岗位、工艺技术岗位、质量检测岗位、生产管理岗位、技术服务岗位、产品设计岗位。在结合了我院具体情况的基础上,我们将本专业的人才培养目标定位为――主要培养面向电子产品制造类企事业单位,从事电子设备操作与维护、工艺设计、生产管理、产品检测、产品营销和技术服务等工作,具有职业岗位(群)所需的基础知识及专业技能,并具有较强综合职业能力的高素质高级技能型专门人才。 三、专业建设的具体内容 我院的应用电子技术专业自2002年开始招生起,一直是专业建设的重点。目前,该专业在师资力量、实习实训条件、优质课程建设、教材建设等方面都有较为扎实的建设基础。为了适应社会对高素质高级技能人才的需求,我们将专业建设的重点放在创新人才培养模式、重构专业课程体系、改革教学组织模式,以及加强实验实训基地、师资队伍建设等方面。 1.创新人才培养模式 由于高等职业教育具有明显的职业导向性,在人才培养的过程中要与企业保持紧密的联系,不断加强学生的生产实习和社会实践。因此,在人才培养模式主要按照体现“工学结合、校企合作、顶岗实习”的原则实施改革、体现校企“双主体”育人。通过校企合作,学校才能了解电子技术专业的发展状况,了解企业对电子人才职业技能的需求,从而为专业建设提供正确的思路;还可以改善教师的知识结构,提高教学和科研水平;同时也为学生的专业实习、实践以及就业打下良好的基础。 (1)充分发挥企业专家的作用。 成立了由行业、企业专家和高层管理人员参与的“专业建设指导委员会”,对本专业的建设方向、人才培养目标以及与之相适应的理论教学体系和实践教学体系进行指导;并对专业教学计划、主干课程设置和实践教学安排进行审核;指导实践性教学与实习、实训基地的建设,并协助校外实践教学基地岗位的安排。 (2)建立稳固的校外实习基地。 为了给学生创造实际生产的环境加强实践教学,我们建立了一批长期稳定的校外实习基地,有计划地组织安排学生到企业进行认识实习、顶岗实习以及毕业实习。借助企业优势,在拓展了教学空间的同时,也让学生接受到了企业“真刀真枪”的实战训练,巩固了学生的理论知识,提高了学生的操作技能和适应岗位的能力,并且也实现了为企业服务的目的。 (3)校企合作长效机制建设 电子信息产业仍然处于一个高速发展的进程之中,如果一次调研一次校企合作就将以后的专业建设定型,必然造成未来专业无法跟上时代的进步。为此我们特别建立了毕业生评价和调控机制,通过定期的毕业生跟踪和质量分析,并通过全面构建“人才共育、过程共管、责任共担、成果共享”的校企合作长效机制,持续优化人才培养方案,使人才培养规格能够根据产业发展做出快速响应。 2. 构建基于工作过程的专业课程体系 基于工作过程的行动导向的课程体系构建是我院应用电子技术专业建设的核心部分,其设计和开发的科学性、合理性是决定本专业人才培养目标能否实现的关键因素之一。我们遵循“任务驱动、行动导向”的原则,按“同平台、专方向、岗前训”的顺序,以核心职业岗位能力的培养为主线构建了专业课程体系。 在课程体系设计和开发的过程中,我们重点进行了以下几个方面的建设。 (1)课程的优化和整合。 课程的优化和整合应从职业岗位能力分析入手,强化技能培养和职业素质的养成,充分体现职业岗位的需求和先进性原则。其中,理论教学坚持“必需、够用”的原则,突出与操作技能相关的必备专业知识,注重实用性;实训教学方面,充分利用校内多个实验实训场合如电工电子实训室、单片机实验室等,加大实训量,保证实践性教学学时不少于总学时的70%,并贯穿全部教学过程的始终。在课程整合的过程中,重点强调理论与实践的相互渗透,合理安排教学顺序,增强实践教学的时效性和教学效果。 (2)理实一体化课程建设。 为了保证生产性实践教学的开展,我们特别注重理实一体化课程建设,目前,我院应用电子技术专业已经有《单片机控制系统的设计与制作》、《电子产品安装与调测》、《电子产品故障诊断与检修》等多门理实课程,取得了很好的教学效果。 (3)教学组织形式的改革。 在教学活动开展的过程中,重点强调以学生为主体,教师为主导的原则。根据教学内容的需要,融合了多种形式的教学方法,如任务驱动法、讲授法、现场示范教学法、案例教学法、讨论式教学法、类比法、分组教学、“一帮一”教学等。在提高教学效果的同时,更有利于学生独立思考能力、实际动手能力和团队协作能力的培养。最终形成了“任务驱动、学做合一”的专业教学模式。 另外,我们也组织教师不断充实和完善多媒体课件、电子教案、习题库、实训指导书以及拓展学习资料等教学资源,并建立了精品课程网页,将优质课程资源在校园网上实现共享。使课程的课内学习与课外学习充分整合,学生随时随地都能进行学习和测试,将课堂延伸到学生生活的每个角落,有利于学生自主学习习惯的养成。 (4)教材建设。 教材的选用和编写也是课程建设的重要组成部分,我们在优先选用适合本专业的、基于工作工程的高职高专优秀教材的同时,积极组织教师、企业专家和技术人员编写具有我校特色的教材。目前,已经正式出版并应用于教学的有《AVR单片机原理与应用》、《Protel 99SE印制电路板设计与制作》、《数字电子技术》、《电工技术》、《电子技术》等教材,以及《电路实验实训指导书》等校本教材。还有部分“任务驱动、项目导向”型教材正在积极编写中。 3.理实一体化学训室建设 为了保证理实一体化课程教学的实施,我院投入了大量资金先后建设了10个服务于不同课程的理实一体化学训室,包括电工基础学训室、电子装配学训室、嵌入式学训室、EDA学训室等。能开展从基础理论学习、专项实践技能训练等各方面课程的需要。经过几年的不断扩建和更新,各学训室分工合作,已形成一个能模拟真实生产环境生产性实习实训基地,即能满足教学需要,又兼有生产和职业资格技能鉴定功能的先进的实践教学基地。除了在硬件方面的建设以外,也制定了科学有效的实验实训室管理制度去保障课程教学尽量在实践场合开设,鼓励学生多参加实验实训,提高实验实训室的利用率。 4.师资队伍建设 拥有一支优秀的教师队伍,才能将专业建设的成果真正地应用到实际教学中。为此,我院开展了多项措施来加强教师队伍,并已逐步形成了一支以专业教师为主,专兼结合的高水平的“双师型”教师队伍,以满足专业建设的需要。在建设方法上,主要是制度建设,激励和惩罚指导来引导现有师资的发展以及人才的引进。我院先后颁布了《专业、课程带头人选聘和管理办法》、《优秀骨干教师选聘和管理办法》、《教师引进管理办法》,对专业带头人、课程带头人和骨干教师均提出了企业工作经历及业绩要求;要求专业带头人、课程带头人必须通过“传帮带”,培养青年年教师,并承担一定的技术服务、科研项目、教学改革、课程建设等任务,完成规定的学术考核要求;引进的教师一般都应具有企业工作经历。在《青年教师培养管理制度》中,明确规定了中青年专职教师必须取得企业工程系列职称或相应的职业资格证书,被学院确定为具有双师素质的教师,则兑现双师型教师津贴。 实行“以老带新”,指定经验丰富的教师指导青年教师的教学方面等;鼓励青年教师参加学历进修、下企业锻炼,提高青年教师的综合能力。并定期组织教师技能培训班,提高教师的实践动手能力,鼓励教师通过本专业的职业资格鉴定,获取相应的证书。同时,聘请相关院校、科研所或企业的学者、专家和高级技术人才到学校担任兼职教师或校外实习指导教师,并建立科学的评价机制和聘用制度。 四、结语 通过应用电子技术专业的建设,一方面,可以实现高起点地培养具备良好职业素质、较强的电子产品生产相关的电子设备操作与维护、工艺设计、生产管理、产品检测能力,能胜任企业对高职层次一线的技术员、质检员、工艺员等岗位的旺盛需求。从而为提高我院应用电子技术专业毕业生的就业竞争力起到积极作用;另一方面,推动了各项教学基本建设,促进教学改革的深化,进一步优化我校学科专业结构,提升学科专业建设的整体水平。 应用电子技术专业论文:竞赛引领下的应用电子技术专业课程体系重构 摘要:目的:对竞赛引领下的应用电子技术专业课程体系重构进行分析。通过应用竞赛的方式增加学生对电子技术专业课程的兴趣和重视,提高学习成绩,改善学习环境,增加竞争意识。 关键词:竞赛;电子技术;专业课程;兴趣. 电子专业课程对于电子学科的学生来讲较为重要,但课程讲解较为复杂,枯燥,传统教学方式进行单纯专业知识讲解,教学效果欠佳,近期对我校电子技术专业课程进行改革,详细分析如下。 1参加学生情况 选取2014级电子专业学生200名,传统教学100名学生,其中男性学生56例,女性学生44例,年龄19-21岁,平均年龄(20.00±1.50)岁,竞赛教学100例,其中男性学生58例,女性学生42例,年龄18-21岁,平均年龄(19.00±2.00)岁。 2教学情况 传统教学100名学生,主要是依据学生的情况给予常规的教学,主要是进行老师拟定教学方案后备课,课堂讲授电子专业知识,课堂提问学生,进行课堂互动,对专业知识进行理论学习,同时进行课堂学习后进行实践动手,对所学知识进行实际操作[1]。 竞赛教学100名学生,理论知识的学习和实践教学方法同传统教学方法,同时针对于相关知识,定期举办理论知识竞赛,主要内容为竞赛的技术体系主要包含理论知识测试、电路识图、元件选型与参数计算、原理图绘制、设计、板制作、电子工艺焊接、单片机软件程序编写、电路调试、软件调试、电子产品的结构与安装工艺、电子产品的工艺文件编写、电子产品的技术文件编写、技术答辩等技术考核内容。整个竞赛过程贴近生产、工艺、注重质量,以企业实际要求出发[2]。在竞赛中获得较好成绩的学生给予适宜的奖励,奖励内容主要针对学生的爱好和兴趣给予奖品的发放,并且同就业优先相关联,提高学生的重视程度 3教学效果 在学习后定期对学习内容进行理论知识学习成绩检测,考试成绩优秀:90分以上;75分及以上为及格,75分以下为不及格。 传统教学考试成绩优秀的学生为36例,比例为(36.00%)、及格学生为35例,比例为(35.00%),不及格学生为29例比例为(29.00%),及格学生为71例,比例为(71.00%),明显低于竞赛教学,优秀的学生为54例,比例为(54.00%)、及格学生为36例,比例为(36.00%),不及格学生为29例比例为(10.00%),及格学生为90例,比例为(90.00%) 4竞赛引领下的应用电子技术专业课程体系 4.1课程体系的重构 近些年来为更好的学习电子专业技术课程,专业学校均给予适宜的课程改革,因电子专业课程初期为理论知识学习,课程枯燥乏味,难以获得学生的兴趣,并且难以进行深刻的记忆,因此导致学习效果欠佳,因此电子专业教学中经常会应用较多的辅助方法帮助教学。近几年,为更好的增加电子专业学习,我校给予电子产品设计大赛及相关知识竞赛,增加学生的动手能力和相关专业知识的学习。主要竞赛内容围绕电子产品的理论设计、结构理论、生产工艺、安装结构、产品组装、产品调试、成品上交、竞赛结果评估。电子产品的学习不单单为简单的理论知识学习,还需要有较强的动手能力才能够更好地胜任电子专业工作。同时人才培养还应严格执行国境职业资格鉴定的相关标准,课程的标准体系建设增加了国际标准、国家标准、行业标准、企业标准等,同时学生学习期间的培养应同课程考核构成衔接体系,做到边学习边检验,明确学生在学习过程中的不足及时给予补充学习或是强化训练[3]。 4.2竞赛引领的重要性 传统教学仅仅为常规的课堂讲授理论知识,同时课后给予实践动手,对学生而言仅仅为了应对考试,缺乏对学习的理解和兴趣,因此在学习中缺乏主动性和积极性。因此面对枯燥乏味的学习和复杂的学习知识不能够更好的理解和深化概念。 竞赛教学能够更好地增加学生的竞争意识,增加学生对于电子专业知识的学习和实践动手能力,改善学习环境,激发学生的竞争,提高学生对于理论知识的理解和设计、制作、完成电子产品的能力。竞赛项目及企业项目为例,培养学生根据实际需求,选择不同的控制器,从设计方案、成本核算、电路设计、工艺设计、程序设计及系统联调、产品装配、工艺文件编写及使用说明书撰写到项目总结与创新,完整的体验竞赛项目开发的全过程。使学生能够更加明确自己的学习目的和学习目标。 5结论 竞赛促进教师队伍建设目前,高职院校教师普遍缺乏自主研究的精神,对于专业科研活动的积极性不高,相关的实践活动少。且教师没有专业的研究项目,导致不注重学生的实践课题研究。而“任务驱动、项目导向”的培养模式,无法真正实现人才培养的最终目标。而通过技能竞赛,一方面能促进“双师”素质教师的培养。技能是职业院校教师必备的基本功,也是“双师”素质的必然要求。在技能竞赛中,教师也必须锻炼和参与实践中。 电子竞赛教学模式目前已经在相关学校中普遍开展,获得了较高的教学成绩,我院为更好的开展电子专业教学,已经在教学中增加竞赛教学模式,促进了专业课程的改革,激发学生的兴趣爱好,为更好的培养理论知识强,动手专业能力强的高素质技术型人才可提供更有价值的指导和辅助措施。 应用电子技术专业论文:高职应用电子技术专业教学改革探索 摘 要:高职院校专业建设的目标是培养高素质技能型专门人才。针对湖南省电子信息产业高级技能人才紧缺的形势,笔者学校应用电子技术专业明确专业定位,构建“岗课证相融通”的工学结合人才培养模式,重构基于工作过程系统化的“层次化、模块化”专业课程体系,建设与专业课程配套的教学资源,取得了较好的专业教学改革效果,值得推广。 关键词:高素质技能型专门人才 应用电子技术 岗课证 层次化 模块化 随着电子技术的快速发展,其已渗透到国民经济的各大产业。从航空航天、轨道交通、海洋工程等高端装备制造产业,到网络通信、生物医疗、家用电子产品、新能源与新能源汽车等民用产品制造产业,电子技术与人们的生产生活密切相关。 应用电子技术是一门以电子技术的应用为目的的专业,而高职院校应用电子技术专业的教学目标是培养能够综合应用电子技术的高素质技能型专门人才。 1 高职院校应用电子技术专业的现状和改革的必要性 1.1 企业需要高素质的技能人才 2014年春节后,深圳人才大市场招聘信息显示电子行业的用工需求排名第一,其中电子电器制造类企业对一线生产岗位以及有2~3年专业工作经验的技术员、工程师、研发经理等岗位的用工需求量很大。其中,电子类企业一线生产岗位对人才的要求很低,初高中毕业生甚至是一般的农民工就能上任,而研发经理、工程师、技术员等却比较紧俏难招,也就是说这些企业紧缺高素质的技能人才。 1.2 什么是高素质的技能人才 高素质技能人才的“素质高”表现为以下3个方面。 第一是职业技能高,包括掌握基本的职业技能操作方法和操作规范,树立基本的职业意识,形成较完备、合理的专业知识结构等。 第二是职场应变能力强,包括及时把握职业的发展趋势和最新动态,自主学习新的职业技能;掌握最先进的相关职业理念和操作方法;形成更全面的具有延伸性的知识结构等。 第三是专业创新能力强,包括不断发现现存事物的缺陷,不断找出新问题,创造性地解决问题;根据工作的需要提出创造性的设想,并能够具体实践、操作和开发;进一步扩大知识面,以适应其创新的各种要求等。 1.3 高职院校应用电子技术专业教学改革的必要性 电子电器制造类企业招工数量大,尤其是高素质技能人才紧缺,并且招到也很难符合企业要求,需要再培训才能上岗。那么,如何培养学生的高素质技能,使其快速适应岗位要求呢?近年来,笔者学校展开了以培养符合企业需求的应用电子技术专业高素质技能型人才为目的的专业教学改革探索与实践。 2 高职院校应用电子技术专业教学改革的探索与实践 2.1 构建“岗课证相融通”的工学结合人才培养模式 专业定位是专业教学改革的第一步,也是关系到教学改革是否成功的关键第一步。湖南省现有电子信息产业工人12万左右,其中高级工以上的高级技能人才只占技术工人总量的6%,这一数字远低于发达国家30%的标准。在“十二五”发展纲要中,湖南省明确将电子信息产业和轨道交通装备制造产业作为战略性新兴产业和支柱产业。经过多次调研和研讨,课题组确定了该校应用电子技术专业的定位是对接湖南省战略新兴产业和支柱产业――电子信息产业,适应轨道交通装备制造业产业链。并且,专业依托行业组建专业建设指导委员会,建立校企合作的长效工作机制,校企共同进行专业建设。 “职业岗位、专业技术课程、职业资格证书”是“岗课证”一体化人才培养模式的3个内涵要素,“岗位技能训练、工学结合课程教学、职业资格认证”三者融为一体的教学实施是“一体化”的内涵。为了构建“岗课证”一体化培养模式,首先,广泛调研和听取来自企业一线行业专家建议,确定专业培养的人才主要覆盖哪些职业岗位(岗位群),每个岗位需要哪些知识和能力;其次,再分析这些能力之间的逻辑联系, 将能力分类、分层、分先后,与课程相对应;最后,通过职业资格考证,检验学生是否达到上岗所要求的熟练程度。 2.2 重构基于工作过程系统化的“层次化、模块化”专业课程体系 工作过程系统化的课程教学强调学习者在动态的行动体系中生成与构建整合了实践知识与理论知识的“工作过程”知识,从而满足社会或职业对教育或个性的需求,实现学习者在职业生涯中的可持续发展。 课题组以职业能力培养为核心,对电子信息产业中电子设备装接、轨道交通装备制造产业中机车电子设备维修调试等工作岗位开展调研、分析、归纳,得到了生产管理等4大岗位群和电子设备检修等23个典型工作任务;确定了培养生产制造、技术服务、设计开发三层次目标,以公共课程、专业基础课程、专业平台课程、专业方向课程、专业拓展课程等五大理实一体课程模块为支撑的工作过程系统化的“层次化、模块化”课程体系。 从培养学生的职业能力出发,遵循典型的工作过程“6要素”原则和抽象的思维过程“6步骤”原则,进行课程基于工作过程系统化的教学改革。以《电子电路的分析与应用》课程为例,课题组根据课程的特点,进行课程学习情境的教学环节设计。在教学的各个环节,根据学生的实际学习情况,选用合宜的教学方法进行教学实施,积极探索行动导向教学方法在教学中的应用。根据职业资格考核要求进行课程的考核,合理设计考核内容,制定考核标准,采用多元化的考评方式,公开、公平、公正地进行课程考核。 2.3 建设与专业课程配套的教学资源 加强专业师资队伍建设,与2~3个企业保持长期联系,成为合作单位;安排专业教师参加企业的生产实践锻炼,并深入到企业生产、技术革新和科研中,逐渐形成高素质的“双师”型教师队伍。 建成 “公司+车间”的实训基地模式,采用企业当期主流生产性设备和自主开发的先进虚拟仿真软件,虚拟现实与真实产品生产结合,开发基于真实产品的实训项目教学资源,满足教学、培训、职业技能鉴定、产品研发与生产四大功能需求。 建设应用电子技术专业教学资源库,积极探索名师课堂、慕课、微课等信息化教学形式的应用,满足教师、学生、员工、社会学习者终身学习需求。 3 高职院校应用电子技术专业教学改革的效果 经过近3年的专业教学改革实践,笔者校应用电子技术专业的人才培养思路更加清晰,专业教师的教学目标和个人的发展方向更加明确。学生通过专业课程的系统化学习,掌握了基础的职业技能,具备了一定的职场应变能力和专业创新能力,得到了老师和用人单位的认可和好评。 应用电子技术专业论文:应用电子技术专业一体化教学改革初探 摘 要:随着电子技术的迅速发展,电子技术的应用领域越来越宽广,电子产品的生产和使用、服务等行业的新工艺、新技术、新材料、新设备不断涌现,对从事电子技术行业的技术人才提出了新的要求。 关键词:教学;改革;教学内容;教学环境;师资队伍 一、改革背景 学校坚持“以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位”的办学思想,秉持更好地在该专业领域内,需要培养出一大批面向生产、管理、服务第一线需要的合格的初、中级技术人才的培养目标。 通过一体化教学改革,实现学习与工作的有机结合,培养学生的职业道德、质量意识、创新能力等职业素养,既可以提高学生的动手操作能力,又可以有效地提高学生灵活应用知识解决工作中实际问题的能力,从而达到企业对技能型人才培养的要求,改变电子行业企业技术人才缺乏的现状。 二、教学改革思路及实施措施 1.开发符合现代企业要求的一体化教材 教学前准备:走访企业,与企业专家进行访谈,了解企业对电子专业员工的要求及应该掌握的技术,对电子行业发展趋势进行分析;收集企业相关岗位的典型工作任务,然后进行一体化教学设计。力争构建以企业需求为核心,学习过程更接近企业的工作过程,实现理论知识与技能训练高度结合的教学模式;组织开发适合电子技术应用专业工学结合一体化教学开展的一体化课程教学标准、校本教材及辅助教学材料。 2.创造教学改革条件 课程改革是以“五个一体化”为指导,从满足电子类岗位对应用型人才综合能力的需求出发,分析其职业能力结构和工作过程,构建校企合作人才培养模式,建立以典型工作任务为引领的一体化教学模式,达到满足一体化教学的五个条件,改革的具体内容是: (1)教学内容一体化 教学内容与企业岗位需要紧密结合,形成一体。在一体化课程方案建设阶段,积极顺应企业人才需求和行业发展需求,严格采用一体化课程开发技术规程,进行企业人才需求和经济社会发展调研、分析,选取来自不同的代表性企业的实践专家,通过召开实践专家访谈会,提炼出本专业的典型工作任务,对典型工作任务进行教学化处理,形成与真实工作任务对应的学习工作任务,实现教学内容与工作内容一体化。 (2)教学方式一体化 教学方式采用学、练交替结合,学习过程与工作过程相对应。工作是怎么做的,教学就怎么开展,做到学习过程与工作过程相一致,实现教学方式一体化。 (3)教学环境一体化 建设生产性实训基地,生产性实训基地与企业真实生产环境对接,实训设备采用企业典型工作设备,学生进入实训基地犹如进入真正的生产企业。把传统教学场所建设成一体化教室,在一体化教室既可以进行必要的理论讲解,又可以马上开展技能训练,实现教学环境与企业工作环境一体化。 (4)师资队伍一体化 教师是实施一体化教学的首要条件。一体化教学需要的是既能讲授理论知识,又能指导技能训练和生产实习的双师型教师。双师型教师要求既是教学行家,又是技术能手,能将各种知识、技能相互渗透、融合和转化。 实施一体化教学的专业教师必须集深厚理论知识和熟练操作技能于一体。通过教师到企业轮训,聘请企业技术专家兼课等方式,使专业教师既能上得了课程,也能入得了厂房,教师有真实的企业工作、学习经历和丰富的理论知识,实现师资队伍一体化。 (5)教育教学一体化 把专业技能的学习和综合素质教育融合在一起,寓综合能力教育于专业技能学习中,教师不仅只传授专业知识技能,还教会学生如何适应企业,提高职业素养,实现技能学习与综合素质教育一体化。 三、教学方法改革――采用“五步教学法”实施一体化教学 “五步教学法”的具体实施步骤是: 1.接受任务 学生通过阅读任务单知道“做什么”,即明确学习目标、任务来源和要求。为了激发学生的学习兴趣、唤起学生的学习热情、引导学生思维,在工作页中设置了合理的教学情境来引导出任务。 2.分析任务 学生了解工作任务和要求后,利用自己掌握的专业知识,分析任务涉及的技术要求难点,对技术、技能、设备等的要求。 3.制订方案 确定完成任务的路线流程图。通过小组讨论的形式,在教师的引导或独立状态下,让学生充分思考和讨论后,学生运用已有的知识、技能、方法去制订计划,确定完成项目的方案和步骤。每组制订好计划后,派一名学生向全班展示并说明完成项目的方案。 4.完成任务 按照路线图一步步完成工作任务。学生按选定的最终工作方案,应用已有的知识、技能学习与项目需求相关的新知识、新技能,按照工作过程要求与规范,各自独立或协同配合完成自己的工作任务。 5.评估总结 得出经验,指出不足之处,提出改进措施。本阶段的目的侧重在复习,总结教学内容,对实训中学生是否完成了工作任务,在实施过程中是否达到了规范要求,通过适当地点评和表扬,对学生进行指正和鼓励,让学生发现不足,进一步完善设计方案。 教学一体化模式有利于学生根据自身的特点和兴趣爱好,自主选择课程和老师,在不同时期可以选择不同的课程和老师。改变以往课堂中老师的“一言堂”,学生只能被动地听,学生就像是一部机器,学习的参与度很低,造成课堂枯燥乏味,学生难以体会到学习的乐趣。工作任务驱动法教学以“节节有活动,人人能参与;节节有笑声,人人有笑容”为出发点,按照完成工作任务的过程和标准设计课堂,把课堂变成工作场景,让学生亲身参与完成工作任务的全过程,真正成为学习的主人,轻松快乐地学习。 一体化教学模式下,学生的参与度明显降低,分小组完成设定的工作任务促进学生之间的交流,课堂上学生积极提问、积极搜索资源寻求答案、积极完成各项任务,学生的沟通表达能力、团队合作意识、解决实际问题的能力等得到明显提高。一体化教学模式锻炼了学生的动手能力、思维能力和创新意识,是一种科学、合理、有效的教学模式,这样的教学模式一定会为我们新职教创造新的辉煌! 应用电子技术专业论文:应用电子技术专业认识实习课程改革新思路 摘 要:认识实习是一个重要的实践性教学,教师要适应时代要求,改革现有教学模式,采取新的教学措施,从认识实习日常化、学校企业合作化、课程安排合理化及教学实践考核化等方面深化课程改革,使学生能对所学专业有个更为直观的认识,明确今后学习的目的与要求,以满足社会的需求。 关键词:应用电子技术; 认识实习; 改革; 新思路 认识实习课程是我们在应用电子技术专业中一个重要的实践性教学环节。通过认识实习,学生可以对所学专业有个更为直观的认识。从短暂的认识实习课程中,学生可以了解并认识常用的电子材料、电子元器件和仪器;了解并认识电子或电器产品的生产工艺;了解企业的新产品及电子专业的发展方向;了解企业的经营管理模式;更能从员工的交流中明白企业的需求和专业的着重点。这种实习有利于学生加深对专业的认识和激发学生对未来的兴趣和期许。然而,认识实习的效果为什么不明显?因素很多,除了需要校方、厂方的配合外,还与我们教学的深度和广度有关,因此效果难以保证。 一、应用电子专业的现状 根据目前教学情况,我把情况归纳总结为以下三点。 1.实习安排不合理 首先我们认识实习的时间短,一般为一周时间,而且学生人数一般在五六十人左右,其实大家只能走马观花般的大致过个场,很多时候都不清楚自己看过什么,师傅讲过什么,其实这样的效果可想而知。 其次我们认识实习一般在教授电子材料、电子元器件和仪器后,学生对其有所了解认识,但是对电子生产方式与技术,企业管理模式与需求等均不太清楚,而一切的知识在短暂的时间里一股脑的灌输给学生,信息量过大,使得学生接收信息量有限,效果不明显。 2.实习指导教师经验尚浅 教师是航标,是指路明灯,重要性毋庸置疑。但是由于目前学校及其整体环境对认识实习重视度不够,所安排的教师大多为年轻的实习教师,其所负责的大多是学生一些安全问题及实习单位的秩序等问题,真正的教学经验不足,与实习单位的衔接也仅浮于表面,对于单位的生产方面了解也很缺乏,对学生的认识实习帮助并非有益。 3.实习单位难寻觅 实习单位与学校虽有情义,但无深交,大量学生涌入单位实习,虽然时间也许不多,但给单位的生产也造成一定影响,给领导人带来压力。久而久之,实习单位也会感到厌倦、麻烦,使之再次合作或联系新单位造成阻碍,这也加大了学校的困难。 二、应用电子专业的改革措施 面对诸多问题,在教学中,教师必须适应时代对应用电子专业的需求,及时调整我们的教学方案,完成职业教育的培养目标。 1.认识实习要深入日常学习中 认识实习实际上并非一朝一夕之事,短短的几天学习并非能给学生带来足够的帮助,因此我们要将实习深入到正常的学习生活中。我们除了在课堂上教导学生必要的专业知识外,还可以不时地邀约一些企业家给学生讲述自己的成长故事、企业的发展历程、企业的生产与文化,当然也可以给学生分析下当代对应用电子专业的要求和期许。这样我们将书本知识、间接认识和切身体会有机结合,能更好地让学生了解与认识,明白学习的目的与追求。 2.实习指导教师要深入企业沟通学习并合理安排实习内容 企业有企业自己的事情,面对学校的合作,也会有自己的考量。学校将企业作为合作单位,应该在平时多与企业交流,特别是实习指导老师和企业生产人员,这样的话,一方面实习指导老师能利用自己的专业知识切实地解决公司生产,甚至研发过程中遇见的问题,加强学校与企业的联系;另一方面,人与人的交流在于点滴积累,实习指导老师与企业相关人员多联系,能更加方便解决认识实习过程中出现的问题,给学生带来更好的实习条件,更细致的了解企业生产流程和文化。当然,学校与企业的深度合作,对于实习内容的安排也会更有弹性更充实。 3.改进考核方式 考核是必要的,毕竟学生有一定的惰性,一味地放养,只怕前期效果再好、教学再出色,没有一定的考核,效果也不会太明显。当然考核要讲究方式方法,绝非一张试卷即草草了事,我们认识实习的考核更重要的是让学生在认识实习中切实学到东西。我们可以将考核分为以下五点: ①学生在实习中的整体表现;②学生的实际操作能力;③公司师傅和实习老师的反馈;④学生专业知识的掌握程度,⑤学生的实习报告。只有及时考核、总结,才能使学生的实习成果得以巩固,加深印象。 三、应用电子专业认识实习的改革成果 应用电子专业的认识实习是一个远比想象重要的一件事,通过这段时间的一系列的改革措施,我们不仅激发了学生对于专业的兴趣和认识,还切身地让学生更直观地了解了书本中的基本知识、明确了专业的学习方向、了解了相关产品的生产工艺,懂得了企业和社会对学生的要求与期望。一个有意义的认识实习,值得广大教师分享,服务更多的学生,培养更多的人才。 应用电子技术专业论文:应用电子技术专业中高职人才培养衔接研究 摘要:长沙民政学院应用电子技术专业作为湖南省首批中高职人才培养衔接试点专业,通过探索应用电子技术专业中高职衔接人才培养的制度体系和运行机制,与湖南省5所示范性中职学校与形成中高职专业、课程、教学过程衔接及资源共建共享的优势互补、衔接贯通的人才培养模式,为建设湖南特色现代职业教育体系提供保障。 关键词:中高职衔接;一体化人才培养方案;课程结构 根据《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》(教职成〔2011〕9号),为了进一步推动中、高职协调发展,建设现代职业教育体系,湖南省教育厅决定从2014年开始在全省中、高职院校中开展中高职衔接试点工作,遴选建设一批中高职人才培养衔接试点项目。长沙民政学院应用电子技术专业成为首批中高职人才培养衔接试点专业,与湖南省“四大区域板块”的5所示范性中职学校共同发展,形成中高职协调发展、共同发展的格局,通过探索应用电子技术专业中高职衔接人才培养的制度体系和运行机制,形成中高职专业、课程、教学过程衔接及资源共建共享的优势互补、衔接贯通的人才培养模式,为建设湖南特色现代职业教育体系提供保障。 一、中高职衔接建设思路与目标 1.建设思路。全面贯彻落实党的十八大关于加快发展现代职业教育的精神,对接湖南工业领域“八大千亿产业”及“七大战略性新兴产业”之电子信息产业,选取“四大区域板块”的中、高职院校为改革试点院校,以完善中高职衔接的人才培养机制为突破,以培养目标衔接、专业设置衔接、课程建设衔接、教学过程衔接为重点,全面推进应用电子技术专业技术技能人才系统培养,推动中高职协调发展,加快建设与湖南电子信息产业体系深度融合的现代职业教育体系。 2.建设目标。 (1)专业衔接:对接湖南七大战略性新兴产业之电子信息产业,确定电子信息专业大类中的中职电子技术应用专业、电子电器应用与维修、电子与信息技术与高职应用电子技术专业为衔接专业;基于湖南省信息产业的战略性新兴十大工程的数字化整机发展工程、新型应用电子产业化工程、物联网应用试点工程等四大工程,确定信息家电、医疗电子、物联网工程专业定位;通过岗位调研,根据行业企业职业岗位要求和国家职业资格标准,明确中高职不同职业岗位、不同层次技术技能人才的知识、技能和素养要求,科学确定人才培养目标。 (2)课程衔接:按照教学设计分层递进,教学组织梯度推进,教学内容编排由简到繁的总体思路,构建中高职衔接的能力递进课程体系;公共课教学中职阶段达到部颁教学大纲要求,高职阶段要进一步加强人文素质培养,专业课教学侧重电子电路分析、电路装配与调试、电路维修、PCB设计、工程布线等专业基本能力培养,拓展信息家电、医疗电子、物联网工程等助理设计、生产工艺管理、工程安装施工等专业能力,注重新知识、新技术、新工艺、新标准、新方法、新设备的教学;在现有试点专业课程标准基础上,共同开发《传感器技术及应用》、《嵌入式系统分析与调试》、《信息家电产品分析与实践》、《医疗电子产品分析与实践》、《物联网工程安装与维护》等5门专业课核心课程,实现核心课程建设中高衔接和共建共享。 (3)教学过程衔接:研究并实践应用电子技术中高职衔接专业在培养目标、工学比例、教学内容、教学方法、教学资源配置上的递进、延展和衔接关系,系统设计专业定位、教学过程、考核评价和教学管理制度,开发《应用电子技术专业中高职衔接人才培养方案》;探索中高职“3+3”分段培养方式,研究校企合作、工学结合培养模式在中高职衔接中的具体实践,创新现场教学、案例教学、项目教学、空间教学方法,开发MOOC课程、“名师课堂”、“专递课堂”课程资源;联合设计《顶岗实习与社会实践方案》(含岗位、实践项目和教育教学计划);探索以能力为核心、以作品为载体、有明确的梯度和层次要求、行业企业多方参与的质量评价方式,联合设计《质量评价标准》和《学生转段学习评价标准》;共同建立健全的日常教学、实习实训、考核评价、学籍管理等各项教学管理制度。 (4)共建共享:两校各自发挥师资在专业教学研究、社会服务、应用技术开发、专业技能互补中的优势,进行专业师资互聘、结对帮扶、定期研讨、专项培训等方式,优化专业师资结构,提升专业教师团队整体水平;探索按照中高职技能复杂程度要求配置不同技术标准的教学仪器设备,根据试点专业对接的产业(行业)和职业岗位群的需要,双方联合企业共同建设中高职衔接共享的专业基础实训、专项实训和专业综合实训、顶岗实习等校内外实习实训基地,实现中高职专业实习、实训条件合理配置和衔接共享;共同探索现代信息技术教学应用方式方法改革,开发适合专业教学实际的教材、实习实训项目等,建设与课程相配套的优质数字教学资源库,开发专业相关空间资源课程、微课程、名师课堂、网络课堂、专递课堂。 二、衔接过程中存在的主要问题 1.非专业对口衔接,造成知识和技能错位。目前许多高职院校为了扩大生源,并未严格按专业对口招收中职毕业生,有的地区只是分成文、理两大类“对口”招生。由于非专业对口衔接,学生在中职阶段所学的专业知识和技能大部分无用,几乎从零起点开始学习新专业,而文化基础又不如普通高中毕业生,严重影响高职教育质量。 2.非一体化设计的专业对口衔接,课程设置和教学内容重复。高职院校的招生对象有中职毕业生和普通高中毕业生,许多学校按普通高中毕业生设计教学计划,这样专业对口的中职毕业生进入高职后,许多专业课程设置和教学内容出现重复,有些专业重复率超过60%。 3.高职专业课程零起点,难以培养高技能人才。高职与中职在人才培养的层次上理应有明显的差异,然而实际情况并非如此。由于高职专业课从零起点开始,而且专业课学时数少于中职。 三、中高职衔接的应对措施 根据上述分析,实施中高职教育衔接,如果没有一体化设计的教学计划,无论是非对口衔接专业错位,还是对口衔接课程与内容重复,都存在很大损失,严重影响职业教育质量。设计中高职衔接一体化课程结构,实施一体化教学计划,优化高技能人才培养的途径,已是当务之急。 1.构建整体职业教育人才培养体系。设计中高职一体化课程结构的前提,是根据社会需要和职业岗位的要求,按照职业分类和职业标准,确定技能型人才从初级到高级的职业能力标准和层次结构,构建一个整体职业教育人才培养体系,明确中职培养技能型人才和高职培养高技能人才的目标及其标准,避免中职、高职培养目标出现职业能力水平和教育层次的重复和错位。 2.实施中高职一体化教学计划。要使中高职衔接达到最佳效果,关键是实现真正的专业对口衔接实施一体化教学计划。应由教育主管部门组织高职院校、中职学校、行业专家和职业教育专家,根据企业相关职业岗位的工作分析,按照相关国家(行业)职业标准和职业鉴定考核要求,制定相应的职业能力标准,设计并实施一体化教学计划,制定中职与高职的专业教学标准。 3.制定中高职衔接的接口标准。要确保中高职课程的高效衔接,关键是在一体化教学计划的设计中,必须统一制定相应的专业接口标准。根据目前实际情况,接口标准可分为专业、文化基础两部分。专业部分接口标准,可按照相关国家职业标准四级(中级工)和相应的职业鉴定考核要求制定;文化基础部分接口标准,与高职招收中职毕业生的考试要求一致。 4.构建整体性的课程结构体系。要培养适应企业需要的人才,专业课程设置和教学内容必须与企业的岗位要求相结合。应根据企业职业活动,以工作过程为主线,按照工作任务和职业能力要求来设置课程和教学内容,以职业能力为核心构建整体课程结构体系。这样不仅能避免中、高职课程内容的简单重复,提高教学效果,而且能突出职业教育的特色,有利于造就高技能人才。 四、结语 长沙民政职业技术学院为了充分发挥国家示范性高职学院在技术技能人才培养中的引领作用,带动中职学校电子技术专业共同发展,形成中高职应用电子技术专业协调发展、共同发展的良好态势,实行应用电子技术专业“3+3”中高职人才培养衔接试点。通过中高职“3+3”衔接人才培养机制,以专业人才培养目标、专业设置、课程建设、教学过程衔接为突破口,充分利用长沙民政职业技术学院优质职业教育资源,与中等职业学校开展多种形式的合作办学,全面推进技术技能人才系统培养,加快建设与湖南产业体系深度融合的现代职业教育体系。 应用电子技术专业论文:高职应用电子技术专业课程改革的研究与实践 摘要:从我校电子技术专业基本情况入手,通过分析学生学习主观能动性与积极性下降、课程体系学科本位痕迹明显、课程改革与企业需求存在较为明显差距和忽视课程开发,课程目标创新性要求操作性差等高职课程改革面临的困境因素,从应用电子技术专业课程体系的构建和课程改革过程中出现的问题及解决的方法两个方面阐述了我校具体做法及取得成绩,对其它高职院校相关专业课程改革具有一定的借鉴价值。 关键词:高职应用电子技术 课程改革 课程体系 随着国家示范性高职院校建设工作的深入推进,我国高等职业教育已经进入内涵发展阶段,高等职业教育教学改革工作越来越引起各高职院校的重视。工学结合优质核心课程标准的制订是构建以工作过程为导向、以职业岗位能力为主线的课程体系的保障,是以职业岗位能力要求为依据优化课程内容落到实处的保障。课程标准作为课程的质量标准,为教学主客体提出了明确而具体的要求,是课程实施、课堂教学和学业成就评价的依据。课程标准的建设在一定程度上引导着课程改革的方向,对于规范课程教学的基本要求、提高高职教学质量、增强学生的职业能力和促进学生学习过程的良性发展具有实质性的重要意义,其将成为高等职业教育进入内涵发展、实现课程改革整体性突破的切入点。 一、电子技术专业基本情况 我校电子技术专业从2004年开始招生,长期以来,与苏南、苏中及泰州地区中小电子信息类企业联系紧密,培养了一批行业企业需要的高素质技能型专门人才,为本地区电子信息产业的发展做出了积极的贡献。 最近三年累计毕业生共计130人,拥有9个校内实训室和4家长期稳定的校外实训基地,历届毕业生就业率均在95%以上。 二、专业课程改革的原因 随着我国高等教育逐步由精英教育向大众教育的转变和高中在校生源地日渐减少,近年来我校生源质量不可避免与以前相比大幅度下降,主要表现在以下四个方面: 1.学生学习主观能动性与积极性下降 随着生源质量的下降和为保持我校招生规模,在施教过程不可避免的出现了一些学生由于高中基础理论知识较弱,滋生出了厌学情绪。有的学生即使考前老师给考试范围,宁愿挖空心思铤而走险考场作弊,也懒得去学和记。甚至还出现了部分学生自己不学习,还对其他人进行冷嘲热讽的现象。 2.课程体系学科本位痕迹明显 由于我校脱胎于中职教育,在快速发展中受普通本科教育的影响,目前仍有部分课程体系仍是基础论课程观所主导的学科体系,课程基础化、学问化、普通化仍然占据着主导地位。课程体系结构不太合理,不能体现现代职业教育的特征。能力本位的课程模式基本还停留在概念层面,重理论,轻实践,造成相当一部分学生学了一堆知识却不知道能做什么,忽视了学生能力的培养。 3.课程改革与企业需求存在较为明显差距 从宏观角度讨论高职定位,并以此指导课程开发,仍然采取以工作任务为依据重新选择课程内容,而老师受其职业习惯的影响,也往往只关注教学生什么知识、技能,没有认识到围绕什么来较这些知识、技能的重要性。导致对具体的微观内容模糊不清,是高职课程改革难以深入下去的首要原因。课程改革仅停留在表面上,课程内容陈旧,不能跟随企业对专业技术人才需求,学生不受企业欢迎。 4.忽视课程开发,课程目标创新性要求操作性差 我校开设的课程分为公共基础课、职业技术课和职业拓展课,其中公共基础课对全校各专业而言具有一定意义上的普适性。而各专业通过对行业企业技术需求充分调研基础上,自行设置一定的课程以培养学生在某些方面的特殊能力,以满足社会对不同层次人才的需要,该类课程在课程体系中所占比例较少。且各专业均明确要求所设课程应具有较高的创新性,但是一味地要求创新,却对应该如何创新、怎么样才算创新等没有具体规定,这使得课程目标关于创新性的设置失去可操作性。 三、课程改革的切入点及做法 1.应用电子技术专业课程体系的构建 要打破原有的学科型课程体系,构建以工作过程为导向、以职业岗位能力为主线的课程体系,具体做法是对职业领域中工作任务进行剖析、选取、序化和教学化的过程,最终实现课程内容与工作任务的对接、课程标准与职业技能标准的对接、人才培养目标与职业岗位能力的对接。具体构建思路如图1所示。 2.具体做法 (1)确定应用电子技术专业作为研究对象,定位该专业面向的岗位 ①通过对企业专家观点的汇总,清楚、明确地列出本专业可能面向的岗位; ②根据麦可思公司的调查数据,统计该专业毕业生的主要就业岗位; ③根据该专业的发展理念,在以上思考的基础上,最终筛选出该专业所应面向的岗位。 (2)分析岗位的工作任务,并同时进行任务的职业能力定位 ①对已经确定的某一岗位或岗位群中需要完成的任务进行分解,掌握其具体的工作内容。 ②分析岗位的工作任务时,可采取会议研讨式任务分析法,具体做法是在分析专家的主持下,组织企业专家对岗位中的工作任务进行会议形式的研讨,制定出工作任务分析表。分析专家要对不同企业专家的材料进行整合,形成一份分析材料。最终获得一个工作任务与职业能力分析表。 ③对职业能力的分析,应当尽量避免简单地从现有教材中抽取内容,避免重复一些常规的能力内容。分析专家在引导企业专家进行职业能力分析时,应当尽力引导企业专家通过对自我经验的反省来获得职业能力定位,并要努力引导他们对职业能力进行细致的描述,尽量避免宏观的描述。 (3)开发以工作过程为导向、以职业岗位能力为主线的专业课程体系 在应用电子技术专业课程建设中,应用“工作过程导向”的课程模式,以工作过程导向系统开发课程体系,进行专业核心课程开发和实施。在课程建设中应注意课程的适用性问题,能有效提升学生的职业能力和职业素养。如单片机技术,以控制LED灯闪烁方式为载体,按典型工作任务划分若干个学习情境,使学习任务对应实际工作任务,并包含完整的工作过程。在课程内容的编排和学时分配上,既要考虑工作任务的完整性,又要遵循高等职业院校学生的认知规律,允许一些知识点和技能点出现交叉和重叠,重点强调技能的熟练性。应用电子技术专业课程体系结构图如图2所示。 3.课程改革过程中出现的问题及解决的方法 (1)工作任务确定后,如何将课程内容进行改革? 加强与企业的对接,通过实施校企合作,构建了“课证融通”高职课程体系,从而可以在今后的教学中不断更新课程内容、改进教学方法、改革教学手段与模式,建立课程的评价、激励与质量监控体系,建立与高职教育人才培养目标相一致、适应社会需求的课程体系,才能确保人才培养目标的实现。 将职业岗位技能的标准纳入到相应的课程标准的实施过程中。由于职业岗位技能标准对职业技能的要求更具体,具有较强的针对性和适用性。我们在制订高职课程标准时,适当引入职业技能标准,一方面,符合“职业教育就是就业教育”的办学理念,将高职教育与职业资格证制度相结合,实行“双证书”教育;另一方面,有利于构建以工作过程为导向、以职业岗位能力为主线的课程体系,形成新的课程内容,搭建新的建设基础与运行平台。 (2)工作任务的职业能力分析好之后,如何在教学中实现? 课程实施的关键是专兼职教师队伍的建设。通过总结实施较为成功学校的经验可以发现:专职教师队伍是有序、有效实施通用技术课程的主要基础,兼职教师队伍是更加有效实施通用技术课程的重要条件,既是促进课程模块建设的保障,也是拓宽专职教师专业视野的法宝。通用技术课程的实施既需要专职教师的专业引导和精心组织管理,也需要兼职教师的专业技术及其实践经验。在通用技术课程实施的过程中,专兼职教师要加强合作,实现优势互补。 4.取得成效 (1)鼓励、支持教师大胆创新,在教材内容的组合、编排上,打破学科界限,结合“任务”的工作流程和技能训练,推出模块化的“教、学、做”一体化教材,如本专业教师参与编写的《电气控制与PLC项目教程》及《单片机技术项目教程》等2门主干课程教材,同时积极组织教师编写修订实训指导书,保证实践教学的需要。 (2)与科兴电器有限公司合作开发《传感器与检测》教材和课件,将企业案例和生产过程引入到教材内容,提高了教材编写的实用性、针对性和服务企业生产实践的目的。《电子技术》《传感器与检测技术》等课程分别被学院评为精品课程和优秀校企合作课程。与常州西玛特电器有限公司、春兰股份有限公司、泰州科兴电器有限公司等企业一道合作制定了突出职业能力的《机电生产实训》《家电维修》《彩电技术》《传感器与检测技术》《电子线路分析与仿真》课程标准。 (3)鼓励学生参加政府、行业组织的各级别技能大赛,取得了较好的成绩,充分展示了学生的良好素质和扎实技能。2010年江苏省职业教育创新大赛二等奖。2011年3月,江苏省论文抽检本专业10篇论文,结果8篇合格,2篇基本合格,远超省40%平均合格率水平。2012年,学生毕业设计“畜禽舍环境控制”被江苏省教育厅评为三等奖。据统计,近年来本专业毕业生双证获取率为100%。 (4)通过召开企业专家、生产一线技术人员座谈会,对应用电子技术专业岗位实际工作任务进行分析归并,形成了“电子产品装接”和“电子产品调试”等7项典型职业行动领域和14项典型的工作任务,优化和制定了专业人才培养方案,提高了教育教学质量,学生综合素质明显提高,综合职业技能明显增强。半年以上顶岗实习学生占应届毕业生比例100%,双证书获取率均为99.3%。近三年毕业生一次就业率平均为97.5%,学生半年后的起薪由2010届的2115元提高到2834元。 应用电子技术专业论文:应用电子技术专业教学模式改革实施与探索 摘 要:本文针对应用电子技术专业课程理论性强和抽象的特点,阐述了在具体教学中如何激发学生学习兴趣进而提高教学效果所进行的一些研究与探索。 关键词:教学模式;分层分组;学练考 一、专业课程教学模式改革的背景 (一)教学现状。近几年来应用电子技术专业在课程体系的构建上起得了长足的进步,加大了对学生综合素质的培养,文化基础课程的比重不断下降,操作技能培训课程比重不断上升,学生的综合能力得到了一定的提高。但这与企业对人才的要求还有不小的差距,学生能力与职业岗位的能力要求有差距,在企业大多数学生从事主要是技术要求不高的岗位。造成这种现象的原因有:课程的设置不很切合企业的实际,学生学到的知识与技能与企业的岗位能力要求存在一定的差距,电子技术应用的综合技能训练不足,单项技能训练的技能熟练程度不够;老师对如何培养技能型人才认识不到位,老师教学主要还是围绕教材,为完成教材的教学任务而完成任务,对学生的能力培养没能落到实处;教学方式不适合应用电子技术专业学生的实际,主要表现在理论教学与实践教学没有完全融合,没有体现在做中学,学中做的教学理念。 (二)改革起因。课程体系确定人才培养的方向,但课程体系确定的人才培养目标的实现关键在课堂的教学模式,课堂是学生增长知识,提高能力的主阵地。根据我们对电子技术行业、企业的人才需求调查,企业需要(1)电子元器件装接工(在电子产品生产企业从事元器件的安装)(2)电子产品的质量检测(3)家用电器的安装、调试与维护(大型商场家电维修部)(4)电子产品的经销(5)计算机的组装与维护(6)电器设备的安装与维修。应用电子技术专业应结合学生实际,按职业岗位群要求的知识与能力要求设置课程和实训项目:以知识运用为主线,以能力培养为核心,打破以学科为中心的课程体系,将课程进行整合,突出学生能力的培养。教学模式以理实一体为指导,以行动导向为线索,不断探索有利于学生能力提升为目标的课堂教学模式。应用电子技术专业主要在核心课程《电工技术基础与技能》、与精品课程《电子产品整机组装与调试》上进行先行先试,以积累经验,以带动其它课程的教学模式改革。 (三)改革目标。通过课程教学模式改革,促进学生能力的有效提升,使课程体系规划的培养目标落到实处。通过教学模式改革,激发学生学习兴趣,从而使学生真正成为学习的主体,使课堂不仅成为知识增长,能力提升,而且还要让学生培养团结协作精神,善于沟通能力,做事认真仔细的习惯。这些都是职业岗位要求不可或缺的素质要求,因此教学模式改革应用使课堂成为学生综合素质的训练场。 二、课程教学模式改革成果 实施“分层分组”+“项目引领,任务驱动”的教学模式。为了加强学生操作能力的提高,符合企业岗位的要求,在实训课教学过程中,我们采用了“分层分组”+“项目引领,任务驱动”的教学模式。为使实训课顺利进行,我们对学生进行了分层,分层主要依据学生的学习兴趣,动手能力,以及理论知识水平进行分层,对各方面较好的学生作为分组的学科组长或辅导员,通过分层分组,各小组长或辅导员也协助老师进行教学与管理。现将分层分组后的实训课教学总结如下表:(光控灯电路的搭建) 总结:为了完成构建课程体系的目标,课程教学模式的改革至关重要,在专业课的教学过程中我们进行了有益的尝试。实训课程我们采用了“分层分组”+“任务驱动”教学模式,学生实训项目来自日常工作生活中的真实电子产品,任务通过分析完成项目的典型工作过程提炼出来,通过这样的实训,培养学生的专业能力,更能适合工作岗位的要求,也提高了学生分析问题解决问题的能力,这种实训模式突出了学生能力的培养取得了较好的成效。 应用电子技术专业论文:“项目化”教学模式下的应用电子技术专业资源库建设探析 摘 要 就我院应用电子技术专业在“项目化”教学模式下教学资源库的建设以及教学过程的实践,分析了高职“项目化”教学模式下的教学资源库建设的必要性。专业教学资源库的建设。在“项目化”教学过程中,大大提高了课堂效率,节约出大量的时间让学生能够提高独立查阅资料解决问题的能力,学生也可以充分利用教学资源库的学习平台独立完成“项目化”教学过程中的各项学习任务,使得“项目化”教学效果更好。 关键词 教学资源库 “项目化”教学 高职教育 高等职业教育是以培养技术实践应用能力为核心目标的教育,尤其是在大力推进基于工作过程的高职课程体系改革趋势下,教学资源已不再以学科理论体系分类,而是以任务、项目模块进行分类。教学资源体系强调实践性、技术性,而理论以够用为度。同时,倡导企业参与开发教学资源。在构建高职教学资源库过程中,针对职业教育对“项目化”课程教学体系的要求,建设高职以“项目化”教学改革为基础的教学资源库具有重要意义。 1以“项目化”教学改革为基础的教学资源库建设的思路 以“项目化”教学改革为基础的教学模式,要求采用教,学、做一体化教学方式,打破原来实验室和教室场地分开教学的模式,发挥实践教学基地的作用,充分利用教学基地的仪器设备进行教学,使理论教学和实践教学有机地结合起来。采用“项目”教学方法,是以“任务驱动”为教学手段,增加学生学习知识的主观能动性,从而提高教学效果和学生学习的兴趣;“项目化”教学资源是以任务、项目模块进行分类。在“任务驱动”教学模式中,学生是教学活动的主体,教师是教学过程的组织者,也是教学活动的指导者。通过任务书、引导文及教学课件等形式,教师可向学生提出相关的“任务”,观察学生的操作,随时接受和处理学生反馈的信息,从而很好地控制整个教学活动的进程,以保证教学目标的完成;“项目化”教学组织是以行动为导向,按照“资讯―计划―决策―实施―检查―评价”完整的“行动”方式来组织教学。例如,在应用电子技术专业教学资源库的建设过程中,依据“项目化”教学特点和教学过程进行了教学资源的建设和整合,尝试了建设有行业,企业参与的使用方便快捷的专业教学资源库的利用。 2以“项目化”教学改革为基础的教学资源库建设的内容 教学资源库必须规范,合理、科学地创建,并不是越大越好,越全越好,而是要根据使用对象、服务对象的需求来创建。根据应用电子技术专业的特点,结合“项目化”教学模式,应用电子技术专业在教学资源库建设过程中主要分为教学平台和学习平台两大模块,并在使用过程中将两者有机地结合起来,做到了教学资源的专业性、职业性、科学性和先进性。 2.1教学平台的建设 教学平台主要包括专业课程教学方面的内容。主要是专业教师对教学平台的使用,一是进行专业课“项目化”教学过程中教学资源的建设,将自己创作,收集的各类教学资源上传,通过权限控制与其他师生、企业兼职教师共享。二是检索应用电子技术专业有用资源用于项目化”教学,教师对于“项目化”教学内容和教学模式已有明确的认识。结合“项目化”教学过程,教学平台在建设过程中主要分为以下6个主要资源模块:课程标准库、教学素材库、电子课件及教案库、教学视频库、专业试题库和专业教学资料库。其中,教学素材库包含了文本类素材、图像类素材、音频类素材、动画类素材;教学资料库中包含了应用电子技术专业的各类电子书、课程教学资料,专业技能培训资料等。 2.2学习平台的建设 学习平台主要包括专业课程学习资源。主要是学生类用户对此平台的使用,一方面学生通过学习平台,阅读课程学习指南,可以了解所学课程的内容、结构,并通过任务书和引导文了解每次课的任务;另一方面,学生也可以通过查阅学习平台中学习资料库完成任务书当中的任务。学习平台在建设过程中主要分为以下五个主要资源模块:教学案例库、学习资源库、学生作品库、自测试题库和行业标准库。 此外,学习平台中还设置了“考证专区”和“在线答疑”两个功能模块,在“考证专区”模块内收集了大量专业培训与职业技能证书考取的相关资料,方便学生职业技能的提高和职业资格的认证;学生通过 “在线答疑”模块,可以将教学过程中的疑难问题、课后体会以及学习经验等与专业教师和同学进行交流,增加了学习的积极性和知识经验的共享性。 3结语 通过几年来的不懈努力,应用电子技术专业教学资源库的建设日趋完善,实用性愈来愈强。在专业教学资源库的建设和使用方面具备了一定的经验。在“项目化”教学过程中,对专业教师能力和水平要求越来越高,对学生自我学习能力和独立查阅资料解决问题能力要求越来越高;教师根据“项目化”教学的需要从教学资源库中选择适当的素材组织教学,可以使教学的表现形式更加形象化,多样化,视觉化,从而大大提高了课堂效率,学生也可以充分利用教学资源库的学习平台独立完成“项目化”教学过程中的任务和自主项目,从而使学生能够更好地适应“项目化”教学模式,也使得“项目化”教学效果更好。
微电子论文:微电子技术在航空系统中的应用 文章摘要:随着微电子技术的不断发展,在我国的各行各业中科技水平也在不断提高,微电子技术不仅仅可以应用于工业等各种领域,我们也可以看到微电子技术,同样可以应用在航空系统之中,促进航空系统的进步,从而推动其向综合化、模块化方向发展。本文就将以微电子及微电子在航空系统中的发展的重要内涵为着手点,从而提出将微电子技术更好地应用于航空系统中的重要策略。 关键词:微电子技术;航空系统;综合化 微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平,促进了各领域上的发展,目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中,我们可以看到微电子技术的重要作用,不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展,同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用,从而对如何更好地应用微电子技术进行探究,希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。 1微电子技术的基本概念 微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一,是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术,其应用领域十分广泛,不仅仅可以使用于航空航天中,也可以使用在各个工业领域及商业领域上,微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现,同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称,作为集成电路的一个重要载体,微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的,但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点,在目前的信息化时代,我们既要正视微电子技术的重要性,又要对微电子技术进行学习与创新,从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。 2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵 随着航空系统的不断发展,我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用,促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展,而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性,微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现,同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现,微电子技术不仅仅是理论性的技术工种,当微电子技术应用于航空系统发展过程中时,也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来,体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中,微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上,但无论是系统上还是产品上,微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。 3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中 3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合 我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了,所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上,与实际航空系统应用进行有机结合,保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能,提高航空系统发展中的经济性与技术性,无论是在控制系统还是传感器及显示系统中,都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展,解决综合系统中所存在的相应问题,提升客观的显示技术及控制技术,从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。 3.2提升相关人员的微电子技术水平,引进高质量的人才 无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用,所以我们必须提高整体队伍的综合素质,以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求,为了培训相应的航空方面的微电子技术人才,我们必须要革新课程,提高课程难度,在一定程度上加入相应的航空理论知识,增加实践课程的相应比例,促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合,也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等,但无论是哪种专业知识,都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新,只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。 3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护 在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护,一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题,在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作,我们必须对微电子技术设备进行相应的保护,从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置,以及防尘罩、导电袋等多种防护准备,保证微电子技术设备不被静电损坏,除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况,处理好相应的飞机操作面,安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰,同时对微电子技术设备进行相应的保护。 3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新 航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中,在这个航空系统运行当中,无论是对于信息进行存储或是处理,都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等,但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口,国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求,面对这一问题,我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新,从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。 4结语 在微电子应用于航空系统中的这一个方面,我们还有好长的路要走,不仅仅需要从理论上获得突破与提高,同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合,明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵,从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。 作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院 微电子论文:机械系统微电子论文 1微电子机械系统的概述 1.1微电子机械系统的概念 微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。 1.2微电子机械系统技术的特点 1.2.1尺寸微型化 传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。 1.2.2集成化 微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。 1.2.3硅基材料 微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。 1.2.4综合学科英语 微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。 2微电子机械系统的技术类别 2.1体微机械加工技术 体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。 2.2表面微机械加工技术 表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。 2.3复合微机械加工技术 复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。 3微电子机械技术的应用 3.1环境科学领域 微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。 3.2军事领域 纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。 3.3医疗领域 在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,准确性难以保证,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。 4结束语 微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响,也影响着人们的生产和生活方式,相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分,为我国经济发展起到巨大的推动作用。 作者:王志宏单位:中国科学院长春精密机械与物理研究所 微电子论文:校企合作下的微电子论文 1校企合作的可能性及重要意义 1.1无锡是我国微电子产业的南方基地,需要大量的微电子专业人才 无锡是中国微电子产业的摇篮,是我国第一块集成电路的诞生地,微电子产业有着优良的传统和深厚的产业基础。近年来,无锡政府出台了一系列优惠政策(比如530计划),大力吸引微电子高端人才,创办了一批有竞争力的集成电路设计公司。2013年无锡市政府又出台了《无锡市微电子产业规划(2013—2020)》,为无锡市微电子产业的进一步发展提供了强有力的支持和保障。经过30多年的发展,无锡微电子产业形成了产业结构比较完整,产业规模庞大,管理比较完善的良好局面。2013年无锡市微电子产业合计完成营业收入652.12亿元,规模列全国第二[7]。SK海力士和华润微电子分别以第二名和第四名入围2013年度中国半导体十大制造企业。江苏新潮科技集团、海太半导体(无锡)有限公司和英飞凌科技(无锡)有限公司分别以第一名、第七名和第九名入围2013年度中国半导体十大封装测试企业[8]。虽然无锡市微电子产业的发展取得了很大的成绩,但也存在一些问题,比如:微电子产业的优秀专业人才比较匮乏,已经成为制约微电子产业发展的瓶颈之一。而高校是优秀人才的聚集地,江南大学微电子专业可以发挥人才优势,为无锡的微电子产业培养大量的优秀人才。 1.2江南大学注重校企合作 无锡日报2013年9月21日发表题为“江南大学发挥高校优势,开展校企合作,服务地方经济———做无锡的创新引擎和发展智库”的文章,文章指出:“江南大学提出要以项目为平台,广泛开展校企合作,为地方科技创新和经济转型添砖加瓦,这是江南大学推进与区域、产业协同创新的方式和途径。”江南大学作为无锡唯一的一所211重点建设的高校,非常注重与企业的合作,积极参与国家、无锡地区的科技创新,推进科技成果产业化,为本地区的经济服务。比如:与无锡市政府合作建立的江南大学国家大学科技园,已成为高科技研究项目的重要孵化基地;江南大学的科研经费每年以30%的速度在增加,其中60%~70%的科研总经费来自于与企业的合作。总之,江南大学一直探索的校企合作模式取得了显著的成效。这也为我校微电子专业寻求校企合作提供了机遇和挑战。 1.3微电子专业自身建设的特点 微电子产业是近几十年来全球发展最迅猛的产业之一。目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业。集成电路自诞生以来一直遵循摩尔定律的发展规律,即集成度和产品性能每18个月增加一倍。各种半导体新材料和新器件层出不穷。微电子专业又是一个实践性很强的专业。因此,学生在学习过程中不仅要学好专业基础知识,还有必要进行专业的实验技能培训和不断接受新知识、新技术,才能跟得上微电子技术发展的潮流。这就要求学生不仅要进行专业的实验培训,还有必要阅读一些最新的参考文献,参加一些前沿科学的研究,甚至参与企业的技术研发。但是,微电子专业实验室建设的投入非常昂贵,一个小型的微电子工艺实验室的建设要几百万到几千万人民币,这还不包括每年实验室的维护费用。对于一般高校来说,这是很难承受的。其实,对于国内微电子专业实验室建设的比较好的高校,其实验室也主要面向研究生开放。所以,为了更好地提升本科生的教育教学质量,必须寻求校企合作。而微电子作为无锡最主要的优势产业,也给我校微电子专业提供了加强校企合作的机会。因此,无论是从学校周边地区微电子产业发展的状况,以及学校的政策,还是从本专业自身建设的特点来看,校企合作是提升微电子专业本科生教育质量的主要途径之一。因此,积极探索提高我校微电子专业本科生的培养质量的校企合作模式,具有非常重要的意义。 2校企合作联合培养的教学模式 校企合作的目的是共同发展,实现双赢。学校为企业提供智力和技术支持,为企业解决具体的技术难题。企业参与学校教学科研环节,提高教育教学质量,培养优秀的创新型人才。为了更好地实现校企合作,我们从三个方面进行了有益的探索。 2.1学研结合 我们可以采取多种方式的校企合作,实现微电子专业本科生培养过程中的理论学习和研究相结合。例如:实施以项目为导向的校企合作模式,鼓励老师承担企业和研究所的横向课题,让大三和大四的一些优秀学生参与项目的研发,这样既发挥了学校的智力优势,为企业解决了技术难题,也使得学生积累了宝贵的实践经验,提高了教学质量,实现了共赢。也可以让学生在学习过程中,参观一些重点企业、研究所的生产车间和设计实验室;并且,让学生在参与的过程中,积极地与企业、研究所的一线工作人员进行交流,让学生切实感受一下微电子工艺和设计的实践过程。学校也积极为大四的学生联系周边的微电子企业和研究所,鼓励学生去这些企业实习,让学生积极参与企业的研发和生产,既为企业提供了优秀的人才,又培养了学生的实践与创新能力。 2.2在职人员互聘 我校微电子专业80%以上的教师具有博士学位,而且,有许多教师具有海外留学的背景。目前的状况是老师有很扎实的基础知识,并且对微电子学科的前沿比较了解。但是,对企业的需求和微电子产业的市场需求不是很了解,导致研究与市场需求脱节。还有一些教师,在多年的研究过程中,获取了一些核心技术,但苦于没有资金的投入,没法把一些研究成果产业化。而我国的一些微电子企业研发能力相对不强,没有自己的核心技术,在市场上的竞争力不强。因此,有必要加强学校和企业的联系,通过校企合作,鼓励教师积极承担企业和研究所的课题,发挥自己的专业特长,为企业技术攻关。或者,鼓励教师到企业中挂职,真正深入的生产的第一线,与企业的研发人员合作,研发新产品,增强企业竞争力。同时也鼓励企业和研究所的工程师和专家来学校做兼职教授,讲授一些微电子专业的核心课程和实践课程,甚至也可以请这些有实际生产和研发经验的专家参与编写本科生的教材。由于这些工程师和专家均来自生产的第一线,他们有更丰富的生产和研发经验,对微电子产业的市场寻求更了解,对提升微电子专业本科生的实践和创新能力非常重要。 2.3共享实验室 微电子实验室的建设需要一笔很大的费用,但凭高校自身的力量是无法完成的,需要微电子企业的大力支持和帮助。当然,高校可以为企业培养大量的优秀人才和提供智力支持。企业可以有偿开放一些实验设备和设计软件让学生用于科学研究、实践操作甚至参与企业的研发;这样既有助于企业能提前了解这些学生的实践和创新能力,从而能留住一部分优秀人才;也有助于提升学生的实践能力和更好地了解企业文化,从而使学生也愿意留在企业工作。而高校的微电子实验室,也可以面向企业开放,从而共享实验室。总之,通过共享实验室,提高了实验室的利用效率,高校和企业实现了共赢。 3结论 本文分析了我校微电子专业实现校企合作的可能性和重要意义。并在此基础上提出了在三个方面进行校企合作的探索—“学研结合”、“在职人员互聘”、“共建实验室”。这三种教学模式在一定程度上解决了我校微电子专业的学生在学习、实践和研究中普遍存在的问题。因此,只有加强校企合作,才能提供更好的教学条件和资源,有效提高学生的理论知识水平和实践创新能力,培养更多的优秀微电子专业创新型人才。 作者:王福学虞致国肖少庆闫大为单位:江南大学电子工程系 微电子论文:微电子控制机电设备论文 1微电子控制机电设备系统的组成和原理 在设计系统时,首先应确定变频器的输出频率。因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果,应根据水泵流量。扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。系统中用水量的大小由压力变送器反映到PLC,再由PLC进行分配给循环泵,随时调节循环泵的频率,实现能源合理分配。在此套系统里面,主要的被控变量是管路循环水的压力,管路循环水的压力随着使用点的多少而变化,再由压力变送器反馈到PLC进行调节。 2可编程序控制器((PLC)的优势 可编程序控制器是微电子控制机电设备系统的重要组成部分,英语缩写为PLC。可编程序控制器有很多的功能,比如计数控制、数据处理等。可编程序控制器得到广泛的运用,不仅是因为它有很多的功能,更是因为它有很多的优势。接了下来笔者就简单地概述一下可编程控制器的主要优势: 第一,可编程序控制器所占的空间小,节能,能够随意的进行组合。所占的空间小,这样就能够节约厂房的空间资源,可以存放更多的机器设备;节能就是变相的节约成本,减少对整个微电子控制机电设备系统的整体支出;能够灵活的进行组合,这样既方便存放和管理,又提高了工作的效率。 第二,可连接工业现场信号。利用可编程控制器的这一优势,可以随时掌握工业现场的情况,出现问题,及时地解决,避免了很多不必要的损失。 第三,控制程序灵活多变。这一优势可以减少很多的麻烦,在设备产品进行更新换代时,不用对可编程控制器的硬件进行改变,只要改变控制程序即可,程序的改变并不会影响其性能的发挥。这样就省略了很多的环节,减少了麻烦,对可编程控制器的损害也小。 第四,编程易于掌握。因为可编程控制器的编程容易掌握,所以在具体操作时就非常容易,方便对其进行安装和维修。这是因为可编程控制器自身带有编程器,操作人员只要懂得梯形语言即可,再加之,可编程控制器有自我诊断的功能,发生故障时,可以非常迅速的查出原因,所以维修时特别方便。 第五,安全性能好。可编程控制器的安全性能特别好,不容易发生故障,有些控制器甚至5年以上都能保持安全的运行,再加之,可编程控制器有很好的环境适应能力,对厂房并没有特别的要求。所以很多企业都在现场使用可编程控制器。 3变频调速器的优势 变频调速器是微电子控制机电设备另一组成部分,它的优势主要有以下几点: 3.1性能优越。 随着科技水平的提高,变频器的性能有了很大的提高,不再使用以前传统的正弦波控制技术,而是采用先进的电压空间矢量控制,最大的优势就是能够对输出电压进行自动的调整,非常适合我国现行的电网情况,这样就提高了运行的安全性能。 3.2在功能上采用键量、键量电位器、外部端子、多功能端子等操作方式。 多种模拟信号输人方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输人频率水平检侧、频率等效范围检测,S曲线加减速、转速追踪等增强功能,摆频运行、多段速度、程序运行等模式。 3.3在可靠性上它的结构独特,全系列主元件采用SIEMENS产品。 完善的保护功能,即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障,先进的表面贴装技术(SM''''T)。低温升、长寿命。PCB精良。绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键量布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。 4电路的调试 电路调试的方法主要有两种,一种是整个电路安装完之后,再进行调试,另一种就是边安装边调试。在对电路进行调试时,首先要做的工作就是确定调试方法。我们现在一般采用的方法就是第二种。它是把复杂的电路按原理框图上的功能划分成单元进行安装和调试。在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,然后完成整机调试。那么用第二种方法具体应该如何调试呢?接下来笔者就详细地说说。 第一,看。看的目的就是要全面的了解一下电路的整体情况,看看电路面板的线是否准确无误的连上,有没有看似接上实际没有接上的线,或者容易短路的线,有时还会出现两条或多条线出现混淆的现象。这是看需要完成的工作。 第二,查。在看完之后,就要进行检查。查主要运用的工具是万用表。需要注意的是,一定要用万用表的电阻最小量程档,主要检查电路面板,看看开路的地方和闭路的地方是否都进行了正确的开路和闭路,地线有没有漏接的,电源连线的连接是否都可靠安全,还要测量一下电源到底有没有短路的情况。值得注意的是,在整个电路安装完成之后,千万不能通电,首先要依据电路原理仔细地查看电路连线有没有准备无误的连接上,有没有搭错的线,有没有少连接的线或者多连接的线,尤其要注意查看有没有短路的情况。在进行测量时,最好直接测量元器件的连接点,这样就可以在查看上述情况的同时查看接触点是否有不良的地方。 第三,电路调试的过程最为关键的是硬件电路的调试。在调试的过程中,一定注意细小的环节,严格按照电路功能原理,对各个单元电路进行详细的调试,然后再进行整体的调试,最后准确无误地完成整个电路的整体调试。 5结论 由上文可知,微电子控制机电设备主要包括可编程序控制器、变频调速器等组成,在工业中起到了很大的作用,因为各自都有不同的优势和功能,所以在工业中得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展,微电子控制机电设备会得到更大的改进,在工业中会发挥更大的作用。本文是根据笔者多年的工作经验总结出来的,希望能够为相关部门和人士提供有益的参考和借鉴,也希望能够为我国的微电子控制机电设备在工业中的发展贡献出自己的一份力量。 作者:吴笑天单位:辽宁省公路勘测设计公司 微电子论文:新领域发展下的微电子论文 1.微电子技术概述 1.1认识微电子 微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此,学习微电子,认识微电子,使用微电子,发展微电子,是信息社会发展过程中,当代大学生所渴求的一个重要课程。生活在当代的人们,没有不使用微电子技术产品的,如人们每天随身携带的手机;工作中使用的笔记本电脑,乘坐公交、地铁的IC卡,孩子玩的智能电子玩具,在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等,这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大,但你要看到它如何工作却相当难,例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片—它的名字叫存储器,是电脑的记忆部分,上面有许许多多小单元,它与神经细胞类似,这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一,再例如你手中的电话,将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你,就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方,甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S,即以光速进行传送,可实现双方及时通信。“微电子”不是“微型的电子”,其完整的名字应该是“微型电子电路”,微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用,是使我们的社会高速信息化,并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。 1.2微电子技术的基础材料——取之不尽的硅 位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料,硅的优点是工作温度高,可达200摄氏度;二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜,这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜,从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路,而氧化硅层又是一种很好的绝缘体,在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外,氧化硅膜还是一种很好的保护膜,它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展,简化了工艺程序,降低了制造成本,改善了可靠性,并大大提高了集成度,使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。 1.3集成电路的发展过程 20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题,制成了固体电路块—集成电路。从此,集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路,集成电路的分类方法很多,按领域可分为:通用集成电路和专用集成电路;按电路功能可分为:数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路;按器件结构可分为:MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路;按集成电路集成度可分为:小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。随着微电子技术的发展,出现了集成电路(IC),集成电路是微电子学的研究对象,其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向发展。 1.4走进人们生活的微电子 IC卡,是现代微电子技术的结晶,是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡,它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器,它实际上具有微电脑功能,不但具有暂时或永久存储、读取、处理数据的能力,而且还具备其他逻辑处理能力,还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。IC卡在人们工作生活中无处不在,广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面,例如:移动电话卡,付费电视卡,公交卡,地铁卡,电子钱包,识别卡,健康卡,门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。随着IC技术的成熟,IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大,运算功能越来越强,保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别,资料(如电话号码、主要数据、密码等)存储,现金支付等功能已非难事,“手持一卡走遍天下”将会成为现实。 2.微电子技术发展的新领域 微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃,渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透,使得微电子出现了一些新领域。 2.1微机电系统 MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成,主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分,它融合多种微细加工技术,并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。当前,常用的制作MEMS器件的技术主要由三种:一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段,即利用大机械制造小机械,再利用小机械制造微机械的方法,可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置,如微型机器人,微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工,形成硅基MEMS器件,它与传统IC工艺兼容,可以实现微机械和微电子的系统集成,而且适合于批量生产,已成为目前MEMS的主流技术,第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻,电铸如塑造)技术,它是利用X射线光刻技术,通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法,人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。MEMS的应用领域十分广泛,在信息技术,航空航天,科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。 2.2生物芯片 生物芯片(Biochip)将微电子技术与生物科学相结合的产物,它以生物科学基础,利用生物体、生物组织或细胞功能,在固体芯片表面构建微分析单元,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维,不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合,采用微电子加工技术,在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化,对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。 2.3纳米电子技术 在半导体领域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件,如:高电子迁移晶体管(HEMT),异质结双极晶体管(HBT),低阈值电流量子激光器等。在半导体超薄层中,主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应,已在研制新器件时得到不同程度的应用。(1)在FET中,采用异质结构,利用电子的量子限定效应,可使施主杂质与电子空间分离,从而消除了杂质散射,获得高电子迁移率,这种晶体管,在低场下有高跨度,工作频率,进入毫米波,有极好的噪声特性。(2)利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路,不仅可以减小所需晶体管数目,还有利于实现低功耗和高速化。(3)制成新型光探测器。在量子阱内,电子可形成多个能级,利用能级间跃迁,可制成红外线探测器。利用量子线、量子点结构作激光器的有源区,比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中,当电子通过隧道结时,隧道势垒两侧的电位差发生变化,如果势垒的静电能量的变化比热能还大,那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理,可制作放大器件,振荡器件或存储器件。量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。 3.微电子技术的主要研究方向 目前微电子技术正朝着三个方向发展。第一,继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二,集成电路向系统芯片(systemonchip,SOC)方向发展。第三,微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科,如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入,相关的新现象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光电子集成技术也不断发展,这些研究的不断深入,彼此间的交叉融合,将是未来的研究方向。 作者:金撼尘工作单位:哈尔滨工业大学 微电子论文:煤化工微电子论文 1微电子技术简介 微电子技术,它是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息化时代具有巨大影响。其之所以称为核心虚拟网络技术,主要是因为整个计算机网络的任意2个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如internet,ATM(异步传输模式),FrameRelay(帧中继)等之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。核心技术主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。在虚拟专用网络设计之前,要严格划分煤炭矿区资源线路数据,并实施图层管理,再通过矢栅划分的方式进行数据储存,这是因为存储空间数据的格式在系统端口缓存中有着至关重要的作用。计算机核心技术中的虚拟专用网络属于远程访问技术。在虚拟专用网络系统中,用户端设计通常由11个功能模块组成,这11个功能模块中都可以2次划分为多个子功能,而且各个系统功能、子功能之间又进行再扩充,依据用户的不同需求实施调整维护。并根据其不同功能进行不同设计。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭运输计划信息化的作用,可以为虚拟专用网络模型提供很多实用服务。服务器的ArcMS与空间数据库建立连接要通过ArcSDE,它可提供大量专业GIS服务。在核心网络模型组成部分中服务器端缓存模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。 2微电子技术在煤矿化工产业上的应用准备 2.1规范制度,端正思想 人们知道,一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,微电子技术在煤矿机械的应用过程中,很需要一个合适的技术管理结构,以便于明确各个技术人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对微电子技术知识有一定的了解,尽可能全面地掌握综合煤矿机械管理的内容与方法,还要对煤矿生产安全制度和相关法规有着全面的认识,思想上时刻保持着“安全第一”的意识,保证将微电子技术安全意识渗透到工作的每一个层面,最终提升机械作业人员的工作责任心与使命感。 2.2加强微电子技术产品的设备管理 加强设备巡视管理是建筑工程监控的重点,预防设备异常的发生是机械运行管理的主要内容。为了保障煤矿机械施工的安全性与使用性,应该建立完善的设备定检制度,机电一体化产品设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的机械设备,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 2.3提高微电子技术机械监控的技术管理 由于煤矿化工产业存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于机械监控整个流程的重要要素,技术管理在其中的作用不容小觑。因此,加强机械设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。微电子技术工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的监控工作。当煤矿化工产业发生异常情况时,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 3基于微电子技术的煤矿化工产业监控系统 3.1智能监控模式的自动化控制和管理 由上述内容可知,在统一模式下的信息系统中,微电子技术对煤矿井下监控子系统的控制管理内容,可以通过4个步骤来得以实现,即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。