地质灾害论文:基于气象因素的地质灾害预警报系统研究 摘要分析了地质灾害预警报系统的建设原则、目标及工作流程,并针对基于WebGIS的灾害预警报系统的组成和实现提出了可行性建议,具有重要的实践意义。 关键词气象因素;地质灾害;预警报系统;WebGIS 我国是一个地质灾害多发的国家,崩塌、滑坡和泥石流等常见灾害发生的地域广、频率高,具有较强的破坏性。研究表明,除地质构造及人类活动外,气象条件也是形成地质灾害的一大原因,暴雨或连续降雨常常是触发地质灾害的直接因素。因此,如何通过对雨情的监测提供可靠的地质灾害预警信息,成为一项重要工作内容。 1地质灾害预警报系统概述 目前,在气象部门的协助下,许多地区的国土资源部门都相继建立了地质灾害预警预报系统。灾害的风险预报是指在收集和集中监测信息的基础上,进一步分析地质灾害及次生、衍生灾害等可能对社会经济、群众生活所造成的影响,提前风险预报,并为政府部门、有关单位及广大民众提供应对的措施和指导。气象监测(特别是雨量监测)系统和基于WebGIS的地质灾害预警系统组成的地质灾害预警预报平台,在突发性地质灾害的预测和防范中起到了关键性的作用[1]。 1.1预警报系统的建设目标 预警报系统的目标是建设一个时效高、预警报信息内容全面且准确可靠的地质灾害预警报体系,为相关政府部门的决策和灾害地区群众的减灾措施提供科学、及时、有效的信息指导。充分利用现代化建设的成果,在已获取的大量气象探测和灾害性天气监测信息的基础上,对信息进行存贮、处理和分析,建立地质灾害预警报服务平台和流程,根据决策服务的要求,提供连续无缝隙的地质灾害预警报信息[2]。 1.2预警报系统的工作流程 地质灾害预警预报系统主要由监测系统和预警报系统2部分组成。启动气象信息收集、地质灾害信息收集以及信息自动生成等模块后,通过实时监控雨情,一旦降水因子达到相应的监测指标,系统即可在决策中心进行数据分析,生成地质灾害预警等级,并在确定信息后,利用短信、广播、电视、网络等媒介按照预警等级对特定部门及相关群众警报信息。 2地质灾害预警报系统的组成及实现 基于WebGIS的地质灾害预警系统中,灾害信息的汇集及预警平台是数据信息处理和服务的核心;气象监测系统具有雨情报汛、预警等功能;群测群防预警系统则包括预警、警报传输和信息反馈功能[3]。要实现地质灾害预警系统的正常运转,应注意以下几个方面: 2.1建立高效稳定的应用平台 高效稳定的应用平台为整个地质灾害预警系统的正常运作提供强有力的支撑,对提高系统的稳定性具有至关重要的作用。良好的应用平台依赖于完善的数据信息、高科技的硬件设备、成熟的先进软件环境及规划合理的结构设计 数据库是地质灾害预警报系统的核心部分,除实时采集和的雨量数据、预报雨量数据、雷达图、卫星云图和台风信息等气象数据外,当地行政区域图、区域地理信息及区域内的群众信息等,都是数据库的重要组成部分。软件系统应由用户界面、后台管理系统、数据交换平台(EAI)、后台管理应用核心构件群、WebGIS组件、应用服务器平台及其他系统组成。先进、灵活、适用的软件架构符合管理信息化的要求,以构件化设计为核心,实现事件触发、数据驱动、参数设置的开放可行的地质灾害预警预报系统管理平台。 2.2科学合理的灾害等级划分 灾害等级的划分关系到预警报启动的决策、预警报信息的范围及对象等,在地质灾害预警报系统中,需要给予特别的重视[4]。依照国土资源部制定的地质灾害预报等级标准,预报等级可分为5级:一级为可能性很小;二级为可能性较小;三级(注意级)为可能性较大;四级(预警级)为可能性大;五级(警报级)为可能性很大。从预警报系统的角度分析,一级和二级灾害没有实际预警意义,预警工作由三级开始启动,应围绕三至五级地质灾害开展防灾减灾工作。 2.3保证系统的安全性 预警预报系统将为防灾减灾的决策提供重要的依据和指导,因此,必须保证其安全性和权威性,安全是系统设计的关键[5-6]。首先,在设计中要充分考虑到网络安全的问题;其次,注重系统的整体维护是延长系统使用寿命的重要保障。此外,地质灾害预警预报系统与其他相关系统的联系均以特定的接口程序来实现,当地质灾害预警预报系统或相关系统出现故障时,不会出现系统间的相互影响。在系统的运行中,应保留详细的操作日志,出现问题可以查明错误原因,及时恢复,并为系统的科学评价提供依据。 3小结 综上所述,地质灾害预警预报系统的建设和维护是一项长期工作,涉及的部门多、范围广,须参考的因素多而复杂。因此,必须在工作中不断地总结经验,并在各部门的积极配合下,建立顺畅的信息链,为相关部门和群众提供即时的、权威的、人性化的信息指导,将地质灾害的影响降到最低。 地质灾害论文:道施工地质灾害预报与防治 1.研究内容 1)结合承德市在建的山岭公路隧道如伊次梁隧道、茅荆坝隧道等,对隧道施工工作面前方地质情况,特别是对可能发生的地质灾害如软弱不良地质段、突水等情况进行超前地质预报;2)物探方法(主要指地震方法)及相应的先进仪器在隧道地质灾害超前预报中的应用; 3)隧道灾害治理方法:根据对公路隧道施工前方的地质预报,提出正确的施工方法,特别是对于公路隧道地质灾害的避免方法,以减小经济损失与人员伤亡。 2.本课题的创新点和研究必要性 隧道工程施工地质超前预报工作是选择正确施工方法与支护方式的必要条件和前提,施工方法和支护方法的正确选择是隧道减轻和避免地质灾害的途径。 随着物理探测技术及仪器的发展,采用先进的物理探测技术,结合以前已经应用的种种地质超前预报方法,形成新的综合的隧道地质超前预报方法,提高地质超前预报的准确性,已经非常必要和可能。并且,综合测试预报方法已经在铁路隧道施工过程中得到初步尝试,在公路隧道施工工程中应用却还不常见。同时,原有的物探方法(如声波探测,浅层地震探测等)在隧道施工超前地质预报应用时占用较长的时间和预报距离较短等,没有得到施工单位的广泛的应用。 本课题将结合承德市在建公路隧道工程,在公路隧道施工中,将具有国内国际先进水平的测试仪器T202(TuelSeismicPrediction)测试仪器应用于公路隧到施工地质超前预报,并进行全面的地面与洞体内的地质分析,形成公路隧道施工地质超前预报的综合方法,减少物理探测方法占用施工时间,并根据超前地质预报给出正确的施工和支护方法,为公路隧道经济快速施工提供有力技术支撑。 3.研究技术路线 依据公路隧道的地质条件,拟采用全面超前地质预报技术路线,即全面隧道施工地质灾害超前预报技术路线。主要包括以下几方面内容: 1)河北省内公路隧道灾害发生的形式及传统处理方法 a)根据河北省已建及在建的公路隧道,调查隧道在施工过程中地质灾害产生的形式,分析灾害的发生原因及现行处理办法。详细了解施工单位对于工作面前方地质状况估计的原有方法及效果,以及对于不良地质段产生地质灾害的防治技术及效果。在调查基础上,对这些防治方法进行综合分析,并对其中适合推广的技术进行归纳总结。 b)对近年内国内外的公路隧道施工地质灾害超前预报方法及超前支护等处理方法进行分析与总结。 2)公路隧道洞区主要不良地质分析与宏观预报 主要包括如下工作: a)深入的隧道地面地质调查 b)隧道地质条件分析 c)宏观预报 在隧道所在地区地面地质详细、深入调查的基础上,通过隧道地质条件分析,宏观预报隧道施工过程中可能出现的主要不良地质体的成因、性质、类型、位置和规模。 d)长期超前地质预报 在宏观预报的基础上,应用T探测和地面地质体投射法等技术手段,对隧道围岩不良地质体进行长距离超前地质预报。 e)短期超前地质预报 在长期超前地质预报的基础上,运用掌子面编录预测法和不良地质前兆预测法等技术手段,对隧道不良地质体进行短距离超前预报。预报距离一般为掌子面前方15~30米以内。 3)公路隧道施工地质灾害临近警报 在长期、短期超前地质预报的基础上,应用施工地质灾害的一系列监测、判断技术手段,对可能发生的施工地质灾害及时发出临近警报。主要包括如下内容: a)塌方地质体性质鉴定和监测技术 主要包括:断层破碎带和岩溶陷落柱等塌方不良地质体性质的鉴定和区分技术,涌水量、岩爆等的监测预报技术。 b)施工地质灾害能否发生的判断技术 这是施工地质灾害警报技术中最关键的技术,也是第二步的工作。主要包括:塌方、突泥突水等重大施工地质灾害发生可能性的一系列判断技术。 4)公路隧道施工地质灾害预防及处理方法 通过隧道地质超前预报技术,对公路隧道施工前方不良地质段提出正确的开挖支护方法及相关超前处理措施,防止地质灾害发生。系统总结利用综合探测技术对公路隧道施工地质灾害的预报与防治技术。 4.主要经济技术指标 1)运用T(TuelSeismicPrediction)探测应达到的主要技术指标 ①探测距离一般为掌子面前方300~500米,最大可达1500米;但有效预报距离仅为掌子面前方100米。 ②最高分辨率为1米3的地质体; ③预报不良地质体位置的精度可达90以上; ④预报不良地质体规模的精度可达85以上。 2)地面投射法应达到的技术指标 ①有效预报距离可达掌子面前方150米,最高分辨率为1米地质体; ②对不良地质性质的判断,精度一般可达到基本正确; ③对不良地质位置的判断,精度一般可达以上90以上; ④对不良地质规模的判断,精度一般可达85~90以上。 3)短期地质超前预报方法应达到的技术指标 预报不良地质体的性质基本正确,预报位置的精度可达95以上,预报规模的精度可达90以上。还可以较准确地预报围岩类别。 地质灾害论文:论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施 摘要:近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。 关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施 1、岩土工程与地质灾害的内涵 自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。 地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。 在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。 2、我国地质灾害的特征与危害 由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。 据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。 地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。 2.1 滑坡 滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。 滑坡的诱因: (1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。 滑坡发生的规律: 下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。 2.2 崩塌 陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。 崩塌的诱因: (1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。 2.3 泥石流 泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。 泥石流的诱因: (1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。 2.4 地面变形 地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。 地面塌陷发生的规律: (1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。 2.5 人为地质灾害的危险性分析 人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。 人工诱发地质灾害的特点如下: 一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。 二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。 三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估 计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。 3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施 3.1 主要的施工技术标准总结 地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有: (1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006); (2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); (3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004); (4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。 3.2 地质灾害防治工程防治措施 3.2.1 做好防治工程设计 地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。 (1)根据致灾的成因确定主要防治途径; (2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。 3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施 根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。 3.2.3 地质灾害防治措施 (l)工程防治措施 工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。 (2)生物防治措施 生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。 根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。 (3)避让措施 ①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。 ②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。 4、结语 岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。 地质灾害论文:对小型煤矿采动影响区房屋地质灾害特征与成因分析 目前,我国按照矿井设计生产能力,将矿井划分为大型、中型、小型三种类型,其中0.3Mt/a及以下的矿井称为小型矿井,俗称“小煤矿”。与大型煤矿相比,小煤矿多地处煤层稀薄地带,尤其当小煤矿在急倾斜煤层开采或开采工艺不合理时,易引起地表沉陷、开裂破坏,严重时出现突陷,造成采空区内大批的建筑物等设施遭到严重破坏,严重影响矿区经济的可持续发展。但随着我国煤炭事业的发展,大型煤矿开采后的剩余煤炭量逐渐增加,剩余煤炭同样影响国家煤炭的储量。若因煤层垮落而不将其开采出来,势必会造成煤炭资源的浪费,因此小型煤矿的存在具有其必要性。本文研究区地处原有老矿区,以采老矿区边角煤为主,采区范围内存在有大矿老采空区,采动会引起老采空区“二次沉陷”问题。 1 九二煤矿开采区概况 1.1 地质概况 九二煤矿位于淮南市大通区九龙岗镇境内,区内有小煤矿九龙岗二公司,属淮南矿区煤层赋存边缘地带。经几十年的开采沉陷,矿区及周边地形有了很大变化,塌陷不断形成许多塌陷区。该矿井田东部有断层F7、F8,煤层平均厚度3.5m,煤层倾角平均为70°,为急倾斜煤层。 