其具体自动控制管理框架,可用图1所示来进行加以描述。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统,也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言,其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限,对智能网络在煤矿井下电网监控系统的安全性、合理性、经济性进行尽可能全面的分析,并对系统的所有目的状态实施检查和监视,实现对智能监控子系统所有状态的智能化监控。图1中的监控子系统表明,如果被监测的煤矿井下状态与目标限定数值不一致,那么智能监控系统就会自动启动相关的任务处理,对限定以外的突发时间进行控制并做状态输出,同时作用在该子系统所包含的元件上,进而对该子系统的输出状态实施调控,最终将它调回正常运行状态。 3.2监测技术的应用 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,人们可以初步确定远程监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在远程监控中的应用能够很好地解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。此外,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的环保能源。通过太阳能光伏技术,可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在远程视频监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络视频监控起到了一定的作用。 3.3视频流管理服务端口设计 视频流管理服务器是IP视频监控系统的精神内容,具体视频采集预览实现过程如图2所示。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,视频流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。应该说明的是,视频流管理服务端口设计的研制尚在初步阶段,要想为煤矿系统数据提供一个良好的信息传输平台,尚还任重道远。 4结语 通过将微电子技术监测系统应用到煤矿化工产业中来,建立视频监控的远程计算机服务端口,对煤矿监控的各个阶段实施三维可视化的监控,在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系,不但可以大幅降低企业管理难度,还能很好地控制企业成本,最终求得安全生产管理的最优化解。为此,人们务须不断探索新型网络视频技术在煤矿安全生产工作中的应用策略,做到事前控制,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于未然。全面加强煤矿化工产业微电子监控管理水平,使煤矿的施工作业更加安全稳定地进行,确保实现煤矿微电子监控系统零故障目标,以便更好地为社会主义现代化服务。 作者:张德迪工作单位:淄博职业学院 微电子论文:抗辐射加固微电子论文 1引言 预计在未来10到20年,微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是:抗辐射加固新技术和新方法研究;新材料和先进器件结构辐射效应;多器件相互作用模型和模拟研究;理解和研究复杂3-D结构、系统封装的抗辐射加固;开发能够降低测试要求的先进模拟技术;开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。 2辐射效应和损伤机理研究 微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保证问题,以增加系统可靠性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保证带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。 3抗辐射加固设计技术 3.1抗辐射加固系统设计方法 开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。 3.2加固模拟/混合信号IP技术 最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。 3.3SiGe加固设计技术 SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。 4抗辐射加固工艺技术 目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。 5重点发展技术态势 5.1美国的抗辐射加固技术 5.1.1加固设计重点技术 美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。 5.1.2重点工艺和制造能力 美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。 5.2混合信号的抗辐射加固设计技术 如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。 6结束语 微电子器件抗辐射加固是军用微电子技术争夺的焦点之一。对微电子、光电子器件辐射效应和损伤机理的研究是抗辐射加固技术的基础。CMOS,SOI,SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理的研究是基础研究的热点。为了保证战略级加固能力,美国等国家保留了相当数量的专用抗辐射加固设计、工艺和制造能力。同时,也在开发采用标准商用工艺线的加固设计技术(RHBD),这是快速发展的热点技术之一。建立一个完善的设计和验证体系是抗辐射加固设计的基础设施和体制保障。在技术趋势方面,亚微米CMOS,SOI,SiGe微电子器件、电路、系统的抗固设计和工艺技术是信号处理集成电路的重点发展方向。蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅等非标准材料也是某些特定应用的重点发展技术。 作者:王健安谢家志赖凡工作单位:中国电子科技集团公司第二十四研究所 微电子论文:高职微电子人才培养模式探索与实践 1发挥省实训基地作用,提升学生核心能力 “集成电路版图设计”、“微电子工艺及管理”、“半导体设备维护”为微电子技术专业学生培养的核心工作岗位.在省实训基地的建设中,建立了IC版图设计实验室、微电子材料及器件工艺实验室和IC封装测试实验室.依托省实训基地,瞄准本专业的核心工作岗位需求,进行本专业的新技术、新工艺、新材料等实训,使学生在校期间掌握本行业的先进技术,提升就业竞争力.在微电子工艺的教学中,改变原来学生只能通过教师解说、观看录像等了解相关工艺过程,没有机会亲自动手的状况,采用理实一体化的教学模式;在IC版图设计、IC封装测试的教学中,进行大力教学改革,以项目或任务驱动,面向工作过程,实现融知识、技能与职业素质于一体的人才培养[4]. 2校内外实训基地相融合,推进教学改革 微电子涉及的实训设备昂贵,学校由于本身经费的限制,只能建立非常有限的微电子实验环境,其它的要依靠校企合作方式来解决.为发挥企业的优势,与苏州中科集成电路设计中心进行紧密合作.苏州中科集成电路设计中心是中国科学院和苏州市政府联合创办的大型院地合作项目,是苏州市集成电路公共实训基地.双方合作的主要内容有:中科积极参与学校微电子专业人才培养方案的建设,在教材及教学内容上互相学习,相互渗透,该专业基于项目教学法的“IC版图设计”课程就是双方合作开发的结果,中科每年都免费接受该专业学生到中科进行为期2-3天的参观、实习、设计体验等活动,每年都派工程师到学校给学生进行行业发展及职业规划的辅导,该专业每年推荐优秀的学生,由学生自愿参加中科组织的有关“集成电路版图设计”和“集成电路测试”方面的高技能培训,并由学校与中科共同择优推荐学生就业.校企深度合作,校内外实训基地相融合的培养方式,使学生参与到企业的实际工作中,按企业员工的要求进行实战训练,提高学生的责任感、团队意识和实际技能,也降低了学生的就业成本. 3工学结合,提高人才培养质量 国家在“十二五”高等职业教育发展规划中明确提出:继续推行任务驱动、项目导向、订单培养、工学交替等教学做一体的教学模式改革.顶岗实习是让学生对社会和专业加深了解的有效方法和途径.在学校的大力支持下,先后与苏州中科集成电路设计中心、信音电子(苏州)有限公司、秉亮科技(苏州)有限公司、旺宏微电子(苏州)有限公司等公司建立了紧密的合作关系,成为本专业的校外实训基地.2009级微电子专业三个班的同学2011暑期在信音电子(苏州)有限公司进行了为期三个月的顶岗实习,这也是学校第一次一个年级的全专业学生到企业去.这是一次难得的了解企业的机会,锻炼了学生各方面的能力,特别是毅力和个人意志品质及团队合作精神.学生到企业顶岗实训,虽然很辛苦,但加深了对社会和企业的了解,挣了自己所需的学费,学生感到特别自豪,也体会到父母挣钱给自己读书的艰辛,深刻体会到以后努力学习、提高自己谋生手段的重要性.本专业探索出既增强学生的就业竞争力,又降低企业的用人成本的人才培养模式,实现企业、学校、学生、家庭等多方共赢. 4构建双师结构教学团队 实施“请进来,走出去”的培养方式,向校外实训基地苏州中科集成电路设计中心、苏州玮琪生物科技有限公司、无锡华润矽科微电子有限公司等先后派出5名教师以项目合作的方式到企业短期工作,深入企业一线亲身了解最新技术、体验工程环境,促进双师型教师队伍的建设.另外,也把企业项目带进来,目前本专业教研室的教师们承担了来自校外实训基地的3项研发项目.与此同时,实训基地先进的仪器设备,也为教师开展科研创造了条件,提升了教师的科研水平,为指导学生实训打下基础[5]. 5结语 近两年多来微电子技术专业就业率和签约率较高,连续3年签约率高达85%以上,也高于学校的平均水平,2012届的签约率更高达96%.近3年的毕业生约有1/4—1/3进入集成电路设计公司从事IC版图设计的工作,成为研发辅助人员,这在高职院校各专业中是不多见的.其中不少学生被本行业的著名公司,如旺宏微电子、秉亮科技、奇景光电(苏州)有限公司等公司竞相录用,不少学生已成为公司的技术骨干.在苏州地区的主要集成电路设计公司,其后端版图设计人员,基本上有一半以上的员工是本校微电子专业毕业的学生.在微电子工艺领域,本专业也有不少学生进入像苏州纳米所等单位从事微电子工艺工作.通过推行校内外实训基地相融合,教学和课程相渗透的人才培养模式,提高了学校微电子技术专业学生的人才培养质量,成为本地区特色鲜明并有一定影响的专业. 本文作者:吴尘陈伟元工作单位:苏州市职业大学 微电子科技发展关键走向 微电子技术对现代人类生活的影响极大,自从1947年第一个晶体管问世以来,微电子技术发展速猛。Intel公司的创始人之一Moore在上个世纪1965年研究指出,晶成电路上集成的晶体管数量每18个月将增加一倍,性能将提高一倍,而价格却不相应的增加,这就是所谓的摩尔定律(Moore,sLaw)。根据美国半导体工业协会预测,至少到2016年,集成电路(IC)线宽依然按“摩尔定律”缩小下去,2016年可以达到25nm的技术水平。根据发表的大量资料可知,在2016年以后的十几年,芯片的特征尺寸将继续缩小。微电子技术新的发展及应用方向是系统芯片(SOC),它的发展时间可能会更长,所谓的系统芯片是随着微电子工艺向纳米级迁移和设计复杂度增加,一种新的产品把系统做在了芯片上,该芯片被称为系统芯片(简称SOC)。系统芯片将逐渐取代微处理器,SOC必将成为今后微电子技术发展新宠之一。另外,微电子技术还会与其它技术相融合,诞生一系列新的经济和技术增长点,例如MEMS技术和生物芯片等。 一、微电子的集成技术 微电子器件的特征尺寸缩小将持继下去。目前,建立在以Si基材料为基础、CMOS器件为主流的半导体集成电路技术,其主流产品的特征尺寸已缩小到0.18~0.1?m。硅基技术的高度成熟,硅基CMOS芯片应用的日益扩大,硅平面的加工工艺技术作为高新技术基础的高新加工技术也将持继下去。据国际权威机构预测,到2012年,微电子芯片加工技术将达到400mm(16in)硅片、50nm特征尺寸,到2016年,器件的最小特征尺寸应在13nm。然而,硅基CMOS的发展和任何事物一样,都有其产生、发展、成熟、衰亡的过程,不可能按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。随着特征尺寸的缩小,将达到器件结构的诸多物理限制。当代各种集成电路发展状况,越来越接近物理限制。 采用新材料的非经典CMOS必将发展起来,高K材料和新型的栅电极;采用非经典的FET器件结构;采用新工艺技术等。在非经典CMOS迫切需要解决的问题中,功耗是一个最严峻的问题,能否圆满解决这一问题,将是制约发展非经典CMOS发展的一个重要因素。 二、正在成长的系统芯片—SOC 由芯片发展到系统芯片(SOC),是改善芯片集成技术的新举措。微电子器件的特征尺寸难于按摩尔定律无限的缩小下去,在芯片上增加集成器件是集成技术发展的另一方向。与当年从分立晶体管到集成芯片(IC)一样,系统芯片(SOC)将是微电子技术领域中又一场新的革命。 上个世纪90年代以来,集成芯片系统(SOC)讯速发展起来,它基于硅基CMOS工艺,但又不局限于CMOS和硅平面加工工艺。它是以硅基CMOS为基础技术,将整个电子系统和子系统整个集成在一个芯片上或几个芯片上,它是集软件和硬件于一身的产物,SOC的设计是通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合体,可以具有更大的灵活性。一个典型的SOC可能包含应用处理器模块、数字信号处理器模块、存储器单元模块、控制器模块、外设接口模块等等多种模块。微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术发展的必然结果。集成系统的发展是以应用为驱动的,随着社会信息化的进程,它将越来越重要。21世纪仅仅是SOC发展的开始,它将进入空间、进入人体、进入家庭,它将进入需要所有需要掌握信息处理的信息空间和时间。有的科学家就把集成芯片系统—SOC称为USOC(UserSOC)。 三、MEMS技术是微电子技术新的增长点 微机电系统制造(Micro?Electro?Mechanical?systems—MEMS)是微电子发展的另一方向,它的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使其成为真正的系统,也可以说是更广泛的SOC概念。MEMS不仅为传统的机械尺寸领域打开了新的大门,也真正实现了机电一体化。因此,它被认为是微电子技术的又一次革命,对21世纪的科学技术、生产方式、人类生活都有深远影响。 微机电系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令进行操作。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。?微机电系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术,该技术将对未来人类生活产生极大性影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。?微机电系统(MEMS)的研究已取得很多成果。在微传感器方面,利用物质的各种特性研制出了各种微型传感器;在微执生器方面有微型马达、微阀、微泵及各种专用微型机械已组成微化学系统和DNA反应室。此外,还有其它很多方面的应用。 微机电系统(MEMS)的制造,是从专用集成电路(ASIC)技术发展过来的,如同ASIC技术那样,可以用微电子工艺技术的方法批量制造。但比ASIC制造更加复杂,这是由于?微机电系统(MEMS)的制造采用了诸如生物或者化学活化剂之类的特殊材料,是一种高水平的微米/纳米技术。微米制造技术包括对微米材料的加工和制造。纳米制造技术和工艺,除了包括微米制造的一些技术(如离子束光刻等)与工艺外,还包括利用材料的本质特性而对材料进行分子和原子量级的加工与排列技术和工艺等。 随着信息时展需要,后硅时代的将来还无法预料,但微电子方面的科学工作者普遍期望基于分子结构新方案和工作原理的发展,在基础研究方面,已有分子电子的设想,但还不能估计其技术可转换性。有机微电子技术、超导微电子技术、纳米电子技术等,都将是微电子领域新的亮点。 微电子论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 微电子论文:微电子封装金丝倒装键合的微织构研究论文 【摘要】采用EBSD取向成像技术研究了各工艺参数(功率、载荷、超声作用时间)对倒装键合组织及微织构的影响,并与对应的剪切性能值进行比较。结果表明,功率的影响最显著,它可在增大形变量的同时提高键合强度;负荷加大形变量,但提高界面结合强度的效果不显著;超声持续的时间不明显提高形变量,但能在一定程度上提高界面强度。超声是通过软化金属,加强界面扩散的方式提高键合强度;超声的存在使取向变化的速度变慢。 【关键词】金倒装键合EBSD微织构 引言微电子封装中超声键合工艺参数对键合强度的影响已有大量研究[1-3],一般认为影响其键合强度的主要因素是超声功率、键合压力和键合时间。由于这些参数主要通过改变金丝球与芯片焊盘间界面上的摩擦行为而起作用,必然会引起焊点组织及织构的变化,这些变化到目前尚不清楚。此外,金丝球键合与倒装键合形变方式与形变量都有很大差异,其形变组织与微织构就会不同,它们也会影响焊点强度、刚度、电阻率和组织稳定性。织构的不同会影响弹性模量及拉拔时的界面强度、晶体缺陷的多少一方面产生加工硬化,提高强度,另一方面影响电阻;含大量晶体缺陷的组织是热力学不稳定的,可加速原子的扩散,也会造成后续时效时软化速度的不同。倒装键合的受力状态和应变速率都与常规的低应变速率下的单向均匀压缩不同,键合过程中会有一系列的微织构变化。本文分析了功率、负荷、时间对形变组织和取向变化的影响;另外通过剪切力试验,对比了各参数对键合强度的影响区别;讨论了金丝球凸点键合与倒装键合形变组织及微织构的最大差异。 1样品制备 试验样品为直径为1mil(254μm)键合金丝,经电子火花(EFO)形成金丝球,再经过Eagle60XL金丝球键合机形成金丝球凸点,倒装焊点是在AD81911TS焊接机上形成的。各种焊点均采用树脂镶样,然后经过磨样、机械抛光,最后采用离子轰击的方法达到EBSD试验样品要求。利用高分辨场发射扫描电镜ZeissSuppra1530及HKLChannel5EBSD系统进行取向成像分析。 2结果及分析 2.1超声功率的影响图1(a)为不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线。可见功率由02W增大到07W后,因功率增大而导致的键合样品形变量增加~20%,总形变量达70%。性能也由无功率时的不能键合增加到2400gf(注:这是几个样品的总值),并且未出现下降。图2为各样品的取向成像,红色为〈111〉压缩轴的取向,黄色为〈100〉取向,蓝色为〈110〉取向。前两种主要是原始取向,后者是压缩变形的稳定取向。组织形貌显示,原始柱状晶被完全压扁。〈110〉区域明显增多。图1(b)为各样品不同织构的定量结果,可见,因超声软化作用提高形变量使〈110〉增加约125%。形变不均匀性还表现在两侧的形变量明显小。图1不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线(a)及对取向的影响(b) 图2不同功率下样品的取向成像;红色:〈111〉,黄色〈100〉;蓝色〈110〉 2.2载荷的影响图3(a)为不同载荷下样品的形变量及性能变化的曲线。可见,负荷从800gf增至1600gf时,形变量只增加7%,增加幅度较小,不如功率的影响大。性能变化不大,有微弱的先增加后减小的趋势。由于形变量增加就不大,所以还不能说,形变量影响小。与图1的性能数据相比,还未达到最佳键合强度。即使形变量达到70%,也难以达到提高超声作用的效果。图4给出不同载荷下样品的取向成像。也明显看出,载荷变化的范围小,形变量变化也不大,形变组织比较相似。从定量数据看(图3(b)),〈110〉织构含量在下降。这应属于波动。组织上的另一特点是,下侧中心部位为原始金凸点的尾部,即自由球下的热影响细晶区。倒装键合时,该部位所受变形量最大,这也是要键合的界面,因此,大量的晶体缺陷会促进扩散键合。与文献3数据相比,本实验所用力是很大的。图3载荷对形变量、剪切强度(a)及织构百分数(b)的影响. 微电子论文:微电子科学与工程教学改革的研究与实践 21世纪是知识经济时代的竞争,归根结底是人才的竞争,努力培养出高素质及创新能力强的微电子专业人才是我们专业改革的重要目标。两年来,我们在微电子领域的教学内容和方法上进行一系列探索性改革。 一、巩固基础、因材施教 当今,芯片时代的到来,标志着一个国家的经济强盛。在全面建设伟大复兴中国梦的同时,微电子产业需要得到蓬勃发展。微电子专业领域很宽很广,为了更好的展开微电子专业教育,就需要合理的安排微电子专业课程巩固基A,微电子专业是一门知识和技术高度密集的专业性很强的综合学科,涵盖的达到几十个不同领域的理论和技术,例如电子信息技术、计算机技术、化工材料科学、光刻技术、薄膜技术、太阳能技术、真空技术等,综上可以看出,微电子领域要求具有宽阔的知识面和跨学科综合运用分析知识的能力。为了实现培养目标,在制定大纲的时候,基础课方面,如数学,在原来高等数学基础上,增加复变函数作为基础课,是为了后续更好的从事科学研究;在专业必修课方面,增加了模拟集成电路设计课时,目的让学生学会充分分析电路;在选修课方面,增设了版图方面内容的教学,可以更好的培养学生就业兴趣,在专业课程设计方面,增设集成电路设计课程设计,帮助学生更深入了解芯片设计。伴随着社会进步的脚步,微电子专业也需要深入改革,跟上时展的脚步。 社会需求的变化,会提供给大学生的岗位有器件工程师、集成电路工程师、版图工程师,太阳能研发人员等。因此在完善基础学习内容的情况下,还要因材试教,大学的时间是有限的,因个人的爱好选择,培养自己的热爱方向。对专业必修课,要求每个人都学好,在选修课上边就把以后的就业方向分开、分细,做到因材试教。 二、升级教学内容、提高教学方法 微电子是当今发展最快的行业之一。伴随着中国的崛起,社会进步的需要,就要求进一步升级课堂教学内容。首先要以科研带动教学,组成一个庞大的教研室,只让一个老师每学期带一门课,提高科研指标,让本科学生配合老师一起完成项目,这样只有让学生亲身感受到做项目的兴趣,才能真正走进专业学科当中来;其次结合当地微电子公司,带领学生参观当地的微电子工艺生产线,微电子设计公司等,了解前沿发展,提高学生对本专业的兴趣。只有提高学生对微电子领域的兴趣,我们才会培养出更多更优秀的人才,来造福社会。 教学方法的改进也是很重要的,对于工程类的专业学习,不要一味的照本宣科,要结合实际,培养学生自己解决问题的能力,课堂教学求“精”,让学生把每个问题吃透,理解深刻,如何构建解决问题思路的教学过程才是最核心的任务。 通过这两年的教学改革,巩固学生们的专业基础,提升了学生的就业水平,培养了学生对微电子领域的热情,一批抱有更高志向的年轻人准备考研在这个专业继续走下去。可以说,吉林大学珠海学院微电子专业的学生,基础扎实,素质高,动手能力强,很受欢迎。 微电子论文:微电子电路校准技术和自动测试 摘 要在社会经济和科技不断发展的过程中,微电子电路技术也称为目前科学技术的研究重点,我们要保证微电子电路技术能够与时俱进的基础上,具备完整、一致且准确的检测及校准方法。所以,就要加强对微电子电路校准技术及自动测试的研究,从而提高微电子电路电气设备的质量,保障人们的生活,稳定社会经济。 【关键词】微电子 电路校准技术 自动测试 在电子技术不断发展的过程中,各种电子电路技术被广泛应用到社会各方面的电器中。获取电器中的微小微电子参量,能够保证生产的电器产品达到质量标准。但是由于微电子参量容易受到干扰,所以就要使用专业的校准技术对其进行校准及自动分析,从而使电器产品的质量能够得到保障,以此更好的应用到电子电路技术中。 1 微电子电路校准技术和自动测试技术的基本认识 1.1 微电子电路校准技术 在测试设备满足相关要求的基础上,测试软件的质量影响着监测数据的可靠性及准确性。如果检测设备自身没有满足准确性的要求,那么即使测试软件具有良好的质量,也不能够全面保证测试结果的准确性。一般,如果生厂商对质量的要求比较高,那么校准技术系统量值的准确性也就比较高。以此提高了生产及管理成本,从而影响了产品的生产速度。 1.2 微电子电路自动测试技术 根据相关要求,对微电子电路进行严格测试,能够有效保证商家产品不受其他商家的影响。为了能够保证使用微电子电路技术产品的质量能够达到标准,就要根据产品的实际情况完成测试。如果测试的设备级别高于产品测试水平,那么软件自身的质量也能够影响测试的质量。但是软件自身的质量与检测依据和其过程中使用的方式、验证有效性及测试覆盖率和有着一定的关系,这方面也是目前自动检测技术重要的研究课题。 2 微电子电路校准技术及自动测试技术重点 2.1 微电子电路校准技术及自动测试技术的依据和方法 目前,我国微电子电路校准及自动测试并没有正式的标准,其主要依据为电子计量测试应用手册及GB3843-83、GB3439-82、GB6798-1996等,这些只是对测试方法的基本理论进行了规定,并没有涉及到编程规则,所以其并不完善。如果校准及测试只有基本理论没有编程规则,那么使用同种标准编制出的程序质量并不同,那么就没有办法保证校准及测试的一致性及完整性。微电子电路校准及检测使用的设备并不是一般的设备或者系统,其检测过程能够通过程序控制,不需要人为干预。所以对其的研究也可以看做是对校准及检验程序设计规则的研究。校准过程中的控制本文为规程,检测过程中的控制文本为规则,两者都是通过程序设计的形式进行实现。 2.2 设备的校准依据和方法 设备的校准依据指的是生产制造厂设计的指标,包括范围和不确定度、基准量值、输入/输出通道量值。如果通过传统手工的方式进行校准,显然校准的量值较多,一个六十通道的测试系统需要十天或者二十天左右完成,在此过程中要使用三百多页表格。所以就要使用自动校准方式进行。 设备校准主要有两种方法: 2.2.1 基于基准参量分别溯源法 因为微电子电路检测设备为综合测量设备,有多个不同类型的参量要进行校准,比如电阻、电压及时间频率等,他们相互之间并没有关系。通过此方法校准,首先要对基准量溯源,之后使用合格的基准量对设备的所有参量进行校准检测,以此对整个系统进行校准。 2.2.2 标准物质法 这种方法是通过已知不确定度的标准样片,对不确定度使用的检测设备进行测量校验,如果其在参量类型范围内是完整的,那么测量的过程就是校准,否则只是核查或者比对。核查和比对在过程条件及目的方面存在一定的差别,如果此测量过程是为了能够检查系统样片的可用性,这叫做核查。制备微电子标准样片一般为自制芯片,因为芯片结构较为复杂,制作也非常精细,自制的话要花费大量的资金。所以可以从同批的产品中进行选择,在不确定的条件下,实现参量的一致性是可行的。 2.3 检测覆盖率及校准的完整性 检测故障的覆盖率越高,那么就说明检测校准的过程越好,使用最少的代码获得最大的故障覆盖率是最理想的。在传统测试码生成算法研究过程中就有多种使用的算法,但是实际上除了穷举,其他都是实现不了复杂电路的全部故障覆盖率。 与测试故障覆盖率相比,校准的完整性对测试码的量是不太重视,它重视的是需要检测的参量是否被完全检测。所以,其与检测的过程及方法有着一定的联系。比如使用标准物质法,重视的是输入/输出参量是否都被全部检测,尤其是第一个通道的范围及参量。因为系统一般都自带验证程序,在自己校验的过程中,都会以零通道为基础,从而实现测试系统中通道的一致性。 2.4 软件校准及检测的验证方法 对于此类的专用软件,除了实测验证之外,并没有其他较好的办法。所以对于校准软件的检验,首先可以使用可测性设计技术,以此保证测试过程中都能够验证。另外,使用局部化原理,保证测试过程中的测试都与一个参量相关,以此保证唯一的测试结果。最后,根据电路通过及不通过不断变化状态的特征,使用相对性原理,对测试结果有效性进行全面的检查,以此保证程序的可靠性,降低错误检测的机率。 2.5 量值溯源 量值溯源指的是将量值通过不间断的一条链追溯到国家及国防的最高标准。在微电子电路校准及检测过程中,量值溯源校准的方法及溯源方法有着一定的联系,所以也就是量值溯源具有两种方法,分e为溯源法及标准物质法。由于后者在使用过程中具有一定的限制,所以就要使用溯源法对微电子电路进行校准。 3 结语 随着我国社会的不断进步和发展,不断是大型工程中的电气设备,还是日常生活中的家用电器,都会使用微电子电路技术。微电子电路技术就是一种将多种半导体作为基础的电子技术集成电路,其特点就是重量轻、体积小,并且具有较高的可靠性。为了能够保证微电子电路电气具有较高的质量,就要对其进行检测,以此控制器质量。基于此,以上本文就针对微电子电路的校准技术及自动测试进行了研究和探讨,以此保证电气设备中微电子电路的安全性。 微电子论文:基于微电子学的无人机技术 摘 要随着电子信息技g发展,无人机技术已成为一种重要的信息技术手段,相较于有人机而言,无人机系统具有一定的“自主性”,能够在一定程度上实现系统的自主控制,强化系统的智能性,是无人机系统发展的重要方向。本文就对无人机系统自主控制技术研究现状进行分析,并展望无人机系统自主控制技术的未来趋势。本文研究了无人机技术的国内外研究现状,重点分析六轴飞行器研究领域当前的关键技术,包括无人机的研究与设计,并对无人机未来的发展进行了探讨。 【关键词】电子信息 无人机 六轴飞行器 研究与设计 1 前言 无人机首次出现在 1917 年,主要应用于防空导弹打靶、军事侦察、载弹远程打击,尤其美国“全球鹰”、“捕食者”、“沙漠鹰”等型号的无人机在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战中在侦察和主动攻击中所取得的良好军事效果,使得世界各国首先在军事上开始重视无人机的研制与开发。我国无人机发展起步于 20 世纪 50 年代末,20 世纪 90 年代末,发展才得以提速,国内大学相继成立了无人机专门研究机构,西安爱生技术集团公司(西安无人机研究发展中心)成为国内一家主要的无人机研制生产厂商。它是航空工业总公司设在西北工业大学集科、工、贸一体化的现代化高科技企业,主要研制和生产系列化小型无人机系统,被国务院发展研究中心确认并入选“中华之最(1949-1995)”,是我国最大的无人飞机科研生产基地。随后,无人机的发展逐步扩展到民用市场,而在测绘行业的应用成为民用最大且发展较早的一个分支。中国测绘科学研究院于 2003 年完成并通过国土资源部验收的“UAVRS-II 型低空无人机遥感监测系统的研制”项目,实现了无人机遥控、半自主、自主三种控制方式,利用获取的影像制作了数字正射影像和线划图,开创了国内无人机应用于测绘领域的先河。 目前国际上对多轴飞行器研究与设计较为深入,后期经过大量实验及不断地调整和改进,合理的设计了六轴飞行器的整体结构。六轴飞行器的支架通过3D打印而整体打印出成品模型,飞控板和电机都固定在打印出的架子上,将六个电机呈六边形放置,使飞行器灵活并易于控制。电池利用扎带固定在飞行器下方,以保证飞行器的重心偏下,增加飞行的灵活性。遥控器通过铜柱将两个PCB板子连接起来,增加握持的手感,并且主要元件都放在两块PCB板中间,增加系统的安全性能前端引出无线通信模块天线,增加传输的功率与距离。 2 调试问题 系统的软件和硬件调节是一个漫长而复杂的过程,而且在调试过程中会不断遇到各种问题如电机坏掉、MOS管烧掉、连接突然断掉甚至在飞行过程中飞行器直接从空中衰落导致整个系统的崩溃。这些问题必须及时的解决,否则根本不能进行下一步的工作。虽然在调试过程中问题不断,但是整个制作过程累积的大量的宝贵的经验,在飞行器终于能飞的时候,会发现自己的这些努力是值得的。下面列出调试过程中的遇到的主要问题。 2.1 电机控制与驱动设置问题 动力系统是多轴飞行器的核心系统,因为整个系统的最终目的就是通过PWM波来控制电机的转速,保证动力系统的稳定是飞行器能运动的前提。在开始调试的时候,总出现电机不转的问题,通过不断的验证发现是电路MOS管选择错误,最终选择了P沟道增强型MOS管进行对电机的控制。在飞行过程中总会出现MOS管烧毁的情况,还有NRF24L01总是失联,最终发现是没有焊接保护电容导致,还有数字地和模拟的地信号没有分开。并且STM32的PWM控制需要较高的的频率,当频率较低时,可能会出现电机转速不均匀的情况,最终选择的电机频率为20KHz,能够保证系统流畅的运行。 2.2 飞行器的重量问题 在开始设计时由于没有考虑飞行的重量,导致飞行器根本飞不起来。之后更换飞行器支架,更换更大功率的电池,总体来说就是让飞行器的重量更轻,让飞行器电机的拉力更大。还有飞行器电机的垂直放置也是相当重要,当倾斜时,会有一部分的力是飞行器向某个方向飞行,并且这个力不容易抵消。 2.3 PID的参数整定问题 PID控制器直接控制的是飞行器的电机输出,直接影响六个电机的转速,控制飞行器的飞行姿态。因此合理的PID参数可以使飞行器更加平稳的飞行,所以说PID参数对飞行器的姿态确定至关重要。并且在飞行器的飞行过程中,可以通过PID的调整来实现不同的飞行效果如翻滚动作,以达到在各种控制环境下的稳定运行。PID参数中,P、I、D三个参数作用各不相同,在实际中,其输出的结果是相互影响的。为了保证飞行器的平稳飞行,需要多次对PID三个参数进行调节,保证系统对飞行姿态的快速响应以及在外界干扰到来时系统能够稳定的运行。 2.4 遥控器控制频率问题 在刚开始遥控飞行时,遥控器对飞行器的控制总是慢0.2秒左右,导致遥控器不能实时的控制飞行器的姿态,出现一些意外的碰撞等状况。调试遥控器的过程中发现,在主循环中加入了过多的程序,导致系统循环一次的时间过长,系统响应慢,传输数据的频率过低,整个系统反应过慢。最后解决办法是增大遥控器的频率,并减小主函数中循环的代码量,留下最基本的代码,保证整个系统的流畅运行。 3 结论 六轴飞行器是一种较为新型的飞行器,目前国内外的发展迅速,在各个领域中都起到了重要的作用,并且将来会发展到更广阔的空间。随着技术上的发展,多轴飞行器会向微型化、自动化方向发展,能够更好的结合实际,发展到各个领域。本课题研究比较了许多国内外的产品,并通过比较,结合其优点,弥补其不足,根据实际情况进行研发,最终完成了六轴给星期的设计。随着科学的发展,本文设计的六轴飞行器还可以得到更好的改进,随着时间的推移,会有更好的产品出现在人们的面前。 微电子论文:当前微电子学与集成电路解析 摘 要 微电子学属于电子学的分支学科,以半导体为主要对象,形成微小型电路和系统等。而集成电路属于微型电子器件,将各类元件通过合理的布线方式,成为一个具备完整电路功能的结构。微电子学与集成电路直接关系到相关高新产业的发展和进步。展开对微电子学与集成电路的分析,旨在明确微电子学与集成电路的基本情况,推动微电子学与集成电路的有效应用,实现相关产业的创新和发展。 【关键词】微电子学 集成电路 半导体 微电子学与集成电路是现代信息技术的基础,各类高新行业在具体发展中,均会对微电子学和集成电路进行应用。其中,集成电路选择半导体镜片作为基片,并结合相关工艺,将电阻、电容等元件与基片连接,最终形成一个具备完整电路功能的系统或是电路。较比集成电路微电子学是在集成电路的基础上,研究半导体和集成电路的相关物理现象,并有效的对其进行应用,满足各类电子器件需求的效果。基于此,本文对当前微电子学与集成电路展开分析,具体内容如下。 1 微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科,主要致力于电子产品的微型化,达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型,具体的微电子研究中,会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中,切实将集成电路纳入到研究体系中。此外,微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。 集成电路是通过相关电子元件的组合,形成一个具备相关功能的电路或系,并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点,满足诸多高新技术的基本需求。而且,随着集成电路的相关技术完善,集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。 2 微电子发展状态与趋势分析 2.1 发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史,由晶体管的研发以组件为基础的混合元件(锗集成电路)半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中,电路涉及的内容逐渐增多,电路的设计和过程也更加复杂,电路制造成本也逐渐增高,单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求,并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。 现阶段,国内对微电子的发展创造了良好的发展空间,目前国内微电电子发展特点如下: (1)微电子技术创新取得了具有突破性的进展,且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm,部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。 (2)微电子产业结构不断优化,随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链,上下游关系处理完善。 (3)产业规模不断扩大,更多企业参与到微电子学的研究和电路中,有效推动了微电子产业的发展,促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。 2.2 发展趋势 微电子技术的发展中,将微电子技术与其他技术联合应用,可以衍生出更多新型电子器件,为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合,可以极大的拉动产业的发展,推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律,其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。 在未来一段时间内,微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比,如下为当前微电子的发展方向。 2.2.1 硅基互补金属氧化物半导体(CMOS) CMOS电路将成为微电子的主流工艺,主要是借助MOS技术,完成对沟道程度的缩小,达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路,改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性,再改善电路生产成本,从而使得整个系统得到提升,具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象,且不断对CMOS电路进行缩小和优化,满足更多设备的需求。 2.2.2 集成电路是当前微电子技术的发展重点 微电子芯片是建立在的集成电路的基础上,所以微电子学的研究中,要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势,对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素,需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。 2.2.3 微电子技术与其他技术结合 借助微电子技术与其他技术结合,可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多,积极为社会经济发展奠定基础。例如:微光机电系统和DNA生物芯片,微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合,可以发挥三者的综合性能,可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合,能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术,能够更为有效推动相关产业的发展,为经济发展奠定基础。 3 微电子技术的应用解读 微电子学与集成电路的研究不断深入,微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中,对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。 在实际的微电子技术应用中,借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建,在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上,还可以自主或是被动的执行相关操作,具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中,效果显著,对改善人类生活具有积极的作用和意义。 4 结束语 微电子学与集成电路均为信息技术的基础,其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中,需要对集成电路和微电子技术展开综合解读,分析微电子技术的现状和发展趋势,再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读,为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考,进而推动微电子技术的发展,创造更大的产值,实现国家的持续健康发展。 微电子论文:军事信息作战领域的微电子技术应用 【摘要】 自80年代以来,军用微电子技术得到了快速的发展,及其微电子技术在信息作战领域发挥突出作用。特别是雷达领域,微电子技术的成熟日渐提高了雷达系统的各项性能。本文主要阐述在90年代中美国军用微电子技术当中的两个支柱型产品超高清集成电路与微波单片集成电路的发展现状以及它在雷达系统当中发挥的先用。 【关键词】 雷达 微电子技术 分析 在现代化的军用雷达与电子设备之中军用微电子技术属于非常重要的技术之一,是现代军事信息作战的基础。在军用微电子工业当中,集成电路属于最具活跃的产品。在美国非常重视开发与应用军用集成电路。美国相关的国防部门早在十几年前曾提出^超高速集成电路与微波单片集成电路的发展规划。只要真正的实现这两者的发展计划对于军用雷达与武器装备未来的发展有着巨大的影响,对打赢未来信息战争发挥举足轻重作用。 一、超高速集成电路与微波单片集成电路的特点 1、超高速集成电路的特点。在未来的信息作战当中,电磁信号的环境十分汇集而且复杂,军用雷达与电子情报系统需要面对一百至二百万脉冲美妙的信号方面的强度,处理信号的系统极有可能需要执行几十亿条指令。面对极其复杂的信息作战环境,然而目前一般的集成电路处理信号系统的效率很难满足相关的需求。要想真正的处理好这方面的问题,美军便加大力度促进超高速集成电路发展。 2、微波单片集成电路的特点。微波单片集成电路将超大规模集成电路、超高速集成电路以及超高性能集成电路使用至数字电路中的微波电路,它属于集成电路处于微波电路中主要的发展。微波单片集成电路将诸多晶体管、电阻、电容等管线集中至一个芯片上,制成许多功率放大器、低噪声放大器、移相器等。仅有很少的微波单片集成电路芯片组合起来就能组成一个收发构件,用来代替很多元件。 二、超高速集成电路与微波单片集成电路的发展现状 1、超高速集成电路的发展现状。美国国防部门早在很多年前年对超高速集成电路的发展就已经开展实施以硅为主要材料发展计划,之后又转化成将硅和砷化稼作为主要材料并举的超高速集成电路发展计划,为了促使军用电子系统发展的快速进程。此计划主要是为了促进民用半导体商家的发展所难以解决的军用信号需要的元器件工艺,就是为了满足军用信号处理、抗辐射、故障容限等能力的有关需求所提出的。这个计划的的总提目标就是为了研制出功能先进、价格合理、高质量的超高速集成电路芯片,确保处理信号速率、功耗减少、可靠性、维护性合理提高的终点目标,并且使目前具备处理数据的速度必须提升一级。其实际的目标是为了使芯片的微加工线宽达到标准的规格,各项功能要比同样种类民用的产品高出百倍,将其的可靠性提升十倍。按照制定的范围超高速集成电路应当于1990年完成计划,共投资量达到十亿美元,通过集中开发了来实现亚微米特有的尺寸要求的技术。 2、60年代中期才得到逐渐的发展,70年代,砷化镓材料制造工艺的逐步成熟,对于微波单片集成电路的发展形成了很大影响。因为砷化镓材料的电子迁移率比硅高出7倍,且半绝缘砷化镓的电阻率的高度达到108,因此砷化镓属于最合理的微波传输介质材料,非常适合用在单片微波单片集成电路的衬底。正是因为砷化镓技术的普遍推广,促进了工业界集团朝向微波单片集成电路的方向发展。 三、超高速集成电路与微波单片集成电路在信息作战领域的应用 1、超高速集成电路在雷达和军用电子设备中的应用。超高速集成电路应用至军事雷达与电子装备系统中有效的提高了的在战场上获取情报、侦查情报、分析目标、处理数据等方面的能力;在很大幅度上,有效的提高了雷达、电子设备、武器系统在复杂的环境当中,以最快的速率反应能力与应变能力,实现了信息作战武器系统的高速、高效和精准性。 2、微波单片集成电路在军用雷达中的应用。与普通使用的陆基雷达相比较之下,微波单片集成电路器件与之同样的雷达在相同条件下所耗费的性能提高十倍。相控阵雷达的真正优势在于产生的微波功率的与传输效率较高,发射机的功能消耗等于使用功率管的三分之一,同时接收机的灵活度也提高了2倍。另一方面的优势在于可靠性较强,在此过程中,就算其中有百分之五的构件失灵。雷达系统依然能保证供应更好更多功能工作性能。微波单片集成电路 T/R组件极具紧凑、可靠性高、重量轻、成本低等结构方面的优势。 结束语:综上所述,超高速集成电路能够有效的提高处理信号与处理数据的能力,还能增强信号方面的接收、传输、发射能力的微波单片集成电路电路能实现构建出新一代全新的军用微电子系统,这种系统在军事信息作战领域特别是雷达和电子设备中拥有良好的应用前景。在下一代中的军用雷达关键特征在于它器件方面的模块化与集成化,而超高速集成电路与微波单片集成电路属于提高军用雷达器件集成化、模块化过程中最重要手段之一。
计算机类本科论文:MCLA在应用型本科院校计算机类人才实践教学中的应用 摘 要:为培养具有实践能力和创新精神的高素质计算机人才,提出将MCLA模式应用到计算机类人才的培养中来。分析了我国计算机类人才培养现状,构建了基于MCLA模式在应用型本科院校计算机类人才培养中的实践教学模式,最后探讨了模式构建的几个关键问题。 关键词:MCLA教学模式;计算机人才培养模式;现状 近年来,应用型本科教育引起教育界的广泛关注,成为专家学者研究的热点。许多地方性本科院校积极结合自身学科专业建设和地方经济社会发展需要,经过论证、反思和实践,纷纷提出应用型人才培养的办学定位。但是,一方面,地方性本科院校占我国本科院校总数的80%以上,阵容庞大,是本科教育的主力军。它们大多扎根地方,面向行业,围绕地方经济发展和社会发展需要,培养适应地方发展的应用型本科人才;另一方面,大多数院校对于应用型教育还处于探索阶段,缺乏系统性的指导,有的甚至还处于踌躇徘徊和选择中。因此,研究和构建应用型人才培养新体系,为本科院校培养大批应用型人才已迫在眉睫。 一、我国计算机类人才培养现状 随着信息技术近年来的蓬勃发展,以信息化带动工业化,全面建设小康社会,已经成为我们的基本国策和全国人民共同奋斗的宏伟目标。然而,高校培养的信息技术类人才面临的实际情况却并不乐观。在现有的信息技术类专业培养计划中,大部分院校都是按照专业来设置课程,各专业之间课程相对独立,我校也是如此,几个不同专业之间又分为不同的方向,门类众多,课程繁杂。学生在学习中也常常由于孤立的知识学习而难以形成较好的学习效果,课程也往往只能做到对特定部分知识或技能的理解和应用,难以形成综合性的信息技术类开发和创新能力。作为以培养应用型人才为己任的工科院校,适应社会发展的需要来培养相应的创新型专业人才是教育改革的意义之所在。 二、基于MCLA模式在应用型本科院校计算机类人才实践教学中的构建 MCLA是基于榜样的学习方法(Mode Centered Learning Architec- ture)的简称。它能让学生在典型的“案例”驱动下,以榜样(教师或专家) 为中心,由易到难、循序渐进地完成知识的主动建构。运用这一独特的教学方法,不仅能让学生学到相应的知识,还能让学生掌握并实际应用知识,进行主动性学习,从而提高学生的实践能力。基于MCLA模式在应用型本科院校计算机类人才实践教学的构建,具体实施方案如下: (1)通过MCLA模式的实践教学体系的建立以及其在实践教学中的应用,要探索一条适合我院发展定位的创新应用型计算机类人才实践教学新模式,将实践教学全面引入到课程教学中。 (2)创建基于网络平台、开放的实验教学的新模式。在新世纪高校实验教学改革中,实现实验教学的开放是一项重要的课题。开放有利于充分利用实验教学资源,激发学生自主学习的热情,培养适应新时展要求的创新人才。在教学中,要充分发挥MCLA模式中教师的主导作用,引导学生在开放网络平台中充分发挥独立自主意识和团队协作精神,共同提高他们的实践创新能力。 (3)进一步拓展校内校外实习实训基地,开展校企联合办学新模式,准确把握IT市场需求,尽早让学生参与企业项目实际操作,并以企业实际运作模式来开展项目实训中心的运营;通过项目实际操作进一步实践MCLA模式理论的应用,进一步促进学生的实践动手能力和可持续创新能力。 三、构建MCLA教学模式要注意的几个关键问题 (1)基于MCLA教学模式的实践教学体系的理论建设。包括培养目标的定位和专业培养类型的定位,即如何依据学科专业特点、社会需求和学校办学实际,探索“创新型应用计算机人才”的培养体系。 (2)以创新型、应用型人才培养为主线,充分结合市场需求,动态适时完善和调整相应专业方向的人才培养方案、课程体系、实践教学方案等,探索在实践教学体系的建立中如何发挥MCLA模式的作用。 (3)在MCLA教学模式理论中,特别强调教师的主导作用,教师在教学过程中的有效组织和引导对学生的实践创新能力的培养起着至关重要的作用,因此如何引导教师将MCLA模式充分应用到课程实践教学中来,充分发挥教师的能动作用和积极参与意识,切实转变教师的思想观念,是我们要解决的另一个关键问题。 新建地方本科院校的人才培养不能沿袭传统的“学科本位”教学模式,我们以过程学习、反思性学习、开放式协作学习等教学理论为指导,并引入MCLA模式理论,通过加强教师或专家的主体引导作用,突出学生的主体地位,加大实践教学环节的比重,构建基于MCLA模式的应用型本科院校计算机类人才工程实践能力培养模式,将推动计算机专业教学方法改革的进一步深化。 计算机类本科论文:应用型计算机类本科专业校外实践教育基地的建设探索 [摘 要]江苏理工学院的计算机工程学院定位培养计算机高级应用型人才,以质量保障为核心,以学生的实际收获为导向,以调动“利益相关者”的积极性、连接教育与就业为目标,深入开展人才培养模式改革,以校企合作广泛建立校外实践教育基地为抓手,形成了完备的“3+1”卓越工程师人才培养方案。通过校外实践教育基地建设,学生的专业核心能力和综合素质得到极大提升,实现了学校教育和企业需求的无缝连接,就业率、就业质量和就业竞争力得到不断提高。同时,校外实践教育基地建设也显著提升了学院的办学实力,学院社会声誉也得到逐年提升,极大地支持和促进了学院其他工作的开展。 [关键词]计算机类专业 校企合作 实践教育基地 应用型人才 随着高等教育大众化进程的加快,应用型大学本科生的实践动手能力和综合素质培养变得越来越重要,计算机类专业学生的项目实践能力和工作经验要求在就业阶段尤显突出。为了满足地方经济社会发展需求和学生个性发展需要,适应高校招生与就业竞争形势,改革已有的人才培养模式迫在眉睫。江苏理工学院计算机工程学院解放思想,开拓创新,深入调查研究,在试点基础上从2009年开始在全院范围内实施“3+1”人才培养模式,即在大学前三学年主要奠定学生的学科专业理论基础并培养学生的基本技能,最后一学年主要以就业为导向,兼顾考研,综合训练学生的实际动手能力,让学生积累实际项目开发经验,以企业文化熏陶和职场要求指导为核心培养学生的企业精神,有效提升学生的就业竞争力。实践证明这种模式的实施效果显著[1],其成功的关键主要在于深度校企合作和校外实践教育基地的建设。 一、实践教育基地建设背景 (一)计算机类专业是实践性很强的专业 计算机工程学院现有本科专业5个:计算机科学与技术(设三个专业方向:计算机应用、网络技术、嵌入式技术)、软件工程(设两个方向:软件开发和软件测试)、信息管理与信息系统、数字媒体技术(设两个方向:影视后期制作和游戏开发)、教育技术学,这些专业的实践性都很强,其人才培养方案和实践教学体系必须要充分体现学生成才和能力培养特点。实践内容安排和项目设计、实践教学设施建设、实践教师队伍建设、实践教学计划实施方案、实践教学效果评估等都成为教育工作者必须综合考虑的因素。 (二)计算机技术发展日新月异 计算机类专业应用型人才培养涉及的计算机技术飞速发展、日新月异,而人才培养方案的制订四年为一周期,为了以一变应万变,人才培养模式和方案必须适应这种发展现状。“3+1”模式是比较科学和可行的一种尝试,但前提是要有适应新技术发展教学的硬件条件和软件条件,硬件条件是指实践场所和设施,软件条件是指掌握新技术的师资和相应的教学资源。就学校现有条件是无法完全满足这一要求的,唯有学校与政府、行业、企业和教育机构联合起来,充分利用全社会资源,形成立体式的人才培养体系,才可以培养满足社会需求的合格人才。[2] (三)计算机人才需求形势严峻 面对经济全球化的发展和人才快速流动的现状,很多企业不愿意招聘没有工作(项目)经验的计算机专业应届毕业生,而是将目光投放在具有至少1-2年工作经验的往届毕业生身上。能否让我们的学生在毕业的时候就具有相当于1-2年的项目实践经验,对高校而言是个严峻的挑战。几年的实践表明,这是完全可以做到的,即在大学的最后一年,根据社会需求和学生个性发展,让学生就某一岗位的实际项目需求进行系统的训练。前提是有训练场地、训练项目和训练教师。就目前而言,学校难以完全做到,但一些相关企业或者培训教育机构可以做到。高校只要与这些企业和机构互利合作,充分发挥校企各自优势,精心设计合作内容和机制,严格执行合作方案,就能培养企业认可的高级应用型人才。 (四)人才培养模式改革势在必行 精英式的人才培养模式远不能满足大众化教育的发展要求,学校办学历史、生源质量、办学实力、办学层次、办学定位和专业特点决定了不同的高校、不同的专业应该有自己特有的办学模式、定位和人才培养方案。“3+1”模式是比较适合计算机类专业应用型人才培养的教育教学改革的切入点,而“3+1”模式中第四年的专业综合实训和工作经验积累的改革必须依靠坚实的校外实践教育基地建设。 (五)学生就业 江苏理工学院培养的学生有大部分的毕业选择是直接就业,从学校和学生的发展需求出发,使学生高质量就业和具有较强就业竞争力是学校、家长、学生共同追求的目标之一,而学生的实践动手能力又是最能体现应用型人才培养质量的重要指标之一。所以以就业为导向的实践教学体系改革是我们目前主要的努力方向之一。唯有校企合作,广泛建立适合各专业就业岗位需求的校外实践教育基地,才能真正实现“零”距离专业就业。 二、实践教育基地建设关键环节 本校计算机类专业涉及5个专业约9个专业方向。校外实践教育基地的建设是一个系统工程,包括的内容较多,但以下八项主要环节不容忽视。 1.学校重视,要有相应的政策支持和经费保障。 2.成立基层教学单位负责人牵头和专业负责人为主要骨干的实践教育基地(以下简称“基地”)建设小组,保证基地建设重要决策的制定、实施和监督。 3.广泛交流,深入调研,严格筛选优质企业和机构作为长期人才培养实践教育基地,合作的基地必须具备以下主要条件:(1)有合法的开展计算机人才培养的相关企业资质;(2)有先进的人才培养理念,一切以学生的成长、成才和高质量就业为目标;(3)有安全和完备的实践教学场地、设施和基本的生活条件保障;(4)有专门的实践教学组织机构和高水平的管理队伍;(5)有先进的企业项目实训教学计划;(6)有充足的具有丰富企业实践经验和较强教学能力的师资队伍,有负责学生职场文化教育和负责学生就业的企业级指导教师;(7)有系统的学生管理和教学管理规章制度和有序的教学运行体制;(8)与IT(Information Technology,信息技术)行业和用人单位有广泛合作,能够保证人才需求和输送“零”距离接轨。 4.校企签订实践教育基地协议,签订人才培养详细实施协议。 5.校企协商决定基地教学内容。 6.校企协商安排基地教学计划的实施。 7.校企合作成立基地教学质量督导和评估小组。 8.基地要保证实践教学内容的先进性(追踪计算机新技术)、适用性(针对本科生)和系统性(完整的企业项目过程训练)。 三、实践教育基地活动 学校在实践教育基地的主要教学活动是大四学生在第7学期(共8学期)进行的专业综合实训,其目的就是通过半年的实训,让学生进一步巩固前三年所学的学科专业理论知识和基本技能,进而达到提升技能、系统掌握专业核心能力、最大限度提升工程实践能力的目的。这是学校联系教育与就业的重要节点,也是关系“3+1”人才培养模式成败的关键环节。除此之外,在基地还会安排其他一些实践环节,如专业见习、社会调查、IT论坛、毕业设计、就业指导、师资培养、各类研究项目联合申报、中高职骨干教师联合培训等。 专业综合实训是学生在校外实践教育基地进行的主要教学环节,本校在多年的实践基础上不断总结和完善专业综合实训教学流程,即考察校外实训基地、校企协商制订基地实训方案、安排基地实训带队教师、基地实训项目、学生预报名、宣讲实训项目、正式报名和名单确定、学生提交专业综合实训申请表、学生和基地签订实训协议、学生完成实训、学生提交实训手册、带队教师评定实训综合成绩、基地推荐学生就业或实习、学生和用人单位签署实习/就业协议或劳动合同、实训工作总结。 四、实践教育基地建设成效 (一)建立了一批校外实践教育基地,弥补了校内实践教学资源的不足。一是对学校实践设备、场地和功能缺陷的有效补充;二是通过聘任企业技术骨干指导学生实践,减轻了校内实践指导教师不足的压力;更为重要的是,由于学生在校外实践教育基地参加的是实际工作的现场培训,十分有利于学生掌握岗位技能,培养学生在实践工作中发现问题、解决问题的能力以及创新精神。 近年来,学院建成近40个实践教育基地,涵盖了IT行业计算机应用型人才去向的主要领域,包括JAVA软件开发工程师、C++软件开发工程师、软件测试工程师、嵌入式开发工程师、分布式云计算软件开发工程师、ERP软件开发工程师、ERP软件规划工程师、ERP技术支持工程师、大型数据库运行维护工程师、游戏开发工程师、影视制作工程师、室内设计工程师、虚拟现实开发工程师、移动互联网应用开发工程师、UI(User Interface,用户界面)设计工程师等,满足了各专业发展和学生就业的不同需求。 (二)实践教育基地的建设促进了学院教育教学改革,提高了人才培养质量和社会声誉。通过基地建设,学院能够及时了解社会对人才的要求,发现学院师资培养、专业设置、课程目标与内容、教学计划与方式等方面存在的不足,从而有针对性地开展教育教学改革,定期修改人才培养方案,改进教育教学手段和方法,培养与市场接轨的高素质人才;教师与学生一同到基地开展实践教学活动,教师的实践教学能力也得到不断提高,同时学校聘请企业技术骨干兼任实践指导教师,也促进了学校的师资水平;聘请企业专家参与调整专业设置、调整教学计划等工作,有效地提高了人才的整体培养质量,社会声誉越来越好。 (三)实践教育基地的建设完善了实践教学保障体系,保证了实践教学质量和“3+1”人才培养模式计划的顺利实施。2009年以来共有955名大四学生参加了校外基地3到6个月不等的专业综合实训,每届学生参加校外实训人数都在50%以上,学生的总体就业质量和就业竞争力逐年提升。麦可思数据有限公司对我校计算机工程学院2010届参加校内、校外实践的学生进行了毕业半年后的跟踪调研,统计数据表明参加校外实践的毕业生具有更强的就业竞争力:平均月工资高约500多元,离职率低(9%),掌握的IT工作能力高出10%,专业就业率达83%(没有参加校外实践的学生仅达59%)。麦可思数据有限公司所做的《江苏理工学院社会需求与培养质量年度报告》中,计算机工程学院2011届和2012届学生的就业竞争力全校排名分别为第一和第二,两年的就业现状满意度、毕业半年后的非失业率、毕业时掌握的基本工作能力都高于江苏省非“211”本科院校平均值。2012届“毕业半年后的平均月收入”为全校最高(3488元),且超过江苏省非“211”本科院校平均月收入(3212元)和全国本科生平均月收入(3366元)。[3] [4] [5] (四)实践教育基地是假期学生社会实践活动的主要场所。学院每年寒暑假都要组织学生到基地参加社会实践活动,对培养学生的社会责任感、提升学生对专业的热爱度、激发学生的学习兴趣和主动性具有重要的促进作用,对学风建设意义重大。 (五)实践教育基地是学校IT论坛的坚强后盾。学院每月组织一次IT论坛,做技术报告的教师基本都是从基地请来的IT高级管理专家、项目经理或者技术骨干。通过IT论坛活动使学生能够在校期间及时了解行业发展动态和社会对IT人才的要求,对指导学生成才和职业生涯规划具有重要意义。 (六)实践教育基地更是学生就业的重要途径之一。学生在大学第7学期参加基地的专业综合实训后,已经具备了一定的企业工程项目实践经验,这样的学生普遍受到企业欢迎,由基地推荐,经企业人力资源部门的招聘流程,大部分学生可成功选择IT企业直接顶岗实习或就业,毕业时候可以积累相当于1-2年的工作经验,保证了较高的就业率和就业质量。 (七)实践教育基地是各类重大教育教学改革项目成功申报和完成的有力支持者和合作者。2012年本院“计算机科学与技术专业”和“软件工程专业”共同申报获批江苏省“十二五”高等学校计算机类重点建设专业;同年“计算机科学与技术专业”、“软件工程专业”和“数字媒体技术专业”申报获批江苏省卓越工程师(软件类)教育培养计划试点专业,并在2013年首轮检查中“软件工程专业”获评优秀;2012年申报获批教育部、财政部“职业院校教师素质提高计划的本科专业职教师资培养资源开发项目:软件工程专业职教师资培养标准、培养方案、核心课程和特色教材开发”;2013年申报获批江苏省“信息工程实践教育中心”建设点;2014年计算机科学与技术专业申报获批江苏省中高等职业教育衔接课程体系建设课题:中高等计算机专业教育衔接课程体系建设的研究;2014年计算机科学与技术专业和软件工程专业申报获批2个江苏省高等学校软件服务外包类专业嵌入式人才培养项目。 (八)实践教育基地建设也是对学校作为国家职教师资培训重点建设基地工作的有力支持。学院每年都要承担国家和江苏省中高职学校骨干教师培训任务,实践教育基地在师资、场地、项目等方面都能给予全力支持,满足了骨干教师培训的企业实践需求。 五、校外实践教育基地建设改进思路 校外实践教育基地建设是地方高校工科计算机专业和产业、企业无缝对接,培养满足地方经济社会发展需要的高级应用型人才的重要途径,政府、高校、行业、企业应该高度重视,探讨一种以质量保障为核心,以学生的实际收获为导向,以调动“利益相关者”的积极性、连接教育与就业为目标的联动机制,实现人才培养社会一体化。首先政府应该加大政策支持和经费投入,行业应该加大指导和引导力度,企业应该自觉承担人才培养的一定社会责任,高校应该主动和企业深入交流、探讨人才培养新模式,将行业企业需求、文化以及创新思想融入高校人才培养计划和实施过程当中,从而实现全社会机制联动、理念一致、资源共享、质量保证的人才培养体系。 计算机类本科论文:计算机类专业中职、本科课程衔接问题探讨 摘 要:职业教育一直以来被称为"断头教育",主要是由于学生在毕业以后会直接参加社会工作,而很少会再继续进行高等教育。在这样的背景下,如何做好中职、本科3+4这种分阶段培养的教育形式,对于实现职业教育多元化,构建现代化职业教育新体系具有重要的作用。而课程衔接问题是中职与本科分阶段培养过程中的关键所在,是分阶段培养能否顺利进行的核心环节。本文就计算机专业中职、本科课程衔接的问题进行了探讨。 关键词:计算机类专业 中职 本科 课程设置 长期以来,职业教育的学生在毕业后通常会直接参加工作,而很少能进入本科院校进行学习,至于进入硕、博方向的中职学生则更是少之又少,这也就是我们所谓的“断头教育”。为改变这种情况,我们必须要做好中职、本科这种分阶段培养的教育工作,从而在我国构建现代职业教育新体现,实现职业教育的多元化发展,提高职业教育在社会中的影响力和关注度。课程衔接问题作为分阶段培养过程中最为关键的问题,其对于分阶段学生培养的质量以及中职教育能否顺利具有重要的影响。 一、培养目标的衔接是课程衔接的关键 培养目标的衔接是课程衔接的关键,其需要中职、本科院校对于人才培养方案进行共同的制定,同时这也是分阶段课程教育中实现课程衔接的第一步。中职与本科教育在教学目标上既有相同之处,也有不同的地方,中职区别于普通中职,本科也不同于普教本科。此外,在教学层次上,中职教育更加侧重培养实用型技能操作人才,即学生可以有一技之长;但是本科教育则主要侧重管理型、应用性和高能力的技术型人才,也就是培养那些可以工作岗位需要的工程师、高级技师等专业型人才。 在人才培养方案的设计过程中,中职和本科院校需要对于两者的共同目标进行详细地分析和研究,确保两者目标的一致性。例如计算机类专业需要专、本进行统一的人才培养方案制定,需要明确在知识、技能、素质和能力等方面的具体培养要求。 二、制定两个阶段统一、贯通的课程标准 为了确保课程标准设计的合理性,需要将中职教育和本科教育这两个教育阶段的教学内容的认识和设置放在一个统一的课程框架中来进行课程标准的统一性制定,从而给课程的开发提供科学合理的参考和指导标准。只有这样,才能确保课程结构的层次性,以及课程内容设计的连贯性,避免中职、本科教育课程衔接过程中出现趋同、定位模糊以及各自为营等问题的发生。 在计算机类专业中,体现中职、本科这两个阶段阶段贯通和统一性的会好形式为模块化学习,要打破传统的学科教学模式,在“活模块、宽基础”的教学原则指导下,从计算机专业的教学目标方向入手。此外,对于各岗位工作内容的分析需要结合计算机类相关专业所对应的工作岗位内容,并需要以此为依据来确定所需要的技术结构、能力结构和知识结构,并将其分解为多种教学模块。中职、本科教育的教学内容和课程设置均可通过模块化来实现,如对于高级网络管理人员这一工作岗位的培养可以沿着“网络原理――数据通信――网络操作系统――网络技术――网络管理”这一主线来进行相关课程的设置,在课程实施的具体实践过程中,要注意将教学大纲动态化、丰富化。理论上来讲,计算机领域的相关技术的更新频率通常比较快,所以需要将这些新的知识和内容及时的加入到与教学相关的模块中来,避免课程内容衔接过程中出现脱节问题,还需要加强各操作和知识单元的衔接性,进而实现分阶段课程的整体衔接。 三、中职院校要重视专业基础课程的开设,确保专业衔接 在专业衔接的过程中,课程设置通常主张“重实践、宽基础”的原则,“重实践”主要是指职业教育需要区别于普通教育,“宽基础”主要是强调教育的根本目的在于为高等教育服务,从而让学生有更大的工作后劲。对于形式类似或相同的专业基础课,不可采取盲目地撤销办法,而需要根据详细的情况来进行安排。课程设置的内容上可以有所重叠,但是在深度上需要有所区别。例如,在计算机类专业中,程序语言课程是中职院校和本科院校这两个阶段都需要开设的,但是,该门课程在这两个阶段过程中的培养目标和语言均不一样。该门课程在中职阶段课程开设的主要目的是培养学生基本的编程思想和素养;而本科阶段开设这门课程的主要目的是培养学生的程序开发能力和设计能力。对于分阶段培养的中职生来说,如果一开始就教授给学生专业课程,学生的文化课学习时间必然会相应的缩减,但是这不是轻视文化课程。如数学等类型的文化课程,它对于学生后续的本科教育中的高等数学学习具有重要的影响。因此,为了避免中职、本科课程教育中出现脱轨问题,要在中职教育的过程中,除了要强调专业技能课程外,还需要重视文化和专业基础课的学习。 四、遵循因材施教的教学原则,制定弹性化的学分制度 中职教育区别于本科教育,学生在中职教育阶段就会根据自己的喜好来决定将来的专业方向,而普教学生通常需要到了大学阶段才可以确定自己的发展方向。因此,对于分阶段培养的学生而言,高校需要遵循因材施教的原则,制定弹性的学分制度。通过弹性学分制度的制定,建立自有的选课制度,有助于学生全身心的钻研自己的专业内容,这是培养应用性人才的核心和关键。鉴于学生个体之间的差异性,为了浪费学生的学习时间和资源,计算机类专业中职和本科院校需要建立统一的选课和学分转换机制。例如,如果学生可以获得培训证书或国家职业资格证书,则可以适当地增加相关课程的学分,这样就可以为中职、本科教育的衔接建筑统一的共享平台和课程框架,从而为课程设置和教学内容的调整奠定了坚实的基础。 总之,随着课程改革和素质教育的日益深入,构建现代职业教育体系,实现职业教育多元化是当下中职教育的必然趋势。在这样的背景下,中职院校和本科院校之间需要加强沟通和联系,做好相关专业、相关课程的衔接设计,确保课程衔接的适用性和稳定性。只有这样,才能确保分阶段项目的顺利实施。 计算机类本科论文:电子商务本科专业计算机类课程教学改革探索 【 摘 要 】 文章分析了当前高等院校电子商务专业人才培养模式和教学体系,结合电子商务专业对培养对象能力的要求,就电子商务专业在计算机类课程教学中存在的各种问题,提出计算机类技术基础课程在电子商务专业中的定位与作用,整合课程体系等几点改革措施。 【 关键词 】 电子商务;计算机技术;教学改革 1 电子商务专业培养目标与计算机技术能力要求 我院电子商务专业培养目标要求:电子商务专业培养具备现代经济、管理理论和信息技术等多种知识和电子商务综合技能的,较好掌握计算机技术和信息化商务技术的基本技能与方法,了解东南亚地区的社会经济情况及其贸易政策,熟练掌握英语和一门东南亚语言,能够较好地利用电子信息技术从事网络环境下的商业、贸易和营销管理等的实践或研究、教学等工作的复合型、专业化人才,以适应中国―东盟自由贸易区及北部湾经济开发区对网络贸易人才的需求。 1.1 电子商务专业知识结构 电子商务专业是一个近年来发展较快的综合性学科,从人才培养模式和专业设置的角度来看,主要由经济学、管理学、市场营销、计算机科学与技术、通讯工程构成其知识体系;要求培养对象在3~6年时间内,完成本专业基础理论、基础知识的学习,并通过管理、营销、计算机应用技术方面的实战训练,达到掌握经济管理、网络贸易、市场营销、在线交易、物流管理等基本理论和方法;掌握计算机信息管理技术、商务应用系统规划、可行性论证及评估、需求分析、设计、开发、部署与维护的技能;侧重在分析和规划的能力培养。 1.2 电子商务专业计算机应用能力要求 电子商务专业计算机运用能力包括:商务应用平台规划、网络集成运营、网络营销。电子商务专业学生在计算机应用能力方面应该具备:①掌握软件工程理论与规划方法,网络信息安全技术与数据挖掘、决策支持系统等方面的知识;②掌握大规模商务应用平台整个生命周期的管理工作,其中包括规划、可行性论证、概要分析、需求分析、需求设计、设计、测试、培训、评估、部署等方法。 2 电子商务专业计算机类课程教学现状和存在的问题 2.1 培养目标与专业定位不够准确 电子商务专业计算机课程的设置应该与专业培养目标相一致。电子商务专业建立初期,我院为提高学生就业率,将电子商务专业的学生分成两个方向,一个技术方向,一个商务应用方向。大一基础课程结束后,学生必须确定其方向,每个方向的课程设置也存在差异,技术方向的课程偏向于计算机科学与技术专业,侧重于软件工程、数据结构、数据库、高级语言、商务应用等;而商务应用方向则偏重于会计、营销、管理、物流等专业内容;两个方向的交集是数据库、会计、营销等专业内容。这样,偏重于技术的学生,缺乏商务知识,而偏重于商务应用的又缺乏信息管理能力,导致最终的结果是技术方向的学生可以被计算机专业的学生替代,商务方向的学生可以被市场营销专业的学生替代,电子商务专业的优势完全没有得到体现,甚至学生都无法理解电子商务专业到底能干什么。 2.2 电子商务专业师资严重缺乏 我院电子商务专业缺乏电子商务专业的复合型教师,专业教师分别由机电、自动化、计算机应用技术等专业领域教师组成;各专业领域教师对电子商务专业的认识程度存在差异,无法明确商务和信息技术真正、合理的切入点,导致计算机应用技术和商务应用知识类课程的随意和简单组合;在实践环节,教师缺乏相应的实战培训和应用经历,仅按照教材上的方法讲解并引导学生,难免出现教学实践和现实应用的脱节。 2.3 计算机课程体系设计不够合理 计算机课程设置随意性比较大,目标不够明确;例如为便于学生考二级,将Access数据库原理列为基础课程,大二学生要学习高级语言,又开设网络数据库作为先行课程,两种数据库课程的开设,缺乏整体考虑。计算机类课程设置不合理,例如计算机类课程设置课时均在50个左右,未能考虑该类课程实践环节的重要性,严重影响学生实践能力的培养;对于综合实训类课程,先行课程安排不合理,例如管理信息系统、Web站点设计,所需的先行课程包括高级程序设计、数据结构、数据库原理、动态网页设计及网页设计、项目管理等。一般为了拿出更多课时安排商务类课程,将必须的先行课程压缩数个,导致综合实训课程无法正常进行,甚至成为演示课程。 2.4 实践环节薄弱 电子商务专业的教学应该侧重于学生实践能力的培养,因其培养目标是商务+技术的复合型人才。近年来,各高校电子商务专业教学的实践环节取得了较大发展,建立了相应的专业实训基地和实验室,但建设过程也存在一些问题,例如重硬件轻软件,认为组建了实验室,配置了电脑,接入了网络,就可以让学生动手实践,这种思维在各高校都普遍存在。 2.5 缺乏综合性实践环节 综合性实验是高校培训学生创造性思维、学生潜质的重要实践环节。目前理工科教育开始逐步注重学生综合实践能力的培养,开设了许多综合性实验环节,例如电子器件设计,给学生一个课题名称和内容介绍(或者学生根据课题方向,自拟题目),让学生综合所学内容和翻阅各种文献,完成设计工作,最后提交一个产品,并要求学生对设计过程进行总结。对于许多有创造性实用价值的产品,指导老师会协助学生申请发明专利,通过校企合作推向市场。和理工科相比,电子商务专业在综合实验环节还比较薄弱,其原因在于电子商务专业实验环节起步较晚,高校管理层重视程度不够和缺乏高素质实践性教育人才。 3 电子商务专业计算机类课程教学的改革措施 3.1 将教学过程和人才培养目标紧密结合,明确计算机类课程在电子商务专业教学中的定位和作用 重新审视电子商务专业教学体系,明确人才培养目标,树立“商务+技术”的复合型人才培养意识,熟悉商务过程、精通信息技术是电子商务专业培养对象的绝对优势。在教学过程,应该合理规划计算机课程体系,明确计算机类课程在专业教学中的地位和作用,将计算机课程与商务类课程有机结合在一起,而不能片面的剥离;例如在讲述市场营销、物流、经济管理课程时,可将涉及到的各类信息系统融入其中,并对各类信息系统所涉及的技术、架构、服务等进行讲解,同时完善实践环节,让学生在实践过程中不仅熟悉商务过程,同时掌握系统平台的架构、技术、维护等方面的知识。 3.2 完善实践教学的软硬件环境,逐步提高实践教学质量 计算机信息类课程是电子商务应用的基础和平台,作为电子商务专业,实践、实验教学是整个培养体系的重点,实验环境、实训基地的建立和完善,将直接影响理论教学的效果。在构建各门课程实训任务的同时,不能忽略综合性实训平台的搭建,综合性实训平台应作为一项独立实践环节开设,由专门的教师团队负责,旨在培养学生参与商务体系的整个生命周期,并灵活运用各类信息技术,为学生进入社会角色提前做好铺垫。 3.3 推动电子商务专业教师队伍的专业化建设 电子商务专业对教师队伍的要求比较高,教师应具备扎实的理论知识,实践能力和业务拓展能力。教师队伍的建设应该侧重几个方面。 教师队伍的继续教育。继续教育不限于学历、职称的提升,应该“走出去”,和各类电子商务企业相结合,对教师进行培训,甚至让专业教师到企业参与商务活动,进行深入锻炼、学习,教师的商务素养提升了,自然会影响到教学的实践环节。 加强课堂教育。在当前科研氛围浓重的高校,教学过程被许多教师轻视,这种趋势要遏制,课堂教学必须保证质量,让每位任课教师都能站稳讲台。 加强学科建设。以学科建设促进教师队伍建设,教师按学科分类,加强各专业学科与交叉学科间的交流,促进各专业知识体系的融合。 提高专业教师待遇。这是目前急需解决的问题,电子商务专业教师所承担的教学、实践任务和其他专业相比,比较繁重,因涉及到信息技术,要不断学习,在薪资待遇方面,要对其进行补偿,这样才能留住人才,稳固教师队伍。 从企业、高校引进专业领域有一定建树的专家,学者,作为学术顾问或者学科带头人,创建良好的学术和人才培养环境。 3.4 营造自由学习氛围 在教学方法方面应该突破常规,去除说教思维,根据前沿的商务信息技术应用,实时调整教学内容;通过启发式和案例式教学方法,提高学生自主学习能力和实践能力。专业教师团队可以走出学校,加强和商务企业合作,从企业获取各种应用项目,为学生营造实战氛围,让学生主动参与项目规划、分析、论证、设计、开发、测试、试运行、部署上线、维护等全过程;让学生在实战中成长,在实战过程发现问题,主动寻求解决方案,在实战过程,可加强学生团队协作能力的培养、团队思维能力的提升。该教学模式是电子商务专业应用复合型人才培养的重要手段;在设计综合实训项目时,可以让学生自主设计题目,根据自身情况,自由组合团队,并协调团队内部分工,这样有助于培养学生独立思考的能力。 3.5 引入开放式实验教学模式 高校实行开放式实验教学,就是要实现从教师为中心向学生为中心的教学观念的转化,从单纯的知识传授向培养学生创新能力的方向转化,从根本上提高实验教学质量。传统的实验教学是学生集中做实验,密度比较大,时间安排比较紧促,学生很难很好地消化和吸收。采用开放式实验教学后,学生要做实验,必须提前预约,学生预约实验就需要提前主动的做好实验的准备工作,有助于学生变被动学习为主动学习,实验效果更佳,使理论与实际更好地结合。 为学生服务、为教学服务是实行开放式实验教学的出发点和最终目的,对学生来说,相应地增加了学习时间,强化了对学生动手能力、独立思考能力、创新能力的培养,而对教师来说,意味着教学时间的延长、工作量的增大。在电子商务专业实验教学中引入开放式实验教学不仅可以解决实验资源配置不合理的问题,也为综合性实验科目、独立实验项目的设立奠定了基础条件。 计算机类本科论文:应用型本科计算机专业程序设计类课程实践教学改革探索 摘要:本文提出将“竞争性”教学理念应用于程序设计类课程实践教学的方法。通过分析当前程序设计类课程实践教学面临的问题以及“竞争性”教学理念应用于实践教学中的优势,探索如何将竞争机制引入程序设计类课程实践教学中,提高实践教学质量。 关键词:应用型本科;实践教学;竞争性教学 引言 程序设计类课程的实践教学,是计算机专业课程教学的重点。尽管学校办学条件有了较大改善,但当前应用型本科院校计算机专业毕业生的实践动手能力与外部企业单位的实践需求差距还是很明显,一方面企业招聘不到合格的程序设计人才,另一方面很多计算机毕业生找不到自己满意的岗位。市场需求和人才培养的反差需要高等院校采取相应的教学改革措施来减少与市场对人才培养质量需求的差距。对于产生目前这种状态的原因,已经有研究人员分析了造成这种现象的原因,并提出了相应的解决措施。[1]有的提出在实践教学中引入竞争性机制,并在操作系统实训进行了实践。[2]有的探索专业学科竞赛和“3+1”人才培养模式调动学生的主观能动性和专业兴趣,提高实践教学效果。[3]还有的通过制定实践教学计划、保障实践教学质量、实践教学项目设计与监督等方面提出一系列改革和创新的思路和方法。[4] 研究证明,一般情况下成就动机高的比成就动机低的学生容易取得优良的成绩。[5]调查发现,绝大部分的学生对成就充满渴望,带有竞争性质的学习是激发学生成就动机最有效的手段之一。[6] 普通地方高校以培养应用型本科人才为目标,而计算机专业的实践教学环节带有强烈的实践性,它不同于物理、化学等实践课程,也不同于理论课程,而是两者的结合,需要在实践过程中理解理论知识、掌握基本功能以及最后熟练地综合应用。但是目前程序实践课程中简单的控制台输入输出效果已经不能吸引学生的注意力,也达不到实践课程的设置目的。因此,改革传统的教师布置实践任务、学生各自低头开始练习的实践教学模式具有重要的意义。 竞争性实践教学方法 纯竞争性教学方法是精英化方法,在实施过程中学习较好的学生将占据非常大的优势。所以在教学过程中引入竞争性教学方法时应做到鼓励先进,促进后进,以先进带动后进。[7]在实施过程中应该结合相关课程的特点以及学生的整体程度,设置合理的竞争规则以及实践内容。因而对教师有如下要求: (1)自身要求更高。由于学生在实践过程中目的性明确,为准备实践课题的限时实践,需要提前进行相关的准备练习。在课后实践过程中必然会出现很多问题要及时解决,那就要求教师在平时要花更多的时间解答学生在学习中出现的问题。在这过程中,要求教师能够比较熟练地解决这些教材中没有的案例。这样,一方面要求授课教师对程序设计课程要有较强的编程实战能力,能够熟练解决各类程序设计的问题,对所承担的程序设计课程知识的实践应用能力要达到应用自如的地步;另一方面,还需要了解前沿程序设计知识与技术,能对相关话题进行解答。 (2)实施过程合理控制。由于学生来自全国各地,每个学生教育背景和知识结构存在较大差别。在实施时需要充分考虑这些因素,采取逐步深入的方式。在实施过程中控制教学节奏,充分考虑学习程度好的学生和暂时落后的学生。不能在过程中出现明显的两极分化情况,否则就达不到引入实施竞争性教学的目的。 竞争性实践教学实施方式 在实践教学中引入竞争机制,需要调整原有课程评价的方式,不能简单地采用以卷面考试成绩为主的最终成绩评价方式。因为程序设计课程的重点除了课本知识点外,最为关键的是对知识的应用能力以及程序排错调试能力,这些能力的测试在笔试中难以实现。但如只采用上机考试,也存在一次考试定结果的问题,达不到能力培养的要求。因此,不能依靠一次考试解决问题,而是要通过加强学习过程管理,将评价分解到平时,这种评价方式更能反映真实水平且能激发学生间的相互竞争从而提高教学效果。竞争规则主要围绕如何加强过程管理进行设置,具体设定如下: (1)修改课程考核方式。将平时的限时实践所得到的成绩作为成绩的一部分计入最终的总成绩,每次限时实践后要进行综合评价排名,最终的综合评价结果也作为一个重要部分计入总成绩。 (2)调整原来的教学方式。平时课堂教学不能采用传统的作业布置方式,而是要结合实践教学的需要来布置作业,学生课后可以进行相关的实践训练。 (3)精心设置限时测试内容。提供限时实践测试的题目每次需要有2~3题,难度要有梯度,要保证有1题是比较简单,绝大部分学生只要认真即可完成的。测试题需要提供相关验证数据,而且要保证学生间有所区别,防止抄袭现象发生影响效果。 (4)测试结果评价。限时测试完成后要求学生按照提供的模版,将编写代码和运行结果截图即时提交测试结果电子报告,教师根据报告给定测试成绩。成绩不能是一个简单的分数,需要使用包括代码和报告规范程度、完成时间、代码质量等指标。 (5)即时综合评价。每次测试完成后,要根据本次测试结果结合前期测试结果进行重新评价,并进行综合排名。综合排名中考虑鼓励后进学生,因此综合评价不能简单地将每次测试结果累加,还要考虑学生的进步情况。进步要考虑两方面,一方面是绝对分数的进步,另一方面是排名的进步。进步指标要作为一个非常重要的指标计入总评价中,并且每次测试后要将综合结果及时,以便学生及时掌握自己的学习情况。 (6)最终综合评价。最终成绩的评定要考虑排名和综合分值的情况,本方法的最终目标是使更多的学生达到程序设计的合格要求。拔尖、合格和不合格要有一定的区分度。 实施效果 从计算机专业程序设计课程的实施效果看,竞争性实践教学提高了学生学习的积极性、主动性。整个实践课堂的时间非常紧张,学生需要在限定的时间内完成指定的实践任务,并在课堂结束的时候上交实践的过程材料和结果。教师不需要在上课时反复要求学生在课后复习理论授课的内容,并加强实践练习,因为学生会自觉复习并准备下一次课堂的限时实践。在推行过程中,学生普遍反映过程紧张,但从实际效果来看实践教学的效果确实有明显的提升。 结束语 竞争性实践教学模式,将由学生自由完成任务转换为限时完成任务,但这一变化提高了学生对知识掌握和应用的要求,并尽可能避免了部分学生抄袭上交实践内容。可在采用该方式的过程中,会增加教师的工作量,假如能有相关的软件系统配合,则一方面可以更加客观和快速的评定,另一方面也能减少教师的工作量,教师可以投入更多的精力来设置合理测试题目以及掌握每一个学生的学习情况,使实践教学达到更好的效果。 计算机类本科论文:应用型本科院校经管类计算机基础教学改革与实践的研究 摘 要:计算机基础教学是否成有效,直接关系到经管类学生以后的课程学习,还对于他们未来的就业和深造都会产生较为重要的影响。本文结合笔者多年的教学经验,就应用型本科院校经管类计算机基础教学改革与实践展开了较为深入的研究,提出了自己的见解和建议,具有一定的参考价值。 关键词:应用型本科院校;经管类;计算机基础;教学改革 随着网络经济和信息技术的迅猛发展,计算机在经管类领域中的应用日益广泛,市场对于经管类学生计算机水平的要求也变得日益提高。计算机基础教学是否成有效,直接关系到经管类学生以后的课程学习,还对于他们未来的就业和深造都会产生较为重要的影响。所以,应该结合应用型本科院校经管类的实际情况和培养目标要求,从教学手段、课程设置等方面入手,对于提高计算机基础教学质量极为有效,本文就应用型本科院校经管类计算机基础教学改革与实践进行研究。 1 从应用的角度考虑计算机基础课程的内容 应用型本科院校经管类专业最大的特点就在于“应用”,教师应该准确把握这个词语,以任务驱动的方式来进行计算机基础教学改革,让学生能够独立地运用幻灯片、电子表格、文字处理等基本软件来进行综合实训。笔者认为可以让学生完成以下三个任务。 任务一,Word软件的应用,学生用Word软件完成一篇关于对经管专业的认识或者计算机基本组成的论文,论文务必要符合例文要求,格式要求清晰、美观,字数不少于两千字。 任务二,Excel软件的应用,学生用Excel软件来记录自己家庭在过去的一年中的财务收支情况,每月支出、每月收入情况要按照月季度来进行记录统计,然后再将这一年的财务情况制作报表形式,用图形的方式来比较,每个学生的工作簿中的工作表至少要有5个。 任务三,PPT软件的应用,学生用PPT软件来将任务一、任务二的情况展示出来,同时进行必要的解释,要求幻灯片的张数要多于30页, 合理使用声音、动画或其他媒体,PPT文档内容要简洁而清晰,每页的内容和制作方法也要各不相同。 同时,为了进一步提高应用型本科院校经管类学生计算机应用能力,可以在教学过程中插入如《计算机信息检索》、《网络应用软件》、《电子商务》、《多媒体应用技术》、《管理信息系统》之类的选修课程,以此来满足学生对于计算机技术广度的需要。 2 鼓励学生多角度思考和运用逆向思维 由于受到传统教育观念的束缚、影响,有些学生往往会在计算机基础学习的过程中不敢提出自己的见解,往往会鹦鹉学舌、人云亦云。要培养学生的创新能力,那么就应该注重于加强逆高思维的训练。文章贵在出新,应该在高计算机基础教学中的上机独立完成某些任务作业时,让学生独立去思考,用逆向思维来提炼观点。还可以自己提出新观点,树立起新观念。除此之外,教师还应该多引导学生对同一个问题进行多角度思考。同一任务、同一问题,可以采取多种方法来完成。 3 以学生为中心设计教学 当前计算机基础教学正在逐步地转变为以学生为中心,而不再是过去那种以教师为中心的教学模式。新型教学模式强调应该将学生学习积极性充分调动起来,通过师生互动来发挥教师的主导作用和学生的主体作用。令人遗憾的是,很多高中数学教师目前还是认为自己才是教学过程的主体,学生上课只需要听讲记笔记即可,这样一来,就使得学生学习高中数学的兴趣大大降低。 要想突破这个教学瓶颈,教师就应该将高中数学的教学重点切实转移到学生身上,将课堂还给学生,相信学生的创造力,力争于培养学生实际应用语言、分析解决问题、独立学习的能力。教师不应该再是课堂的主题,而应该转变为学生能力的培养者、教学结果的检验者、教学过程的监控者、教学活动的组织者、教学内容的设计者。建议结合学情,突出针对每节课的教学重、难点加以释疑解惑、指点迷津、出谋划策,力求“点石成金”、给教师以启迪,谨求抛砖引玉。 4 注意培养学生学习计算机基础课程知识的兴趣 兴趣是学生爱学习的老师。有些学生之所以对计算机基础课程的学习望而却步,最重要的原因还是在于他们觉得计算机基础课程枯燥乏味,没有实用价值,因此,应该在计算机基础教学中注意培养学生学习兴趣。 (1)对于计算机基础课程教材的实质内容要善于挖掘,为了有效地将学生的求知欲激发出来,应该让抽象的知识和学生感兴趣的生活原型相互联系起来,使计算机基础课程变得具体形象起来。 (2)对于计算机基础课程的导言课教学设计应该做好充分的准备,高度重视,将导言课备好、讲好,为培养学生学习高中数学课程的兴趣打下坚实的基础。 (3)每节课建议增加课时建议、作业设计等,每章开始的“知识体系”建议细化为知识点内在联系更为密切的“系统概念图”。 5 大力开展计算机基础教学平台建设 应该依托互联网来建立应用型本科院校经管类计算机基础网上教学园地,主要由课程交流、讨论和课程学习两大块组成。在课程交流、讨论部分,可以利用聊天室、BBS、微信、微博、E—mail、MSN、QQ等技术来进行多对多、多对一、一对多、一对一等相互型交流,教师也可以对学生的学习情况和知识掌握程度都能够有及时地了解;而课程学习部分则是计算机基础课堂教学的必要补充和延伸,能够让学生浏览下载各种教学资源。实践证明,计算机基础网上教学园地对于营造良好的学习氛围、培养学生自觉学习、主动学习极为有效,同时,计算机基础网上教学园地还能够对教学质量和教学效果教学有效地反馈,能够为教师教学改革提供较好的参考意见。 此外,大力开展计算机基础教学平台建设,还为个性化学习、因材施教创造了必要的条件。众所周知,学生在计算机实践能力和计算机知识掌握方面的差异性较大,学生素质参差不齐,传统的均一化教学,效果往往较差。而由于网上教学园地能够为学生提供层次多样、内容丰富的学习材料,因此,在教学过程中应该多考虑灵活性和多样性,给学生布置不同广度和深度的作业,提高他们自主学习、独立学习的能力。 同时,加大实践条件建设,创建优质的计算机基础实验教学环境。在已有的公共计算机基础实验室的基础上,各高校应该进一步完善公共计算机基础实验室的设施、设备、资料及其他条件,为计算机基础实验教学创造了良好的实验平台,为学生应用能力与创新能力的培养提供更大的空间,为学生创设利用信息技术解决问题的学习环境。 计算机类本科论文:应用型本科院校计算机类实践教学师资队伍建设的研究与探索 摘要:本文针对应用型本科院校计算机类实践教学师资队伍的建设问题,讨论了计算机类实践教学师资队伍建设中所面临的问题和挑战,提出了应对这种挑战的具体措施和解决的途径。 关键词:本科 应用型 实践教学 师资队伍 1 研究背景 近几年,应用型本科教育初步确立了“狠抓教学质量、突出专业特色、强化实践环节、培养创新能力”的办学思路,建立了“以社会需求为导向,培养适应时展的具有竞争力的高素质应用型人才”的培养目标。高校实践教师是引导及传授学生实践能力,挖掘学生创新能力的主力军[1]。因此,实践教学师资队伍的建设在应用型本科中显得尤为重要。 应用型本科计算机类专业人才培养模式既要区别于传统的学术型、研究型大学的,又要区别于高等职业技术院校的。因此,应用型本科院校计算机类专业人才培养要从社会需求,满足地方、行业对人才需求出发,构建既注重基础理论教学,拓宽学生的专业知识面,同时要高度重视与时俱进的计算机技术实践性教学环节的教学体系,加强基础理论教学与实践应用的相互融合,通过实践项目提高学生解决实际问题的能力。而建设一支师德高尚、结构优化、业务精湛、富有活力的高素质师资队伍是应用型本科院校培养计算机类创新人才的基本保障。培养一支高素质、相对稳定的实践教学师资队伍也是我校“十二五”发展规划中的重要工作。 2 我校计算机类实践教学师资队伍面临的问题与挑战 我校计算机类实践教学的师资队伍主要由实验教师、部分兼职的理论课教师、实验室管理人员组成,现有的队伍结构和能力结构难以适应新时期应用型本科计算机人才培养要求,具体反映在以下几个方面。 第一,由于计算机和信息技术的快速发展,实践教学师资队伍实践能力更新难以适应这种快速的发展和变化,实验教师的业务能力不能满足新平台、新技术的实验要求,急需进修提高。 第二,教师队伍中,具有工程实践经验的教师所占的比例严重偏低,特别是青年教师,多数都是从学校到学校,缺乏实际工程实践锻炼,因此,急需建设“双师型”的师资队伍。 第三,引入具有丰富工程实践经验的企业兼职教师不足,急需构建“双结构”实践教学师资队伍。 3 构建符合时代要求的应用型本科院校计算机类实践教学师资队伍的措施和途径 针对我校现有计算机类实践教学师资队伍的现状和存在的问题,主要从以下几个方面来进行工作。 3.1 积极开展调研,明确新时期计算机类实践教学技能的新要求 计算机信息系技术发展变化非常迅速,知识更新很快,技术发展迅速,云计算,大数据新概念、新技术不断涌现,计算机类实践教学师资队伍建设必须适应这种技术快速发展和变化的要求。 人才市场对于人才的要求间接反映了计算机技术发展的变化,为了及时掌握企业对于人才需求的要求,我们对数十家有代表性的计算机类相关的企业进行了调研,分析了这些企业对于人才需求的一些要求,其中,企业对于软件开发技术方面,软件架构设计和需求分析方面关注度较高,对于软件编程工具掌握JAVA语言排在了第一位。另外,在我们的调查还发现,随着移动互联网应用的发展,移动互联网软件开发的人才需求量在快速增加;随着我国软件产业的规范发展,软件测试人才的需求也在增加。因此,对于以需求为导向的应用型本科院校,必须应对这种人才需求的变化,培养市场急需的人才,而培养人才的关键是师资队伍的建设,而对于应用型人才的培养,实践教学师资队伍的建设显得尤为重要,因此,计算机类实践教学师资队伍的建设必须应对新技术、新产业的发展要求。 3.2 努力构建一支“双师型”师资队伍 “双师型”教师应该是在专业理论知识和专业实践能力上呈现整合为“一”的教师,即除了具备一名合格的高校教师的条件外,还应具备相应年限的实践经验或应用技能。“双师型”教师能够进行专业授课、实训、实习,使学生掌握就业岗位所需的应用;“双师型”教师应具备想动手、肯动手、勤动手、会动手的操作习惯和实践修养,引导学生走“从理论到实践,再从实践到理论”的知识提升之路的能力;“双师型”教师应能够进行应用项目的研究和应用技术的创新等活动[2]。 “双师型”教师队伍建设是落实人才培养模式的关键,是提高应用型本科院校教育教学质量的关键。制定师资队伍建设规划,加大教师队伍建设力度,是学校最根本的基础建设之一。 为了打造一支“双师型”的师资队伍,我校在学校层面出台了相应的配套政策,印发了“《青年教师到企业实践锻炼管理暂行规定》的通知”、“《青年教师教学导师制暂行规定》的通知”、“《选派教职工出国(境)研修办法》”等,从教师职称晋升、工资待遇等方面鼓励教师提升素质和能力,特别是鼓励教师下企业锻炼,提升实践能力。 计算机工程学院在学院层面也为教师素质和能力的提升采取了相应的措施,具体包括: 第一,积极配合学校政策,安排教师参加校级的进修提高以及下企业锻炼。 第二,积极选派优秀青年教师去有实力雄厚的信息技术企业进行培训和实训,每年选派3-4名教师到企业进行新技术实训。 第三,引导和鼓励青年教师参加科研和开发项目,在项目研究和开发实践中提升实践能力。 第四,积极争取各级各类资源,建立先进的学科平台和实践教学平台,为教师开展校内实践提供良好的平台。 3.3 构建一支“双结构”师资队伍建设 这里所谓的“双结构”是指形成校内定岗的教师队伍和企业工程人员作为兼职教师的队伍相结合的师资队伍。具体措施如下: 第一,积极开展产学研合作,通过产学研合作吸引企业的优秀工程技术人员来学校进行教学活动。 第二,聘请企业工程师作为产业教授,吸引企业的优秀工程师来学校开展兼职教学活动。 第三,建设实践教学基地,在实践教学基地聘请高水平的企业工程师进行实践教学。 计算机类本科论文:计算机软件在本科生工具类课程教学中的应用 摘要:以工科专业本科生课程《有限单元法》的教学为例,讨论了工具类课程教学特点。根据以往教学过程中积累的经验,提出短学时课程教学要点。基于理论与软件相结合的教学方式,提出实例教学、层层深入、分组讨论相结合的授课方式,以达到让学生理论“听得懂”,软件“学得会”,实践中“用得了”软件的目的。 关键词:工具类课程有限单元法本科生教学实例教学 1引言 随着我国社会、经济不断地发展,各行业对人才的需求越来越务实。工作经验往往成为一个单位选择职员的主要标准。但作为在校本科生,往往并不具备这一要求。为此,教育部制定新规定,要求所属高校大幅调整本科生的课程时间。简单地说,将原来注重基础理论教学向注重实践动手能力转变。以基础课程(如力学课程[1]~[3])为例, 目前本科生的课时量尚不如上世纪90年代相同专业本科生课程量的一半。此外,大部分工科专业都新增了工具类课程、增加工具类课程的学时。这一方面有利于培养学生的动手实践能力,有利于本科生的就业。但另一方面,即不足之处是,后续研究生课程变得更加繁重,尤其以学术型研究生课程为甚,以弥补本科期间基础不足的问题。本文以《有限单元法》[4]为例,讨论了此类课程在短学时情况下的教学难点和要点,以期抛砖引玉,为教学改革摸索新的方法。 随着当今计算机处理能力的飞速发展和科学研究规模的不断地提高,有限单元法作为一种成熟的场问题分析手段,已经被广泛应用于诸如航空、航天、核工业、化工、建筑、机械等领域。为了适应社会发展和就业需求,本科生有必要进行该方面的理论学习及技能培养。这对于理论复杂、又无法单纯依靠理论工具解决实际问题的工科生尤为重要。比如,对于力学应用较多的水利工程、土木工程等专业的学生,在掌握了《理论力学》、《材料力学》[1]、《结构力学》[2]、《弹性力学》[3]等各种基础力学理论之后,如何将理论应用于解决实际问题成为他们要面临的困难。学习有限单元法及相关软件则是克服这一困难的捷径之一。 对于广大的本科生,特别是工科生,在他们踏入社会之前,仅教授他们理论知识而不指导他们高效地运用知识则无法满足工程单位对人才的需求。为此,学习有限单元法往往对于这些工科生的择业至关重要。 作者所在单位已为本科生开设《有限单元法》课程已近20年。尤其近几年,随着“985”和“211”工程建设项目的落实,我校配备大型计算设备并先后购置了多种大型、通用商业有限元软件,如ANSYS[5]、ABAQUS、ADINA。这为我校工科学生学习有限单元法提供了良好的学习条件。 近几年,笔者为水利工程专业和土木工程专业的本科生开设了有限单元法这门课程。针对这两个专业本科学生的课程安排,有限单元法必须要安排在各种力学、数学[6]~[9]、计算机编程[10]、[11]等课程的学习之后,即在大三第二学期或大四阶段。在该阶段学生往往具有一定的理论基础(掌握程度不够深入),但缺乏实际工程经验(很难对实际问题准确建模分析)。同时,由于课时有限(28~32学时),因此教学方式必须结合学生的现实基础与未来需求展开。下面针对该门课程就这两个专业本科生的教学特点和效果做分析。 2课程特点 2.1理论繁杂 有限单元法的理论则涉及到了数学方面的泛函分析(能量泛函及变分),微分方程理论(微分方程解答方法),计算方法(数值积分等),矩阵分析(刚度矩阵、应力矩阵、应变矩阵、总刚度矩阵及其逆矩阵等)、微积分(变形能积分计算、位移-应变之间的微分关系)等理论以及力学中的变形体理论(梁理论、平面问题、板壳问题或三维实体变形问题)等内容。其特点是理论内容丰富、涵盖面广。即使力学专业本科生在学习这门课程时也需要花费很多时间。 2.2学时安排受限 与力学专业课程相比,水利工程和土木工程等专业的本科学生的培养计划中,通常开设的专业课程相对较多。尤其在第三学年,学生往往需要学习各门与实际相关的应用类课程,而大四学生又往往面临着毕业设计、考研或就业等事情。因此,有限单元法的课程安排的时间十分有限,并且通常仅有30个课时左右的学习时间。在这有限的教学时间里,如何将有限元法的思想、主要概念讲清楚,而又能避免学生只会模仿,不会活用,甚至畏惧排斥这门课程,的确考验授课方式。在传统的教学过程中,仅理论部分花费的课时都需要30学时以上。没有那么多学时,就只好压缩这一部分的学时数(现将其压缩到10学时内)。这样做的后果之一是,学生通常很难清晰掌握理论、熟练运用理论,更难将其融会贯通。因此,理论分析部分的课时分配须有侧重点,即在理论教学过程中必须对知识点有选择地深入讲解。否则,学生面临各种概念,拘泥于细节而忽视整体框架,并不利于后期学生在实践中的学习。 此外,有限单元法课程教学与后期本科毕业设计相衔接较为有效。原因在于,大部分学生(基本不包括准备考研的学生,通常考研学生占总毕业生的比例大约在三分之一至四分之一之间)可以有更多时间投入到有限单元软件的操作练习中,并基于此完成自己的本科毕业设计/论文。 2.3注重应用 学习这门课程的最终目的是为了在工程实践中应用它。对于大部分工科专业的本科学生,毕业的选择大部分还是去工程单位就业。这就要求学生在学习此课程之后,应具备较为清晰的有限单元分析思路和一定的实践能力,比如解决简单的工程问题。并且,通过不断地加强此课程的理论学习后,在其后续工作中可具备更大的发展潜力。 为此,我们在教学实践中,仅分配8~10学时用于纯理论讲解。在此过程中,我们给出整个有限单元分析过程的重要步骤并给出由此形成的分析框架。细节部分也仅讲述了节点、单元物理量的来源及特点、网格划分与总刚度矩阵的特点和计算量的关系等内容,至于更多理论细节仅一笔带过。许多内容被安排作为他们课后自学的作业。在学习过程中,我们以通用软件ANSYS作为讲解有限单元方法的工具。分析过程中则以典型结构为算例,结合算例讲解实际结构的模型化及采用有限单元方法分析时需要的相关理论。这就要求学生须将实际问题和所学理论结合到软件操作与应用中。 3教学特点与效果 针对以上课程特点,以应用为主要目的的有限单元教学可以在理论讲授之后通过软件的上机实验提高教学效果和深度。教学过程中考察教学效果有三点:听得懂、学得会、用得了。若70%以上的学生能达到上述三点,则表明教学效果良好。 3.1学习要求 3.1.1“听得懂” 根据课程安排,学生学习有限单元课程之前,已经掌握了一定的力学、数学和计算机编程基础。有限单元方法的基本求解思想是将原无穷维问题转化为求解节点解的有限维问题。把握这一概念展开教学过程中,抓住主要概念、提出重点细节概念、构建知识主线的逻辑推理,和重要知识点的强调反而会达到事半功倍的效果。易于实现学生“听得懂”理论的目标。 “听得懂”并不只局限于理论教学部分。在讲解有限元软件的过程中,由于是英文界面,也增加了学生的学习难度,如陌生词汇多、专业术语多,甚至许多专业术语的背后就是相关理论。因此,教学过程中,英文界面的翻译随时都要到位。学生随问教师随答。专业术语,如节点、关键点、约束、应力、材料模型等,也必须结合理论进行讲解。因此,在学习软件的过程中,对关键词和理论的反馈式学习极为重要。这种学习和专业软件培训有区别,其中最大的区别是我们在授课过程中随时将理论知识与界面操作相结合。这样做的目的是弥补理论学时不足的问题。否则,“听得懂”就很难保证,后期学生对软件的活学活用就更困难。 3.1.2“学得会” 上文已提到,除了理论部分困难外,学习ANSYS软件[12]要面临一个主要的困难是英文界面操作。自从上世纪90年代,各种国外CAE软件涌入国内市场,并应用于国内各个领域,以其优秀的功能及售后服务很快占据了市场主流。软件以英文界面为主。使得国内本科生在学习有限单元软件时,首先必须克服语言上的障碍。商用有限单元软件中涉及到的英文又多为专业名词,甚至其中很多对应的中文名词也是在有限单元课程上才刚刚接触。以ANSYS为例,该软件有两个常用菜单,Main Menu和Utility Menu,涉及了逾千条操作,如果不能了解其中的大意,很难进行恰当操作。另外,ANSYS的帮助文件也为全英文。如果学生的理论没掌握,语言也有困难,则很难高效地学习这个软件。 克服英文障碍,除了要有一定的英文功底外,更重要的是避免产生畏难情绪。了解菜单是熟悉软件的第一步。只要不怕麻烦,在应用练习的过程中经常查询,就可以逐渐掌握。另外,在用APDL(ANSYS Parametric Design Language)编写的命令流文件中的命令也是由英文简写或首字母缩写而得,加强英文界面学习对程序的理解会有很大的帮助,能提高学习理解程序的效率。学生应注意避免对命令的死记硬背,工作量大,枯燥且容易记错。 此外,教学过程中,操作主要通过ANSYS软件的上机实习得到掌握。在分析实例时,对结构的建模、求解和后处理要有相似性、典型性和易于重复等特点。让学生能够做到举一反三,增加学习兴趣,也就容易“学得会”。 我们在利用ANSYS软件的教学过程中,曾采用两种方式进行授课:一种是按照有限单元分析的思路,列清步骤,逐个讲解相关操作。按照有限单元分析的思路,通常包括如下步骤:建模、划分网格、加载、求解和后处理等。即按照步骤,讲解菜单,操作按钮。这种方法思路比较有条理,也更加全面,不会因为实例的独特性而漏掉一些知识点。但这种方法每一环节信息量都比较大,容易使学生难于将各个步骤相串联。故这种方式更适合于多学时教学。 另一种是针对具体问题,按照一定步骤,逐步实现。为了加深学习效果,往往要讲解多个不同类型的算例(比如,桁架结构、框架结构、平面问题、板壳问题、三维问题、热结构等),通过每一个算例的相似操作思路,在几个算例的反复操作中体会共同点并掌握方法。目前,主要采用第二种方式教学,其间穿插一些几何建模与网格划分技巧的讲解。 3.1.3“用得了” 学以致用在有限单元这门课程的教学中始终起到指引作用。但在“用”之前,所学内容必须具有针对性、普遍性这个看上去矛盾的前提。“针对性”无非是指专业限制,如水工、土木专业以结构变形为主,则流体、电磁部分的教学可先放弃。而普遍性则针对专业内的分析对象要具有普遍性,比如平面问题、板壳问题、杆系结构等。如果这些结构的建模分析方法掌握,它们之间的组合结构的分析就不难实现。学生在针对实际问题时,会主动寻找所需内容中的相关部分加以调整实施。因此,选择有代表性的算例很关键。 综合而言,算例选择的思路就是如何在互通的基础上达到最大程度的互异。内容应当由浅至深,第一个例子步骤尽量简单,可以使学生尽快入门并对软件产生兴趣。然后逐渐加强难度,丰富结构、材料和荷载类型。实际操作过程中,其互通性表现在对命令流的整理上,互异性表现在工程结构的差异上。但往往限于学时,教学过程中对命令流的整理只做简要介绍。要想提高操作效率,还必须经过大量的动手操作。事实上,在目前的低学时下,我们也仅能让学生做到分析简单问题的程度,不涉及更复杂的建模、离散化、加载和求解等问题。通过对上述基本结构分析步骤及操作的学习,相信在一定程度上,学生在解决部分简单的实际问题是用得了这个软件。 3.2软件教学的授课形式 软件教学是这门课程教学的主体部分(大约占三分之二总学时)。因此,这关系到这门课程的教学效果。 首先,我们在理论课程结束后(8~ 10学时),会专门用2个学时概述有限单元软件的研发概况。让学生了解到当前哪些软件被大量地应用于工业、科学研究中。简单罗列部分软件的优点、ANSYS软件的基本情况等。让学生了解到,工程设计领域对有限单元软件的需求状态。这有利于他们提高对后期择业的认识。 其次,在讲授ANSYS软件过程中,我们首先描述软件的基本框架、主菜单与主要功能选项。在讲授这些内容时,我们用投影仪向学生展示相关内容。 再次,我们在基于具体实例讲授软件操作时,同时使用投影仪(投放教师使用的计算机屏幕信息)和黑板。黑板主要用于把算例的模型、参数等主要信息固定放置在一侧,供学生随时查阅。讲授过程中黑板内容与操作结合,使得学生易于接受模型与操作之间的关系。 最后,我们每次(2小时)授课会留出至少30分钟,让学生自己重复上述讲授内容。期间,学生可以随时提出问题,教师给于指导。 3.3学生分组讨论 对于初学者而言,在其理论基础尚未掌握的情况下学习软件操作,前期基本属于按部就班地模仿,其教学效果可想而知。我们在教学过程中发现这一问题后及时对学生进行分组,即将班级学生(30人)自由组合成3~4人的学习小组。在软件学习过程中,分别负责界面操作、笔记和错误提醒等任务。最初,在我们没有分组前,每名学生使用一台计算机。当学习内容略复杂时,往往出现部分学生跟不上(找不到相应界面和菜单选项)的现象。教师只好再重复一遍。这样做的结果是教学效率大幅下降,而教学内容的侧重点无法体现。分组后,在我们授课过程中,小组成员同时听讲,但重点是完成自己的任务。待讲授完毕后,他们相互讨论,轮流学习笔记与操作。教学效果得到明显改善。 此外,分组讨论的另一个目的是让他们协作完成一个小课题。该课题由教师给出。不同小组课题的内容、参数等不同。小组成员通过讨论确定方案,最终完成课题。最终,小组成员交一份相同的课题分析报告作为他们对这门课程的最终答卷。 3.4教与学的互动 为了提高教学质量,教师与学生的互动非常重要。尽管这对所有课程都是重要的。但就这门课程而言。教师与学生的互动除了在上机实习过程中进行。另外,教师还可制作视频演示课件,将这些教学资料(视频,源程序)上传至校园专用FTP服务器供学生使用。这将方便学生深层次学习、自主实践。课后,学生可以通过E_mail随时提问讨论。在这种一对一的交流过程中,除了学生获得知识、解决疑问,教师也能从学生的问题中及时了解学生掌握的程度、知识薄弱点,进而调整进度,注意难点讲解。通过近几年的教学实践,笔者根据学生的实际水平、专业特点等不断地调整讲授方案,学生的总体反映良好。尤其在近几年本科生的毕业设计中,有限单元软件被越来越多的同学选择为完成毕业设计工具。这表明,通过该软件的学习,本科生创新实践能力得到了提高。 4结论 通过分析有限单元法的课程特点,讨论了教学要点。在借助ANSYS软件为本科生讲授有限单元法的过程中,强调听得懂基本理论框架和软件操作及界面介绍、学得会基本理论和软件操作、最终在实践中用得了软件分析问题,从而培养学生融会贯通综合学习这门工具课程的能力,真正达到学有所用,理论联系实际的目标。同时,通过学生分组讨论的教学方式不但提高教学效果,且培养学生的协作精神。近几年来,使用有限单元软件完成毕业设计的学生不断地增加,表明该工具类课程正受到更多学生的欢迎。 (西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西咸阳712100) 计算机类本科论文:基于协同创新的计算机类专业应用型本科人才培养模式探索 摘 要 基于协同创新的办学理念,创建应用型本科计算机类专业人才培养模式,需着眼于“岗位、应用、工程”,以“产业主流技术”和“岗位职业能力要求”确定人才培养规格,构建基于职业岗位能力的课程体系,搭建“政校企行四方联动平台”,引进国际水准的计算机产业技术和知识。 关键词 协同创新;应用型本科;人才培养模式 一、引言 应用型本科是全日制本科学历教育的一种,学位为专业学士,应用型本科与普通本科共同构成我国高等教育体系的全日制本科层次。应用型本科教育是以培养能将科学技术转化为现实生产力的现场工程师或高级应用型人才为基本任务的本科专业教育。 “协同创新”是指创新资源和要素有效汇聚,通过突破创新主体间的壁垒,充分释放彼此间“人才、资本、信息、技术”等创新要素活力而实现深度合作。教育部“高等学校创新能力提升计划”自2012年启动实施,四年为一个周期,旨在建立一批“协同创新中心”,大力推进高校与高校、科研院所、行业企业、地方政府以及国外科研机构的深度合作,探索适应于不同需求的协同创新模式,营造有利于协同创新的环境和氛围。 目前,在国家促进传统产业转型升级和现代产业体系建设中,生产方式逐渐从“劳动密集型”走向“技术密集型”。特别是从2011年开始,制造业进行“庞大存量”的转型之后,人才需求层次明显提高。中国企业正逐步转向通过技术、创新和服务获取市场,这需要建立结构合理、满足产业发展需求的高素质人才队伍。 计算机产业是一个智力密集型产业。随着信息化的深入,大量属于传统行业的企业广泛使用信息化技术,对于计算机方面的人才十分渴求。但在这些企业中,从事信息化工作的人数有限,因此,对从业人员的要求也较高,往往不仅仅局限于计算机开发维护能力,还要求具有一定的项目管理和协调能力。培养市场急需的高层次复合型计算机人才,已成为一个非常紧迫的现实问题。 二、人才定位 (一)与普通本科专业的区别 普通本科计算机专业主要是培养具有良好的科学素养,系统地掌握计算机硬件、软件与应用的基本知识和基本技能与方法,能从事计算机教学、科学研究和管理的高级计算机技术人才。其课程设置和教学内容主要是以计算机学科体系为主线,着眼点是“基础、系统、学术”,面向大专院校、研究机构及生产企业的研发部门。应用型本科计算机工程专业以计算机相关岗位需求为导向设置课程,以计算机工程应用能力培养为重点,培养计算机工程技术应用技能和创新能力,强化工程实践解决问题能力,着眼点是“岗位、应用、工程”,主要面向技术密集企事业单位的信息技术部门。 (二)与高职专业的区别 高职院校根据其职业岗位要求,以“必需、够用”为原则构建理论基础,重在使学生掌握实用技术并熟悉相关规范;而应用型本科适应面较宽,适应层次较高,要求理论基础相对宽厚。高职院校主要使学生具备技能性的实践能力,重在常规操作,即运用成熟技术,按既定规范操作,强调熟练性、规范性;应用型本科重视系统的专业思维训练,培养技术性的实践能力,重在非常规操作,即培养发现问题、分析问题、创新解决问题的思路和方法。高职院校主要培养一般企事业单位的技术应用型人才,尤其是大量一线需要的技术型人才。应用型本科则主要培养技术密集产业的高技术应用型人才,并担负着培养生产第一线需要的管理者、组织者等任务,其毕业生要求是职业素质更好,理论基础更厚,技术水平更高,应用能力更强,适应岗位更多,职业潜力更大。 三、人才培养方案 (一)构建特色鲜明的应用型本科计算机类课程体系 课程设置应突破学科中心主义课程,始终围绕培养学生应用能力这一主题,将课程与培养目标以及专业能力有机结合,根据培养目标的能力因素和岗位需求,筛选出学科中与培养应用能力直接有关并且使用频率较高的专业知识内容,配合实践性教育环节,形成以综合能力培养为主体,突出技能性、应用性为目的的课程体系。同时,根据专业的实际目标,考虑到社会经济发展对人才多样性、复合型及特殊性的要求,拓展培养对象的就业面(适应性)[1],注重发展学生自我学习和创新能力。 着眼于“岗位、应用、工程”,通过深入的调查研究和行业企业专家的指导,构建基于职业岗位能力的课程体系,将专业的职业岗位能力模块化,并按照职位岗位工作过程以及职业岗位能力要求,明确每个能力模块所对应的课程,在消化吸收企业教育资源的基础上,构建符合岗位职业能力要求的学习情境。突出工程领域中必备的基础理论知识和专门知识的培养,强调掌握计算机工程专业领域实际工作的基本能力和基本技能及应用领域的基本知识。注重发展自我学习和创新能力,课程都以真实的工作过程、工作任务或项目为载体进行整体设计,突出教学过程的实践性、开放性和职业性。 建设主干专业和拓展专业(方向)相结合的复合专业学习平台,按全面发展、个性发展、可持续发展目标,加强专业能力、职业变迁能力、社会普适能力和创业能力培养。 图1为软件工程专业应用型本科课程开设情况,围绕工学必备能力、软件开发设计能力、软件工程管理能力、基础运维能力和拓展复合能力培养设置课程。 (二)建立工学结合的人才培养模式 在专业办学目标确定上,以“产业主流技术”和“岗位职业能力要求”来确定人才培养规格和专业教学内容,通过和国际主流IT企业合作,构建校企合作战略平台,进行专业建设与人才培养模式的研究与实践。校企共建校内外实训环境,构建专业课程体系,组建优质师资队伍,进行高标准专业建设和人才培养[2]。 确立“紧跟技术发展,瞄准业内主流”的指导思想,以搭建“持续双赢”的校企战略合作平台为基础,在“专业办学方向(目标)的确定、专业办学条件(环境)的建设和教学组织方式(手段)的探索”三个层面,立体交叉、整体推进,全面践行“政校企行四方联动,产学研用立体推进”的办学理念。专业建设和人才培养模式见图2所示[3]。 (三)建立基于协同创新的人才培养平台 一是与企业协同合作。进一步加强校企深度融合,针对应用型本科生源较好、学生基本素质较高的特点,改革校企合作模式,引进全球知名企业的优质教学资源,在学生学习、项目开发、参与大赛、技能认证等方面,积极开展对外科技服务与开发,推进“产学研”相结合,锻炼师资队伍。共建优势互补、资源互用、利益共享的实践教学平台,谋求教学与科研、教学与实践等多方面合作。 二是国际化协同合作。借鉴国外应用型本科院校办学经验,将世界最前沿的计算机技术引入教学,使学生在真实环境中学习和体验国际水准的计算机知识和技术,了解顶级计算机企业运营模式。拓展学生国际化视野,借鉴其成功经验,注重学生创新意识、创新能力的培养。 三是“政、校、企、行”四方协同联动。加深政府、高校、企业、行业四方的协同联动,深度进行合作,打造好人才培养体系的支撑平台。 计算机类本科论文:基于“三元互动”的计算机类本科专业实践教学体系 摘要:分析地方本科院校计算机类本科专业实践教学环节存在的问题,根据本科专业实践教学体系构建的原则,结合“三元互动”人才培养模式改革创新的要求,提出能力本位的多层次实践教学体系构建策略。 关键词:计算机专业;三元互动;多层次;实践教学 地方高校计算机类本科专业“三元互动”人才培养模式是对德国“双元制”(学校+企业)本土化的一种吸收与创新,增加了“专业培训机构”这个衔接环节,是一种基于就业驱动的学位教育与专业技能训练相结合,学校、专业培训机构和IT企业有分工、有合作,“三元”相互渗透的专向性培养模式,实现的是“6(学校理论学习)+1(专业培训机构项目实训)+1(IT企业顶岗实习+就业)”分段式教育[1]。学校理论学习阶段的“6”(学期)主要完成专业全部基础理论课程和专业必修课程教学;专业培训机构项目实训阶段的“1”(学期)是根据IT企业的人才需求,以项目为引擎实施的针对计算机某一专业方向知识的专向化教学;IT企业顶岗实习阶段的“1”(学期)是前移企业员工培训环节、促进学生适应企业环境、解决学生就业问题的阶段。实现“三元”共赢的关键是如何有效提高学生的专业技术能力,其中构建科学、合理、可行、高效的实践教学体系是基础。 1、实践教学环节存在的问题 教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会提出的《高等院校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》指出,要“加强学生实践和动手能力的培养”,使其“具有扎实的理论基础和理论结合实践的能力”。然而,随着计算机技术的快速发展,高等院校尤其是地方本科院校实践教学改革相对滞后,学科教育与技术发展、人才培养与市场需求之间普遍存在脱节现象,实践教学存在的问题尤为突出。 1)学科型师资难以适应应用型人才培养的要求。 地方本科院校计算机专业的教师大部分都是从学校毕业后直接走上高校教师岗位的,即所谓的学科型师资。具有工程背景或工程能力较强教师的严重缺乏,再加上地方本科院校在财力和地域等方面受到的限制,使得绝大部分教师很少甚至没有机会进一步提升自身的实践能力,普遍存在思想观念不适应、知识技能结构不适应、教学方法不适应等方面的问题,难以承担应用型人才培养的任务。 2)实践教学内容与方法难以适应计算机技术发展的要求。 实践教学以课程实验为主,仅限于满足课程实验教学的需要,实验内容基本稳定且以验证性实验为主,很少有综合I生和设计性实验,更鲜见开放性和创新性实验;实验成绩的评定以实验报告而不是以学生综合实践能力作为依据;实验设备更新速度慢,很少使用正版软件,严重滞后于计算机软、硬件技术的发展现实。 3)实践教学体系不健全难以适应学生就业和企业用人的要求。 课程实验均在校内实验室完成,三大实习(认知、生产、毕业)中企业的参与度不高,实习实训基地数量不够、质量不高、专业性不强,导致学生的实习效果大打折扣,学生在毕业后难以适应IT企业对学生专业实践能力和综合素质等方面的要求。 2、实践教学体系的构建 基于“三元互动”人才培养模式的计算机类本科专业的教育任务是培养面向生产、工程、管理与服务的应用型人才,实践教学环节在人才培养过程中所占的地位非常重要。实践教学不仅要适应社会需要,反映计算机技术发展现实和IT企业生产与管理实际,促使学生了解行业发展动态、企业基本运作与管理的基本知识,还要适合工程需要,强化教学内容使其与科研、工程和企业生产实际运用紧密结合,促使学生具备较强的社会实践能力和符合现代工程技术的要求。由此可见,构建一个与应用型人才培养目标相匹配的实践教学体系,是保证“三元互动”模式人才培养质量和体现计算机类专业人才培养特色的关键所在。 2.1 实施“三元互动”,确立实践教学新模式 “三元互动”成功与否的关键是企业,即专业培训机构和下游IT企业。专业培训机构参与兴趣很高,而下游IT企业则不然。学校必须到企业中去了解企业的困难、需求和利益,聘请专业培训机构和IT企业的专家作为兼职教授参与专业管理和建设工作,安排学校教师到企业挂职,利用学校资源为企业提供力所能及的帮助。这样不仅可以提升IT企业的参与意识,还可提高学校专业的知名度。 1)通过“引企入校”“引校入企”,探索出一条适合本校本专业培养“双师型”师资队伍的新途径,为专业建设和学科建设提供更坚实的保障。 长期以来,学校传统的学科型师资缺乏生产实践经验、缺少工程应用背景,而聘请的企业专家虽然实践能力较强但知识面较窄、理论功底不强,两者都存在着理论与实践相结合方面的不足。学校可以通过校企联合的方式将教师输送到企业参观、培训甚至挂职,将IT企业的生产和研发等实践岗位作为提升教师工程应用能力的重要阵地;引进企业专家来校开讲座、讲授理论课或承担综合性、设计性、创新性实验教学任务,为人才培养模式改革储备具有较高专业理论水平和熟练专业技能双重素养的“双师型”师资队伍。 2)通过IT企业的深度参与,建立一批数量稳定、专业水平颇高的校内外实践基地,构建实习、就业一体的长效机制。 很多情况下,校外实训实习都要求企业提供相应的环境与条件。企业基本不得益使得企业的参与度不高,从而导致学生在校外的实训实习基本以参观为主,只是简单了解企业的运作流程。基于“三元互动”的实践教学体系是学校根据企业对人才的实际需求,安排经过双向选择的学生到企业进一步实训实习;学生则要参与企业的实际运作,真正掌握职业岗位所需的技能和工作经验,完成学校到生产岗位的过渡。这实际上是将企业员工培训时间前移,既节省学生和企业的时间成本,又节约企业的人力成本,还完成了学校的实训实习教学任务。基于“三元互动”的实践教学体系还要求校外实践基地的数量要多,这样才能充分发挥学校和专业培训机构的“人脉”作用。 2.2 强化能力本位思想,构造多层次实践教学体系 实践教学的根本目的是促使学生融会贯通和交叉运用专业理论知识,提升学生的工程应用能力,但传统的人才培养方案是实践教学依附于理论教学。校内实践环节都是按照理论课程设置实验,教学内容只局限于单门理论课程以及基本的技能训练,与其他专业课程之间缺乏连贯性,使得整个实践教学体系没有突出层次感。这些都已经成为应用型人才培养的障碍。 1)搭建多层次的实践教学平台。 我们应该立足校内资源,依据计算机技术的发展和人才市场的需求,更新与完善计算机类专业实验教学软硬件系统平台,尽可能将学科发展的前沿知识融入实验平台,这样既能满足课程实验的需要,又能满足更新实验内容和设计新实验项目的需要,并以此打造基础实践平台、综合实践平台和创新平台,形成层次分明、逐步递进、鼓励创新研究的实践教学平台。 ①基础实践平台主要针对本科低年级学生,是通过基础实验室和专业实验室的建设,为学生提供理解和掌握计算机基础和专业课程基本原理、锻炼实践动手基本能力的实践平台,要求学生在“学中做”。 ②综合实践平台主要针对本科2~3年级的学生,是通过建设信息技术及应用实验教学示范中心来配置一定数量的案例库,打造跨学科、跨专业且能够综合或融合一门以上课程知识的实验教学平台,提高学生综合运用专业知识和专业技术乃至其他专业或学科知识的工程能力,要求学生在“做中学”。 ③创新实践平台主要针对本科3~4年级学生,是通过大学生创新基地和创业实验室的建设,鼓励学生申报大学生创新项目、参与教师的横向科研课题、实施大学生创业孵化,培养学生的团队协作精神和实践创新能力,要求学生在“做中思”。 这种阶梯状循序渐进的过程,将创新能力培养渗透到课程学习的各个阶段,实现学生基本实践技能培训与创新研究思维培养的有机结合。 2)构建多层次的实践课程体系。 实践课程体系包括认知实习、课程实验、课程设计、毕业设计和毕业实习5个层次。 ①认知实习是学校通过组织学生到IT企业等社会组织参观、考察并听取企业管理人员的专题讲座以及承担一些具体事务,促使学生将所学的基础理论知识用于实践,加深对专业理论知识的认识和理解,了解不同类型社会组织的工作程序和运行模式。 ②课程实验是围绕某一门理论课程设置的课内实验或与理论课程相对应的独立实验课程,是针对理论课程教学知识点设计的,可以加深学生对理论知识的理解从而引发深入思考,既可以弥补课堂教学的不足,又能达到理论联系实际的效果。 ③课程设计是综合与多门课程相关的实验,形成具有综合性、设计性特点的实验,强调培养学生综合运用多门课程解决实际问题的能力,系统分析、设计和集成能力,独立实践能力和科研素质。 ④毕业设计是实践课程体系中综合性最强的实践环节,注重培养学生综合运用学科知识和专业技能分析解决实际问题、独立设计、团队协作和问题表达等方面的能力,是检验学生专业知识掌握程度、学历水平和综合能力的重要方式。 ⑤毕业实习是面向就业的实践环节,让学生亲身参与实际项目开发过程,切身体会项目设计与开发方法,适应IT企业的工作环境,熟悉工作岗位和业务。 这种连贯性的实践教学课程体系,体现了实践教学体系在实践教学内容、技术水平和学生能力培养等方面的系统性、系列性、完整性原则与要求。 3)建设多层次的人才培养环境。 针对不同特点、不同需求的学生提供不同层次的人才培养环境,主要可以分为3个层次。 ①第1个层次主要针对所有学生,充分利用校内基础实验室和专业实验室等实践资源,达到培养学生理论联系实际能力的目的,通过该层次的实践教学促使学生熟练掌握专业基本技能和基本实验方法、分析方法,达到本专业人才培养方案所要求的素质。 ②第2个层次针对大部分学生,在利用校内实践资源的基础上,适当合理利用社会资源,尤其是IT企业的人力和物力资源,通过案例教学和项目驱动等教学方式提高学生的实践动手能力和创新能力,锻炼学生的工程素质和培养学生探索科技的精神。 ③第3个层次针对少部分学生,利用大学生创新、创业基地、教授和博士工作室等实验开发条件,引导学生组建兴趣小组、进行科学研究或在教师的带领下从事科学研究、技术开发、科技服务等活动,培养学术型和科研型人才。这种分层次、分类别的实践教学模式,能够促使学生利用实践教学有效地推进个人发展。 4)实施就业驱动的专向性实践教学。 开发利用社会资源,推行市场导向、项目引领的实训实习体系,是“三元互动”人才培养模式的核心。该模式采取学生自愿参与原则,学校、专业培训机构和IT企业协同配合,明确权利义务,使得多方共赢。 ①“三元”共同制订实践教学大纲。课程主讲由专业培训机构的资深讲师和IT企业的资深工程师担任,学校专任教师与学生共同参与实训,并与专业培训机构的助理讲师共同承担实践环节的指导工作。 ②“三元”共同提炼企业和教师横向课题作为实际项目,结合专业方向和对学生实践能力的要求制订教学计划,经学校教学委员会审定后进行课程置换。教学经验丰富的专任教师既要进行理论教学,又要协同专业培训机构的讲师和IT企业经验丰富的工程师指导实践训练,促使学生积累实际工作经验并逐步进入准工作状态。 ③学校专任教师带领学生深入下游IT企业,专任教师协同企业技术和管理人员指导学生在IT企业的实际环境中学习,培养学生的技术能力和职业素质。 ④学校专任教师根据IT企业实际项目选定部分项目作为学生毕业设计课题,并按公司及学校要求安排毕业设计课题进度,按用户需求提出所作课题的要求,最后由企业和学校共同组成的委员会负责学生的答辩。 完成专向性实践教学的学生可在实习的IT企业就业。这种专向性实践教学为学校提供了天然的实训实习基地,为企业解决了“适销对路”的人才需求问题,为学生创造了零距离的就业机会。 3、结语 自2006年以来,湖北理工学院计算机学院通过搭建多层次的实践教学平台、构建多层次的实践课程体系、建设多层次的人才培养环境,较好地发挥了实践教学在人才培养中的作用。2012年,学院开始实施“三元互动”人才培养新模式,尝试引入武汉软帝信息科技有限责任公司等作为“专业培训机构”,确立了Java、a斗等专业教学方向,教师、学生、培训机构及IT企业参与的积极性很高。从目前的实训效果来看,部分学生已经能够在教师的指导下完成一些横向课题的科研任务,数10名学生在全国信息安全竞赛、全国程序设计竞赛、全国信息技术应用水平竞赛等学科竞赛中获得全国大奖,有的学生运用所学知识开始创业,而更多的学生已经被下游IT企业看中,很多低年级的本科生也表达了利用这种模式进行学习的意愿。 然而,地方本科院校的计算机类专业在实践教学改革中还有许多问题需要去探讨和解决,如学生综合能力和创新能力培养、学生实践能力评价、专向性教学方向的选择与调整、学校之外的“二元”选择问题等。我们期待有更多的教育工作者参与研究与实践,共同改进和完善应用型人才培养的实践教学体系。 计算机类本科论文:新兴本科院校计算机类公选课教学改革思考 摘 要 新兴本科院校由于各种条件限制,其开设的计算机类公共选修课存在教学内容不合理、教学方法不科学等问题。本文针对这些问题,提出了几点改革的意见,以期在现有的有限的资源基础上提高计算机类公共选修课的教学效果。 关键词 计算机 选修课 教学方法 教学改革 1 新兴本科院校计算机类公共选修课现状 1.1 计算机类相关课程开设数量较少 新兴本科院校由于师资力量相对薄弱,计算机相关专业的教师重点精力都集中在本专业建设及计算基础教学方面,对计算机类公共选修课的开设不够重视,因此相关课程开设数量非常有限。这使得非计算机专业的学生对计算机相关知识扩展的需求远远不能得到满足,从而出现了计算机类公共选修课程爆满且选课困难的局面。 1.2 教学内容不合理 教学内容不合理是计算机类公共选修课存在的另外一个问题,主要体现在以下几个方面:(1)开设课程与计算机专业课程相差无几。作为没有学科基础的非计算机专业学生来说,很多知识显得晦涩难懂,难以吸收。(2)教学内容不能与时俱进。为规范教学,多数课程的教学都是尽可能地严格按照教学大纲和授课计划来进行的。然而,信息技术的发展日新月异,学生们更关心的是新的技术和方法如何应用到实际的生活中,陈旧的知识对学生毫无吸引力,从而导致了学生兴趣缺失。(3)过于依赖书本。有的课程内容虽然是学生所需要的,但是由于学生对中规中矩、照本宣科的专业性课程抵触情绪较大,和他们对公共选修课的期望背道而驰,从而导致教学效果不理想。 1.3 不能很好地提高学生应用能力 不能很好地提高学生应用能力是现有计算机类公共选修课的一个通病。造成这种现象的原因是多方面的,其中包括课时数少、教学条件等的限制、教学内容单一、教学方法老套以及不能和专业应用相对接等。 2 教学内容研究 虽然每所本科院校都会在大学一年级开设《大学计算机基础》课程,但是这门课程授课的重点在于Word、Excel、PPT等相关办公软件的操作应用。而仅仅这些知识是远远不能解决学生在实际生活和学习中遇到计算机相关问题的。多数新兴本科院校为保证招生数量,生源以西部和偏远地区居多,这些学生计算机应用水平和操作能力较低,由于入学之前接触计算机较少,因此相关技术自学能力较差。基于上述原因,计算机类公共选修课的教学内容应该针对学生实际情况进行慎重选择。 2.1 计算机及网络基础知识普及 计算机类公共选修课首先要做的就是对计算机及网络的基础知识进行普及。包括计算机软硬件的使用和维护方法、操作系统认识与维护、网络的基本工作原理和Internet使用基本常识等,这是提高非计算机专业学生计算机应用和操作能力的基础。 2.2 校园网的使用及简单网络故障排除方法和技巧 校园网是学生在校期间学习和生活的一部分,很好地掌握校园网络的基本架构和组成,以及校园内网共享资源的情况是非常重要的。在公共选修课程中,可将校园网络的相关知识进行引导式讲授。内容包括校园的网络拓扑结构、校园网络使用现状、局域网的基本架构及组网技术、无线网络技术、校内课程资源平台、FTP软件共享资源平台、数字图书馆资源平台、数字校园一卡通平台等使用方法和技巧。这样一方面提高了学生应用能力,另一方面提高学校各类共享电子资源的利用率,使得学生的学习和生活更加便捷、高效。 2.3 信息安全基本常识 Internet发展至今,信息安全问题已经成为每一位网络用户不得不重视的问题。计算机类公共选修课开设信息安全相关内容,提高学生的信息安全意识及相关技能,将对学生个人信息安全及校园网络安全做出重要贡献。考虑到非计算机专业学生没有相关信息安全的基础知识,可以从安全类软件使用方法、网络安全基本常识、手机上网安全、个人敏感信息保护和常见网络病毒攻击原理及防范方法等方面进行知识传播和普及。 3 教学方法研究 3.1 改变传统的授课模式 大多数学生都会选择自己感兴趣的公共选修课,因此对于该课程总是充满期待。如果按照传统的计算机专业课授课模式开课,是很多非机计算机专业学生难以接受的,因为没有相关的理论基础支撑,有的知识他们很难理解,这将在心理上给学生以巨大的打击。故而要成功地开设公共选修课,就要改变传统的授课模式,将晦涩难懂的原理和技术,与贴近学生生活的人和事联系起来,深入浅出,用风趣幽默的方法讲述出来。 3.2 注重引导式讲解 信息技术发展速度之快,让人始料不及。如果想在有限的课时中,将全部的知识和技术讲授给学生是不可能实现的,这就要求教师要传授给学生的是解决问题的方法而不是解决每一个问题。要很好地提高学生解决问题的能力,采用引导式讲解的方法是非常重要的。 针对非计算机专业的学生,在授课时应以案例方式为宜,多做操作和演示。直观地操作和演示解决各种计算机应用问题的全过程,将会激发学生浓厚的学习兴趣和好奇心。 通过用实际生活中遇到的计算机相关问题引起学生的兴趣,然后带着他们一步一步地分析问题,判断产生问题的原因,从而找出解决问题的方法,并留出新的问题进行课后思考和解决。反复多次引导之后,能够培养学生形成系统的分析问题、解决问题的思维模式,从而真正提高学生计算机应用水平。 3.3 建立网络学习平台 建立课程资源平台是很多高校加强课程建设的重要手段。一方面开放的平台能够将课件、视频、文档等各种电子资源进行共享,另一方面可以通过论坛或留言板的形式给学生提供一个课外讨论的空间。通过这样的资源共享,建立师生间的互动、学生与学生之间的互动,对提高学生计算机应用水平和操作技能将有巨大的推动作用。 4 小结 计算机类公共选修课作为非计算机专业学生提高计算机应用水平的重要途径,对提高学生综合素质有着重要的意义。然而作为新兴的本科院校在这方面依然有诸多不足。在现有教学资源的基础上,集合学校自身情况通过对教学内容的调整和教学方法进行改革,提升课程的实际效果,可行性强,值得在同类高校普遍推广。 计算机类本科论文:财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业核心能力的培养方式研究 摘 要:文中介绍了财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业核心能力的培养方式研究,主要从核心能力构建,人才培养方案制定及理论实践教学体系构建、教学方式和方法改革、素质拓展体系构建和质量保障体系几个方面加以阐述,该培养模式为提升学生的就业能力提供了强有力的支持。 关键词:应用型;人才培养;核心能力;计算机 0 引 言 我国本科生完成学业的标准是比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识,掌握本专业必要的基本技能、方法及相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。这是一个比较笼统的标准,忽视了专业核心能力的构建与培养,因而导致各层次的本科大学都是一个标准。但现实并非如此,社会的行业与企事业单位各自有相应的衡量专业人才的标准。因而,对于高校来说,结合学科与专业的特点以及地方经济、社会发展的需要,通过厘定专业的核心能力来提升大学生的竞争力就显得尤为重要。 应用型大学区别于传统学术型大学的最主要特点是以培养高层次应用型人才为目标,办学定位明确,办学特色鲜明。应用型大学无论是专业设置、人才培养模式还是师资选择,都将实践性和应用性贯穿始终。此外,在课程体系设置上,应特别重视学生的实践工作能力的训练和实践经验的积累,通过开设大量突出实践应用的课程,提升学生解决实际问题的能力。 计算机科学与技术专业是理论和实践结合非常紧密的一类学科,该专业学生不仅要具有广泛、扎实的理论基础,还要具有比较强的实践能力和创新思想。作为金融特色鲜明的财经类应用型本科大学里的计算机科学与技术专业,明确培养目标,进一步细化专业核心能力,突出专业特色,是提升学生就业能力的强有力支撑,突出专业核心能力的人才培养模式是提升学生就业能力的强有力保障。 1 财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业核心能力的提炼 大学生的专业核心能力也具备类似特性:第一,大学生专业核心能力具有内在性。每个专业的学生必定要掌握不同于其它专业的专业能力,这种能力将伴随其从事专业工作的全过程,这种能力的强弱将直接影响其专业工作的成败;第二,大学生专业核心能力要具有延展性。在校期间学生可能掌握了某种或某几种现阶段比较专而实用的技术,但对应的面不广,这就不能算专业核心能力。也就是说专业核心能力可以确保学生能在专业的不同层次和方向找到其合适的位置;第三,专业核心能力还应具有独特性。专业核心能力的独特性主要从三个方面来体现,分别为培养目标定位,服务面向定位和学校办学特色。从这三方面考虑确定的专业核心能力使得竞争者无法模仿或模仿代价高昂,从而确保大学生能在某一专业领域保持领先地位。 本校作为一所金融特色鲜明的财经类应用型本科大学,始终坚持以市场需求为导向,以服务行业和地方经济为目标。计算机科学与技术专业在人才培养核心能力构建的过程中,以京津冀地区为调研中心,通过走访多家金融机构,深入了解金融机构对IT人才的知识、能力、素质要求;通过走访多家互联网金融企业,参加中国计算机大会,全国互联网金融高峰论坛等各种会议,了解计算机服务金融行业的发展现状及计算机技术需求;走访软件开发及软件测试等IT企业和金融服务提供商,确定在软件服务行业所需的计算机技术;通过跟踪走访毕业生,分析毕业生的就业领域及就业岗位,了解我校计算机科学与技术专业毕业生的行业就业优势,凝练本专业特色为“IT+金融”,明确本专业的专业能力为计算机编程能力、算法分析与应用能力、硬件系统分析能力、金融信息安全技能、金融软件应用能力、软件开发与实施能力、软件测试能力;专业拓展能力为金融行业软件开发与实施能力及金融行业软件测试能力。 2 财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业核心能力的培养模式 2.1 构建与专业核心能力培养相适应的人才培养方案 本专业依托学校行业优势,结合学校办学特色,紧密围绕专业核心能力培养,明确专业人才培养目标是德、智、体全面发展,适应信息社会发展需要,系统学习计算机理论和专业技术,熟悉金融、会计的基本知识及业务流程,受到良好的实践训练,具有基本的金融信息安全技能,具有较强的金融软件开发与实施、金融软件测试能力,能够运用计算机和互联网技术解决金融领域信息应用问题,适应社会经济发展需要、具有创新精神、国际视野和良好发展潜质的应用型人才。并在此基础上,提炼出人才培养的知识、能力和素质要求。 (1)知识要求:具备必要的人文社会科学知识和自然科学基础知识;具备金融、会计基础知识及金融业务流程规范知识;掌握计算机专业基础理论和专业知识;掌握计算机软件及硬件的应用技术;掌握金融软件开发与测试的基础知识。 (2)能力要求:包括基本能力、专业能力和专业拓展能力,其中专业能力又包括专业基础能力和专业核心能力。基本能力为具有实事求是、追求真理的思想境界和一定的审美能力;具有良好的社会公德和职业道德;具有科学的思维方法和较高的情商;具有较强的语言表达能力和沟通交流能力,具有职业适应能力;具有正确的分析问题和解决问题的能力;具有英语的听说读写能力;具有计算机系统维护和办公软件应用能力;具有一定的文字表达能力。专业基础能力为具有计算机编程能力;具有算法分析与应用能力;具有硬件系统分析能力;具有金融信息安全技能;具有金融软件应用能力。专业核心能力为具有软件开发与实施能力及软件测试能力。专业拓展能力为具有金融软件开发与实施能力及金融软件测试能力。 (3)素质要求:热爱祖国,拥护中国共产党的领导,树立正确的人生观、价值观;具有法律意识,遵纪守法;热爱本专业,注重职业道德修养;具有良好的表达能力和沟通能力,具有一定的文学艺术修养;具有紧跟国际先进技术发展的国际视野和勇于探索的创新精神;具有良好的身体素质和心理素质。 2.2 构建与专业核心能力培养相适应的理论与实践教学体系 依据应用型人才培养目标定位,经过广泛的人才需求调研和专家论证,在对计算机科学与技术专业的知识、能力、素质进行细分的基础上,制定详细的专业核心能力培养路线图,并构建以“基本能力+专业能力+拓展能力”为核心的递进式能力培养体系,以期能真正达到“能力培养为核心”的应用型人才培养目标。 为实现基本能力培养构建课程群,包括马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、形势与政策、职业生涯规划与创业教育、大学体育、大学计算机基础、专业导论、大学语文、应用文写作、大学英语、大学英语网络自主学习、大学生心理健康教育、第二课堂课外拓展教育。 为实现专业能力培养构建课程群,包括计算机程序设计、面向对象程序设计、面向对象高级编程、离散结构、数据结构、算法分析与设计、操作系统、数据库原理、数字电子技术、计算机组成原理、计算机网络、网络规划与配置、网络操作系统应用、金融信息安全技术、金融市场与机构、会计学、银行业务综合实训、网络数据库应用、企业级项目开发、C/S项目实训、云计算与虚拟化技术、移动应用综合实训、B/S项目实训、软件工程、项目综合实训。 为实现专业拓展能力培养构建课程群,包括金融业务软件设计、云计算与应用、移动金融应用开发、网络操作系统应用、金融软件测试。 人才培养过程构建了课内实验、实践课、专业实训课的实践课程体系,并结合校外专业实习、毕业实习、毕业设计以及社会实践、社会服务和学科竞赛的形式,形成课上课下、课内课外、校内校外三大实训平台为支撑的实践教学体系。 2.3 开展与专业核心能力培养相适应的教学方式与方法改革 按照学校应用型人才培养的办学定位,依托行业优势,紧密围绕本专业人才培养目标,积极探索与人才培养相适应的教学内容、方法与手段。 (1)坚持“学生为主体,教师为主导”的教学理念,激发学生的学习热情。始终秉持“学生为主体,教师为主导”的教学理念,将学生作为教学活动中的第一主角,把课堂还给学生。教学过程采用小组协作学习的形式,注重学生的主动参与和主动学习意识的培养,极大的激发学生的学习热情。 (2)运用“任务驱动、结果导向”等多种教学方法,激发学生的学习动力。在教学过程中,一改满堂灌、填鸭式的教学方法,将任务驱动教学法、案例教学研讨法、启发式教学方法、课题研究教学方法引入教学过程中,激发学生主动学习、合作学习、主动探索未知的内在动力,针对不同教学环境,灵活应用这几种方法,达到互相取长补短的目的。 (3)依托金融特色案例,提升学生的实践能力和创新能力。充分利用专业实验室教学软硬件资源,以验证型、综合型和设计型金融教学案例为依托,以“带+练”的方式带领学生分析案例、练习案例,培养学生“认真听、仔细看、积极练、勤思考”的学习方式。将所涉及的知识点分散到多个验证型案例中,并在综合型案例中体现整门课程知识点的综合应用,最后在设计型案例中引导学生综合应用知识点的同时自学并扩充前沿技术。在整个教学实施过程中引导学生边听边看边练边思,既夯实学生的基础知识,又提升学生的实践能力和创新能力。 (4)以贴近学生生活的金融案例应用为切入点,引导学生由“被动学习”转向“主动学习”。在教学案例的设计过程中,注重以贴近学生生活的金融案例为切入点,使用学生感兴趣的支付宝、微信红包、P2P网贷平台、学生众筹、滴滴打车、美团等特色案例激发学生的兴趣,采用多种方式引导学生由被动式学习转向主动式学习。 (5)以“校企合作”为平台,实现学生与企业、行业零对接。依托学校金融特色,充分挖掘行业资源,发挥行业优势,为学生打造实战平台。聘请行业专家为专业指导教师,并参与授课、开展讲座、指导学生参赛以及指导毕业设计等人才培养过程,此外,还安排学生到相应的行业、企业参加校外专业综合实训和专业实习,实现与行业、企业对接。 (6)充分利用网络资源,打破时间和空间限制。将课程资源全部放到网络教学平台,学生通过学生账号登录后,能够查看课程的大纲、计划、授课说明书、课件、视频及教学案例外,还可以查看教师布置的实验,并能够按要求提交实验报告和实验结果,查看教师的评定成绩及反馈。教师可以通过登录网络教学平台,完成课程的大纲、计划、授课说明书、课件、视频及教学案例的基本资源的上传,同时可以完成对学生的实验下发、实验报告收集以及实验成绩评定的功能,此外还可以对学生进行在线答疑。 (7)积极推进翻转课堂教学模式,培养学生自学能力。任课教师将学习资料提前上传到网络教学平台,并为学生布置课前学习任务,教学过程以小组协作的形式,采用学生课前学习,课上学生讲,或老师提问题学生讨论,或学生问问题教师解答,或设置游戏环节及对抗赛等多种形式开展,课下学生复习、交流、总结,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生的学习兴趣,培养学生的自学能力。 (8)课程考核加强学生过程评价环节,制定切实可行的评价标准。同时,对于应用性较强的专业课程,通过以团队合作的形式,设计开发具有一定实用性项目,最终以提交设计作品和设计报告并参加答辩的形式完成考核。这种考核形式既锻炼了学生对知识的应用能力,又提升了学生的语言表达能力,文档撰写能力和团队合作能力,在学生的综合素质培养方面起到了积极的作用。 2.4 构建与专业核心能力培养相适应的素质拓展体系 专业核心能力不是狭窄的“技术能力”,与专业核心能力相适应的良好的综合素质也是其中重要的组成部分。素质拓展的内涵不仅包括有利于提高学生专业技能、技术创新的专业素养的拓展,还应包括社会综合能力的扩充训练以及身心品质的全面提升。 专业人才培养过程素质拓展体系将第一课堂和与第二课堂紧密结合,开展丰富多彩的竞赛活动,提升学生专业技能的同时,提升学生的素养。比如课程设计大赛、宿舍文化微视频大赛、指法大赛以及蓝桥杯软件设计大赛、全国大学生计算机设计大赛,挑战杯大赛等;组织形式多样的社会实践活动,培养学生全面素质。此外,让学生参与教师的科研课题的研究或者横向课题研发,并对学生参与活动的过程给予相应的学分认定,提升学生对知识的应用能力。 2.5 构建与专业核心能力培养相适应的质量保障体系 应用型人才培养离不开掌握了本专业核心能力的理论和实践能力强的“双师型”教师,因此,通过选派教师在企业一线挂职、鼓励教师考取相关职业资格证书等不同形式,加强“双师型”教师的培养,将对老师们教学能力的提升具有重要的作用。 校内外实验实训基地也是应用型人才培养的重要阵地,学生通过到企业实习、参与实际项目的开发,能够将课上所学知识运用于实践解决实际问题,有助于使学生的专业核心能力真正落地,在实践中得到检验。 3 结 语 财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业核心能力的培养方式突出“IT+金融”的培养特色,采用理论与实践相结合,线下与线上相补充,校内与校外相对接的形式开展,提升了学生的就业能力。后序将继续研究如何有效的利用校外实践基地进一步开展深入合作。 计算机类本科论文:基于MCLA模式与协作学习理论的应用型本科院校计算机类人才工程实践能力培养初探 摘要:随着时代的发展,传统教学模式不能满足计算机人才培养要求,存在培养人才实践能力不强的问题。在此,提出将MCLA模式与协作学习理论结合起来培养应用型本科院校计算机类人才的工程实践能力。 关键词:MCLA模式;协作学习;计算机人才培养 0 引言 目前,地方本科院校已成为我国高等教育的一支重要力量,其人才培养模式的选择不仅直接影响学校的办学质量和效益,而且将长期影响我国整个高等教育的办学质量和水平。 地方本科院校选择和构建人才培养模式必须适应经济社会发展变化的需要,充分考虑学校自身的发展环境和竞争实力,从学科、专业、课程和管理等方面进行不懈的改革和建设,进而形成具有鲜明特色的人才培养模式。经济建设和社会发展对计算机人才需求的类型主要有学术研究型、应用开发型、技术转化型和技能操作型四种,其中的应用开发型人才主要由一般本科院校培养,这类人才主要从事将计算机科学原理及学科体系知识转化为设计、开发方案并付诸实施。实践证明,计算机应用开发型人才需求面广量大,是其他类型人才所不能代替的。培养应用型人才要面向基层,面向一线,要有创新精神和实践能力,能运用所学知识和经验积累“举一反三”,能通过大学期间训练培养的自主学习能力进行持续学习,具备不断更新自己知识体系的能力和改革创新能力,从而创造性地解决工作实际中遇到的各种难题。 1 国内计算机人才培养现状 信息产业特别是软件产业是我国重点发展的产业之_,软件产业的发展离不开人才。但一方面是很多软件专业毕业生仍找不到工作,而另一方面是软件人才总体处于供不应求的态势,软件企业选不到满意的人。软件企业欢迎的是具有良好的技术基础,经过专业化的培训,具有团队协作意识和协作精神,同时具有实践经验的软件技术人员。而学校在教学中,往往只重视知识的传授,其它的能力培养并不重视,特别是业界所急的工程实践能力。 目前社会上出现大量的继续教育机构,专门为企业培养具有较强工程实践能力,熟悉就业单位的生产模式并具有扎实理论基础的专门人才,从中获得高额利益。这些机构的绝大部分生源来自高校的高年级学生。一个从正规高等学校毕业的学生,竟然需要经过一个没有稳定师资和固定实验基地和场所的社会机构“再培养”才能被社会承认。这从另一个方面说明了高等院校人才培养模式的问题,也就是目前高等教育应用型人才培养脱离了社会需求的实际,轻视了对工程实践能力的培养,教学内容没有跟上社会发展的步伐,教学方法、教学手段、实验、实习内容和方法没有进行彻底的改革。 相当多的高职院校培养的学生深受企业的欢迎,原因很简单:他们注重工程实践能力,学生动手能力强。高职院校是一个新兴的产物,他们认真思考了社会的需求,吸收了国外的成功经验。但由于这个层次的学生理论基础不够扎实,从而决定了培养的学生只能是技术性工人。这里可以给我们一个思考,为什么本科学生的培养就不能吸取高职和社会办学的经验,培养出既具有宽厚理论基础,又具有较强工程实践能力的学生呢? 2 协作学习 协作学习即学习团体为一个共同的目标而在一起学习和工作。协作学习的关键在于小组成员之间的相互依赖、相互沟通、相互协作、共同负责,从而达到共同目标。将这种学习模式应用在教学中,则是在教师指导下,按照已定的教学目标,师生共同参与、相互交流、相互协作、共同完成教学活动。在整个教学活动中,以教师为主导,以学生为主体,以培养学生的协作学习能力和协作精神为目标,让学生之间、学生与教师之间共同交流、共同讨论、共同评价、共同建构,在教师的组织、帮助、指导、参与下开展教学活动。 协作学习教学模式主要优势在于,能加强师生之间的交流协作,使学生由被动学习变成主动学习,更能提高学生学习兴趣,协调学生个体差异,取得较为理想的实际教学效果。将“协作学习”理论用于计算机类人才的培养对于提高学生实践创新能力具有重大作用,原因有以下几点。 (1)随着社会的发展,分工越来越细,人的社会属性也越来越彰显。尤其是在IT行业,由一个人完成整个项目的分析、设计和实现以及后期维护工作已不再可能,往往是由项目团队的各个成员一起来共同制定解决方案,共同来实施。此时特别注重团队成员之间的协作学习精神。事实上,各大IT企业招聘人才的考核标准中很重要的一条就是团队协作精神。 (2)国外大学对于“协作学习”理论在计算机人才创新和实践能力培养方面有着广泛的应用。他们提倡在平时的课程作业和实验教学中以小组(group)的形式,充分发挥小组成员的优势互补和协同开发,共同完成任务。通过协作学习,可以增强学生的独立自主意识和团队协作精神、进一步提高自己的实践创新能力,以及与人的沟通和社会交往能力。 3 基于榜样的学习方式MCLA MCLA是Mode Centered Learning Architecture(基于榜样的学习方法)的简称,它是印度NIT公司提出的一种在教师引导下学生独立解决实际问题的学习方法。MCLA是学生在教师的引导下独立解决实际问题,侧重培养实际应用技能的教学模式。整个学习过程由许多小的教学循环组成,每个教学循环的流程为:根据业界中典型应用建立案例模型教师提供系统的解决方案-构造与前者类似的问题模型-教师指导下由学生解决-学生完成的独立实践-学生最终获得解决该类方法的能力。 MCLA方法充分体现了现代学习理论,将行为主义、认知主义、建构主义学习理论有效融合。MCLA方法指导下的教学则侧重于培养学生的素质、动手能力、分析问题、解决问题的能力、团队协作能力、实践掌握能力、演讲能力、沟通能力。以具体案例来驱动教学,教学以学生为主,以教师为辅,强调自主学习,提倡情境教学,以便使学生在“学习― 实践_ 提高”的过程中,逐步提高学习的主动性、创造性。由于MCLA强调以“学为中心”,在学习过程中充分发挥学生的主动性,体现出学生的创新精神。让学生有多种机会在不同的情境下去应用所学知识;培养学生根据自己解决问题的反馈信息来形成对知识的掌握并将知识应用于实际的技能。 4 MCLA模式与协作学习理论的结合 在此,提出将MCLA模式与协作学习理论结合起来培养应用型本科院校计算机类人才的工程实践能力,能够有机的将“协作学习”理论同MCLA教学模式结合起来,二者都强调教学过程中教师的主导作用和学生的主体地位,都运用现代教育理论,注重知识的建构和协同工作能力及创新精神的培养。并且对于计算机类人才培养有如下好处。 (1)以计算机专业人才培养和社会需求“对接”为根本切入点,全面构建基于MCLA模式与“协作学习”理论的计算机教育的“实践教学体系”,以“实践教学”为支撑,融合学科属性和现实需求,集合计算机教育要素,整合计算机教育资源,切实提高计算机人才的培养质量。 (2)将建构主义教学理论与MCLA教学模式、“协作学习”理论,同计算机专业实践教学结合起来,从认知心理学的角度,将教、学主体区分开来,强调学生主体在教学过程中的能动性与知识的建构作用。通过实践教学充分调动学生的主动性和主体地位,注重实践教学的引导,激发学生发现问题和解决问题的积极性。通过MCLA学习过程的循环以及“协作学习”,增强学生的主动意识、参与意识以及团队协作能力和创新能力。 (3)将创新精神与创新能力的培养放到一个突出的地位,强调作为培养高级专门技术人才的地方应用型本科院校不能仅仅局限于实际动手能力的培养。还要结合中国经济的转型,由“中国制造”到“中国创造”这一嬗变所提出的对新时期计算机专业人才的创新能力的要求,将MCLA教学模式同“协作学习”理论结合起来建立与之相适应的保障体系。 (4)注重实践与创新之间的关系,突出实践教学在计算机人才培养体系中的重要作用,以及实践对创新能力的培养所起到的关键作用。创新来源于实践,实践反作用于创新,二者相辅相成。只有建立强有力的实践保障体系,才能切实提高计算机专业人才的创新能力。 5 结语 因此,以建构主义、过程学习、开放式协作学习、反思性学习等教学理论为指导,进行基于MCLA模式与协作学习理论的应用型本科院校计算机类人才工程实践能力培养的研究与实践,强调和关注学生个体的知识创新和学习行为,突出学生的主体地位和教师的指导作用,培养出既具有宽厚理论基础,又具有较强工程实践能力的学生,将推动计算机专业教学方法改革的进一步深化。 计算机类本科论文:地方应用型本科高校计算机类专业校企协同育人模式研究 摘 要:近年来,随着社会科技的不断发展,信息技术产业正逐渐进入一个飞速发展的阶段,很多工作岗位都需要大量具有较强实践能力的工作者。但是在传统的育人环境里,由于教学方式的局限性,高校难以为学生提供一个比较真实、可靠的职业环境,对学生进行岗位技能的实训。于是,高校毕业生就缺少足够的岗位技能训练,在未来工作岗位中出现陌生和茫然的情况。特别是计算机类专业对实践性要求比较高,学生如果没有合理的训练,就无法适应将来的工作。高校通过校企合作协同育人的方式,可以提高高校应用型人才的培养,并且更能适应市场的需求,为高校在新形势下改进人才培养模式提供了有益的借鉴。 关键词:地方应用型;计算机专业;校企协同育人 近年来,很多单位和企业对于我国高校毕业生在工作岗位的发展情况给予反馈,本科高校计算机类专业毕业生中,有超过半数以上的学生都是通过社会上的培训机构,再次进行良好的工作培训和技能培养之后开始工作的。其中还包括“985”在内的高校,很多学生在学校中的成绩非常好,但是在参加工作时遇到计算机实际操作问题,就很容易暴露他们的不足。所以,本文探讨计算机相关专业人才的培养方式,分析当前比较流行的校企合作形式,提出关于计算机人才培养方式的重要课题。 一、以市场需求为向导培养人才 借鉴发达国家经验,高等教育一般都是以市场的导向为最终的需求,为企业的发展提供良好的人才。同时还需要以应用型人才培养为导向,针对具体岗位要求优化人才培养模式,切实提高毕业生的综合素质与职业能力。例如,高校计算机类专业,还需要学生具有良好的素质,掌握计算机硬件和软件应用的基本知识和技能,以便于在未来适应企业发展的需求。 二、校企协作过程中的主要思路 目前,我国的企业对于高校的计算机类专业人才培养还缺乏一定的积极性,校企合作的广度和深度还不能满足社会发展的具体需求。想要改善现阶段的校企合作情况,吸引企业加入到人才培养环节,就需要高校改变传统观念,加大改革开放力度,切实实现校企合作协同育人。 校企合作协同育人,要以高校为载体、以企业为导向,按照高校人才培养的规律,结合市场需求,通过高校良好的教学方式,以及与企业之间人才、知识的交换,来实现高校应用型人才的培养。这样能够保证企业在吸收人才的时候寻找到最佳切入点,利用良好的运行机制,合理解决“企业参与到校园教育中,共同育人”的基本问题,最终实现良好的校企育人合作机制。 三、人才培养的模式设计 我国的高校以培养研究型人才和应用型人才为主要目标。在地方应用型本科高校中,更应该以培养综合型应用人才为最终的任务和目标,所以高校还需要面向市场和企业,把企业对毕业生的具体要求作为人才培养的主要导向。 1.按照市场导向改进教学方式 校企协同育人是保证校企良好合作的主要桥梁,和企业之间的合作需要高校调整和优化原有的教学方式,同时还需要以市场发展方向为最终导向。由此可见,我国高校需要按照企业的需求,合理改善教学计划,保证学生在上学期间能够按照企业发展的要求进行学习和锻炼。面对企业提出的相关要求,教师还需要进行合理调整,保证学生能够获得更好的发展。 2.采用恰当的教学方式为企业培养人才 计算机类专业的学生在刚入校时都存在着基础差异,所以高校应该在前期对学生的基础知识进行良好的培训。按照学生的专业水平,合理选择校企合作的有效教学方式,并且按照学生自身的个性特点以及专业的发展方向进行分类分层的教学。同时,这种情况也非常有利于老师按照学生的实际情况进行难易有别的培养,有利于学生在未来进入企业之后的工作路途更加平坦。 四、结论 综上所述,本文主要针对地方应用型本科高校计算机类专业人才培养的方向,提出校企协同育人的方法,积极推动学校和企业深入有效地合作,为在校学生创造更有利的成长条件,使在校学生都能够提前接受企业的核心技能训练。同时,高校还需要和企业共同建立和完善应用型人才培养模式既结合高校扎实的基础教育,又能够有效培养出市场中需要的应用型人才,从而促进高校计算机类专业应用型人才培养模式的改革与发展。 计算机类本科论文:计算机类专业本科生创新意识和创新能力培养研究与探讨 摘要:计算机类相关专业是当前国际国内的前沿专业,创新领域也很多,该类专业的本科生有很多机会参与创新活动。该文对计算机类专业本科生的创新意识和创新能力培养问题进行了思考,指出了目前存在的主要问题及原因,针对这些问题,给出了创新能力培养的建议和思路。 关键词:创新意识;创新能力培养;本科生;计算机专业 计算机学科是信息技术领域的基础学科之一,因此,高质量地培养计算机类相关专业的学生极其重要。高质量地培养,除了传授给学生专业理论知识和专业技能知识以外,还需要着重培养学生的创新意识和创新能力。创新意识是一种敢于向未知领域挑战的意识,是一种勇于探索、勤于思考、善于提出问题的兴趣和意愿,也是创新的重要前提。创新意识是创新能力培养的重要前提。 只有具备创新意识,才可能产生创新思想,结合创新能力探索未知领域。具有创新意识后,还必须培养创新能力,才能利用所学知识设计出解决实际问题的方法。在本科学习阶段,培养学生的创新能力的途径主要是申请专利、发表科技论文、参与教师的科研项目和参加科技竞赛等,其中参加科技竞赛是培养学生创新能力的重要方式,也符合本科阶段学生的知识基础。 本文主要介绍在计算机类专业学生创新意识和创新能力培养方面存在的几个问题,并针对这些问题提出了一些培养方法。 1 存在的问题及原因 计算机类相关专业主要是工科专业,但是与其他的理科专业不同,计算机类专业是前沿学科,学生需要掌握较好的英语阅读和表达能力。该专业的学生需要用计算机解决现实世界中的很多问题,因此需要计算思维能力和对实际问题的抽象与建模能力。而在培养这些能力的过程中,仍然存在很多问题。 问题一:创新意识缺乏。创新意识缺乏是国内很多高校中普遍存在的问题,导致这一问题出现的原因有很多,其中最主要的原因应该是教学方式方法问题。目前高校课堂教学方式主要是传授式教学,也就是老师在讲台上讲,学生坐在教室里听。对于计算机专业来说,该教学方式存在很大的不足。首先是计算机专业课的老师基本上都用PPT教课,如果PPT做得好,可能会达到事半功倍的教学效果,否则会使得学生厌听厌学。而实际上,目前很多老师讲课用PPT都没有达到理想的教学效果。其次,计算机的专业课程主要是工科课程,对于这些专业课来说,课堂上“填鸭式”教学对于相当一部分学生很难理解和接受课程知识。上述问题导致学生在听课过程中无法提出自己对课程知识的看法,教师也不能提出需要学生思考的专业问题,这就难以培养学生的创新意识。 问题二:创新自信不足。由于对计算机专业课学习和理解不足,数学基础不扎实,对创新的理解不到位,认为创新是一项深奥且复杂的活动,以目前的专业基础和专业技能无法达到创新能力要求。这一认识误区使得很多学生不敢走出创新的第一步,不敢于面对各项科技活动和科技竞赛,也就无法接触到学生阶段的创新需求和问题。 问题三:创新渠道不清。对参与创新活动有一定的积极性,但是不知道如何参加,参加何种活动属于创新活动。由于很多学校创造创新类科技活动的条件有较大的局限,尤其是计算机类的很多创新类科技竞赛经常有新赛事和新知识加入,如果不及时了解和更新,难以及时跟踪创新渠道。而且很多学生不愿主动与老师和同学交流,利用网络进行信息检索的意识和能力较差,对现有条件的依赖性高,缺乏向知识基础和技能经验丰富的教师和同学请教的勇气,限制了学生创新能力的提高和发展。 问题四:创新毅力不够。创新过程是一个复杂且细致的过程,甚至有些枯燥,它不仅仅是一个纯智力过程,还需要投入体力和情感,培养自己的兴趣,而这一过程需要较长的时间进行探索。根据我们对学生在参与科技创新过程中的观察和了解,几乎所有的学生都具有创新所需的知识基础和创新能力,但很多学生遇到一点困难之后,就开始怀疑自己的能力,也可以说是惰性开始起作用。学生能够意识到参与创新活动的重要性,但缺乏毅力,很容易放弃。 2 培养方法 针对上述问题,我们根据计算机类专业本科生近些年的创新活动参与和取得成绩情况,对学生创新意识和创新能力培养过程进行了思考和研究,同时提出了一些解决方法的思路。 针对创新意识缺乏问题,可以从教学方式方法改革着手:1)在教材选择、课堂授课方式、综合实践实验、专业课考试方式等方面进行改革。在课堂教学中,增加启发式、探究式、座谈式、讲座式、案例式等多种教学方法,增加课程实验与实践学时,并在授课过程中引导学生主动思考,勤于提问。2)提高多媒体课件的制作质量,在课件中增加动画和其他形象易懂的内容。3)对于高年级学生,重点加强专业课程的实践教学环节,实施主讲教师制,与现场兼职教师配合。4)采用研究生助教制度,对学生进行理论课程辅导、实践课程指导,确保学生在学习过程中疑难问题及时得到解决,提高学生的学习主动性和积极性。 针对创新能力不足的问题,可以通过如下方法解决:1)建立“导师制”培养模式。每年在计算机专业一年级入学新生中,按要求通过报名、笔试、面试等综合考评程序,选拔基础知识扎实、专业素质高、求知创新意识强的优秀学生实行“一对一”导师负责制和考核淘汰滚动机制。2)建立ACM班培养方法。采用选拨-考核-淘汰机制,探索和制定程序设计基础、数据结构与算法等课程置换体系,在兴趣小组成立、ACM竞赛场地提供和ACM系列课程设置等方面给予支持。3)丰富学生第二课堂。充分发挥计算机科技文化艺术节、学术沙龙、专家教授讲座等第二课堂的作用,为学生的个性发展和全面发展提供广阔空间。 针对创新渠道和条件保障的问题,首先需要学生管理人员和老师重视。由于信息科学与技术领域的知识更新速度非常快,经常有新的技术和理论出现,同时原有的一些技术会过时,所以相应的针对信息领域的科技活动也会经常变化。学生在校主要以学习课本知识和对应的实践知识为主,对计算机理论的发展和技术更新的理解和掌握方面比较滞后,所以老师和学生管理者应该成为创新渠道的提供者,学生参与创新活动和创新项目的指引者,提供参赛设备、场地和知识辅导的保障者。其次是学生本身应该具有较好的信息获取能力和人员组织能力。通过信息获取,可以尽可能早地获取创新活动信息,并今早准备;通过人员组织和协调,可以把具有不同特长的学生组织成一个团队,让团队成员发挥各自优势,以更高的质量完成创新活动。 3 总结 计算机类专业本科生创新能力培养,对于计算机专业本科教学质量提高、学生专业能力提升和职业发展而言,有着非常重要的影响。纵观往年计算机类毕业生,在校期间积极参与创新活动,尤其是取得一定成绩的学生,在工作或科研领域取得的成绩要比其他学生更好。因此,重视计算机类本科生创新意识和创新能力的培养,研究与探索高质量的培养方法和培养模式,具有重要的意义。
煤矿机电论文:煤矿机电运输安全管理工作探析 摘要: 对近年来中国发生的多起煤矿机电运输事故进行了简要概述,并对煤矿机电运输安全管理工作中的缺陷展开了探讨,最后有针对性地提出了借鉴意见,希望对维护中国矿井机电运输系统的运行稳定性、加大对井下施工人员的安全保护力度并为企业创造更多经济效益奠定良好基础。 关键词: 煤矿;机电运输;安全管理 0引言 在矿井运行过程中,煤矿机电运输是关键环节之一,近年来,中国在进行煤炭资源开采的过程中,加大了现代化机械的应用力度,这对煤矿机电运输系统提出了更高的要求。值得注意的是,如果煤矿机电运输系统运行过程中发生故障,不仅将严重影响煤矿的正常生产,同时还将对工作人员的生命造成威胁。在这种情况下,积极加强煤矿机电运输的安全管理工作研究力度势在必行。 1煤矿机电运输事故概述 据有效数据显示,近年来中国爆发的多起煤矿事故中,机电运输事故占据比例较大。而机电事故占全国各类事故数量的23%~30%。同时,一旦发生机电事故,就将导致严重的人身伤亡、经济损失。具体来讲,机电运输事故共包含三种类型,即一般人身伤亡、重大经济损失和重大人身伤亡事故[1]。在中国,瓦斯爆炸是造成重大人身伤亡的重点机电事故之一,主要是由于电火花或电气设备失爆引起的。在这种情况下,煤矿机电运输事故逐渐成为威胁煤矿运行安全性的关键因素之一。 2煤矿机电运输安全管理工作中的缺陷 2.1不规范的机电运输操作 在煤矿生产中,一个不容忽视的重要环节就是煤矿机电运输,在对相关设备进行应用的基础上,才能将煤炭资源向地面进行运送,在不断提升煤矿机电运输设备自动化水平的过程中,要求操作人员具备更高的专业能力[2]。然而,现阶段中国部分煤矿企业运行过程中,忽视了对相关操作人员的培养,导致其操作不够熟练、安全意识不强,最终在实际操作过程中,产生大量不遵守规定的操作行为,严重威胁着煤矿机电运输安全性。 2.2不健全的机电运输管理制度 在操作煤矿机电运输设备的过程中,必须严格遵守相关操作流程和规范,对这一设备的操作实施系统化管理至关重要,然而,由于煤矿企业忽视了管理制度建设的重要性,因此常常缺乏健全的机电运输管理制度;同时还有部分企业运行过程中,没有针对自身生产的特点制定相应制度,而是套用其它企业相关制度,这是无法将煤矿机电运输安全隐患进行彻底清除的。 2.3不合理的机电运输设备日常维护 煤矿机电运输工作开展中,相关设备需要长时间在恶劣的井下环境下进行施工,其运转过程中,不仅需要承担较高的强度,同时也需要面对较大的负荷,因此设备运行过程中很容易产生各种磨损,在这种情况下,积极加强煤矿机电运输设备日常维护至关重要。然而,现阶段,中国部分企业在经营过程中,忽视了机电运输设备日常维护的重要性,同时部分维护工作人员为了贪图方便而省略维护部步骤的现象时有发生。在这种情况下,煤矿机电运输过程中,设备故障就无法及时得到发现并清除,从而给安全生产带来威胁。负责煤矿机电运输设备日常维护的工作人员,存在不遵守相关规定定期、定时全面检查机电设备运行状态的现象,此时当机电运输设备在运行过程中,随着不断加深的巷道,其承担的荷载也在不断增大、线路也在延长,机电运输设备运行过程中的安全隐患将逐渐增加,最终将导致严重的安全事故[3]。例如,防爆开关是煤矿井下作业当中的一项常见设备,工作人员在日常工作中,如果忽视了日常维护工作,会导致防爆开关铭牌在长期施工过程中发生磨损,从而造成其可靠性降低,为煤矿施工埋下安全隐患。 3加强煤矿机电运输安全管理工作的措施 3.1加大操作人员培训力度 现阶段,在积极提升机电运输管理工作质量的过程中,必须从提高煤矿职工专业素质入手,煤矿企业日常运行中,应注重对职工的培训,尤其侧重于对其安全意识的培养,促使其在工作中熟练掌握机电运输相关操作,并在较高的安全意识下,实现文明和安全施工。现阶段应用于煤矿机电运输当中的设备,具有较强的自动化特点,因此,企业在对煤矿机电运输相关操作人员进行培训的过程中,应努力提升对先进设备的掌握程度,促使其能对先进的工艺、设备运行原理进行熟练应用,为提升工作效率和施工安全性奠定良好的基础。同时,企业应积极展开定期培训工作,引导相关操作人员积极参与进来,并对相关设备的结构、工作流程、性能和常见故障进行全面掌握,通过提升培训的细化程度,来促进职工专业技能的提升。 3.2健全安全管理制度 在加强煤矿机电运输安全管理工作的过程中,健全的安全管理制度是基础。通过完善的安全管理制度,各项安全管理措施才能有序落实,也才能最大程度预防安全事故的产生[4]。在这种情况下,煤矿企业经营过程中,应加大制度建设力度,从自身生产实际出发,提升煤矿机电运输安全管理制度的科学性、全面性和系统化,确保各项制度内容切实可行,并能有效地规范煤矿机电运输设备操作人员的行为。指派专门工作人员,根据安全管理制度,对煤矿机电运输设备操作人员在日常工作中的表现进行监督,最终实现安全生产的目标。 3.3加大机电运输设备日常检修力度 值得注意的是,煤矿机电运输设备在运行过程中,会长期处于高负荷的恶劣环境下,恶劣的环境、不合理的人为操作等因素,都将给设备的性能、运行稳定性造成威胁。因此,在积极对煤矿机电运输设备进行管理的过程中,必须加大日常维护检修力度,加大对安全事故的预防力度。工作人员必须每日对煤矿机电运输设备进行安全检查,并对检查的内容、时间、故障因素等进行全面记录,在发现严重问题时,应及时进行上报、维修,从而为设备正常运行和企业的安全生产奠定良好的基础。企业方面在加大机电运输设备日常维护检修力度的过程中,可以通过有效的奖惩机制,对日常维护机电运输设备的工作人员进行监督和激励,鼓励其不断提升日常检修工作质量。 3.4企业投入足够的资金来提高机电运输检查力度 针对煤矿机电运输过程中容易产生的各种安全隐患,企业应在日常运行过程中,增加资金的投入,努力提升机电运输检查力度,在对设备外形受损状况进行掌握的基础上,还应对设备内部元件性能的状况进行判断,因此,在日常加大煤矿机电运输设备的检查力度过程中,必须开箱检查设备内部,及时发现产生磨损的元件,并对其进行更换,加大设备预防力度。企业运行中,必须注重对煤矿机电运输设备的更新,不可为了节约工程成本而减少这方面的投入,定期对设备进行维护,特别是对设备使用时间、运行状态及故障发生的具体部位、排除方法进行充分的记录,从而为设备接下来的运行维护提供依据。企业只有增加资金的投入,才能对老旧设备进行及时更新,为实现安全生产和稳定运行提供可能。 4结语 中国煤矿企业不断将先进的机械设备引入开采作业当中,然而在煤矿机电运输的过程中,如果工作人员没有根据相关规定对设备进行科学操作,同时忽视机电运输设备安全管理制度的建设,就会导致机电运输设备日常维护力度不足等问题,这样一来就无法发现机电运输设备的安全问题,威胁工作人员人身安全和企业的经济效益。在这种情况下,必须有针对性地加大煤矿机电运输安全管理工作质量,为促进中国煤矿开采事业的顺利进行奠定良好基础。 作者:卢超琳 单位:霍州煤电集团乡宁昶元煤业有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电设备管理工作改进策略 摘要: 针对煤矿机电设备管理和使用以及工作效果中存在的问题,从完善机电设备管理制度以及提高机电设备管理动作人员的素质两个方面出发,对机电设备管理过程当中所存在问题进行分析并提出改进方法。 关键词: 机电设备;管理工作;问题分析;方法探讨 0引言 近年来,随着我国社会生产的不断进步,对于能源的需求增加,煤矿行业作为一种能源产业得到了飞速的发展。因此煤矿企业也越来越多,而其企业的经济效益随着煤矿的产量的变化而变化,而煤矿机电管理作为影响煤矿产量的重要因素也得到了重视,煤矿机电管理中所存在的问题也逐渐凸显在企业面前,对其的创新改进已经刻不容缓。 1煤矿机电设备管理工作中存在的问题 机电设备管理中所存在的问题主要是针对其管理的程度、管理的效果以及管理的设备水平展开分析,针对这些方面对煤矿机电管理过程中的问题进行阐述。 (1)机电设备管理工作的程度问题 在我国很多的煤矿企业当中,虽然对机电设备管理工作的重要性有着深刻的认识,但是对于机电设备管理工作的重视程度不够,其管理的深度也存在着很大的问题,大多都是在设备出现问题之后才对其进行维修管理,在平时的生产操作过程当中没有注重设备的维护,在机电设备管理工作的过程当中不能形成一套完善的管理制度,由于管理制度的不完善导致在生产过程中机电的管理无法深层次的执行,在机械设备的使用寿命、机电设备的操作方法、机电设备的养护上都无法进行合理的配置。并且在生产的过程当中对于继电设备正确使用的监督制度也没有进行完善,很多设备在生产的过程当中被错误使用,在机电设备的检验、安装、调试、使用、维修、拆卸等方面要进行有效的约束。促使煤矿机电管理工作在执行的过程当中有依有据。 (2)机电设备管理工作的效果问题 机电设备的管理工作要发挥作用必须有两个方面的要求,①机电设备管理的程度;②机电设备管理工作的效果,前者是要其进行机电设备的管理,后者则是要求其进行有效的管理。在如今的一些煤矿企业当中,虽然拥有着完善的机电设备管理制度,但是在管理人员对制度的实行过程当中却没有很好的“依法执行”,比如其中对于机电设备的操作以及机电设备的定期检修与维护上面的懈怠,其主要表现为在对员工的生产设备操作的要求中,机电设备管理人员没有履行好监督的作用,为了不影响员工的正常工作对于其中的错误操作视而不见,而在进行定期对设备检修的时候,并没有按照科学的检修周期,仅仅只是在空闲的时间进行检查,并且检修的次数也为达到标准的要求,有很多机电设备的故障原因本身是可以通过早发现进行处理的,但是由于工作人员的疏忽,错过了故障的最佳规避时间,导致后来维修故障所浪费的时间更多,这些现象的发生都说明这个企业的机电设备管理制度名存实亡,虽然存在但是并没有很好的进行执行[1]。 (3)机电设备的使用问题 机电设备的使用是具有一定的周期性的,与人的身体一样,在经过一段时间的使用过后需要进行维护,但是在我国由于对于煤矿产量的需求不断增加,很多煤矿企业的生产当中,为了盲目追求煤矿的产量,对于施工的时间没有一定的节制,在平时的施工过程当中,继电设备根本没有维护的空隙,这种机电设备的使用方法不仅对于机电设备的工作效率有着延迟作用,对于机电设备的老化实践也是一种促进,久而久之机电设备就会频繁的发生故障,甚至直接损坏,在维修以及生产设备的更换过程当中所花费的资金与时间,远远比节省下来的时间要多得多,所以在规定的负荷之内对机电设备使用是促进其生产效率的方式之一[2]。 2机电设备管理工作的改进措施 机电设备管理工作中所存在的问题有,机电设备管理的程度问题、机电设备管理工作的效果以及机电设备的问题,而在管理程度不足的主要原因是因为管理制度、管理效果不好是因为管理人员、机电设备的问题是因为管理的监督,通过以上列举的这些问题,对其改进的措施进行分析。 (1)完善机电管理制度 管理制度是任何管理工作都不可缺少的一个因素,而随着煤矿开采行业的不断增加,更需要一套完善的管理制度来对其进行支撑。机电设备管理制度的完善首先要从实践出发,对过去的机电设备管理中所产生的问题进行分析,然后针对这些问题对管理制度进行完善,然后还要对煤矿行业未来的发展方向进行分析,促使煤矿企业能更好的在未来的经济发展中生存[3]。 (2)提高管理人员的专业素质 机电设备管理中最核心的问题就是管理人员的问题,首先很多煤矿企业拥有一项完善的机电设备管理制度,但是这种制度的实行最终还是要依靠人来实现。对于煤矿机电设备管理人员来说其自身的专业组织素质主要从两个方面进行分析,①机电设备管理人员的自身专业技能,在煤矿的继电管理工作当中,涉及到很多现代高科技煤矿设备的检查与维修,着要求煤矿机电管理人员必须拥有专业的技能支撑,并且在检修的过程当中还需要对设备的维护周期有着深刻的了解,对于设备的故障要有着预见性;②机电设备管理人员的全面协调素质,在煤矿的生产过程当中,通常是多部门协同生产,各种设备同时运用,所以机电设备管理人员的工作领域涉及的范围比较广泛,在对设备进行维修时还有通过设备之间的协调利用,保证煤矿生产的正常运行,对于设备的定期检测还需要对设备进行分类处理,分批次的进行检查,尽量减少由于检查而导致的生产滞后的问题[4]。 (3)加强机电设备管理的监督力度 在机电设备管理的过程当中必须做好全方位的监督,对于煤矿生产过程当中的所有流程都要安排合理的监督,而这种监督的方式与力度均要按照我国对于煤矿开采施工中的法律法规的规定,将工作人员的安全问题放在首要的考虑地位上,在保证其工作安全的情况下,对煤矿的生产进行监督,首先对生产设备的性能与操作方式进行监督,保证其设备在正常工作的情况下用正确的方式进行工作。机电设备管理实现数字化信息化的管理,建成智能数字巡查、人员定位监控、顶板动态监控、隐患排查治理等监测预控系统,同时,及时的记录煤矿机电设备存在的故障相应的解决措施,便于对机电设备的了解。 3结语 煤矿行业不断发展的工程中,不仅仅是提高煤矿的生产量,还需要对煤矿机电设备进行有效的管理,消除对机电设备中存在的不良因素,促使机电设备正常高效的使用,所以解决煤矿机电管理中存在的问题,增强煤矿机电管理的整体,促使机电设备更好的为煤矿生产服务,为煤矿企业创造更多的经济效益,推动煤矿行业的快速发展。相关的制度需要进行完善,将责任明确到个人,从推动机电管理工作进而推动煤矿企业机电设备的功能性与稳定性。 作者:武亚飞 单位:山西西山煤电股份有限公司镇城底矿 煤矿机电论文:煤矿机电设备管理及维护 摘要: 煤矿机电设备直接关系着操作人员的安全,因此在煤矿挖掘中煤矿机电设备管理与维护是非常重要的工作,如果管理和维护工作存在不足,势必会使煤矿机电设备出现安全隐患,增加工作人员的工作风险。基于此,相关的煤矿企业就要加强煤矿机电设备管理与维护工作。该文就基于煤矿机电设备管理与维护现状,分别提出几点煤矿机电设备管理和维护的策略,希望能够为煤矿管理工作提供借鉴,有效促进煤矿企业的发展。 关键词: 煤矿机电设备;管理;维护;策略 随着社会的发展,煤矿开采工作越来越实现了现代化、机械化与智能化,在此基础上煤矿企业使用的煤矿机电设备也越来越多,在一定程度上提高了开采效率,但如果出现管理不当或维修遗漏问题,就会增加煤矿采掘的风险,为此煤矿企业就要加强对机电设备的管理与维护。 1煤矿机电设备管理与维护现状 随着社会的发展,机电设备也得到了良好的应用,在煤矿开采中,机电设备发挥着重要的作用,它能够有效地提高煤矿开采效率,从而提高企业经济效益,但是在煤矿机电设备管理与维护工作中,还存在着一些不足,降低了煤矿机电设备的有效性。具体来说主要存在以下几方面不足:一是管理人员管理理念相对落后,现阶段很多煤矿企业只是将煤矿机电设备作为企业提高产量的工具,无法意识到机电设备在现代化煤矿生产中的重要作用,导致工作人员缺少对煤矿机电设备的管理。二是现阶段煤矿机电设备还存在着一些问题,煤矿机电设备常会使用和保存于潮湿、灰尘大的环境中,这样不仅会降低煤矿机电设备的使用寿命,而且在实际使用过程中,煤矿机电设备也容易出现问题,造成一些安全隐患。三是当前煤矿机电设备管理与维护人员专业能力不高,很多企业为了提高经济效益,忽视对煤矿机电设备的管理与维护,在选用工作人员时只选用了企业中一些本不是从事该专业的人员,降低了管理和维修效率。四是企业没有在日常工作中对机电管理人员做到相关知识培训的日常化,造成机电人员信息落后,有碍机电管理的创新和维护。 2煤矿机电设备管理策略 2.1加强培训,转变管理人员工作理念 要想提高煤矿机电设备的管理效率,煤矿企业就要加强培训,转变工作人员的工作理念,这就要求企业在培训时应该重点为相关工作人员讲授以下几方面内容:一是树立工作人员的责任意识,使每一名工作人员都能树立起正确的煤矿机电设备管理理念,使其能够在走入生产现场的时候,避免在管理过程中出现不切合实际的问题。二是为相关管理人员提供专业的管理培训,使工作人员能够认识到,在管理过程中的主要任务和应该避免的问题,从而在煤矿机电设备管理过程中,能够更加科学、规范地完成对机电设备的管理和使用。三是在培训过程中及时更新一些重要设备的管理办法,这就要求企业在培训过程中,不仅要为相关工作人员讲授管理工作内容和任务,还要为工作人员讲授机电设备的使用方法,使他们能在管理过程中发现工作人员出现的操作失误现象,从而提高管理效率。 2.2建立完善的煤矿机电设备管理制度 只有在完善的煤矿机电设备管理制度的约束下,管理人员才能更好地落实企业培训的内容,提高管理的有效性,因此在煤矿企业开展机电设备管理工作时,相应的部门就要建立完善的管理制度。完善的管理制度不仅应该包括管理的主要内容,还应该包括以下几方面:一是管理人员的权责范围,在管理制度中应该明确规定出每位工作人员具体的工作方向,使工作人员能够认真细致地做好自己的本职工作,并在做好自己本职工作的基础上,能够帮助他人完成其他管理工作。二是应该建立明确的惩罚机制,使工作人员能够为了避免惩罚而更加努力地做好煤矿机电设备的管理工作。 2.3实现煤矿机电设备管理信息化 随着社会的发展,信息技术实现了快速发展,为了使煤矿机电设备管理工作更加完善,企业就应该积极地引入一些现代化信息管理软件,从而在信息管理软件中能够更好地记录煤矿企业机电设备选型、安装调试、使用保养以及维护工作的具体时间、地点、工作人员,从而当企业煤矿机电设备出现问题时,能够从信息化管理软件中更加直观地看到相关管理信息,实现跟踪化管理。这样的管理不仅能够减少管理人员的工作量,提高管理效率,而且能够及时了解到煤矿机电设备零件损坏的问题,为煤矿开采工作的安全开展打下基础。 3煤矿机电设备维护策略 煤矿机电设备维护与管理占据着同样的位置,只有做好维护工作才能降低煤矿机电设备出现故障的概率,从而提高工作人员的安全性。 3.1改变原有维护模式,加强日常维护 由于企业对维护工作的认识上存在着偏差,因此在以往的煤矿机电设备维护过程中,很多企业都是遵照设备出现严重问题时再进项目维护的模式。这样的维护模式不仅会增加工作人员维护难度,而且还会增加企业的维护资金,降低企业的经济利益利润,给企业带来不良的影响。因此为了提高维修效率,给企业带来更大的利润,相关的维修部门就要改变原有的维护模式,加强日常维护工作。首先,企业在选择维护人员时,应该尽量选择一些工作经验丰富、维护能力水平高的员工;其次,企业应该增加对维护人员的培训,使维护人员能够意识到维护工作的重要性,从而在维护过程中能够通过提高工作人员在一周内的维护次数,降低煤矿机电设备在使用过程中出现故障的可能性;最后,企业相关部门还应该让维护人员做好记录工作,起到控制维护质量的作用。 3.2建立质量监控体系,提高维护积极性 煤矿机电设备维护人员的积极性会直接影响到维护工作有效性,因此,为了提高维护人员积极性,企业就要建立严格的质量监控体系。在建立过程中,应该遵循以下几方面原则:一是公平公正的原则,要严格记录每一名工作人员对煤矿机电设备的维护情况,明确每一名工作人员是否能够做好班检、三期保养、定期维护以及巡回检查工作;二是公开的原则,使每一名煤矿机电设备维护人员都能够发现自己和他人在维护过程中的长处与不足,从而能够在取长补短的情况下,做好煤矿机电的预防维护、计划维护以及事后维护,有效提高维护工作效率以及维护工作人员的积极性。 