1.2 开采概况 经过整合技改后的九二煤矿主要可采煤层有7层,目前主采N3和S6煤层,煤层平均厚度分别为4m,煤层倾角平均为70°,为急倾斜煤层,采用小碴假顶采煤法,工作面用风镐和手镐落煤,人工攉煤,根据煤层厚度不同工作面分别采用木支柱和摩擦支柱铰接顶梁支护,机械回柱,全部陷落法管理顶板。 2 房屋地质灾害特征分析 通过走访采空影响区周边居民,拍照、测量和填表等方式获得房屋受损资料,经过统计分析,对照国家煤炭工业局2000年5月26日颁发的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》划分出开采影响区房屋受损程度。 根据采空影响区135户房屋受损情况调查整理和分类显示,位于采动区盆地边缘的居民房屋出现了不同程度的损毁,涉及面积为118448m2,主要表现为沿煤层开采方向的房屋和地表裂缝发育明显。以九龙岗镇利民村的房屋为例:受拉伸变形影响显着的有65户,受压缩变形影响显着的有42户,受拉伸和挤压变形显着的有28户,大致的点位分布范围是向西为受压变形显着,向东受拉变形显着,于两者之间的房屋是受拉和受压都比较显着的,房屋破坏比较严重。房屋墙体裂缝主要为“东西走向”,地面裂缝主要为“南北走向”,且大致为“南偏西45°”,这与煤层开采方向相吻合。其中,有部分房屋出现“正(倒)八字”现象,房梁与墙体分离现象,这些现象多出现在门头,窗台;房屋墙体呈“菱形”等现象,大部分裂缝及裂隙从地基发育,经墙体、窗口门洞延伸至房顶。由于压缩引起地面鼓起,拉伸引起地基出现裂缝。 从受损建筑物和地裂缝产生的时间上来看,由于该矿区历史开采时间比较久远,存在有老采空区,建筑物和地面有老裂缝存在。但大多数裂缝是近半年时间产生的,这与该矿的井下开采时间和烈度是一致的,所以可以判定为新裂缝是由井下煤层开采引起的。 3 煤矿采动因素分析 由于在急倾斜煤层开采条件下,开采沉陷将引起地表形成塌陷槽和大面积的地表沉陷、开裂破坏,严重时会出现突陷,会造成区内的建(构)筑物设施遭到严重破坏。所以针对急倾斜煤层开采的九二公司矿井,在缺少地面实际监测资料情况下,采用开采沉陷预计方法对已按计划开采的采掘工作面,根据其地质采矿条件,选用适当的预计函数、参数,预计出受此开采影响的地表移动和变形,定量分析采空区地表及建筑物是否受九二公司井下开采沉陷影响及影响程度。 3.1 开采沉陷预计 依据井下测绘及调查结果,对目前采掘工作面迎头位置最靠近矿井东边界,同时也是有可能造成地面建筑物损害的的N3槽煤层-195m水平(240m水平)上三道采场,采用概率积分法进行沉陷预计。预计结果显示:井下开采所引起的地面沉陷涉及面积为118448m2,其最大下沉值为1.6m。沉陷过程中的最大拉伸变形值为+5.12mm/m,地面最大水平移动为+240mm,最小水平移动为-203mm,走向主断面上的最大正曲率变形值为+0.14mm/m2、最大负曲率为-0.26mm/m2,倾斜方向的最大拉伸水平变形值为+2.4mm/m,压缩水平变形值为-1.2mm/m。综合地面显现特征调查结果,参照《规程》中对砖混、土筑的建筑物破坏等级标准,对建筑物受损的数量和损害程度进行分类统计,见表1。 4 其他地质灾害因素分析 4.1 九二矿区区域构造因素 九二矿原有的区域构造形态对采空区沉陷有直接影响。淮南煤田位于秦岭纬向构造带南亚带的北缘,东与新华夏系郯城一庐江断裂反接,西连周口凹陷,北接蚌埠隆起,南邻合肥凹陷。由于原九龙岗矿开采下部A、B、C组煤层,经几十年的开采塌陷,地形有了很大变化,因此会不断塌陷形成许多塌陷区。 4.2 矿区老采空区因素 现有九二矿的采煤工作面是在原有工作面的基础上二次开掘形成的。原采煤工作面在开掘的过程中已经对当地的地质构造造成破坏,形成塌陷区。二次开掘使得原来已经稳定的塌陷区的地质构造再次发生破坏,形成二次塌陷,因此现有的塌陷区面积较广,破坏程度较严重。 4.3 房屋建筑结构和地基稳定性因素 由于九二煤矿地处原报废矿区,当地大多数房屋采用“砖木”结构建造,并且多建造于上个世纪五十年代。“砖木”结构建筑成本较低,但稳定性较差。采煤工作面进行作业时,地下的扰动会延伸至地表,不稳定的“砖木”结构对此反应灵敏,主要表现为房屋地基开裂,裂缝穿过墙体延伸至屋顶,或者墙体呈“拉扯”状裂缝。 从区域地质资料可知,调查区内地质构造较简单;调查区内地基土组成较简单,从本次钻探揭示岩土层可以看出,场地内上部松散层主要由粘性土(上部杂填土除外)组成,下部为二叠系煤系地层(煤岩、粘土岩、砂岩等),整体看土层分布稳定。松散层成因上主要为冲洪积成因,主要为更新统临泉组粘性土,其强度高(fak=240~280 kPa),变形性较小(Es=14.0~16.0Mpa),作为建筑场地是适宜的,正常情况下不会对上部建筑稳定造成明显影响。 4.4 边坡稳定性因素 在研究区西侧由于采空塌陷形成东高西低的地形特点,人为形成一个边坡,据现场测绘的沉陷区剖面图量算,塌陷坑边坡坡度大约在5°左右。依据《工程地质手册》中土质边坡稳定性分析计算方法,对于土质边坡允许坡度值如表2: 从研究区边坡坡度及场地内地基岩土组成及其物理、力学性质特点可知:研究区内边坡坡度较小(小于5°),且地基土主要为强度高(С值为70kPa、Ф值为28°)、压缩性低的老粘土,经分析计算,塌陷坑边坡是稳定的,正常情况下不会造成其上建筑物产生拉裂变形。但随着采空塌陷进一步发展,坡度逐渐变大,同时由于地表水下渗会对岩土体产生软化作用,一定程度上会造成岩土体发生侧向蠕变。 4.5 熔岩构造因素 由于在研究区内不存在明显的 碳酸盐岩,且上部松散层厚度较大(通常大于20m),调查区内不存在岩溶塌陷的危险性。同时由于岩土体赋水性较差,且由于煤矿长期疏干水,地下水位较低,不会产生地面沉降的危险。 5 结束语 5.1 对小型煤矿开采区域因,急倾斜厚煤层开采导致了较大范围的地表变形,采动影响区房屋的变形损害主要由西侧的矿井开采因素所致;采动影响区内其他地质灾害特征不够显着。地质勘探及外围地质调查表明,房屋受损区的地下为煤系地层,不具备岩溶塌陷地质灾害条件;上部的土层厚度较薄且全部为变形性较小强度高的塑性粘土,不具备因地下水位下降而引起的地面沉降。 5.2 针对小型煤矿开采环境的复杂性,只进行损害后的技术分析是远远不够的,起不到保护当地生态环境的作用。因此,应在小型煤矿开采区域加强老采空区及周边地面和建筑物的地质灾害监测预报工作,并在可能会造成塌陷破坏的区域设立警示线或警示标志。如果损害达到严重程度时,应及时考虑拆除搬迁。 地质灾害论文:地理信息系统的开发工具及其在地质灾害研究中的应用进展 摘要:地理信息系统技术(GIS)已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预报和辅助决策。本文介绍了地理信息系统的开发工具,从专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别;总结了地理信息系统在地质灾害研究中的应用及其在地质灾害评价和管理、地质灾害的危险度区划评价和GIS与专家系统的集成应用的进展态势。 关键词:地理信息系统 集成式GIS 模块化GIS 组件式GIS 网络GIS 地质灾害 1地理信息系统的基本概念 地理信息系统(Geographic Information System,GIS) 是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉科学与新技术学科,它是计算机科学、遥感技术、信息工程与现代地学理论和方法的有机结合。地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统,处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有:采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据[1,2],进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测[3]等。 地理信息系统,按其内容可以分为三大类[4]:(1)专题信息系统,它是具有有限目标和专业特点的地理信息系统,为特定的专门目的服务,如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统和水土流失信息系统等。(2)区域信息系统,主要以区域综合研究和区域的信息服务为目标,可以有不同的规模,如加拿大国家地理信息系统和我国黄河流域信息系统等。(3)地理信息系统工具,它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。地理信息系统的任务,就是对地球表层人文经济(包括人类工程活动)和自然资源及环境多种信息进行综合管理与分析。 2 地理信息系统的开发工具 近年来GIS应用系统发展迅猛,GIS工具软件版本也不断更新升级,比较鲜明的发展动向有[5]:(1)各GIS软件工具厂商在优化性能的同时,重视发展Internet 上的GIS;(2)更换开发语言和开发模式,更换或扩展到Windows NT 平台;(3)在空间数据库管理方面,客户/服务器体系结构仍是GIS 软件追求的目标;(4)除了属性数据外,人们也希望图形数据采用关系数据库管理系统或面向对象的数据库管理系统;(5)理论研究方面,时空数据的处理及其三维或四维GIS仍然是一个研究热点;(6)为了进行空间数据共享和交换,各国都制定了空间数据的交换格式;(7)元数据(Metadata)的记录、处理与标准也是GIS技术发展的一项重要内容;(8)对GIS软件影响较为深刻的技术还有组件对象模型(COM),软件厂商已由原来向用户提供系统转为提供对象类型库或ActiveX控件。 在地理信息系统的发展过程中,目前已出现了大量的GIS系统专业开发工具。从这些专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别[6]。 (1) 集成式GIS 集成式GIS指集合各种功能模块的大型GIS系统软件包。ESRI公司推出的Arc/Info,Genasys公司的GenaMap, MapInfo 公司的MapInfo,AutoDesk公司的AutoMap,Maptitude[7], MapGIS, MapEngine[8], TitanGIS等都是集成式的GIS开发工具。集成式GIS系统的优势是各项功能已形成独立的完整系统,提供了强大的数据输入输出功能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能,缺点是系统复杂、庞大和成本较高,并且难于与其它应用系统集成。 (2) 模块化GIS 模块化GIS系统是把GIS系统按功能划分成一系列模块,运行于统一的基础环境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模块化GIS系统。模块化GIS系统具有较强的工程针对性,便于开发和应用。 (3) 组件式GIS 组件式GIS是随着近年来计算机软件技术的发展而产生的,代表了GIS系统的发展潮流。组件式GIS具有标准的组件式平台,各个组件不但可以进行自由、灵活的重组,而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。组件式GIS平台的核心技术是Microsoft的组件对象模型(Component Object Model,简称COM)技术[9],新一代组件式GIS大都是采用ActiveX控件技术来实现的,如Intergraph 公司推出的Geomedia,ESRI公司推出的MapObjects, MapInfo公司推出的MapX,中科院地理信息产业发展中心开发的ActiveMap, 北京灵图公司开发的三维虚拟现实地理信息系统VRMap等。这类GIS系统提供的是为完成GIS系统而推出的各种标准ActiveX控件和类型库(Type Library),使GIS系统开发者不必掌握专门的GIS系统开发语言,只需熟悉基于Windows平台并且支持ActiveX控件技术的通用集成开发环境,了解组件式GIS各个控件(包括对象)的属性、方法和事件,就可以实现GIS系统。所以,组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势,从一定意义上讲,它代表了GIS系统的发展方向。 (4) (4)网络GIS(Web GIS) 进入上世纪90年代后期,信息技术迅猛发展,新的信息技术层出不穷。随着电信网、有线电视网、Internet三网融合步伐的加快和第二代Internet技术的日趋成熟,Internet正日益成为信息化社会人们联系、交流、获取信息的重要工具。Internet技术改变着世界。戈尔所倡导的“数字地球”概念引起了人们广泛的关注,Internet环境下的空间信息处理技术也愈来愈受到重视,它把多维虚拟现实技术(Virtual Reality)、计算技术、遥感技术(Remote Sensing)、地理信息系统、全球定位系统(Global Position System)、网络技术等作为主要的技术支撑系统。GIS的网络化应用趋势已成为必然。Web GIS 是指基于Internet平台的地理信息系统,又称为因特网GIS(Internet GIS)。Internet技术的发展,使地理信息系统发生了质的飞跃,对传统意义上的GIS带来了极大的冲击,导致了Web GIS时代的开始。以单机或局域网为操作平台的工作模式终将被Internet 操作平台所取代。 利用这种新方法,从WWW的任意一个节点,Internet的用户都可以浏览到Web GIS站点上的地理数据,制作专题图件,进行空间查询检索以及空间分析,地理数据的概念已经扩展为分布式、超媒体特点的、相互关联的数据,使GIS进入千家万户。终端用户可以在任何时候、任何地点共享、使用各GIS服务商或政府机构提供的空间信息、应用服务。通过一个简单的浏览器就可以访问经过复杂的专业GIS分析产生的简洁、直观的结果。可以交互式访问动态更新的地图网址,在Internet网上完成单机系统常见的各种基于地图的GIS信息查询功能。另外,Internet与组件对象模型技术相结合,进一步发展了基于分布式组件模型的Web GIS。空间数据库供应商在服务器上存储数据的同时,根据数据元的格式安装操纵该数据的控制,用户在网上可调用不同的控件和数据,在本机或某个服务器上进行分布式组件的动态组合和空间数据的协同处理与分析,完全实现远程异构数据的共享。 已经有一些公司推出了Web GIS,如AutoDesk公司的MapGuide,MapInfo公司的MapInfo ProSever,Intergraph公司的GeoMedia Web Map,ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已经推出的Web GIS是利用现有的GIS软件通过CGI或者Sever API构造的过渡产品,随着组件式GIS的发展和分布式对象Web技术的逐渐成熟,未来的Web GIS将是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技术开发的分布式对象GIS系统。 3 地理信息系统在地质灾害研究中的应用进展 目前,国内外利用地理信息系统,主要用于研究国土和城市规划、地籍测量、农作物估产、森林动态监测、水土流失、地下水资源管理[4]和矿产资源勘查[10]、潜力评价及开发[11]等众多领域。GIS在地质灾害研究中的应用大致有以下几个方面: (1) 地质灾害评价和管理 利用地理信息系统的各种功能,建立地质灾害空间信息管理系统[12,13,14],管理地质灾害调查资料,显示并查询地质灾害的空间分布特征信息,评价地质灾害的危害程度,分析地质灾害和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预测[15,16]。戴福初等利用GIS对香港地区的滑坡灾害进行历史滑坡编录,分析滑坡的时空分布特征与动态和静态环境因素之间的相关关系,对滑坡灾害风险进行评价和危险区域划分[17]。 (2) 地质灾害的危险度区划评价 由于各种地质因素本身的不确定性,以及地质因素之间相互作用的复杂性,在收集大量的基础地质环境资料前提下,利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性,通过选取合适的评价预测指标[18],运用恰当的数学分析模型[19,20,21],对研究区进行地质灾害危险性等级的划分,从而为地质灾害的管理及防治和预警决策提供依据。 (3) GIS与专家系统的集成应用 GIS与专家系统的集成应用中,GIS所起的作用主要是管理时空数据,进行空间分析;专家系统所起的主要作用是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾害的危险度[22]。二者的结合将使专家经验得到推广,减少野外和室内手工作业工作量,使区域地质灾害的动态管理成为可能。 4 结语 (1)地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预报和辅助决策。 (2)地理信息系统的开发工具,从专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别。其中组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势,代表了GIS系统的发展方向。 (3)地理信息系统在地质灾害研究中的应用方兴未艾,尤其在地质灾害评价和管理、地质灾害的危险度区划评价和GIS与专家系统的集成应用方面进展很快。 地质灾害论文:喷播植草在三峡库区地质灾害治理工程中的应用 论文关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽 论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及经济、社会效益进行评价。 1 概 述 岩土边坡工程改变了自然边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。 本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。 2 喷播植草防护技术的特点 喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。 3 喷播植草防护边坡的主要功能 喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。 3.1 边坡加固作用 (1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。 (2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。 3.2 植被的水文效应 (1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。 (2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。 3.3 改善和美化环境 植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。 4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求 (1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大; (2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低; (3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶ 3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施; (4)施工工期短,时间要求严格; (5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力; (6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高; (7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长; (8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。 5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。 (1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。 草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。 由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。 (2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。 (3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。 (4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。 (5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。 6 喷播施工 6.1 施工所需设备、材料及人员组成 (1)喷播机:容器容量为50加仑; (2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播; (3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥; (4)无纺布; (5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管; (6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。 6.2 喷播工序及技术要求 喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。 各工序技术要求如下。 (1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。 (2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。 (3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。 (4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其自然生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。 7 工程效果及经济、社会效益 (1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。 (2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。 (3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。 (4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。 综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。 地质灾害论文:谈青山河地质灾害的成因及治理的探究 论文关键词:地质灾害 灾害成因 灾害治理 论文摘要:通过水文地质分析和理论计算,揭示了青山河地质灾害的内在和外部成因,总结治理的经验教训,提出了最佳治理方案,经过实施,遏制了地质灾害的危害程度,为地质灾害治理作了成功的探索。 青山河位于铜绿山矿南露天西侧,由南向北流入大冶湖,流域汇水面积7~8 km2,主要接受大气降雨补给,为间歇性小溪,最大瞬间洪水流量为6.44 m3/s,最高洪峰水位为23. 13 m。该河中下游距南露天矿采场约50 m,属喀斯特地貌, 1980年代开始产生沉陷、塌坑现象。 随着南露天开采境界增大,深度加深及周边抽取地下水,特别是进入20世纪末,周边小井采掘深度越来越深,每年汛期,洪水决堤、漫坝,从塌坑灌入溶岩,造成采矿的极大隐患。铜绿山矿及当地政府对该河进行了长达20多年的治理,但由于对地质灾害规律的认识和研究不够,不能从根本上遏制灾害的发生。 进入21世纪,矿里组织技术人员作了大量地质勘察工作,研究塌陷规律,总结历年来的经验教训。2003年财政部、国土资源部青山河地质灾害治理批准列为矿山地质环境治理项目(财建【2003】530号),矿山配合投入相当资金,为探究更有效遏制和治理青山河地质灾害创造了条件。 1 地质灾害的成因 1.1 工程地质及水文地质 青山河及矿区地层为三叠系大冶群的灰岩和白云质灰岩。岩浆岩为燕山早期第三次岩浆侵入形成的石英闪长岩。岩浆岩除环绕大理岩残留体外还沿层间断裂带侵入与大理岩发生接触。接触带为断裂活动持续叠加的部位,进一步发育为接触破碎带。青山河中下游长约1000 m区域的喀斯特地质构造与矿区破碎大理岩相连,是矿区岩溶的补给源。区域内5~10 m厚表层土下为较破碎碳酸盐岩体,主要由大冶群第5, 6, 7个岩性段的大理岩组成。 第5岩性段(T. dy5)岩石呈黄-褐黄,略带色,层面缝合线较稀疏,胶结构较紧密,性脆而坚硬。 第6岩性段(T. dy6)层面缝构成,胶结紧密,性较脆而坚硬。 第7岩性段(T. dy7)层理较闭合,胶结紧密,性脆且坚硬。 青山河矿区大理岩岩溶裂隙含水量的分布范围与-500 m标高以上的大理岩残留体相一致。含水岩自风化带以下的深度至少超过200 m,与大理岩风化破碎的发育深度相一致,沿接触带与围岩裂隙含水层无严格分界线。 青山河靠近南露天流域,岩溶发育,以岩溶裂隙为主的地下水与西南边坡相连为径流通道,在洪水期,南露天坑涌水量突然增大,涌水量达168 m3/h,压力0. 01~0. 06MPa。 1.2 地质灾害的成因及演化 青山河地质灾害有其发生、发展、形成的过程,是其深刻的内部原因及特殊的外部条件共同作用的结果。 1. 2. 1 流域岩溶裂隙水流的渗流及塌陷机理青山河岩溶区域地表层5~10 m冲积土层,下为较破碎大理岩,从工程勘探资料可看出,有一定数量的大小溶洞分布且与南露天相连。区域近似地构成了多孔介质中变形场、渗流场、温度场以及多场耦合作用的模型。假设土层和岩层为饱和与准饱和的多孔介质,固体颗粒不可压缩,水是可压缩的,渗流服从达西定律,热质在固、液介质中传导,对流为主。 3场全耦合模型的控制方程由考虑渗流与热应力影响的静力平衡方程;考虑岩体骨架位移与温度影响在内的可压缩流体的渗流连续性方程;以及热传导、对流及热、液、固耦合的能量守恒方程构成。应用奥地利岩石工程软件FINAL进行有限元分析。土层、岩层的参数及边介条件分别见表1、表2。 分析结果表明,在3场耦合的作用下,水分迁移、固体颗粒运动而引起不均匀沉降,沉降点在域中心段比边界多25%,沉降量中间为16. 9 mm,两边为12. 9 mm,水头呈梯度降低。根据水文地质资料进行理论计算,证明了以下事实: (1)青山河岩溶区域因采矿尤其是露天采矿使地下水位从地表下1 m降至-20~-90 m,呈漏斗梯度分布; (2)常年经历干旱—大气补水—干旱的循环,导致表土层、岩层沉降—有限恢复—再沉降,同时,土体岩体颗粒被渗流场的水不断地运走,形成溶洞空区,逐渐破坏岩体平衡,形成垮落带,深部断裂带形成后,靠近地表开始形成弯曲带; (3)由于区域岩体为较破碎风化的大理岩,又有地表水渗透,使岩体C、φ值迅速下降,加速垮陷,弯曲带也成为断裂垮落带,诱成地表沉陷、塌陷等地质灾害。 1. 2. 2 塌陷区地质灾害的演化 青山河流域原是一派山青水秀的田园景色。20世纪80年代初期,南露天向海平面标高以下剥离日渐加深,南露天西南帮地下涌水逐渐加大。青山河出现小范围塌陷,主要集中在以公路桥为中心左右约200 m的河床附近,有时出现崩堤。汛期洪水灌入岩溶后,增加了南露天的涌水量。铜绿山矿在河床及塌陷区采取了一些工程措施,在一定程度上缓解了灾害损失。 20世纪90年代中期以后,一方面,周边小矿井无序开采,形成许多未充填新空区,损坏原有治水设施,大量抽取地下水使地下水位急速下降,加剧地表塌陷程度,扩大塌陷区范围;另一方面,流域内许多不规范的小选厂,随意在河床筑坝栏水取水,尾砂浆又排入河床,造成河堤破损,河床淤塞,过流量大为减少,汛期洪水决堤、漫坝从塌陷坑流入岩溶,给露天及井下采矿造成极大威胁,不仅严重制约矿山正常安全生产,而且植被破损,影响环境保护,还引起复杂的工农关系问题。 2 地质灾害治理的探索 2.1 传统治理的历程及误区 知道塌陷区与采矿排水的对应关系后,对小范围的塌陷一般采用简单的抛石回填,对河堤也是简单地恢复,对塌陷严重的河床采用或石填、或钢砼、或钢板直铺,最后用钢板河床。结果每年投入巨大,收益甚微,未能有效地解决问题。进入21世纪后,地质灾害危害程度呈上升趋势,主要存在以下误区: (1)对塌陷区危害的严重性、长期性认识不足,抱有侥幸心理; (2)对塌陷区产生的发展规律研究不够,认为只要回填扎实,将河堤做牢固就一劳永逸; (3)治理方法单一,没有综合性措施; (4)对乱采乱挖、乱排乱放制止不力。 2.2 治理方法 2. 2. 1 水泥帷幕注浆堵水方法 离南露天西南帮永久性开采境界50~100 m,长约500 m处,布置两排钻孔,孔径DN100,孔深100~200 m,注浆配合比为水∶水泥∶砂=0. 7∶1. 0∶0. 5,水灰比尽量取小值;注浆压力控制在2. 5~6. 0MPa;每孔水用量为1. 5~8. 0 t。在破碎第5岩性段约150 m长段,孔距由15~20 m改为10 m,注浆水泥改为加入高标号425华新水泥,缩短初凝时间,提高早期强度,同时加入添加物料,改善提高堵水效果。经钻孔取样,胶结凝固构造面岩石渗流作用明显减少,露天涌水基本停止,只有少量渗流现象;塌陷区地下水位明显回升到10m左右。治理效果较明显。 2. 2. 2 清理小矿井和充填空区 1996年后,个体业主西南有数个小矿井,无序开采,采矿量逐年增加,采掘深度逐年加深,形成不填充空区、破坏水泥幕墙防水设施,大量抽排地下水,流域地下水位又降至-45~-100 m,又多次大范围激活了塌陷地质灾害。南露天坑地下涌水增大,曾2次造成淹设备停产事故,洪水漫坝冲毁农田,损失很大。2003年,矿山与地方管理部门达成共识后,对小矿井进行清理,充填空区,对渗透层进行封堵。 2. 2. 3 桩基钢砼连续槽式河床及其它治理方法 青山河河段、公路桥100多米长是塌陷重灾区。河床、河堤常常毁坏,是洪水灌入岩溶的重要途径,也是治理重点。人工砼河床一层又一层, 1990年,甚至采用钢板焊制人工河床,都不能阻止地质灾害发生。1998年,在公路桥两侧各100 m范围内,采用桩基钢砼连接槽式人工河床,桩挖至基岩深1 m内,并对桩基溶洞用砼充填筑实。 钢砼连续槽式人工河床设计成连续箱梁,保证了结构整体强度、刚度和稳定性,通过洪水能力大大提高,又不影响发生塌陷时的回填,大大减少了洪水灌入岩溶。 汛期时,应全面检查青山河堤完好性、淤塞、塌陷等情况;修整河堤,疏通河道,回填塌陷坑。回填时,先用大块石料,再铺设土夹石碾压,最后用500~1000 m粘土覆盖并碾压实。有条件的地方,应植树恢复植被或复垦。 2. 2. 4 治理成果及遗留的问题 2005年5月,治理项目竣工验收合格,发挥了效能,连续2年南露天减少排水电费约100万元以上,减少工农赔偿费30万元以上。整个汛期保证了采矿正常生产、安全生产,没有发生洪水漫坝、塌陷大范围复活,洪水灌入岩溶的现象。生态环境得到了较大改善,基本制止了水土流失状况,大片农田已复垦耕种,达到了治理的目的。 