3.3结合实际情况,制定详细的维护计划 维护计划是保证维护工作能够顺利开展的前提,因此在维护过程中,工作人员就要结合每一台煤矿机电设备的实际情况,制定出煤矿机电设备的详细维护计划。随着煤矿行业的发展,在进行煤矿机电设备管理过程中,应该逐渐由时间维护模式转移到状态维护模式,使煤矿机电设备能够在其生命周期内,始终保持在一种良好的状态下进行工作,从而使煤矿企业获得更大的经济效益。为了保证制定出的维护计划,能够更好地适应煤矿机电设备,相关工作人员就要从以下几方面出发:一是维护数据的收集工作;二是维护数据的分析工作;三是维护数据的处理工作;四是维护计划的预测和决策。在制定出详细的维护计划后,煤矿企业可以试行该计划一段时间,并在试行过程中不断加以完善,从而为煤矿机电设备的维护工作打下良好的基础。 4结语 总而言之,做好煤矿机电设备管理工作具有十分重要的意义,基于此,煤矿企业就要加强培训,转变管理人员工作理念,建立完善的煤矿机电设备管理制度,实现煤矿机电设备管理信息化,改变原有维护模式加强日常维护,建立煤矿机电设备质量监控体系并制定出详细的维护计划,从而保证煤矿机电设备能够更好地支持煤矿开采工作,为企业的发展做出贡献。 作者:杨益帆 杨磊 贺伟 单位:陕西小保当矿业有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电设备精细化管理优化 摘要: 通过分析煤矿机电设备在管理中存在的问题,评价精细化管理模式在机电设备管理中的优势,并提出在精细化管理模式下的机电设备管理优化措施。 关键词: 精细化管理模式;机电设备;优化 引言 随着我国经济水平的不断提高,对煤矿的需求也越来越多。机电设备的安全、正常运行是保证生产发展的重要指标,是衡量企业综合实力的重要组成部分。精细化管理模式作为科学化、规范化和标准化的管理手段,将其运用到煤矿机电设备的使用管理中对企业的发展有重要影响,能够促进企业不断发展壮大。 1煤矿机电设备管理存在的问题 煤矿企业发展过程中,机电设备的管理和保养工作对其长远发展有重要影响,对其生产的正常发展有重要意义。在企业发展过程中,由于管理者的不重视,操作人员安全意识疏忽和对机电设备的维修保养意识不强等的原因,使机电设备在使用过程中存在以下几方面问题: 1.1机电设备未定时检修 煤矿业机电设备的使用和维修对生产的正常发展和企业订单起重要作用。如果煤矿企业对安全意识的认识不够深刻,未形成精细化管理标准,对机电设备的启动程序不了解,未对机器管理形成统一规范,在使用过程中缺乏对其的检查和维修。在只更换受损零部件的长期影响下,机电设备容易出现故障现象,不仅影响机器的使用期限,还会影响生产效率,甚至出现影响生产的正常运行现象,造成安全事故,不利于企业的长远发展。 1.2日常保养工作不到位 机电设备在使用或放置过程中,容易造成堵塞、运行不灵活现象,部分企业在使用机电设备过程中不注重对其进行定期日常养护工作,未能对机器进行及时检测和维修,对重点部位进行清理和润滑,导致机电设备在使用过程中出现故障,后期维修花费更多成本,给企业带来更大损失。 1.3购进及使用不衔接 机电设备纳入企业发展规划的重要组成部分,对其进行长远规划能够促进生产经营活动的发展,是企业战略目标的重要组成部分。在购入机电设备前,对现有机电设备及使用情况应有详细了解,但目前煤矿企业在机电设备购进和使用阶段不能很好衔接,造成机器管理混乱现象。当前煤矿企业对自身机电设备的购入和使用情况未能形成详细规划,存在库存积压现象,机电设备未能有效发挥其作用,使得企业资源被占用,不利于生产经营活动的正常运行,影响企业发展。 2精细化管理模式的优势 精细化管理作为优化资源配置的有效管理手段,其实施情况能够促进企业发展壮大,对企业产生深远影响。精细化管理强调减少资源在生产管理中的应用,对管理成本进行有效控制,是一种科学的管理模式,是细化管理,对企业进行有效控制的重要方式。对煤矿机电设备进行精细化管理,能够提高其使用效率,促进其安全、高效地运行,能够促进企业不断发展。精细化管理模式的优势主要体现在以下几方面:第一,明确分工和职责,提高管理流程规范性,提高管理效率。第二,精细化管理对机电设备运行的各个阶段进行明确规定,能够调动员工积极性,提高其安全意识,促进其行为规范性,促进企业的发展和生产正常运行。第三,精细化管理强调全面管理,规范机电设备的维修和保养工作,减少故障的发生,降低维修成本,保证高效、稳定的运行方式。第四,对机电设备管理工作进行量化,提高工作效率,及时发现管理中存在问题并有效解决,排查安全隐患,提高管理效率。 3机电设备管理基于精细化管理模式优化探究 精细化管理模式是一种科学的管理方法和手段,做好机电设备的管理维护工作能够促进企业的发展。从以下几方面对机电设备的精细化管理提出建议。 3.1严格机电设备购进管理 严格把握机电设备的购进管理工作,对原有机电设备进行详细了解,确保机电设备的购进能够满足生产需求,同时不占用存储空间和流动资金,保证物尽其用。根据生产经营活动的实际情况,特别是生产现场环境,如地域、矿区和煤矿的层次等,全面了解现场环境,采购适应生产发展的机电设备。在购入机电设备过程中,尽量满足其通用性的功能,一方面利于零部件的及时更换,另一方面利于操作人员尽快熟悉机电设备的使用。另外,选择设备供应商时,对其资质进行严格审查,确保机电设备安全性和质量可靠性,及在售后服务的保障性,选择性价比高,适合企业生产发展要求的设备;同时,在验收时进行仔细检查,确保产品质量合格性,保证其实用性。 3.2建立健全机电管理制度 强化和规范机电设备管理制度,对使用和维护保养工作进行规范,提高现场管理质量和管理的科学性,促进机电设备管理向制度化、规范化和标准化管理,建立健全机电设备管理制度。做到以下几点:第一,对现场进行规范化管理。针对现场操作的环境情况,对采矿机电设备的各个工作种类进行详细规定,提高规范操作的安全性,实行信息化管理。提高管理效率,对机电设备操作的各个工序情况进行系统管理,记录机器使用情况和维修信息,对零部件更换情况进行实时跟踪,了解机电设备使用情况,掌握其运行状况和实时动态。第二,明确机电设备使用和维修职责,相关部门进行绩效考核,将制度落到实处,实行奖惩制度,对机电设备管理不善的,进行绩效惩罚,将各项制度落到实处,确保维修保养工作的正常有序进行。 3.3做好实时安全监控管理 安全生产是煤矿企业在社会中备受关注的焦点问题,煤矿企业由于安全事故而影响企业的发展现象屡见不鲜,做好实时安全监控管理工作,对企业长远发展有重要影响。首先安全生产是第一要义。在机电设备使用过程中,需要对其进行定期检测和维修保养,在生产发展过程中,绘制机电设备性能曲线图,参考性能曲线图设置合理的运行参数,观测其运行情况。在机电设备运行过程中,还需要对其进行实时监控,确保其正常运行。供电的稳定性是确保安全使用的必要条件,在生产发展过程中要对供电设备进行耐压试验和预防性试验,做好安全防护工作。 3.4强化机电设备质量管理 对机电设备进行质量管理时,其机电和运输是需要重点关注的程序,较高的矿井机电、运输质量标准化程度,对整个矿井机电设备的安全运行,煤矿企业安全生产起到重要的作用。做好质量管理工作,需要将员工的积极性调动起来,形成统一的安全意识,尤其是各部门之间的协调意识,使其真正认识到没有质量标准化工作,就没有安全生产,就没有效益,企业就不可能获得长远发展。同时,企业还可以组织一系列的竞赛活动,促进操作、维修人员的责任心的提高,降低机电和运输的事故率。实现机电设备的质量管理是一个长期的过程,要坚持到底,将其作为企业日常工作的主要内容,并且要不断学习和总结先进经验,改进和完善各项管理制度,从源头上消灭安全隐患,从而保证设备的正常运行和矿井的安全生产。 4结语 精细化管理模式对煤矿企业机电设备的管理优化产生重要影响,其能够明确分工和职责,提高员工积极性,形成统一安全意识,在管理过程中减少机电故障的发生,提高安全生产效率,对企业的发展产生重要影响。在进行精细化管理过程中,严格机电设备的购进管理,建立健全管理制度,做好安全监控工作,提高运行安全性,强化其质量管理,提高管理和生产效率,提高企业效益。 作者:李玮 单位:太原理工大学矿业工程学院 山西正华实业集团有限责任公司 煤矿机电论文:煤矿机电设备节能技术应用 摘要: 随着社会经济的迅速发展,全世界都面临着严重的资源和能源危机,现阶段我国的形势也不容乐观。因此,开发新能源,提高能源效率,节约能源是解决能源危机的重要途径。变频节能技术是一种重要的节流方法被应用于各个生产领域。本文重点探讨了变频节能技术在多种煤矿机电设备中的应用,并对其未来的发展进行了展望。 关键词: 煤矿机电设备;变频节能技术;技术应用;发展趋势 0引言 我国煤矿资源较为丰富,煤矿产业在我国国民经济中占据重要地位,对我国国民经济的快速增长发挥了巨大作用。但目前,我国煤矿开采行业形势不容乐观,不仅耗能严重,且生产效率也较低。变频节能技术作为一种重要的节流方法在煤矿生产系统中发挥了巨大的节能效率。比如,在矿井中通过应用变频节能技术后,水泵、风机等设备的运转效率较之前都有极大提高;再如,矿井中的重要动力负荷设备矿井提升机、空压机、煤矿采掘运输机等设备在启动、加减速、制动等方面发挥了巨大的节能效果。因此,变频节能技术在我国煤矿的安全生产中具有重要的推广价值。 1变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析 随着变频节能技术安全节能的功能逐渐凸显,因此该技术在我国煤矿机电设备中被广泛推广应用。笔者通过对变频节能技术在机电设备中的应用研究,重点阐述下该技术在以下主要机电设备中的应用概况。 (1)变频节能技术在采煤机中的应用。目前,采煤机变频调速系统已从“一拖二”发展为“一拖一”取得了进一步的发展和完善,我国能量回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术已相当成熟,国产电牵引采煤机的变频器电压为380,行走功率最大可为220Kw能够在额定转速下实现恒定转矩调速以和在额定转速以上情况下实现恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。使用了回馈制动的四象限变频器的电牵引采煤机,通过在我矿实践应用后可以看出,四象限变频器调速电牵引采煤机能够对我采区20º~30º的大倾角工作面较大范围内调节制动力矩,确保牵引速度恒定不变,且未发生机器下滑跑车现象。同时,四象限变频器调速电牵引采煤机还具有结构简单,方便操作,速度调节可靠等优点,切实有效地解决了电牵引采煤机在大倾角工作面采煤的技术难点。 (2)变频节能技术在提升机中的应用。煤矿提升机是煤矿生产过程中的重要机电设备,不仅能够降低矿工的劳动强度而且对矿工的安全生产也起到了有效的保障。以往提升机调速装置的工作原理主要是在电动机转子电路中通过利用金属电阻来进行调速操作,但是这种方式在实践应用过程中存在的缺点也较大,不仅具有较大的安全隐患,且电能的消耗也非常大。通过在提升机中引用变频节能技术可以将交流四象限变频调速系统与变频防爆提升机相结合,采用无速度传感器矢量控制方式以输入和输出接口来远程控制提升机操作。同时该变频调速提升机还具有全面保护措施,如过流、过压、欠压及电机缺相保护等。 (3)变频节能技术在皮带输送机中的应用。传统带式输送机驱动装置主要有以下六部分组成:电机、制动器、联轴器、减速机、耦合器、滚筒等部件组合如图1所示。这种结构相对复杂且布置宽度尺寸也相对较大,维修保养也较多,主要是利用液力耦合器对皮带机实施软启动,长时间这样就会使皮带发生老化断裂的情况。采用变频节能技术后不仅缩小了布置空间,而且实现了软启动。在皮带输送机中转入了皮带秤动态称重反馈控制系统,这样可以使皮带根据物料的重量多少实现重载加速、轻载减速以及空载停止等变速运输,不仅节约了电能资源,而且有效提高了皮带输送机的工作效率。 (4)变频节能技术在流体负荷设备中的应用。变频节能技术在流体负荷设备中应用主要是对风机和泵的调速控制。变频调速在风机中的应用为了适应矿井的特殊工作环境,通过对风机进行升级改造后,有效降低了以往的最低转速,这样改造后的风机不仅更加适应工作环境,而且每年也可以为企业节约不少电费支出。而变频调速系统在矿区液用泵在矿区给水中的应用也发挥了重要作用,对设备的机械冲击大大降低,工艺系统的控制也更加灵活,极大提高了产品质量。同时变频技术对抽水泵实施加减速、平滑启停的控制,使得井下液位时刻趋于稳定状态,杜绝了水泵空转和频繁启停的耗能。所以变频节能技术对设备降低损耗及煤矿的安全生产都起到了积极的作用。 2变频节能技术在煤矿机电设备中的展望 现阶段,变频技术在煤矿采矿行业发挥至关重要的作用,随着煤矿行业的广泛应用,可以看出未来发展空间巨大,采用变频技术来提高煤矿行业的节能水平是发展的必然趋势。我国是一个煤矿大国,因此在今后的开采过程中所应用到的设备种类也会持续增多,因此所应用的与机电设备相匹配的变频技术也会更大范围地发挥作用。目前我国矿山开采中电子技术已被广泛应用,变频节能技术在煤矿机电设备中应用必定会有一个很好的发展前景。 3结束语 变频技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛,具有极大的市场发展前景。在当下我国倡导节能化发展的今天,煤矿企业要想实现安全生产,提高生产效率,就一定要着重研发和应用与机电设备相匹配的变频节能技术。经过在煤矿的实践应用证明,通过利用变频节能技术不仅具有完善的变频调节功能,而且还起到了节能减排的效果,有效推动了企业的经济发展。 作者:解莹 单位:兖矿集团鲍店煤矿机电工区 煤矿机电论文:煤矿井下机电设备管理探讨 摘要 本文首先阐述了机电设备管理的重要性,进而探讨了机电设备管理的基本原则,最后提出了机电设备管理的一些方法。意在进一步加强机电设备管理,保障机电设备的稳定性,延长机电设备的使用寿命,最终达到提高生产效率的目的。 关键词 煤矿开发;井下机电设备;管理问题 根据煤矿开采企业的资料显示,我国大多数的煤矿开采企业都已经使用了机电设备,并且,在机电使用中,其成本支出几乎占了总成本的40%,此外,煤矿企业的安全事故的发展很多情况是由于机电设备出现故障而导致的,因此,就要加强对机电设备的管理,采用现代的管理技术,加强日常维护、制定好科学的维修方法、完善人才培育,从而降低机电设备故障的发生,延长机电设备的使用寿命。 1加强机电设备管理的重要性 1.1保障正常生产 随着煤矿开发的技术不断提升,大量的机电设备投入到了生产之中,极大的提升了煤矿开发的效率,如果机电设备一旦出现故障,就必然的影响到了工作的进程,因此,加强机电设备的管理,对于保障正常生产起到了至关重要的作用。 1.2节约成本,提高经济效益 机电设备是高科技的产品,随着煤矿矿井作业要求的不断提升,人们不断的改进机电设备,从而极大的提升了机电设备的性能,从而实现了生产效率的大幅提升,节约了大量的人力成本,这对于企业的经济效益提升是具有毋庸置疑的作用。 2机电设备管理的基本原则 2.1安全性原则 矿井下的机电设备是一个整体的工作系统,各个设备之间有着紧密的关联性,在井下煤矿开采过程中,使用采煤机进行煤矿开采,然后通过刮板输送机收集煤矿,再运用转载机、运输带、给煤机将煤矿送至提升机上输送到地面。整个工作链中,每台机电设备都有他独特作用,都是不可或缺的环节。一旦某个设备出现故障,都会导致整个工作链停止。并且,矿井之下环境复杂,一旦机械设备出现短路、设备失灵、设备爆炸等等现象,都极易导致发生矿井瓦斯或煤尘发生爆炸的危险。所以,煤矿井下机电设备的管理必须以保障生产的安全性为前提。 2.2生产效益原则 进行设备管理的目的就是为了保证正常生产和效率的提升,这就要求在机电管理中,应注重机电设备的合理配置以及规范使用问题,才能确保正常的稳定进行,最大化的利用设备进行生产,延长设备的使用寿命,减少机械故障,从而保障生产效益。 3加强设备管理的方法 3.1实现机电设备管理的制度化 首先,实现管理的标准化。要根据机电设备的使用规范和安全标准来进行使用,比如《煤矿安全规程》《设备完好标准》《电气设备防爆标准》《矿井三大保护整定细则》及供用电标准化标准等都对煤矿矿井作业中的机电设备使用进行了细致的规定,煤矿企业必须按照规范来使用机电设备。其次,实现设备管理的制度化。在用电设备的使用中,严格执行用电设备“四检制”和订单检修制度,将“订单式”检修由综采和机掘单位推广至全矿井上下各设备使用单位,做好大型用电设备和井下电气设备的安全监控运行管理。实行用电设备编码管理,确保全矿井安全装备的可靠运行。最后,实现机电设备管理的档案化。要进一步加强机电设备管理的档案化,做好及时的信息整理与更新。其中,对于机电设备管理的档案内容应该包括:设备的性能、设备的价值、设备安装调试的情况、日常维护情况、定期检修情况、零件维护与更新情况等等,这样就能对机电设备进行全程的跟踪与监控,通过这种方式,一方面可以提升人们对设备实用性的认识,使得设备管理走向精细化、标准化,另一方面可以提高人们对设备风险的评估与判断能力,降低设备使用风险的发生。 3.2做好机电设备运行中的管理 机电设备在矿井下的作业时间较长,工作量大,加之井下的环境对设备的影响也极大,因此,就必须做好机电设备运行中的管理。(1)要做好机电设备的防爆管理工作。一是要做好机电设备入井钱的防爆检测,在确认安全之后要贴上入井许可才能运送到井下作业;二是要加强日常的检修,每天都要进行安全防爆检测,一旦发现隐患就要及时排除;三是要制定定期的全面性检测工作,可以每个月对机电设备进行全面检查1次,每一个季度在检查完之后更新一个防爆验证标签。(2)加强设备的检修与维护。煤矿井下工作环境十分恶劣,不但对矿工身体伤害很大,对机电设备的伤害也很大。煤矿井下温度高,湿度大,淋水、围岩、腐蚀性气体时常危害着机电设备。在设备的工作过程中,要委派专人对设备进行日常的检修与定期的维护,一旦发现零件损伤或是过度疲劳,就要及时的进行更换,要市场更换轮滑剂、机油等辅助材料,如果线路出现老化或是腐蚀生锈要及时的更换。通过日常检修和定期维护来确保设备的安全稳定性。(3)要做好设备故障应急方案,煤矿设备一般价格昂贵,额外采购1台备用设备显然是不经济的,因此,应对故障问题,最好是培养一些维修人员,备好一些容易出现故障的零部件,一旦部件出现问题,可以及时的更换,不会影响生产。此外,还要加强井下供电的管理,要派专人对供电设施进行定期的维护,排除供电设施的安全隐患,从而保障机电设备的安全稳定运行。 3.3建立设备安全监督管理体系 通过对大量机电设备事故产生的原因进行分析,往往会发现,企业完善的安全监督管理体系是重要的原因之一。所以,必须要完善设备安全监督管理体系建设,并认真落实到位。首先,扩大生产安全员的责任范围,将机电设备的各项管理工作纳入其职责范围内,让其每天都要对机电设备管理的各项事务进行监督与审核。其次,充分发挥使用人员的监督作用,建立机电机电设备异常上报制度,员工在使用设备时,只要发现设备存在或是可能存在异常,应及时上报检修;还要建立检修监督制度,让使用人员参与到对检修人员的监督之中。 3.4要加强专业人才的培育 煤矿井下机电设备的安全稳定运行是进行生产的基础,而机电设备的管理与维护都需要由专业的人员来进行,因此,企业要做好机电设备管理专业人才的培育工作。煤矿企业可以定期开展机电设备管理与维护的培训工作,请专家来讲解设备的相关性能、使用方法和常见的故障问题与排除方法;企业还可以派维修人员到生产企业去学习,从而更要的掌握设备工作原理,方便在日后设备养护及维修时及时找到问题根源。当然,对于煤矿企业来说,还有更重要的就是要开展设备管理与维护的演练工作,从而提升管理与维护人员的实践操作水平。此外,还要求修护人员要具有一定的外语水平,这样才能在企业引进先进的国外设备时,依然能够得心应手。 4结论 煤矿井下机电设备的使用越来越多,确保机电设备的安全稳定运行对于保障生产安全、提高生产与经济的效益都有着重要的作用。这就要求煤矿企业要做好井下机电设备的管理工作,要确保设备的安全性、稳定性以及故障的快速排除。因此,煤矿企业就要实现机电设备管理的制度化、从源头抓好设备的管理、做好机电设备运行中的管理、要加强专业人才的培育,从而提升机电设备的管理水平,使井下机电设备的运行和使用寿命达到最佳状况,最终达到提升企业经济效益的目的。 作者:汤保民 孙国强 单位:山东鲁泰控股集团有限公司太平煤矿 兖矿炭素制品有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电网络信息资源应用 摘要 网络信息技术已逐渐向自动化发展,并广泛应用。在煤矿机电管理工作中,可通过煤矿采集开采信息,分析实时数据实现精细化管理,提高煤矿机电管理水平。本文概述网络信息资源的应用,分析了其在机电管理中的应用。 关键词 网络信息资源;机电管理;应用 煤矿生产过程主要以井下作业为主,危险系数较高,同时井下作业环境恶劣,生产设备的操作都十分困难。在科学技术不断发展的过程中,网络信息技术也被应用于煤矿机电管理中,实现了煤矿机电管理的现代化和网络化,为井下煤矿生产提供了便利,为煤矿生产的安全和高效提供了保障。 1网络信息资源的应用概述 网络信息资源在煤矿机电管理中的应用,主要是煤矿自动化控制监测系统的应用。自动化控制监测系统在WEB技术的基础上,在整个矿区内布置安全监控点和预警系统。应用视频服务器和网络摄像机构建立数字化和网络化的监控系统,将网络设备和现有的安全监测系统整合起来,形成联动,最终实现分散监控的方式,进行集中管理。网络信息技术的应用,提升了煤矿机电设备的安全管理水平,间接提高了煤矿生产的安全性。煤矿机电管理过程中应用最多的是系统联网解决方案,机电管理系统联网解决方案在传统煤矿机电管理系统的基础上,逐渐发展成为能够进行火灾监测、设备运行状态监测、信息管理和网络应用的重要自动化系统,在自动化系统中深度整合了煤矿工业的运行模式和以太网功能[1]。机电自动化控制系统主要包括工业电视系统、视频监控系统、投影系统和LED显示系统,由于系统类型的不同,将机电设备管理进行集成,便于实现不同子系统之间的联系,实现资源共享,提高自动化控制的精度,对煤矿生产过程中的机电设备进行高效管理。针对分布式自动化控制系统而言,它在WEB技术的基础上,采集生产过程中的信息数据,实现可视化调度,提高机电管理的信息化水平,在生产过程中对矿井机电设备的运行状况进行监控,降低安全事故的发生几率,帮助煤矿企业实现安全生产。煤矿企业机电管理过程中的工作重点是加强对信息资源的应用,在网络技术、WEB技术和数据分析技术的基础上,处理机电管理过程中的信息,实现多种信息的集成和可视化,构建出机电管理的自动化体系。在信息化集成的基础上,对多种机电设备进行集中控制,完善开采、供电和运输等过程中的自动化管理,促进信息流通,保证网络信息资源可以多方共享。 2网络信息技术在机电管理中的应用 越来越多的煤矿企业借助先进的网络技术实现了自动化管理体系的完善,将千兆以上的网络带宽应用到机电设备的管理工作中,为机电管理自动化的提高提供了可靠的保障,同时将供电系统、运输系统、定位技术和视频监控等措施应用到管理过程中,充分利用网络信息资源,加强机电管理。网络信息技术在机电管理中应用主要体现在以下几个方面。 2.1数字化信息处理平台的应用 煤矿企业在自动化管理过程中安装光缆,应用多台交换设备,在地面建立千兆环形网。在这个过程中不同的交换机可以应用不同的交换设备,保证在2h内延迟。将多个千兆以上的交换设备布置在矿井中,为井下的交换设备分配可以连续供电的充电设施,同时保证有2h的延迟。在安装好多台设备之后,保障地面与煤矿井下可靠联系,形成地面与井下的交流网络,实现对井下生产情况的监控,同时保证在机电设备的管理过程中实现信息共享和资源整合,对多种信息进行综合利用的过程中,提高生产过程的安全性,为煤矿安全生产提供保障。同时提高资源利用率,实现矿井生产的科学化和现代化[2]。 2.2自动化供电设备和火灾监控的应用 煤矿生产过程中的机电管理,存在突发事件的可能,例如突然断电故障。断电故障将会严重影响到井下生产作业,针对这一问题,可以充分应用网络信息技术实现信息共享,同时选用可靠的供电电源,为井下生产作业提供可靠的电力资源,保证井下生产顺利进行。在自动化供电设备应用的过程中,需要选择可靠的防雷设备,提高供电设备的抗雷击能力,避免雷击导致设备断电或者损坏。自动化系统中的设备多为半导体类元件,系统的控制部分多为集成线路,如果出现雷电等自然现象,产生的瞬间电流将可能导入系统设备中,导致瞬间大电流击穿半导体器件,或者电流通过导电材料对整个系统构成影响。在自动化设备的防雷电工作中,一般都是设立雷电屏蔽系统防止设备受雷电影响。针对火灾监控系统而言,重要的是火灾报警系统的应用,系统自动生成火灾报警信号,主要包含火灾探测器和报警装置。火灾探测器是煤矿生产自动报警装置的感触元件,在应用自动报警系统的过程中,感触元件接收火灾表现出的物理信息号,实现全天候监控,根据火灾发生后所表现出的物理信号,可以将火灾探测器分为感温式探测器、感烟式探测器和感光式探测器等几种。 2.3实时监控技术的应用 煤矿生产过程中实时监控技术的核心是在线监测系统,在线监测系统的终端为主控机,主要监测的对象为发电机、GIS、电力变压器、电力电缆、高压断路器、避雷器和电力电容器等,这些监测对象通过传感器与在线监测系统相连,在线监测系统中包含前置机、PXI测控单元等,再与在线监测系统的主控机相连。在对变压器、GIS和电力电缆等监测的过程中,必须保证机电设备的工作状态信号有较高的采样率,因此可以在系统中加入高速数据采集卡和高速示波器实现模拟信号的采集。电缆箱高频信号传输到信号调理单元,实现监测对象与调理单元的对应,最后将PXI测控单元结系统的软件设计实现设备的巡检切换,保证监测设备即插即用。针对机电设备的绝缘电阻和泄漏电流值的监测,可以充分考虑传感器耦合的直流信号、交流工频信号,在这个过程中,非电量信号的采集并不需要对采样率提出较高的要求,因此可以利用嵌入式前置智能节点进行采集。嵌入式智能单元的主要功能是实现模拟信号向数字信号的转换,利用总线将信号接入PXI测控机中的串口,利用串行通讯的方法保证数据可靠上传[3]。井下生产环境监测需要设置多种监测设备,监测设备采集数据后及时上传到中央系统,必须保证自动监测仪器端口的科学性,每个一定时间生产环境数据包,经数据包以DBF格式传送到中央邮箱中,借助通讯方式实现。数据库系统应用邮箱在红的数据,预先设置好数据的传输路径,对数据进行分析后导入程序,更新数据库系统后将信息出来。为了提高实时监控系统后台服务的持续性,需要建立完善的后台导入软件,在实际应用过程中,导入软件将DBF格式的文件导入数据库。用户需要设置相关上传计划和上报时间,及时记录上传信息。将监测数据导入数据库后,对数据的有效性和格式进行详细的检查,如果数据出现错误会及时记录到日志中,等待用户处理。将煤矿井下地面的机电设备进行合理的划分,按照运行状况的不同设置合理的导出规则,保证监测总站可以识别上传的全部信息。在需要上传数据的情况下,对所有监控点位发出的信息进行审核,制定监测数据导出,生成固定格式的文件,按照用户的指令存放在不同的位置。中央监控系统会及时对上传的监控信息进行检查,及时更正或返回错误的监控信息,必要时对系统中的软件部分进行维护和更新[4]。需要注意的是,针对各自动化系统,需要制定科学的维护制度,不同级别的工作人员明确检修责任,将设备的检查维护工作落实到人员和时间段内。将维护和管理责任落实到每个工作人员,工作人员定期对自己管辖的仪表设备开展检查和维护工作,将自动化设备分配到组和人,检修的时间扩散到年、月、周、日的阶段,及时发现系统运行过程中的故障,最大限度地降低损失。 3结束语 在经济建设不断发展的过程中,信息技术飞速进步,在工业生产中的作用越来越大。对煤炭产业而言,在应用网络信息的过程中,需要将先进的科学技术应用于机电管理,发挥网络信息技术的重要作用,提高实际生产中的机电管理效率,保证煤炭生产的安全,促进煤炭产业的健康发展。 作者:安玉刚 单位:同煤集团晋华宫矿 煤矿机电论文:煤矿机电设备管理优化对策 摘要: 随着我国经济发展速度的不断加快,各个行业建设都对煤炭资源有较大的需求,因此,煤矿开采及煤矿生产等得到了广泛的重视,这一资源为我国工业经济的发展作出了重要贡献。在煤矿开采及生产等主要环节中,煤矿机电设备的应用比较广泛,其自身质量对于煤矿开采的整体质量有重要影响。本文将简析煤矿机电设备管理与维护工作存在的主要问题,并提出相应的优化对策。 关键词: 煤矿机电设备;管理;维护;问题;优化对策 煤矿开采及生产具有极强的危险性,任何环节出现问题都会导致危险事故的发生。煤矿机电设备是煤矿开采及生产工作的必需设备,对于提高煤矿开采及生产的效率、带动煤矿事业的深化发展有重要影响。因此,煤矿机电设备的使用性能、安全性能就具有极为重要的现实意义。目前,在多重因素的影响下,煤矿机电设备的管理与维护存在一些问题,需要煤矿企业及相关人员进行切实解决。 一、煤矿机电设备管理与维护存在的问题 1.重视程度不够。 很多煤矿生产企业的管理者在工作中比较重视企业的经济效益,对于煤矿机电设备的管理与维护并不重视,甚至认为该项工作可有可无,并无任何实际意义,导致煤矿机电设备的管理与维护无法得到有效开展。还有一些煤矿生产企业虽然成立了专门的机电设备管理部门,但是没有对其工作职能加以明确规定,导致煤矿机电设备管理与维护的各项工作均无法得到落实,具体的管理工作只能流于形式。 2.管理与维护不及时。 很多煤矿生产企业已经认识到了煤矿机电设备管理维护的重要性,但是在该项工作具体的开展过程中,存在管理与维护不及时的问题。管理人员在实际工作开展中,没有及时对设备进行管理与维护,有些工作人员一个月甚至几个月才对设备进行管理维护,导致该项工作存在严重的滞后性。这样,就会导致煤矿机电设备自身使用性能存在严重问题的同时却得不到有效的解决,有些煤矿生产企业的机电设备甚至已经严重老化,濒临淘汰边缘,给具体的煤矿生产工作带来严重阻碍。 3.管理维护人员素质较低。 很多煤矿企业在机电设备管理与维护工作中,没有重视管理人员的个人素质,在选择管理人员的时候没有对其进行严格考核,这就导致了很多管理维护人员在具体工作中素质较低。素质较低的管理人员在煤矿机电设备管理与维护工作中无法应用新型的管理理念与管理技巧,应变能力不够,在面对突发问题的时候无法及时找到相应的解决措施,还经常在具体工作中出现积极性不足、敷衍塞责等行为,给具体的设备管理工作带来严重影响。 二、煤矿机电设备管理与维护的具体优化对策 1.提高认识,加大资金投入。 煤矿机电设备管理与维护工作的落实与开展,首先需要煤矿企业的管理者对这项工作有正确认识。管理者应当认识到,煤矿企业的各项工作开展都是为了获得较高的经济效益,但是经济效益的获得是与安全生产及高质量生产有紧密联系的。与此同时,煤矿企业的高质量生产需要安全性能与使用性能达标的煤矿机电设备予以支持,这就体现了煤矿机电设备管理与维护的重要性。管理者只有充分认识到这一点,才能确保煤矿机电设备的管理与维护在良好的环境下得到顺利进行。管理者在充分认识到该项工作的重要性后,就需要在工作中进行强调,让各级领导干部及一线职工都能认识到该项工作的价值,为煤矿机电设备管理与维护创设良好氛围。此外,在提高认识的基础上,管理者还需要加大该项工作的资金投入比重,在每年的财政预算中为煤矿机电设备的维护管理预留资金,并保证资金得到合理应用,避免出现挪用资金、侵占资金等现象。 2.加强管理与维护。 煤矿生产企业一定要切实加强煤矿机电设备的管理与维护,保证该项工作各个环节的质量,确保煤矿机电设备的管理与维护的整体效果。某煤矿生产企业十分重视机电设备的管理与维护,并且在具体工作中切实加强了该项工作的具体开展。对于企业内部正在运行中的新型煤矿机电设备,该企业要求专业的管理人员定期对设备进行检修,并且要保证检修工作的全面性、科学性与规范性,在检修工作中发现任何问题都要立即解决,避免问题长期存在给设备的各项性能带来严重影响。对于已经使用较长时间的煤矿机电设备,管理人员需要适当缩短检修工作的具体周期,可以半个月进行一次检修,甚至是每周检修一次,在对设备存在的问题进行检修的基础上还要保证煤矿机电设备的干净、整洁。该企业的管理人员在具体的检修工作中,制定了严格的检修制度,并且在设备完全停止运行后进行检修,保证检修工作的安全性。此外,检修人员还针对每一台机电设备编制了相应的检修记录,对每一台设备的检修情况、具体性能等进行详细记录,并妥善保管,确保在日后的检修工作中可以随时查找相关记录。正是由于该煤矿企业的相关人员切实加强了煤矿机电设备的管理与维护,才保证了所有设备的使用性能与安全性能,该企业的具体生产质量才得到了有效保证。 3.提高管理维护人员的素质。 煤矿企业在开展机电设备的管理维护工作时,一定要着重提高相关人员的整体素质。在选择设备管理维护人员的时候,煤矿企业要着重选择工作态度较好、积极性较高、品行端正、头脑灵活、应变能力较好的工作人员。此外,在选择好相应的管理人员后,煤矿企业还需要对其进行培训,在培训中让其掌握新型的管理理念、管理技巧、相关问题的解决办法等,为实际工作的开展奠定坚实基础。在培训结束之后,煤矿企业还需要对管理人员进行总体考核,除了考察其相关的理论知识、实践技能的掌握之外,还需要对其具体的工作情况进行考核分析。只有考核情况达到标准的管理人员才能真正上岗,对于考核情况较差的管理人员,则需要参加二次培训与二次考核。只有这样,管理人员才会意识到自身素质高低对于机电设备维护管理的重要影响,才会努力提高个人素质,保证煤矿机电设备的管理维护工作得到顺利开展。 4.加强监督。 很多煤矿企业虽然已经在内部开展了机电设备的管理维护工作,但是没有对该项工作的具体开展情况进行有效监督,导致工作中存在的很多问题没有被及时发现。煤矿企业应在内部选拔一批高素质的监督人员,对煤矿机电设备管理人员的工作进行监督,除了监督该项工作的质量之外,还要对管理人员的实际工作情况进行监督。如果管理人员在工作过程中存在徇私舞弊、敷衍了事的态度,监督人员就要及时与其沟通,若沟通无果,监督人员可将相关情况上报给企业的管理者。此外,监督人员还要严格监督机电设备管理维护的各个环节,任何一个环节出现问题,都要及时与负责人联系,双方共同合作,对问题进行分析并找到相应的解决方法。此外,如果煤矿机电设备的管理维护工作发生突发情况,监督人员需要先将情况进行上报,之后再与管理人员、工程人员等密切合作,共同针对问题进行解决。煤矿企业只有对煤矿机电设备的管理与维护进行严格监督,才能真正确保该项工作所存在的问题得到及时解决,以此保证该项工作的开展效果。 三、结语 虽然我国的煤矿生产企业目前已经重视到了煤矿机电设备管理与维护的重要性,但是受主、客观因素的制约,这项工作在开展过程中仍然存在相应的问题。煤矿企业及相关人员应当正视并重视这些问题,对这些问题进行切实分析,在此基础上提出相应的优化对策,确保煤矿机电设备的管理与维护工作得以顺利开展,从而保证煤矿开采、生产等工作的顺利进行。 作者:刘文泽 单位:山西省临汾市乡宁县安全生产监督管理局 煤矿机电论文:煤矿机电设备安全管理措施 摘要: 煤矿生产过程中的安全管理是保证生产活动稳定性、可靠性的基本措施,而机电设备的安全管理与维护则是煤矿安全生产管理的重要内容,因此要结合煤矿生产的实际情况建立一套科学、完善的机电设备安全管理与维护体系,提高设备运行的安全性及运行效率,降低故障发生率,延长设备使用寿命。文章主要针对煤矿机电设备的安全管理与维护展开讨论。 关键词: 煤矿;机电设备;安全管理 机电设备的管理与维护是保证煤矿企业正常运行的基本内容,日常工作中要通过各种先进的设备维护技术、全新的管理理念来提高设备管理的可靠性,降低故障发生率,从而提高煤矿企业运营的经济效益。 1煤矿机电设备安全管理存在的问题 随着煤矿机电设备的不断发展,其安全性与可靠性越来越高,但是在实际工作中,煤矿机电设备的安全管理还存在以下几个方面的问题:首先,管理技术落后。煤矿机电设备结构复杂,工作条件差,在日常管理过程中对管理人员的技术水平要求较高。但是实际上,多数煤矿企业的管理人员管理技术普遍较低,无法针对机电设备的运行提供更高水平的技术支持,导致机电设备发生故障后无法及时排除,影响生产效率。其次,煤矿机电设备老旧。很多煤矿企业为了追求更高利润,过分强调生产的稳定性,而忽略了对机电设备性能的检验,一旦机械设备发生意外事故反而影响正常的生产流程;而企业为了降低生产成本,针对一些过于陈旧、超出检修期限的设备也不舍得更换,老旧设备性能下降,导致其故障率增加。最后,煤矿企业缺乏完善的机电设备管理体系。很多煤矿企业忽略了机电设备的安全管理与维护,故没有形成一套完善的管理体系,导致管理人员在工作过程中缺乏一套科学的指导与约束机制,导致其对机电设备的管理工作不到位,无法及时发现机电设备中的隐患及问题,导致设备故障率高发。 2提高煤矿机电设备安全管理及维护有效性的策略 针对上述问题,可以从以下几个方面提高煤矿机电设备安全管理及维护的有效性: 2.1建立完善的管理体系 煤矿企业要结合自身的实际情况、生产流程等,建立一套科学、完善的机电设备管理体系,并将信息技术应用其中,建设一个机电设备管理平台,以提高设备管理的信息化程度,从而提高设备管理的及时性与全面性。对管理人员的管理内容进行严格要求,要求其定期对机电设备进行全面检查,及时发现设备运行中存在的问题隐患,增强其设备管理意识及管理水平。将企业领导的管理作用充分发挥出来,定期对机电设备管理情况进行审查,加强与设备管理人员的沟通与交流,提高设备管理人员的积极性与主动性。 2.2积极推行新技术与新工艺 科技是第一生产力,先进的新技术、新工艺是提高煤矿生产力的重要手段,因此要积极推广新技术、新设备、新工艺,尤其是综合机械化采煤设备的投入应用可以大大提高生产效率;开发科学的生产工艺流程,提高作业点及作业面控制的合理性,降低事故源。优先使用先进技术及装备,比如大功率采煤机、绞车变频调速装置、胶带运动监测监控系统、副井钢丝绳张力自动平衡装置等。加强设备的维护与保养,设备的维修与应用要严格按照标准要求进行,煤矿生产过程中坚决杜绝伪劣机电设备、无安全标志的产品,从根本上消除事故源头。 2.3建立质量监控与检修体系 煤矿设备及生产流程设计阶段要严格遵守标准化设计要求,最大程度上消除设计环节的隐患,在设备及相关配件采购过程中,则要严格控制设备质量,选择资质好、信誉高的供应商采购设备,仔细辨别真伪。设备到货后要认真验收,如有必要则进行拆机检查,对设备的性能进行测试,合格后才可到现场应用。设备的安装则要进行分阶段验收,保证每个环节设备安装的可靠性,如果哪道工序不合格坚决不予进入下道工序。每次停产检修都要制订严格、细致的停产检修计划,由相关主管、领导对检修安全措施及作业规程进行把关、审核,再由分管矿领导、机电副总等重要领导深入现场指挥工作,检修结束后设备试运转必须保证全程有专业人员值守,不合格坚决不予验收。 2.4不断提高设备管理与维护人员的素质 在煤矿机电设备安全管理中,人是关键性因素,从某种意义上讲,人为因素会对其他各种安全因素产生决定性作用,因此,要提高机电设备安全管理的有效性,就必须提高设备管理及维护人员的专业素质与综合素质,将人这一因素的积极作用充分体现出来。日常工作中要加强设备安全教育培训工作,保证现场各相关人员树立良好的生产管理理念及安全管理理念,使其从根本上认识到安全管理的重要性,工作中不要产生懈怠;加强各相关人员的专业技术培训,提高其操作能力及现场安全分析能力,从而提高其应急处理能力等。从管理人员到设备操作人员,自上而下,人人都重视设备安全管理,为煤矿的安全生产打下坚实基础。此外,煤矿企业还要面向社会、高校等吸引更多技术水平高、专业能力强、综合素质高的设备管理人才及操作人才,将技术设备的先进性充分发挥出来。机电管理的决策人员要树立超前的思维观念与创新观念,不断提高自身的管理水平,敢于突破,勇于创新,树立科学的管理理念,用先进的管理方法提高机电管理的安全性,从而提高企业自身的经济效益。 3结束语 综上所述,机电设备是煤矿企业煤炭生产的关键,随着煤矿企业的不断发展,机电设备在煤矿生产中发挥的作用越来越大,机电设备的安全成为了煤矿安全生产的关键所在,是煤矿产能提升的主要支撑。做好机电设备安全管理与维护工作,减少机电事故的发生率,确保机电设备安全、可靠、高效的运行,提高煤矿生产的安全系数,是每一个机电设备安全管理人员应尽的职责,是推动煤矿企业发展的源动力。 作者:吕添甜 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电运输安全管理研究 摘要: 根据目前国内煤矿机电运输安全事故频发的现状,主要针对引发煤矿机电运输安全事故发生的原因进行分析,并给出相应意见供有关人士参考。 关键词: 煤矿机电运输;安全管理;分析 0引言 随着中国煤矿生产业不断壮大,煤矿事故也越来越频繁。而在这些大型、损失严重的煤矿事故中,煤矿机电运输安全事故占第四位,这足以说明煤矿机电安全管理在防止和减少煤矿事故中的重要性。在煤矿机电运输设备中,最主要的就是井下电缆、矿用一般型电器设备、调度绞车、人车等,而煤矿机电运输安全事故往往与这些运输设备密不可分,要从根本上减少煤矿机电事故的发生最重要的是要了解导致煤矿机电事故发生的原因,并据此来采取有关措施。 1目前导致煤矿机电运输安全事故发生的主要原因 1.1操作人员安全意识和操作水平有待提高 现如今煤矿机电运输安全事故中,除了一些偶然原因,其中最主要的是人为原因。在一些煤矿工程中,一些负责人为了节省成本和加快进程,往往会招募一些没有专业素质或只经过短期培训的操作人员。而这些操作人员由于专业素质缺失,往往很难正确、熟练操作相应设备,从而导致发生安全事故。除此之外,很多操作人员操作失误,除了技术层面上的问题,还包括意识层面上的问题,一些操作人员因为缺少专业的安全培训,没有把安全放在心上,操作过程比较随意,从而发生操作失误现象,同时也正是专业素质缺失,很多操作人员在发生过失后,完全没有补救技能,从而导致损失进一步扩大。 1.2设备老化和维护缺失 除了主要的人为原因之外,煤矿机电运输安全事故的发生也和设备有密不可分的关系。由于矿井特殊的环境,不少机电运输设备长期处于这样的环境之中必然很容易产生老化的问题,例如最常见的电缆,一般来说电缆外部都有一层塑料包裹,以此来达到保护电缆和绝缘的作用,但是由于长期处于矿井这样比较潮湿的环境中,外层塑料非常容易脱落,再加上矿井内天然气浓度非常高,没有表皮包裹的电缆处于那样的环境之中非常容易产生火花,从而造成天然气爆炸,由此而导致的损失是不可估量的。另外,在运输设备中,一些提升式运输设备自然是不可缺少的,而这些设备在使用过程中必然会造成提升绳索摩擦和损坏,如果这些细节问题并没有及时被发现,那么就将会埋下巨大的安全隐患。 1.3责任机制缺失 无论是在哪个工作机制当中,责任机制都是保障员工利益的根本,特别是类似于煤矿生产这类高危行业,责任制度的健全具有非同寻常的意义的。而现实是在许多矿井当中,责任制度缺失,缺乏实质的责任担保人,这在很大程度上削弱了工作人员要做好煤矿机电运输安全管理工作的积极性,这种不健全的责任制度很难让人们产生强烈的安全意识,从而做好安全管理工作,这也是导致煤矿机电运输安全管理事故频繁发生的重要原因之一[1]。 2改善措施 2.1健全安全责任制度 责任制度是保障员工利益的根本,而正是由于许多煤矿安全责任制度缺失,才会导致人员安全意识淡薄,从而使煤矿机电运输事故频发。因此,为了改善这一现状,最重要的还是要建立完善的安全责任制度,提升工作人员的安全意识。负责人要高度重视机电运输工作,建立专门的管理部门,并引进专业的技术人员。除此之外,在设备的购买、检验安装、定期维护等方面一定要建立完善的责任制度,规定相应的负责人,以提高工作人员的安全意识,并且要建立严格的责任考察制度,将这些措施落到实处[2]。 2.2切实保证煤矿供电安全 煤矿是一个比较特殊的工作场所,所以在供电方面一定要与其它地方有所差别。根据相关规定,煤矿供电系统必须安装比较灵敏的漏电、接地保护设施。矿井作为一个天然气含量较高的地区,一旦发生漏电事故就很有可能会产生火花,并且引起天然气爆炸,这类大型安全事故所造成的损失将会是无法挽回的。而且根据相关规定,为了保证供电系统的安全性,每年还必须对供电系统进行相应调整,同时必须安装相应的防雷电装置,一定要禁止带电检修和搬迁等违规操作,绝对不能为一时方便而埋下事故隐患。 2.3保证运输设备安全 在引发机电运输事故的原因中,除了人为操作不当,设备自身也是非常重要的原因。因此,在设备选择上一定要遵循相关规定,选择符合规范的设备。有些煤矿负责人为了节约成本,往往会选择一些国家明令禁止的设备,为生产安全埋下巨大的隐患。因此,在设备运行过程中,特别是一些大型设备进入矿井前,相关责任人一定要及时检查好设备是否具有合格标志,一旦发现没有合格标志的设备,一定要禁止进入矿井,因为一旦发生重大事故,其损失将会是无法挽回的。 2.4提升人员技术水平和安全意识 操作人员的技术和安全意识是造成机电运输安全事故非常重要的因素。由于很多煤矿在招技术人员时,往往为了方便或节约成本,会招一些只受过短暂训练并不具备专业素质的人员进来工作,这就会为机电运输事故的发生埋下隐患。为了防止机电运输事故的发生,一定要做好人员素质的提高工作,切实安排好技术人员的岗位工作和培训工作,保证每一位人员都有自己的技术操作证明。除此之外,还要加强技术人员的跟班工作,对于技术人员在操作中出现的错误,一定要及时纠正,鼓励人员将理论和实际切实联系起来。同时要加强对操作人员安全意识的培养,要普及相应的安全知识。在引进新设备时,对操作人员进行技术培训,以保证技术人员知识更新,只有在保证操作人员专业素质过硬、安全意识过关,才能从根本上遏制机电运输事故的发生[3]。 2.5加强运输设备的检修 要保证设备安全运行,设备检修自然是必不可少的。在矿井这样比较潮湿的环境中,许多设备在短期内面临着老化的问题,因此及时发现设备中需要维修的部分,对于防止机电运输安全事故的发生有非常重要的意义。因此,相关负责人员一定要对这方面引起重视,要委派专门的技术人员组成检查维修小组,定期对一些重要的设备进行检查和维修,以保证设备正常运行。除了对于一些重大设备的维修之外,供电设施的检查也是非常必要的,在矿井这个天然气浓度较高的环境当中,一旦引起漏电事故,就很有可能造成爆炸事故。 3结语 煤矿机电运输作为煤矿生产的重要组成部分,它的顺利运行对于提高煤矿生产效率有着非常重要的意义,而近年来频繁发生的煤矿事故中,由于煤矿机电运输造成的煤矿安全事故就占了非常大的比重,这在一定程度上表明,机电运输的安全运行对于减少煤矿事故有非常大的作用。据调查,引起煤矿机电运输事故的原因中人为原因主要是人员素质低和安全意识缺失,对于这一方面,相关单位可以通过人员培训的方式来改善;而设备方面的原因主要包括设备质量不合格和检修缺失,对于这方面,负责人应该抓好设备质量和重视定期维修检查工作。 作者:王超 单位:霍州煤电集团公司安全监察局 煤矿机电论文:煤矿机电精细化设备管理优化 摘要: 我国在煤矿机电设备上采用积极的管理政策,而且是精细化的管理,将煤矿机电的管理措施落实到每一个环节中,而且致力做到精细,将管理过程优化,本篇文章主要是探讨了煤矿机电设备精细化管理的优点,以及如何将管理措施应用到实际的管理中,还有精细化管理中在煤矿机电设备管理中的作用,并为其他的煤矿机电管理提出几点建议。希望对于其他的研究有一定的意义。 关键词: 精细化管理;煤矿机电设备;管理;思路 一个企业能够经营成功要看他的管理措施做的如何,以煤炭企业为例,该企业要想一直在煤炭市场有竞争力,而且实现经济增长的目标,就要对于煤炭产销有关的环节实行精细化的管理,例如:煤矿工作面的三机配套选型,煤矿洗选煤系统设备的选型等等。本文主要就煤矿机电设备的精细化管理做一简要阐述。实行精细化的管理主要是为了保证机电设备能够安全使用,从而降低了开采成本,提高经济效率。下面详细的探讨下煤矿机电设备的精细化管理。 1煤矿企业机电精细化管理 企业实施精细化管理,指的是企业为了使用规模化和集约化的生产模式,而采用的一种扎实有效的、科学严谨的管理模式,这种管理模式的主要特点包括合理分工、量化考核、精确定位和细化责任等。精细化管理的特点及其主要的优势在于以下几点:首先,在精细化管理模式下,采用的是专业化的分工方式,由专人负责管理,岗位分工明确,设置精细。其次,在精细化管理模式下,具有构建系统性的特点,采用的是总分协调和系统设计的方式,通过动态监控,使整体运行管理有机统一。再次,实施的全面性。在精细化管理模式下,其具体策略的实施可以做到全体动员,全员参与。第四,该模式下的运作可实现日常化,全面贯彻目标的要求,使制度渗透在管理的各个方面,提高员工行为的自觉性。最后,目标可量化,通过量化目标,使目标具有可比性以及可控制性。 2煤矿机电设备的精细化管理 2.1机电设备选购的规范管理 不少的煤矿企业在采购机电设备的时候,采购的设备不符合标准。因此就要规范采购标准,这样才能保证机电设备在煤矿中使用的时候能安全,而且还有良好的生产性能。煤矿机电设备有多种类型,在具体选购上应该选择哪种类型,是设计单位综合精勘、初设等资料初步给出设备参数,那么机电设备的实际选型上要考虑以下几点因素:首先要知道即将工作的条件,例如:煤田以及煤层的深度、地质资料以及贮存条件等等。根据准确资料和设计参数再选择合适的设备。如果是在相同的矿井下工作,尽管是在近似的作业工作面中,使用同一种型号的机电设备,因为只有这样,才能让设备操作人员操作简单化。因为不同类型的设备,操作的方法一定不同,由于现代化矿井机械化程度较高人员少,几乎都是一个工作人员操作几台设备,如果不同的设备的操作方式不同,那么工作人员在使用设备的时候,会容易出现混乱,出现操作失误。一旦出现操作失误,对于机电设备来说,容易造成设备的损坏。而对于煤矿工作来说,就会影响开采工作,甚至是造成煤矿供电系统损伤,造成大范围停电、停风事故。可是如果使用的是一种类型的设备,操作的方法都是相同的,在操作中,人员失误的次数会很少,使用设备会越来越熟练,而且可以实现维修配件的共享。其次,采购设备不仅仅是要检查设备的质量,还要检查设备的生产商。一定要选择正规生产厂家,并且经营时间比较久的商家,这样才能保证设备的质量。在设备进场的时候,检查人员要做好验收工作,根据检查设备的类型,做好设备检查工作。确保设备“三证一标志”齐全,才能让设备进入井下作业。 2.2机电设备的管理制度 机电设备的管理工作是矿井机电专业的日常工作。因此要建立一个可以进行设备管理的制度,有明确规定标准,这样有利于设备管理的水平提升,从而使煤矿机电设备的管理工作能够走向正规化。因此要做到几个方面:首先,在煤矿的作业现场,要以煤矿“安全规程”管理准则,要做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”不允许操作人员违章操作;其次,要建立健全设备的管理制度,建立设备管理台账,做到帐、卡、物三统一;在此,要及时收集整理与设备有关的所有资料汇编成册,以便于使用前学习检修时查阅。例如:防爆设备的合格证、防爆合格证、煤安标志证、出厂检验报告、使用维护说明书、设备附件的合格证、检验报告等。第四,机电设备使用后的保养,维修都要建立一个规范的制度,而且维保人员要做好详细的记录工作,保证设备的完好率。 2.3机电设备安全监测 近些年,我国致力于环境保护煤炭市场持续低迷且行业内事故频发,因此煤矿行业的中心工作就是安全第一,文明生产。因此煤矿企业就要对设备的运行情况进行检测,绘制出性能曲线图,参考性能曲线图设置合理的运行参数,例如:变频器的频率参数、速断电流、供电设备的整定值等。对于矿井一类设备而言供电是先决条件,除了必须满足双回路供电外,还必须每年对其供电设备进行耐压试验和预防性试验。对于采掘工作面的设备必须配套有瓦斯监测探头,并且做到“三专两闭锁”。 2.4机电设备的检修管理 在煤矿机电设备的运行过程当中,由于材质、制造、配合等方面问题,可能引发设备出现这样那样的故障,便会影响煤矿的正常生产作业。所以,加强煤矿机电设备使用的现场管理也就势在必行,要做好设备的现场管理就必须抓好检修和维护工作。而做好机电设备的检修管理,需要从以下几个方面开展工作:首先,煤矿机电专业的技术人员必须深入作业现场,真抓实干,实际操作的设备检修人员必须是技术骨干力量,通过监测设备的运行清况,编制检修计划,构建设备检修管理制度。其次,加强机电设备的日常养护管理工作,总结设备常见的故障,通过探索其中的规律来预测故障的发生,从而采取有效的措施来控制故障,减少设备维修的次数,降低设备的检修成本等。第三,及时检修故障设备,及时淘汰国家明令禁止和检修成本比较高的机电设备,从而减低设备发生故障的概率。对于已经到达使用年限申报报废的机电设备,可以做到修旧利废的及时处理,不能废旧利用的及时报废。 3结束语 对于煤矿生产企业来说,以人为本,安全第一是永久不变的生产方针,所以煤矿各技术专业为此不懈的努力着。为了更加贴近这一共同的安全目标,就要求企业加强对矿井所属技术专业的管理和支持,特别是要关注设备管理工作,从而提高煤矿生产的安全性。文章中主要提到的几点,希望能够提供参考。 作者:王鹏刚 单位:陕西彬长矿业集团文家坡矿业有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电设备管理创新 [摘要] 点检制是机电设备常规化检验工作管理制度,对机电设备实施点检可保障设备的运作安全,保障设备的有效运作。文章主要对点检制的理论内涵进行分析,针对其在煤矿机电设备管理中的应用及实施过程进行分析,并对其应用创新进行相应研究。 [关键词] 点检制;煤矿机电设备管理;应用;创新 设备点检在设备管理中占据着非常重要的地位,它是机电设备管理的重要内容,同时也是设备管理的基础工作。在煤矿企业中煤矿设备的安全性直接影响着矿井及矿内工作人员的生命安全[1],因此对煤矿设备的安全管理与定时维护是煤矿企业的重要管理项目,企业应建立更加合理安全的管理体系及管理制度,从而保障设备的运行安全,降低风险发生的概率,最终实现企业及工人相关利益最大化。 1机电设备点检的内涵 机电设备点检主要是指机电设备在运行过程中,相关人员对设备正常运行的关键点进行管理与技术的规范化检查。在对设备进行相应检查时,相关人员可对设备的操作运行、结构特性及部件的使用周期等制定相应的设备点检方案,后针对方案对设备进行周期性检查,从而在点检中获取设备工作的相关信息与状态,后制定相应维修政策,以保障设备运行安全。该方法可有效实现对机电设备的高效管理,使设备可处于最佳运作状态[2],适当延长机电设备的使用寿命,提升机电设备工作安全性。 2点检分类及主要环节分析 2.1点检分类 对于机电设备的点检分类可按时间及相应内容的区别分为日常、定期、专项点检三部分内容。日常点检主要是通过某一监测设备实施对其他各机电设备各重点监查部位的检测,并将设备工作时产生的油压等进行记录,后通过监测结果对其制定相应措施进行机电设备日常保养。在日常点检中,其检测设备可对各主体设备进行检测,并将其检测结果传送至主机后对结果进行分析,对于机电设备日常产生的故障及问题,进行事故分析后工作人员对该故障进行相应检修。定期点检主要是指相关人员在某一时间段内,对机电设备的运行状况进行相应检测[3],对设备存在的安全隐患进行查找后针对其设备所存在问题,进行相应维护方案的制订。专项点检则是主要针对机电设备的某一类设备进行相关维护方案的制订。 2.2点检主要环节 点检主要环节包含以下多个方面。在点检前对每一台机电设备进行科学分析后,针对设备特征确定最易发生故障的部位,如转滑部位、传动部位、原料接触部位及易腐蚀部位等;针对各设备及设备所需维修点的差异性制定相关点检标准;针对设备的每一个重要点检部位进行点检周期的制定;针对机电设备的运行状况及生产特点进行不同点检项目的制定;根据制定的点检项目及点检设备部位等安排相应的工作人员对其进行全权负责[4];针对不同设备制定不同的点检措施,后针对相关点检要求对点检仪器进行选择;制定点检步骤,以防止在点检过程中发生相应问题及造成点检障碍的产生;在点检过程中应将点检部位的点检数据按照相应要求准确记录;在点检过程中,相关人员应针对点检的实际状况对其运行状况进行相应记录,后按照记录对人员进行安排;点检结束后,对以往点检数据进行整理分析,后针对相关数据对其设备进行故障预判并制定合理维修政策;针对点检中所存在的相关问题进行分析后对其进行措施改进以更好的实现对几点设备的点检。 3设备点检的具体实施方法 (1)针对点检设备的差异性将点检设备划分为不同的区域,后针对各区域设备检修重点及检修技术要求等对检修人员进行相应的分配,将责任落实到每一个区域。 (2)将简单化、高效率及全面化点检作为检验原则制定相应的点检路线,后针对各点检线路特征对其进行路线的制定。 (3)针对PDCA(计划、实施、检查、修正、反馈)循环模式制定相应的点检工作模型。 (4)对区域设备制定针对性点检计划政策,后根据政策及规定相应标准进行点检工作的开展,同时在开展过程中完善记录相关数据及内容后对其资料进行相应整理。 4点检制创新措施研究 4.1加强技术人员岗前培训 点检制的实施与开展,需要相应的高技术人员及丰富实践经验的操作人员,应用合理的点检方式进行操作,因此在工作开展前应对操作相关人员进行设备的知识及技术的相关培训,使其不断掌握设备应用知识及操作手法,了解设备的相关机能,后进行实践训练,若相关人员达到规定要求后,对其颁发操作证。 4.2完善操作制度 在操作时,应将设备的使用及日常管理责任落实到相关个人,主要操作为将操作人员个人所使用的设备交由该人员负责,多人操作设备则由组长等该职称负责,而公用设备则可指定人员进行负责。在对设备实施点检制操作过程中,应完善相关点检运行管理制度,将责任层层分解,具体划分,规定明确赏罚制度及相关工作要求,实现对相关人员工作的质量及效率的有效控制。在点检制度建立及完善时,可建立领导与员工相互制约机制,这样不仅可以促进基层领导管理工作的有效开展与效率的不断提升,同时还可以对发生的问题进行及时处理并将事后处理逐渐变为事前预防,这样可不断促进现场管理规范化。完善设备动态分析制度,对生产过程中所出现的各类机电设备故障进行记录与整理,并根据其记录的相关数据与设备点检表由相关专业部门人员进行事故分析,从而不断促进其管理水平的提升。 4.3健全设备点检资料管理体系 制定设备点检周期,针对机电设备的使用周期及性能对检修类别及相关问题进行研究并制定;设备检修日历表主要是根据机电设备系统内部的设备运行状况及其操作性能,对其进行月检修量及检修时间的划分与制定,从而保障一定系统内的设备在相应时间内全部完成检修;制定设备日检查表主要是由相应的检查工作人员对设备进行日常常规检查,及时地排除安全隐患,有利于设备的安全运作。 4.4完善设备点检隐患闭环程序 在机电设备点检过程中,应注意对设备故障的排查、落实、整改、反馈并记录,形成完整的闭合程序,实现对设备维修状况及安全隐患记录进行相应整理,从而实现对日常工作程序及检查结果的收集,有利于后期机电点检工作的开展。实施设备的零故障,降低设备的维修概率,节约设备维修费用,从而提升设备运行安全稳定性,保证生产平衡,逐步实现从静态管理到动态管理的发展,逐渐实现企业的现代化管理。 5结论 综上所述,点检制是现代化设备管理有效制度,在实施过程中可有效保障煤矿机电在运行过程中的高效与安全运转,延长设备的使用寿命。点检制的应用与创新一方面使机电设备的内外环境发生很大区别,加强了机电设备的有效管理;另一方面不断完善了机电设备的管理漏洞,提升了设备现场管理水平,保证了矿井生产的安全性与效率性。 作者:郭强 单位:大同市青磁窑煤矿 煤矿机电论文:煤矿机电设备变频节能技术探索 【摘要】 近年来,随着我国煤炭科技工业的高速发展,变频节能技术因具有可靠的调速性能以及良好的节能作用,被广泛用于煤矿生产,大大提高了煤矿设备自动化水平。基于此,本文简单分析了变频节能技术的基本原理、发展与应用现状,并对变频节能技术在井下煤矿设备中的发展状况以及发展前景进行了详细的论述。通过变频节能技术的应用,可发挥节能减排作用,进而提高企业的经济效益与社会效益。 【关键词】 煤矿;机电设备;变频节能技术 前言 在目前经济与能源矛盾日益激烈的情况下,尤其是建立资源节约型社会的宣传,煤矿企业要想做好节能工作,必须选用变频技术。同时,在设备运行过程中应用变频技术,不仅能够提升操控性能,还能取得明显的节能效果。因此,必须不断增大对技术创新工作的投入,逐渐增大变频节能技术在各大煤矿中的应用,使得变频技术趋于成熟。通过应用变频技术,能促进我国煤矿企业的进一步发展,提升采煤效率,真正做好低碳与节能工作,确保工作安全。 1变频节能技术的基本原理和发展 所谓变频技术,一般指通过改变交流电频率来达到设备控制自动化要求,是一种现代化的无附加转差损耗调速形式。通过变频技术,能够以机电设备负载部位变化值为基础,在系统前段部位布设设备的参数值,改变设备运转状态,提升机电设备运转效率。n=50f/p式中:n-电动机转速;f-频率;p-电机级数。当n处于一定状态时,通过改变f,就能够对n进行一定的改变。同时,当f处于0~50Hz范围内变化时,n调节范围会很宽。变频调速就是依据此原理,并通过改变电动机电源频率的方式来达到调速要求。煤矿井下环境一般具有特殊性,且瓦斯、煤尘等作为主要的易燃易爆物品,有一定的危险性,变频技术无法较好的在井下环境中应用。近年来,随着科学技术的进一步发展,变频节能技术在机电设备中得到了越来越广泛的应用,大大提高了设备运转效率,并且还大幅节省了电能、设备维护费用支出,提升矿产企业经济效益。由此可以看出,通过变频节能技术的应用,能够有效改善煤矿机电设备自身性能。 2变频节能技术原理和应用现状 2.1变频节能技术应用现状 煤矿企业在进行煤矿的开采时,安全生产工作是企业高度关注的内容,所以没有草率的对变频节能技术进行应用,但随着近年来科技、节能思想的推广,煤矿企业也已经开始在煤矿生产机电设备运行过程中运用变频节能技术,例如采煤机、皮带输送机等,大大提高了设备性能与运行效率,并且还大幅降低了设备运行所消耗的能量,实现了节能目的,同时还降低了设备维修与修理的费用支出力度,最终提高了煤矿企业的经济利润。 2.2变频节能技术原理 通过变频节能技术,能够使得煤矿生产机电设备性能得到有效的改善,相比于以前采用的交流电,存在很大的差别,其能够转换交流电的固定频率,进而使得交流电转变为可变性资源,大大提升了交流电的利用效率。基于GTRIGBT功率器件,有关科研人员现已经研发出了智能功率模块IPM,大大提高了变频功率。同时,变频节能技术打破了传统控制理论的限制,通过采用该技术,能够有效改善后压频比控制方法,此项创新主要是基于矢量控制办法,并进行转矩控制,使得变频节能技术在生产中应用的范围得到了扩大。通过人工神经网络、模糊自动优化控制等新型控制方法,使得变频技术中的集成系统得到了进一步改善、优化,在更大范围内集中集成系统。而技术也不再受到数字信息处理的限制,形成了具有更高技术的集成电路。此外,变频技术功能应用范围也不断扩大,现已成为综合性能较高的一种技术。通过变频节能技术的应用,不仅对生产机电设备进行合理的调控,还能对编程参数以及传输信息等进行有效的辨识。变频器是指通过通断电力半导体器件,将频率、电压不变的工频交流电转换为频率、电压可变的交流电的控制设备。使电动机电源频率发生改变来调解机电设备的速度即为变频调速。 3在煤矿机电设备中应用变频技术的主要原因 近年来,为了保证社会经济的持续发展,煤炭企业正在不断开采日益减少的煤矿资源,使得我国煤炭资源储量紧缺现象越来越紧张,基于此,煤炭行业的竞争也不断激烈。如果想要确保煤炭企业的持续发展,必须采用先进的技术来降低煤炭开采企业生产经营中所消耗的电能,用尽量少的成本获得最大的经济效益。由此可以看出,必须在煤矿机电设备中应用变频技术,满足节能减排要求,提高企业经济效益。同时还能少设备排放的废物,降低煤炭开采活动对生态环境的破坏和污染。对于煤炭企业,煤炭开采过程中所采用的机械设备消耗的电能很多,只有对变频技术进行合理的运用,才能增加具体的应用案例,为研究人员提供研究资料,不断创新变频技术,大幅降低机电设备运行过程中所消耗的能量,提升机电设备的可控性和节能性。由此可以看出,在煤矿机电设备中合理应用变频技术至关重要。 4煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析 4.1提升机中变频技术的应用 在煤矿生产中,提升机具有极其重要的作用,其能够确保工作人员安全的运用机电设备。例如在电动机转子电路中运用金属电阻,虽然能具有一定的调速作用,但运行过程中还是存在许多问题,特别是安全问题。同时,电能的大量消耗问题也是一项重要的问题。现阶段所使用的变频节能技术能够对设备数字信息化进行有效的控制,其主要是将变频防爆提升机有效结合四象限变频调速系统,提升机的远程控制能够用输出和输入接口控制,这样依赖,可确保工作人员与物料输送的安全高效。 4.2在采煤机中的应用 所谓四象限运行的交流变频调速采煤技术,主要是一种水平处于世界前列的能量回馈型技术,我国生产的电牵引采煤机运行功率可达2×110kW,变频电压可达380V,并且还可以在额定转速情况下实行恒定转矩调速,同时还能进行两台变频器之间的转矩平衡和主从控制操作。此外,在四象限变频器调速电牵引采煤机实际运行过程中,当大倾角工作面在对制动力矩进行一定的调节操作时,其可调节的范围较大,但牵引速度几乎不发生变化。无下滑跑车的情况下,控制操作较简便,可靠性较强。 4.3在皮带输送机中的应用 变频技术应用于皮带输送机的原理类似于提升机,通过该技术的应用,可有效利用摩擦力的牵引作用,并通过对摩擦力与张力变形作用来带动物体,使得物体在支撑辊轮上运动,将井下的煤炭顺利的输送至地面。采用传统皮带机进行煤炭运送时,主要是利用液力耦合器来启动皮带输送机,但此种方式会加快皮带老化速度,并且还会提高皮带断裂现象发生的几率。将变频技术应用于皮带输送机,可减少电机启动时电流发生的波动,以此来降低机电内部的机械冲击与发热等情况发生的概率,发挥皮带输送机最大化运送作用,有效解决功率平均和同步问题。 4.4在流体负荷设施中的应用 将变频技术应用于流体负荷设施,可对泵和风机进行变频调速。近年来,随着变频调速技术在风机中应用的越来越广泛,科研人员现已研发出了适用于煤矿开采特殊环境的变频调速设备。在完成了风机的改造之后,其运行转速明显要小于改造之前。同时,风机改造之前的导器半关闭的风压、风量是改造之后实际输出的功率的3倍,此性能更适用于煤矿开采,进而节约电能。此外,将变频节能技术应用于液用泵、矿区之后,能够对该设备进行良好的变频调速,增大了生产工艺系统的控制力度,提高了控制的灵活性与产品质量。通过应用变频节能技术,大大提高了抽水泵控制的灵活度,使抽水泵能够实时加减速、平滑起停,且使井下液位保持固定值,缩短了泵空转时间,减少了因抽水泵频繁启停时消耗的电能,降低了机械设施损耗,有效提高了生产效率。 5变频节能技术的发展要求 随着煤炭企业现代化矿井建设的发展,变频技术等一系列先进技术在煤矿行业中的应用充分发挥了其重要的作用。由此可以看出,以变频技术来节约能源是现代化社会的一个必然趋势。但因煤矿生产的特殊环境和对安全的特殊要求,变频技术在井下工作中的应用时间较晚。近年来,随着市场经济的快速发展,煤炭企业的节能降耗增产增效以及绿色低碳开发受到了人们的高度关注,设备的改造、更新是必然的趋势。此外,煤矿井下开采环境恶劣,空气中还存在大量的瓦斯、粉尘等易燃易爆成分,所以市场上符合煤矿安全要求的隔爆型变频器并不多,因此需要广大工程科技人员和相关企事业科研院所大力协作研发更多符合井下要求的该类型产品。 6总结 总而言之,要想实现煤炭企业的持续发展,必须积极采取相关对策,对煤矿机电设备事故的发生进行有效的预防,主要包括不断提高员工安全意识,并对机电设备进行合理的利用等,真正预防机电事故的发生,推动煤矿企业的可持续发展。现代社会中,技术是确保企业告诉发展的重要基础。对于煤炭企业,必须在煤矿机电设备中广泛的应用变频节能技术,提升煤矿机电设备运行速度,简化煤矿机电设备操作流程,降低煤炭企业能源消耗,延长煤矿机电设备使用寿命,提高煤炭企业的竞争能力。 作者:蓝红日 单位:广西右江矿务局有限公司机电处 煤矿机电论文:变频节能技术煤矿机电设备研究 1煤矿机电设备变频节能技术的基本原理 1.1变频节能技术的概念 通常情况下来说,煤矿机电设备的变频节能技术主要是将煤矿生产中的设备合理利用起来,通过对相关技术的改革,将电流的频率进行有效地改变的一种新型技术。在变频节能技术中,可以将电流频率改变的设备被称作为变频器,变频器的工作原理比较复杂而且组成成分也比较多,其主要包括电源板、电容器、键盘以及控制面板等部件,有效地利用这些部件的基本原理,从而实现变频节能的功能。因为在传统的机电设备中,电流的流动频率是不会改变的,所以,煤矿机电设备的转数是固定的,也是不能控制的,这就使得机电设备长期处于一个恒定的状态,减少设备的使用寿命,同时还损耗了大量能源。随着变频节能技术的出现,使得这一问题被轻松解决,通过运用变频节能技术能够有效的降低设备的运行状态,了解生产过程中的需要,降低的设备运行损耗,从而增加机电设备的使用寿命。 1.2变频节能技术的基本原理 关于煤矿的实际生产作业,对机电设备的要求很高,虽然机电设备不需要全天处于高度运转的状态,但是需要根据实际生产情况来调节设备的基本参数,使得机电设备能够有足够的动力来进行正常工作,同时还需要保证机电设备的能量消耗比较低。因此,在科学技术的进步与支持下,变频节能技术应运而生,其基本原理是利用半导体元器将接收得到的信息转换为其他频率的信号,从而交流电改为直流电,以及通过对电流电压的来调节,使煤矿机械设备实现调速运转。 2煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析 2.1风机中变频节能技术中的应用分析 煤矿矿井工作进行中,因为煤矿矿井通风机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现,例如,在煤矿工作的进行时,重复变更风机是常用的矿井工作设备,通过对这种设备的使用来改善矿井内的通风情况,但是这种操作方式较为复杂,而且很容易造成设备发生故障,在一定程度上增加了煤矿企业的成本,同时还降低工作效率。为了提高煤矿矿井工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿矿井工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。因此,合理将变频节能技术运用到风机中,可以有提高风机的工作性能,并且操作简单,例如,在挖掘矿井的过程中,将变频节能技术与风机相结合就可以只用一台风机来满足生产阶段对风量的需求,使得在简单操作中达到高质量的效果,提高了工作效率。另外,煤矿企业必须高度重视机电设备的日常维护与保养工作,要求机电设备维护与维修人员定期开展设备的维护与保养工作,降低不必要的经济损失。 2.2采煤机中变频节能技术的应用分析 采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。采煤机往往是在十分恶劣的环境下进行工作的,一旦出现故障将会对煤矿的整个生产环节带来很大的影响,这就说明采煤机在煤矿机电设备中占有很重要的地位,所以对采煤机运用变频节能技术是十分必要的,这不仅符合现在“节能社会”的目标,也符合了可持续发展理念的标准。现在采煤机运用变频节能技术进行牵引,以及采煤机的不断改进,因为变频节能技术能够将交流电转变为直流电,使得电流更加稳定,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。 2.3输送机中变频节能技术的应用分析 输送机在煤矿的生产过程中有着重要意义,是整个煤矿生产系统的关键,因为生产出来的煤并不是为了收藏,而是为了给煤矿企业带来经济效益,然而经济效益的前提就是需要将煤运输出去,所以,输送机的性能在煤矿生产中是严格要求的,高性能的输送设备才能保障煤矿生产的正常进行。然而,在以往的煤矿生产过程中,轻载或者空载的现象常常出现,这样就容易造成输送机的浪费,减少了设备的使用寿命,以及有形中就造成了电能的消耗,损失了能量。因此,将变频节能技术运用到输送机中,能够有效的解决了上述问题,目前,已经有部分煤矿企业在利用四象限变频调速技术并且取得了明显的效果,不仅降低了机电设备失去控制的概率,还保障了输送机的正常运作,提高了输送机的工作效率,降低了运行过程中的电能损耗,起到了很好的节能作用。 3结语 总之,变频节能技术的广泛使用,合理有效运用到煤矿机械中去,促进了煤矿机电设备的发展,提高了煤矿机电设备的工作性能,有效地减少了能源资源损耗,为煤矿事业的发展提供了一个质的飞跃的平台,促进了我国煤矿产业的发展。 作者:任军 单位:皖北煤电集团有限责任公司钱营孜煤矿 煤矿机电论文:煤矿机电设备变频节能技术应用 1变频节能技术的基本原理和发展 由于煤矿井下的环境比较特殊,瓦斯、煤尘等作为主要易燃易爆物质,具有一定的危险性,变频节能技术并没有轻易在井下环境中应用。随着科技发展,变频节能技术逐渐被应用于机电设备中。采用了变频节能技术的设备,可以使得设备运转效率大大提高,在很大程度上节约了电能,同时还节省了用于设备维护的支出,提高了矿业公司的经济效益。所以,变频节能技术能够显著改善煤矿机电设备的性能。 2变频节能技术在煤矿井下机电设备中的应用状况 节能优势随着变频技术的发展而发展。变频技术已被煤矿井下机电设备所使用。煤矿机电设备作为井下主要的耗能设备,应该重点研究节能变频技术,变频节能技术在煤矿四大件等机电设备中的应用最为广泛。 2.1立井提升变频节能技术的应用 在井工生产矿中,立井提升设备发挥着重要作用,使用变频节能技术实现数控技术应用,可以在地面对提升设备远程操控,保证提升设备完成矿井生产任务。变频技术在立井提升中主要以可控制编程控制系统和高压变频调速控制系统为主。把单元串联多电平能量回馈型四象限高压变频控制系统作为在立井提升中的核心部件,可以有效提升系统的通讯能力,将系统的抗干扰性和安全性大幅度增强,在提升过程中使各种功能可靠性能大幅增强,使得立井提升系统的安全性大大增强。 2.2掘进机中变频技术的应用 掘进机变频调速系统随着变频技术的发展有了广泛的应用,使用大功率电机和变频技术在掘进机的控制部分中,可实现截割部件根据实际工况水平调节输入电流从而实现软驱动,对掘进机的截齿旋转速度根据煤岩软硬程度可调节变速,它适用于各种工况地质条件工作面掘进开采。掘进机交流变频调速系统是未来发展的必然趋势,与国家节能减排的基本国策相适应,它的科技含量高、运行安全可靠,性能稳定、节能环保,有着显著的社会经济效益。 2.3带式输送机中变频技术的应用 带式输送机运煤及运矸石的过程中,由电动机输出动力,摩擦阻力作为主牵引力,使皮带在支撑辊轮上依靠摩擦阻力和皮带表面张力变形传输动力,起到运煤、输送物料的作用。我国煤炭企业使用带式输送机工作时,常利用工频拖动来实现对带式输送机的软启动,容易出现机械电气部分如皮带断裂老化等情况。采用新节能技术后,可以有效降低启动电机时大电流冲击,减少设备过热等情况。可以在保证带式输送机设备基本功能的同时避免事故发生,这样可以有效降低企业的运营成本,大幅提高企业的效益。 2.4煤矿井下空气压缩机中变频技术的应用 在我国井下的巷道掘进中,使用以压缩空气为动力的凿岩机、耙斗装岩机、风钻为掘进设备的生产工艺。空压机是井下生产的主要设备之一,空压机可以设置在地面或井下,设置在地面为中小型空压站,使用一般电气设备进行控制。煤矿井下使用的空压机分为往复式和螺旋式,但使用机械式压力调节装置虽然可以起到对压力的调节作用,但其压力调节精度较低,而且压力的波动范围较大;空压机总在额定转速下运转,对机械设备磨损强度较大,耗能非常严重。通过使用变频调节技术,可以实现无极调速,可以对空压设备实现自动控制,无需改变空压机设备的原始结构参数,而且变频设备改进安装量较小,投入资金较小,为煤矿企业安全生产提供了行之有效的保障。 3变频节能技术的发展要求 煤炭企业现代化矿井建设发展要求变频技术等一系列先进技术在煤矿行业中的广泛应用,发挥了无以伦比、不可替代的作用。因此采用变频技术来节约能源利用是当今乃至今后长期内一个必然的发展趋势。由于煤矿生产的特殊环境和对安全的特殊要求,变频技术在井工中应用较晚。随着市场经济的发展,煤炭企业的节能降耗增产增效以及绿色低碳开发已经提到了议事日程,因此对设备的改造更新势在必行。煤矿井下开采环境恶劣,空气中富含大量瓦斯、粉尘等易燃易爆成分,所以市场上符合煤矿安全要求的隔爆型变频器并不多,因此需要广大工程科技人员和相关企事业科研院所大力协作研发更多符合井下要求的该类型产品。 4结语 我国是世界上的产煤大国,同时也是吨煤电耗量最高的国家之一,因此需要走低能耗高产出的发展之路。煤矿生产中,四大系统占主要生产系统耗电量的60%以上,是井下的主要用电系统。通过变频节能技术可以有效地实现节能减排效果,使企业得到较好的经济效益和社会效益。近年来我国煤企生产事故多发,通过对这些老旧设备进行先进的生产工艺技术革新换代,对设备进行变频技术推广与新技术改造,可以提高我国现代化矿井建设的发展进程,保证矿井安全生产,又可以节能降耗,提高经济效益,为目前煤矿市场疲软、煤炭经济下行等客观状况提供有力的推动作用,为煤企转亏为盈做好企业自身的准备工作。 作者:王强 单位:阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司
电气工程自动化论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:随着科学技术的不断进步,在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术,智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短,但因其自身的优势,已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状,并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程 随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大体位置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具体位置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化 一、电气自动化的应用 (一)它可应用于建筑。 智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。 (二)它也可以应用于净化空调设备。 净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面,净化空调系统采用ddc控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往dx一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18-16度之间,从而使得洁净室温度符合gmp要求。在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度比较,用比例加积分运算控制,输出电jk信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度应该保持在45%-65%之间,这样洁净室湿度方能满足gmp要求。 二、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想 (一)设计原则。 ①最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据,这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供,对于有调速要求的场合,还应给出调速技术指标。其他如启动,转向、制动、照明、保护等要求,应根据生产需要充分考虑;②在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单,经济;③妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的,要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系;④正确合理地选用电器元件;⑤确保使用安全、可靠;⑥制造美观、使用维护方便。 (二)设计思想。 (1)集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 (2)远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。 (3)现场总线监控方式。目前,对于以太网(ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,而且已经拥有了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 电气工程自动化论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 电气工程自动化论文:关于电气工程自动化实验的研究 摘 要:电气工程及其自动化专业的实验教学是专业教学最重要的环节之一,学生的实践能力和创新能力是衡量该专业办学的重要指标。实验室既是实现知识转化成能力的场所,也是连接社会的纽带和桥梁,现就其简要分析。 关键词:电气工程 自动化实验室 研究 1“递进式”实验的内涵与特征 “递进式”实验是指从基础性实验到综合性实验,以及创新性实验的顺序进行实验。根据电气工程及其自动化专业的培养目标和要求,通过实验室结构的调整,将原来单一课程单一实验室的基础上,整合成三大模块,将本专业实验室分成三个层次:①基础性实验,就是把本专业基础课程对应的实验室整合到一起,满足各门课程实验教学的需要;②综合式实验,就是实验项目不局限于某门单一的课程,通过实验室结构的整合和调整,将课程相关的实验室建立在一个综合性的实验室,支持开出将几门课程综合运用的实验项目,这既有利于提高学生综合运用知识的能力,同时为课程设计和毕业设计提供了一个平台;③创新式实验,就是根据本专业培养目标的特点,建立起产学研结合的开发性实验室。创新性实验是在指导师指导下,在自己的研究领域或老师选定的学科方向,针对某一课题或某一研究方向,进行研究和探索的实验,是学生参加科学研究、教学科研相结合的一种重要形式。 2“递进式”实验模式的探索与实践 电气工程专业实验室是学院建设较早的实验室,在多年的教学改革和实践中,实验教学一直是学校进行改革的重点。六年来,按照基本原理、基础应用、综合实践、应用设计四个层次来规划和改善实验条件;通过整合教学内容、改进教学方法来更新教学观念;通过强化管理、培养队伍素质来确保实验教学的改革。 2.1 整合专业实验教学设施 围绕电气工程及其自动化专业的人才培养目标整合实验教学内容,学院电气工程及其自动化专业自升本以来,根据社会人才培养的需要,开设了“电力系统及其自动化”和“工业自动化”两个专业方向,在实验室的改革与建设中也依据两个专业方向的要求整合。将原来按课程开设的实验项目、课程设计及毕业设计,整合为反映课程体系的基础实验、突出应用能力的综合性实验及培养创新型人才的设计性实验和探索研究性科研项目,形成了“基础性实验-综合性实验-创新性实验”三个层次递进的实验教学体系,强调了学生能力培养的系统性和科学性。在具体运作上,两个专业方向的基础课程相同,因此,建立了一个统一的基础性实验平台和专业综合性实验平台,这样可以同时满足两个专业方向实验教学的需要,起到资源共享的目的。专业方向实验平台的建设,是根据本专业开设的两个专业方向的需要,建立专门的实验室,电力系统及其自动化专业实验分室是以发电、配电及其自动化控制为目标的实验教学基地,工业自动化实验分室是以工业生产的过程自动化控制为目标的实验教学基地。 建立两个相对独立的实验室,不仅是目前两个专业方向和人才培养的需要,也为今后两个专业方向的发展提供了有利的保障,有利于两个专业方向今后的发展。 2.2 整合实验教学内容、改进实验教学方法 根据学院电气工程及其自动化专业教学计划的要求,针对学院原来实验教学的状况和存在的问题,科学整合实验教学内容,并不断探讨和改进实验教学方法。在教学内容上,彻底改变原来单一课程开设单一实验的状况,对教学内容进行“递进式”的整合。 在教学方法上,改变过去以老师讲授和演示为主的教学方法,采取引导和启发的方式培养学生的操作能力和创新思维。对于基础性实验教师作技术指导,对于综合性、设计性及研究探索性实验项目建立以学生为主体的教学方法。对于综合性和创新性实验,学生需填写课题项目申请书(课题来源、课题研究目的、具备的实验条件、拟采取的方法、预期的实验效果),让学生多角度、多方位地思考,培养学生进行科学研究的能力,培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。与此同时,根据学生动手能力的高低进行因材施教,加强过程监控,通过学生自查、教师中期检查、递交结题报告并进行结题答辩等形式,加强全部实验过程的管理,这样,较好地实现了“递进式”实验的预期效果,也适应了不同层次人才培养的需要。 2.3 加强实验教学管理 电气工程及其自动化专业“递进式”实验教学模式的实施必须有完善的管理体制和管理措施作保证。在具体的实践中,通过和其他高校实验教学管理制度的交流和学习,再根据学院的实际情况,制定了一套行之有效的管理制度,建立反映学生实验能力和创新能力的实验教学评价体系,对具备条件的实验室实行开放,实现了“递进式”实验教学的有序进行。 2.4 加强师资队伍建设 师资队伍建设是实验室建设的重要因素,是确保实践教学的前提和条件。近年来,通过引进和培养两种方法来提高实验队伍的素质。对实验队伍先从学历上进行提高,采用派遣教师到工厂企业进行培训和学习等形式来提高实验技能,强化队伍建设。实现了学历上达标,年龄结构、学员结构及职称结构合理,实验技能提升的实验团队,使每个指导教师具备辅导两门实验课程的能力。此外,学校还将在实验室工作评优、实验室建设工作量计算、实验室工作人员职称晋级、待遇等方面采取一些稳定队伍的措施,让优秀实验教学人才“引得进,留得住,用得好”。 3结束语 电气工程及其自动化专业在“递进式”实验教学改革中,以专业培养为目标,通过整合内容形成了科学的实验教学体系;通过优化资源配置,构成了基础实验平台、专业综合实验平台和专业方向实验平台;通过改进教学方法,培养了学生的创新能力;通过完善管理,建立了先进的实验运行模式,从而使学生的动手能力和创新意识得到明显提高。实践教学是一项长期而系统的工程,还需要在不断的探索与实践中得以提高。 电气工程自动化论文:电气工程及自动化在智能建筑中的应用 【摘要】随着计算机云计算互联网服务的增加,智能概念融入到现代生活的各个行业中。智慧建筑快速覆盖的背景下,电气工程及自动化技术的运用越来越广,伴随着人们的高体验需求,对电气工程提出更高的要求和新的考验。本文主要通过对电气工程自动化技术的阐述,以对其在智能建筑中应用作出论述。 【关键词】电气自动化;智能建筑;电气技术 智能建筑是融入计算机云处理技术、自动化技术以及现代绿色建筑为一体的综合性服务建筑,主要目的是为用户提供一个智能、快捷、绿色、安全、高效的居住环境。电气工程自动化技术是智能建筑的重要组成部分,主要提供电力安全、电力资源合理配置、电气设备智能化和通讯系统的有效输出。电气工程自动化技术在智能建筑中的应用举足轻重。 一、智能建筑电气工程自动化的含义 随着我国建筑行业的发展,建筑的功能逐渐从使用层面上升到感官体验层面[1]。智能建筑电气自动化是指建筑通过计算机和电气自动化技术的运用,对建筑的配电输出、楼栋小品灯光、建筑气流、排水系统和消防系统等功能环节进行自动化控制,从而形成建筑与周围环境和电气配置之间的完美结合,通过建筑环境、设备自动化监测和建筑设备功能自动解决问题系统,以确保建筑安全、高效智能化,实现建筑智能化。 二、电气工程自动化与智慧建筑的关系 电气工程自动化是智慧建筑形成的必要条件,智能建筑各项功能的实现是在电气工程自动化条件下才能够完成,比如智慧建筑中的火灾预防功能,该功能是通过互联网数据连接监控、感应系统和火灾报警器、自动喷水系统等形成火灾预防系统,在火灾感应设备感应到建筑环境内温度超过警戒线或烟雾浓度高于警戒线时会进行区域锁定,并将数据反馈到后台监控主机,主机自动传导信息到报警系统和自动喷水系统,进行火灾报警和临时性灭火,以保证建筑安全的功能[2-3]。因此,智慧建筑形成的前提是电气工程自动化的科学应用。只有实现电气自动化与建筑功能的结合,才能保证建筑资源的合理配置,以实现建筑智能化。 三、电气工程及自动化技术在智能建筑中的应用 1、自动化技术在配电设备中的应用。配电系统是建筑运营的核心,是建筑电梯运营、公共照明系统、安防系统等运营的支撑,也是智能建筑有效运营的保障。自动化技术在配电设备的应用可以有效提升配电功率、降低能源损耗和提升安全防护质量等,具体应用体现在:在供电系统应用过程中,通过电量输送负荷监测,在保证建筑运营的前提下,对电路输出功率进行调配,而自动化技术能最高限度地提升配电效率,以避免资源浪费。比如电路声控系统和感应系统在建筑照明上的运用,通过对周围环境的声音、光线、温度进行监控和判断,调配电路输出功率高低,合理划分照明区域,有效提升电力使用效率;在配电安防方面的应用,配电设备中应用安防自动化技术,对电路温度、电流量进行监测,通过数字电子技术测算出地面上与含电荷量物体之间的安全距离,比如当电路温度异常、漏电现象出现时,通过感应系统反馈到计算机反馈系统,通知维修人员进行维修,并及时对供电系统予以断电,达到安全维护功能。2、在楼栋控制系统上的应用。智能化建筑主要体现在建筑体验感上的优势,例如通过对建筑楼栋之间的空气、温度、湿度、排水的调整,增加建筑楼栋之间的健康、舒适程度。而智能建筑楼栋控制系统是由排风系统、供排水系统、消防系统以及安防系统构成,通过对自动化监测、调整而达到人们的居住条件,比如排风系统和排水系统,在建筑墙体设立感应系统,当空气流动值低于或高于标准值时,感应系统传输信息,排风系统增加空气流动量;而当空气湿度低于标准或空气过于干燥时,或传输信息到排水系统增加空气湿度。电气工程自动化技术在智能化建筑楼栋系统上的应用可以最大限度增加现代建筑舒适程度和智能程度,更能够从体验上满足人类对现代居住的水平上的需求。3、自动化技术在通信服务上的应用。智能化建筑关键在于信息的传递,而通信服务是连接智能建筑的核心纽带。只有通讯服务得以健康运营,才能实现智能设备效用的最大发挥。电气自动化技术在通信服务上首先要构建信息处理系统,像人类大脑一样,进行数据的收集、处理和储存;其次构建连接系统,通过IP通讯、个人通讯系统、卫星通讯系统,进行外界个人与整体的信息连接、交换;最后,构建自动反馈系统,对信息进行自动储存和处理,对于疑难问题进行衔接解答,并进行信息处理,将结果予以汇总反馈,有助于未来通讯服务发展。 四、结论 综上所述,智慧城市是现代建筑发展的必要趋势,智能建筑是智慧城市进程的必要组成,电气工程及其自动化在智能建筑的构成中发挥至关重要的作用。因此,在智能化建筑的设计中,要将电气自动化合理运用在建筑监测、电气配置、建筑环境调节和通讯服务构建中,从而实现安全、绿色、高效的智能化建筑。 作者:汪岩佳 单位:东北农业大学电气与信息学院 电气工程自动化论文:电气工程电气自动化技术应用 摘要:随着我国电气工程发展速度的不断提升,其对电气自动化技术的水平要求也在不断提高。本文主要从电气自动化技术的特点出发,探讨其在电气工程中的应用策略。 关键词:电气自动化;电气工程;应用分析 随着我国人们生活水平的不断提高,各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下,电气工程发展进入了快车道,原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此,电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此,本文从电气自动化技术的内涵特点出发,探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。 一、电气自动化的内涵 电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物,是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本,将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先,应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势,因此,它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说,在社会生产生活的各个方面,都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中,电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升,电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次,对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集,还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助,可以说,现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。 二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状 从整体上来看,电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是,由于诸多方面的原因,我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说,在科技创新领域,我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩,但是,无论是从技术的核心性上,还是技术专利的拥有量上,我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出,这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次,国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前,我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题,由于缺乏国际高水平的对话与合作,这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此,不断加强国际交流与合作,是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后,电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看,我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域,与一线的民生关联度有待进一步的提升,让科学技术更好的造福大众的生活,改善他们的生活质量,是我国科技未来发展的重要落脚点。所以,从这个角度上来看,不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。 三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略 在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点,围绕其在电气工程应用领域的不断扩大,其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此,本文在借鉴相关研究成果的基础上,从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先,注重技术创新。当前,科技发展日新月异,尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展,为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前,我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余,创新不足的现象,尤其是一些电气自动化技术的核心技术,还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展,也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以,在这一背景下,要加大电气自动化技术科技创新力度,大力培养电气自动化技术创新人才,为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次,积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题,一方面,我们需要攻坚克难,突破技术难关。另一方面,我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度,通过他山之玉可以攻石的方法,来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如,可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛,讲座,经验交流,学术讨论等,在这一系列的举措下,今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后,不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如,人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式,可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域,助推大众生活水平的改善。总之,在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中,需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样,我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。 四、结语 本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点,以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略,希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。 作者:冯国庆 单位:辽宁省政兴集团工业工程有限责任公司 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化问题与对策 【摘要】随着现代工业的快速发展,电气工程及其自动化得到了快速的发展,已经逐渐形成了电气工程及其自动化的技术平台。虽然我国的电气工程及其自动化得到了非常快速的发展,但是就像任何新技术发展过程一样,必然会存在着这样那样的问题。本文主要介绍电气工程及其自动化存在的问题,同时提出相应的解决对策,希望能够对相关人士有所帮助。 【关键词】电气工程及其自动化;问题;解决对策 引言 虽然经过了很多年的发展电气工程及其自动化技术已经有了较大的进步,但总的说来还属于一门新兴的技术,但是其技术已经日渐成熟,在我国的各个领域(包括工业生产、社会发展以及人们生活等等)都有了广泛的应用。通过电气工程及其自动化技术创新不断推动着控制系统等相关领域的发展,不但能够有效提升信息资源的传输效率,有效降低运营成本,同时也能够提升电气工程及其自动化技术的科学性和合理性。总的来说,随着电气工程及其自动化技术的不断完善,对于现代化工业技术的发展会有越来越重要的作用和意义。 1电气工程及其自动化技术存在的问题 1.1会消耗大量的能源 社会发展到如今的时代,电气工程对于我国工业生产来说作用是非常巨大的,已经涉及到了工业生产的各个层面,这是确保工业生产能够顺利实施的基础和前提。随着社会生产智能化水平越来越高,越来越多的高科技电气设备应用到了工业生产当中,这不但能够有效提升生产效率,同时也能够确保产品的质量。但问题在于在电气工程和自动化应用过程中存在着巨大的能源消耗问题,这就在一定程度上增加了我国能源紧张的问题,同时也会对我国工业生产节能减排的目标形成障碍,对于工业企业的健康发展以及社会的可持续发展造成了非常不利的影响。 1.2电气工程质量不能很好的满足标准要求 随着人们知识结构的提高以及安全意识的提升,在电气工程施工过程中对于电气工程的质量要求越来越高,并且也认识到电气工程质量情况直接影响着电气工程的使用寿命,同时也影响着电气工程投入后的使用质量和使用效果。但从目前情况来看,很多电气工程在施工过程中对于施工质量没有给予足够的重视,并且自身的安全意识相对较差,缺少专业的监管制度,这就造成了质量管理工作不能有效落到实处,造成了工程质量很难得到保证。因为电气工程质量无法达到预期的相应标准,所以会给工程质量造成非常大的影响。 1.3电气自动化系统的集成度相对较低 随着技术的提升,电气工程自动化在技术水平和功能方面都有了较大的提升以及改善,电气工程及其自动化系统更多的向着集成化的方向发展。但从目前情况来看这种集成化的发展还存在很多问题,例如受到独立自动化、发展起步较晚等因素的影响造成集成化程度水平相对较低,这就造成了整体系统内部相应的子系统以及不同工程之间缺少必要的连接。若是此种情况长期维持就会无法实现信息资源的充分共享,也无法充分发挥出电气工程自动化的优势。另外,从目前电气工程及其自动化技术发展当中来看,如何有效构建更加科学合理、更加实用高效的电气工程自动化技术已经成为了非常重要的课题。但是目前的电气工程及其自动化技术发展还缺少统一的电气自动化系统网络架构,企业不同所具有的网络架构也是有差异的,这就很大程度上限制了电气工程及其自动化技术的快速稳定发展。同时,电气工程及其自动化技术在兼容性方面还存在较大差距,这就使得在系统硬件更换时具有接口不统一的问题,在很大程度上限制了信息资源共享。 2电气工程及其自动化中存在问题的解决对策 2.1改善升级电气自动化的节能技术 在进行电气工程及其自动化设计过程中,要充分考虑到节能优化设计方面的内容,确保电气工程能够在具体使用过程中满足节能减排方面的相关要求,最大程度上降低能源消耗。另外,在电气工程设计过程中要最大程度上选择电阻相对较小的供电系统变压器,从而有效降低变压器的损耗,降低运行成本。对于那些相对较高的建筑来说,可以充分采用低功耗、节能型的电力变压器,最大程度上利用自然能源(例如太阳能等),形成节能减排的效果,不断推动电气工程及其自动化技术的持续发展。 2.2进一步增强质量管理水平 可以从很多方面来进一步增强电气工程及其自动化的质量管理水平。①对于电气工程企业来说要通过各种科学有效的措施来增强电气工程施工建设质量管理,要从思想上认识到质量管理的重要性。只有这样才能够在质量管理方面投入精力,全身心的投入到工作当中去,从而提升电气工程的质量;②要不断加强电气工程施工队伍综合素质的建设和提升,可以采用定期培训、外部的沟通交流、邀请专家等方式来进行员工队伍的教育,使其拥有先进的技术和理念,从而有效提升施工队伍的综合素质;③管理人员要真正的履行自身职责,增强对施工相应环节的监督、检查以及管理,确保施工过程要严格按照相应的标准规范进行,保证工程能够获得良好的质量。 2.3要形成较为系统的自动化体系 对于电气工程及其自动化技术来说,在其发展和使用过程中要对整个系统进行不断的建设以及完善,通过不断引进先进的电气工程技术来形成建立起科学统一的自动化系统,从而有效提升电气技术的科学化管理水平。在电气系统运行的各个时期都要加强先进设计理念的引入,同时要充分利用现代化的管理思想来最大程度进行系统的开发,确保电气工程企业能够健康稳定的发展,有效提升电气工程自动化平台的独立性。通过在电气自动化系统当中引入先进的、科学的管理理念使其能够满足信息化共享的平台建设,从而进一步推动电气工程及其自动化领域的快速发展。 2.4要加强专业型人才的培养和引进 电气工程及其自动化技术是专业性、综合性非常强的工程内容,所以为了能够保证企业健康、持续、稳定的发展就要不断引入专业性的技术人员来确保工程具有足够的技术支撑。所以企业要建立起长期的培训和教育计划,要和相应的教育培训机构或者高校建立起长期的合作机制,要定期为企业输送专业性人才。另外,企业要制定出战略性的人才培养计划,通过人才培养工程形成强有力的人才梯队建设,以此为企业的长期健康发展提供人才基础。 2.5要建立起电气工程及其自动化的通用网络系统 建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够对相应资源进行优化配置,确保商业间的信息交流能够更加安全、更加准确的进行。企业所包括的内容比较多,例如技术监管、设备控制、企业管理等等相应内容,想要使得这些内容资源得到有效合理的配置就需要通过相应的网络将其联系起来。通过建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够使得各个系统之间的数据得到更加高效、更加便捷的应用和交换,从而推动整个企业能够更加快速有效的发展。 2.6加强远程监控 在今后的发展过程中,电气工程及其自动化技术需要更加重视并提升其远程监控的水平和能力。采用有效的远程监控能够很大程度上节约电气工程管理系统的电缆设施,不但能够节约材料资源,同时能够节省相应的安装费用,提升系统整体的可靠性以及灵活性。但此种方式会可能会受到现场总线通讯速度方面的影响和限制,对于较大的系统监控是不合适的。所以在实际应用过程中需要提升线路的通讯速度。由于电气工程的施工规模比较庞大,因此采用远程监控能够有效提升监控的效率。 3结束语 随着科学的发展以及技术水平的提升,电气工程及其自动化技术对于现代工业发展的作用越来越重要。现代社会电子信息技术发展日新月异,人们对于生活质量的要求也在不断提升,这就使得电气工程技术人员面临的压力越来越大。随着电气工程及其自动化水平的一次次提升和一次次改变,在有效解决现有问题的同时会不断有新的问题出现,所以相关企业以及人员要加强对电气工程自动化水平的重视程度,要加强工程质量方面的管理,要加强技术水平方面的创新,只有这样才能够进一步推动电气工程及其自动化技术的发展,使其成为社会现代化工业化发展的有力保障。 作者:辛玉敏 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程自动化论文:自动化教学改革视域下电气工程论文 1教学实践改革 1.1优化课程设计 以培养应用型人才为目标,在课程的设计上,正确分析企业对于电气专业人才的需求情况,并做到充分了解当前电气工程行业的发展情况。将课程设计与社会对人才的需求紧密结合。在对课程的优化中,更加注重对实践的践行。正确分配理论课与实验课所占的比例。适当的缩短理论课所占的课时,占到总课时的40%。将整个实践分为三部分:一是理论课实验的学习,培养学生充分掌握专业的理论知识,将理论知识应用到学校内的实验课上,实验主要包括数电、电路、模电实验、电机拖动基础实验、PLC实验、传感器实验与单片机等实验,做到对常用芯片工具的应用;二是课外的课程设计,主要包括参加电子设计大赛,智能车设计大赛等电子类竞赛,单片机等的课程设计;三是参加一系列的实习,金工实习、认识实习、电子电气实习以及毕业实习。 1.2强化实验管理 培养学生实际动手能力,改革实验的内容,鼓励学生自己动脑,不限定实验室用的方法,也不限定所使用的器件,真正做到以学生为动手的主体。并让学生意识到实验的重要性,将实验成绩计入学生成绩总评定系统中,并与期末奖学金等荣誉的评定挂钩。从而激发学生对实验的热情,主动性,提高学生动手能力。 1.3理论联系实际 将课程设计的内容与实际相结合,培养学生对实际问题的思考与解决能力。指导教师在对课程设计内容的选择上,应该选择实用性与综合性较高的设计内容。例如设计生活中常见的万用表,洗衣机模块。电梯、红绿灯设计,与实际相联系。实验教师将课程设计的任务书提前发给学生,但是不要制定设计步骤与所用器件,让学生自由发挥,自由选题。由学生自己查阅相关资料,拟定设计方案,并且鼓励学生之间相互讨论。再与老师讨论方案是否可行。最后由学生独立完成设计、编程与调试工作。最后撰写课程的设计报告。这对提高对专业认知能力有很大帮助,并有助于培养学生自己动脑分析问题,解决问题的能力。 1.4鼓励学生参加电子类设计大赛 随着企业对应用型人才需求的提高,电子设计大赛的含金量越来越高,这就应该鼓励学生多参加类似的电子设计大赛。培养学生的竞争意识,合作意思。而且无论是对于企业还是高校来说,电子设计大赛的获奖证书都被大家所认可。参加此类的竞赛也可以培养学生的自信心,与来自全国各地的同学一起交流,学到知识的同时也可开拓视野。学校也可以自行组织校内的电子设计创新大赛,培养学生的创新意识,让学生主导。积极开展课外电子创新竞赛活动,让学生们自拟题目、自行设计,到实验室自己动手研制出各种实用性强,构思独特,想法先进的产品。学校实验室给学生提供经费、场地,由学生自行采购需要器件,并由学校负责报销费用。同时配备教师进行指导,允许小组合作。同时鼓励大一新生参与进来,做些简单的工作,为他们以后更快地进入课题做好充分准备。为激励学生更多的参与进来,学校应该设立相应的奖励措施,对于在比赛中表现突出的同学进行表彰。这样不仅可以调动学生的积极性更能够提高学生的实践能力。更好的实现培养实用型人才的目标。 1.5优化生产实习,毕业设计 学校在联系生产实习工厂地点的之前,一定要选择与学生将来就业密切相关的工厂。生产实习的目的是让学生在了解企业的生产线,了解社会的需求。所以学校在选企业时要选择专业知识雄厚,拥有先进仪器与技术工人的企业,在组织学生进行参观实习的过程中多思考,多动手,多向技术娴熟的工人学习,交流,从而提高学生对社会的认知能力,对自己将来从事的工作有进一步的了解。至于毕业设计,毕业设计是学科建设的非常重要的环节。所谓毕业设计的目的是要学生综合运用所学的基础理论和专业技能,提高分析与解决工程实际问题的能力。做好毕业设计的关键是选毕业设计的题目。毕业设计课题应该是结合实际生产的实际项目,有较强的应用背景。同时课题要符合电气工程专业培养目标,要有一定的广度和深度。指导教师可以让学生自己选择毕业设计的题目,但是得经过老师的审核,确定方案是可行的,而不仅仅是停留在理论阶段。在选题的过程中可以让学生之间相互讨论。在确定了毕业设计的题目之后,学生应该自己独立思考,老师要随时监督学生的涉及进展。 2加大教学经费投入,加强师资队伍建设 学校应对专业教学加大经费的投入,进一步改善电气工程及自动化专业基本条件建设。实验室的面积,仪器设备要达到教育部要求的标准,尽量引进先进的仪器设备,并且合理安排课程,保证每个学生在做实验时都有仪器可用。专业教学经费都要达到相应的标准。加强电气工程专业师资力量是实现高素质人才培养的关键。学校应做到对师资力量的结构做到合理分配,包括年龄和学历。并且做到及时更新结构的设定。因为目前很多高校都出现中年骨干教师数量少的情况。同时学校的青年教师比重偏大,高级职称的教师数也在少数,教师队伍的比例不合理,人才断层现象比较严重,因此要对教师的选聘、晋升、待遇等方面创新机制。同时学校鼓励从知名企业中聘请技术娴熟的技术人员来校作报告,使学生更好地了解就业前景。学校也应该定期开展学术报告之类的学术交流。同时鼓励教师与学生都参加。 3结语 教学实践课改革不是一蹴而就的,是一个长期的过程,特别是对学生加强实践能力不是一朝一夕能完成的。因此要变换思维,让学生自己成为学习的主体。培养实践动手能力,并且努力激发他们的创造性。只要老师与学生同时努力,目标才能实现。同时学校要积极优化课程设计,对课程的设计要与实际相结合,促进高校的电气工程及其自动化的专业建设,努力为社会培养实用型的人才。 作者:徐昕 单位:长春建筑学院 电气工程自动化论文:自动化低压电器中电气工程论文 1继电器的基本概况 1.1继电器的作用 继电器是一种安全控制元件,通过对电流的有效控制,减小了电气设备被损坏的几率。它里边有感应结构,能够对输入的电流进行充分反映。另外,继电器在使用中,主要通过驱动特性对相关的电路进行断开或连接控制。继电器的主要作用有:电路控制、电信号综合控制、扩大控制能力等。 1.2继电器的组成 继电器的主要组成部分有两个,其一触点,其二线圈。但根据不同使用情况,也可以加入其它构件,以提高控制功能。另外,在电力工程中,继电器通常由特定符号表示,有时用一组触点表示,有时是一个长方形或多个长方形。在有特殊要求时,在长方形内部附加“J”符号。在线圈和触点组装好之后,进行字符刻画,通常在长方形一侧,或者在控制电路中。在符号刻画时,应根据不同继电器类型,标注不同符号。一般情况下,继电器符号有H、Z、D三种类型。 1.3继电器的分类 随着电力工程不断发展,低压电器设备种类不断增加,对应的继电器种类也日益繁多。为了方便购买,有必要将他们进行分类。分类主要依据外形特征、防护类别及控制原理等。如根据工作原理,可分为温度类型继电器、高频类型继电器,固体类型继电器等。根据尺寸大小,可以分成微型继电器、小型继电器等。根据功率可以分为微功率继电器、弱功率继电器及中功率继电器等。 2继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点 主要表现在以下几个方面: 2.1继电器测试 在继电器使用之前,应给予测试,以保证在使用中不出现差错。继电器中,主要组件是触点,所以在使用之前,必须对其进行检测,如发现问题,及时解决。触点检测时,通常利用万能表,这时,继电器电阻值应为零,尚属正常,而触点的电阻值应为无穷大。在测量中,如果出现和上述不相符合的情况,应及时分析,找到出错点,并给予解决。 2.2线圈电阻测量 继电器线圈通常环绕在条形磁铁上,具有连接续流二极管的功能,当线圈中通电时,会在两端产生感应电动势。当断电之后,原先的电动势方向会发生变化,并对电路中的元件产生反向电压。当该电压高于元件的承受上限时,会对三极管等元件造成破坏。所以,在继电器使用时,应对线圈电阻给予测量,以免对里边的元件造成破坏。通常情况下,利用万能表进行测试,以判断线圈是否存在断路等情况。 2.3吸合电流及电压测量 在吸合电流及电压测量之前,准备好电流表和电压表及电源。然后以电源为中心,将电流表、继电器及电压表连接到电路中,组成闭合电路。电路连好之后,分别打开电流表、电压表、继电器及电源开关,使电路畅通,并经过电流。这时应观察电流表的数值及继电器的运行情况,当电流表数值较小,并且继电器运行正常时,应逐渐提高电压值,直至继电器出现吸合,此时应记录吸合时的电流值及电压值。为了使吸合测试更加准确,在电路连接之前,应对电压表及电流表进行校对,并在测试时,多测量几组数据,以计算平均值,使得吸合电流及电压更加准确。 2.4释放电流及电压测定 在使用继电器之前,释放电流及电压也应作为测定内容被给予重视。在测量时,和吸合电流及电压测量一样,也准备好电压表、电流表、电源、开关机继电器,将它们组成闭合电路,需要指出的是,在电压表及电流表连接之前,应给予校对,以增加测量准确性。测量前,检测电路是否有断路情况,无误后,闭合开关,观察电流表及电压表数值,同时对继电器运行情况给予关注,当继电器出现吸合现象之后,逐渐减小电压值,当继电器出现声响时,测量结束,将这时对电压值及电流值记录。为了取得较为准确的测量数据,应将这一步骤重复操作数次,并一一记录测量数据,以求得平均值。吸合电流及电压和释放电流及电压具有一定的联系,通过二者之间的关系便能判断出继电器能否正常运作,如当释放电压在吸合电压的10%之内时,继电器便不能正常运作;正常运作时二者的关系是:释放电压在吸合电压的10%-50%之内。超过50%或低于10%,均会影响继电器正常使用。 3结语 随着人们生活质量迅速提高,低压电器使用数量不断增加,使用中电器被损坏的几率也不断增加,严重影响了电器使用效果。继电器作为一种电流控制元件,被广泛使用,使低压电器出现故障的几率明显减少。本文就继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点给予分析,希望具有参考价值。 作者:姜锋 单位:无锡技师学院电气工程系 电气工程自动化论文:自动化技术视角下电气工程论文 1电气工程及自动化技术的应用 1.1在电网调度中的应用 电气工程自动化技术在电力系统方面的应用体现在对于电网调度方面。正是由于电气自动化技术的应用才打破了传统继电器独步天下的电气保护的时代,进而进入了微机继电保护的现代电力系统调度自动化时代。电网调度的自动化、计算机化是电网的发展趋势也是智能电网时代的开端。正是由于电气工程及其自动化技术的应用实现了站内设备的实时监控、并将站内全部资源组成一个局域网,可以随意调用和控制,实现了站与站之间的通信和互联,进而组成一个难以置信的庞大的电力系统调度网,并实现了发电厂、下级调度中心及变电站终端之间的有效的连接。 1.2在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用 电气工程及其自动化技术在化工单位中的应用主要采用分层分布结构,具体包括了现场仪表、传输线路、工程师站、通讯网络及过程控制单元等。系统可以对整个生产过程进行实时和全过程监控,并对数据进行动态分析和处理,并驱动执行机构,实现对整个生产过程的检测、保护、联锁、控制。操作人员通过后台向远方设备发出控制指令,实现对现场仪表的控制,并同时接收来自现场及其他工作站的各种信号和指令。 2电气工程及自动化技术的发展方向 2.1低频向高频发展 随着科技的发展及工业化程度的不断加深。传统单一频率运行的自动化技术已经无法满足现代工业发展需要。电气工程技术也逐渐变得复杂化、多样化,同时满足节能环保要求。因此电器产品已不可能在仅仅的单一频率运转,而是逐渐实现可以随意调节,以满足不同负荷和环境下的要求。因此,我国工业生产从低频向高频生产阶段发展是必然趋势。 2.2充分地融合计算机技术 互联网技术的发展,为现代社会带来了巨大变化和飞跃。电气工程技术随着互联网技术的发展也逐渐变的智能化、集成化。可以说电气自动化技术与互联网技术的融合给未来人类社会带来质的飞跃,两者的融合使电气网络的智能化成为可能。如今我们通常把电气工程技术和互联网技术结合的技术称为微机技术。可以说微机技术的发展实现了生产过程数据的实时分析处理,同时大大节省了劳动力、降低工人劳动强度、改变人们的生活方式,实现了工业生产的自动化。 2.3开关设备智能化 伴随着微机技术的发展,伴随着开关设备也变得越来越智能化以实现自动控制系统的流畅运行。可以说智能化设备与微机技术共同奠定了未来智能电网的基础。开关设备智能化指的是高低压设备及其辅助装置可以提供接口以方便与计算机网络连接,从而实现自动控制。一次开关元件包括各类电器设备等,其中的智能监控单元包括输出、监测、通信等重要模块。开关设备的智能化是电气工程技术发展的趋势,在未来应用、运行等方面发挥着至关重要的作用。 2.4操作人员专业化发展 电气工程技术的发展朝着自动化、智能化方向发展的同时,也对其操作人员提出了更高的要求。操作人员往往在设备运行时才进行相关技术培训,而忽视了设备安装时设备调试等各个环节发现的问题。因此也就失去了最佳掌握该技术的时机。因为自动化生产设备一旦调试完成,出现问题的几率将会大大减小。如果不在调试期间熟悉设备,就很难更好的理解现代化技术。况且现代电气工程技术是一门系统性综合性技术,如果不从设备安装环节、调试环节注重人员培养,就无法理解这些特定安装的意义和作用。只有每个操作人员能轻松的对故障原因作出快速准确的判断处理,才能减少生产过程中不必要的损失。 2.5其他方面的发展 随着电力电子技术的发展,现代电气工程技术已经由半控型时代全面进入全控型时代。并且现代电力电子器件无论从开关时间、性能稳定性等各个方面均有巨大进步。同时交流调整控制理论、矢量控制等各种理论百家争鸣、百花齐放,使控制技术的发展也有了巨大飞跃。 3结束语 电气工程自动化技术在电气工程中起着决定性的作用,其余各个学科的综合又催生了一个又一个新的领域,必将为电气工程技术带来新的血液。不过在电气工程技术飞速发展的同时,我们也得关注由此带来的问题,因为只有这样这门技术才能更好的造福人类。 作者:刘晗冰 单位:八一农垦大学 电气工程自动化论文:建筑自动化技术的电气工程论文 1电气工程自动化技术的应用 在我国当前的电力系统中,自动化技术已经得到了广泛应用,其组成结构主要包括电网调度和变电站的自动化技术,以及分散测控系统。其中,分散测控系统主要运用的是分层分布方式,具体由运行员工作站、过程控制系统、高速数据网络通讯设备、工程师工作站等四个部分组成。电网调度自动化主要由调度计算机电子系统、显示装置、服务系统等组成。变电站自动化主要由发电厂、变电终端装置以及下级电网调度中心等几部分组成。 2建筑电气工程自动化技术的体现 建筑电气工程自动化技术主要体现在以下几个方面:首先,需要对建筑进行接地性测试,并一定要在接地性测试通过以后,再对建筑进行施工,尤其要对防雷自动技术充分重视,以保证接地引下线。另外,在对建筑施工的过程中,相应施工人员需要对钢筋进行标记,以防止施工现场出现混乱。其次,关注相关的接地支线,也就是说,在建筑电气工程中,不是所有的装置与配件都需要应用金属材质,也可以使用新型的塑料制品,因此,相关施工人员应当对接地的支线种类与作用进行系统明确的区分。再次,施工过程中需要对接地的支线与分线进行合理选择,其原因在于不同用途的接地线其线路直径也各不相同,如果出现差错,不仅会在很大程度上影响接地效果,还会给用电户带来安全风险。最后,建筑工程完工以后,工作人员需要运用电气工程自动化技术对接地线路进行监测,以防止线路被腐蚀,同时也对火灾事故做出预防。 3建筑电气工程自动化技术的应用 3.1变配电系统 1)变电系统的施工过程。 变电系统对建筑电气工程自动化系统来说,有着非常重要的作用,因此,在整个施工过程中,应充分重视变电系统的施工,其具体的施工过程主要涉及到以下几个步骤:首先,准备好建筑电气工程施工所能够应用到的一系列材料与装备,之后对变电系统进行定位与测量,与此同时,还需要对设施定时开箱检验。其次,装置变电系统设施所需要的基础型钢,并测量母线槽上下角度的水平与尺寸。最后,装置变电系统所需要的电缆桥架,之后进行连接与铺设,再进行试验,并根据变电系统的情况做出合理调整。 2)低电压配电系统。 所谓的低压配电,事实上指的是以低压电线为载体的配电,其配电方式主要有树形结构、放射性结构以及链形结构三种。当前的很多建筑中,其电气工程系统普遍使用的都是低电压干线这种配电方式。一般情况下,低压配电系统主要由配电线路以及配电设施共同组成,从我国当前的电压标准来看,低压配电设备的使用标准为1kV以下,在建筑工地中,常用的低压配电装置包括熔断器、开关、低压配电柜、接触器等。在进行电气工程自动化时,还要对其安全性进行充分考虑,低压设备往往容易引发火灾,在施工过程中,一定要对其倍加关注。 3)高电压配电系统。 我国当前规定的高压配电设备需要保证其电压值要在1kV以上,但如此高的电压值会令配电系统承受相对高的放射性电压,因此,在选择配电方式的过程中,要充分注重客观条件,进行科学合理的选择。在建筑施工过程中,常用的高压配电装置主要包括高压的隔离开关、熔断器、开关柜、避雷器、负荷开关、互感器、断路器等,在建筑中运用电气工程机器自动化技术,会很大程度上提升配电设备的电压,因此,在整个施工过程中,要充分注意电气事故的预防与控制。 3.2楼宇自动化系统 普遍意义上讲,楼宇自动化控制系统的核心为分散控制集中管理,而该系统中的分散控制器一般情况下使用的是数字控制器,即Charge-CoupledDevice简称CCD,也叫电荷耦合原件,该装置主要利用上位计算机来控制与管理想用的计算机画面,而其主要的方式则是由一系列专门化的动画、文本、曲线、控件、数据、脚本等组成。楼宇自动化控制系统内部主要分为消防、电梯、照明、通风、给排水、保安、电力等几大系统,在对楼宇自动化控制系统进行设计的过程中,其根本目的在于将系统中的基点设施进行分析与整合,并对系统整体装置进行统一管控,从而保证整个系统中的其他子系统可以协调有序,将其工作场所搭载得更加舒适、安全、高效,并在最大限度内降低能源与成本的消耗,节省工程造价。 3.3电气安全 自人类进入电气时代以来,用电安全问题便一直得到社会大众的普遍关注,而建筑电力工程的电力安全问题始终威胁着施工人员的生命财产安全,因此,保证建筑电力工程的电力安全,是当前急需解决的主要问题。 1)安全载流量。 所谓的安全载流量,指的是建筑电气工程中,能够不间断在导体里通过的相应电流量。正是因为其电流量不间断,因此,在其内部的电流超出了安全载流量时,便会导致导体发热,而当导体发热到一定程度之后,随着其温度的升高,便会造成绝缘装置的损坏,严重时还可能会造成漏电,甚至产生火灾,对整个系统的用电安全产生严重威胁。因此,在建筑电气工程中,采用适合的导体安全载流量,能够有效帮助相关人员对设备进行选择,同时也对确定导体截面有着非常重要的作用。 2)安全距离。 所谓的安全距离,指的是人或物在接近带电物体的过程中,能够保持安全的距离,这个距离能够在最大限度内防止带电物体中的电流对人体或物体产生伤害。举例来说,在建筑电气工程中,带电体与人体,或与其他设备之间,都需要保持一定的安全距离,不仅如此,带电体之间以及带电体与地面之间,也都需要保持安全距离。所以,在建筑电气工程的配电与变配电工作中,需要注重保持设备之间的安全距离,另外,在检修以及安装变配电方面,也需要注意安全距离。 3)电气绝缘。 因为电具有一定的伤害性,所以在建筑电气工程中,需要对电气装置以及配电线路进行绝缘处理,这样做能够在最大限度内保证施工人员的人身安全。同时,还要对电气装置进行绝缘检验,以在最大限度内避免电气工程中电力安全事故的发生。 4结语 想要建筑电气工程能够更加安全高效的运行,不仅仅需要相关施工人员具备良好的专业技能与综合素质,还需要对自动化施工技术有一个认真的工作态度,不能忽视施工中的每一个细节,只有这样,才能够在最大限度内保障施工的安全性,确保施工质量。 作者:曾云 单位:西昌学院工程技术学院 电气工程自动化论文:CAD自动化电气工程论文 1CAD技术在电气工程中的作用分析 CAD技术指的是利用计算机技术将电气工程的结构设计构思通过三维立体形式呈现出来,因此,其既可以作为电气工程施工的依据,同时也在相关的装修和维护过程中发挥着重要作用。在日常生活中,不管是小家电,还是工程项目图,都需要首先进行设计,并让设计构思更好、更清晰地呈现出来。此外,考虑到电气设备的重要性,要想为后期的施工以及维修工作提供便利,设计时就需要使用规范的文字符号、标准图形,让呈现出来的电气工程设计图可以将实际供配电关系、电气运行原理、接线情况、功能和安装等都清楚地反映出来。利用CAD技术不仅可以达到以上要求,同时还可以规范设计图,通过三维立体技术来呈现电气工程设计图,让其内部结构得到更加清晰的呈现。 2CAD技术的应用及体现 CAD技术在电气工程及其自动化中的应用具体体现在电气设备的结构和设备之间连接情况的反映。CAD技术一般使用dwt模版进行绘图,通过对标注、字体、线形和图层的不同设置来体现不同结构之间的不同之处,同时,该技术也是确保绘图清晰、准确和高效的基础。比如,对于某种电气设备的绘图,CAD技术是通过调整比例的方式将其缩小、绘制出来,标注主要是对其中某些重要、可能会被忽视或者容易误解的地方进行补充说明,以提供绘图的精确性;字体的不同主要是反映设备的不同部位,比如最外面的一层通常较厚,为设备的外壳,对设备起到保护作用,因此字体一般较粗;线形的不同一般是对结构的解读,比如在绘制角度方向时,部分内部结构的线条无法看见,为了与结构设计相符并更好地呈现结构特点,可以通过虚线予以表示,这样既不会与实线所表示的结构混淆,又可以将内外部结构更好地表示出来;图层是整个AutoCAD软件中最为关键且最重要的设置,其具有很多属性,比如图名、颜色、线宽、线形等,不同的图层需要对相应合格使用的参数进行特定设置,不用的图层,颜色不可一样,否则可能会对正在操作图元的判断造成影响。 3CAD技术应用带来的积极影响 AutoCAD最早是在20世纪80年代由美国Autodesk公司研发出来的一组绘图程序软件包,后来受到广泛欢迎,因此其技术也获得深入研究,最终不断完善,成为国际上较常使用的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面,主要通过命令方式和交互菜单来执行各种操作。由于AutoCAD拥有多文档设计环境,因此,即便是非计算机专业人员,也可以很容易学会相关操作并使用,同时在实践过程中更熟练地掌握其各种应用、操作方法和快捷操作方式,进而不断提高工作效率。CAD技术在电气工程及其自动化中的应用为电气工程的相关工作带来了很多便利,具体包括以下积极影响:①CAD技术适应性较强,运行环境较多,对各种图形显示设备也有着较高的支持率,可以同时实现电气设备的设计、绘制、修改和成图,进一步为电气工程的自动化发展创造了条件。②CAD技术具有完善的绘制功能,可以更加详细地呈现出电气设备的结构以及连接中的小细节,实现对电气工程的全面覆盖,为电气工程的精细化提供了有力依据,相关安装以及维护工作的质量依据效率均可以因此获得提高。③CAD技术可以实现多种图形格式之间的转换,数据交换能力较强。在设备条件有限的情况下,CAD技术可以通过转换格式的方式来支持相关工作的顺利进行,克服了环境条件中的不利因素,适应能力较强。④功能全面。AutoCAD具有捕捉追踪、极轴追踪、对象捕捉和正交等绘图辅助功能,为电气设备图形的绘制提供了便利。比如,正交功能可以让绘制用户更好地绘制水平、竖直直线;对象捕捉则可以帮助用户精确拾取图纸结构上的特殊点,以免出现偏差。⑤具有通用性和易用性。从AutoCAD2000开始,该软件包又增加了更加强大的功能,比如局部加载和打开、标注功能的增强、新的对象捕捉功能、Internet驱动、多文档设计环境和AutoCAD设计中心等,使设计功能更加完善。而以上这些功能都具有通用性和易用性,可以普及到电气工程的设备图纸中去,让不同电气设备可以使用统一的规范表示,实现了统一标准。 4结束语 综上所述,CAD技术凭借其完善的功能和强大的支持能力在电气工程的自动化发展中逐渐得到了广泛应用,不仅为相关设计的绘制工作提供了便利,提高了工作效率,同时也为相关的安装以及维修工作提供了依据,应用效果较好,发挥了重要作用。 作者:卓弘键 单位:国网福建寿宁县供电有限公司 电气工程自动化论文:自动化电气工程论文 1电气自动化分析 1.1电气自动化的概念 近些年来,在电子通信技术的发展之下,电气自动化逐步被社会所熟知,电气自动化的广泛应用让人们的工作与生活模式发生了翻天覆地的变革,人们的生活变得更加便捷。截止到目前为止,电气工程已经涵盖到了光子、电子研究范围之中,通俗而言,电气自动化就是电子工程及其自动化,各类电器都与电气自动化有着密切的关系,电气自动化已经开始应用到各类行业之中,发挥着越来越重要的作用。电气自动化也成为了促进社会经济发展的主要手段之一。 1.2电气自动化的特征 电气自动化系统的操作与企业系统有着较大的不同,一般而言,不需要将设备设置在控制室与配电室中,只要将其设置在控制中心即可,与一般的系统相比而言,电气自动化系统操作次数与操作频率相对较小。为了保障电气设备运行的安全性与稳定性,就需要设置好科学合理的保障措施,提升系统的抗干扰性,此外,还要保障电子设备异常情况能够被及时检出,这样才能够保障电力系统运行的安全性与稳定性,为人们的生活与生产提供更大的方便。除此之外,电气自动化还具有便捷性、广泛性及高效性等特征。 2电气自动化在电气工程应用中需要遵循的设计理念 2.1集中化监控式理念 电气工程的维护是十分方便的,对控制站的要求也不高,系统设计工作很容易实现,同时,电气工程主要是将系统功能集中起来进行处理,这就在一定程度上加重了处理器的任务,这也会影响系统的处理速度。此外,如果电气设备处在监控环境下,主机冗余也会降低,电缆数量则会加大,为了防止电缆影响系统运行的安全性与可靠性,就需要将集中化监控式理念应用在设计过程中。 2.2现场总线监控式理念 目前,以太网、现场总线技术也在电气工程自动化中得到了广泛的使用,将现场总线监控理念应用在其中可以有效提升设计工作的针对性,也能够根据间隔的实际情况进行科学的设计,如果将该种措施应用在较远程监控系统中,还可以有效减少设备模拟量,因此,该种方式也开始在电气自动化中得到广泛的使用。 2.3远程化监控式理念 将远程化监控式理念应用在电气工程中可以有效节约材料费用、安装费用以及电缆用量,也有着良好的可靠性。但是,由于各类因素的影响,电气工程通讯量较大,通讯速度低,因此,该种设计方式仅仅适宜用在小型电气工程中,不适宜应用在大型工程中。 3电气自动化在电气工程中的应用分析 3.1电气自动化在电气工程管理工作中的应用 在技术水平的发展之下,电气自动化技术也开始在高新技术中得到广泛的应用,其应用工作更加注重编程调试工作。例如,在仪表工程管理工作中,只要将电气自动化技术应用在其中就可以将传统的管理重点转化为集中PLC控制系统以及集散DCS管理工作上来,将自动化管理系统应用在仪表工程管理工作中能够实施采集温度、流量以及压力数据的采集,也能够实现输出控制以及监测工作的功能,这不仅可以有效提升管理稳定性,也可以有效降低维护工作的资金投入量与工作维护量。可以说,电气自动化技术的应用能够有效提升工程电气工程管理工作的信息化水平,这也是未来的技术发展趋势。 3.2电气自动化在变电站中的应用分析 将电气自动化技术应用在变电站之中可以实现全自动化操作与监控,也能够有效提升变电站的综合监控能力、运行效率与运行水平。在将电气自动化应用在设备中之后,可以用全微机设备取代传统电磁装置,这就实现监视工作的屏幕化,为正常工作的开展提供了很大的便利。 3.3电气自动化在分散测控系统中的使用分析 分散测控系统是发电厂的重要组成部分,对于发电厂的运行有着十分重要的地位,在应用过程中主要使用分层控制结构,其结构有工作站、以太网、过程控制单元、数据高速通讯网几个部分。在这几种结构之中,工作站包括运行员工作站与工程师工作站两个部分,运行员工作站负责信息发送以及信息接收的工作,工程师工作站则负责相关信息的诊断、设计以及维护工作。将电气自动化应用在分散测控系统可以让系统处于自动运行状态中,既可以减轻工作人员的工作压力,也能够提升系统运行的稳定性。 3.4电气自动化在电网调度中的使用分析 将电气自动化技术应用在电网调度中可以有效提升调度系统运行的准确性,其应用范围涵盖到了电网调度工作站、网络、中心服务器、打印设备、大屏显示器中,该种技术的应用可以实现发电厂、变电站终端与下级调度中心的连接。同时,电气自动化技术还可以实时评估系统的运行情况,并对数据进行累计,继而实现相关的预测功能,此外,电气系统还可以对数据进行及时的采集、数据与监控,可以帮助管理人员及时的掌握系统的安全情况,这能够有效促进系统的现代化发展。 4电气自动化未来的发展趋势分析 电气自动化的应用范围是十分广泛的,有着良好的发展趋势,在未来阶段下,需要在电气自动化的发展中投入更多的资金与精力,并着重关注这一技术在电器智能化上的应用。 4.1利用统一系统开发平台 统一的系统开发平台的平台能够支持包括设计、测试、调试、开机运行以及维护在内的自动化项目的各个环节,该项技术能降低费用和时间,减少投入的成本,各个用户可以根据要求进行运行代码的设置,主要在于开发的平台与运行的平台是相互独立的。 4.2电气工业的自动化与信息技术 在市场经济的推动下,信息技术不断向工业行业渗透,主要体现在:一是管理层进行纵向的渗透,二是信息技术向自动化设备和系统进行横向的扩展。 4.3自动化技术操作人员专业化 在今后的发展中越加重视操作人员的专业素质,在系统的安装过程中,操作人员应了解安装的过程,进行专业的培训,掌握专业性的技术。 5结语 总而言之,在现代社会,电气自动化的发展有效推动了我国社会经济水平的发展,各类新理论、新技术也开始应用在了电气自动化之中,作为现代电气工程行业的重要技术电气自动化技术,只有在原技术上有所创新,才能推荐电气工程的进一步发展。但是,与国外发达国家相比而言,我国的电气自动化技术还相对落后,在未来阶段下,需要积极借鉴国外发达国家的发展经验,开拓新技术、新理论,培养一批专业的技术人员与管理人员,这样才能够推动电气自动化技术在电气工程中的应用。 作者:王霞红 单位:中国能源建设集团山西省电力建设三公司
电力电子技术教学中项目教学法的应用:项目驱动式教学法在《电力电子技术》课程中的应用 摘要:《电力电子技术》课程是高职电气自动化技术专业的主干专业课,其特点是基础性强、有很强的实践应用性。学生普遍感到这门课学习起来较困难,采用传统教学模式教学费时费力,教学效果也差。结合目前企业的实际需要,采用项目驱动式教学可以提高高职院校课程教学效果。 关键词:项目驱动;有效知识量;综合能力 随着科学技术的高速发展和自动化技术的广泛应用,电力电子技术在电源变换、电气传动、机电一体化、电力系统以及众多现代高新技术中已成为关键的支撑技术。而《电力电子技术》课程不但具有较强的基础性,还具有很强的实践应用性的特点。长期以来,该课程在教学内容上主要侧重以各种电力电子器件和应用电路的分析处理为主,教学内容重复较多,深奥难懂,学生难于接受,即使讲些具体应用,也是“空中楼阁”,完全靠学生的空间想象力来理解;在教学方法上主要以课堂讲授为主,根据教学内容开设的少量验证性实验远远不能满足工业生产的实际需求,加之近年来电力电子技术的飞速发展,各种新型应用电路不断涌现,教材内容和形式显得有些陈旧和呆板。 为了改变这种教学状况,应对课程教学内容、方法和手段进行全面改革,根据学生的实际需求引入教学项目,使学生既能了解基本原理,又能动手操作相关实训项目,将理论与实际紧密结合起来,做到真正的“理论与实践一体化”。 一、实施项目驱动式教学的可行性 传统的课堂教学不能或很难培养职业素养,职业素养要通过长期的职业生涯或职业训练才能获得。要满足高职教育的要求必须进行教学改革,显示出高职教育注重职业素养,强调职业技能的特色。目前,“模拟职业生涯”等各种“以学生为中心”、“行为导向”的学习方法正被逐步引入高职教育领域,项目驱动式教学也是这样的教学方法之一,其教学思想是符合现代学习理论的。 项目驱动式教学过程是一种以“学生为主体”的教师指导下的协作学习,是“行为导向”由学生自身建构知识的学习过程。项目驱动式教学能够遵循学生职业技术能力培养的基本规律,以职业能力培养为重点,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需的知识能力素质要求,实现学生职业能力的自我构建和职业培养的提高,将“项目驱动”式教学方法引入课程教学,从而打造“认知、吸收、实践、提炼、提高”五位一体的教学模式,强调工学结合,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生职业能力提高。 二、“项目驱动”教学的实施过程 在电力电子技术的课程教学中,为使学生由被动听课转为主动探求、自主学习,达到掌握知识的目的,我们采取以实践、应用为出发点的“理论与实践一体化”的项目教学,项目是针对某个教学内容而设计的能由学生独立完成的小任务。在工程项目的驱动引导下激发学生的主动探究兴趣,从而达到高职院校的课程教学目标。 电力电子技术的教学内容可分为五个项目进行教学,即调光灯、直流调速装置、电风扇无级调速、开关电源、中频感应加热电源。每个项目下面根据实际需要可分为几个小的模块。在安排实验项目时由易到难,符合学生获取知识的规律。下面以“调光灯”项目为例,此项目包含三个模块:晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路。其具体的教学实施过程如下: 1.确定项目任务。在学习本项目前,学生通过其它课程的学习,已经具备了一定的电工电子知识,能够熟练地识别常用元器件,如电阻、电位器、二极管、三极管、稳压管、电容、变压器等,并能借助仪器仪表对这些元器件进行好坏判别、性能参数检测等。确定本次项目任务:普通台灯的灯光无法根据个人的需求进行调节,根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关变流电路,设想制作一个灯光可调的电路。任务明确后,就有学生提出:是否可用加一可调电位器的方法?此时应适时地引导他们,可调电位器可以应用,但并不是简单的通过给灯的电阻串联不同电阻的方法来调节灯光,而是通过输出电压调节范围和输出电流的大小来调节灯光。同时师生共同讨论出整个调光电路的基本框架,以免学生盲目地去查找资料。在此过程中提高了学生参与的主动性,激发了学生的学习兴趣。 2.制定计划。全班40名学生分成8组。在教师引导下,让学生运用课本中所学到的晶闸管特性、单结晶体管触发电路、整流电路等基本知识,通过图书馆查阅资料或上网搜索相关信息,画出电路图。制定项目工作计划,确定工作步骤和程序。对学生设计的电路,教师不急于给出评价,而是让他们分别介绍自己设计的电路、应用到的知识及工作原理,在这样轻松愉快的气氛下,学生开始讨论,而教师则作适时引导。 3.实施计划。由学校统一提供器材,学生实施项目。按照电路的功能,要求学生在教师提供的材料中选择自己所需的元器件,按照自己的设计连接电路,验证设计是否正确。教师在提供元器件时,有意识地把多种元器件混在一起,让学生自己选择,这样可以让他们熟识各种元件。然后开始安装及调试,在此过程中学生会出现或发现很多问题,如哪些元件装错位置、哪些元件极性装反、哪里短接、哪里断路等,在此过程中,教师要及时对学生进行指导,解决他们遇到的难题,增强他们的信心。在教师的耐心启发指导下,学生自己探索着进行线路连接,经检查无误后,打开电源进行下一步操作。学生可以利用示波器观察整流电路的输出、触发电路的波形以及主电路的电压输出波形的变化情况,并分析电路的工作原理,进而掌握分析电路的方法。 4.检查评估。电路制作完成后,先由学生讲解电路的实际应用,分享自己学会的知识,总结项目教学活动的意义。通过总结,使学生找到自己在理论及操作技巧上的不足。然后由教师检查评分,并指出项目活动存在的问题及解决方法,因为一部分学生在展示作品时可以很好地按要求实现功能,还有一部分学生在项目实践中会出现这样或那样的问题,教师应和学生一起检查电路,一起分析问题和研究解决的方法。教师要善于总结和比较学生的优点,引导学生学习他人的长处,使学生的综合能力在总结评估中得到提高。 三、“项目驱动式教学法”实施中应注意的问题 1.项目的难易度应和学生的学习水平相当。项目的难易程度要根据学生的实际水平来确定,要让学生跳起来能摘到桃子,让每个学生在教师的指导下,都能完成规定的项目活动任务。过难的项目会打击学生学习的信心,增加学生的畏难情绪;过于简单的项目缺少挑战性,会让学生觉得没有新鲜感,从而缺少成就感,无法引起学生的兴趣。 2.注意教师角色的转换。在项目教学法中,应以学生为中心,突出学生的主体地位和教师的主导作用。教师要从讲授、灌输转变为组织、引导;要从讲台上讲解转变为走到学生中间与学生交流、讨论。在整个教学过程中,教师要充分地了解学生,在学生学习遇到困难时,能为学生搭起支架;在学生学习不够主动时,应及时提出问题,引导学生去探究;在学生完成基本项目后,调动学生的创作欲望,进一步完善项目创作;在项目完成后及时做好评价工作。 3.教师的指导要恰到好处。学生在完成项目的过程中遇到困难,教师应及时给予指导。针对不同层次的学生,教师指导的深度要有所不同。项目教学法的根本宗旨是让学生自己发现知识、提高技能,因此,教师一定要把握好指导的尺度。即使学生有问题,教师给予的指导也应该是启发性的,恰当的提示性指导不但使学生记忆深刻,还能锻炼学生的思维,培养学生的创新能力。 总之,在《电力电子技术》课中实施项目教学法,是教育理念的更新,是教学方法的创新,它改变了传统的教学模式,为学生提供了更加有效的学习环境,在整个教学过程中充分体现了“项目驱动式”教学,发挥了学生的主体作用,激发了学生的求知欲,大大巩固和提高了教学效果。并且有效地提高了学生的专业能力、方法能力、社会能力,发展和培养了学生的创新能力,提高了学生的综合素质,为学生终身学习及创业奠定了良好基础。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:浅谈项目教学法在电力电子技术课程中的应用 摘?要:笔者根据多年对电力电子技术课程的教学和研究,阐述了项目教学法实施过程中应具备的条件和要注意的问题,同时论述了构建电力电子技术教学项目的方法、内容以及实施条件。 关键词:项目教学法;模块构建;电力电子技术 项目教学法来源于德国的职业教育。通过示范项目让学生掌握项目中所涉及的知识点和整个项目的工作流程,然后让学生在模拟实习环境中,通过对已学知识的运用、讨论合作来共同完成对新知识的学习和技能的掌握。这种教学方法将课堂和社会生产有效地联系起来,能提升学生的多种能力。因此,在实践性很强的职业教育“电力电子技术”课程中进行项目教学法的探索和研究,有着非常重要的意义。 一、实施项目教学法应具备的条件 项目教学法是师生共同努力实现一项完整的工作而进行的教学活动。项目必须是针对每个教学内容而设计的能由学生自主完成,可以收到良好教学效果的任务,它应该具备下列条件:①项目过程与教学内容相一致;②能将教学内容的理论知识和实践技术紧密结合起来;③能激发学生的学习积极性;④项目完成过程应比教师讲解实例难度有一定提升;⑤学生在完成的项目过程中遇到问题时,教师需进行有限的指导;⑥有科学、明确的评价标准。 二、实施项目教学法应注意的问题 (1)确定有效可行的项目。例如在讲“晶闸管的触发电路”时,可以让学生分组根据要求对电路进行设计、焊接、调试。然后每一组对自己的设计进行阐述与解答,在此过程中,要做到以学生为主体,教师为主导,在教、学、做合一中进行项目教学。 (2)项目的选取是学习的关键。教师和学生要共同参与项目的选取,以学生独立完成为合适。而对于知识面较广的项目,则应分组合作完成为宜。 (3)项目应面向学生进行分层合理的搭配。教师可根据学生的成绩、态度、能力等因素进行合理的分组。这样能让每个项目组都能分工明确,达到因材施教的教学目的。 (4)必须与传统的教学方法相结合。项目教学法不能完全替代传统的教学方法,它只是对部分的教学内容进行项目教学,是传统教学的重要补充。 三、项目教学模块的构建 1.课程的特点及教学分析 “电力电子技术”是中等职业学校电工类专业的核心专业课程。本课程涉及的知识面较广,如果按原教材的章节顺序以传统的教学方法来开展教学,学生普遍反应对知识点不易掌握,很有可能使学生丧失学习的兴趣。基于此,教师在教学的过程中,可尝试使用项目教学法,以实际生产应用和课程标准为基础,把项目内容作为教学单元,将教与学、讲与练相结合,做到做中学,做中教。 2.项目模块的构建 为使学生系统地掌握教学内容,可将教材根据知识点划分为若干个项目模块。一是应将课程的整体教学目标划分为若干个能力模块,再根据能力模块进行项目模块的划分;二是划分出来的每个模块应含有相应的知识要求和能力要求,并能符合相关工种的训练目标和要求,充分与实践相结合。 四、项目教学的实施 在实施项目教学法的时候,要体现“三个中心”的改变:由以教师为中心转变为以学生为中心;由以教材为中心转变为以“项目”为中心;由以课堂为中心转变为以现场教学为中心。为此在实施项目教学的过程中,还应注意以下两点: (1)区分项目课程与一般课程的不同。对于项目课程来说,目标设计的重点要体现学生的职业能力标准,它应包括整个课程的能力目标和本项目的能力目标,同时教学目标的设计还应注意包含专业能力、方法能力和社会能力。 (2)注重项目的不同环节的实施和每个环节的安排设计。项目教学一般来说分为三个环节,即开始环节、展开环节和结束环节。每个环节中,教学的重、难点是有区别的,需要教师紧紧围绕关键知识点和目标来组织教学。 通过精心规划、设计、组织项目教学法能将理论教学和实践教学有机地结合起来,这样既利于学生加深理解和掌握书本的理论知识,教会他们怎样灵活应用这些知识来提高自己的操作技能和工作能力,又能使学校培养出的人才更能适应社会的需要。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:“项目驱动教学法”在电力电子技术课程改革中的应用与探索 [摘 要] 传统的“填鸭式”教学模式无法满足“以就业为导向,以能力为本位”的高职教育的现状,根据当前高职高专教育的先进理念,在电气自动化技术的核心课程电力电子技术中引入“项目驱动教学法”,构建“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式,强调工学结合,锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力。从实施的效果看,项目引领教学法使学生的创新能力、动手能力、理实结合能力均有了明显程度提高,从而为学生在职业岗位上作出贡献,夯实了基础。 [关键词]项目引领 教学模式 职业能力 创新能力 一、引言 传统的以教师为主体、以课堂教学为核心的“填鸭式”教学模式在教学方法上主要以课堂讲授为主,教学内容主要以电力电子器件及其应用电路的分析处理为主,内容深奥难懂,学生接受性较差;开设的少量验证实验与工业生产的实际需求相差较远,与“以就业为导向,以能力为本位”的高职教育宗旨相距甚远。 根据高职教育的宗旨,以学生的认知规律和岗位需求出发,在电力电子技术课程中引入具体实践项目,使学生在动手操作相关实训项目的过程中,了解基本原理等理论知识,做到真正的“教学做一体化”。 二、项目引领教学法的内涵 项目引领教学法,是指师生通过共同实施一个完整的、具体的、具有实际应用价值的产品为任务的教学活动,是一种以学生为主体、教师辅助指导的学习过程。项目引领教学法以学生职业技能培养的基本规律为依据,以职业能力培养为重点,根据职业岗位所需的知识、技能、素质要求,实现学生职业能力的提升和职业素养的养成。将“项目引领”式教学方法引入课程教学,打造“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式,注重理论实践相融合,锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力,从而提高学生的职业能力。 三、项目引领教学法实施的原则 (一)项目的真实性 选择的项目的来源必须是企业实际生产过程或在实际生活中应用的具体项目,应用性要强,这样才能够锻炼学生的感官能力。 (二)项目的融合性 选择的项目要能够将理论知识和实践技能有效地融合在一起,能把即将要学的知识和已学的知识融合起来,使学生在学习了新知识的同时又复习了旧知识,锻炼学生的综合运用知识的能力。 (三)项目的趣味性 “学习的最大动力,是对学习材料的兴趣”,选择的项目要能够激发学生的好奇心,诱导学生学习的情绪,营造一个良好的学习氛围。若设计的项目不能激发学生的求知欲,不能有效调动学生学习的积极性,教学实施的效果将很难得到保证。 (四)项目目标的确定性 教师布置任务时首先要确定总体目标,然后把总体目标细分成多个具体的小目标,并把每一部分内容转化为容易掌握的“小任务”,通过这些“小任务”的完成来达到总的学习目标。 四、项目引领教学法在电力电子技术课程中的应用 电力电子技术是高职电气自动化技术专业的一门核心专业课,在课程体系中起着承上启下的作用。根据调研结果,以及毕业生的反馈信息,立足于满足企业岗位需求,融入职业资格标准,以职业能力为主线,系统设计课程结构和教学内容。课程以功率器件的选择、使用,主电路的安装、调试,基本信号电路的分析与检测等方面能力培养为目标,将电力电子技术的教学内容划分为五个项目模块:调光灯、三相可控整流电源、开关电源、中频感应加热电源、变频器等。根据实际需要将每个项目模块细分为几个小模块。按照由易到难,学生的认知规律来安排实践项目。以“调光灯制作”为例,在项目实施过程中融合晶闸管和单结晶体管、单相整流电路、单结晶体管触发电路的学习. (一)确定项目任务 学生通过对电路分析基础、电子产品设计与制作、专业基本技能训练等先导课程的学习,能够对电阻、电容、二极管、三极管等常用器件进行有效识别,并能够熟练操作万用表进行元器件参数、性能检测。明确本项目任务:普通台灯无法根据需求进行灯光调节,根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关整流电路知识,制作一个灯光可调的电路,不能使用可调电阻完成任务。 (二)制定项目计划 按照5人/组的方式对全班同学进行分组,并选出组长作为项目经理。根据项目任务,小组内部分工进行项目相关信息的收集、分析和整理,并且每名成员制定一份项目设计方案和计划,包括:工作步骤、检验计划和实施计划等。然后小组内讨论每名小组成员的见解和工作计划,最终确定最优解决方案和计划。各小组陈述各自的设计方案和计划及运用到的相关知识点,教师对各小组方案的优缺点作适时引导。在轻松愉快的气氛下,在兴趣的驱动下让学生慢慢理解所用到的知识。在这个过程中增强了学生参与的主动性,激发了学生的学习兴趣,学生通过主动探识、自主学习,在强化实践锻炼的过程中掌握所学的知识点,从而达到高职院校的课程教学目标。 (三)实施项目计划 学生根据方案中的主要元器件,运用所掌握的知识选择晶闸管的型号及其他所用器件的型号。教师有意识地将各种类型的电力电子器件混合在一起,让学生根据需要挑选,从而检验学生对电力电子器件的熟识程度。然后按照设计方案和电路图将各个元器件焊接在一起,并进行调试,在此过程中学生会遇到各种各样的问题,如元件管脚位置焊错、元件极性焊反、引脚虚焊、线路短接等,在学生无法有效解决的时候,教师要及时地对学生遇到的各种难题进行引导,增强他们的信心。调光灯制作好后,让学生利用示波器观察触发电路的波形、整流电路的电压输出波形,分析电路的工作原理,掌握此类电路分析的方法。在项目计划实施过程中,教师要能够针对不同层次的学生,给予不同深度的启发性指导,使学生在发现问题、汲取知识、运用知识技能的同时,还能锻炼学生的思维,培养学生的创新能力。 (四)项目检查 在项目实施过程中,小组内要进行自查,同时教师要进行协查,防止实施过程偏离任务。电路制作完成后,对项目结果要按照任务目标进行小组内检查和小组间互查,并判断达到的效果如何,此过程锻炼学生的责任心、质量意识及评估方法。同时,教师除对工作计划以内的内容进行检查外,还应对项目质量保证情况进行检查。 (五)项目评价 包括小组自我评价、小组间互相评价、教师最终评价等三部分。首先每个小组组长按照项目自评表对本小组的工作进行自我评价,包括项目的准备、项目实施过程中出现的问题、问题的解决、项目的效果、小组的收获等各方面进行总结;然后小组间的互评,包括项目的方案、达到的结果、元器件的布局等方面;最后由教师对每个小组的情况进行点评,指出优点和需要提升的地方,根据成绩评定方案(满分100分,小组自评占30%,小组互评占30%,教师评价占40%)给出最终成绩。 五、结束语 在电力电子技术课程教学中实施项目引领教学法,将需要掌握的知识和技能要求转换成与实践相对应的项目,培养和锻炼了学生的协作能力、分析能力、动手能力,充分展示了职业教育“以能力为本”的价值取向,突出了应用性、行业性、职业性的特点,遵循了行业发展方向和企业岗位需要,为培养面向生产、建设、服务和管理一线的高素质技能型人才奠定了基础,符合目前国家倡导的高等职业教育的发展模式。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:项目教学法在电力电子技术与应用教学创新 通观国内高职院校进行的电力电子技术教学改革,各校正逐步摒弃过去以电路为核心的教学理念,代之以系统作为教学核心,面向实际应用,培养学生解决实际问题的能力。任务引领、项目驱动的教学手段为《电力电子技术与应用》课程的改革实践提供了条件。 一、课程设计思路 根据职业技能鉴定的标准设计课程教学内容和技能培养方案,把《电力电子技术及其应用》融入模块化的单元教学设计,采用与职业岗位对应的工程项目构建主线,选取典型的生产设备和工作任务,根据高职学生的认知特点,针对工作过程来构建学习情境、设计学习单元,将多门课程的相关知识融合到每一个学习单元,是一门技术性、实践性非常强的工学结合双证课程。本课程以培养学生的职业能力为目标,以工程实例为主线,以工作过程为中心,开展任务驱动的理论实践一体化教学。课程共有五个项目模块,除了理论传授外,每一个实训环节都能帮助学生获取经验性知识,在完成数个任务的基础上,再拓展相关技术理论知识,最后以技术理论知识指导各项目的完成。 二、课程内容设计 根据行业企业发展的需要和完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求,本课程设置了以下五大情景(模块):直流调光台灯电路的设计与应用、晶闸管-直流电动机开环调速系统的维护与检修、电阻炉过零调功系统的设计与应用、中频感应加热电源维护与检修、直流斩波电动机调速系统的设计与应用。通过任务引领、计划制定与实施、综合项目设计与制作等环节,来满足行业企业发展的需要和学生完成职业岗位实际工作任务的需要。三、教学方法本课程采用理论讲授、校内实训与校外实习结合的教学方式:校内实训培养学生电力电子技术的初步应用能力,校外实习培养学生电力电子技术的综合应用能力,真正实现理论实践相结合的一体化教学模式。 1.教学方法应用实例——直流调光台灯电路的设计与应用 (1)可依据以下程序进行安排:第一,下发项目任务书,明确项目学习目标,学生在教师的指导下分析直流调光台灯电路的基本原理。第二,学生学习项目任务要求,以小组为单位讨论直流调光台灯电路的控制方案。教师对方案进行指导,制作工作流程表,选择元件及工具,列出元件、工具清单。小组讨论确定测试方案。第三,按元件清单清点配件,检测数量和质量。学生独立对电路板进行调试,列写调试方法及步骤,进行系统装接和电路故障的分析与排除。第四,工作评价。自评:学生对本项目的整个实施过程进行评价;互评:以小组为单位,对其他组的工作结果进行评价和建议;教师评价:教师对互评结果进行评价,指出每个小组成员的优缺点,并提出改进建议。通过这种一体化的教学过程能够激发学生的自学热情,小组协作的工作过程还能培养学生的团队协作精神。 (2)考核成绩的计算:采用过程考核和结业考核结合的方式,过程考核占30%,结业考核占70%。过程考核结合课堂提问、训练活动、阶段测验等进行综合评价,包括实践操作、知识掌握、职业素质和学习态度等;结业考核包括理论知识和实践操作两方面,以此作为培养企业人才的良好开端。 2.多种教学方法相结合 在整个教学过程中,为激发学生学习兴趣、获得更好的教学效果,可采用多种教学方法相结合的模式:项目教学法、讲练结合、多层次实训、现场体验式教学、学生科技创新、案例教学法等。总之,要融创新思维培养、团队学习方式、实践案例教学于课程教学中,多种教学方法灵活运用,在充分利用现代多媒体电子教学、网上学习的基础上,采用第一课堂与第二课堂结合,将现代科学技术充分应用于教学改革之中。 四、实施项目教学法的成效 自本课程实施项目教学法以来,取得了喜人的成果:项目教学法培养了学生的实践能力、分析能力、综合能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决问题的能力;提高了学生的学习兴趣,有利于学生自主学习能力的养成;能更加全面地评价学生,其成绩评价系统更加注重过程性。实践证明,项目教学法对培养高等职业技术高素质技能型人才是一种非常有效的教学方法,在高职高专应用性较强的课程中值得推广应用。
0引言 20世纪中期以来,随着电脑技术的普及,多媒体技术被广泛地应用于教学中。“教育要面向现代化。”作为一种被广泛应用的教学手段,多媒体教学已经成为现代教育的重要组成部分。多媒体教学在初中语文教学中已有多年的应用研究,基于多媒体的教学计划、教学内容、教学方法及教学评价是否科学合理,需要进一步探索与研究。本文对淄博某中学进行调查研究,基于调查数据对初中语文教学中的多媒体应用现状、存在的问题进行分析,并结合教学实践经验,参考相关文献,给出相关对策。 1调查研究 1.1调查对象 分别对语文教师和学生进行调查,以淄博某中学的22名一线语文教师和从学校初中部三个年级各抽取的两个班级共计302名学生作为调查对象。 1.2调查问卷及回收 针对教师和学生分别设置调查问卷:对教师的问卷主要是考察多媒体的制作和使用情况,共设置六个相关问题;对学生的问卷主要是考察多媒体的使用中学生的感受,以及教学收获等,共设置九个问题。教师调查问卷针对全校22名语文教师,回收问卷22份,有效问卷22份,回收率为100%。学生调查问卷针对初中三个年级六个班级的302名学生,回收调查问卷302份,其中有效调查问卷297份,有效回收率为98.34%。 1.3调查结果 问卷调查结果如表1、表2所示。 1.4统计分析 1.4.1对教师的调查 第一项:多媒体使用频率。对于语文教师来说,多媒体的使用频率比较高,22名语文教师中只有一名老年教师几乎不使用多媒体,大多数教师会根据教学内容利用多媒体进行教学。第二项:课件来源。大部分教师会借助学校的资源或自己制作来准备多媒体课件;找同事或者朋友获取课件的最少,大概只有11.5%的语文教师有通过这种方法获得课件的经历。第三项:多媒体的作用。大多数语文教师认为多媒体在提高教学效率、激发学生兴趣、创设教学情境方面具有显著作用。第四项:多媒体教学的缺点。一半以上的语文教师认为多媒体教学使得语文教学课堂交流变少,而且在课堂节奏把控方面也有难度。第五项:课件制作存在的问题。一半以上的语文教师认为课件内容花哨、内容过多、材料牵强。第六项:教学易发问题。超过半数的语文教师认为运用多媒体教学容易发生与教材联系不紧密的问题。 1.4.2对学生的调查 第一项:多媒体使用频率。大多数学生认为语文教学中多媒体的使用比较常见,教师在课程教学中或多或少使用了多媒体,大部分教师根据课程需要使用。第二项:喜不喜欢多媒体上课。喜欢多媒体教学或者一般喜欢多媒体教学的学生占总人数的71.1%,说明大部分学生对于多媒体教学持肯定态度。综合分析表2的前两项内容可以看出:多媒体在语文教学中已经普及,而且被多数学生喜欢和接受。第三项:对自己的帮助。认为通过多媒体教学课程变得有趣、效率较高的学生分别占27.9%、29.6%。第四项:多媒体课件的缺点。从学生的角度看,认为多媒体教学的主要缺点是课件单一,而且进度太快。第五项:课件制作存在的问题。从学生角度看课件制作存在的问题较平均,单一枯燥、花里胡哨、材料牵强、内容太多的比例都在25%左右。综合分析这三项可以看出:学生对于语文多媒体教学的作用是肯定的。对于教学中存在的缺点,通过教学手段和合理组织是可以解决的,存在的问题主要是在多媒体课件使用和制作上。第六、第七和第八项主要是对语文教学中涉及的诗歌、作文与阅读教学中多媒体使用的统计,可以发现在这三部分内容教学中多媒体使用频率并不高,不到20%的课堂会经常通过多媒体来进行诗歌、作文与阅读教学,大部分教师只是偶尔使用或者干脆不用。第九项:教学使用缺点。对运用多媒体开展语文教学容易出现的问题进行调查,从学生调查数据看,占比较高的依次是偏离教材(42.4%)、交流太少(21.9%),而不会操作问题出现得比较少。这与多媒体刚进入教学时的情况大不相同,说明对大部分教师来说,多媒体的使用已经不是问题,问题主要是采用什么样的多媒体课件,如何利用好多媒体课件进行教学。 2问题分析 通过对淄博某中学语文教师及初中三个年级学生的调查研究可以发现,在语文教学中运用多媒体已经得到教师和学生的基本认可,但是教学中也出现一些问题,主要体现在以下几个方面。 2.1缺乏优秀的多媒体课件 在多媒体教学中,尤其是在语文教学中,课件的质量对于教学活动的影响很大。通过调研分析可以发现:多年来在多媒体教学中形成的教学课件有的太过单调,有的过于烦琐,其平衡点还没有找到;有的教师为了追求新颖有趣,使得课件过于花哨;有的教师进行教材搬家,在课件中大段采用课本文字,做不到有趣和有重点。语文教学课件应该做到内容和知识点容量有度、重难点突出,形式简洁凝练、吸引力突出等。 2.2授课方式缺乏创新 采用多媒体进行授课,应该在教学方法上有所创新,采用与多媒体教学相适应的方法。当前,一些老年教师在语文教学中采用多媒体授课较少,即使采用多媒体也主要是把它作为板书替代品,还是采用传统教学手段进行教学。不可否认,传统教学有其独特优势,但是教师应该大胆创新,找到传统教学与多媒体教学的融合点,使得二者相辅相成,实现高效课堂。 2.3课堂交流缺乏 通过调查发现:多媒体教学在语文教学中受到大多数师生欢迎,但是运用多媒体教学,课堂交流不足是师生普遍反映的问题,师生都希望在教学中能多交流,而不是围绕课件“观影”。这种交流不仅包括师生的语言交流,也包括情感交流,通过交流才能引起师生的共鸣,实现相互之间的情感传递。多媒体终归是一种教学辅助工具,无法取代教学互动过程中的师生体验。 3对策研究 本文以初中语文教学中运用多媒体教学较少的诗歌、阅读与作文教学为例,讲述几点多媒体教学的应用建议。 3.1诗歌课多媒体教学策略 诗歌教学在初中语文教学中占据重要地位,而且诗歌教学肩负着提升学生审美水平和欣赏品味的重要作用。在诗歌教学中运用多媒体教学要明确教学目标,利用多媒体教学形象化、生动化的优势,刺激学生的感官,引起学生兴趣,展示重点与难点,更深层次地挖掘诗歌的美感,提高教学效率,培养学生的文学素养。如在《乡愁》教学中,多媒体课件制作要创设作者远在他乡的情境,利用画面和音乐营造情境,铺垫“走在孤独的小路”“零星飘落的雨滴”的意境,让学生感同身受,引起情境共鸣。同时将《乡愁》中“小时候—长大后—后来—现在”四个时间阶段与不同阶段的乡愁所对应,配合诗中描写的情境,帮助学生深入挖掘情境背后的含义。 3.2作文课多媒体教学策略 对于初中语文教学而言,作文教学难度较大,大多数教师并不运用多媒体进行教学,很多教师和家长认为写好作文的关键在于平时多积累,写作的时候“会抄”素材。事实上,作文教学更应该注意写作技巧和方法的学习。多媒体课件不仅可以提供丰富的写作素材,而且可以通过直观、形象的方式让学生体验感受,在视觉、听觉、感官等多器官的综合作用下化抽象为具体感觉,进行创作。多媒体可以通过其演示作用,情境化作文写作方法,化无形的说教为有形的演示,利用模拟实现信息传递,帮助学生写作,让学生有话可说。如以“大扫除”为主题进行写作,可以放映一段大扫除的录像,然后组织学生进行课堂讨论,在讨论中确定写什么。通过多媒体课件帮助学生理清脉络,利用回放帮助学生反复仔细地观察细节,增强参与感,让他们有话可说,有思路写作。 3.3阅读课多媒体教学策略 阅读教学在初中语文教学中占有重要地位。阅读内容比较抽象,单独的文字内容主要靠学生的想象来理解。多媒体的影音功能可以帮助学生更好地感知文字内容,从而帮助他们阅读理解。比如在《圆明园的毁灭》阅读教学中,通过影像视频播放被毁坏前的圆明园和现在的圆明园,通过前后对比,加深学生的理解,让学生带着感情去体会文章的内容,有助于激发学生的爱国情怀。 4结语 将多媒体应用于初中语文教学中,是当前教学发展的趋势。利用多媒体教学并不是要舍弃传统教学方式,而是要结合两者的优势,扬长避短。本文通过问卷调查进行研究,有助于及时准确地发现初中语文多媒体教学中存在的问题。同时,本文就诗歌、作文以及阅读教学提出多媒体教学的策略建议,希望能为一线教学提供帮助。 参考文献 [1]吴淑莹.信息技术背景下语文写作教学的改进策略探究[J].汉字文化,2020(20):25-26. [2]朱长征.数字化教学资源在初中语文教学中的应用[J].中国现代教育装备,2018(22):22-23,28. [3]张英.多媒体助力语文诵读教学[J].中国现代教育装备,2017(6):45-46. [4]陈歌.现代信息技术在小学语文教学中的应用[J].中国现代教育装备,2016(22):58-59. [5]耿玉菊,张建光.计算机辅助系统在语文教学中的运用[J].语文建设,2014(14):9-10. 作者:丁晓丽 孙蕊
重视症状体征在诊疗中的价值,用现代手段对其进行细分和拓展,有助于弥补现代医学在功能性疾病诊疗方面的短板。而将平衡观贯彻到治疗当中,尤其将对机体的调节作为疾病治疗的重要靶点,有可能在获得更好疗效的同时,避免了对机体调节功能的破坏及耐药性的产生。现代医学是一门建立在严格实验基础上的科学,但也因此忽略了哲学层面的分析和指导,导致其在方法和策略上容易陷入误区,造成临床应用进展缓慢及医学研究的投入-产出比失衡等问题。 中医基于中国古代的哲学思想,以长期实践经验总结为基础,用远低于现代医学的技术成本完成了对疾病的有效诊断和治疗。尤其在现代医学较为棘手的功能性疾病诊疗方面更凸显优势。这充分说明了中医的科学性与现代医学的互补性。而中医所蕴含的哲学思想和诊疗理念,尤其是其整体观、系统观和平衡观正是现代医学所欠缺的,将中医理念进行合理的运用和借鉴有助于对现代医学的补充和改进。 1强调整体性和系统性 “还原论”方法是目前医学研究中最重要的方法,传统中医与现代医学均在直接或间接的应用。其指导思想是将高层的、复杂的对象分解为较低层的、简单的对象进行处理,是一种对复杂系统非常有效的研究方法。然而,现代医学研究容易陷入一个误区,即分解得越细越好,认为只有分解得越细则研究得越深入,从而忽略了相关功能联系和调控关系的探讨。人体是个极为复杂的大系统,各部分间除了纵向的分解细化,还有横向的复杂联系和调控关系,每一个成分结构的变化都可能引起相关结构的连锁改变,即“牵一发而动全身”。在目前技术水平和条件无法阐明这些关系之前,抛开整体谈局部则有失严谨。只简单的、割裂的分解会造成信息的严重失真,这也是大部分体外实验或动物实验有效而在人体应用时却又无效的一个重要原因。相比之下,中医亦有由高层复杂对象分解为低层简单对象处理的过程,尽管限制于科学技术水平,仅将人体简单的分为精、气、血、津液、神、五脏、六腑等,但古人智慧地将整体观贯彻其中,通过五行生克、经络腧穴、阴阳相制、表里相关等将各个组分关联成一个有机整体。故这种分解虽较为简单粗糙且不够精确,但却非常实用,足以用来描述和解释通过“四诊”所能感知的身体异常,并有效的指导诊断和治疗。这说明,对复杂对象的分解并非越细越好,而应根据实际情况和需要,选择合适的分解层次。而结合整体观,构建系统的相互作用和调控网络亦是推进医学发展及应用的一个重要方法和步骤,基于历代医家总结的人体系统相互作用关系可以为中医临床工作提供参考。 2重视症状体征 得益于科学技术的迅猛发展,现代医学的诊断越发依赖各种仪器设备的检查结果。尽管目前的实验室检查已深入到分子水平,影像学检查也已精确到毫米级别,但由于人体结构和疾病发生的复杂性,辅助检查并不能明确结果。对于功能性疾病(如亚健康状态),患者有强烈的不适感,辅助检查却无法探知任何器质性病变,此时,通过中医四诊获取简单信息,即能对该类疾病进行较为有效的诊断和治疗,必定有值得探讨和借鉴的地方。对中医四诊获取的相关信息进行分析可发现,其大致相当于现代医学的症状和体征,只不过中医的划分更加细致,并依据中医理论构建了机体的相互关联网络,在此基础上形成了“证”的概念。症状体征在中医的诊疗中发挥了关键性作用,而在现代医学中,其作用有被弱化的趋势,甚至有时只是为进一步辅助检查提供指引,因而有必要重新审视其在诊疗中的价值。症状是患者向医生陈述(或是别人代述)自身的不适表现,体征则是医生给患者检查时收获的具有诊断意义的证候。概括来说,症状和体征主要来自两方面,一是患者感官系统感觉到的信息;二是机体各部分呈现的异常征象。这两方面是疾病最根本的表现形式,治疗的目的是令这两方面能恢复到正常状态,故其对诊疗的价值不言而喻。然而,由于人体调控的精密性及系统的相对封闭性,在功能性疾病或疾病发展的早期阶段,有些感官系统感受到的信息及各脏器的轻微功能改变难以通过第三方手段进行精准的监测,而只能通过患者的直观感受及疾病相关脏器状态的异常体现,这在目前及今后相当长一段时间都是难以改变的,因此症状体征在诊疗中的价值不该被弱化。除对症状体征进行细分和对获取渠道进行拓展外,还应对症状体征所反映的机体功能状态进行深入探讨,构建适应现代医学的证候体系,从而解决现代医学在某些功能性疾病诊治方面的短板问题。 3平衡观指导治疗 疾病的发生主要为两方面,一是机体自身的功能紊乱和代谢失调,二是外在致病因素对机体的损害和影响,这两方面因素在发病过程中极为关键且相互影响。机体自身失调易导致外在致病因素的侵袭,而外在致病因素的侵入,又可加重机体的功能紊乱和代谢失常。治疗时要综合考虑并进行同步治疗和调节,则较单方面治疗取得更好效果。目前,将机体调节作为疾病治疗主要靶点的研究和应用仍然较少,最常见的是通过接种疫苗改善机体的免疫状态,从而预防某些疾病的发生和发展。在临床上,更多的是强调对致病因素的祛除,鲜有针对机体功能和代谢的治疗措施。这种单纯祛除致病因素的治疗方法,虽然短期效果不错,但从长期来看,可能导致机体的免疫和调节能力下降及耐药性的产生。相比较之下,中医治疗强调的是扶正祛邪和调整阴阳;扶正祛邪是兼顾两方面因素,并基于机体的功能状态来选择扶正或祛邪为主的治法。若机体免疫力和调节功能较差时,应以增强免疫,改善调节功能的扶正为主,兼以祛邪;当机体状态较好、致病因素也较强时,则选择消除致病因素的祛邪为主,兼以扶正。扶正的方法主要为调节阴阳,即根据机体平衡双方的偏盛或偏衰情况,选择损其有余或补其不足,使之重新达到平衡。中医的治疗不仅兼顾了疾病两方面的因素,还提供了针对机体功能和代谢紊乱的治疗策略,原则上可总结归纳为:以平衡的观念(扶正与祛邪的平衡和机体的阴阳平衡)贯彻治疗的始终。现代医学研究表明,人体中存在大量的平衡调节系统,如交感-副交感平衡、酸-碱平衡、免疫增强-抑制平衡等;而人体与外界之间亦存在各种平衡关系,如正常菌群与免疫系统的平衡、体温与环境温度的平衡等。这为借鉴中医治疗理念,从平衡的角度探讨疾病的病因病机,并用于指导疾病的治疗提供了条件。治疗时,应以重建系统的平衡为度,扶祛损补均不宜太过,太过则导致新的不平衡。故,机体的功能状态及其调节作为疾病治疗的一个重要组成部分,其研究和应用应被重视。 4结语 现代医学和中医是基于不同理念和不同视角的医学,现代医学依托人类现代的科学技术成果,具有诸多优势,但与中医之间并非简单的先进医学与落后医学、新医学与旧医学的关系。中医依托古代的哲学体系,侧重功能性和联系性,擅长通过整体的思维分析问题,这些正是现代医学所欠缺的。因此,在呼吁“中医现代化”的同时,应注重吸收中医的治疗理念,以对现代医学进行补充和改进。事实上,这两个过程是一致的。此外,中医是基于临床经验的总结,有许多诊疗手段尚无法用目前的科学来解释。但也不应盲目拒绝,可作为科研方向进行研究、证实。通过对中医的借鉴,将有助于克服现代医学短板,完善治疗手段,从而更好的运用于临床治疗。