但是,极少数个体业主因利益驱动,仍有偷采、无序开采治理区地下矿藏,人为破坏地下治水设施现象时有发生;在治理区内私自办小选矿厂,乱排乱放,人为破坏地表治水设施的行为并没彻底制止;比较系统的检查监测系统尚未建立,如地下水位、水压、径流量等数据采集等。 3 结 论 (1)青山河塌陷区的形成是由区域特定喀斯特地质构造、水文地质、采矿采动与抽取地下水共同作用的结果。地质灾害的发生频度和危害程度与采动对裂隙破碎渗水带破坏程度、抽取地下水深度、区域内河床畅通与完好程度、大气降雨强度有直接关系。 (2)帷幕注浆,人工河床、河床加固与疏通、塌陷区回填夯实、植被恢复,地下采空区充填与裂隙封堵等工程措施综合运用,从根本上遏制了地质灾害发生的频度,降低危害程度。同时,应加强对塌陷区的管理,强化日常监督检查,处罚人为破坏违法违纪行为。 (3)建立塌陷区科学检测和预报制度。塌陷区内按水压、水位梯度设置检测井,定期或不定期检测数据。对数据进行分析,发现异常应进一步分析和研究,加之对塌陷区域地物地貌异常现象分析,作出科学而准确的预报,及时采取技术、管理和工程措施,消除或减轻地质灾害损失。 (4)只要该区域继续采矿、大量抽取地下水,青山河塌陷区复活的可能性依然存在。因此,青山河地质灾害的预防、预报和治理将是一项长期、艰苦的而有意义的挑战。 地质灾害论文:三峡地质灾害治理中的景观保护与建设 一、前言 作为世界著名的山地河流峡谷风景名胜区,长江三峡历来所具有的景观品质包括四方面的内容:“一是高山峡谷;二是急流险滩;三是层峦迭嶂,植被丰富;四是丰富的人文景观和动人的民间传说”。尽管随着三峡大坝的修建,三峡景观品质中的急流险滩已不复存在,但代之而起的高峡平湖却产生了一种新的景观效果。因此,长江的三峡闻名遐迩并未因三峡大坝的修建有所减弱,相反却因它同时又是世界上最大的人工水利工程而更加声名远扬。但作为中国最繁忙的水上交通要道,长江三峡同时又是地质灾害多发的地区。长江三峡大坝蓄水发电以来,由于库区水位升高而产生的水力侵蚀作用和每年实行的“蓄清排混”出现消落带而产生的地质影响,三峡库区原本存在的地质灾害隐患得到了加倍的关注与治理。为了确保安全,国家对三峡库区的地质灾害治理予以了高度重视,拨款对其进行了专项治理,专家学者们对三峡工程进行了充分论证,并对从宜昌到重庆的长江两岸约600公里河岸的危岩滑坡地段进行了全面的调查,施工队伍对重点地区进行了工程治理。 二、三峡库区地质灾害治理中存在的问题 从1990年至2005年,地矿部、水利部、三建委、国土资源部等,拨出专项资金对三峡地质灾害问题开展了专项研究,先后进行了《长江三峡工程库岸稳定性研究》、《长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告》等数十项相关问题的专题研究。其中《长江三峡工程库岸稳定性研究》共查获体积大于10万立方米的崩塌滑坡404处,总体积29.36亿立方米,查获泥石流沟90条,并对其中26个重大崩滑体进行了详细勘查,对库区查获的崩滑体进行了稳定性评价和预测分析,划分了不稳定库段;《长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告》,共查获175米以下崩滑体1302处(含原地矿部“七五”查获的崩滑体),总体积33.34亿立方米,对规划为工程防治的有30个崩滑体;国土资源部完成了三峡库区的20个县(市、区)地质灾害调查,查出了库区20个县(市、区)所辖范围内(包括三峡库区)地质灾害点5384处,以滑坡、崩塌、泥石流为主,其中滑坡3891处,崩塌(含危岩)617处,不稳定斜坡668处,泥石流沟85处,地面塌陷88处,地裂缝33条;完成了库区19个县(区)地质灾害调查,建立19个县级监测站,初步建成群测群防监测预报网;完成了三峡地区地质灾害风险区划;建成了长江三峡库区地质灾害监测预报示范区……进入20世纪90年代以来,国家先后投入巨资对三峡地质灾害进行了治理。 尽管三峡地质灾害治理工作对解决库区地质灾害,确保人民生命安全和交通安全起到了不容质疑的积极作用,但目前的地质灾害治理却存在着诸多问题,有的地方未达到治理效果,有的地方治理效果不明显,而更多的情况是,在治理过程中,人们忽略了对当地自然景观与人文景观的保护与建设,对当地的自然景观和人文景观造成了某种程度的破坏,使三峡的景观品质大受影响,正在削弱对游人的吸引力。根据本文所涉及的内容,下面对三峡地质灾害治理中对景观造成的影响或破坏作一个分述。 1.三峡库区地质灾害治理对人文景观产生的不利影响 奉节县城在长江边上,地处长江三峡入口。此地不仅有举世闻名的白帝城,还有颇富神韵的奉节古城,其景观主要是通过前清时的旧城墙体来体现的。20世纪60年代以后,奉节县城陆续兴修了许多火柴盒似的新式建筑,但由于古城墙还在,因此,从长江上过往的游人,还能从奉节城墙、伊斗门等景观点上感受到这座古城的历史文脉(受江水冬夏落差的影响,从长江江面上望去,奉节老县城的古老城墙,冬季可看到三级,夏天涨水时,可看到一阶)。新城规划兴建后,奉节形成了顺着长江一字排开的城区格局,由于县城整体上仍建在不稳定的"地质博物院"上,存在着地质欠稳定的状况,为确保建筑稳固安全,奉节县城沿江修建了许多挡墙、堡坎,这些挡墙、堡坎既无工程美学意义,又无人文景观价值意义,从某种角度说,极似一块一块的补丁嵌在了奉节新城的长江边岸上,严重地破坏原有的景观效果。 2.三峡库区地质灾害治理对自然景观的破坏性影响 链子崖危岩体防治工程对稳定该地段的地质安全、治理滑坡、崩塌等地质灾害方面,的确起到了十分明显的作用。从1995年开始,由国家地矿部牵头,苦战4年,投资近亿,专锁危岩。经过6年的跟踪监测表明,危岩趋于稳定。在施工技术方面,研究了多种方案,抓住危害性最大的临江226×104立方米的危岩体,针对其变形破坏的主要因素,采用了诸多工程措施,如:对底部煤层采空区做混凝土承重阻滑工程(键),以防止上部危岩体进一步不均匀沉降变形和滑动;对上覆陡崖危岩体和顺层蠕滑体,进行预应力锚索加固,其中陡崖部位锚固,采用1000kN、2000 kN、3000kN三种量级的锚索,上小下大,上防倾倒,下防滑移;对控制层间滑动的软弱夹层,进行混凝土回填加固;对整个陡崖斜坡,进行挂网锚喷;对较大裂缝设置防雨盖板;对雷劈石滑坡进行地表排水处理;对猴子岭斜坡做防冲拦石工程,以防T0一T6、T7等缝段陡崖崩石入江危害航运。根据变形监测资料,变形量大部逐渐变小,有的先出现与长期蠕变方向相反的微量变形后再趋于稳定。为掌握崩滑体变形动态,指导防治工程施工,检验防治工程效果,链子崖危岩体防治工程还布设了较为完整的三维变形监测体系,基本上实现了自动化监测和计算机数据处理。 然而,在采取稳定危岩地段的同时,工程技术人员却较少考虑景观因素,使巫峡链子岩地段出现了许多铆桩、防滑桩、大面积混凝土喷铆形成的灰白坡面,与周围环境很不协调,给三峡的自然景观带来不利的影响。为了改变这种状况,人们不得不又投入巨资营造景观。 白帝城边坡处置存在这样的问题更为严重。为了解决高达30米的消落带对白帝城边坡的侵蚀,防止这一地质条件不佳的山体出现滑坡,有关部门沿坡体建起了混凝土框架格,以保护坡体。但每到夏季“排混”之时,水体下落,就使整个边坡灰白色的混凝土骨架和黄色的泥土暴露无遗,从自然景观角度言,这类防护工程与山体上部郁郁葱葱的绿色树林形成鲜明的反差,从人文景观角度言,防护工程与树丛掩蔽中的粉墙黛瓦古建筑极不协调,使白帝城景观遭到破坏。 万州太白岩公园地处万州城区的顶端,该园是当地的风景名胜区,古树繁茂,林木荫翳,但却是一个危岩地质地段。其岩体脚下,就是盘绕城区的城市道路和人烟稠密的万州城区,如果发生垮塌,其损失必然很大。为了城区的安全,有关方面对其先后进行了两期危岩治理,尽管考虑了其风景区的景观要素,但由于种种原因,其治理效果在某些方面也不令人满意。特别是铆固岩体的工程措施,使许多岩体出现了肿疱似的混凝土“铆钉”,有碍观瞻。还有一些山岩加固工程,基本上未考虑当地形势与环境,硬性的矗上一根或数根水泥混凝土立柱,从某种意义上说,这类地质灾害治理,确实破坏了风景名胜区景观,使风景名胜古迹变成了建筑工地。 三、推动三峡风景名胜区地质灾害治理过程中的景观保护与建设 就一般地质灾害的治理而言,其目的是十分单纯的,那就是确保安全,防止或延缓地质灾害的发生。但对于风景名胜区而言,地质灾害的治理应有更深一层的目的,那就是不仅要防止或延缓灾害的发生,同时,在治理过程中,还应尽量减少对自然景观与人文景观的破坏,甚至在某些情况下,防止自然或人文景观受到破坏,是地质灾害治理的目的本身。因为风景名胜区的景观品质,是其所以为风景区的根本,它决定着景区对游客的吸引力,关系着旅游区的人流、物流和信息流、资金流,决定着景区经济与文化的可持续发展,是旅游景区的“生命线”,从这个意义上说,保护景区与保护当地人民的生命财产具有同等重要的地位。世界许多发达国家的做法告诉我们,地质灾害的治理,在许多情况下,其目的就是保护自然景观或人文景观。 1.创新观念,实现三峡地质灾害的治理与景观保护和建设的有机结合 实现三峡风景名胜区中地质灾害的治理与景观保护和建设的有机结合,首先必须在思想观念上有所突破,即:在三峡风景名胜区的地质灾害治理中,既把防止地质灾害的发生视为地质灾害的防止工作的目的,同时又将其视为一种对自然和文化遗产的保护与建设。所谓保护,是指在治理地质灾害的过程中,不仅应将地质灾害发生段当作治理对象,同时还要将其当作保护对象,这种保护,不仅包括该地质段的外形与地貌,同时还应包括该地质段的色彩、植被,以及与周围环境的呼应关系。所谓建设,具有两方面的内涵:一是指在进行地质灾害治理过程中,当不可避免会发生地质景观段的破坏时,在治理思路上就应考虑通过某种工程措施、生态手段和艺术手法,在外观上兴建起能较好地遮掩治理中产生的工程痕迹;二是指通过生态手段或艺术的手法,从景观的外形到其色彩上,建设起一种“仿自然”、“近自然”景观,或者建设起一种“类原生自然景观”、“近原人文景观”,将灾害治理时产生的工程痕迹减少到最低限度。 2.长江三峡地质灾害的治理中的自然与人文景观保护和建设 如何通过具体的方法,在三峡地质灾害的治理中将自然与人文景观的保护和建设有机结合起来呢?笔者认为,在当前的技术条件和资金状况来讲,可从以下几个方面来进行。 (1)注重与环境协调的地质灾害治理 这类地质灾害的治理强调的是对自然与人文景观的保护。因此在治理的时候必须综合考虑灾害点的地理环境(从地形、地质、地貌而言)、自然环境(从生态植被而言)、历史文脉特色(从人文景观与历史传说而言),必须将灾害治理点作为整个三峡大环境的一部分来思考,并将其融入其中。在实际建设施工过程中,要使灾害治理点与周围景观环境协调,可采用以下处理方法。 第一,削弱式。这种地质灾害治理方式,强调的是对地质灾害治理点对周围景观环境破坏的削弱,也就是说,除了必须完成地质灾害治理需要达到的安全效果之外,在景观的保护上,体现的是治理工程本身与周围环境的基本相融,使人们在不经意间,难以查觉地质灾害治理工程本身的存在。这就要求在进行地质灾害治理的时候,在材料的选择上,应取与周围环境色彩相类的材质,在地质灾害治理工程的外形上,要与周围的地形地貌相近,在绿化植物乔、灌、草的种植上,要选用与周围环境相同或类同的植物物种。例如,在对危岩的治理上,为了防止危岩从悬崖上掉下来,施工人员往往通过给危岩钻铆的方式来加固的危岩,这就会使岩石上出现混凝土钉帽,留下较重的工程痕迹,如果在色彩上采用与本岩体相类的混凝土,在造型上将这种钉帽制作成与本体岩相近的状态,使其成为如自然状态的不规则多面体人工塑石,就可以达到削弱工程痕迹的目的,使人难以发现这种工程的施工痕迹。 第二,融合式。这种地质灾害治理方式,不掩饰灾害治理工程点本身的存在,但同时却并不强调地质灾害治理点的存在,它要实现的目的是使地质灾害治理点与周围的人文景观或自然景观有机的融合起来,形成地质灾害治理点与周围环境相互呼应,相互依存,产生互动生辉的景观效果。例如,如果对链子崖地质灾害治理时,采用融合式治理,将防滑桩和挡墙在色彩上处理成与周围景观相类的色彩,在造型上也建成与周围山体、岩体、崖体相仿的不规则多面体,就可以补救原治理对景观造成的破坏,产生工程治理景观与周围环境景观互相融合的景观效果,使游人难以从中发现地质治理给景观带来的破坏。 2.注重地质灾害点治理景观建设 这种地质灾害的治理强调的是对景观的建设,即,通过地质灾害的治理,使灾害治理点成为景观的一部分,在原景观的基础上建设出新的景观,但这种景观给人带来的视觉与感受效果只是原景观基础上自然延伸或进一步丰富的部分,而非生硬的插入。其主要方式为强势景观建设法和人文优化建设法。 强势景观建设法。所谓强势景观建设并非资金投入的强势,也非景观色彩与造型的强势,而是一种景观建设质量的强势,即:通过这种景观建设,使地质灾害治理能与当地景观的特质结合起来,从而成为与当地景观自然生成、有机结合之一部分。强势景观建设法的特点,决定了在进行其地质灾害治理和景观建设时,设计与建设者必须研究此种地质灾害治理与景观建设的主体趋向是什么?如果强调的是自然景观,则必须从当地自然景观的特质出发,考虑其自然景观的诸多要素进行强势景观设计与建设,如果强调的是人文景观,则必须从当地历史文脉的展示出发,溯流追源,发掘人文要素,进行强势景观的设计与建设。以奉节新县城临长江边的诸多边坡为例,由于当地并无天然的自然景观,千百年来,人们对这一地带的开发强度很大,已形成了其特有的人文景观,因新城的建设,片面强调其现代化,因此,古城风韵已荡然无存,为了在一定程度上反映其历史文脉,强势景观建设法无疑只能以当地历史文脉的展示为景观建设的出发点,实行因势造景,在进行挡墙建设时,不仅要稳固边坡,而且还应通过边坡的景观建设来美化其古城的人文风韵,并适当增大绿色植被,达到既美化景观又改善生态环境的双重效果。针对这些边坡大都是高边坡的特点,首先,在边坡的第一层面,修建3至5米高左右的奉节古城墙;然后,在第二层面,兴建紧接城墙之上的、具有川东品味与特征的吊脚楼;最高处是移民搬迁过程中兴建的现代建筑。三个层面的景观建设,穿越三个时代,城墙喻示古代,吊脚楼表表徵近代,方盒式建筑展示的是城市的现代风格。于是古城风韵,尽在此景观建设之中。在三个层面的相接处,可种植色彩淡雅的绿色景观植物,从景观角度言,可从视觉上分隔三个层面,从生态角度言,可通过这些植被的种植,固化边坡、调节气候。 人文景观凸显法。人文景观凸显法是针对历史文化景区在地质灾害治理过程中存在的景观破坏而提出的一种弥补性景观建设方法。它也是通过景观建设中历史文脉的凸显,来削弱工程治理的工程痕迹、强化景观所在地历史人文景观的一种方法。在进行人文景观凸显建设时,无论景观设计、材料选择或者图案展示,都必须充分考虑景观点所在地的内涵特质,并以此为据,进行景观的建设与创作。正如萧默先生所言:“文化的表层是物,即人类一切劳动包括艺术劳动的物化形态;中层是心物结合,体现为各种规范制度、法律法式或法则以及艺术创作方法等;深层的即心,即属于这一文化整体的社会群体心态,包括群体的伦理思想、思维方式、价值观念、民族性格、宗教感受情、审美趣味,它离物较远,却是在精神的物化过程中决定物的根本。”人文景观点作为建筑艺术的一部分,当属文化的表层“物”与文化的深层“心”的有机统一,其景观特点与要素首先表现在“精神的物化过程中决定物的根本”上,使人在对此景观的欣赏中,感悟到这一景观点所展示出的当地历史文脉、民风民俗、审美情趣、心理情感等。 按这样的思路来进行奉节白帝城边坡的景观再建,在设计上就须考虑三个方面的因素:一是人文景观的设计,应体现白帝城的历史文脉;二是白帝城边坡地形的特点;三是有利于这个边坡的地质安全,也就是说作为艺术建筑的景观建设不能影响边坡的稳固,相反,这个景观建设不仅能给人带来美感和文化享受,而且从工程本身来讲是有助于工程的安全与稳定的。此景观之所以定名“白帝凌空”,是基于白帝城的历史文脉,据史书记载,西汉末年,公孙述占蜀为王,筑城自卫,因城中一井常冒白气,犹如白龙飞升,公孙述借此称白帝,改称名为白帝城。而“白帝凌空”的景观,就从历史文脉的角度反映了这一风景名胜区的人文意义。在原交叉的混凝土框架结构下,镶嵌进轻质蜂孔装饰砖,从结构的安全角度分析,在一定程度上有利于保护治理工程,减少江水对边坡侵蚀,增强其稳固性;从生态角度分析,具有减小噪声的效果。