控制工程论文:加强工程合同管理 合理控制工程造价 摘 要 通过分析合同管理存在的问题,提出搞好合同管理、控制工程造价应抓住的几个环节,共同探讨为合理控制工程造价在合同管理中的对策和措施。 关键词 工程 造价 价格 控制 管理 工程造价有两种含义:广义地讲,是指工程项目从筹建一直到竣工验收的全过程中建设单位所花费用的总和;狭义地讲,是指在施工阶段施工单位进行工程建设所花费的成本以及在工程发包阶段其投标价格和在工程结算阶段从建设单位所得到的工程建设费用(预期花费或实际花费)。 造价控制就是指把建设工程项目造价控制在预定限额内,对建设单位、施工单位以及其他相关各方都具有非常重要的作用。造价控制应从多方面入手,如合理设置建设工程造价控制目标,加强建设工程施工合同管理等。其中加强建设工程施工合同管理就是控制工程造价的重要手段之一。 建设工程施工合同的管理,就财政部门而言,其实质就是建设工程造价管理,是对工程造价的合理确定和有效控制。这是合同当事人双方关心的核心问题之一,也是招投标等工作的主要内容。施工合同中关于工程造价确定和支付的相关条款,是整个建设工程施工合同中的重要条款。在当前建设工程市场发育尚未成熟、市场主体行为不规范、市场信用体系和风险保障体系不健全、政府投资项目管理体制有待改进的情况下,在施工合同管理工作中难免会出现许多不规范之处。 1 工程合同中管理存在的问题 1.1 法律意识淡薄,合同签订不规范 建设工程耗资巨大、涉及面广、个性差异大和履约时间长。因此,客观上要求合同条款细致严密,尽可能做到面面俱到。在实际工作中,甲、乙双方由于缺乏施工合同管理的经验,订立的合同约束条款不全、内容不明、职责不清等现象经常发生。 有些建设项目在签订合同时为了回避业主义务,不采用标准的合同文本,而采用一些自制的、不规范的文本进行签约。通过自制的、笼统的、含糊的文本条件,避重就轻,转嫁工程风险。有的甚至仍然采用口头委托和政府命令的方式下达任务,待工程完工后,再补签合同,这样的合同根本起不到任何约束作用。如在建设工程招投标中,有的当事人为了获取不正当利益,在签订中标合同前后,往往就同一工程项目再签订一份或者多份与中标合同价款等实质性内容不一致的合同,这就是我们通常所说的“阴阳合同”,待工程实施起来,一旦涉及到经济利益,将容易导致工程纠纷的发生。 1.2 忽视合同的严肃性,违背等价有偿的原则 自觉执行合同条款,全面履行合同义务,是合同当事人一切行为的最高准则。签订合同的甲、乙双方,经济法律地位是平等的,没有主从关系。在实际工作中,承发包双方忽视合同的严肃性,违背合同的等价有偿原则,以各自的经济利益为中心,随意违背合同条款。甲、乙双方的这些违约行为,最终导致工程经济纠纷的发生。 合同文件存在合同双方权利、义务不对等现象。从目前实施的建设施工合同文本看,施工合同中绝大多数条款是由发包方制定的,其中大多强调了承包方的义务,对业主的制约条款偏少,特别是对业主违约、赔偿等方面的约定不具体,也缺少行之有效的处罚办法。这不利于施工合同的公平、公正履行,成为施工合同执行过程中发生争议较多的一个原因。同时,由于目前建筑市场的激烈竞争和不规范管理,大量的施工队伍与建设规模严重失衡,致使业主在建设工程承包中占据主导地位,提出一些苛刻和不平等的条件,将自身的风险转移到承包商身上。由于建筑市场处于买方市场,承包商为了获得工程,只好接受。个别承包商在实施这样的工程合同时,为了使自己的利益不受损失,就会采取偷工减料或非法分包甚至非法转包等手段,给工程建设带来隐患。 1.3 缺乏健全的合同管理机构 一些建设项目不重视合同管理体系的建设。合同归口管理、分级管理和授权管理机制不健全,谁都可以签合同,合同管理程序不明确,或有制度不执行,该履行的手续不履行,缺少必要的审查和评估步骤。缺乏对合同管理的有效监督和控制。 政府有关部门要对建设工程施工合同实施监督、检查等管理。施工单位、建设单位更要对施工合同进行管理。有些地方的合同管理机构不健全,对合同的审查、监督和检查不得力。建设单位没有建设工程施工合同管理的力量,遇有建设工程,便委托给监理公司,而目前监理公司的机构设置不规范,合同管理力量薄弱,往往很难胜任建设单位的委托;施工单位,特别是中、小型施工单位,重视公关和预算管理,轻视施工合同管理,甚至没有专门机构从事施工合同管理工作。 1.4 合同管理专业人才缺乏 建设合同涉及内容多,专业面广,合同管理人员需要有一定的专业技术知识、法律知识和造价管理知识。很多建设项目管理机构中,没有专业技术人员管理合同,或合同管理人员缺少培训,将合同管理简单地视为一种事务性工作。甚至有的领导直接敲定由一般办公人员办理合同。一旦发生合同纠纷,缺少必要的法律支援。 2 控制工程造价,抓好合同管理的几个环节 2.1 把好合同签订关 签订工程合同时,最重要的要根据各工程的特点,应选择恰当的发包方式和价款调整条件(指工程设计变更或工程签证导致工程增减的结算条件和结算方法),因为不同的发包方式和价款调整条件,直接关系工程造价的控制效果。 合同文本应尽可能选用由国家颁发的通用性合同文本,再根据拟建工程的特点和招标文件以及发包人承包商双方谈判结果来起草。合同文本必须准确表达双方谈判确定的意思,做到条款不漏项;标的物表达清楚、标的额计算准确;质量有标准,检验有方法;包装物、提(交)货或移交工程成品、运输方式和结算方式明确;违约责任及违约金(或赔偿金)计算方法准确;文字表达严谨,不使用模棱两可、含糊不清词语。 在合同正式签订前应进行严格的审查把关。其要点是:施工合同是否合法,业主的审批手续是否完备健全,合同是否需要公证和批准;合同是否完整无误,包括合同文件的完备和合同条款的完备;合同是否采取了示范文本,与其对照有无差异;合同双方责任和权益是否失衡,确定如何制约;合同实施会带来什么后果,完不成的法律责任是什么以及如何补救;双方合同的理解是否一致,发现歧义及时沟通。 2.2 做好合同实施管理 工程合同一经签订,确定了合同价款和结算方式之后,影响工程造价的主要因素便是工程设计变更或签证,以及工程实施过程中的不确定因素,所以,深入理解合同的每一个条款,切实加强日常管理,使管理行为正规化、规范化,作好处理合同纠纷的各种准备,特别是索赔与反索赔的研究在工程造价控制管理中是非常必要,也是非常重要的。索赔与反索赔是合同管理的一个重要内容,是合同双方攻与守的关系,是矛与盾的关系。工程发承包的实践经验证明,没有一个承包商不要求索赔,即要求调增合同价款,因此,要搞好工程造价控制,就必须进行索赔与反索赔的研究。 2.3 重视合同后评估 合同后评估是合同管理的总结阶段,往往不为人所重视,其实合同后评估工作是件很重要工作,它是对合同好坏、管理得失的评估,它可为下一工程项目造价控制提供可借鉴的经验。合同后评估工作主要是总结合同执行情况,对合同管理好的经验加以总结推广,对过时、不符合现行法律法规,以及不严谨、容易被对方索赔的条款要加以改正。影响工程造价的不确定因素可分为可预见和不可预见因素,可预见不确定因素应作为普遍性问题,不可预见不确定因素作为可追溯事件加以标识,通过合同后评估加以鉴别,并在以后工程合同中加以明示或制定相应的预防措施。 3 控制工程造价,加强合同管理的几项措施 3.1 合同管理精细化 目前,各省级人大常会审议通过并颁布了各省级《合同监督条例》,指导各级工商行政管理部门和其他有关行政主管部门进行合同的监督和管理。但是,由于合同的种类繁多,《条例》内容只能对合同的监督和管理做出粗线条的规定,无法满足对建设工程施工合同管理工作的具体需要。各级建设工程行业主管部门针对建设工程施工合同的特点,制定出一套建设工程施工合同“管理细则”已经迫在眉睫。作为政府项目投资主体的各级财政部门应积极参与“细则”的制定与审核,尤其在对工程造价的控制上,对政府投资项目就做出细致、明确的规定。 项目建设各方要重视合同管理机构设置、合同归口管理工作。做好合同签订、合同审查、合同授权、合同公证、合同履行的监督管理。建立健全合同管理制度,严格按照规定程序进行操作,以提高合同管理水平。 3.2 管理人员专业化 人是合同管理中最活跃的角色,也是合同管理中最关键的环节。建设单位应设置合同管理人员从事合同管理工作,并应执有《施工合同管理人员资质证书》,加强对建设单位合同管理人员的职业道德素养和专业技术素养的培训。根据建设工程施工合同的特点,总结以住政府投资项目合同管理、工程造价管理方面的经验与教训,对工程建设过程中可能出现的各种情况,在合同的签订过程中做出有利于工程造价控制的对策,从而为国家财政节省建设资金。 加强建设项目合同管理队伍建设,加强合同管理人才的培养,实行合同管理人员持证上岗制度,亦是提高建设项目合同管理效果的重要举措。目前,我国己正式推行注册造价工程师制度,造价工程师的一项重要职责就是搞好建设项目的投资控制和合同管理。因此,建议在建设项目管理机构中设置注册造价工程师岗位,专司合同管理职责。 3.3 合同索赔研究程序化 我国工程承包双方在合同履行中对工程索赔认识不足,缺乏推行工程索赔所需的意识和动力。因此,提高索赔意识是合同管理亟待解决的问题。施工合同是索赔的依据,索赔则是合同管理的延续。 因为工程合同一经签订,确定了合同价款和结算方式之后,影响工程造价的主要因素便是工程设计变更或签证,以及工程实施过程中的不确定因素,所以,深入理解合同的每一个条款,切实加强日常管理,使管理行为正规化、规范化,作好处理合同纠纷的各种准备,特别是索赔与反索赔的研究在工程造价控制管理中是非常必要,也是非常重要的。索赔与反索赔是合同管理的一个重要内容,是合同双方攻与守的关系,是矛与盾的关系。工程发承包的实践经验证明,没有一个承包商不要求索赔,即要求调增合同价款,因此,要搞好工程造价控制,就必须进行索赔与反索赔的研究。 3.4 项目建设代建科学化 所谓“代建制”,就是由政府组织理论素养高、实践经验丰富的工程管理专业人员,根据行业性质不同,形成专业化的建设队伍,专门从事政府投资项目的工程管理。财政部门应积极参与项目“代建制”的推行,加强对代建机构的监督管理力度,并利用“代建制”在合同管理中的优势,彻底消除在政府投资项目建设过程中存在的项目建、管、用不能分离的弊端,对政府投资项目的工程造价进行合理确定和有效控制。 3.5 合同签订审核规范化 建设单位应组织技术经济等各方面的专家,审核合同条款是否真实、齐全,并对承包方投标文件进行了解。通过审核了解,对不合理、不合法的条款及时予以纠正,不齐全的条款要补齐,使建设工程施工合同在实施中减少合同纠纷和违约,避免对建设单位造成不必要的损失。 3.6 合同实施交底制度化 财政部门应督促实行政府投资管理的建设单位做好向各层次管理者做“合同交底”的工作,把合同责任具体落实到各责任人和合同实施的具体工作中。特别是在工程使用非标准的合同文本或有关人员不熟悉合同文本时,这个“合同交底”工作就显得更为重要。 控制工程论文:地方高校材料成型及控制工程专业培养方案探讨 【论文关键词】培养方案 课程体系 材料成型 控制工程 【论文摘要】本文在分析材料成型与控制工程专业的培养方案与教学现状的基础上,探讨了该专业的科学定位于课程体系改革,主张以“厚基础、宽口径、重实践、明方向、强适应”和“通用性、精简性、特色性、实践性”为原则,加强基础理论课的教学和实践教学,拓宽专业知识面,注重提高学生综合能力和参与竞争的能力。 1998年教育部进行高等院校本科专业目录调整时,设立了材料成型及控制工程新的本科专业(以下简称材成专业),多数学校实现了由锻压、模具、铸造、焊接等各热加工单一专业建设转向新的材成专业的建设。 作为一所新升本科的地方院校,新增本科专业的设置与培养目标主要应是面向地方相关行业和技术领域基层业务与技术管理岗位,着力培养学生具备在企事业单位和生产一线解决实际问题的知识、能力和素质。本文对地方高校如何构建材成专业的教学体系进行了一定的探索和研究。 一、培养方案与教学体系现状分析 从目前多数学校的培养方案来看,由于该专业原来的基础不尽相同,不少学校还没有完全摆脱老专业的框框,而只是在老专业的基础上进行调整和修改。存在着专业教改的总体目标不够明确,没有从根本上重建该专业的教学体系;专业人才培养的目标和规格缺乏层次,不能满足市场对各类人才的需求;拓宽口径与保持专业特色的关系问题尚未解决等问题。针对以上问题,开展系统、深入的研究,进行专业教学改革,确立新的人才培养目标和构建新的教学体系,创新应用型人才培养模式,是当前非常紧迫的任务。 学校虽然从2002年即开始培养材成专业本科生,但由于是在专科基础上的联办本科,使用的完全是河南科技大学的培养方案与教学大纲,很难结合自己的实际情况对其进行修改。学校于2008年在模具设计与制造专科专业的基础上,成功申报材料成型与控制工程本科专业。当年开始招收培养材成本科生并使用自己的培养方案,但在教学中发现该培养方案存在课程过重、特色不突出等现象,急需改进。 二、材成本科教育、教学的定位 1、人才培养定位 不同类型的学校应根据市场的需求和自身的特点来培养不同类型的人才,一部分高校应该担负起精英教育的责任,以培养材料成型及控制工程领域的科学研究型和科学研究与工程技术复合型高层次人才为主,本科阶段应是进行以通识为主的专业教育。另一部分学校应以普及高等教育为主,负起大众化教育的责任,本科阶段是通识与专业并重的教育。 学校升本初始即定位为教学应用型本科院校。因此,应以普及高等教育为主,承担起大众化教育的责任,以培养本学科的工程技术型、职业应用复合型人才为主。 2、确定专业方向 材成专业具有宽口径、大专业、多方向的特点,根据行业需求及地区经济发展和学院实际,选准专业主方向,办出地方特色显得尤为重要。近年来洛阳地区制造业的长足发展使对掌握现代设计技术的各类专业技术人才的需求又呈上升趋势,锻压、焊接、铸造等方面的工程技术复合型人才更为抢手。据此,学校材成专业实施的是宽口径的材料材成及控制工程与专业方向并存的培养模式,设置了模具设计与制造、焊接技术与自动化、金属建材加工三个专业方向。 3、人才培养目标 材成专业培养德智体美全面发展,具备材料成型及控制工程基础知识与应用能力,掌握现代成型方法与技术、模具设计与制造工艺、焊接技术与自动化、金属建筑材料加工的能力,能够在材料成型及控制工程领域从事科学研究、技术开发、工艺与设备设计、生产过程管理等方面的工作,具有较强的实践能力和创新精神、德智体美全面发展的高级工程技术人才。 三、材成专业内涵及课程体系 1、根据专业发展明确专业内涵 材成专业是以成形技术为手段、以材料为加工对象、以过程控制为质量保证、以实现产品制造为目的的工科专业。它是介于机械和材料两大学科之间的反映综合性制造技术的专业,机械学科和材料学科的基础知识构成了本学科的基本知识体系。这一特点决定了材成专业人才培养必然是宽口径的。 从1998年新专业诞生以来,不少学校材成专业发展遇到最大的问题是没有处理好“宽与专”的关系,一些学校过于强调宽口径,淡化了专业,使得毕业生所学无法与企业的需求接轨,一度出现与铸、锻、焊有关的企业到高校无法招到需要的专业人才。另外一些学校则走向另一极端,铸、锻、焊老专业的主要课程都上,课程过多,学生不堪重负。 我们组织教师广泛调研,重点了解企业对人才知识、素质、能力的要求。确定专业及方向的学生要求具备相同的宽口径的基础知识和成形技术专业基础知识,所不同的只在专业课程的设置上。材成大专业要求学生掌握包括塑性成形、液态成型、焊接成型等基本理论、工艺及装备设计、设备选用等内容。为了避免过于宽泛或负担过重,又分别开设了与以前的锻、铸、焊三门技术相关的专业课。 2、教学内容的总体构成 按照教育部有关四年制工科大学生总教学时数及实践性环节安排的指导原则,结合学校人才培养方案制定原则,从学校实际情况出发,根据通用性、精简性、特色性和实践性原则建立了“两平台、三模块、一拓展”的课程体系,以适应各专业方向的协调发展。 “两平台”为通识课程平台与学科基础课程平台;“三模块”为专业教育内容,包括模具设计与制造、焊接技术与自动化、金属建材加工模块,具有一定的灵活性和针对性,可以随社会需求相应变化;“一拓展”为素质教育的拓展计划,主要由学生科技活动组成。 (1)通用性原则。材成专业的课程设置以基础型、通用型为主,同时加强了包括人文社会科学、自然科学在内的基础知识、基本理论、基本技能等,体现基本知识结构的内容,也就是“两平台”:通识课程平台与学科基础课程平台。在整个教学计划中,这类课程占了总学时的56.86%,改变了过去专业口径偏窄和过专现象,做到既夯实基础、又拓宽口径。 (2)精简性原则。材成专业学生毕业要求的学分控制在205学分,从学时上计算比过去培养方案的总学时少了64学时。同时将根据“去重消肿,去旧增新”的原则,精简理论教学内容和学时,让学生有更多的时间走出课堂、走进实验室、向生产现场,去思考、动手、创新。 (3)特色性原则。人才知识结构不仅要体现国家对人才质量的基本要求,更需立足地方学校和本专业的优势和特色。在材成专业的课程设置上,设置了模具制造学、塑性成型工艺及模具设计、模具计算机辅助设计、焊接结构、焊接自动化技术、焊接质量检验与评价、金属建材电磁连铸技术、金属建材成型工艺、金属建材成型装备等课程体现本专业特色,同时也设置了兼顾学生的个性发展的任选课程。 (4)实践性原则。应用型人才的能力培养主要通过实践教学来实现。通过精简理论教学,加强实践教学,突出理论联系实践,确保实践教学效果达到培养应用型人才的目标。有组织有计划地引导学生参加科研、技术开发和创新活动,认定学分,同时要求学生取得相关职业(技能)资格证书,把学生创新能力的培养落到实处。 人才培养目标的确定和人才知识结构的优化是一项庞大、复杂、长期的系统工作,同时人才培养目标和知识结构要求既相对稳定又动态发展,在今后的实践中,积极探索,及时总结,不断改进和完善,努力为国家现代化建设输送合格人才。 控制工程论文:过程装备与控制工程专业建设与特色的探索 论文 关键词:化工设备与机械 过程装备与控制工程 专业建设 专业特色 一体 两翼 论文摘要:就过程装备与控制工程专业建设与特色,如培养目标定位、师资队伍建设、教学计划修订、课程体系优化、教学方法改革、专业教材建设、实践性教学环节安排等问题进行了探索,提出了必要的措施。 1.引言 上世纪九十年代,社会对化机专业人才的要求发生了改变。随着 现代 科学 技术的进步和 工业 的 发展 ,过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化,流程参数(如压力、温度、流量等)与过程进行要求必须实施精确的自动控制,这是过程装备高效、安全、可靠运行的根本保证。将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现“过-装-控一体化”,已是化机专业改革的必然。 根据 教育 部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》,“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。新专业是“以过程装备设计为主体,以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的大类学科交叉型专业。这并不是专业名称的简单改变,而是要求赋予专业以新的内涵,因此应结合内蒙古发展的实际情况,对我校过程装备与控制工程专业的建设和特色进行深入细致的探究,慎重确定专业的培养方案,做出合理的专业发展规划,以适应培养21世纪人才之需要,并充分体现我们自己的专业特色。 2.专业建设思路 内蒙古科技大学过程装备与控制工程本科专业于2004年获得批准,于当年招收第一届学生,现已累计招生四届八个班共计300余人。依据国家教育部高等学校机械学科过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制订的专业总体框架,结合内蒙古科技大学的实际情况,建立专业的知识结构和课程体系,充分体现“过装控一体两翼”的总体架构,把过程装备与控制工程专业建设成为涵盖学科领域宽、柔性大、适应性强的专业,能够培养21世纪内蒙古及全国 经济 发展需要的高素质应用型人才。 3.专业建设规划 校院领导非常重视过程装备与控制工程专业的建设工作,动员和协调各方面的力量给予大力支持,学校已安排购置了75万多元专业必需的实验设备,学院已购买数量可观的教学科研图书资料。过控系全体教师均参与专业课程建设和教学改革探究,集体讨论专业结构调整、课程体系优化、培养方案及教学大纲修订、教学方法改进等方面的问题,形成共识并付诸实施。 3. 1.专业师资队伍建设规划 建立一支高素质、结构合理的师资队伍,是专业建设的关键。原专业师资存在的主要问题是知识结构不合理。一方面大部分教师均毕业于原化机专业或机械专业,过程控制或过程工程等方面的理论基础比较欠缺;另一方面青年教师所占的比例较大(约占总数90%以上),部分青年教师教学经验不足而且缺乏工程实践知识。因此更新教师的知识结构是当务之急。学院采用的办法是: (1)引进硕士以上专业对口的高学历人才。 (2)提高青年教师的水平。积极鼓励中青年教师进修或攻读高一级学位。定期进行教学质量检查、评比和研讨,对教学质量差的青年教师,安排经验丰富的老教师给他们帮助和指导。支持专业课教师参加全国过程装备与控制工程专业学术交流活动,以拓宽他们的知识面,提高其教学和科研能力。由此逐步形成一支学历层次高(研究生以上占100% )、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占80%,高级职称占50% )、专业素质水平较高的教师队伍。 3. 2.专业培养目标的定位和教学计划的修订 参照专业教学指导分委员会制订的总体框架,我校过程装备与控制工程专业的培养目标定位为:培养适应我国社会主义现代化建设需要,面向二十一世纪过程装备与控制工程领域的高级应用型人才。通过本专业的学习力求使学生具备扎实的基础、较宽的知识面,具有一定的创新意识、较强的工程实施能力和良好的业务素质。学生毕业后可从事化工、石油、能源、轻工、环保、制药、食品、生化、煤化工、机电及劳动安全部门等领域中的过程装备与控制工程的设计、制造、运行、管理、研究及开发等工作。 按此培养目标,结合内蒙古和我校的实际情况,确定我校过程装备与控制工程专业的知识结构框架,如表1所示,其由基础理论知识和专业方向知识两大部分组成。基础理论知识包含人文基础、科学技术理论和实践基础三方面,以科学技术理论为重点,人文基础和实践基础辅之。科学技术理论包括公共理论基础、专业理论基础和专业技术基础。这些基础理论知识的掌握为专业知识的获得打下坚实的基础。专业方向知识以压力容器及过程设备设计和过程流体机械为主体,过程工程原理与过程装备控制技术为其两翼,并增设煤化工技术及装备等专业课程,以突出我们自己的专业特色。 3. 3.课程体系改革及优化 根据“一体两翼”的专业定位,优化课程设置,建立新的教学课程体系,以适应培养知识面宽、基础扎实、弹性大、能力强的应用型人才的需要。具体做法如下: (1)增设控制类有关课程,满足专业拓宽的需要。如开出机械工程控制基础、液压与气压传动、plc技术及应用课程,使学生掌握过程装备控制学科的有关知识,以适应过程装备大型化、自动化的需求。(2)加强理论基础、淡化专业。将专业课学时数控制在总学时的20%左右。如对过程流体机械以解决选型和应用为主,将课时由72减少至48左右;增加流体力学及粉体力学、工程热力学理论基础课程;同时开出适当的专业选修课,如有限元原理及应用、过程装备cad、药物制剂工程与设备、压力容器安全技术、过程装备密封技术,以增加专业的柔性。(3)加强外语、 计算 机基础教学。压力容器及过程设备课程采用双语教学,增开过程装备高级程序设计课程,使得外语和计算机教学四年不断线,让学生较好地掌握一门外语和较深的计算机知识,提高学生的综合素质,以适应科学技术迅猛发展的需要。(4)加强实践性环节,积极创造条件。如增设工程教育实践,以增强学生理论联系实际的能力。 3. 4.专业教材使用与更新情况 为了规范专业的知识结构和保证教学质量,专业核心课程按新专业的要求全部采用全国高等学校过程装备与控制工程专业教学指导分委员会组织编写的面向21世纪的新教材。煤化工技术及装备课程没有现成的教材,必须组织相关人员进行编写。同时要求任课教师在教学实践的基础上不断探索,对教学内容进行必要的补充和整合,使之更适应我校的实际情况。 3. 5.教学方法及手段的改革 在教学方法上,要求教师采用比较式、启发式教学,讲课中要求突出重点、详略得当,以提纲式教学为主。充分发挥学生的主观能动性,让学生自学与教师课堂讲授、指导、答疑相结合。 在教学手段上,也积极进行探索。压力容器及过程设备与过程流体机械等课程采用多媒体教学与图片资料讲解,加深学生对过程设备结构的认识,节省在黑板上画图及板书的时间,以提高授课速度并充实授课内容;过程装备与机械制造基础课程需要增加典型容器的制造工艺,可用观看录像来代替课堂的抽象讲解;压力容器及过程设备被作为学院重点课程予以建设,通过进一步完善cai课件和研制典型过程设备的设计 计算 软件以提高专业教学的效果与质量。 3. 6.实践性教学环节规划情况 实践性教学环节是培养工 科学 生动手能力、处理实际问题能力的重要环节。因此,我们非常重视对实践性教学环节的规划与安排。 专业实验室建设规划如表2所示,鉴于实验经费投入数量有限,大规模地进行实验设备的购置不切合实际,在利用相关院系实验资源的基础上,我们主要计划先期建设能够满足学生基本专业实验要求的压力容器综合实验、空压机性能测试及超声探伤实验、过程装备结构拆装实验和过程装备控制技术实验四个实验室。第一期专业实验室建设中用于购买实验设备的经费约为75万元,其中压力容器综合实验装置我们使用南京化工学院李健教授研制的专利产品——压力容器三合一验证性实验装置,其特点是结构设计巧妙,试件易得,实验效果良好,实验数据误差较小,价格仅为通用压力容器实验装置的二十分之一,许多高校如东南大学在使用该实验装置。通过第一期的建设,实验室的教学环境将得到较大的改善。实验室第二期建设正在拟申报之中(含过程装备与控制仿真实验、过程装备密封实验装置、煤化工技术及装备实验装置等),相信经过两期建设,实验教学条件将得到很大的改观,能够进一步提高实验教学质量。 实习是理论联系实际、学校 教育 与社会相结合的重要教学环节。为了保证教学质量,我们选择了区内外一些优秀 企业 作为实习基地,如南京紫光精细化工厂实训基地、南化集团、天津碱厂、神华集团煤化工基地等,建立了长期、稳定的合作关系,得到了厂里各方面的支持与配合。 毕业设计( 论文 )是学生在校期间的最后一个实践性教学环节,是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题、完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。我们一方面制订毕业设计(论文)大纲和毕业设计指导书,另一方面注重指导教师自身工程实际知识的加强,再者依据培养目标选好毕业设计(论文)题目,并安排一定比例的学生参与教师纵向科研课题的研究,让学生从中掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力。 4.结束语 相信经过几年的专业建设和实践探索,我校过程装备与控制工程专业的办学条件与教学水平将会获得较大改善与提高,社会影响力逐年递增,师资队伍建设渐趋合理优化,为积极准备化工过程机械硕士点的申报创造条件。知识结构充分体现厚基础、宽口径的专业培养特点,学生独立获取知识的能力、信息处理能力、工程实践能力和开发创新能力均有望得到较大的提升。 控制工程论文:机械工程测试与控制工程实验教学探讨 1、概述 机械工程测试与控制工程课程及实验教学是本科高校机械类学生的专业重点课程,两门课程是密不可分的整体,例如测试系统基本特性需要掌握测试和控制的知识才能解决问题;在控制工程里的控制理论的学习需要工程测试技术里的传感器原理、信号分析与处理的基本原理作为基础。我校测控实验室现有drlab快速可重组综合实验台10套,倒立摆2套,实验学时为测试实验8学时、控制工程8学时。学生通过此平台可进行信号分析,常用传感器和测试电路的使用方法,学会用测控的基本知识用于倒立摆控制、虚拟仪器、基于matlab的控制系统分析等。 2、测控实验教学现状分析 近几年我校机械系测控实验教学正在稳步推进和不断完善,但在发展过程中也面临一些现实问题。例如由于本科教学的必要,大量的基础课程压缩了实验教学的学时量;理论课程的学习跟实验教学不能最有效的结合;在培养学生创新能力方面没有足够的平台。我校测控实验教学的主要现状如下: (1)将测试技术与控制工程实验分开进行,或由于某些原因测试技术与控制工程实验没有合理的衔接。 (2)学生兴趣普通不浓厚,没有更多吸引学生全身心参与实验的手段。 (3)验证性实验较多,学生书写的实验报告内容单一。 (4)教师往往以考勤和实验报告作为评定成绩的依据,成绩评定中没有学生实验过程优良的反映。 (5)实验室师资力量缺乏,教师积极性不够;实验室管理制度陈旧,跟不上教学改革的发展。 3、测控实验教学建议 结合我校测控实验教学的现状,提出以下建议。 (1)测试技术实验与控制工程实验相结合,充分利用drlab虚拟平台,并将matlab软件融入实验项目中。例如,将典型信号的频谱分析、相关分析等实验内容在drlab虚拟平台进行构建、仿真实验后,利用matlab软件强大的数据处理功能对其进行处理;将传感器应用实验所采集的数据用于控制工程的闭环控制实验,如倒立摆实验、环形输送线实验。 (2)为了提升学生参与实验的热情和提高学生的实验创新能力,一是可结合测控实验开展一些实验大赛,例如我校正在试点的创新性实验活动月活动。该活动选择测控实验中的倒立摆控制实验、虚拟平台实验竞技大赛、基于drlab虚拟平台的创新性实验等;二是结合院系实际,对学生的实验创新项目进行立项资助,例如我系正在大二、大三学生中进行试点,学生随时可进行实验创新项目的申报,定期组织答辩,成熟一个,审批一个。 (3)测控实验往往以验证实验居多,对于这种现状,可对实验项目进行相应改革。例如对于信号分析与处理实验、传感器运用实验等,可列出十多个甚至更多的实验项目供学生选择,两人一组,要求不同组学生选择不同的项目进行实验,因为这些实验在虚拟实验平台上都是可以实现的。学生书写的实验报告不能完全按照实验教材内容进行书写,必须认真详细记录实验过程,由于实验学时的限制,在上交的实验报告中应对实验过程中出现的问题进行详细分析,即达到学生书写的实验报告不 是千遍一律,而是各有不同,有所创新。 (4)在实验教学中学生是主体,教师为辅助。教师除了引导、监督以外,还应记录学生实验的过程,以过程和实验报告的创新性为成绩评定的重要依据。 (5)实验室师资力量不足,或者由于有的教师长期从事实验教学,对实验工作已经疲惫,不愿意在实验项目、实验教学及实验室管理等方面进行改革创新。这就需要实验室主管部门出台一些促进实验教学改革的措施,提供平台。例如以项目申报的形式进行一些实验教学改革的探索。 (6)在培养学生创新能力方面,学校应开放实验室,在学生中可设立一些勤工助学岗位,进行开放性实验室的日常管理,辅助教师进行实验,建立相应在的开放性实验室准入制度、项目管理制度等。对于测控实验,可结合飞思卡尔智能汽车大赛、机器人大赛等参赛项目建立测控综合实验平台,因为这些大赛所涉及的内容均与机械工程测试技术与控制工程密切相关,例如传感器技术、信号处理技术、控制算法等。结合大赛开设相应的实验学时进行实验教学,学校主管实验室的国资处或教务处可设立相应的大学生创新性实验项目经费,利用现有资源在学生中开展创新性实验活动,这比传统的测控实验吸引学生兴趣和提高学生创新能力方面要好得多。 (4)随着学校的发展,学校教师的科研项目也逐渐增多,对于机械类本科生的培养,任课教师和实验教师可适当培养和引导一些学生参与一定的科研项目,让教学、实验、科研三者结合。兴趣是创新的源泉,学校和教师只有提供了足够的平台,学生才会在此平台上找到兴趣,不断创新和发展。 4、结束语 测控技术在机械工程领域占有重要地位,学校应努力构建学生实验平台,让更多的学生能够经常深入实验室,加强开放实验室的管理,做到资源合理、有效应用。学校开设的实验课程应尽量结合工程运用实际,做到课程的理论与实验的实际运用的充分结合,改进实验教学项目和实验手段,培养学生的动手能力、创新能力,以及解决实际问题的综合能力。 控制工程论文:谈谈建设工程监理控制工程质量方式 摘要:去年,按照国务院的部署,全国开展了整顿和规范建筑市场秩序的工作。在住房和城乡建设部、监察部联合检查的100多个工程中,发现约90%的工程存在着违法违规、不执行强制性标准的行为。其中有监理市场秩序不够规范,有关法规体系不够完善,收费偏低,社会尚不够重视等原因,但其重要原因之一是监理工作比较薄弱, “人员不到位,行为不规范,效果不明显”,未按要求采用“旁站、巡视、平行检验”的方式控制工程质量,特别是监理工作的旁站管理没有到位。 一、采用旁站、巡视、平行检验的方式,对建设工程进行监理的必然性: 这是贯彻《中华人民共和国建筑法》《建设工程质量管理条例》的必要。《条例》第五章专门讲到监理责任和义务。其中第38条规定:“采用旁站、巡视、平行检验的方式,对建设工程进行监理。” 实行旁站管理也是执行《建设工程监理规范》这一国家标准所要求的。《建设工程监理规范》5•4•8要求:“对隐蔽工程加以旁站管理”。 随着建筑业逐渐市场化,难免会有一些承包商受自身经济利益的驱使,做出种种不正当的商业行为。这就需要通过监督检查的手段将触角伸展到施工操作的第一线,发现问题并找到解决问题的途径,把可能产生的损失降到最低程度。这项工作需要一个专业性强、作风严谨、处事公正的组织即建设监理单位来承担。可以这样认为,旁站监理是伴随着新的建筑体制改革的必然产物。 二、旁站监理: 1、旁站监理概念: 旁站监理是指监理单位的监理人员在施工现场对建设工程关键部位或关键工序的施工过程进行的监督管理活动。 旁站监督是技术性要求很强的工作,因此要求旁站监理人员具备一定的专业理论知识和丰富的建设工程现场实践经验,对所监督的施工过程所采用的方法和过程有透彻的了解,对可能出现的问题心中有数,能做到预控管理。 2、旁站监理人员的任职条件: 旁站监理人员必须具备下列条件之一,方可上岗: (一)取得监理工程师执业资格并经注册; (二)具有相关专业中专以上学历、一年以上相关专业工作经历,经过监理业务培训并经省级建设行政主管部门认可; (三)具有相关专业技师职称、十年以上相关专业工作经历,经过监理业务培训并经省级建设行政主管部门认可。 三、现场巡视: 现场巡视是指监理人员对正在施工的部位或工序现场进行的定期或不定期的监督活动,它不限于某一部位或过程。现场巡视是监理行为中为获取综合信息和全面掌握工程现场动态的有效途径,是对施工现场的工作面进行全面的检查和观察,具有多次轮回性和目标综合性的特点,通过巡视,可以有效掌握影响质量的各因素的状态,如: 1、施工方人员状态: 如承包商的管理人员是否到位,质检员、技术员是否能及时发现问题,现场管理是否有序等。 2、机械设备的完好程度和适应状态: 如设备的各项管理制度是否健全和严格招待其性能及数量是否满足施工需要,有无可能造成质量隐患和进度隐患等。 3、材料质量、有效使用及供应状态: 由于工程材料种类繁多,品种各异,外观较难看出质量的差异,容易放松对不同批次的质量检验,通过巡视可以随时发现不同批次的材料进场情况和掌握第一手资料与承包商进行核对,同时在巡视过程中还可以对承包商的材料使用情况进行监控,如材料的存放和使用情况是否合理,用量能否达到规定要求等。 四、平行检验: 平行检验强调的是项目监理机构利用一定的检查或检测手段,按照一定的比例,对某些工程部位、试验、材料等独立进行检查或检测,进行质量判断的能力。它是监理工程师质量控制的一种重要手段,在技术复核及复验工作中采用,是监理工程师对施工质量进行验收,作出自己独立判断的重要依据之一。由于工程建设监理不是单一的管理专业,还必须有必要的验证性的具体工程建设实施行为,在承包单位自检的基础上,针对某些工程部位、试验、材料等,通过采用先进的技术装备、检测手段,进行检测验证,达到一切以事实为依据,用数据说话,为加强质量过程控制提供有力依据,实现监理的客观性,科学性和公正性,保证监理工作的高水平,高效率。 平行检验针对的检验项目主要是对质量验收统一标准中规定的通信工程中那些对安全、卫生、环境保护和公众利益起决定作用的“主控项目”和部分“一般项目”。其检验项目应是可重复的,即对检验项目的性能能够进行再次地测量、检查、试验等,如运用高精度的测量仪器对建筑物方位的复核测定,使用先进的无损伤设备,对焊接质量的复核检验,运用计算机对某些关键部位进行结构验算或工艺设计的复核等,此外还有对某些结构部位标高、尺寸、偏差、位置等的复核检验等。而国家规定的必须由具有相应资质的检测、试验、量测机构所进行的并出具的检验项目,不在监理机构的平行检验之列。 五、看法与期望: 1、在通信建设工程实施过程中,旁站、巡视和平行检验是建设工程监理质量控制的三种主要方式,体现了质量控制的点面结合,以数据事实说话的科学工作方法,从而达到质量的有效控制,各有各的适用条件,范围,无所谓熟轻熟重,那种以为只有旁站才能有效控制质量的观点是站不住脚的,也是不科学的。只有将三种控制方法互相结合,合理采用,才能更好的做好项目施工中的质量控制。 2、要做到有效的质量监理控制,无论采取何种方式,监理人员的素质是最重要的,要善于发现问题,解决问题并防患于未然,做到预防为主。 所以,具体从事监理工作的监理人员,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程质量控制。 控制工程论文:控制工程建设质量措施分析论文 摘要:介绍了工程建设项目的质量管理体系的具体内容,提出了控制工程建设项目质量的措施。目前,我国工程建设项目普遍采用项目法人责任制,承担工程建设的项目法人是集项目策划、筹资、建设、运营和还贷于一身的项目建设主体,在工程建设过程中应履行业主的职责,严格按照项目法人制、招标投标制和工程监理制对工程进行全面、全过程管理。 1质量管理体系根据国务院《建设工程质量管理条例》,建设工程质量管理实行项目法人负责、监理单位控制、施工单位保证和政府监督相结合的全面质量管理体系 1.1业主单位的质量管理体系项目业主单位负责对工程质量进行全面管理,承担项目法人的质量责任。(1)严格按照有关法律、法规等规定,在设计、施工、监理有关合同中,充分明确工程建设的质量目标和各方应承担的质量责任。(2)健全各种质量管理制度,开展全员的质量教育和工程质量巡回检查工作,及时发现工程建设中有关单位在工程质量上存在的问题,按照与各方合同的有关规定,采取必要的措施进行处理。(3)项目业主单位要成立质量管理的专职职能部门,对于规模较大的项目还应相应设立现场机构,全权代表项目法人监督、检查、处理施工现场的质量问题。(4)成立技术委员会或咨询专家组,通过现场考察、专题会议、人员培训、咨询报告等方式,对设计、施工、监理中的重大技术问题、质量问题、合同问题提出咨询意见,确保高水平的工程建设质量。(5)完善质量检查制度,重点进行各种原材料、构配件、混凝土各项指标的抽检试验工作。 1.2设计单位的质量管理体系承担工程设计任务的设计单位应在自身的资质等级范围内开展工作,为了保证所承担设计任务的顺利完成,各设计单位按照内部质量体系的运行要求,对设计过程的各个环节进行全方位的控制和管理。按照ISO9001标准的要求,设计单位对设计策划、设计输入、设计输出、设计评审、设计验证、设计确认、设计更改、设代工作等设计过程所涉及的责任人、操作程序、更改方式、质量记录要求等均以内部文件的形式作出详细的规定。对于设计中的重大技术问题,则通过院技术委员会的评审或通过业主聘请专家咨询的方式予以解决。对设计项目质量体系的运行情况及设计产品质量,各设计单位均要有质量管理的专职部门负责监督、考核、抽查。完善的质量管理体系能够确保设计产品符合国家有关法律、法规和技术规范的要求。设计成果交付后,设计单位通过设计交底、现场设代、工程回访等方式为工程建设服务,及时了解工程最新进展及存在的问题,与业主、监理、承包商技术人员沟通,解决工程中存在的问题,做到有问题及时解决,为工程按期完工及工程质量提供技术保证。 1.3监理单位的质量管理体系监理单位依照法律、法规及有关技术标准、设计文件和建设工程承包合同,代表建设单位对工程施工质量实施监理,并对施工质量承担监理责任。各监理单位除协助并检查承包人建立健全质量保证体系外,还应针对所承担的监理任务编制监理规划,经过单位内部审核、批准及业主确认后作为指导监理工作的技术组织文件。监理规划明确了监理工作目标、监理的组织机构、质量管理及控制要求等。在此基础上,各监理单位还应建立自己的质量监控体系。通过建立健全有效的质量监控体系,对工程建设各个环节的质量进行监控,包括基础技术条件控制、工艺控制和材料控制3个方面。基础技术条件控制是按合同要求审查施工图纸和承包商的人员、设备;工艺控制是按技术规范要求检查督促按工程质量标准操作;材料控制是采用审核、批准程序严格控制用于工程的材料和设备的质量。通过质量的验收与评定、质量信息反馈、例会及专题会议等程序,及时发现和处理质量问题,从而确保工程质量符合要求。 1.4施工单位的质量管理体系按照我国《建设工程质量管理条例》的规定,施工单位对建设工程的施工质量负责。承包人按照施工合同的要求建立包括质量管理、质量控制、质量保证等在内的质量管理保证体系。包括:建立专职的质量管理机构,明确岗位职责;建立和完善质量管理制度和工作程序;建立现场试验机构。为保证质量管理工作的规范化和制度化,承包商应制定详细的质量管理工作制度,包括:设计图纸、技术文件的审查、交底制度;施工组织设计、作业指导书的编制制度;原材料、构配件和工程设备的进场和日常检验制度;施工质量的“三检”制度;单元工程质量检验和等级评定制度;施工资料保管及工程档案管理制度;质量缺陷和质量事故的报告处理制度;施工设备的保养、维修制度等。承包商质量保证体系的运行要求是:严格按照规定程序施工;遵守技术标准,严格按图施工;坚持材料和工程设备的检验制度;严格半成品的试验检验;严格实行工程质量的三检(初检、复检、终检)制度;加强资料和档案管理。 1.5政府监督部门的质量监督体系(1)对业主的质量管理体系及运行情况进行监督检查,保证了业主在组织项目实施过程中严格按照国家基本建设程序的要求,做到规范化、科学化。(2)对承包商和监理单位的资质、质量管理体系及特殊执业人员的资格进行检查和监督,确保参与工程建设的单位及个人的基本条件符合国家有关规定。(3)每年定期不定期地对施工单位工程质量和监理单位的工作质量进行监督检查和指导,参与对工程建设过程中关键点的控制。(4)对关键隐蔽工程、重要分部工程、单位工程验收及质量评定情况进行监督、检查和审核,不断地推动和规范工程建设的质量管理工作。 2工程质量控制措施 (1)严格招标管理,择优选择施工单位。工程招标采购要严格按照国家有关招标法规进行。必须满足具有相应施工资质的要求,优先选择通过ISO9000质量体系认证的施工企业。 (2)严格施工程序,强化施工管理。为了确保工程质量,在健全组织机构的基础上要建立工程质量责任制、现场监理跟班制、质量情况报告制、质量例会制和质量奖罚制。承包商按照合同规定结合工程项目实际情况做好原材料进场检验工作、工艺控制、工作质量控制、工序质量“三检”、工序质量记录等工作,工序质量自检合格后报工程师检查、确认。未经确认,不得进入下道工序施工。项目监理严格审查承包商施工组织设计,严格单位(分部)工程开工申请制度,现场监理人员跟班监督承包商严格按设计文件、规程、规范和经工程师批准的图纸、方法、工艺与措施组织施工;严格原材料、工序产品抽检工作;对施工过程中的实际资源配备、工作情况、质量问题、环境条件和安全措施等进行核查,填写值班记录,经承包商现场代表签字认可。监理人员对记录的完整性和真实性负责。对于业主供货的国内外大型设备,业主最好能够派出驻厂监造人员,对生产用材质、制作工艺和过程、相关试验进行检查和监督,最后进行出厂验收。设备进场后,开箱验货,再进行一次现场组装试验,全部通过检验后,运至现场进行安装。 (3)严格技术标准,加强质量检验。根据合同规定,承包商在正式作业前,必须对计划投入使用的施工材料、施工方法、施工设备、施工技术参数进行施工试验,以便实地考察施工计划的可行性和合理性,优选工艺参数,确保工程质量达到合同技术规范和有关标准的要求。专业监理工程师对承包商试验室的各项检测活动进行监督。 试验成果需经专业监理工程师签字认可。除此之外,监理工程师还要根据原材料使用、施工实际情况独立进行抽样、系统的试验和检测,其结果作为能否批准承包商施工计划和工程质量评定的最终依据。 (4)加强安全监测,提供质量信息。工程安全监测仪器的监测点,重点布设在地质条件差、结构尺寸规模较大及受力复杂的典型部位。通过观测,可积累大量的观测数据,并进行数据汇总分析,验证各建筑物在运行期间工作是否正常,结构形态是否稳定,是否有显著威胁工程安全的异常迹象,为工程安全运行提供质量信息。 (5)采用先进技术,提高工程质量。工程建设在设计、施工中创造性地引进、推广和使用国内、国外的新技术,可以提高工程质量,加快工程进度,降低工程成本。 (6)严格工程验收,加强缺陷处理。依据合同和有关规程、规范的规定,针对工程特点,应该编制具体项目的验收管理办法,健全工程各阶段验收的领导机构,明确验收工作内容、程序和要求,使工程验收工作做到了有章可依,责任明确,资料齐备。对于施工中的质量缺陷,项目监理部及时向承包商发出修补指令,承包商提出修补方案,工程师批准;工程师也可提出建议修补方案,事后双方书面确认;对于重大质量缺陷,业主组织设计单位、咨询专家共同研究提出处理方案,报工程师批准,由原承包商或重新委托承包商实施,质量缺陷修补完成后,由验收委员会或项目监理部组织验收。超级秘书网 (7)落实质量责任制,加强质量责任追究。工程建设期间,要明确质量管理体系及主要职责、管理依据、管理措施、质量责任等,对施工过程中发生的质量事故,监理单位应立即上报业主,分类进行处理,并对产生质量事故的原因及责任人进行调查、追究。发生质量事故后,坚持“三不放过”的原则,即事故原因没有查清不放过,事故主要责任者和职工没有受写作论文到教育不放过,补救和防范措施不落实不放过。 (8)总结质量管理经验,实行质量奖罚制度。根据工程建设进展情况召开专题质量管理工作会议,总结质量管理的经验和不足,表彰和奖励质量管理先进单位和质量优良工程项目,批评和处罚质量问题的责任单位和责任人。定时、不定时地组织质量检查,及时发现质量问题,特别是一些共性的质量问题,使其消除在萌芽状态,并达到施工和监理单位互相借鉴的目的。 随着项目法人责任制的逐步完善,业主主导地位的不断加强,项目业主通过对施工全过程质量管理,工程质量从设计到施工都能得到有效控制,可使项目建设质量管理效果明显,对确保工程质量目标的实现起到重要作用。 控制工程论文:材料成型及控制工程培养模式探讨论文 论文关键词:材料成型及控制工程培养模式课程体系培养方案 论文摘要:结合河北就业市场的人才需求,对“材料成型及控制工程”专业的培养方案和课程体系进行了修仃,在新的培养模式中,设置了三个培养方向,优化了学科基础课;同时增加了专业综合实验、技能培训、外语文献阅读及学年论文等实践教学环节。 1998年国家教育部对高等院校本科培养专业进行了调整,其中,将过去的铸造、锻压、焊接3个专业合并为“材料成型及控制工程”专业,旨在培养专业面宽、适应性强的材料热加工方面的人才。旧的培养模式无法满足新专业的需求。所以自1999年按新专业招生以来,便对本专业的培养方案和课程体系进行制订和修改,但在教学实施和毕业生就业中暴露了一些问题。本课题便是针对这些问题,对材料成型及控制工程专业的培养方案和课程体系进行了研究。 1.根据市场需求划分专业方向 从就业情况来看,长期以来,热加工行业从我校招的毕业生一直以铸造、焊接、锻压为各对口专业,所以近年来,用人单位仍以此旧专业名称招收毕业生。加之企业在生产中分工较细,他们都希望有各个专业特长的人才,在短期内便可胜任一方面的技术工作。由此看来,按材料成型及控制工程大专业制定一套新计划而完全取消过去的专业方向是不合适的。但专业方向如何设置仍需慎重。为此我们分析了近几年河北省对本专业的需求,连年来省内各中小企业对铸造、焊接方向的人才需求较多,尤其我国加人WTO后,铸件出口量逐渐增多,优质高效的要求使他们对此方面的人才需求随之增强。由于河北省产业结构的调整对传统的锻压方面的人才需求减少,模具设计与制造方面的人才需求呈连年上升趋势,而且省外的某些模具加工基地也逐渐从我校招聘毕业生。分析了河北省的需求情况,我们又对其他兄弟院校的教学计划进行了分析,在我们收集的教学计划中有全国重点院校的,如清华大学、北京科技大学;也有一般院校的,如河北工业大学、河南科技大学。从这些院校的教学计划看,重点大学基本不分专业方向,除课程设计、毕业设计外,其他课程安排完全一致,专业性强的课程开设较少。分析原因,这些院校的毕业生考研率较高,从事科研工作的较多,而在企业从事生产一线技术工作的较少。一般的地方院校的计划中在进人第6,7学期后,根据专业方向划分几个相应的专业模块,主要的专业课开设2一3门,因为这些地方院校的毕业生主要面向一些企业,将来主要从事技术工作,所以他们需要掌握某一专业方向的专业知识,毕业后,能在短期内胜任具体工作。我校面向的主要是河北省中小企业,很多企业来校招人时都表示希望能尽快在工作岗位中独挡一面。 鉴于以上分析,决定在新的方案中,分出三个专业方向:模具设计与制造、铸造、焊接。由于模具设计与制造的基础知识、专业基础知识更近于机械工程学科、而铸造和焊接所需材料科学基础知识较多。在新的培养计划中制订了模具方向、铸造和焊接方向两套培养方案。 2加强基础教育,优化学科基础 为了加强基础教育,拓宽专业范围,整个课程体系中,基础课应占较大比重,而基础课包括公共基础课和学科基础课。公共基础课是按学校对理工专业的要求开始的,包括两课、英语、信息技术基础和计算机程序设计。而学科基础课的设置是各专业教学计划的关键,在本方案中,首先确定了高等数学、工程数学、物理等学校框架内的几门课程,然后根据专业方向的需要,搭建了不同的课程体系。其中模具方向以机械工程基础为主干学科,因此理论力学、材料力学、机械原理、机械设计开设学时较多,而铸造、焊接方向则以材料科学工程基础为主干学科:如开设了普通化学、物理化学、冶金传输原理等课程;除以上因专业方向不同而开设的不同的学科基础课以外,还开设了多门相同课程,其中包括必不可少的材料科学基础,另外为拓宽知识面、培养学生各方面的能力及考虑到后续课的学习、将来工作岗位的需要开设了工程材料概论、文献检索、电工学、互换性与技术测量、材料成型控制基础、材料检测及控制工程等课程。 从课程的开设看,包含了自然科学基础、人文社会科学基础和工程技术基础的课程,而且考虑了主干学科与相关学科的关系、基础与专业的关系,优化了学科基础课程。 3整合专业课,精选选修课 为加强专业综合教育,拓宽学科专业范围,专业课和选修课的确定也很重要。专业课是按专业方向开设的,各方向根据专业特点,在有限的学时内选择了几门构成专业框架的专业课。铸造方向是以设备、工艺、材料三方面的课程构成的框架;焊接方向则由电源、工艺、结构三个不可或缺的部分组成;模具方向则体现了模具设计(冲压模具、锻造模具、塑料模具)和制造(模具制造工艺和数控加工技术)两大方面,同时开设了计算机在模具中的应用(模具CAD/CAM)。超级秘书网 有了以上各专业方向的主体框架,考虑到学生在某一方面的兴趣及将来工作岗位的需要,开设了小学时的专业性强的专业课(每个专业方向2一3门)。另外,为拓宽学科专业范围,让学生了解本学科的发展动态,精选了一系列选修课:如材料成型新技术、工业机器人、工程软件、计算机在热加工中的应用、技术经济学等十几门课程可供选择。 4加强实践教学,注重能力培养 实践性教学环节是培养学生的实践动手能力,综合运用所学知识分析、解决问题的能力及创造能力的主要途径。在新的计划中,除了传统的金工实习、生产实习、课程设计以外,模具方向增加了数控加工技术的技能培训,主要有线切割编程加工、数控铣编程加工;铸造和焊接方向增设了两周专业实验周.,学生可自己设计实验、并亲自动手操作。这给学生创造了动手和动脑的机会,也给他们创造能力的发挥留下了空间。 为了使学生四年外语不断线、培养学生对外语文献阅读和翻译的能力,同时结合文献检索课的学习,练习查阅、整理资料;另外为锻炼学生文字表达和科技写作的能力,在5一6学期增设了“外语文献阅读及学年论文”的实践教学环节。 5结束语 本课题的研究是根据近几年材料成型及控制专业的市场需求和就业情况,按照“注重知识、能力、素质、创新性纂合型人才的综合培养”的指导思想而进行的,体现了强化基础理论,加强专业综合教育,拓宽学科专业范围,同时,对实践性教学环节有所改革。但也存在某些缺憾,如无双语教学的计划;因学校软硬件配套问题未能实现“专业实验平台”的设想,校定选修课内包括的某些人文社会科学基础课应改为必修课等等。这些想法和建议希望在将来的计划中能成为现实。 控制工程论文:过程装备及控制工程毕业设计的改革 【摘要】对于高校人才建设来说,毕业设计是非常重要的步骤,是对学生实践能力的提升以及对理论的强化,也是强化创新精神的重要途径。过程装备与控制专业的毕业设计是对学生各方面素质的检验。现阶段过控专业在毕业设计方面还是有一些问题需要解决,因此需要在各方面进行改革,这也是现阶段要解决的重要问题,这对过控专业未来的发展也是非常关键的,要想顺利完成改革,就要明确现阶段过控专业在毕业设计环节中存在的问题。本文分析了这方面的问题,并制定了解决的措施。 【关键词】过程装备控制工程毕业设计 一、前言 过控专业研究的主要是过程工业,涉及到很多物理手段和化学反应,主要是为产品生产提供设备和技术方面的支持,因此各学科相互渗透形成了过控专业,因此该专业的知识覆盖面非常广,口径比较宽。现阶段过控专业的学生数量越来越多,而毕业设计要考验的就是毕业生在理论和实践方面的能力,这对学生未来发展也是非常有影响力的。要想培养出社会需要的应用型人才,就要保证毕业设计的效率和质量,找出现阶段毕业设计环节存在的问题。 二、目前过程装备与控制工程专业设计现状 1.管理监控不严格合格的毕业设计需要在每个环节上确保质量。现阶段各高校都制定了相关的指导文件,这说明毕业设计都是有一定要求的,其中包括毕业设计的组织、目的以及相关教师的职责,并制定了论文的具体规范,只是这些是文件上的规定,在完成毕业设计的过程中,高校还是缺乏管理的,高校没有对学生实施合理的监控,也就是说各个环节都是处于无监控状态,难免会有一些环节出现问题,这是目前高校各专业毕业设计共有的一点问题,缺乏监控机制。2.教学资源不足由于社会经济在不断发展,过控专业实际上已经是现阶段本科中非常热门的专业,学生的数量逐年增加,这对该专业的发展是非常有利的,但对于相关高校来说也是一项巨大的挑战,因此学生数量过多,就意味着师资力量需要跟上,目前就是专业课教师的数量并不能满足毕业设计的实际需求。多数高校是一名指导教师要负责十几名甚至更多学生,在这种情况下,教师还要负责正常的教学任务以及科研工作,能拿出的精力有限,对学生的帮助也有限,因此仅靠现阶段的教学资源要想提升毕业设计的质量还是非常有难度的,而且各高校学生若是想自主查找资料,是缺少资源的,纸质的资料非常少,但电子资料方面由于学生数量大,没有固定场所,使用起来也不是很方便。3.选题不合理实际上毕业设计中最关键的步骤就是选题。现阶段很多过控专业的学生论文选题工作是指导教师完成的,专业教师在理论研究方面没问题,但在实践方面以及对企业的了解方面并不是每一名教师都有足够的经历,因此很多毕业设计实际上是空中楼阁,仅仅存在与理论上,对实际的帮助并不大。在这种情况下,学生的创新精神其实并没有得到锻炼,工科学生要想获得长远发展,不仅需要理论积累,还需要实践经验和创新意识,这些在现阶段的毕业设计中都是缺失的。而且选题需要结合工程实际的背景以及过控专业培养人才的目标,这样才能将提升毕业设计的效果,这些都是存在问题的。4.设计时间短在学生完成毕业设计的阶段,实际上需要考虑两大问题,那就是就业和考研。这两个问题也需要在这一学期解决,对学生未来的发展也非常重要,与毕业设计的完成在时间上有直接冲突。学生为了顺利应对这两方面的问题,就要将毕业设计的时间压缩,而这种情况指导教师也无法采取有效的措施,因此毕业设计受到时间上的影响,在质量上也是难以保证的,现阶段过控专业大多数学生,对自己的论文质量评价,也只是一般,说明在完成毕业设计的时候是受到严重影响的。5.学生缺乏写作技巧实际上由于信息技术越来越便捷。高校普遍为学生提供了文献检索的途径。在写作方面也会设立一些课程或者讲座,对学生完成论文进行指导,但还是无法彻底改变学生在写作技巧方面的弱点。学生完成论文时,并不具备足够的专业语言,很多学生会将一些内容拼凑到一起,甚至有一些学生会存在书写不规范的现象,其中比较复杂的环节就是文献引用、标点符号、图表绘制方面的问题,因此学生在完成论文写作后,还需要与指导教师一同花费大量的时间修改论文格式,相应的对论文内容与创新的分析就减少了。 三、过程装备与控制专业毕业设计选题类型 1.工程设计这类题目实际上就是根据企业现有的设备,参考企业中的一些技术参数,根据相应规定进行设计。此类题目优点是对基础非常重视,要求有完善全面的技术参数,工作量非常丰富,而且无论是设计图纸还是计算量都是非常大的,所以论文实用性比较强。现阶段过控专业学生通常是在毕业设计前决定好了毕业后的趋向,所以学生是可以根据自己的就业需求要选择题目的。该类题目目前是大多数学生的选择,尤其是一些已经到就业单位实习的学生,可以对企业设备有足够的了解以及接触的机会,根据实际情况进行命题。2.科学研究该类题目通常是指导教师以自身科研情况为基础。申报的一些子项目,这类题目的特点就是创新性比较强,学生要在毕业设计时期将这一子项目完成,或者取得阶段性的成果,因此是需要学生具备一定素质的。这类题目有一定的难度,学生不仅需要在理论上有足够的积累,实践能力和创新意识也需要达到一定的水平,而在这类题目由于是指导教师科研项目的一部分,在数量上不会太多。此类题目对学生是可以起到启发效果的,而且学生可以参与项目研讨的活动,两节相关的过程。3.创新型创新型的题目主要是通过竞赛、创业比赛等活动进行。是团队进行的一类任务,不仅需要学生完成论文的内容,最重要的是要体现出创新,其实这类题目也体现出当前社会对应用型以及创新型人才的需求,考验的是学生各方面的能力。 四、过程装备与控制工程专业毕业设计改革中需要解决的问题 1.管理制度改革很多时候毕业设计取得什么样的成就,取决于高校管理制度。因此各高校为了让毕业设计的各步骤得到有效的管理,需要建立全程监控机制,教师需要对毕业设计提升重视程度,高校也要对教师职责进行强调,严格控制学生抄袭的行为。指导教师起到非常关键的作用,需要根据设计手册,保证学生完成毕业设计的各环节不出问题,根据课题的需求,对学生进行一对一指导,其中包括对素材的筛选、对内容的设计、论文设计方案、撰写格式等,对学生负责。2.充实教学资源由于高校近年来一直在扩招。而且过控专业也是比较热门的工科专业,专业教师缺乏的现状还是非常严重的,一些高校为了顺利将毕业设计完成,而且地方科研受到的限制比较多,教师无法为学生提供足够的资料,网上虽然有各类参考资料,但是质量参差不齐,学生筛选起来很有难度。在这种情况下,高校需要将教师招聘的重心放到如过控专业一样的稀缺专业,将师资力量补充上来,调整好师生比例,同时将年轻教师在工作上的积极性激发出来,为学生提供科学的指导。3.保证设计时间学生为了确保升学和就业,会提出在毕业设计阶段请短假,而高校为了确保学生顺利升学和就业也会允许。在这种情况下,需要高校做出调整。因为考研与就业对学生非常重要,但是顺利完成毕业设计和顺利毕业对学生也非常重要,毕业设计若是出了问题,无论是就业还是考研,都是无法保证的,这就需要高校在时间上做出调整,例如将毕业设计的时间延长,同时可以将设计前的一些基础工作提前到上一学期,这样毕业设计与考研和就业在时间上的冲突就可以解决。4.加强团队指导现阶段高校过控专业的毕业设计是经过指导教师对学生进行一对多指导,在这种情况下,是不符合过控专业人才培养需求的,这类专业更加注重的是实用性方面的培养,提升学生的应用能力,这样可以满足社会对人才的需求,各专业都需要有所设计,知识面非常广泛。但专业教师无论是研究方向以及自身专业,都是受到限制的,无法给过控专业学生带来足够的指导和帮助。在这种情况下,高校应该建立起专门的指导团队,各专业教师共同完成对学生毕业设计的指导,从原本的一对多变成多对多,这样可以根据学生需求,进行针对性的指导。 五、毕业设计与其他环节的整合 1.与课程设计整合实际上毕业设计也可以看成是课程设计的延伸,而课程设计相当于毕业设计的一部分,毕业设计与课程设计在选题上是有一定关联性的。通常课程设计开始于第七学期,而学生经过几个星期的设计阶段,可以了解到毕业设计的方方面面,完成毕业设计的一些工作,这样学生就可以提前做好毕业设计的基础工作,有助于确保毕业设计顺利完成,这对学生解决毕业设计和考研以及就业之间的时间冲突是非常有帮助的,实际上课程设计就是毕业设计前学生要经历的实战演练,与毕业实习共同组成了实践环节,为毕业设计打下基础,目前过控专业正在增加学生锻炼实践能力的课程,所以整合毕业设计和课程设计是非常有利的。2.与毕业实习整合毕业实习也是毕业设计前的重要实践环节。在现阶段的经济发展中,毕业设计和毕业实习需要进行灵活处理,要想将二者进行整合,需要注意一下细节,首先是实习基地的设立,这是毕业实习的基础。其次是高校与实习基地的合作,为学生提供良好的平台。然后是课题研究需要与企业实际情况和教师研究情况相结合。最后是注意对学生进行个性化培养,学生需要的是在应用能力上获得提升,提升自身各方面素质,但每个学生的情况不同,高校需要注意对学生因材施教,解决每个学生面临的困境。 六、提升毕业设计质量的措施 1.强化对毕业设计的重视在毕业设计正式开始前,高校可以组织专门针对于毕业设计的讲座,对学生和教师进行动员,要让教师和学生明确毕业设计的重要性,影响着学生日后的就业以及学位认定问题。同时指导教师要严格要求自己负责的学生,要从学生正式开始毕业设计前,就形成严肃的意识。2.提升选题规范性论文选题要与过控专业相关,过控专业的实践价值是保证企业设备可以高效运行,是将机械、控制等各学科结合在一起的专业,在选题时需要与这些内容息息相关。在选题类型上,可以与科研单位和教师研究的课题紧密相连,一些学生可以在研究院等地完成自己的毕业设计。毕业设计需要提升真实性,结合现有的社会资源和师资力量,对学生进行团队指导,这样可以保证题目具备真实性和综合性。在选题上还是需要指导教师提供相应的帮助,因此拟题时教师要制定好指导的时间,避免造成双方的疲劳。3.查阅文献完成论文的第一步骤就是查阅文献,学生对查阅文献方面还是缺乏相关的经验和方法,因此需要教师提供指导。查阅文献需要根据课题的具体内容,确定查阅的关键词,检索相关的期刊、研究报告等资料,然后完成资料分析工作和整理工作,结合选题写出文献综述。对文献的检索可以通过很多途径,例如高校的图书馆的电子资料、维普数据库等,这些途径查找到的文献是比较新的。然后是高校图书馆的图书阅览室以及各地的图书馆。最后是网上也可以找到资料,只是质量参差不齐,需要慎重筛选。4.强化过程控制毕业设计的所有步骤包括前期讲座、确定课题、完成文献综述、完成文献的英文翻译、完成论文设计、中期检查以及评审和答辩。经过对选题的审定和初期、中期检查,然后是答辩检查、最后是成绩评定和论文评选。这些步骤都是过程控制的关键点。在整个过程中,教师要对学生进行至少每周两次的一对一指导,然后成立专门的小组,负责管理工作,要对毕业设计阶段实施量化管理。5.加强成绩管理毕业设计的成绩是从三方面进行评定。首先是指导教师从设计方案、完成状态、翻译情况、学生的态度以及在个人纪律评价等方面评出成绩。然后是评阅教师,根据论文的内容质量、规范性、外文翻译的质量以及内容创新性等方面评出毕业设计成绩。最后是答辩委员会,以各小组的答辩情况,对毕业设计的内容、水平、课题、表达、工作量以及学生对问题的回答各方面给出综合性的评价,做出毕业设计的答辩成绩。最后答辩小组会以规定的比例,对总成绩进行评定,总成绩是需要通过答辩委员会进行审核的。 七、结论 总之,毕业设计是高校学生经过学习后,经历的对所学知识的全面检查,是对在校期间成绩的总结和提升,也是高校对学生进行实践能力提升和理论研究强化的有效途径。提升设计质量不仅是为了提升高校的教学水平,也是为了满足社会最新的人才需求。如今社会需要的是实用型、应用型以及创新型人才,因此在毕业设计的质量上进行提升,无论是对于学生个人、高校还是社会发展,都是起到重要作用的。每当毕业设计完成后,需要进行经验总结,这样对以后的指导工作才能有所帮助。 作者:陈慧媛 李晓红 顾锡峰 单位:青海大学化工学院 控制工程论文:建筑工程招投标的控制工程造价措施 摘要:针对建筑工程招投标阶段的工程造价管控,做了简单的论述。工程招投标阶段是工程造价控制的基础环节,直接影响着后期工程造价管控的效率,因此需要着力解决现存的问题,包括造价控制不合理与控制力度不够等,注重招标文件与工程量清单的编制质量,加强工程造价管控。 关键词:建筑工程;招投标阶段;工程造价;规范化 对于工程造价的控制,多数建设企业较为注重工程设计与施工等阶段的造价控制,忽视对招投标阶段的工程造价控制。事实上,工程招投标阶段的造价控制水平,直接影响着工程造价的整体效果,因此加强此环节的工程造价管控研究,有着必要性。 1建筑工程招投标阶段控制工程造价的意义 目前,建筑工程造价管控,采取的是动态化管控方式,贯穿于工程的全过程,包括前期阶段、投资决策阶段、设计阶段、招投标阶段等,其中招投标阶段的工程造价控制为事前控制,对实现工程造价控制目标,有着积极的作用。 2建筑工程招投标阶段造价控制的影响因素 2.1招投标文件编制的质量 招投标阶段工程造价控制中,招投标文件是主要影响因素,文件编制的质量,直接影响着工程造价控制效果。招投标文件编制中的质量要求与工期要求等,直接影响着工程造价高低。文件的科学性与的完善性,对造价控制,也有着直接影响。 2.2计价方式 目前,建筑市场多采取定额计价方式,是由投标单位按照工程招标方所给出的工程量清单,基于自身的施工水平,进行工程报价。此方式和定额计价方式相比,能够确保双方的经济效益,有着积极的作用。 2.3评标方式 可以说评标方法直接反映了招标方的价值取向,也是业主选择工程承包商的主要依据。在实际评标工作中,是由“人”来负责此项工作,个人因素对招标有着极大的影响,因此评标方法是否合理,直接影响着工程造价控制效果。 3建筑工程招投标阶段造成控制的策略 3.1加强招投标文件编制质量的把控 针对招投标阶段工程造价控制的影响因素,采取加强招投标文件编制质量把控的方式,做好工程造价把控。首先,要注重招标文件的编制质量把控。按照建筑工程相关规范,做好文件审核,检查招标文件的明确性,避免用词不准确,使得承包商曲解文件要求,造成工程造价失控,引发经济纠纷。同时需要明确材料设备的相关描述是否详细,以免承包商使用质量较差的材料。除此之外,需要审核合同条款内容。其次,控制工程量核算的质量。在编制的过程中,利用BIM技术,发挥其技术优势(如图1所示),从建筑3D模型中,直接将工程量清单导出,减少人工核算量,提高工程量清单与招标控制价核算的准确性,使得招标价格和合同造价更为合理,避免项目超出概算情况的出现。某工程利用BIM技术,开展投资项目跟踪审最后,加强工程量清单编制质量的把控。招投标是建筑工程常采取的模式,此环节常见问题较多,从工程造价角度来说,需要加强管理力度,重点加强工程量清单编制质量的把控,为投标单位制定工程报价,提供基础保障。在此阶段,若招标文件存在瑕疵或者出现多个工程量清单版本等情况,极易造成工程经济纠纷,增加工程造价,影响双方的利益。 3.2采用合理的招标控制价 由于我国建筑市场不够完善,还存在着围标与陪标等情况,合理设置招标控制价,可以有效的引导投标单位投标,避免发生上述问题。事实上,若招标控制价设置的较低,则难以准确选择优秀的投标单位,若价格设置的过高,则极易造成上述问题。基于此,需要结合工程现象实际情况与施工技术方案等,做好综合分析,再确定招标控制价。深度到市场内部,做好深度调查,以保证定价能够和市场价格相互符合。总体来说,需要重点把控工程量计算的准确性与现场勘察的质量,做好市场价格实时监测以及合理预测,避免价格数据发生错误,影响工程造价的控制。 3.3加强评标管理 目前,我国建筑行业采取的评标方法,主要包括最低投标价法、综合评估法等。为了能够加强此环节的把控,可以做好以下要点的把控:1)做好技术标评审。做好施工方案与进度计划等的对比,需要注意的是需要做好施工技术合理性分析,避免出现“喊口号”情况,采取暗标评审方式;2)注重询标。若能够有效落实询标工作,则可以在将不合理报价准确的排除,对提高评标效率,确保双方的权益,加强工程造价控制,有着积极的作用,因此需要相关人员注重此项工作。 4结语 若想全面提升招投标阶段的工程造价管控水平,需要完善管控体系,严格把控造价上下限,对投标单位的资质与信用水平,做好全面的评估,加强招投标文件编制质量的把控,以加强工程造价控制。 控制工程论文:控制工程模具方向特色化建设分析 【摘要】根据研究现状,材料成型及控制工程专业,包含冶金、机械以及控制等,涉及的学科范围广、业务体系多,具有很强的理论性与实践性。为了更好的培养专业人才,需在教学过程中加强学生在转杯、工艺、设备等环节的培训与锻炼,形成材料成型及控制工程专业的教学特色,制定符合学生个性发挥在那的人才建设体系,注重学生综合素质与专业技能的联合培养。 【关键词】材料成型;控制工程;教学特色 我国教育形式与教育理念不断进步,要提升学术水平,需要对教学方式不断改革。基于此,本文拟定了一些教学改革措施,旨在辅助材料成型专业形成自己的特色化教育。 一、完善个性化的培养机制的建立,注重个性化、模块化人才的培养 过去固有的教学管理观念,陈旧落后,要适应现实发展,需对教育教学观念进行创新,以此提升学生创新水平。位于我国湖南省的中南大学,在材料成型及控制工程专业的人才培养上独具创新。该校注重学生科研能力和工程技术的培养,强化专业型高级人才的输送过程。一方面强化学生对专业理论知识的基础,一方面强化学生实践能力、创新能力、思想道德水平的建设。据此,中南大学的针对性、个性化的人才培养体系的简历,对于材料成型及控制工程专业学生实践能力、创新能力、专业技能的培养着实有效。根据中南大学现有的人才培养体系,材料成型及控制工程专业的本科学生,在完成本科一年级与本科二年级的课程学习(专业选修课和公共基础课)之后,将能有有效的掌握数学、物力、材料制造、工程图的绘制、电力学等其他与本学科相关的一系列专业技能,打好扎实的专业理论基础。在本科一年级的期末,学生可以根据本学年的具体学习状况和个人兴趣,自主选择之后三年的专业学习方向。这样不仅能够使学生的课程学习建立在兴趣的基础之上,还可以学以致用、学有所长。从本科第三年的学期开始,中南大学材料成型及控制工程专业的本科学生开始正式进入到专业化课程的学习阶段,课程学车进去到完全自主的专业化学习过程之中,老师的教育教学模式也依据模块化的方式进行。根据学校校友的课程设置,包括了模具的设计和制造、塑性的成型与控制在内的多个专业模块,并以此为基础,设置了科学、合理、可操作性强的课程安排与教学规划,有效的提升了课程体系的科学性与自主性,完善了学材料成型及控制工程专业的知识结构与模块体系。值得注意的是,学生可以根据自己的兴趣与专业方向,自主地选择课程时间活动与专业实习,极大限度的保障了学生个性化的发展,有利于学生突破“专才”的约束,向“通才”的全方位发展方向奠定基础。 二、借力科研优势,形成特色培养机制 首先,促进学生理论与实践能力的结合。通过材料成型及控制工程专业内特色教学活动的开展,向学生及时展示行业最前沿、最先进的实践成果与实务案例,将实务操作融入课堂,丰富课程内容,完善教学成果。基于此,建立一套适应本专业教育教学情况的培养体系,保障专业素质强、综合鞥能力高的学生培养。此外,还可以鼓励一批有探索欲、求知欲的学生与老师积极进行课堂讨论,鼓励小班教学、鼓励学生参与科研过程。第二,创新学生对导师的选择权。根据现有培养计划,学生对导师的选择自主性较差,因此,科研在现有培养方案允许的范围内,允许学生选择符合自身情况的导师进行科研项目的相关开展。这样不仅能够帮助学生提升自己的专业技能,还还有利于获取导致是直接指导,保障科研项目的高效完成。第三,开放实验室管理观念,允许学生走进实验室。现有的实验室管理提示国语严苛、死板,导致学生对实验室的接触机会有限,学生很难接触深入地到实验室的工作氛围与操作理念。所以,学校应当开放更多地实验室资源、允许学生参与进实验室的创新性的实践活动与科研活动。第四,完善教课授课体系。教授对本科生的教育,不仅仅是传授专业知识那么简单,更为重要的是,教授可以将解决问题的思路与理念技术传递给学生,对于初入专业教育的学生而言,感受大师风采对专业兴趣的建立至关重要。教授或者讲师自身,也应当根据现有教学目标和职业规范,不断提升自己的教学水平和教学能力,实时更新自己的教学数据,完善教学管理。事实上,依据现有学科优势,中南大学材料成型及控制工程专业现有的专业体系,已经形成明显的学科优势,专业成果显著。借助对人才培养观念的更新、人才培养计划的完善,材料成型及控制工程专业现有的模块化课程体系不断升级,教学内容得到了极大的丰富。除此之外,在具体的教学过程中加入切实的实践案例,将有效地加学生对专业课程的认知与理解,提升专业素质。 三、结语 材料成型专业形成自己的特色化教育的开展,将有效丰富学生的专业技能、拓宽学生的就业渠道。通过对中南大学材料成型专业近年来就业率的统计分析,96%的学生毕业后都可以签约进入北上广深等经济发展水平较高的地区。而行业内的巨头企业也对我校相关专业的学生予以了较高的评价和专业认可,教育改革取得阶段性成果。 控制工程论文:过程装备及控制工程实习模式改革的实践 摘要:结合湖北省战略性支柱产业计划,武汉工程大学机电工程学院过程装备与控制工程专业,与湖北三宁化工股份有限公司合作,对专业实习模式进行改革,实施产业计划工程教育实验班,在校企合作进行专业实习模式方面进行了改革实践。 关键词:过程装备与控制工程专业;专业实习模式;校企合作 1专业实习改革的必要性和重要性 专业实习是过程装备与控制工程专业实践教学过程中的一个重要环节,是培养学生工程实践能力的重要途径,是在完成了公共基础课,学科基础课的基础上,在开始专业课的学习之前,必须进行的实践教学环节。学生通过专业实习,了解实际的生产过程,加深对理论知识的理解,加强对生产工艺过程、生产设备、生产组织及管理等方面的认识,从而达到扩大知识面、增加感性认识、有效提高创新意识和工程实践能力的目的。目前社会对大学毕业生仍保持较高的知识与能力要求,而社会参与人才培养的过程和积极性却明显不足;大学生就业竞争异常激烈;工科人才的培养与企业实际的需求严重脱节,从学校走出来的工科学生的能力不能满足企业实际的需求,对工科人才的培养缺乏必要的“工程性”和“创新性”。和其它工科专业一样,过程装备与控制工程专业在新形势下也面临许多挑战,必须不断改革和发展。一是要加强校企紧密合作,不但注重基础知识以及专业知识的教育,更重要地是加强实践能力和综合素质的培养。二是要针对企业对工科类人才的需求,明确培养目标,通过不断改进培养模式中的不足和缺点,不断提升培养模式对企业需求的适应性,使得培养出来的工程师能够更好地满足企业的需求。 2校企合作实施专业实习模式改革 “过程装备与控制工程”专业(以下简称“过控”)是武汉工程大学最早设置的本科专业之一,经过40多年的建设发展,专业建设与学科建设水平都有了长足发展。2003年本专业被批准为湖北省第一批立项建设本科品牌专业,并于2007年通过合格验收,开始品牌专业二期建设;2009年本专业被批准为国家特色专业建设点;2010年“过程装备与控制工程”专业教学团队被批准为湖北省省级教学团队;2010年“工程实践与创新教学中心”被评为省级实践教学示范中心。2011年本专业被批准为湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目。本专业开办以来,在学校和学院的大力支持下,专业办学条件不断完善,较好满足了专业教学和人才培养的需要。本专业已经形成了一支在数量、职称、年龄、学历和学缘结构较为合理的、以中青年教师为骨干的稳定的教师队伍。长期以来,过程装备与控制工程专业为湖北省培养了大批从事石化行业设备设计、制造、安装和运行维护的优秀人才。湖北三宁化工股份有限公司是一家集煤化工、磷化工和精细化工为一体的大型企业,该公司发展速度快、企业规模大,现场管理好、综合实力强,公司长期重视人才的培养,学生实习的基础设施全,学生实习条件环境好,是过程装备与控制工程专业“产业班”合作的理想企业。依托湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目,进行过程装备与控制工程专业专业实习模式的改革与实践,实施产业计划工程教育实验班,具有得天独厚的条件和优势。作为一种新的教育改革尝试,学校及学院各级领导在政策和经费上给予了大力支持;机电工程学院院长专门负责,统一安排,与湖北三宁化工股份有限公司洽谈合作意向及具体合作方案,并将任务具体落实到人,为本项目的实施提供了有利保障。 3产业计划工程教育实验班的实践 2011年我校过程装备与控制工程专业被批准为湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目,我院从2014年开始,在2011级、2012级、2013级过程装备与控制工程专业中实施“产业计划工程教育实验班”,该班由机电工程学院和湖北三宁化工股份有限公司联合开办。为此,学院专门成立产业计划工程教育实验班学生选拔工作领导小组,依据自愿报名、全面衡量、综合考虑、择优选拔的原则进行选拔。根据武汉工程大学机电工程学院过程装备与控制工程专业产业计划工程教育实验班的实习任务和要求,产业计划工程教育实验班学生到湖北三宁公司进行为期2个月的实习;实习形式以企业授课、技能培训、跟班(顶岗)实习为主。实习期间,通过采取学校为实习期间的每位学生购买人身意外保险;配备专业指导教师全程监督管理;学生住宿实行封闭式管理;学生与学校签订安全保证书;企业加强岗前教育,灌输学生安全防护意识的措施保障学生的安全。学生在接受公司入厂安全教育合格后,安排到各生产厂区的有关车间进行学习化工生产工艺流程、设备构造、设备维护保养等知识技能,让学生零距离的与工程实际接触,提前接受实际工程训练。每二位学生安排一名工程师指导,每天考勤,实习结束后由指导工程师就工作态度、劳动纪律、职业素质、敬业精神、专业技能、团队精神、创新精神、工作效果等方面给出实习期间的综合评价。 4结语 武汉工程大学机电工程学院过程装备与控制工程专业,与湖北三宁化工股份有限公司合作,实施了三年产业计划工程教育实验班,在校企合作,共同培养人才模式等方面进行了探索与实践,效果明显。学生通过实习,不仅提高了工程实践能力,而且培养了良好的沟通、协作能力及创新精神,为进一步适应未来发展,提高现场解决问题能力打下了坚实基础。企业的工程师们对此也给予了很高的评价。 控制工程论文:材料成型及控制工程应用型人才培养分析 【摘要】本篇文章认为想要培养应用型人才,工程类大学需要改革创新,围绕学以致用来教学,在保证办学质量的基础上,树立人才培养的方针,优化人才培养体系,提高教学效率,完善学习科目内容。重视模具应用,加强与社会企业的联系,培养出适应当地发展需求的应用型人才。 【关键词】工程专业;培养人才;模具应用 一、前言 长三角地区作为加工工业发达地区,随着社会的发展,它逐渐变为与海外国家联系的枢纽,也是中国制造业的主力,长三角地区十分重视模具的发展,毕竟模具技术的高低代表着一个国家的生产力高低。现在面临的问题是,长三角地区的发展日新月异,但相关方面的人才培养却跟不上,很大程度上拖慢了发展的脚步。要想培养出材料成型及控制工程专业模具应用型人才,我们学校必须坚持学以致用的方针,不断改革创新,优化课程体系,结合当地资源条件,提高办学质量,把培养出应用型人才作为最终目标。经过研究分析,我们针对应用型人才的培养,提出以下几点建议:1.制定培养目标及方案。我们首先要深入市场,调查出企业需求的模具人才类型及其要求。对于不同的岗位,培养过程与目标各不相同。我们在了解的基础上,要请相关的专家学者,帮助学校教务部制定培养方案,包括基础知识的结构,学生自身技能培养,教学方式方法等指标,坚持学以致用的原则。除了相关的专家学者,我们还需要到一线请相关企业的工程师参与教学方案的修订,让教学更加贴近社会应用,更加符合模具应用型人才培养的目标。此外,我们也要集思广益,邀请兄弟院校的方案制定者对本校方案进行评价,结合兄弟院校的教学特点,取长补短。2.完善课程结构,改革创新。修改当前专业知识体系,重点研究材料成型及控制工程专业的知识架构,坚持学以致用的原则,注重能力的培养,不能止步于理论知识的灌输。专业课程的教学要包含理论与实践,且偏重于实践,实践内容包括软件应用能力的培养,学生综合素质培养,与企业结合培养等,让学生接触到一线应用技术。培养内容要能够覆盖各模块、各知识点。继续完善双证模式,双证即学历学位证跟职业资格证。另外,需要加强模具设计师培养,并设定专业专长的目标,让学生可以跟社会接轨。3.增加实践课程。我们除了注重理论知识的灌输,更要重视实践教学,提高学生的实践能力,以工程能力的提高为指标,增设模具实践课程,定期让学生进行模具失效分析,学习材料信息相关内容,开设创新创业项目以及材料的回收利用等项目,让学生更多的实践起来,培养综合素质拓展能力。同时,每项课程最好配套一个课程设计,让学生学以致用。模具加工跟锻造技术等重点科目,应重点跟进项目训练计划。另外,要重视专业软件的应用培养,如CAD、CAM的训练。确保实践课程的效果达到最优。4.重视应用技术能力的培养。应用型人才应该掌握当下盛行的工艺技术与方法,包括立体设计、数字化仿真技术、数字化综合应用等。要能够利用相应的软件进行产品建模,细节设计,模具分析与设计、方案分析、模拟仿真等,通过学校与企业之间合作的平台,将所学的技术应用到一线领域,以检测自己能力是否足够。5.完善综合素质的培养方案。除了理论知识与实践的培养,工程性大学还应该注重因材施教,培养学生自身的综合素质以及拓展能力。将学生培养成专业化职业化,且具备创新创业能力的应用型人才。在教学过程中,将专业知识、专业能力、职业素养等渗透到综合素质的培养方案中去,定期开展职业技能大赛、专业知识讲座、课程相关实践项目,推动学生的积极性。最高限度的利用学校与企业之间的合作平台,增强学生课外能力的拓展,利用好学校的图书馆资源,同时促进教师与学生间的互动,将师资力量充分发挥出来,多层次、多方面相结合,增强学生的综合素质。6.完善教学机制与环境。进一步完善学校与企业的合作机制,为学生实践实训创造良好的平台,增加学生实践的机会,从而提高学生学习的积极性。加大对实验室的投资力度,加强实验室使用管理,将实验室潜在能力发挥出来,推动实验项目的发展。定期开展企业讲座,邀请企业工程师将企业一线知识传达给学生,最好结合车间设备教学,让学生能够学以致用。同时,要注重学生的考核工作,采用课程设计、技术测评、实验项目等方式,多方面对学生进行考核,向着培养材料成型及控制工程专业模具应用型人才而进发。 二、总结 综上所述,我们工程性大学应重视应用型人才的培养,注重教学方式的创新,提高对应用型人才的要求。强调学以致用,重点培养工程技术的应用能力,与时代同步,与社会接轨,让应用型人才具备模具数字化应用能力。同时改善实践教学平台建设,创造良好的工程实践环境和氛围。 控制工程论文:材料成型与控制工程专业的建设 摘要:教材是教师实施教学的重要工具。高等学校的教材是课程建设的核心。可见,教材建设是材料成型及控制工程专业建设材料成型及控制工程专业建设的重要内容之一。本文分析了实践教学资源建设存在的问题,并阐述了具体的解决对策。 关键词:材料成型及控制工程;专业建设 材料成型及控制工程专业为工业学校的特色学科。本专业学生历年就业率稳定在92%以上,就业面向主要涉及冶金、石油、汽车、电子信息、机械制造、新材料和新能源等行业与领域,轧制特色专业方向毕业生供需比近年来一直保持在1:3,轧钢方向毕业生以过硬的专业素质和较强实践能力,深受诸多大型企业的欢迎。 1材料成型及控制工程专业建设中存在的问题 1.1理论教学与实践内容之间的不协调 随着全球科技与经济的深度融合,国内外经济的互补快速发展为学生提供了多种机遇和挑战:我院本科生毕业就业去向更加广阔,职业生涯变换职业(专业)的次数增多;同时本科毕业后继续深造的专业方向选择增多。因此理论“宽口径,厚基础,”的理论教学必须为学生终身学习培养能力和奠定宽厚的基础。基于以上考量,材料成型及控制工程特色专业从2014级开始实行在多学科的交叉下,需要厚基础专业教育,逐渐培养出专业就业面宽的复合型人才。 1.2教学内容无法深入到其它学科 教育部进行专业调整涵盖了原来的金属压力加工(轧制)、铸锻及焊接等相关专业,材料成型专业同时涵盖以上三个方向。材料成型专业人才培养模式的几大分类差别较大,各大高校往往均只侧重于某一分类,例如:哈尔滨工业大学侧重和擅长于焊接、东北大学专长于压力加工,北京科技大学侧重于压力加工,西北工业大学偏重于铸锻,兰州理工大学偏重于液态成型等。同时各大院校人才培养层次侧重点不同,专业建设理念和实践教学培养模式差别巨大,无形成借鉴模式。在材料成型专业实践教学方面,需要将历史专业特色和新开方向在新的人才培养计划体系中融合,显得至关重要。因此,材料成型及控制工程专业需要深入研究其专业内在维度,进一步夯实特色基础,开辟新亮点,探求和构建新的实践教学培养模式。研究涵盖几大专业方向的特色实践教学体系,同时突显“高水平、应用型”的传统特色,显得极为迫切。 2材料成型及控制工程专业建设实践探索 2.1改革理论课程体系与实践教学的体系 (1)在控制工程专业实践教学中,教师要重点培养学生的制造水平及创新能力:理论基础是教育教学的基础,无论是传统还是现代,方式方法在革新的同时,理论永远都是必不可少的依据和前提。文化知识课可以改革但不可以削弱,可以用适当的方法将理论课的授课效率及授课方式进行变动和改革,但是,应当掌握的知识内容是不可删除的。(2)理论知识和能力素质双重培养:要将学生培养成为一个合格的工程专业应用型人才,要全方位开展素质及能力培养工作,除了基础理论知识以外,还包括作为工程应用型人才必须具备的基本劳动技能、集体主义精神、个人创新能力和良好素质的培养。统筹安排,综合平衡。(3)不同学科之间要相互渗透:教材内容要引入新技术,改造“老”课程势在必行,需要保证专业教材内容和课程体系的先进性,跟踪本学科的最新发展动态使专业教材得到滚动发展。材料成型及控制工程专业具有材料科学与工程、机械工程及自动化、力学等多学科交叉的综合性专业背景,面向冶金、石油、机械、装备与工程结构等行业及领域进行就业。为了更加客观的反应我校人才培养质量情况,学校通过委托第三方调查机构,对即将离校的毕业生进行就业质量跟踪调查。从调查情况分析可以看出,材控专业毕业生工程实践及创新能力较同批次同类型兄弟院校强。材料成型及控制工程专业“坚持轧制方向,服务冶金行业”同时兼顾其它方向,在新形式下深化校企合作,真正实现无缝对接培养专门人才。探求并构建一套与现代企业需求相适应的材料成型及控制工程专业实践教学资源体系。 2.2校内外实践教学资源建设及实践 材料成型及控制工程本科实践教学环节与国外同等院校存在一定差距。在实训环节,“走马观花”只能制约学生理论联系实际能力的发展,使得实践培养环节和创新环节效果不理想,迫切需要进行校内和校外两方面的教学改革。目前,通过不断的建设已经具有良好校内实践教学平台和校外实践资源。拥有国家级虚拟仿真实验教学中心、冶金基础实验室、冶金工程专业实验室以及“冶金技术与装备综合实践教学平台”和良好的冶金行业校企关系等优良条件,为培养轧制技术人才提供了有力保障。将校内外资源优化整合,使其得到有效整合和高效利用并转化为实践教学资源,为培养出综合能力高、动手能力强的应用型人才发挥应有的贡献。 2.3综合改革理论教学课程 在目前,专业教学学时不断减少。为此,需要进一步删除理论教学各课程之间相互重复的内容。如:“材料力学”和“金属学与热处理”等专业理论都重复的讲解了“拉伸,应力应变,材料的强韧性能指标”的内容,教学内容大致一样,因此要删减各课程之间的重复内容,改革各课程教学大纲,明确授课计划中教学的侧重点和考察点,使理论教育学时得到有效利用。通过课程改革旨在梳理分散在各课程之中的知识点的关系,构建合理且平顺的知识传授顺序,使得学生学习更加高效。总之,在深入理解专业内涵的基础上确立专业知识结构框架与主干课程,制订出一套具有一定特色的课程体系,从而解决了老专业改造与新专业建设中所面临的切实问题。 作者:贾朋鹏 单位:河北华兴基础工程有限公司 控制工程论文:控制工程专业在课程设计上的改革 摘要:就目前材料成型与控制工程专业教学情况来看,其在课程设计方面还存在着诸多问题,课程设计形式感严重,缺乏实践性,面对就业需求,进行课程设计改革是必然趋势,文中对材料成型及控制工程专业在课程设计改革的必然性以及改革路径,做了简单的论述。 关键词:材料成型与控制工程专业;课程设计;改革探索;实践 随着职业教育的发展,教育部对现代教育体系建设有着明确的要求,支持高校进行教学改革,朝向应用型技术院校方向发展。现代社会对技术型人才的需求较大,而技术型人才还面临着较大的就业压力,使得就业问题日渐凸显,因此需要高校发挥其桥梁作用,基于社会需求,培养应用型人才,降低学生的就业压力。 一、材料成型与控制工程专业概述 材料成型与控制工程专业,其主要分为材料类与机械类专业。该专业主要研究的是材料结构与性能特点,以及材料在热加工环节中各种工艺因素对材料加工生产质量的影响。材料成型与控制工程专业主要涵盖成型与控制知识。控制知识是该专业新增的内容,意在促使材料成型知识与控制技术知识能够交叉融合,进而提高学生的实践操作的控制水平。材料成型与控制工程专业知识内容,决定了该专业属于实践应用型学科,以及人才培养的厚基础与宽口径特点。该专业教学以培养学生的动手操作能力以及独立完成工程项目的能力为主,使其能够适应社会的需求。 二、材料成型与控制工程专业课程设计改革的必然性 1.课程结构不合理。材料成型与控制工程专业课程主要包括通识课、基础知识课程、专业知识课程、实践课、个性课程,但是多数高校材料成型与控制工程专业课程结构,虽然理论知识课程开展,能够扎实学生的理论知识基础,为后期实践与个性化实践提供保障,但是缺乏实践性与个性化课程,不利于培养学生的动手操作能力以及创新能力,同时也不利于提高学生的就业竞争力,就此而言进行课程设计改革是必然趋势。2.课程内容安排存在断层。多数高校对于材料成型与控制工程专业课程内容的安排,存在着断层问题。其具体体现如下:通识课程与基础课程主要在大一与大二期间开展,专业知识则在后期开展,课程连接存在严重的断层问题。以人文社科与艺术类课程为主,而工程教育类课程较少,学生的参与程度较低。教材知识与工程实际相互脱离,学生难以接收到先进的工程技术理念与方法,加之缺乏创新意识与动手操作能力,使得学生的就业竞争力较差。因此当务之急是进行课程设计改革,合理配置课程教学内容。3.实践课程形式落后。目前多数高校均开展了实践课程,包括毕业设计、课程设计、认识实习、生产实习等内容,实践课程主要以毕业设计与实习设计为主,课程形式落后,个性化课程流于形式,难以培养学生的创新能力,因此进行课程设计改革是必然趋势。 三、材料成型与控制工程专业改革实践措施 1.构建二级学科专业平台。我国高校材料成型与控制工程专业人才培养的模式虽然不同,但多数高校已经简称了梯级学科教学课程体系。以学科基础作为一级平台,以专业基础作为二级学科平台,二级学科体系中,还包括专业方向选修模块、交叉学科公选模块等。对于二级学科体系的建设力度不足,对此还需要加强,基于行业需求与用人单位选拔人才的模式,高校在开展材料成型与控制工程专业课程时,则需要加强二级学科专业平台的建设,提高学生的适应性,调整现有的选修课程模块,突出行业性以及专业特色。譬如:基于材料成型与控制工程专业的需求,则可以增开无损检专业,此技术是该行业发展的热点,被广泛地应用于实践操作中,因此为了使得学生能够适应就业需求,高校要适当地拓展教学内容,更新教学知识,将教学与社会实际需求相连接,完善与补充一级学科体系。在设计课程时,要关注社会需求,构建以市场需求为导向的课程体系,针对性地培养材料成型与控制工程专业人才,细化与分解教学计划与大纲内容。2.提高实践性课程与个性化课程教学比例。材料成型与控制工程专业具有较强的实践性与操作性,对此在实践课程设中,则需要提高实践课程与个性化课程教学的比例,将课程设计得更加贴近生活,满足材料成型与控制工程专业实际运用需求,对此需要教学工作者基于理论教学,联系材料成型与控制工程专业的发展情况,及时更新教学课程内容,提高专业教学的实时性,培养学生的创新意识,使其能够意识到专业学科是不断发展进步的,进而激发学生的创新意识以及动手操作意识。3.优化课程结构。高校在进行课程设计改革时,则先要研究与分析本院校材料成型与控制工程专业课程结构与内容存在的问题,再进行课程优化设计。基于课程内部构成要素与改造之间的关系,将相关课程有机地联系在一起,避免出现课程断层问题,解决课程体系独立与零碎的问题,比如南昌大学,其在打造核心课程群时,对汽车专业,从不同方向进行了模块式分类,对于成型知识课程,融合了冲压工艺、快速成型技术以及高分子材料加工技术等内容,极大程度上提高了材料成型与控制工程专业教学效率,以及汽车专业教学效率,值得其他院校借鉴。4.重视培养学生的实践力与创新力。(1)提高教师的实验教学水平。新时期的高等教育的发展,正在朝向创新教育与实践教育方向发展,而材料成型与控制工程专业教育,以提高学生的工程素质教育为主,已经成为普遍共识。在开展材料成型与控制工程专业教育活动时,教师要重视学生的创新能力与实践能力培养,优化课程实验教学环节。由于教师队伍的实践能力较差,对于材料成型与控制工程专业实际运用的熟悉程度不够,进而难以有效地开展实验教学,使得实验教学课程过于重视理论知识的传播,难以培养学生的创新意识与动手能力,对此要想切实地提高教学效率,则需要提高教师的实践教学能力,高校则可以组织教师进行学习,掌握更多的实验教学知识,在教学过程中要与学生一同参与实验活动,以此来避免传统实验教学存在的弊端。(2)加设实验操作环节。高校在进行材料成型与控制工程专业教学改革时,要加设综合性实验教学内容,因为不同学生对于问题的解答思路不同,以及采取的解题方法不同,对此为了能够有效地避免多个答案一组数据的现象,通过加设实验操作环节,为学生提供实验操作机会,以此加深学生对材料成型理论的理解,使其能够明确塑料制品的缺陷以及原因。综合性实验教学具有较强的灵活性,学生能够在实验中探索与发现,可以根据自身的体会,来简化实验环节,或者对实验进行细化处理,以此提高学生的实验能力。除此之外还可以增加模具制造实训课程,将专业实验课与工程操作相互结合,围绕工程开展模具制造课程培训,使得学生不仅能够掌握产品成型的加工技术,还能够掌握产品设计与功能设计等全过程,进而提高材料成型与控制工程专业教学水平。 四、结束语 材料成型与控制工程专业技术在实践中运用,极大程度上提高了工业生产的效率,同时也促进着专业的发展,材料成型与控制工程专业教学的步伐始终是落后于专业科学发展的,对此则需要教学工作者积极的开展课程设计改革,提高专业课程教学的实时性,提高学生的实践操作能力与创新能力,以适应行业需求。 作者:董瑞华 王俊红 冯海美 单位:华北科技学院 控制工程论文:材料成型及控制工程模具制造技术分析 摘要:对于机械产品的生产,材料成型及工程模具制造技术是重要的技术方式,在整个制造领域潜力巨大。本文立足材料成型与工程控制技术,从金属与非金属材料成型和模具制造技术角度进行全面分析,结合机械行业发展形势与现状,对其发展趋势进行了展望。 关键词:材料成型;控制工程;模具制造技术 1前言 随着社会的不断发展和进步,加工制造行业发展迅速,为各个领域的发展提供强大动力。在整个制造行业中,材料成型技术与控制工程技术属于基础性项目。对于目前的工业产品而言,更加凸显精细化与微量化,质量不断提升,朝着标准的方向发展,而模具是推动标准化进程的重要前提。材料成型与控制工程技术在整个工业产品生产中占据举足轻重的地位,要重视对这两种技术的完善与改进,这也是提升整个制造行业生产水平的关键,在根本上满足社会发展的实际需要。 2对材料成型与控制工程模具制造技术的概述 当前,机械制造行业发展飞速,材料成型与控制工程技术取得长足发展,其中,模具属于基础性的工艺设备类型,作用至关重要,不容忽视。在传统的模具制造技术中,主要的材料是钢板,但是,在科技的推动下,塑料产业发展迅速,高性能的改性材料层出不穷,在模具制造中应用逐渐增多,其优势是成本不高、工艺较为简洁、效率较高,塑料模具的应用率不断提高,仍呈现上升的趋势。立足当前模具制造技术,模具类型主要包含塑料模、冲压模、铸造模等,其中,应用较多的是塑料模。针对塑料模,又分为很多,如注塑模、吸塑模等,在整个制造工艺中,主要类型为注塑制造工艺。在工业生产领域,模具制造技术在机械制造领域中得到广泛推广,在诸多行业中发挥作用。 3详细介绍材料成型与控制工程模具制造技术 3.1对金属材料成型与控制工程模具制造技术的介绍 在金属材料加工成型技术中,主要涉及一次成型和二次成型技术。一次成型即为直接成型技术,在模具制造中被视为最理想状态,其优势主要体现在几个方面,首先,在一次成型技术的支持下,能够促使产品一次完成,减少了材料之间连接点的数量,产品加工质量增强。其次,一次成型技术的应用有助于材料稳定性的增强,产品的抗压性、耐候性和耐寒耐温性都得到提高。在应用压铸法的时候,在热压影响下,内部分子排列更加趋于规整化,稳定性十分突出。再次,一次成型加工技术生产的产品更具可塑性,不会受制于材料的形成和外观。但是,一次性成型也有自身的不足,操作过程比较复杂,尤其是面对分散性较强的材料,更不能采用这种方式;对于金属材料的二次成型技术,涉及锻造、冲压以及焊接成型技术。在应用锻造技术进行金属材料模具制作的时候,产品生产中会出现较大的变形阻力,内部出现应力效应,比较适合于结构复杂的产品锻造,应用价值突出。对于冲压成型,借助外力的作用,促使金属材料在模具内部产生塑性变化,以满足需要。 3.2对非金属材料成型与控制工程模具技术的介绍 随着塑料行业的发展的加快,非金属材料成型与控制工程技术在整个工业领域得到广泛推广,其中比较成熟的包含挤出成型、注射成型等。挤出成型技术主要发挥螺杆或者柱塞的作用,促使受热软化的塑料质量在压力作用下挤出成型,而后在冷却作用下完成全固化,完成产品生产过程。这种技术的优势是能够满足连续化工艺的需求,生产效率较高,保证实现较高的产品质量,同时,实现产品成本的降低。与此同时,加工设备较为简洁,避免材料的浪费。在当前的工业生产中,非金属材料挤出成型技术应用较为普遍。 4对材料成型与控制工程技术发展趋势的介绍 在技术的发展以及社会需求增大的背景下,材料成型与控制工程技术更加趋向于精度和、高效化与自动化。 4.1精确成型加工工艺不断发展 在自动化水的支持下,机械设备自动化控制成为趋势,有助于劳动强度的降低,避免人为操作失误的发生,产品加工水平呈现高精度的趋势。同时,面对激烈的行业竞争,产品质量备受关注,为精确成型的发展提供条件。在一些对精度和安全系统要求较高的领域,精确成型加工技术应用更加广泛,在根本上推动材料成型与过程控制技术的飞跃。 4.2快速成型技术发展迅速 为了有效提升产品的竞争能力,在进行产品质量提升的同时,要关注生产效率。立足市场发展,企业生产的产品在满足国家级行业标准方面都比较具有优势,达到社会需求,但是,要加大对生产效率的重视,这也是提升行业竞争力的关键。目前,产品开发和生产效率的提升备受关注,为快速成型的发展提供条件。在这种技术的应用下,材料经过加工之后,能在短时内完成成型,加快生产过程的完成。快速成型技术的应用在生产效率提升方面十分突出,同时,满足连续生产的需要。 4.3对模拟及仿真成型工艺的介绍 在信息技术的支持下,既要依靠行业实验及理论解决材料加工中的问题,同时,将计算机信息技术应用在材料方法的核算中,强化对材料处理和加工中问题的解决。在信息技术的影响下,能够实现对问题的深入分析和处理,突破阶段性理论和实践无法实现的研究。为此,模仿与成型工艺得到推广和应用,成为未来机械制造的发展趋势和方向。 5结束语 综上,在科技的推动下,材料成型与控制工程模具制造技术得到不断改进与创新,成为制造领域备受关注的问题,对工业发展意义重大。同时,在社会需求不断扩大的情况下,材料成型与控制工程技术面对更高的标准和要求,在保证质量的同时,需要重视生产效率的提升,在根本上提升自身行业竞争力。在未来的发展中,材料成型与控制工程技术将更加趋于精确成型、快速成型与模拟成型,在不断开拓创新,促进这一行业实现长期稳定的发展。 作者:甘隆昊 单位:武昌工学院
计算机信息技术论文:计算机信息技术中学化学实验论文 一、应用计算机信息技术模拟实验,变抽象为直观 化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。化学学科有的概念、原理、物质的微观结构较为抽象,因此,传统的语言文字表述和传统常规的实验使学生较难理解。在高中化学教学中,如:不同聚集状态物质的结构与性质;电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程;微观结构与物质的多样性;原子核外电子运动;微粒间作用力与物质性质;分子的空间构型;化学平衡和电离平衡;原电池反应原理等理论知识,我们可以借鉴计算机信息技术制作的课件,就能形象直观地展示分子、原子、离子等微观的特征和变化的过程,变抽象为直观。此外,工业采用接触法制作硫酸流程;工业制硝酸的流程;石油分馏产品;钢铁的冶炼,工业合成氨等内容,单一语言表达和挂图展示,学生的感知认识度不高,此时适当地运用多媒体技术,就能使学生有种身临其境的感觉,为传统教学创设了形象性的教学情境。 二、应用计算机信息技术补充传统实验方式,提高实验教学效果 在传统常规实验演示中,由于多种因素,有些实验的过程和现象不显著,从而直接影响了教学的效果。譬如,分子的扩散、气体的产生及固体的溶解等现象,学生观察效果并不明显。假如把这些实验的演示通过多媒体投影仪来展示,充分运用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能,来帮助学生观察,学生就能很清晰地看到颜色的变化、沉淀的析出和气体的产生等现象。再譬如,金属钠与水反应实验,由于反应过程较快,学生不易观察,同样可以采用多媒体投影仪来辅助此实验的演示,使整个反应过程清晰起来。另外,像钢铁腐蚀这种现象,需要很长的时间,我们也可以应用计算机信息技术制作课件,来演示这种腐蚀过程。这样不仅增强了实验的直观性,同时也活跃了课堂的教学气氛,提高了演示的效果,有助于学生观察能力的培养。 三、应用计算机信息技术辅助传统实验方式,增强实验的环保安全意识 有些化学实验若不遵循操作步骤和操作规程,在实验过程中也会发生危险的现象。比如,氢气的实验室制取及性质实验,点燃氢气前必须要检验纯度,不然可能引起爆炸。那么如何来展示它的危险性呢?在实验前先插入播放制作好的动画,展示点燃不纯氢气的混合气体而使启普发生器爆炸的情景,直观且形象的反映出它的严重后果。以此来加深学生对点燃可燃性气体前一定要验纯这一原理。再例如,浓硫酸稀释时为什么不能将水倒入浓硫酸中,这样操作会产生什么后果呢?我们也可以应用计算机多媒体技术,借助动画、声音等来模拟这一后果。通过多媒体的如此演示,可以使学生从中得到启迪,进一步明确实验操作必须规范、科学和安全的重要性。另外,有些化学实验不可避免地产生有毒有害物质,那么如何把它的危害性降低呢?笔者认为,可以充分利用计算机信息技术的强大功能,充分发挥多媒体的优势,更新传统实验方式,模拟这些实验。比如在课堂上演示实验室制取氯气;铜与浓硫酸反应;铜与浓硝酸反应;苯的性质实验;苯的溴化实验;苯的硝化实验等等。选择地替代某些传统实验方式,既演示了实验的整个反应过程和反应结果,又达到绿色环保实验的目的。化学是以实验为基础的自然学科。计算机信息技术的应用是教育教学方法的更新,计算机多媒体模拟实验是对传统实验方式的补充,必须坚持辅助性的原则,同时计算机信息技术的应用并不能替代老师,屏幕也不能替代黑板,必须坚持教师为主导,学生为主体的原则。计算机信息技术的应用,推动了教育教学观念的更新,极大优化了课堂结构。不管是传统教育教学模式,还是现代化的多媒体教育教学方式,都必须服从于教育教学目的,服务于教育教学的主体――教师和学生,只有把传统和现代两种方式有机地结合,优势互补,才能获得教育教学效果的最优化。 作者:孙润 单位:江苏省常熟中学 计算机信息技术论文:计量检测工作中计算机信息技术的运用 摘要: 本文就计算机信息技术如何在计量检测工作中运用,做出简明的阐述。 关键词: 计量检测;计算机信息技术;运用 随着计算机技术的发展,在计量检测工作中的应用也提出了更高的要求,计量检测结果的准确性、可靠性也为各企事业单位经营发展起到了决定性作用,其安全性让生产变得更加高产高效,从而大大地提高了员工的工作积极性,给企业带来丰厚的经济利益。 1计量数据的特点 计量数据是指使用计量器具经检测而得出的数据,是一种特殊的数据形式,与其他数据的主要区别主要表现为:①实测性。进行准确计量的计量数据可以追溯到原始记录及计量器具上,切不可盲目的利用感官直觉进行判断。②准确性。准确的数据是现代化的企事业单位经营管理的重要依据。在计量系统中计算机技术的应用,使得计量数据更具准确性,相应的计量检测工作的管理措施更加完善。 2计算机技术在计量检测工作中的运用优势 2.1加强计量数据实测性 实时计量得出的数据,必须完整的保存并能够追溯原始记录及计量器具。经过计算机信息技术所得出的数据,与传统依靠本能和感官得出的数据不同,计量数据更具特殊性,计量数据更加精准。由于人为或自然因素等原因影响,过去人工记录及处理的数据可能丢失或出现错误,而计算机信息技术应用避免了人为或自然因素等原因的影响,保障计量数据更具实测性。 2.2保障计量数据准确性 数据的准确性决定了企事业单位的生产经营,如果数据缺乏准确性,其数据将是无效的,将严重影响企事业单位的经济效益,所以必须保障数据的准确性,其准确与否是评定计量工作好坏的直接标准。企事业单位生产需要计量数据的准确性,不断提高计量的准确度并能在有效时间内通过反复检测,应用计算机信息技术所得出的的计量数据结果更家准确、精准。 2.3提高计量数据实用性 利用计算机信息技术得出的计量数据,不仅节约处理大量的计量数据的时间,而且经过分析的数据能够扩大应用范围。经过计算机信息技术加工所得出的数据更具实际价值,提高实际生产工作价值。 3计算机技术在计量检测工作中的运用分析 3.1数据库技术的应用 人脑工作与计算机信息技术工作最大的区别在于强大的存储空间、瞬间读取技术、分析处理等。计算机信息技术被广泛的应用于各行业,避免了员工工作出现的效率低下、错误率等问题。计算机信息技术水平的不断提高,管理并保存工作及数据整理分析工作变得简易化,只需要一台电脑,将数据录入电脑,不仅可以进行多份或者多种方式进行存储,还可以随时按照时间、大小、种类等查询到所需要的数据并对其进行分析处理。 3.2网络技术的应用 网络技术的出现,让人们的生活方式发生了翻天覆地的变化,只需要手机或者计算机等设备就可以足不出户知晓天下事,邮箱、微信、QQ等聊天工具的出现,让人们沟通交流方式变得多样化,变得更加及时、有效、高速。计算机网络技术也普遍应用于计量检测工作中,共享平台的出现,工作人员只需将需要共享的计量检测数据上传至共享平台或者邮箱、QQ工作群,需要的员工自行下载,这就大大减少了工作的重复性,并节省时间从而提高工作效率。 3.3虚拟仪器技术的应用 计算机信息技术正在快速发展,并逐渐拓宽使用领域,虚拟仪器的技术出现就是其不断拓宽的象征,也是我国科学技术水平的不断进步的表现。虚拟仪器技术主要应用于数据的测试计量等工作,在计量收集收据后,对收集的数据进行分析并展示,同时对数据进行校正,并根据这些数据生成技术报表。 4计算机技术在计量检测工作中的运用改善措施 计算机技术应用于计量检测系统不仅能让计量检测工作变得简单化,也让计量检测工作更加标准化和智能化。为了保障计量检测工作的准确性,计量检测工作人员不仅需要不断加强管理监督力度,同时也要对计算机技术的应用进行完善,避免错误的再次发生,更能更好的完成计量检测工作。 4.1加强计量标准器具的管理 加强计量标准器具的管理,不仅是保障原始资料的完整性,也是对企事业单位经营的管理。加强计量标准器具的管理需要做到以下几点:首先,为了确保计量检测工作的准确性及有效性,企事业单位采用的计量标准器必须是合格的,并符合国家相关的规定,切不可滥竽充数。其次,由于自然或人为等因素可能会导致计量器具受潮或损坏,为了避免计量器具发生损坏或者受潮导致数据失真的现象发生,需提供干燥整洁的存储环境,还需要有专人进行看管,使用时要进行严格登记审查,禁止随意借出使用,从而保障计量器具的计量数据的准确性。 4.2保障原始计量数据质量 计量检测的原始数据必须准确及真实,才能如实的反应出计量检测工作过程中的数据,才能保障计量检测数据资料真实有效。在核对原始资料信息与细节是否真实有效的过程中,要求技术人员对于原始记录数据信息要进行反复的核定,防止计量方法出现漏洞,如检测数据出现任何异常现象,都要及时对此现象进行验证,以提高原始计量数据的质量。 5结语 计算机信息技术的合理应用,不仅能提高工作效率更能提高工作质量,同时还能加强企事业单位的监管力度,保障计量检测的准确性、实时性和实用性。计量检测工作的好坏直接关系到企事业单位的生产经营状况,新技术的不断引进,对于计量检测工作不断完善有着深远影响。 作者:石宝勇 单位:聊城市计量测试所 计算机信息技术论文:计算机信息技术中多元化教学的应用分析 【摘要】我国现代化科学技术的不断发展创新,世界发展环境产生巨大变化,计算机信息技术成为人们生产生活不可或缺的技术,社会高度重视当代学生的信息技术学习情况,而为了适应当前的发展趋势,中学计算机信息技术课程应运而生。计算机信息技术是在多元化的大环境下不断创新发展的,那么,中学教师重视多元化教学是非常重要的,有利于中学计算机信息技术课程质量提升。为此本文主要对中学计算机信息技术课程多元化教学应用进行深入分析。 【关键词】计算机信息技术;多元化教学;应用分析 新课程改革下,培养学生的综合素质是非常重要的教学目标。而中学计算机信息技术课程主要是为了传授计算机的知识,指导学生合理利用好计算机技术,对计算机获取信息以及学生计算机能力的培养,促进学生的综合素质提高。多元化在中学计算机信息技术课程的应用是教师与学生在课堂中互相作用的教学模式,其中包含着教师、学生身份多样性,教学策略多样性以及教学手段多元化等,对提高中学计算机信息技术课程质量有重要的意义。 1中学生计算机信息技术课程多元化表现 计算机信息技术课程是当前中学教育的重要组成部分,旨在传授基本计算机信息技术知识,提高学生的计算机能力,引导学生合理利用计算机信息技术进行学习。随着社会科学技术的不断进步,在全球多元化大环境的下,计算机信息技术早已融入到当代社会的发展及其人们的生活。因此,在中学生计算机信息技术课程教学中重视多元化教学,促进中学生的计算机信息技术课程学习效率提高具有重要意义。那么,中学生计算机信息技术课程多元化主要表现在哪些方面呢? 1.1师生角色的多元化 中学时期是素质教育的重要阶段,受到长期的教学模式影响,传统的计算机教学主要以理论“填鸭式”“一言堂”等教学方式开展教学活动,由教师主导把控课堂教学,学生只能被动接受知识,单纯的单方面知识传授,学生是通过死记硬背的机械动作来进行学习,这样的情况下,学生的计算机信息技术课程的学习兴趣容易受到打击,思维能力及创新能力得不到培养,中学生计算机信息技术课程教学质量难以提高。因此,中学生计算机信息技术课程多元化教学,需要促进师生角色多元化原则,重视多元化课堂构建,认识到学生在课堂的主体地位及其角色定位,通过合作的教学模式促进师生共同发展,将单一固定的教学者转为多元化角色的模式。 1.2课堂教学环境的多元化 中学生计算机信息技术课程教学多元化应用还包括课堂教学环境的多元化。课堂是教学的主要场地,教师与学生知识碰撞的空间,传统的计算机信息技术课程教学环境大都是采取45分钟封闭式教学,往往一本计算机教科书、一本讲义、一个黑板就足够教师撑起一节课,教师来讲学生来听,教学情境单调,知识表现乏味,这样的教学环境根本无法完成高质量的教学效果,学生没有理解知识易遗忘,计算机操作时又无从下手。所以,课堂教学环境对提升教学质量是非常重要的,教学环境多元化有利于提高学生的学习动力,有些人认为教学环境只能在装有计算机的教室中进行,殊不知任何有应用到计算机的地方都可以成为教学环境,全社会都可以成为计算机信息技术课程的教学环境。 1.3教学模式的多元化 传统的填鸭式教学模式早已不适应当前的实际教学,新课改下,一直强调教学过程中必须重视转变落后的教学模式,创新多元化教学策略。因此,中学生计算机信息技术课程教学过程中,教师必须淘汰掉落后的教学模式,认识到多元化教学的重要性及其有效性,积极的研究多元化教学模式,提高课堂教学效果,实现中学生计算机信息技术课程教学目标的高效完成。 2中学生计算机信息技术课程多元化有效措施 2.1重视课堂良好氛围的营造 多元化教学应用到中学生计算机信息技术课程中,一方面要重视课堂教学氛围的营造。良好的课堂氛围,不仅对提高计算机信息技术课程的教学效率具有重要的积极作用,而且还有利于帮助学生树立起正面的、积极向上的态度。通常来说,很多人普遍认为课堂教学就是学校规定的那固定几十分钟,其实这种想法是不正确的,课外的继续学习是非常重要的部分。所以,中学生计算机信息技术课程教学中,教师需要转变不正确的课堂观念,注重合理的利用课外教学。比如,教师可以经常组织一些教学活动,例如组织学生去广告公司进行参观、到计算机公司学习等等,重视课堂内外的良好氛围营造,从而提高学生对计算机的深入认识,刺激学生的感官,提高他们的计算机学习兴趣。 2.2创新多元化的教学模式 创新多元化教学模式同时也是中学生计算机信息技术课程教学的关键策略。新课改背景下,对课程教师的教学能力提出了新的要求,教师必须在原本的知识上,持续更新自己的教学观念,提高自身的素养及其实践能力,保证自身的专业胜任教学能力。那么,中学生计算机信息技术课程教学中,教师必须充分认识到落后的教学模式弊端,不断与时俱进的更新自己的知识,顺应计算机发展趋势,丰富自身的教学内容,制定出符合中学生发展特点的多元化教学模式。例如,情景化教学模式,教师在教学前,先对有关教学内容进行深入分析,寻找日常生活中的任务情境,融入到教学中。比如,将学生的考试成绩作为计算机excel公式操作题目,激发学生的学习兴趣及其参与度。 2.3注重师生角色多元化设定 注重师生角色多元化设定是指在中学生计算机信息技术课程教学中,应该依照课堂教学内容设定教师与学生的角色,改变以往的教师单方面教学形式,但是计算机理论知识可以采取这样的方式,而实操就需要转变课堂角色,教师必须以引导者的角色进行教学,发挥学生的课堂教学主体地位,让学生自己动手操作,这样学生的积极性才能得到提高,从而以这样的师生的共同合作,引导学生主动参与进来,提高他们对计算机知识的理解和实操能力的提升。 3结语 中学计算机信息技术课程作为素质教育的一门课程,同时计算机信息技术的不断普及,开展好计算机信息技术课程多元化教学,有利于提高课堂教学效率。多元化教学应用到计算机信息技术课程中,教师需要认识到多元化教学的主要体现,才能创新的制定出有效的多元化教学策略,提高中学生计算机信息技术课程的教学质量。 作者:张涛 单位:新疆维吾尔自治区喀什地区喀什市第十一中学 计算机信息技术论文:应用计算机信息技术对医疗设备进行科学管理分析 【摘要】由于社会主义市场经济发展速度不断加快,基于这种大环境影响下,医院的规模也在逐渐扩大,医疗设备的投放力度也逐渐增多。因此,为了保障医疗设备的应用安全性,就要对医疗设备进行科学管理。随着信息化时代的来临,许多医院开始将计算机信息技术应用到医疗设备滚利工作中来,这样不仅可以实现对医疗设备的科学管理,同时也能提升医院整体工作效率。本文就主要对医疗设备管理的现状进行阐述,并对应用计算机信息技术对医疗设备进行科学管理进行解析。希望通过本文的阐述,可以给医疗设备的管理方面提供些许的参考意见。 【关键词】计算机;信息技术;医疗设备;管理 根据目前情况来看,医院的规模越大,医院的医疗设备的数量和种类就越多。随着我国科技发展越来越好,计算机信息技术也随之发展起来,为了实现医疗设备的科学管理,大多数的医院开始将计算机信息技术应用到医院的医疗设备管理工作中。然而,我国大多数的医院在进行医疗设备管理过程中存在一些问题,进而使得在进行医疗设备管理的过程中,为了保证设备的高效性,除了要提高管理人员的管理意识之外,还要投入大量的资金成本。而将计算机信息技术应用到医院医疗设备的管理工作中,这不仅可以有效的缓解了资源消耗的数量,同时也给医院节省了大量的资金成本。 1医疗设备管理的现状 随着医院的发展越来越好,基于这种大环境影响下,医院的规模也在逐渐扩大,而医疗设备的数量和种类越来越多,这不仅提升了医院的工作效率,同时也提高了医院的医疗和管理水平。根据目前的情况来看,我国规模较大的医院中都具备了一定的先进医疗设备,这不仅给医院在医疗设备的管理上提供便利,同时也给医院的今后发展奠定了扎实的基础。随着信息化时代的来临,无论是在工作中,还是在学习中,人们已经离不开计算机信息技术的帮助。根据目前的情况来看,我国大多数的医院也将计算机信息技术应用到医院的医疗设备的管理中来,这不仅给医疗设备的管理水利带来了提高,同时也有效的提升了医院的工作效率。但是,随着计算机信息技术的广泛应用,在进行设备管理的过程中,存在的弊端也越来越多,下面。我 们将对计算机信息技术对医疗设备进行科学管理中存在的问题进行详细的阐述。 (1)对于一些规模比较小的医院来说,由于没有建立完善的管理体系,再加上没有将先进的计算机信息技术应用到医院的医疗管理工作中来,进而导致管理模式存在混乱的现象。 (2)在进行医疗设备采购的过程中,会存在各种各样的问题,而导致这些问题出现的主要因素就是由于在进行医疗设备采购的过程中存在一定的不科学性或者没有对所采购的医疗设备进行全面的了解,进而使得医疗设备的质量或者型号存在问题,这些设备不但不能应用到医院中,同时也给医院带来了一定的经济损失。 (3)在进行设备统计表处理的过程中,由于只能采用人工的方式进行处理,这不仅给设备统计表处理工作带来了一定的难度,同时也影响工作效率。 (4)如果在进行医疗设备消毒的过程中,处理不严谨,而有的医院没有将计算机信息技术应用到医疗设备的监控系统中,一旦病人使用了存在一定病菌的医疗设备,就会导致病人出现个严重的并发症。 2计算机信息技术在医疗设备管理中的应用 2.1医疗设备招标购置模块 由于医疗设备的型号和种类存在一定的差异性,这就使得在进行设备使用的过程中,所遵循的要求也会存在一定的不同,这就给在进行医疗设备的采购上加大了难度。因此,我们可以将计算机信息技术应用到医疗设备招标购置模块中,各个招标小组可以借助医疗设备招标购置模块,通过网络系统查询证件,根据医院的相关要求来将选购的设备材料进行统一整理,并将整理后的单据利用计算机信息技术传送给供货商,进而保证医疗设备采购的合理性。 2.2整理模块 当供货商接收到医院的设备采购单据之后,根据医院的相关要求,来对医疗设备进行核实和检验,进而保证医疗设备的质量。当设备的各项信息验收合格之后,将医疗设备进行组装,调试。运行无误后才能应用到医院中来。借助计算机信息技术来制定整理模块,它不仅可以随着对没有送到的医疗设备进行督促之外,同时还能对医疗设备质量进行监管,一旦出现质量问题,该模块可以及时提醒管理人员,并在第一时间内和供货商进行沟通,进而节省了大量的时间成本。 2.3账务管理统计模块 将医疗设备进行全面的验收,验收合格之后,需要根据发货的时间,对设备的型号、名称。单据号、支付的金额等信息进行详细的记录,并统一的记录在账务管理统计模块中,这给日后的对账、查找、以及维护工作提供了数据上的支持。该模块除了可以对设备的各项财务信息进行记录之外,还可以给医院的后续设备的购买工作制定详细的计划,进而保证医院财务的合理性。 2.4医疗设备维护管理 将计算机信息技术应用到医院的医疗设备的管理中来,这给医疗设备的维护工作提供了一定的便利。具体内容主要表现在两个方面。①计算机信息技术不仅可以对医疗设备的故障次数进行记录,同时也能对医疗设备的维修情况、维修时间以及维修人员的信息情况进行记录,进而保证再出现故障时,尅及时查明原因和维修人员,并将责任落实在个人身上。②借助计算机信息技术的各项信息的记录情况,利用计算机系统可以对医疗设备的故障原因进行全面的分析,并根据分析的结果来寻找合适的维修厂家,进而节省了一大笔的维修费用。除此之外,还可以借助计算机信息技术,对一些淘汰的设备进行及时的处理,进而保证医疗的安全性。 3计算机技术在医疗设备管理应用中的意义 3.1提高工作效率 在医院医疗设备的管理工作中应用计算机信息技术,它可以将传统管理模式中存在的不足进行完善,进而有效的提升了医院的工作效率。随着计算机技术的发展越来越好,计算机数据处理技术的速度也逐渐加快,在进行各项数据处理的过程中,不仅节省了大量的人力成本和时间成本,同时也有效的提升了工作质量和效率。例如,在进行医疗设备的采购时,可以借助计算机信息管理系统,来实现医疗设备的购买、管理、安装等一系列信息的记录,并通过绘制图表的方式把相关的数据展现在管理人员的面前。这样不仅提升了工作效率,同时也给医院带来了一定的经济利益。 3.2促进管理方式智能化 为了实现智能化的管理模式,就要将计算机信息技术应用到管理工作中来,在医疗设备的管理中,将计算机信息技术应用到医疗设备的管理工作中来,可以提高医疗设备适应效率,进而保证医疗设备的自身作用得到充分的发挥。将计算机信息技术应用到医院中来,医院可以借助计算机设备可各个科室进行及时的交流,并对病人的情况进行科学的诊断,进而给患者提供更好的服务。 4结束语 综上所述,将计算机信息技术应用到医疗设备的管理工作中来,这不仅可以保障医疗设备的应用安全性,同时也能有效的提升医院的工作效率,由此可知,计算机信息技术对医疗设备管理的重要性。但是根据目前情况来看,在进行设备管理的过程中,仍然会存在一定的问题。我们只有勇敢的面对这些问题,并对医疗设备的计算机信息管理标准进行不断的完善和改进,这要可以有效的提高医院的工作质量和效率。 作者:郭旭 单位:海洋石油总医院 计算机信息技术论文:计算机信息技术教育现状及教学改革 一、学校计算机教育的现状分析 学校计算机信息技术教育是一门综合类的课程,它连接着学校教育的各个学科,并且培养学生的创新能力。随着新课程改革的深入发展,教育部门意识到了信息技术在教育中的重要性,并将其纳入到日常的教学中,单独开设一门信息技术专业课。在学校领导和教师的共同努力下使计算机信息技术教育水平能够进一步得到提升。[1]然而,国内的教育发展是不均衡的。在东部发达地区,计算机在学校已经得到了普遍的应用,计算机也慢慢地进入到了每一个家庭,学生对于信息技术辅助学习的使用也越来越熟练,学校的信息技术教育体系也越来越完善。但是,在西部的落后地区,经济发展水平滞后,人们不能够同步地获得教育资源,导致学校的计算机水平相对落后。 因地域的差异和学校的差异,还有个人的差异,这就是目前国内学校计算机信息技术教育的应用现状。总体上而言,传统的教学模式已经根深蒂固,很大的程序上制约了学校计算机信息技术教育的发展。由于应试教育的压力,学校只能够应用一些常规的信息技术手段,而对于推进信息技术与教育教学的相结合明显还存在很大的不足,无法很好的进行衔接,这样阻碍了学校信息技术的提升。对于教师而言,自身掌握的所学习的专业和不断积累的教学经验,对于计算机信息技术可以说是一个崭新的技能,让教师再接受计算机信息技术的专业培养,明显存在很强的局限性。对于学生来说,考试才是最重要的,这就导致计算机信息技术课程的推广遇到了强大的障碍。由于应试教育的影响,学生注重的是自身的学习成绩,而忽略了技能学习的重要性,导致学生成为了学习的机器,慢慢的丧失了思考和动手操作的能力,而信息技术不仅仅是一门需要动脑的课程,还需要动手操作的课程,对学生的学习能力有一定的要求。 二、学校计算机教育的教学改革措施 探讨信息技术的迅速发展为学校提供了理论依据,促进了学校计算机教育水平的提高。为了顺应时展的需求,提高计算机信息技术教育水平,必须制订新的教育计划,完善教育理念。第一,明确教育理念,制订教学规划。课堂是实现教育的直接平台。目前学校和教师必须明确的了解新时期新课程所要求的教学目标,根据这些目标制订新的教学计划,符合时展的需要。合理地安排课堂教学内容,鼓励创新教育,注重学生自主学习能力的培养,设立情景课程、体验式课堂、探究式课堂等,在保留传统教学优点的基础上,舍弃传统教学的弊端,实施新型的信息技术教育。教学规划是要因人而异的,教师根据自身所掌握的知识水平,相互探讨从而制订教学计划。教学计划的制订也要根据学生的不同,从而制订出来的教学计划也会存在着差异。第二,加强教师的专业素质和知识的培训。教师专业素质的高低直接影响着教学质量的好坏。教师自身受教育的程序和知识的储备量固然重要,但是现在是一个更新非常快的时代,固步自封已经不能满足当前社会的需求,必须跟上科学技术飞速发展的步伐,才能为学校培育更多的有用的人才。计算机信息技术教育便是目前教育领域首要突破的关卡。 各教育部门和学校必须为信息技术教师提供再教育的机会,包括线上的学习和线下的进修与实践,让他们能够及时的学习到最新的技能。为信息技术专业教师提供实践的平台来验证自身的学习效果,或者创立实践小组,让教师们相互地进行教学,并且相互提出对方的优点和缺点,从而在相互学习的同时相互改正。第三,培养全能型的人才,激发学生的创新意识。教育的目的是为了学生能够面向现代化,在未来能够站稳脚跟。现代社会的竞争非常激烈,人才之间的实力比拼也是非常残酷的,社会对于人才的要求也有着非常高的要求。在学校计算机信息技术教育改革中,将培养全型新型人才放在首要位置,让学校和教师认清目前教育事业的发展形势,帮助学生进行合理的学习支配,从而达到学习目的。同时,学校要为学生营造一个良好的学习氛围,鼓励学生参加实践活动,加强对学生创新意识的培养,提高学生的创新能力,达到现代化教育的目标。学生在面对学习时,还是一个崭新的课题,对于新事物的学习往往首先是盲从,再是认识,并且对其进行分析,最后才能够达到学习的目的。在这样的一个过程中,要在最初就让学生具有创新意识,用自身的潜力来学习这门课程,从而取得事半功倍的效果。 三、结束语 信息化是目前世界经济与社会发展的大趋势。计算机信息技术这门学科与其他学科有着千丝万缕的联系,但是又存在差异。在日常的教学中,信息技术教师应当结合计算机信息技术的特点,根据学生的兴趣和社会的发展需求,进行开拓创新,进一步提高教学质量,为社会培养更多实用型人才,为实现教育现代化提供重大的帮助。 作者:李敏琳单位:广东石油化工学院 计算机信息技术论文:计算机信息技术教育现状与改革措施 摘要:随着科学技术和经济的发展,计算机信息技术迅速崛起,给人们的生活和工作带来了巨变。随着新课改的实施,教育部门深刻意识到信息技术在教育教学领域中的重要作用,将发展计算机教育作为教育改革的主要内容之一。网络化、智能化等高科技的发展不断推动着计算机信息技术教育的革新,为我国培养了更多创新型技术人才。本文将结合多年的工作经验和相关的期刊文献对学校计算机教育的现状和教学改革的一些问题进行探讨,希望借此为新课改的现代教学理念和教学目标的实施,给从事相关工作的教师和教育从业人员提供有价值的参考。 关键词:计算机信息技术教育现状教学改革措施 1学校计算机教育的现状分析 学校计算机信息技术教育是一门综合类的课程,它贯穿于学校教育的整体,是联系其他学科和培养学生创新能力的纽带。随着新课改的不断深入,学校计算机信息技术教育得到相关教育部门的重视和大力支持,将其纳入日常教学。新课程的实施带来了新的教学理念和教学模式,在学校领导和广大师生的共同努力下,学校计算机信息技术教育水平有了很大的提高。然而,我国教育的发展是不均衡的。东部发达地区,西部中心城区,网络技术普及,计算机在学校教学中普遍应用,计算机进入家庭,学生的个人信息技术应用能力不断提高,思维模式有了极大的改变,向我们的学校信息技术教育体系提出新的挑战。另一方面,西部相对落后的地区,受经济发展水平的制约,人们无法同步获取新的教育资讯,学校计算机教育仍旧落后乃至停滞。因地区而异,因学校而异,因人而异,这就是目前我国学校计算机信息技术教育的现状,需要具体问题具体分析,不能一概而论。有没有一些普遍存在的问题呢?在总体上,传统的教学理念和教学模式根深蒂固,很大程度上制约着学校计算机信息技术教育的发展。学校层面,应试教育的压力下,学校仅满足于常规信息技术手段的应用,在推进信息技术与教育教学深度融合上动力不足,阻碍了学校的教育信息化水平提升。教育者层面,信息技术老师自身专业素质、教学经验、接受职业再教育水平的局限,也势必成为他们开展计算机信息技术教育的瓶颈。落后地区学校师资不足,聘用非专业教师上岗也是常见现象。学生层面,应试教育的指挥棒,无疑是此项课程推广的大敌。除此之外,由于教学改革的进度较快,许多学校跟不上新时期教学目标和教学理念的步伐,致使学校计算机教育缺乏明确的教学目标。 2学校计算机教育的教学改革措施探讨 信息技术的迅猛发展为学校计算机教育水平的发展提供了平台。新课改对计算机信息技术教育提出了新的要求。为了顺应时代的发展,提高计算机信息技术教育水平,下面笔者将从自身实际工作的视角,谈几点体会与思考: 2.1明确新课改的具体教育理念和教学目标,制定新的计算机信息技术教育规划 课堂是教育的“终端”。新课改摆在学校和广大教师面前亟待解决的问题是:如何在课堂中贯彻课程标准新理念,使其成为日常的教学行为?面对教学改革的信息技术教育部门和学校计算机信息中心必须明确了解新时期新课程的教学目标和教育理念,根据这些目标制定全新的、符合时展的教学计划,将网络教育等新型教育技术手段有机结合到课堂教学中,合理规划课堂内容,鼓励创新教育,注重学生自主学习能力的培养、致力于课堂教学情景创设、引导学生自主探究……打破传统的教学理念和教学模式,实现由应试教育向素质教育的转变,任重而道远。 2.2加大培训力度,采取多种培训模式,提高教师的专业素质和知识水平 教师的专业素质的高低直接决定教学水平的好坏。教师个人的受教育程度和知识储备固然重要,在科学技术飞速发展的今天,知识老化和知识更新越来越快。计算机信息技术教育领域更是首当其冲,迫在眉睫。各级教育部门和学校必须采取多种培训方式向学校信息技术负责领导和信息技术老师提供继续教育机会——包括各种线上的学习与交流,线下研修与实践相结合,让他们能够及时地更新观念,学习知识,掌握技能。笔者作为四川省教育部-中移动中小学教师信息技术能力国家级培训项目和四川省教育部-中电信中小学校长信息技术应用能力提升项目的组织和管理工作人员,对此体会颇深。 2.3培养全能型人才,利用计算机信息技术教育培养学生的创新意识和能力 教育要面向现代化,面向世界,面向未来。现代社会竞争激烈,对人才有着更高的要求,重视创新教育是学校教育成功的必由之路。创新教育需要信息技术提供支持是当今之共识。在学校计算机信息技术教育改革中,将培养全面型创新人才的任务放在首要位置,让每位学生和老师认清当代教育的发展趋势,帮他们合理地进行学习,是学校的当务之急。同时,学校要为学生提供良好的学习氛围,鼓励具有创新性的学习实践活动,提高学生的创新意识和能力,实现计算机信息技术教育的现代化目标。 3小结 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。计算机信息技术学科与其他学科的教学既有不同又紧密联系。在日常教学活动中,信息技术老师应结合计算机信息技术课程自身的特点,根据社会的需求和学生发展的需要,开拓创新,提高教学质量,为社会培养更多的创新性和实用性人才,为我国现代化教育目标的实现增砖添瓦! 作者:段炼 单位:四川省电化教育馆 计算机信息技术论文:计算机信息技术在农业领域的应用 摘要:农业是我国经济的重要支柱产业,农业的发展速度与农业整体水平的提高,对我国经济发展尤为重要。伴随经济快速发展,科学技术广泛应用于各行业,农业产业也不例外,尤其是计算机信息技术对于农业发展具有较大的推动作用。本文主要探讨目前阶段计算机信息技术在农业领域中的应用。 关键词:计算机信息技术;农业领域;应用 农业是基础产业,我国是农业大国。从现阶段现状来看,我国农业发展整体速度较工业发展速度缓慢,农业现代化与信息化水平远落后于发达国家。虽然计算机信息技术在农业中得到一定程度的应用,但是因农业生产者文化水平低、信息意识较弱等多种原因,导致整体应用水平不高,不能满足“科教兴农”的战略发展需求。当今时代是信息化时代,农业发展迎来了新的机遇,如何充分发挥计算机信息技术在农业领域中的应用,加快科技促进农业发展,是当前探讨的重要的课题[1]。 1计算机信息技术在农业中应用的必要性 我国农业信息化逐渐从科学计算、数学规划和统计方法应用为主,逐渐渗透到农业深层应用领域,如自然资源数据处理、农业规划与决策等。计算机信息技术的应用逐渐覆盖农业各学科。计算机信息技术在农业中应用的必要性主要体现在以下三方面: 1)满足现代农业的发展需求。从现代农业的发展趋势来看,农业生产过程需要成熟的科学技术对其提供支撑,计算机信息技术是目前成熟的现代科技,农业的发展需要计算机技术作为重要保障。 2)伴随现代农业信息系统的构建与完善,农业生产过程更为标准与规范,促进农业生产过程与产品的质量、安全性的提高。农业与食品息息相关,其安全性与产品质量是永恒不变的话题,计算机信息技术的应用,从农业生产源头把控,从而促进农业发展质量的提高。 3)促进农业生产效率的提高。计算机信息技术的应用,使农业生产者从农业生产中得到解脱,机械与自动化设备取代了原始的劳动生产,提升了农业生产效率,进而提升了农业成产总量,对农业可持续快速发展发挥重要作用。 2计算机信息技术在农业中的应用 2.1计算机信息技术在农业资源与环境中的应用 目前,计算机信息技术在农业资源与环境中的应用较为系统化,能够实时通过系统中的数据监测动态变化,对农业植物进行控制。我国已开发出土地利用现状调查与数据处理、红壤资源信息等系统,中国农作物物种资源与国家农业资源等数据库。依靠先进的信息技术管理农业资源与环境,利用计算机对对数据进行处理与分析,提升农业资源利用率,避免资源的浪费,同时,可通过信息技术监测农业植物所赖以生存的环境,进而推动农业的可持续发展。 2.2计算机信息技术在农业生产系统中的应用 计算机信息技术在农业生产系统中的应用,主要包括作物生长模拟模型、农业专家系统、作物遥感估产等。这些先进手段的应用,在农业生产中发挥巨大价值。举例来说,农业专家系统解决了传统农业生产中闭门造车的缺陷,农业专家系统通过计算机模拟专家,与人沟通,解决人们在农业种植中出现的问题。在模拟专家之前,将计算机中有关农业问题解决经验进行输入,再用计算机进行经验反馈,模拟专家的思维方式进行分析,提出合理建议。计算机信息技术的应用,指导农业生产操作,从而提高农业产量[2]。计算机信息技术在农业研究与技术推广中的应用农业科研是农业发展中的重要板块,是农业最新成果的代表。计算机信息技术在农业研究与技术推广中发挥重要价值[3],目前,我国已建成农业科研项目计算机管理系统,中国农业文献数据库,科技成果库等。完善的文献资料与科研管理系统,为农业研究者进行科研项目提供了较大的便利,学者只需通过文献检索便可知晓最新研究动态,避免出现重复研究。同时,通过科技成果库,便于推广农业最新技术。 2.3计算机信息技术在自然灾害预防中的应用 自然灾害是农业发展中无法避免的,在我国自然灾害发生的次数较为频繁,气象、洪涝、地震等灾害给人们的生命财产造成巨大损害,而计算机信息技术在防灾、减灾、救灾的关键。当前我国计算机信息技术主要用于防洪灾、农作物病虫害、森林火灾等。如在农作物病虫害预测方面,可通过光谱与周期分析,观测病虫害的流行趋势,以做到提前预测,加强防范意识与采取针对性的措施。通过先进的信息化技术,可及时监测自然灾害,尽可能的将损害降低,保证农作物的产量。 3结束语 伴随计算机信息技术的快速发展,在农业中的应用逐渐渗透到各个层面。计算机信息技术的应用,不仅节省人力与财力消耗,还可建立农业数据库与信息化系统,实现资料共享,让人们足不出户,便可知晓农业最新发展动态。科技的发展步伐仍在加快,计算机信息技术的不断创新与发展,其在农业领域中应用的范围会进一步扩大,推动“科技兴农”战略的早日实现。 作者:董惠 单位:盐城市国土局 计算机信息技术论文:互联网计算机信息技术探究 摘要:随着我国科学技术的迅猛发展,计算机技术在我国各个领域都有极大的应用,计算机成为我国人民工作生活不可缺失的一部分。计算机技术是新时代的标志,随着计算机技术的不断发展,计算机技术与网络技术结合,在对我们的生活工作学习提供更便捷的帮助的同时,也丰富了我们的娱乐生活。计算机技术与互联网技术的结合,保证互联网中的信息更加安全、更加迅速的输送。本文就根据计算机技术与互联网技术的结合,对计算机在互联网中的应用进行进一步探讨。 关键字:计算机信息技术互联网技术应用运用 计算机信息技术中包括有计算机技术、网络通信技术以及网络安全技术等。计算机信息技术综合性较强,其中包含了网络、计算机、数学等多项学科。计算机信息技术又简称为信息技术,其中主要包括计算机技术、通信技术和传感技术。信息技术在互联网中起到很有效的保护作用,能够有效保证互联网避免受到安全隐患。 1计算机信息技术的应用 1.1防毒软件的运用 互联网中存在很多不定因素,这些因素很容易导致互联网染上病毒,互联网病毒具有扩散速度快、传播较广等特点,因此对互联网信息具有极大的威胁。在互联网中运用防毒软件,能够对局域网进行有效维护,控制病毒,防止互联网收到病毒的危害。互联网一旦受到病毒的危害,就会直接影响使用互联网的用户,导致用户信息丢失,对用户造成严重的损失[1]。例如2007年的熊猫烧香病毒,就对互联网用户造成巨大的危害,该病毒在互联网中大规模的传播,可以通过网络、U盘等方式进行传播,收到感染的电脑所有的文件都会变成熊猫烧香的图案。因此,防毒软件的运用能够有效的保护信息安全,保证信息传播更加稳定、安全。 1.2防火墙的运用 防火墙实际上也是一项辅助防毒软件进行信息保护的设备,按照规定进行信息传输,或者通过限制数据的传输,保证互联网信息的安全,保证互联网内外信息传播的安全。互联网中采用防火墙的运用,能够进一步保证互联网信息安全,防火墙会对计算机中的所有程序进行安全监测,可以称为计算机中的“大白”。防火墙的运用能够降低互联网信息传播的安全隐患,给互联网一个安全的传播环境,信息技术促进防火墙在互联网中运用,加强了互联网内外的安全指数,最大限度保证互联网使用用户的信息安全。 1.3漏洞扫描的运用 互联网在运用过程中,会因为一些不定因素造成互联网出现漏洞,如果不及时的进行修复,就会成为信息安全的隐患,从而影响互联网的安全,导致互联网无法正常使用。信息技术在互联网中使用漏洞扫描,能够及时查找出互联网中存在的隐形漏洞,并且及时的进行修复,将不安全因素扼杀在萌芽中,保证互联网使用安全,进行漏洞扫描后,还能提高互联网的性能,提高互联网运行速度[2]。在规模较大的网络运行模式中,极易造成网络出现漏洞,因此要时常对网络进行漏洞扫描,保证互联网的正常运行。 2计算机信息技术改进与发展 计算机运用领域越来越广,在不同的领域都能发挥不同的功用,都提供了较为快捷方便的帮助。同时,随着人们对计算机技术的熟悉,对信息技术的安全意识也越来越强,人们会对重要文件进行加密保存,从而互联网安全得到进一步保障。随着我国科研技术的不断提高,计算机信息技术得到进一步的发展,能够有效的应用在生活、学习中的各个领域[3]。计算机技术的改进,就是要提高计算机的综合性能,在物理、机械工程、数学等学科中不断吸取养分,从而促进计算机技术的完善。传感技术的改进,传感技术在我国长期的研究中已经具有自身独特的优势,但是在开发战略中仍具有很多不足之处,比如说传感器与传感系统不能被统一进行分配不知,还有很多集成化、智能化和纳米技术等需要进一步改进和完善。计算机通信技术是通过互联网来进行连接的,这项技术安全性很高,同时通信速度快,具有很大的灵活性,我们仍需要对主机的信息进行分布式的处理,从而可以节省硬件和软件的成本开销,建立通信局域网,可以有效的改进通信技术。经过改进后的信息技术,能够处理更多的信息,并且进行数字化处理,同时还有成本低,传输快捷、可持续创造的特点,改进后的信息技术具有更大的容量、更高的宽带,能够保证信息的传输更加快捷,信息传输通道更加有秩序,进一步把传输距离和时间缩小至接近于零,提高了信息传输的效率,让人们能够更快更迅速的接受各个领域的信息。 3结语 互联网技术在我国处于很重要的位置,再其迅速发展的前提下,保证互联网安全运行成为互联网发展的首要任务,只有保证互联网信息的安全,才能保证广大用户的信息安全和财产安全,才能保证互联网实现健康可持续的发展。在互联网深入人们生活的当下,信息技术能够有效保障互联网的安全,因此信息技术运用与互联网中,能够最大化的保护互联网的信息安全,对我国经济发展具有重大的贡献。 作者:温亦阳 单位:长安大学附属中学 计算机信息技术论文:计算机信息技术发展方向探索 【摘要】当前信息处理已经成为一种主要的社会活动,计算机技术对信息处理至关重要,计算机技术的发展决定着信息处理工作的效率。本文对计算机发展趋势进行了简单的介绍,并深入探讨了信息管理技术的发展方向。 【关键词】计算机;信息技术;发展方向 20世纪是科学技术迅速发展的世纪,在这一时期人类在科学技术方面取得了卓越的成就,形成了高技术领域和高技术产业,如电子信息、航天航空、生物技术等。在以上成就之中,以电子信息技术对经济和社会的影响最大。进入21世纪以来,电子信息技术进一步发展,揭开了信息经济时代的序幕。特别是互联网的普及,对人类社会生活产生了广泛而深刻的影响,人类的发展与电子信息技术已经密不可分。当前信息产业已经成为带动经济增长的核心动力,并在信息技术在推动传统产业的技术升级方面发挥着重要作用,可以说信息技术作为先进生产力的代表,促进了整个人类文明的进步。 1计算机的发展趋势 当今计算机科学发展趋势可以用高、广、快三个词进行概括,具体而言,主要表现在以下三个方面: 1.1向“高”度发展 计算机性发展趋势的“高”主要包括两个内容:①指性能越来越高,主频频率不断提高是其主要表现。20世纪90年代,集成电路集成度已超过100万门,集成电路开始进入特大规模集成电路时期。随着RISC技术的成熟和普遍应用,CPU性能剧烈增长。有关统计数据显示,80年代CPU性能年增长率仅35%,而到90年代CPU性能年增长率达到60%。特别是近年来,CPU的发展更为迅速,如AMD的FX9590八核处理器,主频已经达到5GHz。②指计算机整体性能不断提高。计算机的数值计算、信息处理、实时控制、辅助设计、智能模拟等能力不断提高是其主要表现。以我国研制的神威蓝光超级计算机为例,其拥有14.3万核CPU,存储容量高达200万GB,最高带宽达到69.6TB/s,每秒峰值运算达1.07千万亿次。 1.2向“广”度发展 计算机向“广”度发展主要表现在计算机向各个领域渗透上。当前科学技术日新月异,计算机技术作为新技术的典型代表,其发展可以说是一日千里,当前,计算机与手机的结合,使其应用范围更为广阔,已经深入人们的日常生活。有观点认为,未来计算机的价格可能会向纸张一样偏移,并且将会在人们的生活中普及。成为人们生活中的普通品。 1.3向“深”度发展 计算机向“深”度发展主要表现在信息的智能化发展上。互联网上的信息浩瀚,如何在这些浩瀚的信息中寻找到自己需要的信息是一个重要的问题,计算机未来的发展即是要将互联网浩瀚的信息进行分类,优化人机界面,最有效的满足人们的信息需求。目前,与人类思维方式相比,计算机“思维”的方式还较为低下。人类同计算机打交道主要通过语言、手势等方式,对于一般人而言,计算机应用难度仍然不小。随着互联网的快速发展,普通百姓对计算机的应用需求进一步扩大,这对计算机发展提出了更高的要求,计算机正进一步向智能化的道路发展。特别是近年来兴起的计算机世界虚拟现实技术,可以说是计算机向“深”度发展的典型。随着现代科学技术的进步,计算机智能化亦将飞速发展。 2信息技术的发展趋势 信息技术是一项综合性技术,对于管理和处理信息具有重要作用。随着信息技术的广泛应用,世界各国都注意到信息技术的巨大优势,致力本国信息化建设。 2.1高速、大容量 在信息技术中,微电子技术与软件技术是其核心。当前集成电路的发展突飞猛进,不论是集成度、运算能力还是性能价格都在呈几何级数增长,有研究显示,集成电路的发展每年翻一倍,这带动了信息技术水平的不断提高。目前每个芯片上的元件都达到了上亿的数量,构成了系统级芯片(SOC),整机与元器件之间的界限正在不断模糊,这使信息设备的功能大大提高,整机的质量不断变轻,体积越来越小,功耗越来越低。软件技术也正在以计算机为中心向网络为中心转变,特别是当前软件与集成电路设计的联系更为密切,芯片正在变为“固化”的软件,软件的地位得到了进一步提高。随着软件技术的发展,软件可以实现的功能也越来越多,“硬件软化”的趋势愈发显著,典型的如“软件无线电”、“软交换”等。另外,嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件也使软件逐渐突破了传统的计算机领域,加速了工业产品和民用产品的智能化,软件技术在推进信息化中的作用更加突出。 2.2综合化 当前网络技术发展另一个趋势就是三网融合与宽带化。三网分别是计算机网、电话网、有线电视网,融合是指在数字化的基础上三网的技术走向和业务内容一致化,即电话网、有线电视网都应向互联网靠拢,三网融合不能简单的理解为计算机网、电话网、有线电视网合为一体。在三网融合中,IP协议和分组交换技术是基本特征。三网融合要求要重视业务变革,即由单向传输发展转变为以多媒体数据业务为主的交互式发展。三网融合势必会打破原有行业界限,促进产业重组和政策调整。 2.3个人化 随着现代科技的发展,平板电脑、手机以及其它智能设备数量的不断增长,互联网上数据流量,尤其是多媒体信息的增加,对网络带宽提出了更高的要求,增大带宽势在必行。在广域网和城域网方面,全光网络技术兴起并迅速发展,典型的如以密集型光波复用(DWDM)技术,已经深入到生产和生活的各个方面。有人预测,到2016年,平均固定宽带速度至少会比目前宽带速度提升四倍,而且美妙通过互联网传输的视频将达到100万min以上。并且建立在第三代移动通信技术之上的移动互联网技术,正在推动着信息个人化的发展。互联网的应用开发也是一个趋势。一方面家用电气和个人信息设备如电视机、手机等都在向网络终端设备方向发展,网络终端设备日益多样化和个性化,以往以计算机上网为主的局面被打破,进一步满足了个人的需求。另一方面,电子商务、远程教育、网上娱乐技术的发展和运用日益成熟,对使用者的要求不断降低,特别是互联网数据中心(IDC)技术的应用,进一步完善了以互联网为主的社会化服务体系,使信息技术日益深入到社会生产、生活的方方面面,亦催生了新的网络经济。 3结语 计算机技术与信息技术作为世界上发展最快的技术,两者之间也存在着密切的关系。现代科学技术的快速发展加快了计算机技术和信息技术的不断升级换代,在未来计算机技术与信息技术将会进一步普及,人类亦将全面进入信息时代,未来全球最具活力的产业亦非信息产业莫属。 作者:胡凯伦 单位:武汉市洪山高级中学 计算机信息技术论文:高校计算机信息技术教学新模式 0引言 信息时代对人才的需求体现出更高层次的标准,主要考察其是否具备熟练运用信息技术的能力、是否具备现代化的信息意识。高校是培育人才的前沿阵地,也是反映社会气候、联结时代脉搏的重要场所,必须从思想上、行动上给予学生正确的指导。为了帮助学生尽快适应信息化教学的要求,增强学生使用信息技术的能力,一线教师们在教学过程中进行了思考和探究。 1高校计算机信息技术教学中存在的问题 1.1不同专业对计算机信息技术的要求不一样 高校专业门类繁多,不能仅仅依靠专门的计算机课程培养学生的信息素养,还应发挥其他课程配合教学的作用,然而,其他课程由于各自专业性的不同,对计算机信息技术的侧重也有所差异。有的专业对计算机要求较高,如信息类课程;有的专业对计算机要求较低,如文科类课程。 1.2课程内容杂而不精,课时数相对较少 高校计算机信息技术课程包含的具体学科比较多,例如计算机组成原理、数据库技术、网络与数据通信等。这些课程的专业性较强,适合本专业学生学习,而对于文科类学生,这类教材的实用性就大打折扣了,既不能有效发挥教材的作用,也无法真正使学生掌握有用的学习内容。另外,计算机信息技术的教学课时也设置不合理,无法充分满足一系列教学任务的课时需求。上述两方面原因导致学生的课程压力过重,无法进行科学学习。目前,高校计算机类教材动辄几百页,比如一个“DNS域名解析”的概念反反复复讲了很多,但是学生仍然一头雾水,这就表明教材的编写是不太科学的。主要原因在于讲解这一概念时牵扯出很多相关概念,而对这些相关概念又在教材中缺乏详细的延伸。 1.3一线教师教学任务重,导致教学效率低下 目前,高校计算机信息技术教学越来越普遍化,已经逐步向大学语文、大学英语等公共基础类课程靠拢,是每个大学生入学必修课。然而,高校计算机教学的教师队伍建设却未能取得长足进步,教师数量和质量仍然有待提高。这些因素都影响了高校计算机教学水平的提高。另外,师资力量的不完整也导致部分教师课程压力过重,顾此失彼,造成教学效率低下。 2高校计算机信息技术教学新模式的具体内涵 上述问题暴露了当前高校计算机信息技术教学的症结所在,表明传统的教学模式已经不适应新情况、新问题,因此,我们有必要探究新的教学模式。 2.1制定具有针对性的教学目标 结合社会的实际需求,对学生进行分类,依据其多样化、多层次的需求,以及自身客观条件的差异性,制定具有针对性的教学目标,全面提升学生对信息化社会的适应能力。社会对计算机人才的要求既有研究型的,也有实践型的。反映在实际教学,有些学生擅长计算机理论研究,对数据库技术、数据挖掘技术、编程语言等擅长从理论构建的角度提出一系列观点;而有的学生则喜欢呆在机房里研究网站开发、系统开发的实战技术,综合运用多种开发语言。 2.2理论联系实际,进行全面教学 将学生的实际生活和学习计算机信息技术结合起来是增强学生参与性的重要途径和内在动力。当学生发现课堂上学到的知识能够有效解决实际生活中的难题时,他们便会自觉地参与进来,自主探究,由此加深对书本知识的理解和吸收。学生在实际生活中经常遇到电脑损坏等现象,一般性的电脑故障可以及时修复,而技术性故障则是学生加深计算机硬件和软件学习的契机。硬件故障主要从主机找问题,软件故障则需要调试系统,利用便捷工具,对电脑进行全方位的检查和清理。 2.3充分利用各种教学资源,增强教学效果 计算机信息技术既是课程教学的重要内容,也是提高教学效率的重要手段。充分利用多媒体信息技术有利于调用丰富的网络资源,开展立体式教学,并形成良好的互动氛围。 2.4利用网络平台的开放进行实时教学和学习 计算机信息技术教学应充分利用网络平台的开放性,突破时空的限制,及时解决学生的疑难问题,为学生提供实时的在线解答。学生在课后学习中遇到问题可通过校园网络平台与教师进行交流,教师也能够及时批改作业,实现了双向互动。 2.5进行分层次教学 针对学生实际情况的不同,教师应进行分层次教学,因人而异制定教学方法。对于基础较好的学生,教师可增强教学的延伸性,将学生从课堂引向课外,注重培养其实际操作能力。对于基础较弱的学生,教师应增强基础知识教学,善于引导和鼓励学生进行自主学习,不断激发他们参与学习的兴趣。 3结语 高校计算机信息技术教学虽然面临诸多挑战,但发展前景却是十分乐观的,国家、社会以及个人,都有适应信息社会、掌握信息技术的需求。因此,一线教师应增强信心,不断探索信息化教学的规律,结合不同主体的需求,大胆地进行自我改革。 作者:刘琼 单位:淮阴工学院 计算机信息技术论文:计算机信息技术在农业中的应用 一、计算机信息技术在农业中应用的优势 1.有利于控制农业风险。 风险在农业生产经营过程中是普遍存在的,自然性、突发性、不确定性等都是农业风险的特点。自然性指的是需要在自然界内完成农业生产,那么农业生产自然就会受到自然灾害的影响;突发性指的是人们无法预料自然状态,市场变化也是无法决定的;不确定性指的是人有着有限的能动性,无法准确预测和控制大自然。通过信息技术的应用,可以对自然灾害的发生起到一定程度的预测作用,以便更加科学地确定农业产业化组织生产经营决策。如今,我国建设了很多的涉农网站,将农产品的供需价格和专家预测给提供了出来,那么通过浏览网络,就可以对各种农产品的价格走势进行了解,以便将正确的生产决策实施下去;而借助于通讯技术,如电话、邮件等,还可以直接通信于消费者,对多样性需求进行了解,以便科学地调整生产或销售策略,市场风险也能够得到有效降低。 2.有利于降低农业成本。 通过引入信息技术,农业产业化经营组织的内部交易费用可以得到显著降低,因为借助于信息技术,龙头企业在对基地农户进行选择时,定位更加快捷和准确。龙头企业在选择农户的过程中,实地调查的环节可以省去,那么人力、物力资源就可以得到节约。同时,分散性是农户的一大特点,在不同的县市和省份内分布,如将通讯技术应用到合同签订过程中,企业和农户之间沟通起来更加的便捷,在较大程度上降低了合同的签订和协商费用。借助于网络,龙头企业也可以直接将订单下达给农户,农户也可以对龙头企业的产品要求更加详细的了解,对生产技术充分掌握。 3.实现更加有序的管理。 要想促使农业产业化经营得到实现,就需要构建一个比较复杂的系统,在本系统中,不仅需要对龙头企业内部的管理进行处理,还需要将龙头企业和农户之间的关系纳入考虑范围,那么就增加了管理的难度,增加了农业产业化组织的管理成本。而将信息技术应用过来,则可以对系统各个部分有效协调,促使组织管理结构得到优化,管理成本得到降低。通过信息技术的应用,对传统农业产业化经营组织对信息收集、处理和利用方式进行了改变,在较大程度上变革了组织形式。 二、信息技术在农业产业化经营中的应用现状 1.信息技术的基础设施建设方面。 从本质上来讲,实现农业信息技术的过程,其实就是农业从业人员直接利用信息技术的过程,调查发现,我国农村情况还比较的不如人意,农林牧副渔等行业的用户在整个互联网用户中只占据到了不到百分之一的比例;在信息传播方面,西部等不发达地区要远远落后于经济发达地区;因为经济发达地区农民有着较高的收入和较长的受教育年限,那么就会构建更多的基础设施,农民也有着更强的信息意识。 2.网络技术应用方面。 我国农业信息网站依然只占据到了较小的比例,总体上需要进一步提升利用程度;虽然已经设立了诸多的农业信息网,并且获得了较快的发展,但是依然只有较小的比例。并且,大部分涉农网站都是由政府主办的,没有足够的农业基层站点,因为部分地县市没有构建互联网信息平台,那么村镇以及涉农小企业就无法使用互联网。我国农业信息资源建设没有较高的质量,虽然有数千个涉农信息网站,但是的大多都是综合性信息,只有较少的专业性信息和特色信息。部分农业信息根本不符合于农村实际情况,农民无法利用,管理不够科学。 3.基本完成了农业信息传播体系的构建。 只有借助于相关载体,方可以将信息技术的作用给发挥出来。而从农业角度来分析,则需要借助于信息网络,来对信息进行传递。 三、信息技术在农业产业化中的应用对策 1.强化政府引导,对外部环境积极创造。 在党的相关会议中,明确指出各级政府需要大力实施电子政务。那么各级政府就需要借助于现代信息技术,来改革政务,促使政府工作效率得到提升,更好地服务于农业发展。农业产业化组织获得更大的发展,对信息技术就会有更大的需求,进而更加广泛地应用信息技术。而只有营造了良好的政策环境,方可以推动产业化组织获得更快发展。首先,要从财税政策方面给予一定的优惠,对于农业龙头企业,政府可以减免一定的企业所得税和农林特产税,并且适当减免其他税费。其次,制定优惠的信贷政策,对于农业银行、农业发展银行等要积极参与进来,向龙头企业提供专项贷款。此外,在农产品加工领域内,也可以对招商引资力度适当加大,将外资充分利用起来,促使农业产业化经营水平得到提升。 2.将农业产业化经营深化下去。 首先,要对农业产业化组织之间的沟通进行强化,通过联合农业各个产业化组织,可以有规模效应形成,这样就可以对经营环境有效的营造。我们以河北省某县为例,采取一系列的措施,鼓励工商企业对农产品加工营销大力发展,将农业产业化经营推行下去,一条完善的产业链得到形成;并且本县结合具体情况,制定了相关优惠政策,对办事程序进行了简化,收费标准得到了降低,这样办事效率就在较大程度上得到了提升。其次,要强化龙头企业的信息技术应用能力。龙头企业要想促使核心竞争力得到强化,就需要积极引入先进的科学技术,对于部分龙头企业,有充足条件的话,可以对科研技术开发机构进行构建,这样企业就可以不断应用新技术。龙头企业还可以联合一些农业科研单位和高等院校等,对新产品、新技术等大力开发。 3.大力建设农业信息网络,更好地应用信息技术。 要想应用其他先进的信息技术,基础方面就是计算机技术,因此,要想在农业中应用信息技术,就需要构建和完善农业信息网络体系。具体来讲,可以从这些方面来努力:首先,大力建设基础设施,深入开发软硬件。要依据集中统一的原则来建设农业信息网络的基础设施,对各级网络中枢平台环境集中建设。在网络基础设施建设中,政府需要积极参与进来,给予一定的扶持资金,因为农业信息网络体系涉及到较多的领域和范围,比较的复杂,那么不能够仅仅依靠农业产业化组织和农民的力量。另外,政府还需要宏观调控农业信息网络的构建,避免出现重复建设问题,否则就会浪费掉大量的资源。虽然近些年来,计算机产业得到了较快的发展,但是还需要进一步提升硬件软件的含量。要对面向农业生产经营的管理信息系统大力开发,更好地服务于农业生产。其次,对农业信息技术标准化建设大力强化。在标准化实现方面,需要统一规定和约束那些多样化和重复性的标准,不同的使用人员只有使用了统一的信息技术标准,方可以借助于信息技术,更好的开展信息交流,制定更加科学的决策。我国在较晚的时间内才出台信息技术标准,甚至部分领域的国家标准还不够完善,那么就需要科学研究,强化建设农业信息技术标准化。此外,还需要大力对农民的培训力度,可以综合采取多样化的培训方式,如农技讲座、经验交流等,提升科技培训的针对性;然后让其向其他农民传授这些信息技术,这样农民的整体文化水平和信息技术应用水平方可以得到显著提升。 四、结语 综上所述,如今在农业领域中计算机信息技术应用程度还需要进一步提升,需要制定一系列的措施,强化基础设施建设,构建农业信息网络等,以便在农业领域内更加广泛地应用计算机信息技术,推动我国农业获得更好发展和进步。 作者:耿丽微 王鹏飞 李晨光 霍晓静 单位:河北农业大学 计算机信息技术论文:计算机信息技术发展及应用 计算机信息技术的应用和发展在信息社会中有着极为重要的意义。它影响和指导着我们的生活,不论是工厂生产还是高校管理,不论是物流传输还是办公自动化,都默默地发生着改变,计算机技术使人们降低了劳动强度,提高了工作效率,促进了企业发展,改善了人们生活,是未来世界经济发展的必备工具之一。 1计算机信息技术的概念 计算机信息技术就是把计算机作为基础硬件,将信息通过收集、分析、处理、的一种技术模式。也是一门融合计算机、通信、多媒体及网络等多项技术,具有智能多媒体信息服务特征的超时空大规模信息网。计算机信息技术进行传输和沟通的媒介就是汇编语言,计算机开发和使用的平台就是计算机的操作系统,我们现在最为普及的编程语言是C语言,应用的操作系统是Windows系统。 2计算机信息技术的发展方向 计算机最早的发展方向是军事应用,随着科技的发展,大型的计算机开始向更高更尖端的领域进行,运算速度惊人,而现在的微型计算机已步入人们生活的每一个方面,信息技术得到了新的发展和演化。随着人们信息安全意识的提高,人们开始注重数据传输的加密技术、防盗技术、以及适应处理器,提升运算速度等方面,形成规模化发展,信息系统成为人们在社会生活中获取信息、传输、处理的强大的社会资源,而通信技术和控制技术将资源获取变得更加简单、好操作,信息系统的管理已成为企业管理的主要方式,辅助生产管理的信息技术落后开始不断向企业靠拢。 3计算机信息技术的应用 (1)办公自动化应用 办公自动化是利用计算机的先进网络技术和信息技术,应用到办公系统中,使得复杂的办公业务在计算机等现代设备中进行更快捷、高效的处理,人与信息设备共同组成的人机系统。通过采用视频信息处理技术,把视频文件经过压缩和解压,形成视频对话,节省了人员交通的时间和精力,为企业人员提供了更方便且快捷的交流平台;通过计算机建立一个内部信息集中交流场所,可以不受办公地点和时间的限制,优化了办公的区域环境;利用无线网络环境以及办公自动化处理技术,加强了办公信息的运用效率,提高了企业无形资产的利用价值,减少了办公成本的消耗。 (2)物流中的应用 物流是将不同地方的物品人为地进行转移和运输的一种行为方式,计算机信息技术在物流企业中发展比较迅速,通过学习电子数据交换技术的应有可以攻玉对数据进行有效的控制和管理,条形码技术改变了过去繁琐的货物登记,使货物的储备、运输更加方便、快捷;GPS全球定位系统的运用,使物流企业能够对运输的详细过程全面掌握,实时监控,并给物流选择的路径提出有利的支持;射频技术的运用可以减少人工干扰和环境影响;这些技术的实施极大的增加了物流工作的准确率,提高了工作效率,使以往繁琐、紧张的物流有了自动化、信息化、智能化的改观,对物流企业的发展具有支撑作用,推动物流行业的发展。 (3)教育系统中的运用 计算机信息技术在当今的教学改革上发挥了重要的作用。教师采用多媒体技术进行教学改革,将复杂抽象的课题进一步形象化、直观化,学生学习过程不再吃力,学习兴趣不断提高,学习效率不断攀升;教师运用计算机制作相关的教学课件,通过网络查找资料,让学生扩大知识面,学习积极性大幅提高;还可以开展虚拟教室教学,利用网络平台远程授课等多种教学形式,促进教师的互相交流和相互学习;通过建立校园内教学信息的共享,成为师生互动的平台,增进了师生感情,提高了教学质量。为推广素质教育,提高教学质量起到了促进作用。 (4)传感技术的应用 传感技术在我国的应用已非常广泛,如刀具、砂轮监控系统,石油钻探传感检测系统、热敏检测试验等,但在研究开发领域上仍存在着缺乏系统调配,改进不足,集成化、智能化未完善等诸多问题。将计算机信息技术应用于传统传感技术的研究开发上,结合通信技术和测量技术,使数据的采集、分类、判断,更迅速方便,相关信息的储备、集成更准确、有效,信息的传输更形象、直接,进一步提高传感技术在相关行业中的可靠性、可应用性,同时降低了成本,促进我国各项事业的发展。计算机信息技术具有成本低、传输快、高保真的特点,可以打破时空界限,有效的提高工作效率,更便捷地为人们服务。 4结语 计算机信息技术随着时代的发展不断向前,具有广阔的发展前景和延伸空间,其硬件设施和软件技术也在不断的完善和增加,我们要合理利用深入开发这个宝贵的资源,继续挖掘它的潜在价值,提高我们的生活质量,促进时代的发展。 作者:陈品帆 单位:西安航空学院 计算机信息技术论文:计算机信息技术在网络安全中的应用 随着我国计算机信息技术的发展,其被广泛应用到了技工院校的教学活动中,并在现今的技工教学中发挥着非常重要的作用。但在技工院校工作开展的过程中,仍存在一定的安全问题。 1技工院校网络中存在的安全隐患 1.1计算机病毒 计算机病毒是对计算机网络影响最大的因素,它不仅会造成信息泄露,还会使计算机系统的正常运行受到影响。一般而言,计算机病毒主要通过文件传输和网络下载等方式进入计算机系统。由于技工院校的学生数量较多、网络接入方式较为复杂,导致技工院校很难从根本上全面监控计算机病毒,并可能因为受到病毒的感染而丢失院校的重要数据,这对院校网络的正常运行也是一种较大的威胁。 1.2黑客攻击 在现今的网络威胁中,黑客攻击是一种技术含量较高的威胁形式,具有较为明显的目的性,且不以破坏技工院校网络资源为目的,而是为了窃取技工院校资源而开展的一项违法活动。随着技术院校建设水平、规模的不断提升,其具有的网络资源内容也越来越丰富。其中,部分资源具有较高的经济价值,甚至涉及部分机密信息,这就导致这部分信息在黑客攻击的威胁下存在较大的风险。 1.3不良信息的传播 通过技工院校网络的建设,可为学生们提供更多的学习资源和交流途径,但在现今的网络中存在不健康的内容,其对学生人生观、价值观的树立均会造成较大的影响。为了给学生提供更健康、积极的环境,需要技工院校重视对不良信息的控制。 2网络安全中计算机信息技术的应用 2.1防火墙 防火墙是现今网络中最传统的安全技术之一,其通过控制网络流量可保证网络安全。安装防火墙后,我们可根据实际情况将网络设置为信任网络和非信任网络两种模式。当设置防火墙非信任一个网站时,学生对该网站访问时会受到限制。一般而言,防火墙在技工院校一般设置在边部网络和校园网的接口位置,并通过网络内部ARP数据包中的过滤避免非法ARP数据包进入到校园。 2.2数据加密技术 数据加密技术包括链路加密、端到端加密和节点加密等形式。在技工院校中,其应用主要体现在以下2方面:①在技工院校资源方面,一般需要以密匙密码的方式保护,但因技工网络的资源数量较多,仅以密匙密码的方式保护往往存在一定的漏洞和缺陷。因此,需要通过公用密码与密匙密码相结合的方式,从而提高网络信息传递的安全性。②数字签名。其是现今各行业中应用较为广泛的技术,主要分为数字认证和口令认证等方式。其中,口令认证较为简单,数字认证具有更高的加密等级。在传递信息资源时,应用该技术能识别信息传递者的身份。如果识别未通过,则院校系统会拒收部分信息。这在避免不安全信息进入系统的同时,还使技工院校网络安全得到了保障。 2.3入侵检测技术 入侵检测技术与防火墙技术的共同应用是现今技工院校实现网络控制的主要措施。通过应用入侵检测技术,能在弥补防火墙防御缺陷的同时,反映经过识别后的院校内、外部的环境行为,从而及时为网络安全提供帮助。对于该技术而言,其可分为院校网络主机入侵检测系统和网络入侵检测系统提供帮助。在应用该技术时,需要在院校校园网安全中心部署入侵检测系统,并将其探测端安装在网络核心交换机的位置,从而更好地对网络访问行为实行全局监控。在用户端位置上,可通过部署入侵检测系统分析系统安全日志、应用程序日志等,从而更加有效地判断终端可能存在的攻击行为。 2.4杀毒软件 杀毒软件是技工院校网络安全防御中应用最普遍的技术之一。技工院校网络系统主要有网络服务器和工作站,因此,需要在服务站安装杀毒软件,不定期检测工作站,并分析工作站的运行情况;在网络服务器中,可采取装载形式的防病毒模式对病毒进行扫描,以保证服务器的正常运行。 3结束语 在网络时代,技工院校的网络安全已成为非常重要的课题之一。因此,需要院校方积极解决网络建设中存在的问题,从而保障院校网络的安全。 作者:李利华 单位:江苏省盐城技师学院 计算机信息技术论文:计算机信息技术及在实践中的应用 须知作为中国现代化社会主义公民,其计算机基础性操作技能,包括各类办公软件熟练使用、网上专业性资料精确查询等。21世纪我国计算机信息技术已经完全跨越到另一类等级层次之中,并且阶段化实践应用成就都会顺势引起业内专业人士的广泛关注。可是,毕竟我国在此类领域中投入研究精力有所不足,使大部分工作人员在计算机技术认知结果上存在一定程度的偏差,概念炒作动机过于显著。由此看来,针对计算机信息技术实践应用细节加以细致论述解析,是迎合不同企业可持续发展诉求的必要途径。 1我国各类产业领域沿用计算机信息技术的现实意义 人类各类阶段生产都离不开科技创新,而计算机信息技术经过全面革新和有机渗透到各个行业领域之后,便一跃过渡成为平衡人力资源与成本投入数量,以及提升劳动生产效率的核心组成单元。需要加以强调的是,在人类社会化生产环节中,计算机信息技术任何演变细节都在一定程度上完成了人力、物力资源交互性衔接任务指标,如若此时衍生任何形式的信息短路迹象,或是信息获取失败现象,便会令今后我国社会进步繁荣前景一再模糊。涉及此类技术手段在社会可持续发展环节中的特殊支撑引导效用具体内容如下。 1.1企业内部管理实践应用层面 计算机信息技术在企业内部运营管理绩效提升方面支撑贡献颇为深刻。首先,此类技术创新方便中国步入更加高端产业链等级,从此利润空间无限扩展。其次,经过异质化产业之间交互式桥梁系统化构筑后,多元化行业合作发展夙愿快速达成,从中产生的全新商务模式更加数不胜数。截止至今,我国各类企业内部产业结构开始进行有序升级重组,当中的信息管理事务理应进行统一指导规划,随后对于计算机信息技术控制实力水准必然提出更加严格的规范要求。 1.2农业生产环境改造与保护应用层面 目前,计算机信息技术在我国农业领域内部创下大量绩效成就,相应引起基层社会成员对生态环境保护工作的关注。如今已有的环境监测、优化掌控技术发展前景一片大好,相信必将能够为不同农业区域经济和环境协调发展提供无限支撑动力。国际范围内的一系列知名企业都已经着手布置生态环境保护体系下的计算机技术开发设计单元,改革实效可说是有目共睹。相对地,我国在应用此类技术进行环境保护过程中,旨在进行各类区域生态环境污染迹象加以有效治理,使社会大众生命财产得到最合理的保护。透过环境保护角度界定解析,计算机信息技术在环境保护体系下的预警、回应、处理等管理流程搭接秩序和谐紧凑,可以确保自然环境保护期间成本数量的合理缩减结果。同时,令一切人力、技术设备、经济资源兼容整合效用发挥到极致状态。计算机信息技术沿用期间,需要高度关注的细节问题便是各个产业领域内部的网络安全保护细节。并且,此类事务被认定是在社会主义事业可持续发展期间独到的支撑引导要素,经过科研、产业会计数据平台异质化要素设置读取装置后,一切操作工序都将通过网络执行,我国各项事业数字化规范安全运作前景也将全面绽放。任何国家科研单位掌握高端计算机信息技术操作要领,便会随即掌控全效发展契机,也就是今后国际经济竞争舞台的主导引领权。 2日后我国创新改革和灵活沿用计算机信息技术的标准策略 2.1适当加大计算机信息技术创新开发实践的成本投入数量 计算机信息技术在我国各个事业领域内部始终呈现动态波动变化迹象,如若相关科研单位始终围绕技术末端细节进行研究,势必造成既定产业在市场核心竞争发展实力的骤减结果,而国内安全失控等隐患也随之全面扩张。因此,国家有必要针对计算机信息技术整体投入力度加以客观校验与有机设置,促使各项科技研发、人才培养管理工作的全方位发展,确保我国此类技术沿用成就始终维持在高端发达水准之上,合理规避以往由于信息技术落后而衍生的各类产业发展动力失衡的结果。 2.2灵活发挥多媒体技术在农业生产环境中的指导功效 我国现代化农业发展过程中,对于各类生态、技术资源协调适应规范要求十分严格。尤其经过数据库、系统模拟演练、人工智能引导、决策支持以及地理信息全球定位系统大力开放沿用后,更加方便农业气候变化影像研究、土地利用评价以及农业环境保护问题解析工作的延展交接。关于这部分强调的多媒体技术,实质上是督促技术人员主动联合计算机信息技术,进行各类与农业以及周边生态环境相关的文字、图像、声音资料搜集整编,经过多元化程序改造调试后,衍生一类可以生动表达主题内涵的模型架构,成为计算机信息技术在农业生产环节中的一大特殊创举,其广泛应用为计算机行业的发展提供了一个新舞台。例如,我国农科院计算操作中心已经开发并大力推广沿用的多媒体小麦管理系统单元,当中保留了各类农业技术知识检索浏览、技术操作经验咨询以及管理决策支持等平台架构,为日后农业生产和周边生态环境保护工作提供大量的指导性建议。再如,吉林省1996年在实施智能化农业信息技术应用示范工程过程中,研制出多媒体玉米生产智能系统,并推广应用,掀起了广大农民全面掌握玉米生产新技术的高潮,使示范区三年增产玉米约5000万公斤,增效益5000余万元。 2.3强化稳固各个产业财会领域内部计算机信息技术安全使用实效 我国社会主义经济事业全面发展,相应地为实现经济全球一体化指标贡献合理支撑力量,至此过后,各类国家都步入国际经济规范体系架构之中。在多元化信息技术交互式操作设施控制范畴下,以往繁杂沉重的手工记账工作模式开始被电算化程序取代,督促内部操作主体透过各类培训活动,掌握不同业务流程计算机操作技能,以此减少过往工作环节产生的倦怠感官效应,为企业长远发展前景提供各方面指导界定线索。需要注意的是,计算机信息技术在会计档案内部的管理细节还尚未得到系统化调试解决。如今要做的是,利用既定产业单位不同阶段历史会计数据资料进行精确对比验证,使决策主体思维更加清晰透彻;再就是合理预测今后特定企业发展趋势,督促决策主体沿用上述资料内容进行企业后期科学发展方案的制定,主要利用上述档案数据进行管理决策模型制备,确保一类健全形态的决策支持系统能够快速开放沿用,进一步实现电算化会计档案的灵活应用指标。 3结语 计算机信息技术在我国各类产业领域发展环节中的确发挥着不可忽视的改良指导功效。不管是在农业生产、环境保护、企业财会决策等领域都应该大力推广沿用,其间经过技术人员不断调试更新,相信势必能够为我国社会主义经济事业可持续发展前景绽放、奠定足够和谐的适应基础。 作者:曾 萍 单位:贵州华电大龙发电有限公司 计算机信息技术论文:计算机信息技术对财务综合系统管理应用 随着全球经济一体化不断深入,我国企业面临前所未有的挑战。特别是在国际环境中,企业竞争力的强弱高下立判。要想提高企业竞争力,就要从企业管理制度入手,不断推动信息化改革,使企业管理逐步趋向世界一流水平。资金运作的管理,主要依靠企业的财务管理,只有真正实现财务管理信息化,才能使企业具备更好的适应能力和更强的竞争力,使其在面对激烈的市场竞争时,能立于不败之地。财务管理信息化的实现,要克服诸多困难,首先财务数据的信息量十分巨大,且非常重要,其信息既来自于企业内部,也有相当一部分来自企业外部。每天都要专业人员进行核算,占用的人力资源较多,无形中降低了企业运作效率。如何建立一个财务综合管理系统,有效改善财务管理状况,是当前企业建设的重点。 1财务管理中的问题 1.1监督不力 监督不力是所有企业财务管理存在的主要问题。这不仅是因为传统人工管理模式难以满足日益庞大的现代化财务管理要求,还有企业内部各机构,包括监督部门等对财务监督职能缺乏正确的认识,认为财务管理就是单纯地进行资金核算。资金核算只是财务管理的一项基本内容,而监督是财务管理的核心内容。因为会计人员,特别是内部管理层,能直接处理资金流动的原始凭证,对财务运转事项了解较为详细,能发挥出较好的监督作用,这是其他部门不能及的。但要注意的是,财务管理部门本身也需要受到监督,避免会计人员监守自盗。 1.2管理不善 企业财务管理事项繁杂,涉及工作内容较多。传统财务管理只具备基本核算功能,不能对企业持有的固定资产进行清点评估,更不必说进行有效管理。很多财务管理人员,不能如实汇报财务状况,导致企业资金数目出现差错和账面不符的情况,不仅给企业带来一定损失,还会滋生腐败。目前,国际上通行的财务管理模式,是将资金管理和会计核算紧密结合在一起,两者相辅相成,不可分割。但企业中部分财务管理人员,由于长期分工不明确,对核算和管理工作认识不到位,导致工作中出现抵触情绪,影响到工作效率,给企业带来不利影响。 1.3款项不明 多数企业都会制定相应的资金流动政策,对一些专项工作设立对应的资金储备,以备不时之需。但在实际情况中,很多部门难以及时得到储备资金,很难做到专款专用,使企业运转受阻。并且,很多企业没有一个统一的资金使用标准,且财务管理人员又缺乏相应管理能力,无法正确把握资金流动,导致款项去向不明,经常会出现需要资金的部门不能及时得到拨款,企业固定资产被挪用和侵占等问题,给企业利益带来巨大损害。 2财务综合系统的建立与应用 2.1系统建立 常见的计算机财务综合系统主要由三个部分构成,即初始化模块、记账凭证模块和财务报表模块。初始化模块的作用是设置和保存企业财务的基础信息,通常情况下不需要改动,只有当企业财务状况发生较大变动时,才会对初始化模块的内容进行变更。记账凭证模块又可细分为三个部分,即收款凭证、付款凭证和转账凭证,通过它可以处理日常的资金流动、账目往来登记、现金实物出入等。每次进行操作时,需要财务管理人员在计算机上填制相应的会计凭证。财务报表模块能反映一段时间内企业的经营状况,通过日常财务信息记录,计算机能自动统计该时间段内的财务状况。 2.2运作流程 通过计算机建立起来的财务综合系统,能有效管理财务信息。这主要得益于系统中各个模块间的合理安排,既有明确分工,又可以互助协作,使传统财务管理中耗费大量时间的工作能在短期内很好地完成。其流程如下:企业收到原始凭证,由财务管理人员进行接收和核对,然后将凭证上的内容输入计算机,计算机会自动将不合格的凭证甄别出来。然后,管理人员要在记账凭证栏内完成记账凭证的填制,计算机会将这些填制的内容转存到数据库中,作为可以查阅的资料保存起来;对一些固定客户可设立一个明细账户,方便企业和客户查看资金状况。每到年终岁尾,管理人员可根据数据库中的信息,整理制作出详细的财务报表,包括企业的现金流动状况和记账凭证的填制汇总。甚至可以按企业要求,以季度、月份和任意时间段为单位来制作相应报表,大大提高财务管理的透明度和工作效率。 2.3实际应用 2.3.1以点带面 由于企业财务管理涉及到的信息五花八门,需要花费大量时间去整理和识别,因此,其财务管理工作十分复杂。优秀的财务管理人员,既要能帮助企业节省开支,增加利益,也要为重大经营决策提供必要的支持。通过以点带面的方法,建立起以财务管理和资金核算为中心,全面提升企业管理水平的现代化经营模式。在未来企业中,计算机信息技术和财务综合系统管理的结合将成为必然趋势。将计算机引入财务管理中,不仅是要利用其先进的技术,更看重它代表的先进理念。一个企业要想成功,必须在管理中融入信息技术,遵循企业发展规律,从每个环节入手,以点带面,直至形成一条完整的管理链条。 2.3.2打好基础 财务管理的基础是信息的真实性和时效性。传统管理模式受诸多客观因素的限制,导致信息录入的真实性大打折扣,经常出现资金数目有误的情况,在无形中给企业造成巨大的全隐患。而及时准确的财务信息反馈,有助于企业做出正确决策。通过使用计算机和软件,将人员从财务管理繁琐的数据统计工作中解放出来,大大提高管理效率,且加大信息时效性的监控力度。同时,计算机能通过网络将财务管理环节公开化、透明化,保证信息的真实性,避免安全漏洞的产生。一些僵化且多余的管理步骤,都可以通过信息技术得到简化,从而提高财务管理效率。 2.3.3注重一体化 利用信息技术进行财务管理的最终目的是使企业利益最大化,将业务办理与财务管理完美结合,达到财务和业务一体化。首先,要设立统一的系统软件,无论是财务信息录入还是业务流程办理,都要通过同一个系统来处理,使其在形式上做到一体化。然后,大力宣传信息化发展的优点,积极引进相关技术,不断开发应用于财务和业务工作,逐步实现业务经营与财务资金的信息集成和数据共享,全面提高企业运作能力和管理效率。 3结语 计算机信息技术对财务综合系统管理的提高有显著作用。它能有效提高工作效率,减轻人工作业负担,提升财务核算的准确率和时效性。企业管理层也能通过计算机网络更好地监督财务管理工作,对各个环节中出现的问题,包括账目等级、资金流向、业务往来等,有一个详细的了解。企业领导和财务管理人员可以随时对过往的财务资料进行查阅,根据历次财务状况制定更加符合企业实际情况的财务计划,对企业的决策判断形成有力支持,保证企业发展更加规范化、科学化。随着信息技术的不断发展,财务管理水平会越来越好。 作者:童园园 单位:武汉工商学院
随着现代信息技术的发展,当前我国建筑行业当中,BIM技术不断推广普及,这对于建筑行业的发展起到了很重要的作用。在建筑工程的造价管理中应用BIM技术,能够充分提升造价管理工作的质量。步入新时代以来,我国的现代信息技术发展水平飞速提升,给各行各业的发展都注入了新的活力。在建筑行业,信息技术的发展推动了BIM技术的诞生,推动了建筑行业在管理方面的发展和进步。所谓BIM技术,其中文名称是建筑信息模型,这是一个能够承载海量数据的3D模型,能够帮助建筑施工在设计、交易、施工以及运维等多方面发挥巨大作用。在建筑施工的工程造价管理当中应用BIM技术,是建筑行业的一次革新,改变了传统的建筑施工工程造价管理模式,将“模型等于图纸”、“模型大于图纸”的观念充分体现出来,具有较强的可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等优点,在建筑工程的造价管理方面,BIM技术的工作内容可以主要分为BIM建模、BIM造价、BIM管控。 1BIM技术的发展 20世纪70年代,随着信息技术的发展和进步,以ChuckEastman博士为代表的一行人提出了BIM建筑信息模型的理念。这种模型具能够精准的计算,同时实现全方位的信息储存,在建筑施工的应用过程中应用很高的便捷性,因此在工程造价的管理方面发挥了重要的作用,充分提升建筑施工造价管理过程中的工作效率和准确率。通过BIM技术建模,能够最大限度的还原施工现场,同时能够实现全体工作人员共用同一BIM模型,在施工现场的管理过程中也能够通过BIM技术及时修改与实际施工不相符的部分,避免了施工设计模型在修改后带来的一系列计算需求,节约了工作人员的经历,实现全方位的建筑施工管理水平的提升。 2当前我国建筑工程在造价管理方面存在的问题 2.1缺乏完善的建筑工程造价管理体体制 对于当前我国的建筑行业发展来说,体制不健全是建筑工程施工质量受到影响的最主要的原因。很大一部分施工项目都是由于缺乏完善的建筑施工造价管理体制而导致工程发展受到阻碍。在造价管理体制当中,虽然我国政府部门已经就这方面开展了一定的讨论,并针对其中存在的问题提出了管理手段,但是在实际管理上,由于缺乏专业化技术手段,导致很多工程难以在造价管理方面和国家的要求达成一致,影响建筑施工造价管理水平。同时就世界范围来看,当前我国建筑施工在造价管控方面也和其他的先进国家存在一定的差距。 2.2工程造价的数据信息与实际存在一定的差距 在当前我国的建筑工程造价管理过程中,主要有造价的编制、预算与结算三个阶段,通过对这三个阶段的分析与对比,来实现对工程造价的管控。但是在当前我国的工程造价管理过程中,很多工程在造价管理时根本没有做好数据的分析对比工作,致使在整个工程当中,造价管理的地位都相对被动。工程项目的施工管理水平会随着社会经济的发展而不断发展进步,在施工项目当中,需要根据所应用的材料的市场价格来计算成本,因此在建筑施工的市场调控方面,很多数据是会根据市场的变化而发生变化的,因此存在一定的不稳定性。 2.3工程造价的管理方式和市场的需求不符 随着我国社会经济的发展和进步,我国各个行业的经济增长水平都在显著提升,但是很多行业都存在管理方式和时展需求不符的问题,建筑行业就是其中之一。当前我国建筑行业在工程造价管理方面存在很严重的落后问题,没有开发出与时俱进的管理方式,致使建筑施工的整体质量较为落后,成本管理也缺乏较为科学的方式,数据存在一定的差异,导致整个工程管理项目难以顺利开展。 3BIM技术与工程造价管理结合应用措施 3.1通过BIM技术促进工程资源计划形象化 通过BIM技术,工程造价的管理工作获得了一定的数据整理平台,在日常工作中,能够帮助企业领导获取最为准确的数据信息。通过BIM技术,建筑施工项目的信息模型能够最为直观的体现出来,只需要对于数据平台上的信息进行筛选和整理,就能够帮助工作人员实现信息的直观化共享,同时,通过BIM的自动化技术,还能够实现整个工程项目的细分,并且根据项目环节来计算项目整体环节的每一项成本支出。 3.2通过BIM技术实现信息的可视化管理 在建筑施工的成本管理工作当中应用BIM技术,是建筑施工管理的重要环节。通过BIM技术,能够实现成本的信息化管理,同时还能够建立起相应的信息化管理模型,根据模型中的数据来对成本进行计算,模型能够直观的显示出不同施工周期的不同成本。通过BIM技术,造价信息管理变得更加直观,同时成本计算能够细化到每一笔支出,提高工程造价管理的精细化水平。同时,采用BIM技术还有一个优势在于建立起的建筑施工模型能够多次重复使用,降低了工程设计、管理的难度。 3.3通过BIM技术实现对工程造价信息的共享 当前我国建筑行业在施工项目管理方面存在一定的问题,管理内容比较杂乱,不能够对施工项目进行系统化的整合和管理,这就导致在实际的施工过程中,信息的转化和整合环节很容易出现问题,阻碍建筑施工的正常进行。但是通过BIM技术则可以避免这个问题的出现,通过BIM技术进行建模,能够保障所有数据的完整性,能够充分规避风险的发生,提升企业的整体管理水平。 4结束语 BIM技术的出现是我国建筑行业信息化的重要标志,在建筑施工的管理方面发挥了重要的作用。但是在当前我国建筑施工管理过程中,对于BIM技术的应用还存在一定的问题,正视这些问题,并采取针对性的解决措施,对于提升建筑施工的造价管理水平来说十分重要。 参考文献: [1]关志宇,钟秋文.BIM技术在建筑工程造价上的应用研究[J].信息记录材料,2018,19(11):228-229. [2]黄雪丽.基于BIM的工程造价精细化管理研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(31):2627. 作者:张亚平 单位:中国电建集团港航建设有限公司