在图案景观方面,腾空飞升的白龙与祥云相依,具有典型的中国传统文化意象,配之以白帝城城墙、绿化植被,与紧联一体的白帝山和远处耸峙的夔门呼应,从而产生了特有的人文与自然景观观魅力,使历史记载与传说中跃然边坡景观之上,不仅削减了工程对景观点的坡坏,而且形成了新的景观点。夏秋旅游旺季,难道不能给南来北往的三峡游客以强烈的吸引力?因此,这样的景观建设,不仅具有景观意义,同时也具有三峡文化意义,必将给人们留下挥之不去的深刻印象。 地质灾害论文:平坝县某建设项目地质灾害危险性评估研究 摘 要:该建设项目位于平坝县城南面,目的是为了预防和避免该拟建项目在施工过程中和建成后引发、加剧以及遭受地质灾害的危害,保障拟建项目安全,开展拟建项目的地质灾害危险性评估。分析该建设场地的地质环境,结合工程特点对场地地质灾害危险性进行预测评估,相关研究结论对于该建设场地开展地质灾害防治工作提供科学依据。 关键词:建设用地 地质灾害 危险性评估 1 工程概况 该建设项目位于平坝县城南面,规划用地1705.12m2,建筑占地面积964.3m2,为一栋4-5层建筑,无地下室,总建筑面积3525.37m2。本次研究在认真收集了评估区有关地质环境条件和地质灾害资料的基础上,进行了实地调查,初步查明了评估区地形地貌特征、地层结构、岩土类型、水文地质特征、不良物理地质现象及人为工程活动特征等地质环境条件。 2 评估范围与级别的确定 2.1 评估范围 根据该拟建项目占地范围,对建设中可能产生地质灾害的影响范围和外围地质灾害可能对该工程本身产生危害的影响范围,结合拟建工程特征及周边地质环境条件,确定自征地边界适当外沿。由此所圈定的范围为评估范围,其面积约为0.004km2。 2.2 评估级别的确定 根据《建设项目重要性分类表》,拟建平坝县司法局业务用房建设项目属一般建设项目。评估区地形平坦,地貌类型单一,地层岩性、地质构造简单,水文地质条件较复杂,岩土体工程地质性质较差,破坏地质环境的人为工程活动强烈。据此判定评估区地质环境条件复杂程度类型为中等复杂。根据《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》关于地质灾害危险性评估分级的划分标准,确定该拟建项目地质灾害危险性评估级别为三级。 3 地质环境条件 平坝县属北亚热带季风湿润气候,气候温和,年平均气温14.1℃,雨量充沛。评估区位于平坝县城南面,乌江流域羊昌河水系支流槎头河上游,评估区附近地表水体大部分已被城市规划建设活动破坏。经现场调查,评估区北面有一面积约500m2水塘,常年积水,该地表水体溢出自北向南流经评估区,调查时流量1.0l/s。 评估区地貌类型为峰林谷地,评估区位于平坝宽阔谷地内,地形平坦。最低点位于北面水塘,标高1264.33m。最高点位于场地内,标高1265.10,最大相对高差0.77m。 评估区内出露地层为第四系(q)和三叠系下统安顺组(t1a): (1)第四系(q):主要为第四系残积层及杂填土,残积层为黄色、黄褐色粘土夹碎石及黑色淤泥,分布于整个场区,厚度一般0~5m,结构紧密,呈硬塑—可塑—软塑—流塑状。杂填土分布于场地北东面,主要为碎石,厚度0-1m。 (2)三叠系下统安顺组(t1a):隐伏于第四系之下,岩性为薄至中厚层白云岩,区域厚度200-300m。 查区域地质资料,评估区无断裂构造发育,下伏基岩为三叠系下统安顺组(t1a)薄至中厚层白云岩,地层产状为300 地质灾害论文:九寨沟景区地质灾害类型及特征分析 摘 要:九寨沟是国家级风景名胜区、世界自然遗产地、国家级自然保护区、国家级地质公园、国家5a级旅游景区,九寨沟的地理位置处于四川盆地与青藏高原的交接地区,由于非常特殊的地质条件等原因,以及剧烈的造山运动造就了规模宏伟的北西西向、北北东向的活动断裂带,正因为其地质条件因素非常奇异,所以在使九寨沟成为人间仙境的同时,也让九寨沟也成为地质灾害多发区域。因此九寨沟地质灾害的预测和防治,就成为九寨沟景区内一项迫切和重要的任务。 关键词:九寨沟 地质灾害 特征 分析 1 景区地质构造背景 九寨沟景区的大地构造区域地质背景(如图1)是处于喜、燕、印期的大型造山运动时期,其碳酸盐岩形成的岩片发生在志留系至三叠系,有构造形成的褶皱也是形成于志留系至三叠系,至中晚更新世,在景区的造山作用形成的区域地质构造背景上,与九寨沟景区相邻的地区的地质构造发生急剧的抬升,又加上气候变的越来越冷,于是就在景区内产生了复式山谷冰川,其规模在九寨沟的造山历史上是规模最大的。角峰、冰斗悬谷都基本形成在九寨沟景区海拔3500~4000米的高山上;冰川u谷都基本形成在海拔3500m左右以下,三舍驿张家沟、日则沟、黄龙沟、干海子沟、三岔子沟、则查哇等,由于冰川的退缩,在河谷中形成多道较完整的冰碛堤,如九寨沟的长海冰碛堤、熊猫海冰碛堤,形成诺日朗、高瀑布、珍珠滩瀑布的冰碛平台。此外,斜坡重力流水堆积形成的倒石堆及洪积扇等,在陡峭的山崖下及主沟的交汇部位,叠加在早期的冰碛洼地积水增多,范围增大,从而提高了这些高山湖泊的观赏性,铸就了九寨沟。 到了晚更新世,地壳仍在隆升,冰川规模相继减弱,使景区的地貌形态垂直分带性更加明显,发育树枝状山谷冰川,沿前期形成的u谷往前推进,同时进一步刨蚀和改造前期冰碛地貌,发育各种冰蚀地貌。冰碛物叠加在早期冰碛物之上,在冰川主沟谷上保留了两期冰川期形成的遗迹。主要分布于3500~3900米的地区。在晚更新世早期末,景区内东西向的断裂开始活动,使断裂南盘上升加剧,而北盘隆升相对较弱,强烈的差异升降作用加剧形成了九寨沟的地貌格局,为后期九寨沟景区内的成景作用创造了条件。到地质时代的晚更新世末期,九寨沟景区的气候逐步转暖,九寨沟的斜坡重力流水作用开始出现,在白水河的河谷,草海的东岸、扎如沟、镜海,河床的冲积物出现,且比现在略高8-10米。在较陡的u谷及支沟中,崩塌和泥石流作用也随之出现,由自然灾害引起的坡洪积扇及倒石堆把主河道堵断,高海拔的湖泊也伴随生成,例如五彩池、下季节海、五花海等。与此同时,众多峰丛和溶洞在冰川地区由于岩溶作用出现,地表风化作用强烈,流水进一步深切河谷,形成景区沟深谷狭的峡谷地貌。 全新世时期,5000米以上才有雪线形成,以冰川和冰斗等形式为主的现代冰川只在雪宝顶出现。景区内构造活动时有发生,各种风化作用如岩溶作用和流水切割作用等进一步加强,改造成型的已有景观,同时形成新的景观。而全新世以来的岩性风化作用、流水作用等地表风化作用进一步塑造已有的雏形景观,使其更形象、更完美,从而形成现今景区内九寨沟闻名遐迩的旷世美景。 依据漳腊水准而得出的结论,地壳平均每年抬升9毫米,侵蚀基准面的海拔逐步下降,地面以下的岩溶作用有所强化,高震级地震出现的同时地壳上升,伴随着倒石堆、崩塌、泥石流、滑坡等地质灾害。 2 滑坡(landslide) 九寨沟景区的河谷地区容易产生滑坡(landslide)灾害,常见于荷叶、树正、隆康、镜海、金铃海、五花海、季节海、悬泉、长海,常伴随着岩崩、古泥石流堆积扇、倒石堆和断层破碎带产生,基岩滑坡的情况比较少见。根据针对滑坡地区地貌的研究,各个大型沟谷谷坡地区容易出现滑坡,而在沟谷源头地区、河流上游古冰碛物存在地区相对而言滑坡较少。从规模的角度划分,中型、小型滑坡比较常见,而大型滑坡相对较少。长海滑坡、隆康滑坡、荷叶滑坡、五花海北端滑坡、诺日朗瀑布的南侧滑坡等为主要的滑坡,其分布多与断裂活动有关,但亦与人类活动有着密切联系。 位于诺日朗的滑坡体:在镜海和诺日朗瀑布右侧山坡的三角地区,属于基岩的顺层型滑坡类型。长50-80米、宽40-60米、高达20米的垄岗出现在沟 谷谷坡之上。后壁的下方有宽8米、长20米的小型平台,其上可见顺层滑动的痕迹。据查最新一次活动距今180年。 位于五花海的滑坡体:这个沿基岩面运动的松散型滑坡出现在孔雀河的西侧谷坡之上。长达350米、底部宽300米、高达260米、约厚20米,滑动的面积达52 500平方米,体积约为105万立方米。据查最新一次活动距今180年。 3 崩塌(eboulement) 崩塌(eboulement)是九寨沟景区内比较多的灾害。主要的分布地区为鹰爪洞沟、隆康、日则沟、悬泉沟、原始森林、长海、园海子、绿海子、则查梁子等。这些地区的裂隙、节理明显,裸岩比较破碎,加上没有植被的保护,最终形成倒石堆。九寨沟景区里典型倒石堆有:熊猫海的右侧处,倒石堆底部大于70米,高达五十米,其锥面的坡度为38度,在稳定性性方面对海子景点和公路栈道造成危害;树正瀑布景点以上地区的无名海,倒石堆高达200米、底面大约为150米,其锥面坡达35度,由于公路修建造成其局部锥基脚的活动等。 4 泥石流(debris flow) 泥石流(debris flow)为九寨沟景区内最为发育的一种地质灾害现象,为一种挟持有大量泥、沙、石块等的特殊流体。九寨沟的泥石流与冰川地貌有很大的相关性,根据九寨沟冰川地貌分布的一般特征,大规模的一次冰川活动,会形成多级终碛堤、侧积堤地貌,底冰碛在九寨沟沟谷里铺垫出地形的骨架,从而造就海子的雏形,在终碛堤前端,由于地形较陡,易被后期冰水、流水的向源侵蚀作用改造成陡坎,形成冰碛平台,冰碛平台不易被改造,为后来的层湖叠瀑景观奠定基础条件。经过多期冰川退缩消融后,加之本区新构造活动强烈,地壳差异抬升明显,地震较多,其后的边坡崩塌、泥石流甚至大树倒跌等因素使得格档式的地形不断发展。泥石流经常在季节性河谷中出现。从泥石流的形成环境、规模、性质等角度划分为活动性古泥石流、坡面性泥石流和沟谷泥石流三种类型。 4.1 古泥石流(ancient mud flow) 古泥石流(ancient mud flow)是该区内主要地质灾害的遗迹,常见于主沟、支沟交汇地段,因古老泥石流的堆积作用而形成。九寨沟景区内有16处古泥石流,三角形、扇形及其扇裙是其常态。一般具有以下特点:没有分选性,磨圆程度比较差,分层纹理不明显,仅存在单元结构,一般由泥、砂、砾混乱堆积而形成,随坡向而发展。古泥石流的堆积物可能在大量流水进入的情况下再度发展为泥石流。 4.2 坡面性泥石流(slope debris flow) 坡面性泥石流(slope debris flow)共24处,广泛存在于永竹段到九寨沟沟口公路的沿线及九寨沟沟谷流域。由于在修建公路的过程中降低了由杂乱的洪积物和松散残坡积物组成的边坡的稳定系数,甚至毁坏了地表的植被而引发坡面泥石流。沿斜坡下滑的一种粘稠固液混合体是由雨水和松散堆积物而形成的,一般具有形成于杂乱的洪积物和松散堆积物较多的斜坡上,并且在滑坡底部容易引发次生地质灾害。 4.3 活动性沟谷泥石流(active gully mud) 活动性沟谷泥石流(active gully mud)的特点为形成时间较短,突发性较强,势力强大,破坏力较强。其发生时间一般在降雨充沛的雨季和冰雪融化的时候,一般在出现在有水流或者有季节性水的河谷中,并且多有第四纪杂乱的洪积物和松散堆积物。 下季节海子的泥石流:位于诺日朗瀑布南方5000米处下季节海的西岸,在该沟的沟口有面积较大的古老泥石的流堆积扇,而且近期的泥石流活动有比较深的切割作用,因此形成宽9-14米、深4-5米的沟。据访查,1976年松平地震波及引起岩崩,并发生大规模泥石流。1983-1984年相继发生多次。泥石流为粘稠性泥石流,容重2.1-2.2t/m3,冲出石块最大直径3m,一般在15-20cm,流量142m3/s。后由于在沟道中修了谷坊坝和排导槽,得到了根本治理。 5 地震灾害(earthquake) 景区里的构造地震比较多。从四川省阿坝州的地震监测中心资料(1995年前)分析,九寨沟景区里发生大小地震共51处,震级在二级到三级。据历史记载以来,大于5级的强震就达7处之多,震源深度在12~15km。1748年5月2日,塔藏、羊峒出现地震4次,造成树木、房屋倒塌;1960年11月9日,松潘漳腊6.75级地震,震源深度5km,震中烈度九级,受灾面积1500km2,造成地裂缝、山体垮塌、滑坡、房屋倒塌;1976年8月16、22、23日,松潘小河相继发生7.2、6.7、7.2级三 次地震,震源深度分别为15km、10km、22km,综合迭加烈度9度、震中烈度8度,波及九寨沟县、文县、北川等地,造成日则沟林场住房多处裂隙,宽约20cm以上,观音岩器皿翻倒、砖石开裂、房屋梭瓦、新修公路垮塌,黄龙烟囱倒塌、园墙裂开、倒塌、山滚石、塌方等。地震灾害虽然没有造成灭顶之灾,然而由其造成的裂隙发育、岩石碎化,地面以下岩溶增强甚至地下管道连接起来,导致地表水转入地下,终将破坏现在水循环的系统甚至影响景点景观。从最近的观测数据分析,接下来的几年是中国地震的高发期。特别要注意漳扎镇因大修土木建筑(宾馆、饭店等)而诱导地震的发生。 6 结论 九寨沟的地理位置处于四川盆地与青藏高原的交接地区,由于非常特殊的地质条件等原因,以及剧烈的造山运动造就了规模宏伟的北西西向、北北东向的活动断裂带,正因为其地质条件因素非常奇异,所以在使九寨沟成为人间仙境的同时,也让九寨沟也成为地质灾害多发区域。常见有滑坡、崩塌、泥石流、地震等四种类型。 因为其复杂的地质背景和气候特征,九寨沟实质上是处在地质灾害多发地段的脆弱风景名胜区。所以分析研究该区地质灾害的类型及特征,为地质灾害的预测和防治提供科学指导显得十分必要。 地质灾害论文:地质灾害的评估以及防治策略探究 一、引言 众所周知,地质灾害的发生不仅给人们的生命财产安全造成巨大的损失,还扰乱了人们正常的生产生活秩序,影响国民经济的可持续发展。然而,地质灾害是可防可控的,只要采取正确的防治策略,就能够将地质灾害所带来的损害降到最低。地质灾害评估是对地质灾害进行防控的基础性工作,正确的评估地质灾害的类型、危害,并采取有效的防治策略,能够降低地质灾害所带来的危害。文章探讨分析地质灾害的评估内容、原则、方法,并提出了地质灾害的防治策略。希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对地质灾害评估和防治的实际工作提供借鉴和参考。 二、地质灾害的评估原则 地质灾害的评估是一项较为复杂的工作,其主要内容包括地质灾害的生态环境评估、地质灾害的风险性评估、地质灾害的损失评估。为了达到更好的评估效果,在实际工作中需要以相关的原则为指导,具体包括以下几项。 1、从全局出发原则。为了最大限度的发挥评估的作用,在进行评估工作之前,应该从全局出发,对地质灾害评估工作进行统筹规划和合理安排,严格遵守相关的规范,做好评估的每一项工作,使评估工作发挥最大的作用。 2、突出重点原则。在评估的实际工作中,应该全面考虑相关因素,分清楚地质灾害的重点区域和非重点区域,对于重点区域应该加强评估工作,全面掌握该地区的地质信息,提高评估工作的科学性和合理性,为正确的采取防治策略提供合理依据,更好的发挥评估工作的作用。 3、注重科技创新原则。地质灾害的评估离不开科学技术的运用,所以,在评估过程中,应该重视对各种科学技术的运用,以提高评估工作的效率,促进评估工作更好的发展。对于地质灾害频发区,生态环境脆弱区域,要进行深入的研究,加大力度,全面掌握这些地区的地质信息。同时,为了促进地质灾害评估的进一步发展,必须重视科技创新,建立完善的创新体系,以更好的促进地质灾害评估的发展,提高评估工作的效率。 三、地质灾害的评估方法 1、调查野外地质环境。这是进行评估最基础性的工作,主要内容包括地形、地貌、构造、水文地质条件、工程地质条件、环境条件等的调查。在进行野外调查的时候,一定要认真仔细,不能遗漏任何可能导致地质灾害发生的疑点。同时,野外地质环境调查也要结合当地的生产特点进行,有针对性、有层次的进行调查。例如,评估地区如果要建住宅小区,应该将重点放在工程地质条件上,重点调查该地区是否有危害工程建设的不良地质条件,例如,是否存在软弱夹层,是否存在溶洞,降落柱等不良地质问题。此外,还要评估周围的地形地貌,重点在地形高差和能形成不良地质作用的地貌类型上。又如,如果评估地区将要修建公路或铁路,那么重点工作应该放在线路两侧一定区域内的地形地貌、工程地质、水文条件上面,对其进行全面仔细的调查。为正确评估地质灾害和开展工程建设奠定基础。 2、收集地质环境资料。要对地质灾害进行全面评估,就得掌握该地区的地质环境资料,具体包括地质、地形、水文、气象、物探、地震、构造等资料。在收集资料的过程中,应该做到尽可能的详细和全面,并力求准确。同时,对所收集到的资料还应该进行鉴别,提高资料的准确性,确保地质灾害的评估质量和评估水平。 3、划分地质灾害类型。野外地质环境调查完成后,应该对调查所得到的资料进行整理,认真分析,并根据相关的资料,对地质灾害进行正确的分类,确定可能出现的各种灾害。