网络信息安全论文:关于科研网络信息安全隐患及控制策略研究 论文摘要:利用网络信息技术进行科研管理,加强了信息共享与协同工作,提高了科研工作的效率,但与此同时也存在一些安全隐患。介绍了科研网络信息安全的概念和意义,分析了其存在的安全隐患的具体类型及原因,为保证科研网络信息的安全,提出了加强网络风险防范、防止科研信息被泄露、修改或非法窃取的相应控制措施。 论文关键词:科研网络信息;安全隐患;控制策略 1引言 随着计算机网络技术的普及,利用网络信息技术来改造传统科研管理模式已经成为一种历史潮流。由于计算机网络的互联性和开放性,在提供信息和检索信息的同时,也面临着一些安全隐患,科研信息一旦泄露,会给科研项目的实施带来致命的打击。因此,加强网络安全、防止信息泄露、修改和非法窃取已成为科研单位普及与应用网络迫切需要解决的问题,及时掌握和控制网络信息安全隐患是十分必要的。 2科研网络信息安全的概念和意义 2.1概念 科研网络信息安全主要包括以下两个方面的内容:①科研数据的完整性,即科研数据不发生损坏或丢失,具有完全的可靠性和准确性。②信息系统的安全性,防止故意冒充、窃取和损坏数据。 2.2意义 根据信息安全自身的特点以及科研的实际情况。 网络信息安全在科研单位的实施应该以信息安全技术做支撑,通过流程、审查和教育等的全面协同机制,形成一个适合科研管理的完整的信息安全体系,并依靠其自身的持续改进能力,始终同步支持科研项目发展对网络信息安全的要求。 3科研网络信息存在的安全隐患 3.1网络管理方面的问题 科研网络的信息化,由于覆盖面大、使用人员多以及涉密资料、信息系统管理存在漏洞.有关人员缺乏保密意识,往往不能保证工作文稿、科研资料、学术论文等在网络上安全、正确、实时的传输和管理。 3.2外部威胁 网络具有方便、快捷的特点。但也面临着遭遇各种攻击的风险。各种病毒通过网络传播,致使网络性能下降,同时黑客也经常利用网络攻击服务器,窃取、破坏一些重要的信息,给网络系统带来严重的损失。 4科研网络信息安全的控制策略 4.1建立完善的网络信息管理体系 4.1.1制定并网络信息安全管理制度这是科研网络信息安全工作的指导准则,信息安全体系的建立也要以此为基础。 4.1.2建立网络信息安全管理组织这为网络信息安全体系的建立提供组织保障,也是网络信息安全实施的一个重要环节,没有一个强有力的管理体系,就不能保证信息安全按计划推进。 4.1.3加强网络信息保密审查工作坚持“谁公开、谁负责、谁审查”的原则,落实保密审查责任制,规范各科室、部门分工负责的保密审查制度,不断完善和细化保密审查的工作制度、工作程序、工作规范和工作要求。 4.2开展充分的信息安全教育 工作人员信息安全意识的高低,是一个科研单位信息安全体系是否能够最终成功实施的决定性因素,所以需要对员工进行充分的教育,提高其信息安全意识,保证信息安全实施的成效。 科研单位可以采取多种形式对工作人员开展信息安全教育,充分利用科研单位内部的舆论宣传手段,如观看警示教育片、保密知识培训、签订保密承诺书、保密专项检查等,并将工作人员的信息安全教育纳入绩效考核体系。 4.3选择合适的网络信息安全管理技术 网络信息安全管理技术作为信息安全体系的基础,在信息安全管理中起到基石的作用。 4.3.1设置密码保护设置密码的作用就是安全保护,主要是为了保证信息免遭窃取、泄露、破坏和修改等,常采用数据备份、访问控制、存取控制、用户识别、数据加密等安全措施。 4.3.2设置防火墙防火墙在某种意义上可以说是一种访问控制产品,它能强化安全策略,限制暴露用户点,它在内部网络与不安全的外部网络之间设置屏障,防止网络上的病毒、资源盗用等传播到网络内部,阻止外界对内部资源的非法访问,防止内部对外部的不安全访问。 4.3.3病毒防范和堵住操作系统本身的安全漏洞为了防止感染和传播病毒,计算机信息系统必须使用有安全专用产品销售许可证的计算机病毒防治产品。同时任何操作系统也都存在着安全漏洞问题,只要计算机接人网络,它就有可能受到被攻击的威胁,还必须完成一个给系统“打补丁”的工作,修补程序中的漏洞,以提高系统的性能。防止病毒的攻击。 4.3.4使用入侵检测技术人侵检测系统能够主动检查网络的易受攻击点和安全漏洞。并且通常能够先于人工探测到危险行为,是一种积极的动态安全检测防护技术,对防范网络恶意攻击及误操作提供了主动的实时保护。 4.4加强涉密网络和移动存储介质的管理 科研管理系统安全是由多个层面组成的,在实际的操作过程中.也要严格遵守操作规程。严禁在外网上处理、存储、传输涉及科研秘密信息和敏感信息,严禁涉密移动存储介质在内外网上交叉使用,严格上网信息保密审查审批制度,严格执行涉密计算机定点维修制度。 5结束语 为了确保科研网络的信息安全,只有通过有效的管理和技术措施,使信息资源免遭威胁,或者将威胁带来的损失降到最低限度,保证信息资源的保密性、真实性、完整性和可用性.才能提高信息安全的效果,最终有效地进行科研管理、降低信息泄露风险、确保各项科研工作的顺利正常运行。 网络信息安全论文:浅论计算机网络信息安全技术 [论文关键词]Web Services 网络完全 技术 [论文摘要]为了满足日益增长的需求,人们提出了基于XML的Web服务。它的主要目标是在现有的各种异构平台的基础上构建一个通用的与平台无关、语言无关的技术层,各种平台上的应用依靠这个技术层来实现彼此的连接和集成,Web Services的核心技术主要是XML技术、SOAP技术、WSDL及UDDI等。本文对此进行了探讨。 1 XML技术 近年来,XML已成为数据表示和数据交换的一种新标准。其基本思想是数据的语义通过数据元素的标记来表达,数据元素之间关系通过简单的嵌套和引用来表示。若所有web服务器和应用程序将它们的数据以XML编码并到Internet,则信息可以很快地以一种简单、可用的格式获得,信息提供者之间也易于互操作。XML一推出就被广泛地采用,并且得到越来越多的数据库及软件开发商的支持。总体讲来,XML具有自描述性、独立于平台和应用、半结构化、机器可处理的、可扩展性和广泛的支持等特点。因此,XML可被广泛应用于电子商务、不同数据源的集成、数据的多样显示等各个方面。XML描述了一个用来定义标记集的方法用于规定一个标记集,填入文本内容后,这些标记和纯文本一起构成了一个XML文档。一个良好的XML文档必须满足以下几条规则:(1)有一致良好定义的结构(2)属性需用引号引起来:(3)空白区域不能忽略:(4)每个开始标签必须要有一个与之对应的结束标签:(5)有且只有一个根元素包含其他所有的结点:(6)元素不能交叉重叠但可以包含:(7)注释和处理指令不能出现在标签中:(8)大小写敏感:(9)关键词“D0CTYPE”、“ELEMENT”、“ATTRIBUTE”和“ENTITY”要大写。为了说明特定的语法规则,XMLDTD(DocumentTypeDefination)采用了一系列正则式。语法分析器(或称解析器)将这些正则式与XML文件内部的数据模式相匹配,以判别文件是否是有效。一个DTD描述了标记语言的语法和词汇表,定义了文件的整体结构以及文件的语法。在Internet中,一个最重要的问题是如何实现数据的交互,即客户端和服务器端双向数据交流。当前所面对的是一个物理上分散的、异源、异构的数据环境,能方便地从这些数据中取得所需要的信息极为重要。XML满足这一要求,它可以将各种类型的数据转换成XML文档,然后对XML文档进行处理,之后,再将XML数据转换为某种方式存储的数据。XML的数据源多种多样,但主要分为三种:第一种为本身是纯文本的XML文档、TXT文件、DAT文件等第二种来自于数据库,如关系数据库、对象数据库等:第三种是其它的带有一定格式的应用数据,如邮件、图表、清单等。针对不同的数据源可以采用不同的技术进行转换。纯文本文档是最基本也是最简单的,它将数据存储于文本文件中,可以直接方便地读取数据。另外,XML文档也可以加上CSS、XSL等样式信息在浏览器中显示,或者通过DOM、SAX编程接口同其它应用相关联。第二种来源主要利用现有的比较成功的数据库资源,是对第一种资源的扩展,可以利用数据库管理系统对数据进行管理,并用服务器编程语言对数据进行动态存取,来实现各种动态应用。第三种数据源的转换可以利用微软提出的基于OLEDB的解决方案,从数据源直接导出XML文档。 2 SOAP技术 SOAP(simple ObjectAcCess PrOtOCO1,简单对象访问协议)是由Microsoft、IBM等共同提出的规范,目的是实现大量异构程序和平台之间的互操作,从而使存在的应用程序能够被用户访问。W3C的SOAP规范主要由SOAP封装、SOAP编码规则、SOAPRPC表示及SOAP绑定四方面的内容组成:(1)SOAP封装(SOAPEnvelop):构造了一个整体的SOAP消息表示框架,可用于表示消息的内容是什么、谁发送的、谁应当接收并处理它,以及处理操作是可选的还是必须的。信封包含了S0AP消息头部(可选)和SOAP消息体(必须)。消息体部分总是用于最终接收的消息,头部可以确定执行中间处理的目标节点。附件、二进制数字及其他项目均可以附加到消息体上。(2)SOAP编码规则(SOAPEncodingRules):定义了一个数据编码机制,通过这样一个编码机制来定义应用程序中需要使用的数据类型,并可用于交换由这些应用程序定义的数据类型所衍生的实例。(3)S0AP RPC表示(S0AP RPcRepresentation):定义了一个用于表示远程过程调用和响应的约定与HTTP相似,RPC使用请求/响应模型交换信息。使用SOAP调用远程方法的主要工作就是构造SOAP消息。SOAP请求消息代表方法调用,被发送给远程服务器,5OAP响应消息代表调用结果,返回给方法的调用者。(4)SOAP绑定(sOAPBinding):定义了一个使用底层协议来完成在节点间交换SOAP消息的机制。SOAP消息的传输依靠底层的传输协议,与传输层的协议都能进行绑定。SOAP采用了已经广泛使用的两个协议:HTTP和XML。HTTP用于实现SOAP的RPC风格的传输,而XML是它的编码模式。SOAP通讯协议使用HTTP来发送x扎格式的消息。HTTP与RPC的协议很相似,它简单、配置广泛,并且对防火墙比其它协议更容易发挥作用。HTTP请求一般由Web服务器来处理,但越来越多的应用服务器产品正在支持HTTP XML作为一个更好的网络数据表达方式,SOAP把XML的使用代码转化为请求/响应参数编码模式,并用HTTP作传输。具体的讲,一个SOAP方法可以简单地看作遵循SOAP编码规则的HTTP请求和响应。一个SOAP终端则可以看作一个基于HTTP的URL,它用来识别方法调用的目标。SOAP不需要将具体的对象绑定到一个给定的终端,而是由具体实现程序来决定怎样把对象终端标识符映像到服务器端的对象。 3 WSDL与UDDI技术 WSDL(WebServicesDescriptionLanguage,web服务描述语言)基于Ⅺ旺,将Web服务描述为一组对消息进行操作的服务访问点它抽象描述了操作和消息,并绑定到一个具体的网络协议和消息格式,定义了具体实施的服务访问点。WSDL包含服务接口定义和服务实现定义,服务接口是Web服务的抽象定义,包括类型、消息和端口类型等。服务实现定义描述了服务提供者如何实现特定的服务接口,包括服务定义和端口定义几乎所有在因特网上的Web服务都配有相关的WSDL文档,其中列举了该服务的功能,说明了服务在Web上的位置,并提供了使用它的命令。WSDL文档定义了Web服务功能发送和接收的消息种类,并规定了调用程序必须提供给Web服务的数据,以便该服务能够执行其任务。WSDL文档还提供了一些特定的技术信息,告诉应用程序如何通过HTTP或其他通信协议与Web服务进行连接和通信。用户想使用服务提供者所提供的服务,必须首先找到这个服务。UDDI(UniversalDescrip—ti012DiseoveryIntegration,统一描述发现集成)提供了一种、查找服务的方法,使得服务请求者可以在Internet巨大的信息空间中快速、方便地发现要调用的服务,并完成服务间的集成。UDDI是一个基于SOAP协议的、为Web服务提供信息注册中心的实现标准。同时也包含一组提供Web服务注册、发现和调用的访问协议。UDDI通过XML格式的目录条目将Web服务注册在UDDI中心的公共注册表内供其它用户查询和使用。UDDI目录条目包括三个部分:白页、黄页和绿页。白页提供一般信息,即Web服务的URL和提供者的名称、地址、联系方式等基本信息:黄页提供基于标准分类法的相关产业、产品或提供服务类型以及地域等的分类信息:绿页提供技术信息,它详细介绍了访问服务的接口,以便用户能够编写应用程序以使用Web服务,这是发现潜在Web服务的关键。同时,UDDI提供了基于XML的轻量级的数据描述和存储方式,服务的定义是通过一个称为类型模型的UDDI文档来完成的。UDDI本身就是一个Web服务,它通过一组基于SOAP的UDDI的API函数进行访问。其中查询API用来查询定位商业实体、服务、绑定等信息。API被用来在注册中心或者取消服务。 网络信息安全论文:浅析如何加强局域网络信息安全的建设 论文关健词:局域网络 信息资源 数据加密 论文摘要:随着网络时代的迅速前进,信息安全的含义也在不断的变化发展,单纯的保密和静态的保护已不能适应当今的需要,文章就这一现状给出了自己的定义和应对策略。 信息作为一种资源,它的普遍性、共享性、增值性、可处理性和多效用性,使其对于人类具有特别重要的意义。网络环境下的信息安全体系是保证信息安全的关键,包括计算机安全操作系统、各种安全协议、安全机制,直至安全系统,其中任何一个安全漏洞便可以威胁全局安全。信息安全服务至少应该包括支持信息网络安全服务的基本理论,以及基于新一代信息网络体系结构的网络安全服务体系结构。 一、网络信息安全的孟要性 网络信息安全涉及到信息的机密性、完整性、可用性、可控性。它为数据处理系统而采取的技术的和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。信息保障依赖于人和技术实现组织的任务运作,针对技术信息基础设施的管理活动同样依赖于这三个因素,稳健的信息保障状态意味着信息保障和政策、步骤、技术和机制在整个组织的信息基础设施的所有层面上均能得到实施。 目前,除有线通信外,短波、超短波、微波、卫星等无线电通信也正在越来越广泛地应用。与此同时,国外敌对势力为了窃取我国的政治、军事、经济、科学技术等方面的秘密信息,运用侦察台、侦察船、卫星等手段,形成固定与移动、远距离与近距离、空中与地面相结合的立体侦察网,截取我通信传输中的信息。单一的保密措施己很难保证通信和信息的安全,必须综合应用各种保密措施。 二、局域网内病毒防治问题 局域网病毒来源主要有以下几种方式:①从网站下载的软件带有病毒:浏览网站的时候ActiveX控件带来的病毒;②安装程序附带的流氓软件:不明邮件带来的病毒;③移动存储设备存储数据传染病毒等等方式。使用者日常使用时应尽量从正规网站下载软件、少浏览不正当网站、不明邮件应该尽量不打开等。处理方法主要有以下几类。 首先:在网关上的网络层时常进行病毒检测和扫描,及时清除明显的病毒封包,对病毒源客户机进行阻塞与隔离,大规模爆发网络病毒时也能够有效的隔离病毒疫区。 其次:监测每台计算机的杀毒软件安装情况和病毒库更新情况,以及操作系统或者其它应用软件的补丁安装情况,若发现客户机或者服务器存在严重的高危险性安全缺陷或者漏洞的话就应该将其暂时断开网络,拒绝其接入单位网络,直至缺陷或漏洞修复完毕,补丁安装完毕后再将其接入网络内。 再次:使用U盘、移动硬盘等移动存储设备传递各类数据,已经成为各类病毒传播的主要途径之一。由于U盘和移动硬盘使用方便,很多计算机用户都选择使用它来进行数据文件的存储和拷贝,无形中使得U盘和移动硬盘成为这些病毒和恶意木马程序传播的媒体,给计算机用户的数据安全和系统的正常使用带来很大危害。鉴于通过U盘和移动硬盘传播的计算机病毒在互联网络上的传播日趋增多,办公网络内用户可以按照以下几点,正确安全地使用U盘和移动硬盘进行数据文件的存储和拷贝。 最后:根据实际情况可进行数据加密,VPN系统VPN(虚拟专用网)可以通过一个公用网络(通常是互联网)建立一个临时的、安全的连接,是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。虚拟专用网是对企业内部网的扩展,可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接,并保证数据的安全传输。它可用于不断增长的移动用户的全球互联网接入,以实现安全连接;也可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路,用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。 三、实现网络信息安全的策略 明确等级保护措施。合理划分安全域,确定各安全域的物理边界和逻辑边界,明确不同安全域之间的信任关系。在安全域的网络边界建立有效的访问控制措施。通过安全区域最大限度地实施数据源隐藏,结构化和纵深化区域防御,防止和抵御各种网络攻击,保证信息系统各个网络系统的持续、稳定、可靠运行。 1.系统安全策略 对操作系统、数据库及服务系统进行漏洞修补和安全加固,对关键业务的服务器建立严格的审核机制。最大限度解决由操作系统、数据库系统、服务系统、网络协议漏洞带来的安全问题,解决黑客入侵、非法访问、系统缺陷、病毒等安全隐患。 2安全管理策略 针对企业信息系统安全管理需求,在安全管理上需要在完善人员管理、资产管理、站点维护管理、灾难管理、应急响应、安全服务、人才管理等方面机制、制度的同时,与管理技术紧密结合,形成一套比较完备的企业信息系统安全管理保障体系。 3.纵深防御策略 入侵检测系统在安全系统中,防火墙相当于网络系统入口的门卫,能按照我们设定的规则判断他人是否可进入,把攻击、恶意的数据包挡在门外,而入侵检测系统则相当于摄像机,可以监控网络或者重要的主机,监控入侵行为,尤其可以发现潜在攻击特征,必要时可与防火墙联动,及时阻断入侵行为。当黑客试探攻击时,大多采用一些己知的攻击方法来试探。通过入侵检测系统的“实时监测”功能,发现黑客攻击的企图,对于网络安全来说也是非常有意义的。也就是说,如果黑客攻破系统所需要的时间大于发现黑客攻击并响应的时间,则系统就是安全的。通过该系统可以快速定位来自网络内部和外部的攻击行为以及网络内部的异常流量等。 网络信息安全论文:简析一种网络应用系统信息安全模型的研究和应用 论文关键词:安全技术和机制;身份认证;访问控制;数据加密 论文摘要:针对一般网络应用系统的特征,融合了数据加密、身份认证和访问控制三种安全技术和机制,并充分考虑了系统安全性需求与可用性、成本之间的平衡,提出了一个以信息资源传输和存储安全保护,身份认证安全管理和资源访问安全控制为基本要素的网络应用系统信息安全模型,为加强中小型企业网络应用系统安全性提供了一个比较简单可行的方案。 0引言 由于网络环境的特殊性,每一个投人使用的网络应用系统都不可避免地面临安全的威胁,因此,必须采取相应的安全措施。国内在信息安全方面已做了很多相关研究,但大多是单独考虑资源保护或身份认证等某一方面,而对如何构建一个相对完善且通用的网络应用系统信息安全解决方案研究不多。本文在ISO提出的安全服务框架下,融合了数据加密、身份认证和访问控制三种安全技术和机制,并充分考虑了系统安全性需求与可用性、成本等特性之间的平衡,提出了一个以信息资源传输和存储安全保护、身份认证安全管理和资源访问安全控制为基本要素的网络应用系统信息安全模型,为加强中小型企业网络应用系统安全性提供了一个比较简单可行的方案。 1网络应用系统信息安全模型设计 1.1信息安全模型总体设想 本文提出的网络应用系统信息安全模型主要基于三个要素:信息资源传输和存储安全保护,身份认证安全管理以及用户对资源访问的安全控制。整个信息安全模型如图1所示。模型利用过滤器来区分敏感数据与非敏感数据,对于非敏感数据直接以明文形式进人信息资源层处理,而对敏感数据则采用加密传输通道进行传输,且需要经过身份认证层与访问控制层的控制后才能进人信息资源层。这样的设计在保证了信息传输和存储较高的安全性的同时,减少了身份认证层与访问控制层的系统开销,大大提高了系统的运行效率。而在信息资源层,则是通过备份机制、事务日志和使用常用加密算法对数据库中数据进行处理,来保障信息传输和存储的安全。 1.2身份认证层的设计 身份认证层主要包括两部分:用户身份认证和用户注册信息管理,采用了基于改进的挑战/应答式动态口令认证机制。 目前使用比较普遍的是挑战/应答式动态口令认证机制,每次认证时服务器端都给客户端发送一个不同的“挑战”字串,客户端收到这个字串后,作出相应的”应答”。但是,标准的挑战/应答动态口令认证机制具有攻击者截获随机数从而假冒服务器和用户,以及口令以明文形式存放在数据库中易受攻击两个缺点。在本模型采用的改进的挑战/应答式动态口令认证机制中,通过1.4节中论述的敏感数据加密通道对随机数进行加密传输解决了上述第一个问题;通过在客户端将用户口令经M DS算法散列运算并保存在服务器端数据库解决了上述第二个问题,使得服务器在认证时只需要比对客户端处理后传来的加密字符串即可。方案的具体流程如下: 1)服务器端口令的保存当用户在服务器端录人注册信息时,将用户的密码进行K次M DS散列运算放在数据库中。 2)用户请求登录服务器端开始执行口令验证:当用户请求登录服务器时,Web服务器在送出登录页面的同时产生一个随机数并将其通过敏感数据加密传输通道发给客户端。 3)客户端M DS口令的生成客户端首先重复调用与服务器端同样的MDS运算K次,得到与保存在服务器端数据库中的口令一致的消息摘要。然后,将从服务器传来的随机数与该口令相加后再调用客户端的M DS散列运算函数,将结果(M DS口令)通过敏感数据加密传输通道传送给服务器。 4)服务器端对MDS口令的验证服务器端收到客户端传来的用户名和MDS口令后,通过查询数据库,将已存储的经过K次M DS散列运算的口令与随机数相加后同样进行M DS散列运算,并比较两个结果是否相同,如相同则通过验证,否则拒绝请求。整个用户口令的生成和验证过程如图2所示。 1.3基于RBAC的访问控制层的设计 访问控制层主要包括两部分:权限验证与授权和资源限制访问,采用了基于角色的访问控制机制。在RBAC中引人角色的概念主要是为了分离用户和访间权限的直接联系,根据组织中不同岗位及其职能,一个角色可以拥有多项权限,可以被赋予多个用户;而一个权限也可以分配给多个角色。在这里,约束机制对角色和权限分配来说非常重要,本模型设计的约束机制主要包括以下几方面:一是限制一个角色可以支持的最大用户容量。如超级管理员这个角色对于应用系统非常重要,只允许授权给一个用户,该角色的用户容量就是1。二是设置互斥角色。即不允许将互相排斥的角色授权给同一个用户。如客户类的角色和管理员类的角色是互斥的。三是设置互斥功能权限。即不允许将互相排斥的功能权限授权给同一个角色。如客户类角色查看自己银行账户余额信息的权限与修改自己账户余额的权限就是互斥的。 数据库结构设计是实现RBAC的重要环节,良好的数据库结构设计本身就可以表述RBAC的要求。具体设计如下: 1)用户信息表(User_info)保存用户基本信息。其字段有用户ID ( User ID )、用户名称(Username )、密码(Passw )、用户类型( Kind )。定义表中的Kind数据项与Role表中Kind数据项具有相同的形式。将用户进行分类后,当分配给用户角色时可以指定用户只能被分派到与其Kind属性相同的角色,这样就可以实现角色的互斥约束。 2)角色信息表(Role )、保存各个等级的角色定义信息。其字段有角色ID ( Role_ID )、角色名称(Rolename )、角色种类( Kind)和角色描述(Role_ Desc ) o Kind数据项代表指定角色集合中的类别。 3)用户/角色关系信息表(User_Role)保存用户和角色的对应关系,其字段有用户ID和角色ID。当向User_Role表中添加数据即给用户分配角色时,要求User_ info表中要分配角色的用户数据元组中的Kind数据项与Role表中相应角色的元组Kind数据项相同,以实现一定尺度上的角色互斥,避免用户被赋予两个不能同时拥有的角色类型。 4)权限信息表(Permission)保存系统中规定的对系统信息资源所有操作权限集合。其字段有权限ID ( Per_ID ),操作许可(Per),资源ID( Pro_ID)和权限描述(Per Desc )。 5)角色/权限信息表(Role_ Per)保存各个角色应拥有权限的集合。其字段有角色ID和权限ID。 6)系统信息资源秘密级别表(SecretLevel)保存规定的系统信息资源的秘密级别。其字段有资源ID,密级ID ( SecrLev_ID)和密级信息描述(Secr_Desc )。在客户端和服务器端传输数据和存储的过程中,通过查询该表可以判断哪些信息资源为敏感数据,从而决定对其实施相应的安全技术和机制。 7)角色继承关系表(Role_ Heir)存放表述各种角色之间继承关系的信息。其字段有角色ID,被继承角色ID ( H_Role_ID )。角色继承关系可以是一对一,一对多或多对多的,通过遍历整个角色继承关系表,就可以知道所有的角色继承关系。 8)权限互斤表(MutexPer)保存表述角色对应权限互斥关系的信息,其字段有权限ID和互斥权限ID。 1.4敏感数据加密传输通道的设计 设计敏感数据加密传输通道的目的是保障敏感信息在传输过程中的保密性与完整性。针对中小型企业网络应用系统的特点,在充分对比各种数据加密传输解决方案的基础上,从成本和效果两方面出发,我们选择3DES加密算法对敏感数据进行加密。同时又结合了RSA算法对密钥进行传输,从而解决了对称加密算法缺乏非对称加密算法}/}/公钥的安全性这个问题。具体工作流程如下: 1)服务器端由RSA加密算法生成公钥KSpub和私钥KSpriv; 2)服务器端将公钥KSpub传送给客户端; 3)客户端接收公钥KSpub,然后由3DES加密算法生成对称密钥Ksym,用KSpub加密Ksym ; 4)客户端将加密后的Ksym传送给服务器端; 5)服务器端用KSpriv解密得到Ksym ; 6)敏感数据加密传输通道建立成功,服务器端和客户端以Ksym作为密钥对敏感数据加/解密并传输。 1.5安全审计部分的设计 本模型中的安全审计记录内容包括三个方面:一是用户信息,包括用户名、用户IP地址等;二是用户行为信息,包括用户访问系统敏感资源的内容、访问系统资源的方式等;三是时间信息,包括用户登录和注销的时间、特定行为发生的时间等。值得注意的是,安全审计跟踪不仅要记录一般用户的行为,同时也要记录系统管理员的行为。 2结束语 我们采用sis模式,在JZEE技术平台上实现了本文设计的网络应用系统信息安全模型,在三种角色类型、九种不同权限的假设前提下,模拟了一个网上银行公共服务系统的业务流程,并对其中的主要安全防线的效果进行了如字典攻击等安全性测试,取得了较满意的结果。 网络信息安全论文:浅论计算机网络信息安全技术 [论文关键词]Web Services 网络完全 技术 [论文摘要]为了满足日益增长的需求,人们提出了基于XML的Web服务。它的主要目标是在现有的各种异构平台的基础上构建一个通用的与平台无关、语言无关的技术层,各种平台上的应用依靠这个技术层来实现彼此的连接和集成,Web Services的核心技术主要是XML技术、SOAP技术、WSDL及UDDI等。本文对此进行了探讨。 1 XML技术 近年来,XML已成为数据表示和数据交换的一种新标准。其基本思想是数据的语义通过数据元素的标记来表达,数据元素之间关系通过简单的嵌套和引用来表示。若所有web服务器和应用程序将它们的数据以XML编码并到Internet,则信息可以很快地以一种简单、可用的格式获得,信息提供者之间也易于互操作。XML一推出就被广泛地采用,并且得到越来越多的数据库及软件开发商的支持。总体讲来,XML具有自描述性、独立于平台和应用、半结构化、机器可处理的、可扩展性和广泛的支持等特点。因此,XML可被广泛应用于电子商务、不同数据源的集成、数据的多样显示等各个方面。XML描述了一个用来定义标记集的方法用于规定一个标记集,填入文本内容后,这些标记和纯文本一起构成了一个XML文档。一个良好的XML文档必须满足以下几条规则:(1)有一致良好定义的结构(2)属性需用引号引起来:(3)空白区域不能忽略:(4)每个开始标签必须要有一个与之对应的结束标签:(5)有且只有一个根元素包含其他所有的结点:(6)元素不能交叉重叠但可以包含:(7)注释和处理指令不能出现在标签中:(8)大小写敏感:(9)关键词“D0CTYPE”、“ELEMENT”、“ATTRIBUTE”和“ENTITY”要大写。为了说明特定的语法规则,XMLDTD(DocumentTypeDefination)采用了一系列正则式。语法分析器(或称解析器)将这些正则式与XML文件内部的数据模式相匹配,以判别文件是否是有效。一个DTD描述了标记语言的语法和词汇表,定义了文件的整体结构以及文件的语法。在Internet中,一个最重要的问题是如何实现数据的交互,即客户端和服务器端双向数据交流。当前所面对的是一个物理上分散的、异源、异构的数据环境,能方便地从这些数据中取得所需要的信息极为重要。XML满足这一要求,它可以将各种类型的数据转换成XML文档,然后对XML文档进行处理,之后,再将XML数据转换为某种方式存储的数据。XML的数据源多种多样,但主要分为三种:第一种为本身是纯文本的XML文档、TXT文件、DAT文件等第二种来自于数据库,如关系数据库、对象数据库等:第三种是其它的带有一定格式的应用数据,如邮件、图表、清单等。针对不同的数据源可以采用不同的技术进行转换。纯文本文档是最基本也是最简单的,它将数据存储于文本文件中,可以直接方便地读取数据。另外,XML文档也可以加上CSS、XSL等样式信息在浏览器中显示,或者通过DOM、SAX编程接口同其它应用相关联。第二种来源主要利用现有的比较成功的数据库资源,是对第一种资源的扩展,可以利用数据库管理系统对数据进行管理,并用服务器编程语言对数据进行动态存取,来实现各种动态应用。第三种数据源的转换可以利用微软提出的基于OLEDB的解决方案,从数据源直接导出XML文档。 2 SOAP技术 SOAP(simple ObjectAcCess PrOtOCO1,简单对象访问协议)是由Microsoft、IBM等共同提出的规范,目的是实现大量异构程序和平台之间的互操作,从而使存在的应用程序能够被用户访问。W3C的SOAP规范主要由SOAP封装、SOAP编码规则、SOAPRPC表示及SOAP绑定四方面的内容组成:(1)SOAP封装(SOAPEnvelop):构造了一个整体的SOAP消息表示框架,可用于表示消息的内容是什么、谁发送的、谁应当接收并处理它,以及处理操作是可选的还是必须的。信封包含了S0AP消息头部(可选)和SOAP消息体(必须)。消息体部分总是用于最终接收的消息,头部可以确定执行中间处理的目标节点。附件、二进制数字及其他项目均可以附加到消息体上。(2)SOAP编码规则(SOAPEncodingRules):定义了一个数据编码机制,通过这样一个编码机制来定义应用程序中需要使用的数据类型,并可用于交换由这些应用程序定义的数据类型所衍生的实例。(3)S0AP RPC表示(S0AP RPcRepresentation):定义了一个用于表示远程过程调用和响应的约定与HTTP相似,RPC使用请求/响应模型交换信息。使用SOAP调用远程方法的主要工作就是构造SOAP消息。SOAP请求消息代表方法调用,被发送给远程服务器,5OAP响应消息代表调用结果,返回给方法的调用者。(4)SOAP绑定(sOAPBinding):定义了一个使用底层协议来完成在节点间交换SOAP消息的机制。SOAP消息的传输依靠底层的传输协议,与传输层的协议都能进行绑定。SOAP采用了已经广泛使用的两个协议:HTTP和XML。HTTP用于实现SOAP的RPC风格的传输,而XML是它的编码模式。SOAP通讯协议使用HTTP来发送x扎格式的消息。HTTP与RPC的协议很相似,它简单、配置广泛,并且对防火墙比其它协议更容易发挥作用。HTTP请求一般由Web服务器来处理,但越来越多的应用服务器产品正在支持HTTP XML作为一个更好的网络数据表达方式,SOAP把XML的使用代码转化为请求/响应参数编码模式,并用HTTP作传输。具体的讲,一个SOAP方法可以简单地看作遵循SOAP编码规则的HTTP请求和响应。一个SOAP终端则可以看作一个基于HTTP的URL,它用来识别方法调用的目标。SOAP不需要将具体的对象绑定到一个给定的终端,而是由具体实现程序来决定怎样把对象终端标识符映像到服务器端的对象。 3 WSDL与UDDI技术 WSDL(WebServicesDescriptionLanguage,web服务描述语言)基于Ⅺ旺,将Web服务描述为一组对消息进行操作的服务访问点它抽象描述了操作和消息,并绑定到一个具体的网络协议和消息格式,定义了具体实施的服务访问点。WSDL包含服务接口定义和服务实现定义,服务接口是Web服务的抽象定义,包括类型、消息和端口类型等。服务实现定义描述了服务提供者如何实现特定的服务接口,包括服务定义和端口定义几乎所有在因特网上的Web服务都配有相关的WSDL文档,其中列举了该服务的功能,说明了服务在Web上的位置,并提供了使用它的命令。WSDL文档定义了Web服务功能发送和接收的消息种类,并规定了调用程序必须提供给Web服务的数据,以便该服务能够执行其任务。WSDL文档还提供了一些特定的技术信息,告诉应用程序如何通过HTTP或其他通信协议与Web服务进行连接和通信。用户想使用服务提供者所提供的服务,必须首先找到这个服务。UDDI(UniversalDescrip—ti012DiseoveryIntegration,统一描述发现集成)提供了一种、查找服务的方法,使得服务请求者可以在Internet巨大的信息空间中快速、方便地发现要调用的服务,并完成服务间的集成。UDDI是一个基于SOAP协议的、为Web服务提供信息注册中心的实现标准。同时也包含一组提供Web服务注册、发现和调用的访问协议。UDDI通过XML格式的目录条目将Web服务注册在UDDI中心的公共注册表内供其它用户查询和使用。UDDI目录条目包括三个部分:白页、黄页和绿页。白页提供一般信息,即Web服务的URL和提供者的名称、地址、联系方式等基本信息:黄页提供基于标准分类法的相关产业、产品或提供服务类型以及地域等的分类信息:绿页提供技术信息,它详细介绍了访问服务的接口,以便用户能够编写应用程序以使用Web服务,这是发现潜在Web服务的关键。同时,UDDI提供了基于XML的轻量级的数据描述和存储方式,服务的定义是通过一个称为类型模型的UDDI文档来完成的。UDDI本身就是一个Web服务,它通过一组基于SOAP的UDDI的API函数进行访问。其中查询API用来查询定位商业实体、服务、绑定等信息。API被用来在注册中心或者取消服务。 网络信息安全论文:关于科研网络信息安全隐患及控制策略研究 论文摘要:利用网络信息技术进行科研管理,加强了信息共享与协同工作,提高了科研工作的效率,但与此同时也存在一些安全隐患。介绍了科研网络信息安全的概念和意义,分析了其存在的安全隐患的具体类型及原因,为保证科研网络信息的安全,提出了加强网络风险防范、防止科研信息被泄露、修改或非法窃取的相应控制措施。 论文关键词:科研网络信息;安全隐患;控制策略 1引言 随着计算机网络技术的普及,利用网络信息技术来改造传统科研管理模式已经成为一种历史潮流。由于计算机网络的互联性和开放性,在提供信息和检索信息的同时,也面临着一些安全隐患,科研信息一旦泄露,会给科研项目的实施带来致命的打击。因此,加强网络安全、防止信息泄露、修改和非法窃取已成为科研单位普及与应用网络迫切需要解决的问题,及时掌握和控制网络信息安全隐患是十分必要的。 2科研网络信息安全的概念和意义 2.1概念 科研网络信息安全主要包括以下两个方面的内容:①科研数据的完整性,即科研数据不发生损坏或丢失,具有完全的可靠性和准确性。②信息系统的安全性,防止故意冒充、窃取和损坏数据。 2.2意义 根据信息安全自身的特点以及科研的实际情况。 网络信息安全在科研单位的实施应该以信息安全技术做支撑,通过流程、审查和教育等的全面协同机制,形成一个适合科研管理的完整的信息安全体系,并依靠其自身的持续改进能力,始终同步支持科研项目发展对网络信息安全的要求。 3科研网络信息存在的安全隐患 3.1网络管理方面的问题 科研网络的信息化,由于覆盖面大、使用人员多以及涉密资料、信息系统管理存在漏洞.有关人员缺乏保密意识,往往不能保证工作文稿、科研资料、学术论文等在网络上安全、正确、实时的传输和管理。 3.2外部威胁 网络具有方便、快捷的特点。但也面临着遭遇各种攻击的风险。各种病毒通过网络传播,致使网络性能下降,同时黑客也经常利用网络攻击服务器,窃取、破坏一些重要的信息,给网络系统带来严重的损失。 4科研网络信息安全的控制策略 4.1建立完善的网络信息管理体系 4.1.1制定并网络信息安全管理制度这是科研网络信息安全工作的指导准则,信息安全体系的建立也要以此为基础。 4.1.2建立网络信息安全管理组织这为网络信息安全体系的建立提供组织保障,也是网络信息安全实施的一个重要环节,没有一个强有力的管理体系,就不能保证信息安全按计划推进。 4.1.3加强网络信息保密审查工作坚持“谁公开、谁负责、谁审查”的原则,落实保密审查责任制,规范各科室、部门分工负责的保密审查制度,不断完善和细化保密审查的工作制度、工作程序、工作规范和工作要求。 4.2开展充分的信息安全教育 工作人员信息安全意识的高低,是一个科研单位信息安全体系是否能够最终成功实施的决定性因素,所以需要对员工进行充分的教育,提高其信息安全意识,保证信息安全实施的成效。 科研单位可以采取多种形式对工作人员开展信息安全教育,充分利用科研单位内部的舆论宣传手段,如观看警示教育片、保密知识培训、签订保密承诺书、保密专项检查等,并将工作人员的信息安全教育纳入绩效考核体系。 4.3选择合适的网络信息安全管理技术 网络信息安全管理技术作为信息安全体系的基础,在信息安全管理中起到基石的作用。 4.3.1设置密码保护设置密码的作用就是安全保护,主要是为了保证信息免遭窃取、泄露、破坏和修改等,常采用数据备份、访问控制、存取控制、用户识别、数据加密等安全措施。 4.3.2设置防火墙防火墙在某种意义上可以说是一种访问控制产品,它能强化安全策略,限制暴露用户点,它在内部网络与不安全的外部网络之间设置屏障,防止网络上的病毒、资源盗用等传播到网络内部,阻止外界对内部资源的非法访问,防止内部对外部的不安全访问。 4.3.3病毒防范和堵住操作系统本身的安全漏洞为了防止感染和传播病毒,计算机信息系统必须使用有安全专用产品销售许可证的计算机病毒防治产品。同时任何操作系统也都存在着安全漏洞问题,只要计算机接人网络,它就有可能受到被攻击的威胁,还必须完成一个给系统“打补丁”的工作,修补程序中的漏洞,以提高系统的性能。防止病毒的攻击。 4.3.4使用入侵检测技术人侵检测系统能够主动检查网络的易受攻击点和安全漏洞。并且通常能够先于人工探测到危险行为,是一种积极的动态安全检测防护技术,对防范网络恶意攻击及误操作提供了主动的实时保护。 4.4加强涉密网络和移动存储介质的管理 科研管理系统安全是由多个层面组成的,在实际的操作过程中.也要严格遵守操作规程。严禁在外网上处理、存储、传输涉及科研秘密信息和敏感信息,严禁涉密移动存储介质在内外网上交叉使用,严格上网信息保密审查审批制度,严格执行涉密计算机定点维修制度。 5结束语 为了确保科研网络的信息安全,只有通过有效的管理和技术措施,使信息资源免遭威胁,或者将威胁带来的损失降到最低限度,保证信息资源的保密性、真实性、完整性和可用性.才能提高信息安全的效果,最终有效地进行科研管理、降低信息泄露风险、确保各项科研工作的顺利正常运行。 网络信息安全论文:浅析如何加强局域网络信息安全的建设 论文关健词:局域网络 信息资源 数据加密 论文摘要:随着网络时代的迅速前进,信息安全的含义也在不断的变化发展,单纯的保密和静态的保护已不能适应当今的需要,文章就这一现状给出了自己的定义和应对策略。 信息作为一种资源,它的普遍性、共享性、增值性、可处理性和多效用性,使其对于人类具有特别重要的意义。网络环境下的信息安全体系是保证信息安全的关键,包括计算机安全操作系统、各种安全协议、安全机制,直至安全系统,其中任何一个安全漏洞便可以威胁全局安全。信息安全服务至少应该包括支持信息网络安全服务的基本理论,以及基于新一代信息网络体系结构的网络安全服务体系结构。 一、网络信息安全的孟要性 网络信息安全涉及到信息的机密性、完整性、可用性、可控性。它为数据处理系统而采取的技术的和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。信息保障依赖于人和技术实现组织的任务运作,针对技术信息基础设施的管理活动同样依赖于这三个因素,稳健的信息保障状态意味着信息保障和政策、步骤、技术和机制在整个组织的信息基础设施的所有层面上均能得到实施。 目前,除有线通信外,短波、超短波、微波、卫星等无线电通信也正在越来越广泛地应用。与此同时,国外敌对势力为了窃取我国的政治、军事、经济、科学技术等方面的秘密信息,运用侦察台、侦察船、卫星等手段,形成固定与移动、远距离与近距离、空中与地面相结合的立体侦察网,截取我通信传输中的信息。单一的保密措施己很难保证通信和信息的安全,必须综合应用各种保密措施。 二、局域网内病毒防治问题 局域网病毒来源主要有以下几种方式:①从网站下载的软件带有病毒:浏览网站的时候ActiveX控件带来的病毒;②安装程序附带的流氓软件:不明邮件带来的病毒;③移动存储设备存储数据传染病毒等等方式。使用者日常使用时应尽量从正规网站下载软件、少浏览不正当网站、不明邮件应该尽量不打开等。处理方法主要有以下几类。 首先:在网关上的网络层时常进行病毒检测和扫描,及时清除明显的病毒封包,对病毒源客户机进行阻塞与隔离,大规模爆发网络病毒时也能够有效的隔离病毒疫区。 其次:监测每台计算机的杀毒软件安装情况和病毒库更新情况,以及操作系统或者其它应用软件的补丁安装情况,若发现客户机或者服务器存在严重的高危险性安全缺陷或者漏洞的话就应该将其暂时断开网络,拒绝其接入单位网络,直至缺陷或漏洞修复完毕,补丁安装完毕后再将其接入网络内。 再次:使用U盘、移动硬盘等移动存储设备传递各类数据,已经成为各类病毒传播的主要途径之一。由于U盘和移动硬盘使用方便,很多计算机用户都选择使用它来进行数据文件的存储和拷贝,无形中使得U盘和移动硬盘成为这些病毒和恶意木马程序传播的媒体,给计算机用户的数据安全和系统的正常使用带来很大危害。鉴于通过U盘和移动硬盘传播的计算机病毒在互联网络上的传播日趋增多,办公网络内用户可以按照以下几点,正确安全地使用U盘和移动硬盘进行数据文件的存储和拷贝。 最后:根据实际情况可进行数据加密,VPN系统VPN(虚拟专用网)可以通过一个公用网络(通常是互联网)建立一个临时的、安全的连接,是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。虚拟专用网是对企业内部网的扩展,可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接,并保证数据的安全传输。它可用于不断增长的移动用户的全球互联网接入,以实现安全连接;也可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路,用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。 三、实现网络信息安全的策略 明确等级保护措施。合理划分安全域,确定各安全域的物理边界和逻辑边界,明确不同安全域之间的信任关系。在安全域的网络边界建立有效的访问控制措施。通过安全区域最大限度地实施数据源隐藏,结构化和纵深化区域防御,防止和抵御各种网络攻击,保证信息系统各个网络系统的持续、稳定、可靠运行。 1.系统安全策略 对操作系统、数据库及服务系统进行漏洞修补和安全加固,对关键业务的服务器建立严格的审核机制。最大限度解决由操作系统、数据库系统、服务系统、网络协议漏洞带来的安全问题,解决黑客入侵、非法访问、系统缺陷、病毒等安全隐患。 2安全管理策略 针对企业信息系统安全管理需求,在安全管理上需要在完善人员管理、资产管理、站点维护管理、灾难管理、应急响应、安全服务、人才管理等方面机制、制度的同时,与管理技术紧密结合,形成一套比较完备的企业信息系统安全管理保障体系。 3.纵深防御策略 入侵检测系统在安全系统中,防火墙相当于网络系统入口的门卫,能按照我们设定的规则判断他人是否可进入,把攻击、恶意的数据包挡在门外,而入侵检测系统则相当于摄像机,可以监控网络或者重要的主机,监控入侵行为,尤其可以发现潜在攻击特征,必要时可与防火墙联动,及时阻断入侵行为。当黑客试探攻击时,大多采用一些己知的攻击方法来试探。通过入侵检测系统的“实时监测”功能,发现黑客攻击的企图,对于网络安全来说也是非常有意义的。也就是说,如果黑客攻破系统所需要的时间大于发现黑客攻击并响应的时间,则系统就是安全的。通过该系统可以快速定位来自网络内部和外部的攻击行为以及网络内部的异常流量等。 网络信息安全论文:简析一种网络应用系统信息安全模型的研究和应用 论文关键词:安全技术和机制;身份认证;访问控制;数据加密 论文摘要:针对一般网络应用系统的特征,融合了数据加密、身份认证和访问控制三种安全技术和机制,并充分考虑了系统安全性需求与可用性、成本之间的平衡,提出了一个以信息资源传输和存储安全保护,身份认证安全管理和资源访问安全控制为基本要素的网络应用系统信息安全模型,为加强中小型企业网络应用系统安全性提供了一个比较简单可行的方案。 0引言 由于网络环境的特殊性,每一个投人使用的网络应用系统都不可避免地面临安全的威胁,因此,必须采取相应的安全措施。国内在信息安全方面已做了很多相关研究,但大多是单独考虑资源保护或身份认证等某一方面,而对如何构建一个相对完善且通用的网络应用系统信息安全解决方案研究不多。本文在ISO提出的安全服务框架下,融合了数据加密、身份认证和访问控制三种安全技术和机制,并充分考虑了系统安全性需求与可用性、成本等特性之间的平衡,提出了一个以信息资源传输和存储安全保护、身份认证安全管理和资源访问安全控制为基本要素的网络应用系统信息安全模型,为加强中小型企业网络应用系统安全性提供了一个比较简单可行的方案。 1网络应用系统信息安全模型设计 1.1信息安全模型总体设想 本文提出的网络应用系统信息安全模型主要基于三个要素:信息资源传输和存储安全保护,身份认证安全管理以及用户对资源访问的安全控制。整个信息安全模型如图1所示。模型利用过滤器来区分敏感数据与非敏感数据,对于非敏感数据直接以明文形式进人信息资源层处理,而对敏感数据则采用加密传输通道进行传输,且需要经过身份认证层与访问控制层的控制后才能进人信息资源层。这样的设计在保证了信息传输和存储较高的安全性的同时,减少了身份认证层与访问控制层的系统开销,大大提高了系统的运行效率。而在信息资源层,则是通过备份机制、事务日志和使用常用加密算法对数据库中数据进行处理,来保障信息传输和存储的安全。 1.2身份认证层的设计 身份认证层主要包括两部分:用户身份认证和用户注册信息管理,采用了基于改进的挑战/应答式动态口令认证机制。 目前使用比较普遍的是挑战/应答式动态口令认证机制,每次认证时服务器端都给客户端发送一个不同的“挑战”字串,客户端收到这个字串后,作出相应的”应答”。但是,标准的挑战/应答动态口令认证机制具有攻击者截获随机数从而假冒服务器和用户,以及口令以明文形式存放在数据库中易受攻击两个缺点。在本模型采用的改进的挑战/应答式动态口令认证机制中,通过1.4节中论述的敏感数据加密通道对随机数进行加密传输解决了上述第一个问题;通过在客户端将用户口令经M DS算法散列运算并保存在服务器端数据库解决了上述第二个问题,使得服务器在认证时只需要比对客户端处理后传来的加密字符串即可。方案的具体流程如下: 1)服务器端口令的保存当用户在服务器端录人注册信息时,将用户的密码进行K次M DS散列运算放在数据库中。 2)用户请求登录服务器端开始执行口令验证:当用户请求登录服务器时,Web服务器在送出登录页面的同时产生一个随机数并将其通过敏感数据加密传输通道发给客户端。 3)客户端M DS口令的生成客户端首先重复调用与服务器端同样的MDS运算K次,得到与保存在服务器端数据库中的口令一致的消息摘要。然后,将从服务器传来的随机数与该口令相加后再调用客户端的M DS散列运算函数,将结果(M DS口令)通过敏感数据加密传输通道传送给服务器。 4)服务器端对MDS口令的验证服务器端收到客户端传来的用户名和MDS口令后,通过查询数据库,将已存储的经过K次M DS散列运算的口令与随机数相加后同样进行M DS散列运算,并比较两个结果是否相同,如相同则通过验证,否则拒绝请求。整个用户口令的生成和验证过程如图2所示。 1.3基于RBAC的访问控制层的设计 访问控制层主要包括两部分:权限验证与授权和资源限制访问,采用了基于角色的访问控制机制。在RBAC中引人角色的概念主要是为了分离用户和访间权限的直接联系,根据组织中不同岗位及其职能,一个角色可以拥有多项权限,可以被赋予多个用户;而一个权限也可以分配给多个角色。在这里,约束机制对角色和权限分配来说非常重要,本模型设计的约束机制主要包括以下几方面:一是限制一个角色可以支持的最大用户容量。如超级管理员这个角色对于应用系统非常重要,只允许授权给一个用户,该角色的用户容量就是1。二是设置互斥角色。即不允许将互相排斥的角色授权给同一个用户。如客户类的角色和管理员类的角色是互斥的。三是设置互斥功能权限。即不允许将互相排斥的功能权限授权给同一个角色。如客户类角色查看自己银行账户余额信息的权限与修改自己账户余额的权限就是互斥的。 数据库结构设计是实现RBAC的重要环节,良好的数据库结构设计本身就可以表述RBAC的要求。具体设计如下: 1)用户信息表(User_info)保存用户基本信息。其字段有用户ID ( User ID )、用户名称(Username )、密码(Passw )、用户类型( Kind )。定义表中的Kind数据项与Role表中Kind数据项具有相同的形式。将用户进行分类后,当分配给用户角色时可以指定用户只能被分派到与其Kind属性相同的角色,这样就可以实现角色的互斥约束。 2)角色信息表(Role )、保存各个等级的角色定义信息。其字段有角色ID ( Role_ID )、角色名称(Rolename )、角色种类( Kind)和角色描述(Role_ Desc ) o Kind数据项代表指定角色集合中的类别。 3)用户/角色关系信息表(User_Role)保存用户和角色的对应关系,其字段有用户ID和角色ID。当向User_Role表中添加数据即给用户分配角色时,要求User_ info表中要分配角色的用户数据元组中的Kind数据项与Role表中相应角色的元组Kind数据项相同,以实现一定尺度上的角色互斥,避免用户被赋予两个不能同时拥有的角色类型。 4)权限信息表(Permission)保存系统中规定的对系统信息资源所有操作权限集合。其字段有权限ID ( Per_ID ),操作许可(Per),资源ID( Pro_ID)和权限描述(Per Desc )。 5)角色/权限信息表(Role_ Per)保存各个角色应拥有权限的集合。其字段有角色ID和权限ID。 6)系统信息资源秘密级别表(SecretLevel)保存规定的系统信息资源的秘密级别。其字段有资源ID,密级ID ( SecrLev_ID)和密级信息描述(Secr_Desc )。在客户端和服务器端传输数据和存储的过程中,通过查询该表可以判断哪些信息资源为敏感数据,从而决定对其实施相应的安全技术和机制。 7)角色继承关系表(Role_ Heir)存放表述各种角色之间继承关系的信息。其字段有角色ID,被继承角色ID ( H_Role_ID )。角色继承关系可以是一对一,一对多或多对多的,通过遍历整个角色继承关系表,就可以知道所有的角色继承关系。 8)权限互斤表(MutexPer)保存表述角色对应权限互斥关系的信息,其字段有权限ID和互斥权限ID。 1.4敏感数据加密传输通道的设计 设计敏感数据加密传输通道的目的是保障敏感信息在传输过程中的保密性与完整性。针对中小型企业网络应用系统的特点,在充分对比各种数据加密传输解决方案的基础上,从成本和效果两方面出发,我们选择3DES加密算法对敏感数据进行加密。同时又结合了RSA算法对密钥进行传输,从而解决了对称加密算法缺乏非对称加密算法}/}/公钥的安全性这个问题。具体工作流程如下: 1)服务器端由RSA加密算法生成公钥KSpub和私钥KSpriv; 2)服务器端将公钥KSpub传送给客户端; 3)客户端接收公钥KSpub,然后由3DES加密算法生成对称密钥Ksym,用KSpub加密Ksym ; 4)客户端将加密后的Ksym传送给服务器端; 5)服务器端用KSpriv解密得到Ksym ; 6)敏感数据加密传输通道建立成功,服务器端和客户端以Ksym作为密钥对敏感数据加/解密并传输。 1.5安全审计部分的设计 本模型中的安全审计记录内容包括三个方面:一是用户信息,包括用户名、用户IP地址等;二是用户行为信息,包括用户访问系统敏感资源的内容、访问系统资源的方式等;三是时间信息,包括用户登录和注销的时间、特定行为发生的时间等。值得注意的是,安全审计跟踪不仅要记录一般用户的行为,同时也要记录系统管理员的行为。 2结束语 我们采用sis模式,在JZEE技术平台上实现了本文设计的网络应用系统信息安全模型,在三种角色类型、九种不同权限的假设前提下,模拟了一个网上银行公共服务系统的业务流程,并对其中的主要安全防线的效果进行了如字典攻击等安全性测试,取得了较满意的结果。 网络信息安全论文:地方财政网络信息安全建设浅析 在新世纪的人类世界里,网络已无处不在。越来越多的人网上办公,网上购物,网上交友,甚至在网上疗伤治病。越来越多的政府把财经、交通、军事等 “命脉”的协调管理权交给了网络。网络正在把世界各个国家和地区联为一体,形成一个信息上的“地球村”。在这个“村子”里,“网络为王”将不再是戏言。随着地方财政信息化改革的不断深入开展,地方财政网络凭借其独特的地位与魅力,已步成为这个信息化“村庄”里重要的一员。 马克思曾经辩证地说过:“当人们对某种事物的依赖程度越高时,一旦这个事物遭到破坏或者攻击,对人们造成的损害就越大”。网络作为一个复杂而庞大的高技术实体,其脆弱性也是与生俱来的:其薄弱环节可侵入、可破坏、可干扰,难以抵挡来自外界的攻击。因此,网络在给人们的生活带来方便与精彩的同时,也给信息的安全带来了许多潜在的隐患。地方财政是地方政治、经济运行的中枢神经,是地方经济发展的有力保障,作为网络重要应用分支之一的地方财政网络,也必将面临同样严重的信息安全问题。 第一部分 从“金财工程”看“财政信息安全” 日前,国家信息化领导小组将“金财工程”列为国家电子政务主要业务系统之一,这标志着“金财工程”已正式全面启动。“金财工程”(简称GFMIS)以覆盖各级政府财政管理部门和财政资金使用部门的大型信息网络为支撑,以细化的部门预算为基础,以所有财政收支全部进入国库单一账户为基本模式,以预算指标、用款计划、采购定单以及财政政策实施效果评价和宏观经济运行态势跟踪分析为预算执行主要控制机制,以出纳环节高度集中并实现国库现金有效调度为特征,体现了公共财政改革的要求,而地方财政信息化建设是其必需的技术保证和支撑力量。 GFMIS系统的敏感性使其信息价值倍增,因此它更易受到敌对国家、敌对国内组织、敌对个人犯罪分子和黑客、病毒等的攻击,为了确保信息在存取、处理和传输过程中的机密性、完整性、可靠性, 2001年10月15日财政部制订并出台了《政府财政管理信息系统网络建设管理暂行办法》,建立起了由表及里、从内到外、周密的信息安全保障体系。 财政信息关系到国计民生、国家命脉。财政信息的安全稳定是在进行财政信息化建设时所面临的最严峻的挑战,财政信息安全建设是财政信息化改革的重中之重。所以,在财政信息化改革中,我们首先要考虑的就是确保财政信息的安全,把保证财政信息安全作为一切工作的基础。 第二部分 地方财政网络信息安全建设的有益探索 鹤壁市财政信息化建设起步早、改革力度大,作为河南省财政信息化建设的试点单位,多项工作走在了全省的前列,有些工作还处于全国地市财政改革的先进地位。在财政信息化建设中,网络建设是根本、是基础,而网络信息安全一直都是网络建设所关注的焦点。全国财政系统建设“金财工程”以来,局领导高度重视,多次开会强调财政信息安全的重要意义,对财政信息的安全保护措施提出了高标准、严要求。鹤壁市财政局实行信息化改革以来,已经和即将运行的软件系统有国库集中支付、会计核算、部门预算、预算外收支两条线、预算审核网等等。为保证财政信息的安全,我们在防病毒、防黑客、信息加密、系统安全等方面安全措施的建设进行了有益的尝试与探索,积累了一定的经验。 由计算机以及网络的自身特性所决定,网络安全又可以分为两个方面的内容:硬件安全与软件安全。 硬件安全——信息安全的基石 硬件是计算机运行的基础和最根本的保证,没有硬件,也就没有信息系统!但是,在当今网络的高速发展中,大家往往忽视了硬件设备的更新、升级与维护,要知道由于硬件的损毁而导致的信息不安全因素已经直接制约了网络建设的发展。 软件安全——信息安全的保证 软件是计算机应用的基础和核心,没有软件,信息系统将无法运行!然而,不容忽视的是由于软件故障而对信息系统造成的破坏。病毒感染、黑客攻击、服务器停机、数据丢失等给单位和用户造成了巨大的损失。确保软件的可靠性和安全性已经迫在眉睫。 没有人否认软件安全事关重大,但一直未能很好解决的原因之一是:与硬件的直观性相比,地方财政信息化在软件安全上的投入不容易被各单位认识到。 我们在建设鹤壁市财政信息网的时候,从根本出发,通盘考虑,在保证硬件设备质量的同时加强软件系统地维护与升级,取得了很好的效果。当然,限于地方财政的差异性与局限性,我们的想法可能还不成熟、不完善,我们希望能通过不断的交流与探索,将鹤壁市财政网络信息安全建设推向一个新的高度。长路漫漫,我们将一如既往地上下求索! 第三部分 地方财政网络信息安全建设现状 纵观我国当今网络安全现状,结合地方财政信息化建设的实际情况,信息网络尤其是财政信息网络将面临着来自各方面的挑战:网络病毒、网络黑客、信息窃密、个人单机安全、WEB站点安全等等,各种威胁无处不在,严重阻碍了财政信息化的建设进程。 搞好地方财政网络安全建设是关系到财政信息化改革成败的大事,目前的地方财政网络信息安全建设还远远没有达到规定要求,财政网络在地方财政工作中还不能得到广泛的应用,究其原因,主要表现在以下几个方面: 一、思想观念陈旧 安全意识薄弱 目前很多财政干部特别是领导干部还没有从思想上认识到网络安全对现有的财政信息系统的重要性。仅仅满足于简单的计算机操作,没有认识到信息网络在给我们的工作带来巨大方便的同时,正严重地威胁着我们财政数据信息的安全。没有把财政网络信息安全建设当作一件至关重要的工作来抓,普遍存在着一种“网络建成高枕无忧”的片面思想,导致财政信息网络安全建设进程的迟缓,从根本上制约了“金财工程”的建设步伐。 二、网络系统自身的不安全因素 网络发展至今已有20多年的历史,它一直在坚持不懈地向安全、稳定、高速的方向发展。世界上任何事物都是在挫折中求发展,在发展中求进步!网络当然也不例外。在网络不停的发展中,安全性始终是网络的第一要务。不论从硬件还是从软件的发展看,网络安全经历了太多的苦辣酸甜,从最初四个接点的网络雏形,发展到今天拥有上千万台终端计算机的INTERNET网络,从最初的近距离线路传输到形成全球性的无线网络系统,网络的安全问题一直困扰着网络的设计者们。 随着近几年网络的蓬勃发展,网络安全尤其是地方财政网络安全所面临的挑战也越来越复杂,可以总结为以下几个方面: 1.网络黑客攻击 黑客是网络的天敌,根据我国财政信息化网络建设的现状,黑客攻击又分为来自内部的隐性攻击与来自外部的显性攻击。 黑客主要是通过网络操作系统的漏洞对网络系统进行攻击,现今流行的网络操作系统有NETWARE、WINDOWS NT、UNIX等,但是由于操作、功能等多种原因的影响,大部分的用户把WINDOWS NT 作为网络操作系统的首选。基于这种原因,WINDOWS NT 操作系统所受到的攻击也就最多,相对而言,她的系统安全性也就越脆弱。Windows NT网络安全问题已成为日常网络管理的中心问题。 2.网络病毒破坏 网络病毒是一些恶意的代码程序,旨在破坏系统信息。随着网络技术的不断发展,病毒的破坏性也越来越严重。例如,瑞星公司最近刚刚截获的一个名为“杀手13”病毒,就是一个极度危险的局域网病毒,它在12月13日发作时,可以删除计算机c盘上所有文件!危害性可想而知。 网络是病毒的主要传播途径,而计算机则是病毒的直接受害者。所以,网络防范病毒的根本就是计算机防病毒。首先,要有良好的计算机操作习惯,只要从思想上高度重视,对于那些不明邮件、煽动性的文件,尽量不要执行,定期升级杀毒软件并查杀病毒,网络病毒的危害是完全可以降到最低的。 3.信息传输中的隐患 信息传输过程中的信息损耗、被窃取越来越威胁到财政信息的安全。据不完全统计,在去年的网络安全事故中,有37.5%发生在信息传输过程中。只需采用几种简单的窃密手段,就可以直接破坏到数据的安全性。 为了防止在通信传输过程中对信息的窃取和篡改,可采用vpn加密、ids监控等安全手段,以保证网络传输协议中网络层的安全。不断进行系统安全加固处理,将财政安全隐患扼杀在传输过程中。 4.个人单机安全 不知道谁曾经说过这样一句话:越是亲密的朋友,就可能是越危险的敌人。对于没有安全意识的一台联入财政网络的计算机,尤其是管理员的控制机,如果在你疏忽大意的情况下泄漏密码,一旦被别有用心之人所利用,后果是不堪设想的。 三、缺乏严格的安全管理制度 全国财政信息化改革才刚刚起步,有很多规章制度还不成熟,没有严格安全管理机制,缺乏整体安全方案,还没有可以借鉴的经验,机房、网络的混乱管理造成了财政信息网络安全的隐患,一旦出现问题,造成的损失将是无可估量的。 四、专业的安全技术人员大量匮乏 现今财政系统由于多方面原因的制约,缺少大量的专业安全技术人员,许多地方的财政网络管理员都是 “半路出家”,没有经过比较系统、专业的计算机网络知识学习,对一些常见的网络故障还可以应付,而对那些涉及到国家经济命脉的“财政信息”安全却知之甚少,有的甚至一窍不通,这种安全技术人员的现状对地方财政网络信息安全建设的全面铺开,形成了巨大的制约。 五、各方面防范措施不到位 财政信息网络是复杂而庞大的。地方财政网需要承担的任务有很多:web网站、办公自动化、各业务软件的正常运行、实现与上级的联网、保障各县区网络畅通等等,这样,不可避免地要面对来自各个方面的攻击。例如,web站点遭受的恶意代码攻击等。另外,由于现今财政干部队伍计算机普及以及熟练程度的限制,在计算机操作过程中往往会出现人为因素的无意损坏,这也对财政信息安全造成了威胁。 随着财政信息化进程加快,“金财工程”的全面建设完成,网络安全面临的任务将会进一步加大,如果我们不考虑来自方方面面的威胁,我们将不能保证国家经济命脉稳定、安全地运行。 第四部分 如何加强财政网络信息安全 针对以上在财政信息化建设中出现的问题,按照“金财工程”对地方财政网络信息安全建设的具体规划与要求,结合鹤壁市财政信息安全现状与实际情况。我们认为在财政信息化建设中,要真正做到“安全第一”,必须要做到: (一)、转变观念 增强网络安全忧患意识 现在,财政系统信息化建设刚刚开始,仍处于探索阶段,许多部门和个人的安全忧患还尚未形成,对计算机网络安全技术还未能给与足够的重视。对于这种情况,仅仅依靠信息部门的努力还不够,也要有领导和管理部门来搭台,然后由信息部门唱戏。让业务部门和应用人员从思想上认识到网络安全的重要性,然后才能在实际工作中处处注意安全防范,对涉密的财政信息,处理时真正做到“如临深渊,如履薄冰”。建设安全的财政信息系统,必须有较多的人力、物力、财力投入,这就迫切需要财政工作人员转变现有的工作方式,确立 “财政信息 安全至上”的观念。 河南省省、市两级财政网络建设尚未全部完成,和财政网络建设比较发达的地区相比已经大大的落后了。因此,加快地方财政信息网络建设必然成为今后财政改革和财政工作的重点,而网络信息完全必须成为首要考虑的因素。 安全忧患意识加强了,全体人员形成共识,为财政信息系统的安全建设创造一个良好的环境和基础,这样开展工作才能取得良好的效果,这样才能确保财政信息的万无一失。 (二)、培植系统健壮性 提高系统自身防范能力 选择安全性能良好的系统作为财政网络的信息平台,才能从根本上保证信息网络的安全。及时升级、更新操作与应用系统。选用网络版的杀毒软件,通过控制中心对整个财政内部网络进行监控,把病毒扼杀在摇篮中。购买了反病毒软件、防火墙软件,只是实现网络安全的第一步,是否充分发挥了安全产品的作用,是否定期去升级最新病毒代码,定期检查网络的每个终端配置是否正确,运行是否正常等等,这些才是防范病毒、黑客,保证网络安全畅通的关键所在。 采取对用户口令、指纹的识别等手段来识别合法的用户。采用用户身份认证机制,确保对系统资源的合法使用。采用具有安全机制的数据库系统和其它系统软件,加强对使用事件的审计记录的管理,以保证财政信息在网络协议系统层的安全。 (三)、建立严格的安全管理规章制度 “无规矩不成方圆”,严格的规章制度是各项工作顺利完成的保障。尤其是在对数据信息安全性要求严格的财政系统,没有严格的管理规章制度,我们将寸步难行。首先,要严格控制网络的核心部位——机房,结合鹤壁财政改革的实际,我们实行了管理负责制,提出了“谁管理谁负责”的机房管理机制。对各个科室,要求每台计算机必须有专人进行负责,要求操作系统加密,设置层层口令权限,以确保财政信息无人为的安全隐患。 (四)、不遗余力地引进专业技术人才 一个专业网络管理人员的职责是随时对网络进行维护,防止病毒、黑客程序以及各种恶意的入侵,处理系统中出现的问题,保障局域网的正常运作及信息安全,工作量十分庞大。引进专业的技术人才,首要要保证质量,其次要保证数量。网管人员必须具备很强的专业素质,并能及时掌握信息安全的最新技术。许多地方财政网络的网管人员自身的技术水平都达不到维护财政网络安全的要求,这样就造成了投入了相当大的人力、物力和财力,但其网络环境还是不能得到全面的防护。 从高校、研究所,从各种渠道多方面挖掘人才,要不遗余力地引进专业技术人才,充实到财政干部队伍中来,全面提高财政系统干部的素质。真正落实“网络安全以人为本”的方针,定期派他们到外地学习、交流,不断充实自己,不断提高自身的业务水平,让他们为财政网络信息安全建设发挥出自己最大的能量。 (五)、不断深化学习 提高防范能力 努力提高全体干部职工的安全防范技能,不断学习、不断进步,不但从思想上高度重视,还有从技术上严格要求自己。定期进行全体人员的安全技能培训,使大家能掌握最新的网络安全现状,应付最新的网络安全威胁。 鹤壁市作为全省的财政改革试点单位,对地方财政信息化改革进行了有益的探索,积累了宝贵的经验。为全省乃至全国各地市即将进行的财政信息化改革提供了宝贵的借鉴经验。当然,我们在努力推进地方财政网络信息安全建设取得阶段性成果的同时,工作中还出现了一些问题,存在一定的不足: 一是一些县区对推进财政信息网络安全建设工作的重要性和紧迫性认识不够,有的甚至将财政网络信息安全建设工作简单地当作安装杀毒软件。二是各县区进财政网络信息安全建设工作进度不平衡,市级财政网络信息安全建设已经迈出重要步伐,有的县区还停留在简单应用、维护的水平上。三是对财政网络信息安全建设工作研究、规划、协调、规范不够,或技术标准不统一,或没有处理好和业务科室的协调关系,或存在一定程度的违规建设等问题。这些问题虽然是在财政网络信息安全建设工作取得很大进展的过程中出现的,但也应引起我们的高度重视,并在下一步工作中切实加以研究解决。 随着改革开放的不断深入,面对我国加入世界贸易组织的新形势,新世纪的地方财政网络信息安全建设任重而道远。财政管理信息系统的重要性质使其信息价值倍增,但同时又是不法分子关注的目标。为了确保鹤壁市财政信息网络的安全畅通,必须紧密团结在党中央的周围,从思想上高度重视,工作中严密部署,全面贯彻同志“十六大”报告精神,实践 “三个代表”重要思想,解放思想,实事求是,与时俱进。将鹤壁市财政网络信息安全建设在新世纪、新形势下,推向新的高度。真正成为全省乃至全国地市级财政信息网络安全建设的排头兵。 网络信息安全论文:学校网络与信息安全管理应急预案 为确保网络正常使用,充分发挥网络在信息时代的作用,促进教育信息化健康发展,根据国务院《互联网信息服务管理办法》和有关规定,特制订本预案,妥善处理危害网络与信息安全的突发事件,最大限度地遏制突发事件的影响和有害信息的扩散。 一、危害网络与信息安全突发事件的应急响应 1.如在局域网内发现病毒、木马、黑客入侵等 网络管理中心应立即切断局域网与外部的网络连接。如有必要,断开局内各电脑的连接,防止外串和互串。 2.突发事件发生在校园网内或具有外部ip地址的服务器上的,学校应立即切断与外部的网络连接,如有必要,断开校内各节点的连接;突发事件发生在校外租用空间上的,立即与出租商联系,关闭租用空间。 3.如在外部可访问的网站、邮件等服务器上发现有害信息或数据被篡改,要立即切断服务器的网络连接,使得外部不可访问。防止有害信息的扩散。 4.采取相应的措施,彻底清除。如发现有害信息,在保留有关记录后及时删除,(情况严重的)报告市教育局和公安部门。 5.在确保安全问题解决后,方可恢复网络(网站)的使用。 二、保障措施 1.加强领导,健全机构,落实网络与信息安全责任制。建立由主管领导负责的网络与信息安全管理领导小组,并设立安全专管员。明确工作职责,落实安全责任制;bbs、聊天室等交互性栏目要设有防范措施和专人管理。 2.局内网络由网管中心统一管理维护,其他人不得私自拆修设备,擅接终端设备。 3.加强安全教育,增强安全意识,树立网络与信息安全人人有责的观念。安全意识淡薄是造成网络安全事件的主要原因,各校要加强对教师、学生的网络安全教育,增强网络安全意识,将网络安全意识与政治意识、责任意识、保密意识联系起来。特别要指导学生提高他们识别有害信息的能力,引导他们正健康用网。 4.不得关闭或取消防火墙。保管好防火墙系统管理密码。每台电脑安装杀毒软件,并及时更新病毒代码。 网络信息安全论文:浅析虚拟机技术在网络信息安全教学中的应用 论文关键词:网络信息安全 虚拟机技术 安全教学 论文摘要:当前很多院校都开设了有关网络信息安全的课程,然而由于部分院校还没有来得及建立相关的专业实验室,而正常的教学工作用机又不允许安装实验演示需要的环境和软件,只能进行单纯的理论教学,因此很难激发学生的学习兴趣,学习效果也达不到预期目标。笔者经过一段时间的摸索,通过采用虚拟机技术,在一台实体的计算机上,安装任意台的虚拟机,模拟真实网络服务环境,解决了网络信息安全教学备课、教学演示中对于特殊网络环境的要求问题。 1虚拟机技术的简介 所谓虚拟机,顾名思义就是虚拟出来的计算机。虚拟机技术也就是利用虚拟机软件可以在一台实体计算机上虚拟出来若干台计算机一种技术。这些虚拟出来的计算机和真实的实体计算机几乎完全一样,每台虚拟机可以运行单独的操作系统而互不干扰,而且可以随意修改虚拟机的系统设置,而不用担心对实体计算机造成损失。 采用虚拟机技术一方面可以解决一般院校课堂教学没有网络环境的问题,另一方面也可以解决一些带有破坏性的实验演示所需要的特殊环境要求的问题。 2利用虚拟机技术构建实验演示环境 在木马的功能与危害实验、网络攻击典型手段等演示中需要在一台实体机(为了方便备课和教学可以采用笔记本电脑)上同时启动多台虚拟机,对实体机的系统资源占用量大,在操作中也经常需要重新启动虚拟机,考虑到virtual pc在资源占用和简单易用上的优势,所以,在本课程的实验演示中虚拟机软件选用了virtual pc。 virtual pc虚拟机软件的安装和设置不是很复杂,但是在构建具体的实验演示环境时还要注意以下几点事项。 1)虚拟机数量的选择问题。为了节约资源,提高系统运行速度,一般建立2个虚拟机就能满足实验演示的需要了。 2)旎拟机操作系统安装的问题。如果建立了2个虚拟机,一般一个安装windows 2000 server操作系统,另一个安装windowsxp操作系统,安装过程和操作与实体机上的操作一致。在安装操作系统时要注意版本的选择,因为我们的目的是要演示木马的功能和危害还有网络攻击手段,因此虚拟机的操作系统还不能全部打上补丁和安装杀病毒软件。 3)实体机的网络配置问题。virtual pc是通过在现有网卡上绑定virtual pc emulated switch服务实现网络共享的。对于win-dows2000或windows xp等操作系统,如果实体机在课堂教学时网线没插或没有网卡的时候,要安装microsoft的loopback软网卡,才能实现网络共享。在virtual pc的global setting里,当有网卡并插好网线的时候,将virtual switch设成现实的网卡;当没有网卡或网线没插的时候,将virtual switch设成ms loopback软网卡,即可实现网络共享。 4)实体机的硬盘空间问题。在一个硬盘分区中,为每台虚拟机的映像文件预留足够的硬盘空间。windows2000 server的虚拟机映像文件约占2.4gb , windows xp的虚拟机映像文件约占1.sgb。如果启用硬盘undo功能,所需硬盘空间还要增加一倍。 5)实体机的内存大小的问题。由于在实验演示时要同时启动2个以上的虚拟机的数量,所以,要尽量扩大实体机内存的大小。建议实体机系统的内存最少也要达到igo。 3虚拟机环境应用于网络信息安全课堂实验演示 在网络信息安全课程教学中,虚拟机环境主要应用于网络典型攻击手段和木马的功能与危害实验演示,在实际演示时,可以将这两部分有机的结合起来,使学生对于网络漏洞泄密隐患有更加真切的体会。本文设计的演示内容是利用rpc漏洞攻击和灰鸽子木马的功能与危害,具体实验演示设计如下: 网络信息安全论文:论校园网信息安全与网络管理 [论文关键词]校园网 信息安全网络管理 [论文摘要】由校园网运行和信息安全问题,提出加强校园网管理,提高教师和学生信息安全意识。并对具体的网络管理实施方法和信息安全保护措施进行探究和实践。 一、引言 随着校园网络建设的不断发展,学院在教学、管理、科研以及对外信息交流等多方面对校园网的依赖性日渐增强,以网络的方式来获取信息、存储信息和交流信息成为学院教师和学生使用信息的重要手段之一。然而,就目前的网络运行状况来看,校园网信息安全问题日益突出,网络的稳定性依然较差,因此,加强校园网的管理,确保校园网安全、稳定、高效地运行,使之发挥其应有的作用已成为当前校园网应用中一个亟待解决的课题。 二、校园网信息安全的研究思路 校园网是一个直接连接互联网的开放式网络,校园网用户的层次差异较大,校园网的信息安全与用户的安全意识和技能紧密相关,校园网的校园网的信息安全从总体结构上可分为,校园网主干网设备和应用的安全和校园网用户的安全应用两个部分。对具体的信息安全问题的研究,能有效的解决校园网中的信息安全隐患,从而确保校园网安全,稳定、高效地运行。 (一)校园网边界安全 校园网边界安全就是确保校园网与外界网络的信息交换安全,既能保证校园网与互联网进行正常的信息通讯,又能有效地阻止来自网络的恶意攻击,如端口扫描、非授权访问行为、病毒、不良网站等。 (二)系统漏洞的修补 校园网的网络运行环境较为复杂性是一个由多用户、多系统、多协议、多应用的网络,校园网中的网络设备、操作系统、数据库、应用软件都存在难以避免的安全漏洞。不及时修补这些安全漏洞,就会给病毒、木马和黑客的入侵提供方便。 (三)校园网计算机与存储设备的安全 校园网计算机和存储设备中存储了大量的信息,如学生档案,教学课件、考试题库、学生作业、网站数据、办公文件等。由于设备配置、应用和管理上的问题存在较大的信息安全隐患。如设备无分级管理、使用公共帐户和密码、操作人员无信息安全常识等。 (四)校园网计算机病毒控制 计算机病毒是校园网安全隐患之一。必须做到有效控制。选择适合的杀毒手段和相应软件可以对服务器、接入计算机、网关等所有计算机设备进行保护,杀毒软件可以对邮件、ftp文件、网页、u盘、光盘等所有可能带来病毒的信息源进行监控、查杀和拦截。计算机病毒控制要防杀结合以防为主。 (五)校园网维护管理 校园网的硬件环境建设完毕后,一项重要的工作就是做好校园网的维护工作。校园网的安全运维需要有一个校园网安全运营中心,通过强化安全管理工作,对校园网不同教学场所设备、不同计算机系统中的安全事件进行监控,汇总和关联分析,提供可视化校园网安全状况展示。针对不同类型安全事件提供紧急应对措施。实现校园网络集中安全管控,保护校园网络数字资产安全。 三、确保校园网信息安全的具体蕾理措施 (一)优化结构,合理配置,加强监管 使用硬件放火墙,防火墙可在校园网与外界网络之间建立一道安全屏障,是目前非常有效的网络安全模型,它提供了一整套的安全控制策略,包括访问控制、数据包过滤和应用网关等功能。使用放火墙可以将外界网络(风险区)与校园网(安全区)的连接进行逻辑隔离,在安全策略的控制下进行内外网的信息交换,有效地限制外网对内网的非法访问、恶意攻击和入侵。 安装入侵检测系统,入侵检测系统是放火墙的合理补充,能够在放火墙的内部检测非法行为,具有识别攻击和入侵手段,监控网络异常通信,分析漏洞和后门等功能。 使用vlan技术优化内部网络结构,增强了网络的灵活性,有效的控制了网络风暴,并将不同区域和应用划分为不同的网段进行隔离来控制相互间的访问,达到限制用户非法访问的目的。 使用静态i p配置。检测网络中i p应用状况,并将i p+mac地址进行绑定,防止特殊ip地址被盗用。对计算机特别是服务器的访问必须进行安全身份认证,非认证用户无法进行访问。 使用网络管理软件,扫描和绘制网络拓扑结构,显示路由器与子网、交换机与交换机、交换机与主机之间的连接关系,显示交换机各端口、使用情况和流量信息,定期对客户端流量、分支网络带宽流量进行分析,并进行数据包规则检测,防止非法入侵、非法滥用网络资源。加强接入管理,保证可信设备接入。对新增设备、移动设备和移动式存储工具要做到先检测后接入,做好网络设备的物理信息的登记管理,如设备的名称、设备楼层房间号、使用部门、使用人、联系电话等。做到遇故障能及时准确地定位和排查。 (二)提高认识,规范行为,强化应用 网络安全涉及到法律、道德、知识、管理、技术、策略等多方面的因素,是一个有机的结合体。因此,在做好技术防护和网络管理的同时,要把树立信息安全意识提高到一个新的高度。并从环境、自身、产品和意识等方面出发,逐个解决存在的问题,把可能的危险排除在发生之前。对于校园网用户来说,要进一步提高网络信息安全意识,加强关于计算机信息安法律知识的学习,自觉规范操作行为,同时掌握一些有关信息安全技术和技能。来强化我们的应用能力。具体可从以下几个方面入手。 建议在系统安装时选择最小化,而多数用户采用默认安装,实际上不少系统功能模块不是必需的,要保证系统安全,需遵循最小化原则,可减少安全隐患。 及时对系统进行漏洞扫描、安装补丁程序。为提高补丁程序的下载速度,可在校园网中部署微软自动更新服务器来提供客户端补丁自动分发。在安装补丁程序前一定要仔细阅读安装说明书,做好数据备份等预防工作,以免导致系统无法启动或破坏等情况。 操作系统安装完成后,要对系统的安全策略进行必要的设置。如登录用户名和密码。用户权限的分配,共享目录的开放与否、磁盘空间的限制、注册表的安全配置、浏览器的安全等级等,使用系统默认的配置安全性较差。 使用个人防火墙,个人防火墙足抵御各类网络攻击最有效的手段之一,它能够在一定程度上保护操作系统信息不对外泄漏,也能监控个人电脑正在进行的网络连接,把有害的数据拒绝于门外。 使用反病毒软件,目前互联网上的病毒非常猖獗,达几万种之多,传播途径也相当广泛。可通过u盘、光盘、电子邮件和利用系统漏洞进行主动病毒传播等,这就需要在用户计算机上安装防病毒软件来控制病毒的传播。在单机版的防病毒软件使用中,必须要定期或及时升级防病毒软件和病毒码特征库。 (三)注意数据备份,提高网络和系统容灾能力 在做好网络安全管理工作的同时,也应考虑系统在不可避免的因素下出现故障。必须定期做好重要设备和重要数据的备份工作,以便在出现故障时能即使进行硬件更换和软件恢复等措施。存储重要数据和运行重要软件的设备应有硬件备份。软件恢复包括系统恢复和文件恢复。系统恢复就是当操作系统和应用软件不能正常启动和使用,可利用修复软件对其进行修复,最快捷的法是使用克隆技术对系统进行全盘备份,可在系统损坏时快速恢复。从而以最快的速度是系统正常工作。恢复则是当存储介质上的应用文件损坏时,用修复软件对其进行修复。要采用多种手段保存数据文件,重要数据要多做几个备份来确保数据文件的安全。 四、结柬语 校园网网络信息安全问题具有综合性、复杂性和动态性的特点,它不仅仅是网络技术和网络管理的应用和提高,更需要广大用户树立信息安全意识,自觉的遵守各项管理规章和制度,只有这样才能实现我们所期望的目标。 网络信息安全论文:网络信息安全状况与可信计算 摘要:随着互联网的迅速发展和广泛应用,在给人类带来巨大财富和便捷的同时,也带来了非常严峻的网络信息安全问题。对网络信息安全的威胁主要表现在:非授权访问,冒充合法用户,破坏数据完整性,干扰系统正常运行,利用网络传播病毒木马,线路监听等方面。本文在分析网络信息安全状况的基础上,阐述了由漏洞引发的信息安全问题,并介绍了网络信息安全技术的未来研究方向。 关键词:网络信息安全状况;漏洞;网络信息安全技术;可信计算 网络信息安全分为网络安全和信息安全两个层面。网络安全包括系统安全,即硬件平台、操作系统、应用软件;运行服务安全,即保证服务的连续性、高效率;信息安全则是指对信息的精确性、真实性、机密性、完整性、可用性和效用性的保护。网络信息安全是网络赖以生存的根基,只有安全得到保障,网络才能充分发挥自身的价值。 然而,随着互联网的迅速发展和广泛应用,计算机病毒、木马数量也在呈现爆炸式增长。据金山毒霸“云安全”中心监测数据显示,2008年,金山毒霸共截获新增病毒、木马13 899 717个,与2007年相比增长48倍,全国共有69 738 785台计算机感染病毒,与07年相比增长了40%。在新增的病毒、木马中,新增木马数达7 801 911个,占全年新增病毒、木马总数的56.13%;黑客后门类占全年新增病毒、木马总数的21.97%;而网页脚本所占比例从去年的0.8%跃升至5.96%,成为增长速度最快的一类病毒。该中心统计数据还显示,90%的病毒依附网页感染用户,这说明,人类在尽情享受网络信息带来的巨大财富和便捷的同时,也被日益严峻的网络信息安全问题所困扰。 1病毒木马数量呈几何级数增长,互联网进入木马病毒经济时代 造成病毒木马数量呈几何级数增长的原因,经济利益的驱使首当其冲,木马比病毒危害更大,因为病毒或许只是开发者为了满足自己的某种心理,而木马背后却隐藏着巨大的经济利益,木马病毒不再安于破坏系统,销毁数据,而是更加关注财产和隐私。电子商务便成为了攻击热点,针对网络银行的攻击也更加明显,木马病毒紧盯在线交易环节,从虚拟价值盗窃转向直接金融犯罪。 财富的诱惑,使得黑客袭击不再是一种个人兴趣,而是越来越多的变成一种有组织的、利益驱使的职业犯罪。其主要方式有:网上教授病毒、木马制作技术和各种网络攻击技术;网上交换、贩卖和出租病毒、木马、僵尸网络;网上定制病毒、木马;网上盗号(游戏账号、银行账号、qq号等)、卖号;网上诈骗、敲诈;通过网络交易平台洗钱获利等。攻击者需要的技术水平逐渐降低、手段更加灵活,联合攻击急剧增多。木马病毒、病毒木马编写者、专业盗号人员、销售渠道、专业玩家已经形成完整的灰色产业链。 借助互联网的普及,木马病毒进入了经济时代。艾瑞的一项调查显示,央视“3•15”晚会曝光木马通过“肉鸡”盗取用户钱财后,超过八成潜在用户选择推迟使用网上银行和网上支付等相关服务。木马产业链背后的巨大经济利益,加上传统杀毒软件的不作为、银行对安全的不重视、刑法的漏洞等都是病毒木马日益猖獗的根源。 另一方面,病毒木马的机械化生产加速了新变种的产生,大量出现的系统及第三方应用程序漏洞为病毒木马传播提供了更广泛的途径。病毒制造的模块化、专业化,以及病毒“运营”模式的互联网化已成为当前中国计算机病毒发展的三大显著特征。 2由漏洞引发的网络信息安全问题 漏洞也叫脆弱性(vulnerability),是计算机系统在硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略设计和规划时存在的缺陷和不足,从而使攻击者能够在未被合法授权的情况下,访问系统资源或者破坏系统的完整性与稳定性。漏洞除了系统(硬件、软件)本身固有的缺陷之外,还包括用户的不正当配置、管理、制度上的风险,或者其它非技术性因素造成的系统的不安全性。 2.1漏洞的特征 2.1.1漏洞的时间局限性 任何系统自之日起,系统存在的漏洞会不断地暴露出来。虽然这些漏洞会不断被系统供应商的补丁软件所修补,或者在新版系统中得以纠正。但是,在纠正了旧版漏洞的同时,也会引入一些新的漏洞和错误。随着时间的推移,旧的漏洞会消失,但新的漏洞也将不断出现,所以漏洞问题也会长期存在。因此,只能针对目标系统的系统版本、其上运行的软件版本,以及服务运行设置等实际环境,来具体谈论其中可能存在的漏洞及其可行的解决办法。 2.1.2漏洞的广泛性 漏洞会影响到很大范围的软、硬件设备,包括操作系统本身及其支撑软件平台、网络客户和服务器软件、网络路由器和安全防火墙等。 2.1.3漏洞的隐蔽性 安全漏洞是在对安全协议的具体实现中发生的错误,是意外出现的非正常情况。在实际应用的系统中,都会不同程度地存在各种潜在安全性错误,安全漏洞问题是独立于系统本身的理论安全级别而存在的。 2.1.4漏洞的被发现性 系统本身并不会发现漏洞,而是由用户在实际使用、或由安全人员和黑客在研究中发现的。攻击者往往是安全漏洞的发现者和使用者。由于攻击的存在,才使存在漏洞的可能会被发现,从某种意义上讲,是攻击者使系统变得越来越安全。 2.2漏洞的生命周期 漏洞生命周期,是指漏洞从客观存在到被发现、利用,到大规模危害和逐渐消失的周期。漏洞所造成的安全问题具备一定的时效性,每一个漏洞都存在一个和产品类似的生命周期概念。只有对漏洞生命周期进行研究并且分析出一定的规律,才能达到真正解决漏洞危害的目的。随着系统漏洞、软件漏洞、网络漏洞发现加快,攻击爆发时间变短,在所有新攻击方法中,64%的攻击针对一年之内发现的漏洞,最短的大规模攻击距相应漏洞被公布的时间仅仅28天。 2.3漏洞的攻击手段 黑客入侵的一般过程:首先,攻击者随机或者有针对性地利用扫描器去发现互联网上那些有漏洞的机器。然后,选择作为攻击目标利用系统漏洞、各种攻击手段发现突破口,获取超级用户权限、提升用户权限。最后,放置后门程序,擦除入侵痕迹,清理日志,新建账号,获取或修改信息、网络监听(sniffer)、攻击其他主机或者进行其他非法活动。漏洞威胁网络信息安全的主要方式有: 2.3.1ip欺骗技术 突破防火墙系统最常用的方法是ip地址欺骗,它同时也是其它一系列攻击方法的基础。即使主机系统本身没有任何漏洞,仍然可以使用这种手段来达到攻击的目的,这种欺骗纯属技术性的,一般都是利用tcp/ip协议本身存在的一些缺陷。攻击者利用伪造的ip发送地址产生虚假的数据分组,乔装成来自内部站点的分组过滤器,系统发现发送的地址在其定义的范围之内,就将该分组按内部通信对待并让其通过,这种类型的攻击是比较危险的。 2.3.2拒绝服务攻击(ddos) 当黑客占领了一台控制机,除了留后门擦除入侵痕迹基本工作之外,他会把ddos攻击用的程序下载,然后操作控制机占领更多的攻击机器。开始发动攻击时,黑客先登录到做为控制台的傀儡机,向所有的攻击机发出命令。这时候攻击机中的ddos攻击程序就会响应控制台的命令,一起向受害主机以高速度发送大量的数据包,导致受害主机死机或是无法响应正常的请求。有经验的攻击者还会在攻击的同时用各种工具来监视攻击的效果,随时进行调整。由于黑客不直接控制攻击傀儡机,这就导致了ddos攻击往往难以追查。 2.3.3利用缓冲区溢出攻击 缓冲区溢出攻击是互联网上最普通,也是危害最大的一种网络攻击手段。缓冲区溢出攻击是一种利用目标程序的漏洞,通过往目标程序的缓冲区写入超过其长度的内容,造成缓冲区的溢出,破坏程序的堆栈,使程序转而执行指定代码,从而获取权限或进行攻击。 2.3.4特洛伊木马 木马实质上只是一个网络客户/服务程序,是一种基于远程控制的黑客工具,不需要服务端用户的允许就能获得系统的使用权。木马程序体积比较小,执行时不会占用太多的资源,很难停止它的运行,并且不会在系统中显示出来,而且在每次系统的启动中都能自动运行。木马程序一次执行后会自动更换文件名、自动复制到其他的文件夹中,实现服务端用户无法显示执行的动作,让人难以察觉,一旦被木马控制,你的电脑将毫无秘密可言。 2.3.5数据库系统的攻击 通过非授权访问数据库信息、恶意破坏、修改数据库、攻击其它通过网络访问数据库的用户、对数据库不正确的访问导致数据库数据错误等方式对数据库进行攻击。主要手法有:口令漏洞攻击、sql server扩展存储过程攻击、sql注入(sql injection)、窃取备份等。 2.3.6网页挂马 通过获取系统权限、利用应用系统漏洞,对脚本程序发帖和提交信息的过滤不严格,从而可以将一些html或者脚本代码段作为文本提交,但是却能被作为脚本解析或者通过arp欺骗,不改动任何目标主机的页面或者是配置,在网络传输的过程中直接插入挂马的语句,利用被黑网站的流量将自己的网页木马进行传播,以达到无人察觉的目的。常见方式有:框架挂马、js文件挂马、js变形加密、body挂马、css挂马、隐蔽挂马、java挂马、图片伪装、伪装调用、高级欺骗等。 2.3.7无线网络、移动手机成为新的安全重灾区 在无线网络中被传输的信息没有加密或者加密很弱,很容易被窃取、修改和插入,存在较严重的安全漏洞。随着3g时代的到来,智能手机和移动互联网越来越为普及,一部强大的智能手机的功能,并不逊于一部小型电脑。随着手机的处理能力日益强大,互联网连接带宽越来越高,手机病毒开始泛滥,病毒所带来的危害也会越来越大。手机病毒利用普通短信、彩信、上网浏览、下载软件与铃声等方式传播,还将攻击范围扩大到移动网关、wap服务器或其它的网络设备。 2.3.8内部网络并不代表安全 随着经济的快速发展和企业对网络应用依赖程度的逐步提升,内部网络已经成为企业改善经营和管理的重要技术支撑。企业内部网络系统与外界的联系越来越紧密,而且数据的价值也越来越高,内部网络不安全已经成为影响企业进一步发展的重要威胁。常见的安全威胁有:内外勾结。内部人员向外泄露重要机密信息,外部人员攻击系统监听、篡改信息,内部人员越权访问资源,内部人员误操作或者恶意破坏系统等。 有关部门的调查数据显示,2004-2006年,内部攻击的比例在8%左右,2007年这个比例是5%,而到了2008年已经上升到23%。企业内部网络安全问题十分突出,存在较为严重的隐患,成为制约企业网发展与应用的重要因素。 3可信计算概述 在it产业迅速发展、互联网广泛应用和渗透的今天,各种各样的威胁模式也不断涌现。信息领域犯罪的隐蔽性、跨域性、快速变化性和爆发性给信息安全带来了严峻的挑战。面对信息化领域中计算核心的脆弱性,如体系结构的不健全、行为可信度差、认证力度弱等,信息安全的防护正在由边界防控向源头与信任链的防控转移,这正是可信计算出台的背景。 可信计算(trusted computing,tc)是指在pc硬件平台引入安全芯片架构,通过其提供的安全特性来提高终端系统的安全性,从而在根本上实现了对各种不安全因素的主动防御。简单地说,可信计算的核心就是建立一种信任机制,用户信任计算机,计算机信任用户,用户在操作计算机时需要证明自己的身份,计算机在为用户服务时也要验证用户的身份。这样的一种理念来自于我们所处的社会。我们的社会之所以能够正常运行,就得益于人与人之间的信任机制,如:商人与合作伙伴之间的信任;学生与教师之间的信任;夫妻之间的信任等等。只有人与人之间建立了信任关系,社会才能和谐地正常运转。可信计算充分吸收了这种理念,并将其运用到计算机世界当中。 由于信息安全风险评估不足,导致安全事件不断发生。因此,现在的大部分信息安全产品以及采取的安全措施都不是从根本上解决问题,都是在修补漏洞,效果可想而知。可信计算则是从本源上解决信息安全问题,就是要发放“通行证”。并且,“通行证”可以从技术上保证不会被复制,可以随时验证真实性。可信计算因此成为信息安全的主要发展趋势之一,也是it产业发展的主要方向。 3.1可信平台模块 把可信作为一种期望,在这种期望下设备按照特定的目的以特定的方式运转。并以平台形式制订出了一系列完整的规范,包括个人电脑、服务器、移动电话、通信网络、软件等等。这些规范所定义的可信平台模块(trusted platform module,tpm)通常以硬件的形式被嵌入到各种计算终端,在整个计算设施中建立起一个验证体系,通过确保每个终端的安全性,提升整个计算体系的安全性。从广义的角度上,可信计算平台为网络用户提供了一个更为宽广的安全环境,它从安全体系的角度来描述安全问题,确保用户的安全执行环境,突破被动防御漏洞打补丁方式。可信平台模块实现目的包括两个层面的内容:一方面,保护指定的数据存储区,防止敌手实施特定类型的物理访问。另一方面,赋予所有在计算平台上执行的代码, 以证明它在一个未被篡改环境中运行的能力。 3.2可信计算的关键技术 与社会关系所不同的是,建立信任的具体途径,社会之中的信任是通过亲情、友情、爱情等纽带建立起来的,但是在计算机世界里,一切信息都以比特串的形式存在,建立可信计算信任机制,就必须使用以密码技术为核心的关键技术。可信计算包括以下5个关键技术概念: 3.2.1endorsement key 签注密钥 签注密钥是一个2048位的rsa公共和私有密钥对,它在芯片出厂时随机生成并且不能改变。这个私有密钥永远在芯片里,而公共密钥用来认证及加密发送到该芯片的敏感数据。 3.2.2secure input and output 安全输入输出 安全输入输出是指电脑用户和他们认为与之交互的软件间受保护的路径。当前,电脑系统上恶意软件有许多方式来拦截用户和软件进程间传送的数据。例如键盘监听和截屏。 3.2.3memory curtaining 储存器屏蔽 储存器屏蔽拓展了一般的储存保护技术,提供了完全独立的储存区域。例如,包含密钥的位置。即使操作系统自身也没有被屏蔽储存的完全访问权限,所以入侵者即便控制了操作系统信息也是安全的。 3.2.4sealed storage 密封储存 密封存储通过把私有信息和使用的软硬件平台配置信息捆绑在一起来保护私有信息。意味着该数据只能在相同的软硬件组合环境下读取。例如,某个用户在他们的电脑上保存一首歌曲,而他们的电脑没有播放这首歌的许可证,他们就不能播放这首歌。 3.2.5remote attestation 远程认证 远程认证准许用户电脑上的改变被授权方感知。例如,软件公司可以避免用户干扰他们的软件以规避技术保护措施。它通过让硬件生成当前软件的证明书。随后电脑将这个证明书传送给远程被授权方来显示该软件公司的软件尚未被干扰。 3.3可信计算的应用现状 在国际上,可信计算架构技术发展很快,一些国家(如美国、日本等)在政府采购中强制性规定要采购可信计算机。中国的可信计算还属于起步阶段,但正在向更高水平发展。据了解,现在市场上已经销售了数十万带有可信计算芯片的电脑,这些电脑已经广泛应用于包括政府、金融、公共事业、教育、邮电、制造,以及广大中、小企业在内的各行各业中。而且,不少政府部门已经认可产品,并将带有可信计算芯片的产品采购写入标书。但是,无论是国内还是国外,可信技术从应用角度讲都还仅仅处于起步阶段。可信计算还停留在终端(客户端)领域,还要进一步向服务器端(两端要互相认证),中间件、数据库,网络等领域发展,建立可信计算平台和信任链。当前,可信计算的应用领域主要有:数字版权管理、身份盗用保护、防止在线游戏防作弊、保护系统不受病毒和间谍软件危害、保护生物识别身份验证数据、核查远程网格计算的计算结果等。应用环境的局限性也是可信计算产业发展的一大障碍,目前的应用还处于很有限的环境中,应用的广泛性还得依靠人们对于可信计算、网络信息安全在认识和意识上的提高。 网络信息安全论文:网络隔离技术研究-对于信息安全管理角度探讨 论文摘要:本文探讨网络隔离的相关技术,从网络隔离的概念,说明网络隔离技术的发展沿革与网络隔离技术的作法,进而探讨实体隔离网闸的技术原理,并从相关信息安全标准所建议之实务规范,汇整与网络存取相关的管理控制措施。 论文关键词:网络隔离;信息安全;管理 一、网络隔离的观念 当内部网络与因特网连接后,就陆续出现了很多的网络安全问题,在没有解决网络安全问题之前,一般来说最简单的作法是先将网路完全断开,使得内部网络与因特网不能直接进行网络联机,以防止网络的入侵攻击。因此对网络隔离的普遍认知,是指在两个网络之间,实体线路互不连通,互相断开。但是没有网络联机就没有隔离的必要,因此网络隔离的技术是在需要数据交换及资源共享的情况下出现。不需要数据交换的网络隔离容易实现,只要将网络完全断开,互不联机即可达成。但在需要数据交换的网络隔离却不容易实现。在本研究所探讨的网络隔离技术,是指需要数据交换的网络隔离技术。 事实上在大多数的政府机关或企业的内部网络,仍然需要与外部网络(或是因特网)进行信息交换。实施网络断开的实体隔离,虽然切断两个网络之间的直接数据交换,但是在单机最安全的情况下,也可能存在着复制数据时遭受病毒感染与破坏的风险。 二、网络安全管理 (一)网络控制措施 在「10.6.1网络控制措施控件中,说明应采用的控制措施,对于网络应该要适当的加以管理与控制,使其不会受到安全的威胁,并且维护网络上所使用的系统与应用程序的安全(包括传输中的资讯)。 建议组织应采用适当的作法,以维护网络联机安全。网络管理者应该建立计算机网络系统的安全控管机制,以确保网络传输数据的安全,保护网络连线作业,防止未经授权的系统存取。特别需列入考虑的项目如下: 1、尽可能将网络和计算机作业的权责区隔,以降低组织设备遭未经授权的修改或误用之机会;2、建立远程设备(包括使用者区域的设备)的管理责任和程序,例如管制远程登入设备,以避免未经授权的使用;3、建立安全的加密机制控制措施,保护透过公众网络或无线网络所传送数据的机密性与完整性,并保护联机的系统与应用程序,以维持网络服务和所联机计算机的正常运作;4、实施适当的录像存录与监视,以取得相关事件纪录;5、密切协调计算机及网络管理作业,以确保网络安全措施可在跨部门的基础架构上运作。 (二)网络服务的安全 1、组织应赋予管理者稽核的权力,透过定期的稽核,监督管理负责网络服务的厂商;2、组织应确认负责网络服务的厂商,有实作特殊的服务所必需的安全措施,例如该项服务的安全特性、服务的安全等级和管理方法。归纳“网络控制措施”及“网络服务的安全”的控制措施,建议组织在网络安全的控管措施,主要以采用防火墙、入侵侦测系统等控制措施,及运用网络服务安全性的技术,例如认证、加密及网络联机控制技术等,以建立安全的网络环境与网络联机的安全。 三、网络隔离技术与应配合之控制措施 (一)采用完全实体隔离的管理措施 1、安全区域作业程序。组织需根据存取政策订定安全区域的标准作业程序,以便相关人员能够据以确实执行,避免人为疏忽造成数据泄漏。标准作业程序应制作成文件让需要的所有使用者都可以取得。对于每一位使用者,都需要清楚的定义存取政策,这个政策必须依照组织的要求,设定允许存取的权限,一般的原则为仅提供使用者必要的权限,尽可能减少不必要的权限。并应区分职务与责任的范围,以降低遭受未经授权或故意的进入安全区域之机会;2、资料存取稽核。数据存取的记录,包括成功及不成功之登入系统之纪录、存取资料之纪录及使用的系统纪录等。在完全实体隔离的作业下相关的稽核记录,需要实施人工的稽核作业,特别是登入错误时的纪录,需要逐笔的稽核作业。并不定期稽核数据存取作业是否符合组织的存取政策与标准作业程序,并且需要特别稽核下列事项:(1)对于被授权的特权使用者,其存取纪录应定期稽核;(2)对于特权存取事件,应检查是否被冒用的情形发生。 (二)网络存取控制措施 在实体隔离的政策要求下,将内部网络与外部网络隔离为两个互不相连的网络,数据交换时透过数据交换人员定时,或是不定时根据使用者的申请,至数据交换作业区域之专属设备,以人工执行数据交换作业。因为内部网络与外部网络间采用网络线路的实体隔离作业,主要的网络存取控制措施则着重在作业区域的管理控制措施。 为确保数据交换作业区域的数据存取安全,除将内部网络与外部网络隔离为两个互不相连的网络外,对数据交换作业区域的专属设备,需实施不同于外部网络及内部网络的存取安全政策,确保网络安全环境,以降低可能的安全风险。例如:内部网络处理机敏性数据、外部网络处理一般办公环境数据及数据交换作业区域的安全环境。机敏性数据建置于内部网络的专属数据库或档案区内,机敏性信息系统亦仅限于内部网络运用,员工必须在内部网络的计算机进行信息处理作业。另为防止机敏性数据的外泄,在内部网络的终端计算机需要禁止使用下列设备,包含磁盘片、光盘片、随身碟或行动碟等可携式储存媒体。 为防止因特网的直接存取数据交换作业区域的专属计算机,应依照组织的存取政策,采用逻辑隔离技术,将不同等级的作业分隔在不同的网段,例如:将数据交换作业与一般信息作业的网段区隔,藉由适当的封包过滤机制,防止未经授权的网络流量互相流通,同时可管制数据的存取,避免数据被误用之机会。而且需要建置入侵侦测系统,侦测组织内网络封包的进出,以便提早发现可能的入侵行为。 网络信息安全论文:浅谈电子商务网络信息安全的应对措施 随着电子商务的迅速发展,其“瓶颈”问题如网络信息安全也日趋显示出来。然而,由于网络技术本身的缺陷,使得网络社会的脆弱性大大增加,一旦计算机网络受到攻击不能正常运行时,整个社会就会陷入危机。那么,对于“瓶颈”问题应如何应对? 一、电子商务中的信息安全技术 电子商务的信息安全在很大程度上取决于技术的完善,这些技术包括访问控制、防火墙技术、身份认证与权限管理、入侵检测、防病毒等等。 1.防火墙技术。防火墙是最重要的安全技术,它的主要功能是加强网络之间的访问控制,是一个安全策略的检查站,对网络攻击进行检测和警告。 2.加密技术。它的主要任务是研究计算机系统和通信网络内信息的保护方法,以实现系统内信息的安全、保密、真实和完整。 3.数字签名技术。数字签名技术是将摘要用发送者的私钥加密,与原文一起传送给接收者。在电子商务安全保密系统中,数字签名技术有着特别重要的地位,在电子商务安全服务中的源鉴别、完整性服务、不可否认服务中都要用到数字签名技术。 4.数字时间戳技术。在电子商务交易的文件中,时间是十分重要的信息,是证明文件有效性的主要内容。 二、电子商务网络信息安全的应对措施 网络信息安全关系到我们每个人的切身利益,研发出真正安全可靠的网络信息安全产品对保障国家的信息安全、金融安全甚至国家安全都具有十分重要的意义。有人说“三分技术,七分管理”反映了网络信息安全技术的两个方面:一是技术问题,二是管理问题。那么,未来网络信息安全就应从政府、网络软件企业、核心用户、资本、技术、人才等各个方面入手。 1.提高对网络信息安全重要性的认识。信息技术的发展,使网络逐渐渗透到社会的各个领域,在未来的军事和经济竞争与对抗中,因网络的崩溃而促成全部或局部的失败,绝非不可能。我们在思想上要把信息资源共享与信息安全防护有机统一起来,树立维护信息安全就是保生存、促发展的观念。 2.加强网络安全管理。我国网络安全管理除现有的部门分工外,要建立一个具有高度权威的信息安全领导机构。对于计算机网络使用单位,要严格执行《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》与《计算机信息网络安全保护管理办法》,建立本单位、本部门、本系统的组织领导管理机构,明确领导及工作人员责任,制定管理岗位责任制及有关措施,严格内部安全管理机制。 3.加快网络安全专业人才的培养。我国需要大批信息安全人才来适应新的网络安全保护形势。高素质的人才只有在高水平的研究教育环境中才能迅速成长,只有在高素质的队伍保障中才能不断提高。应该加大对有良好基础的科研教育基地的支持和投入,多出人才,多出成果。在人才培养中,要注重加强与国外的经验技术交流,及时掌握国际上最先进的安全防范手段和技术措施,确保在较高层次上处于主动。要加强对内部人员的网络安全培训,防止堡垒从内部攻破。 4.开展网络安全立法和执法。一是要加快立法进程,健全法律体系;二是要执法必严,违法必纠。要建立有利于信息安全案件诉讼与公、检、法机关办案的制度,提高执法的效率和质量。 5.把好网络建设立项关。我国网络建设立项时的安全评估工作没有得到应有的重视,这为网络安全问题埋下了伏笔。在对网络的开放性、适应性、成熟性、先进性、灵活性、易操作性、可扩充性综合把关的同时,在立项时更应注重对网络可靠性、安全性的评估,力争将安全隐患杜绝于立项、决策阶段。 6.抓紧网络安全基础设施建设。一个网络信息系统,只要其芯片、中央处理器等计算机的核心部件以及所使用的软件是别人设计生产的,就没有安全可言,这正是我国网络信息安全致命的弱点。 7.建立网络风险防范机制。在网络建设与经营中,因为安全技术滞后、道德规范苍白、法律疲软等原因,往往会使网络经营陷于困境,这就必须建立网络风险防范机制。 8.强化网络技术创新。如果在基础硬件、芯片方面不能自主,将严重影响我们对信息安全的监控。为了建立起我国自主的信息安全技术体系,利用好国内外两个资源,需要以我为主,统一组织进行信息安全关键技术攻关,以创新的思想,超越固有的约束,构筑具有中国特色的信息安全体系。特别要重点研究关键芯片与内核编程技术和安全基础理论。 9.注重网络建设的规范化。没有统一的技术规范,局部性的网络就不能互连、互通、互动,没有技术规范也难以形成网络安全产业规模。 10.促进网络安全产业的发展。扶持具有中国特色的信息安全产业的发展是振兴民族信息产业的一个切入点,也是维护网络安全的必要对策。 11.建设网络安全研究基地。应该把我国现有的从事信息安全研究、应用的人才很好地组织起来,为他们创造更优良的工作学习环境,调动他们在信息安全创新中的积极性。 12.政府部门、网络软件企业、核心用户与技术相结合。长期以来,网络信息安全技术发达的欧美国家在网络信息安全技术及产品的出口上一直设置种种障碍,因此,在中国销售的产品及其安全级别相当低,根本不能真正保证安全。核心用户积极投入到网络信息安全体系当中,可以决定整个网络安全市场的容量和发展的方向。