在确定地质灾害种类的时候,应该综合考虑多方面因素,对灾害种类进行正确的划分,包括评估区的地形地貌、地质情况、水文条件、建设规划等内容。例如,如果评估区的高差比较大,采取建设措施的时候容易形成高边坡,并存在着松散的堆积物,这样的区域容易出现滑坡、边坡滑塌等地质灾害。而如果评估区的地貌比较复杂,沟壑比较多,沟壑的坡面或者沟中存在着松散的堆积物,并且当地的地形高差比较大,当地的降水比较集中,那么该地区则比较容易发生滑坡、泥石流等地质灾害。如果评估区的地势比较平坦,本身已经形成人工深基坑,高边坡,并且基坑边坡存在着松散的岩层,那么该区域容易发生基坑边坡滑塌、滑坡等现象。总而言之,在类型划分的时候,应该全面考虑相关因素,以便为地质灾害评估和防治策略的采取提供依据。 4、评估地质灾害危害性。确定地质灾害的类型之后,正确评估其危害性是选择恰当防治策略的关键内容,因此,一定要正确评估出不同地质灾害的危害性。在评估地质灾害危害性的时候,要综合和全面考虑多种因素,包括地质灾害发生的可能性、危害性、发生时可能给人、财、物带来的损失等,做到评估适中,既不偏高,也不偏低。如果危害性偏高的话,容易造成地质灾害防治工程的浪费,而如果偏低的话,可能会使相应的防治工程安全性不足,达不到应有的防治效果,当地质灾害发生的时候,往往会造成更大的损失,不能发挥相应的防治效果。 四、地质灾害的防治策略 当地质灾害评估工作完成之后,接下来的工作就是根据具体情况采取恰当的防治策略。具体来说,为了更好的防治地质灾害,应该采取以下地质灾害防治策略。 1、落实相关的地质灾害防治原则。当地质灾害的种类和危害确定之后,接下来的重要工作就是采取恰当的防治策略,以最大限度的降低地质灾害所带来的损失。在选择防治策略的时候,应该坚持安全有效、经济适用、主次有别的原则,并将临时措施和永久措施结合起来,提高地质灾害的防治效果。 2、根据具体情况采取相应的防治策略。坚持安全有效、经济适用原则,既达到防治地质灾害的目的,还保证防治方案的科学合理,尽量降低成本,以提高防治的综合效益。主次有别是指在采取防治策略的时候,应该综合考虑地质灾害的危害性,危害的大小,应该将主要的财力、物力放在防治危害性大的地质灾害上面,不能主次不分。在危害性大的地质灾害的防治上面要投入更多的财力,尽量降低其危害性,对于危害性较小的地质灾害,应该做到投入适当,避免不必要的损失。此外,还应该将临时措施和永久措施结合起来,对于需要永久防治的地质灾害,应该建立永久防治措施,保证周围的安全,避免给人们的生命财产安全造成损失。而对于无需永久防治的地质灾害,可以采取临时措施进行防治,这样既达到保证安全的目的,还能够实现节约成本的目的,进而提高地质灾害防治的综合效益。 3、做好其他方面的工作。地质灾害防治的基本策略包括预防、监测和治理,应该优先考虑预防措施,做好各项预防工作,将地质灾害带来的损失降到最低。同时,制定相应的技术规则,提高评估人员的责任感,提高评估质量,也能够防治地质灾害。 五、结束语 总之,地质灾害评估是防治地质灾害的基础性工作,对更好的防治地质灾害具有重要的现实意义。今后在实际工作中,我们需要遵循评估原则,按照评估方法,做好评估的每一项工作,并根据具体情况采取相应的防治策略,尽量降低地质灾害带来的危害,以保障人们正常的生产生活秩序。 地质灾害论文:浅谈兰州市地质灾害类型及其分布规律 摘要:在深入分析地质灾害发育现状的基础上,研究了兰州市地质灾害的类型和发育规律。兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。滑坡类型以混合式、中层、小型黄土滑坡为主,崩塌类型以人为黄土崩塌为主。区内滑坡、崩塌呈带(片)状分布,多在特定的岩土体中,集中分布于人为活动强烈的地段,而且分布因地貌而异。兰卅『市泥石流以小型、沟谷型泥石流为主,其沿河岸呈线状分布,与人类工程活动相关联。地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的,造成以点状分布的地面塌陷。 关键词:兰州市;地质灾害;类型;分布规律 兰州市地处甘肃省中部,位于陇西黄土高原的西部,是我国地形第一阶梯一青藏高原向第二阶梯一黄土高原的过渡地区,是我国地质灾害最为严重的城市之一。每年因崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害死亡人数占各类自然灾害死亡人数的1/4。经调查统计,自1949年以来,兰州市地质灾害已造成660多人死亡,累计直接经济损失达7.56亿元。随着经济社会的发展和自然环境的破坏,兰州市地质灾害发生的频度和规模有逐年增加的趋势,给境内人民群众的生命财产安全造成了极大的威胁。2009年5月16日下午,九洲开发区石峡口小区发生山体滑坡,崩塌的2万余方黄土将小区内4号楼2个单元的楼体全部摧毁,30余户居民受灾,8人被埋压,除成功救援生还1人外,其余7人遇难。因此,深入研究和加强地质灾害防治工作已成为促进经济建设和维护社会安定的迫切任务。 国内学者在兰州市地质灾害的调查、研究方面已经做了大量有效的工作,尤其是近年来,在兰州市各级国土资源行政管理部门的参与配合下,开展完成了全市各县区地质灾害调查与区划、地质灾害群测群防工作,结合城市建设进行了境内十余处地质灾害防治工程的勘查和设计工作。本文在深入分析地质灾害发育现状的基础上,研究兰州市地质灾害的类型和发育规律,以对兰州市科学防治地质灾害起到指导作用。 1、地质灾害概况 兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。据调查统计,全市现有地质灾害隐患点达754处,其中滑坡181处、崩塌102处、不稳定斜坡236处、泥石流沟218处、地面塌陷17处(图1)。由此可见,兰州市的地质灾害以斜坡变形破坏为主。即以崩塌、滑坡灾害占主导地位,其次是泥石流灾害,也与崩塌、滑坡的关系较为密切。 在地域分布上,在兰州市所辖的8个县区中,永登县的地质灾害数量位居首位,这主要与该县大面积的黄土丘陵区分散居住的村庄一致,小规模的崩塌、滑坡为主;城关区、七里河区的地质灾害数量也较高,这与脆弱的地质环境条件以及强烈的人类工程活动密切相关;相对于地质环境条件简单、人类工程活动一般的皋兰县而言,地质灾害相对发育程度较低。 2、滑坡、崩塌灾害类型及其分布规律 2.1 滑坡、崩塌类型 2.1.1 滑坡类型 兰州市滑坡分布面广,密度高,规模较大,活动性强,各类滑坡的数量和所占比例统计见图2。从图中可以看出,兰州市的滑坡在物质组成上以黄土滑坡为主,在力学性质上以混合式为主,牵引式滑坡次之,在滑面埋深上以中层滑坡为主,在滑体规模上以小型为主。下面以滑坡物质组成分类为主,对区内滑坡进行分别阐述。 ①黄土滑坡。黄土滑坡,其滑坡体主要由各类成因的黄土及次生黄土组成。主要分布于兰州市南、北部河谷ⅳ级阶地前缘(图3)及各沟谷台地前缘和黄土丘陵区。 该类滑坡平面形态多呈半椭圆形或簸箕状,规模一般较小,滑坡体滑动面较陡,多呈规则的圆弧形。滑动面往往位于黄土层内或者位于黄土与下伏基岩的接触面。其中部、后部由黄土的垂直节理演化而成。滑坡后壁高差悬殊,小者仅数米,大者超过15 m,滑坡规模以小型为主,多以浅层滑坡居多。 ②黄土一红层滑坡。黄土一红层滑坡,其滑体由各种成因的黄土和古近系、新近系砂砾岩、砂岩、泥岩共同组成。主要分布于兰州市城关区皋兰山、西固南山和西柳沟以西地带,多为切层滑坡,主要发育在具有高陡临空面的斜坡地段,平面上呈舌形或半圆形,其形态较为完整,具有“圈椅状”地形和双沟同源现象,并保留有滑坡平台。滑动面多为较陡的弧形。滑坡规模以巨型、大型为主,并以深层滑坡居多。 ③堆积层滑坡。堆积层滑坡,其滑坡体由各种成因的残积、坡积物组成。主要形成于基岩出露地带。该区域山体坡度较陡,残坡积物厚度较小,一般2-5 m,若遇大雨或暴雨,堆积层即可突然发生滑动,滑坡前兆特征不明显。该类滑坡规模较小,多为浅层滑坡。如发育于老狼沟老滑坡体上的三号滑坡系滑坡堆积体的再次滑动。 ④基岩滑坡。基岩滑坡,其滑坡体由较坚硬的层状、层块状岩石组成。主要分布于兰州市基岩分布地带,大多发生在古近系砂砾岩、砂岩和前新近系地层。滑坡往往分布在斜坡临空条件好,冲沟发育,地形陡峻的地段。滑坡规模较大,主要分布于皋兰山南部、八盘峡西南侧、阿干镇、窑街一带。 2.1.2 崩塌类型 兰州市崩塌共有78处,按物质组成分为黄土崩塌和基岩崩塌,两者分别为66和12处;按动力成因分为自然崩塌和人为崩塌,分别为21处和57处;按运动形式分为倾倒式崩塌和滑移式崩塌,分别为58和20处。下面以崩塌物质组成分类为主,对区内崩塌进行分别阐述。 ①黄土崩塌。黄土崩塌主要发生于河谷阶地前缘及黄土丘陵区的高陡斜坡地带。黄土崩塌的起始运动形式为倾倒式或滑移式。兰州市高陡斜坡坡脚往往有人居住,一旦崩塌发生,便造成严重的人员伤亡和财产损失,如八里镇陆家台潜在崩塌(图4)。 ②基岩崩塌。基岩崩塌主要分布于兰州市基岩出露的南北两山红层出露地带和基岩出露的青白石东部,白塔山至砂井驿、七里河区、西固区南部山区、红古区窑街一带,如阿郎公路崩塌、红古崖崩塌及享堂峡潜在崩塌等(图5)。 区内基岩构造节理和卸荷裂隙非常发育,在外动力作用和不合理人类工程活动的影响下,岩体在中下部被剪断,发生倾倒式崩塌,其最初的运动形式多为滑移式,如享堂峡崩塌。部分崩塌发育在人烟稀少的基岩山区,成灾几率较低,但大量的崩塌体堆放于沟道及山坡,为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物质,威胁沟道下游及沟口城镇、村庄、厂矿、重要交通干线及市政工程设施等的生命和财产安全。 2.2 滑坡、崩塌分布规律 ①滑坡、崩塌呈带(片)状分布。兰州市滑坡、崩塌分布呈带、成片分布,主要集中分布于伏龙坪、皋兰山北侧山坡、靖远路的王宝宝城、五一山、徐家坪、阿干镇、徐家湾、扎马台、达家台、八盘峡两岸、享堂峡和七山地区。如皋兰山滑坡群、五一山滑坡群、伏龙坪滑坡群、华林坪滑坡群、阿干镇滑坡群、窑街滑坡群等。 ②滑坡、崩塌体在特定的岩土体中分布。兰州市崩塌、 滑坡主要发育在黄土状粉土、新近系砂泥岩、砂砾岩地层中,其它地层中较为少见。在本次调查的崩塌、滑坡主要分布于上述地层中,皋兰山群变质岩地区分布较少,主要为风化的残坡积层形成的滑坡,数量很少,约占滑坡数量的2%。 ③集中分布于人为活动强烈的地段。兰州市各类地质灾害均与人类活动密切相关,尤其是滑坡、崩塌及不稳定斜坡的分布呈现出明显的区域性。经调查分析,兰州市城区及城乡结合部,削坡建房活动极为强烈,该区由于削坡、排水等人为因素引发的滑坡、崩塌密集;另外兰州市中南部西果园、达川、青白石一带由于人类采砂及阿干镇、窑街采煤塌陷区引发的山体滑坡极为强烈。 ④滑坡、崩塌的分布因地貌而异。地形地貌是滑坡、崩塌发育形成的决定性因素之一。如果地形平坦宽阔,即使其它因素存在,滑坡崩塌灾害也不会发生,但如地形陡峭、破碎,沟壑密度大,滑坡崩塌则容易产生。斜坡坡度和坡高是滑坡、崩塌产生的基本条件。据调查资料分析统计,斜坡坡度在30°左右,坡高在100-200 m,容易产生滑坡灾害。另外黄土斜坡上大量发育的串珠状落水洞、陷穴等黄土溶蚀地貌,有利于降水人渗,增加坡体自重,降低抗滑力,引发滑坡崩塌发生。 3、泥石流类型及分布规律 3.1 泥石流类型 泥石流是兰州市最为发育的地质灾害类型之一,共发育218条泥石流沟。泥石流按物质组成分为泥流和泥石流,以泥石流为主,达139条;按流域形态分为沟谷型和山坡型,以沟谷型为主,达168条;按规模划分为巨型、大型、中型和小型,以小型为主,共108条,其次为中型,为86条。下面以泥石流物质组成分类为主,对区内泥石流进行分别阐述。 3.1.1 泥流 泥流是一种含有大量泥沙的洪流,其固体物质主要由0.05 mm以下的黏粒和粉粒组成,偶夹石块和圆砾,其含量一般不超过固体物质总量的10%。 兰州市地处陇西黄土高原,黄土广泛分布,重力侵蚀及面蚀作用较强,地形切割较强,泥流较为发育,主要分布于兰州市中北部及东南部的黄土丘陵区,这些区域植被稀疏,泥流灾害较为发育。各泥流沟横断面多呈“v”字型,沟谷平面形态多呈扇状或长条状,泥流规模为中型和小型。按泥石流易发程度分,分为以中、低易发居多,沟口洪积扇相对不发育,主要以下切为主,危害方式主要为冲蚀和淤埋。 3.1.2 泥石流 泥石流主要分布于兰州市中部的南北两山基岩出露地带,如雷坛河、城关区的青白石东部、白塔山至砂井驿(图6)、西固、红古区的大部分地段。各沟谷横断面多呈“v”字型,流域平面形态多呈长条状或树冠状。泥石流规模以中型和小型为主,巨、大型次之。泥石流暴发频率约每年2-3次至几十年1次。泥石流以冲毁危害为主,淤埋危害次之。泥石流固体物质主要来源于沟岸崩塌、滑坡、沟道松散堆积物及开矿、采石等人类工程活动形成的弃土废渣。泥石流搬运巨石的能力较强,巨石粒径一般1-4 m,最大粒经可达6 m。区内泥石流以沟谷型为主,易发程度以中易发为主。 3.2 泥石流的分布规律 兰州市泥石流的分布受区域地质构造、地层岩性、地形地貌、人类工程活动等因素的制约,显示出以下的分布规律。 3.2.1 泥石流沿河岸呈线状分布 兰州市处于黄河及其支流湟水河、雷坛河流域内,泥石流沿黄河及其支流呈线状分布,沿南部分布有阳洼沟、黄峪沟、大金沟、元托冒沟等30多条泥石流,类型以泥流为主,泥石流次之;沿北部分布有大砂沟、咸水沟和西峡口沟等50多条泥石流沟,以泥流为主,泥石流次之。其次在雷坛河上游两岸泥石流呈带状分布,尤其是阿干镇一带的发育密度达到3条/km,类型以泥石流为主。另外在湟水河北岸和大通河两侧也分布有泥石流沟道。 经统计,兰州市周边地质灾害隐患点分布密集,使整个兰州市处于地质灾害包围之中,在市区内汇水面积大于0.3km2的252条沟道中,有94条沟道就是灾害较严重的泥石流沟道,每2-5年就会暴发一次规模较大的泥石流灾害,若降雨量充沛每年甚至发生数次。近40年来,兰州市泥石流累计带来的泥沙约有数百万吨,平均每年冲积到市区内的泥沙就有数万吨。 3.2.2 泥石流分布与人类工程活动相关联 兰州市城区建设、修建公路、采煤、采砂、采石等人类活动日趋活跃,在建设活动中的弃土、废渣直堆积于沟道中,遇大雨或暴雨,促发泥石流暴发。区内表现明显的主要有两个区域,其一是阿干镇一带采煤造成地面沉陷,滑坡、崩塌频发,加剧了该区的泥石流;另外在修建兰临高速公路的过程中造成了大量的弃土,给西果园沟增加了充分的固体物质。在修建柳忠高速公路和土地开发利用中,大量弃土堵塞大浪沟,引发泥石流,造成严重的经济损失。如发生在2006年6月16日临晨3点的老虎沟泥石流,就是一次典型的人类工程活动引发的泥石流灾害。当时,位于老虎沟沟道内的煤炭北山林场蓄水池决开一个大口,400多m3的水瞬时沿沟道下泻,推动沟道内的泥沙,形成泥石流。由于排导渠被堵塞,泥石流未能及时排泄到黄河中,致使大量的泥沙堆积在北滨河路上。 4、地面塌陷类型及分布规律 地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的。造成以点状分布的地面塌陷,如东岗街道小街住宅区、范家湾、咬家沟等3处地面塌陷均属于人防工程在地下水、地表水作用下,引发形成的地面塌陷,其暴发周期不明显,但是最近几年,暴发频率有增加趋势。而煤矿矿区地面塌陷则与采矿强度、回填力度等有直接关系。 境内窑街煤矿、阿干镇煤矿是历史采矿和计划经济时期建立的老矿业基地,历史上的乱采乱挖、无序开采及建国后的大规模开采,使矿区地质生态环境被严重破坏,引发了一系列严重的地质环境问题。如窑街煤矿已经大面积采空造成地表严重沉陷,已形成长1780m、宽1050m、面积达1.76 km2的椭圆状沉陷区,大部分地段整体塌陷幅度达5-20 m,地表裂缝纵横交错,陷坑、陷槽大量分布,山体严重破碎,同时塌陷造成区内4个村4000多间房屋不同程度开裂变形,大部分房屋已成为危房而不能居住,一些企事业单位因此而被迫拆迁。阿干矿区陷坑、裂缝也不断发展,滑坡、崩塌不断形成,加之大量堆积的弃土、渣石,为沟谷泥石流的形成创造了条件,同时大量泥沙的输入,造成矿区段雷坛河10余km河床不断淤高,其淤积速率每年达0.1-0.25 m,阿干镇防洪堤高已由六十年代4.0-4.5m降低至目前不足2.0m,而大量泥沙向下游推移,不断淤积下游河床,不仅使矿山存在严重的泥石流灾害隐患,也加大了雷坛河泥石流暴发频率,对其下游乡镇、公路、农用设施及兰州市七里河区部分城区构成严重危害、威胁;矿区陷坑、裂缝不断发展,2005年2月18日新增塌陷面积1025 m2,使185户200多间房屋受到影响,变形开裂。地面塌陷也成为煤矿企业与当地政府、群众的矛盾焦点,冲突不为发生。 另外,早期采砂、开挖窑洞、防空洞等隐蔽工程、工程遗留物分布地带,规模均属于小型,最大不足0.1 km2。 5、结 论 ①兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。 ②兰州市的滑坡在物质组成上以黄土滑坡为主,在力学性质上以混合式为主,牵引式滑坡次之,在滑面埋深上以中层滑坡为主,在滑体规模上以小型为主。兰州市崩塌按物质组成分以黄土崩塌为主,按动力成因以人为崩塌为主,按运动形式以倾倒式崩塌为主。区内滑坡、崩塌呈带(片)状分布,多在特定的岩土体中,集中分布于人为活动强烈的地段,而且分布因地貌而异。 ③兰州市泥石流按物质组成以泥石流为主,按流域形态分以沟谷型为主,按规模以小型为主。泥石流沿河岸呈线状分布,分布与人类工程活动相关联。 ④兰州市地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的,造成以点状分布的地面塌陷。而煤矿矿区地面塌陷则与采矿强度、回填力度等有直接关系。 地质灾害论文:喷播植草在三峡库区地质灾害治理工程中的应用 论文 关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽 论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及 经济 、社会效益进行评价。 1 概 述 岩土边坡工程改变了 自然 边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。 本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。 2 喷播植草防护技术的特点 喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。 3 喷播植草防护边坡的主要功能 喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。 3.1 边坡加固作用 (1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。 (2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。 3.2 植被的水文效应 (1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。 (2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。 3.3 改善和美化环境 植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。 4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求 (1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大; (2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低; (3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶ 3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施; (4)施工工期短,时间要求严格; (5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力; (6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高; (7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长; (8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。 5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。 (1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。 草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。 由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。 (2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。 (3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。 (4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。 (5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。 6 喷播施工 6.1 施工所需设备、材料及人员组成 (1)喷播机:容器容量为50加仑; (2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播; (3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥; (4)无纺布; (5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管; (6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。 6.2 喷播工序及技术要求 喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。 各工序技术要求如下。 (1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。 (2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。 (3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。 (4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其 自然 生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。 7 工程效果及 经济 、社会效益 (1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。 (2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。 (3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。 (4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。 综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。 地质灾害论文:物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用 1针对煤矿地质灾害危害与类型的研究 1.1针对煤矿地质灾害危害的研究 煤矿地质灾害的危害主要表现在以下两个方面:一是煤矿区采空区的上方出现地面塌陷或沉陷,极有可能造成地面裂缝、房屋倒塌、公路与桥梁断裂、地面的建筑物出现斑裂,不仅不利于土地资源的可再生使用,而且造成严重的人员伤亡与经济损失;二是由于煤系地层的破坏,大量地下水深入到矿井内部,这些矿井水中含有大量岩粉、煤粉等,经过水解与氧化等反应处理,矿井水具有较高的酸性,这种类型的矿井水渗入到地下水中,不仅对地下水造成严重污染,而且影响矿区居民的生活饮用水的安全。 1.2针对煤矿地质灾害类型的研究 煤矿地质灾害的类型包括:泥石流、瓦斯突出、地面沉陷、地面塌陷、滑坡、突水、矿山水土流失等,这些地质灾害的发生不仅影响着煤矿生产活动的进展,而且严重危害着矿山群众的正常生活。 2针对煤炭地质灾害的特征研究 煤炭地质灾害的特征主要表现在以下三个方面:一是将物探方法应用到煤矿地质灾害的勘查中,主要利用地下介质层的密度、电性、弹性、放射性等一系列物性差异对地质灾害的发生机理进行研究,对于没有开发的煤层,地层一般呈现出完整性与成层性,在小区域中同一个地层的电性差异较小,且顶底板与煤层的岩性差异为稳定波阻抗界面,其弹性波的反射条件较好;二是对于被开发的煤层,其煤层在空间中的连续性被突破,当采空区被空气与坍塌物质填充且地下水含量较少时,采空空间中的电阻率高于围岩区,当采空区被谁与坍塌物质填充时,采空空间中的电阻率低于围岩区;三是煤矿采空区为段系发育时,有助于氡气的聚集,因此在采空区的上方覆盖层里可以轻松检测到氡值异常,氡值的不一致,不仅有效反映了地下地质环境所发生的变化,而且有效指示煤矿采空区的塌陷等发生地质灾害的范围、区域、强度、性质。 3针对物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用研究 物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用主要表现在以下四个方面: 首先是瞬变电磁法,即以电磁感应基本原理为基础的物探方法之一,主要运用接地线源或者不接地回线向着地下发送一次场,在发送一次场的间歇阶段里科学测量地下介质感应电磁场的电压伴随着时间产生的变化,进而根据感应电磁场的衰减曲线的特点,合理判断地下地质体的性质、电性、产状与规模,进而有效解决采空区、陷落柱、断层等一系列地址问题。 二是高密度电法,即直流电阻率法。其依据是地下介质里的导电性存在差异,通过向地下提供直流电,运用点阵式方法布置电极,采样观察与研究电场空间的分布规律,根据实际测量的视电阻率的断面状况进行处理、计算、分析,进而有效圈闭异常、划分地层、明确冒裂带。 三是三维与二维式的地震方法,即凭借自身的高分辨率、高信息量、精确的空间归位以及信噪比。并有效结合勘查对象的地球物理特质、煤矿极为特殊的地形地质条件,选择合适的方式方法,以最少的经济投入获得最精确的地质灾害勘察结果。 四是由于煤矿开采使得地下地质体所具有的横向连续性特征遭到破坏,岩层中包含的氡元素的聚集与运移作用出现异变,运用相应的技术设备可在地表测量氡值是否异常。氡射气元素向煤炭采空区运移并在采空区聚集,使得地表与采空区之间形成一个独立的氡异常区。所以通过科学测量地表中氡元素的含量,有助于明确并圈定煤炭采空区的范围与位置。依据氡气异常情况下的峰值状态,同时可以明确岩溶陷落柱的范围与位置。这是因为地下氡气经过裂隙、构造、地下水的搬运逐渐由深部向着地表迁移,因此科学测量氡气的含量可以间接性地反映地下地质体中裂隙系统的真实状况,同时可以科学观察与分析并研究裂隙系统的连通性、开启度、破碎度,对于滑坡等地质灾害具有一定程度的指示作用。且随着地下温度的逐渐升高,煤矿岩层中的氡元素析出量出现规则性的增加。所以,在新时期通过地面同位素的测氡技术,有助于科学推算地下火源的温度与明确地下火源的位置。 4结语 随着时代的发展与社会的进步,物探方法在矿产资源地质灾害勘查中的应用范围变得越来越广。但由于采矿方法与技术设备相对落后,再加上管理模式与体制方面存在一定的问题,近些年在煤矿开采过程中引发了一些地质灾害,造成了严重的人员伤亡与经济损失。因此,强化对物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用研究,有助于降低煤矿生产过程中的经济损失。 地质灾害论文:基于气象因素的地质灾害预警报系统研究 摘要:分析了地质灾害预警报系统的建设原则、目标及工作流程,并针对基于webgis的灾害预警报系统的组成和实现提出了可行性建议,具有重要的实践意义。 关键词:气象因素;地质灾害;预警报系统;webgis 我国是一个地质灾害多发的国家,崩塌、滑坡和泥石流等常见灾害发生的地域广、频率高,具有较强的破坏性。研究表明,除地质构造及人类活动外,气象条件也是形成地质灾害的一大原因,暴雨或连续降雨常常是触发地质灾害的直接因素。因此,如何通过对雨情的监测提供可靠的地质灾害预警信息,成为一项重要工作内容。 1地质灾害预警报系统概述 目前,在气象部门的协助下,许多地区的国土资源部门都相继建立了地质灾害预警预报系统。灾害的风险预报是指在收集和集中监测信息的基础上,进一步分析地质灾害及次生、衍生灾害等可能对社会经济、群众生活所造成的影响,提前风险预报,并为政府部门、有关单位及广大民众提供应对的措施和指导。气象监测(特别是雨量监测)系统和基于webgis的地质灾害预警系统组成的地质灾害预警预报平台,在突发性地质灾害的预测和防范中起到了关键性的作用[1]。 1.1预警报系统的建设目标 预警报系统的目标是建设一个时效高、预警报信息内容全面且准确可靠的地质灾害预警报体系,为相关政府部门的决策和灾害地区群众的减灾措施提供科学、及时、有效的信息指导。充分利用现代化建设的成果,在已获取的大量气象探测和灾害性天气监测信息的基础上,对信息进行存贮、处理和分析,建立地质灾害预警报服务平台和流程,根据决策服务的要求,提供连续无缝隙的地质灾害预警报信息[2]。 1.2预警报系统的工作流程 地质灾害预警预报系统主要由监测系统和预警报系统2部分组成。启动气象信息收集、地质灾害信息收集以及信息自动生成等模块后,通过实时监控雨情,一旦降水因子达到相应的监测指标,系统即可在决策中心进行数据分析,生成地质灾害预警等级,并在确定信息后,利用短信、广播、电视、网络等媒介按照预警等级对特定部门及相关群众警报信息。 2地质灾害预警报系统的组成及实现 基于webgis的地质灾害预警系统中,灾害信息的汇集及预警平台是数据信息处理和服务的核心;气象监测系统具有雨情报汛、预警等功能;群测群防预警系统则包括预警、警报传输和信息反馈功能[3]。要实现地质灾害预警系统的正常运转,应注意以下几个方面: 2.1建立高效稳定的应用平台 高效稳定的应用平台为整个地质灾害预警系统的正常运作提供强有力的支撑,对提高系统的稳定性具有至关重要的作用。良好的应用平台依赖于完善的数据信息、高科技的硬件设备、成熟的先进软件环境及规划合理的结构设计。 数据库是地质灾害预警报系统的核心部分,除实时采集和的雨量数据、预报雨量数据、雷达图、卫星云图和台风信息等气象数据外,当地行政区域图、区域地理信息及区域内的群众信息等,都是数据库的重要组成部分。软件系统应由用户界面、后台管理系统、数据交换平台(eai)、后台管理应用核心构件群、webgis组件、应用服务器平台及其他系统组成。先进、灵活、适用的软件架构符合管理信息化的要求,以构件化设计为核心,实现事件触发、数据驱动、参数设置的开放可行的地质灾害预警预报系统管理平台。 2.2科学合理的灾害等级划分 灾害等级的划分关系到预警报启动的决策、预警报信息的范围及对象等,在地质灾害预警报系统中,需要给予特别的重视[4]。依照国土资源部制定的地质灾害预报等级标准,预报等级可分为5级:一级为可能性很小;二级为可能性较小;三级(注意级)为可能性较大;四级(预警级)为可能性大;五级(警报级)为可能性很大。从预警报系统的角度分析,一级和二级灾害没有实际预警意义,预警工作由三级开始启动,应围绕三至五级地质灾害开展防灾减灾工作。 2.3保证系统的安全性 预警预报系统将为防灾减灾的决策提供重要的依据和指导,因此,必须保证其安全性和权威性,安全是系统设计的关键[5-6]。首先,在设计中要充分考虑到网络安全的问题;其次,注重系统的整体维护是延长系统使用寿命的重要保障。此外,地质灾害预警预报系统与其他相关系统的联系均以特定的接口程序来实现,当地质灾害预警预报系统或相关系统出现故障时,不会出现系统间的相互影响。在系统的运行中,应保留详细的操作日志,出现问题可以查明错误原因,及时恢复,并为系统的科学评价提供依据。 3小结 综上所述,地质灾害预警预报系统的建设和维护是一项长期工作,涉及的部门多、范围广,须参考的因素多而复杂。因此,必须在工作中不断地总结经验,并在各部门的积极配合下,建立顺畅的信息链,为相关部门和群众提供即时的、权威的、人性化的信息指导,将地质灾害的影响降到最低。 地质灾害论文:浅谈地质灾害监测技术现状与发展趋势 摘要:本文对地质灾害监测方法的应用现状进行了总结,并对地质灾害监测方法的发展趋势进行了预测,另外提出了进行地质灾害监测技术优化集成的基础和优化原则。 关键词:地质灾害;监测方法;现状;发展趋势 一、概述 地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息、诱发因素等,最大程度获取连续的空间变形数据。应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。当前地质灾害的监测技术方法研究与应用多是围绕崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害进行的。 二、地质灾害监测方法技术现状 (一)常规监测方法技术趋于成熟,设备精度、设备性能都具有很高水平 目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测,高精度位移监测方法可以实现0.1mm精度。 (二)监测方法多样化、三维立体化 由于采用了多种有效方法结合对比校核,以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络,使得综合判别能力加强,促进了地质灾害评价、预测能力的提高。 三、新技术新方法 随着现代科学技术的发展和学科间的相互渗透,合成孔径干涉雷达(insar)、激光扫描、光纤应变分析等技术相继不同程度的应用于地质灾害的调查与监测中。而光纤应变分析技术之布里渊散射光时域反射技术(botdr)应用于地质灾害监测,处于刚刚起步阶段。botdr是目前国际上近几年才发展成熟起来的一项尖端技术。起初应用于航天领域,发达国家相继应用于电力、通讯、工程等领域的应变检测和监控。工程领域主要应用于桥梁、大坝、隧道等大型基础工程的安全监测和健康诊断,并取得了很多成功应用的经验;在日本,开始将botdr技术应用于边坡工程的变形监测中;我国工程领域引入botdr技术相对较晚,目前主要应用于桥梁、隧道等构筑工程的变形监测中,并取得了一定成果;在三峡水库区巫山开始将botdr应用于滑坡监测。与常规地质灾害监测技术相比,botdr技术具有多路复用分布式、长距离、实时性、精度高和长期耐久等特点,通过合理的布设,可以方便的对目标体的各个部位进行监测;由于其具有很好的技术应用前景,已经成为一些发达国家如日本、美国、加拿大、瑞士等国家竞相研发的课题。 四、地质灾害监测技术方法发展趋势 (一)高精度、自动化、实时化的发展趋势 光学、电学、信息学、计算机技术和通信技术的发展同时,给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机;能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富,同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高;充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度;同时提高科技含量,降低成本,为地质灾害的经济型监测打下基础。 监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及,以及国家政府的地质灾害管理职能的加强,灾害信息将通过互联网进行实时,公众可通过互联网了解地质灾害信息,学习地质灾害的防灾减灾知识;各级政府职能部门可通过所信息,了解灾情的发展,及时做出决策。 (二)新技术方法的开发与应用 调查与监测技术方法的融合:随着计算机的高速发展,地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高,可以实现高分辨率、高采样技术的应用;地球物理技术将向二维、三维采集系统发展;通过加大测试频次,实现时间序列的地质灾害监测。 智能传感器的发展:集多种功能于一体的、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发,将逐渐改变传统的点线式空间布设模式;由于可以采用网式布设模式,且每个单元均可以采集多种信息,最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。 五、地质灾害监测技术优化 (一)问题的提出 监测方法的适应性:对于各种监测方法所使用的监测仪器设施,均有各自的应用方向和使用技术要求;针对不同地质灾害灾种、类型其使用技术要求(包括测点布设模式、安装使用技术要求等)不同。 地质灾害发展阶段:对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害,不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异,监测数据采集周期频度不同。 监测参数与监测部位:实践证明,一方面,不同的监测参数(地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等)在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势;另一方面,同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同,即存在反映灾害体关键部位特征的监测点,又存在仅反映局部单元(不具有明显的代表性,甚至是孤立的)特征的监测点。因此,监测参数和监测部位的优化选择,是整个监测设计工作的基础。 自动化程度:决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化 程度和信息方式。 经济效益:决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。 (二)优化原则 监测技术优化原则:针对某一类型地质灾害,确定优势监测参数和监测部位,进行监测内容、监测方法优化组合,使监测工作高效、实用。经济优化原则:首先,不过于追求高、精、尖的监测技术,而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术;其次,对于危害程度较大的大型地质灾害体,可选择专业化程度较高的监测技术方法,由专业人员进行操作、维护,对于危害程度低,规模小的灾害体,可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术,由群测群防级人员进行操作。 六、结束语 地质灾害监测是集多种学科为一体的综合技术体系,只有充分把握地质灾害的形成发展规律,才能正确把握技术开发的方向,只有充分掌握地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素,依据不同监测技术方法的应用特点,做好监测技术的优化工作,才能保证监测效果,同时,应以科学的发展观实施地质灾害监测和技术开发。
浅谈电气工程及其自动化:试析电气工程及其自动化发展问题和对策分析 前言 近年来,电子信息技术在现代工业领域中的应用范围正在不断扩大,其对改善工业生产领域的生产效率、生产质量有着重要意义,而电气工程及自动化技术是现代工业领域发展中的关键,其对推动我国国民经济在新时期的高速发展有着重要作用。但是,由于我国现代工业生产领域在发展中对电气工程及自动化提出了更高要求,导致电气工程及自动化在设计过程中出现了很多问题,为了更好将电气工程及自动化技术的作用和价值发挥到现代工业生产领域中,要针对其发展中出现的问题来制定出一系列有效措施,这样才能在提高我国电气工程及自动化技术水平的基础上,使其对推动我国工业生产领域的高速发展做出更多的贡献。 1.我国电气工程及自动化的发展现状 现阶段电气工程及自动化已成为我国现代工业领域的核心技术,其不仅有效提高了各生产领域的整体生产效率及产能,同时也对降低企业的生产成本有着重要意义,并且大部分工业生产企业在发展中都建立了完善的集成控制系统,可以满足企业自动化生产及发展中的诸多要求。但是,我国电气工程及自动化技术在发展中,其最突出的问题就是电气在实际生产应用中的节能问题,而这一问题不仅会直接影响到企业的自身利益,同时也在很大程度上决定了其是否能实现可持续发展战略,因此,关于电气工程及自动化节能方面的研究已受到我国社会各领域的广泛关注。 2.加强电气工程及自动化实际应用质量的对策 2.1电气工程及自动化的节能设计 电气工程及自动化在实际应用中的节能设计是其发展中的必然趋势,要求电气工程生产企业在设计阶段不仅要满足产品的实际需求,更要通过优化设计来降低电气工程产品的整体能耗,这样才能使其在实际使用中既能保证正常运行又能降低能耗,这对发挥电气工程及自动化在使用中的社会效益与经济效益有着重要作用。例如,供暖系统在设计过程中可以通过使用绕组阻值较小的变压器来降低能耗,针对一些酒店、工厂、高层建筑等消防管理要求较高的场所,可以选择低损耗节能型干式电力变压器用于供电系统设计,或者充分利用自然光来降低照明系统的使用量等,这些电气工程及自动化的节能设计在各领域中的应用效果十分明显,对实现电气工程及自动化节能降耗的可持续发展战略有着重要意义。 2.2加强电气工程及自动化质量管理 电气工程及自动化的质量问题是可以通过人为因素对其进行控制,首先要求企业管理者要通过加强质量管理力度来实现这一目的,企业同时也要加大电气工程专业人才的培养力度,这样才能通过电气工程专业人才来不断强化电气工程及自动化质量管理。企业要针对新进员工进行严格的筛选与考察,并要对其进行系统的电气工程及自动化技能培训,只能在其考核通过后才能允许新进员工参与到实际生产中,争取让每一个员工都能掌握熟练的电气工程及自动化专业技能,再者,要求企业管理人员在工作过程中要认识到质量管理对电气工程的重要性,无论电气工程的哪个环节都要通过人员管理对其进行质量控制,这样才能确保电气工程及自动化的质量管理可以满足社会实际需求。 2.3建立网络系统统一的程序接口标准 数据传输安全性一直是电气工程及自动化在应用中面临的主要问题,为了确保其数据传输在实际应用中的安全性及有效性,应该基于电气工程及自动化应用现状,建立出一套科学、完善、有效的网络系统,这样不仅可以让工业生产领域实现自动化过程,同时还可以让电气设备控制系统、技术监管、企业管理等有效连接在一起,这对优化电气工程及自动化领域的资源配置有着重要意义。再者,统一程序接口标准是提高数据传输安全性的有效途径,只有实现电气工程及自动化系统数据的标准对接,才能确保各类数据信息在传输和使用过程中安全性、高效性。 3.电气自动化的未来发展趋势 现阶段随着电气工程及自动化领域在新时期的高速发展,电力一次设备与电力互感器的智能化,已成为电气自动化技术在未来发展中的必然趋势,这是因为电力互感器在运用电气工程及自动化技术后,可以将电压和电流降低到可以应用的范围内,但是将其完全实现自动控制,以目前的电气工程及自动化技术难以实现,但是随着电气工程及自动化领域在新时期的高速发展,在未来势必会实现电力互感器的智能化控制。电力工程及自动化的高速发展可以有效实现电力一次设备的智能化,这是因为传统的电力设备在运行过程中需要靠大电流电缆对其进行连接,该种运行管理方式在安全性与管理效率上都无法满足电力企业的发展要求,因此,随着电力工程及自动化领域在新时期的高速发展,可以实现对电力系统设备的实时在线检测,这对提高电力系统设备的使用寿命、工作效率以及安全性能有着重要意义。 4.结语 随着我国社会各领域在新时期的高速发展与人民生活水平的不断提高,电气工程及自动化技术在发展中面临着更多的机遇和挑战,这不仅要求电气人员在发展中要注重科技创新,更要加强电气工程及自动化的质量管理作为一项重点内容,这样才能确保电气工程及自动化对推动国民经济发展做出重要贡献。 浅谈电气工程及其自动化:电气工程及其自动化专业核心竞争力培养的探索与实践 摘 要:电气工程及其自动化专业作为一门对技术要求和实践要求都非常严格的学科来讲,其专业核心竞争力的培养是行业的发展和市场竞争的需要。本文就如何培养电气工程及其自动化专业核心竞争力进行简单的研究,并结合实践对其进行论述。 关键词:电气工程及其自动化;核心竞争力;培养目标 所谓核心竞争力就是指一个企业的某项专业技术在技术或管理模式方面优于同行业内的其他企业,并且可以凭借这个优势取得较高的经济收益。核心竞争力是企业独特拥有的、能为消费者带来特殊效用、使企业在某一市场上长期具有竞争优势的能力。核心竞争能力、核心产品和最终产品之间的关系好比树根、 树干和花果之间的关系: 企业好比一棵大树, 核心产品是树干, 业务单位是树枝, 树叶、花朵和果实则是顾客所需要的最终产品, 而核心竞争力是树根, 是所有这一切赖以存在的根本。核心竞争力实际上是隐含在核心产品里面的知识和技能或者它们的集合, 是企业所特有的, 并且是竞争对手难以模仿的。核心竞争力是企业获得长期稳定的竞争优势的基础, 其中创新是核心竞争力的灵魂, 主导产品 (服务 )是核心竞争力的精髓[1]。 核心能力理论不仅适用于企业, 同样适用于高等教育。2l世纪是以知识的创新和应用为重要特征的知识经济时代,随着经济全球化的推进和市场经济的发展, 教育市场已经形成,高校之间的竞争日趋激烈,其竞争宏观上体现在校与校、地区与地区之间,微观上体现在专业和专业之间的竞争。因此,如何培育自己的核心竞争力是摆在每一所大学面前的任务。学校只有围绕创建专业核心竞争力开展各种管理活动,才能抓住市场机会,为学校带来持久的竞争优势。电气工程及其自动化专业的竞争力包括师资力量、专业特色、培养方向等多因素,其核心竞争力的体现就是各个因素的优化。下文就将结合电气工程及其自动化专业专业培养目标的明确度、师资力量的加强、教育经费的增加投入、实践教学的合理开展、对行业领先技术的学习和研究、教学管理的强化和教学质量的提高、专业特色的突出等方面,对电气工程及其自动化专业的核心竞争力进行综合的论述。 一 明确专业培养目标 对于电气工程及其自动化专业来说,其课程的设置必须满足将来电器工程发展所需人才资源的培养需求。在对电气工程及其自动化专业潜在人才的教育中,要注入行业对人才需求的具体要求,教育机构和学校要明确专业培养的方向。如何明确专业目标,我认为应该着重培养者和被培养者对电气工程及其自动化专业的认识,并在认识的基础之上形成专业培养目标。 二 加强师资力量 对于一个专业课程教育质量的提高,最重要的就是师资的质量和优质师资的数量。对于电气工程及其自动化专业来说,加强师资力量是非常必要的。电气工程及其自动化专业目前正处于一个发展的瓶颈期,其具有很大的发展空间,但是不具备发展的资源和条件,因此电气工程及其自动化专业的发展一直处于增长不明显状态。为了加快电气工程及其自动化专业的发展和课程的提升,必须对电气工程及其自动化专业进行一定的优化。对于该专业来说,专业的优质师资力量不够充分。为了实现电气工程及其自动化专业实践的改革,师资力量就必须得到足够的加强。当然,这种加强既包括数量的增加,还包括质量的提升。 三 加大教育经费投入 每一门专业课程的教学和实践都会依赖于其经济基础的扎实程度,故言之“经济基础决定上层建筑”。专业技术课程的引进、专业实践操作软件的使用、专业教师的招聘等,都需要有资金的支持来实现操作的可能性。目前,电气工程及其自动化专业在资金投入方面还需加强。对于一项教学专业课程来说,电气工程及其自动化专业应该得到更多的教育经费的投入。教育经费的投入主要用于专业教育相关的各类费用。教育经费的投入,可以从多方面入手,如与电气工程及其自动化相关行业内企业加强合作,积极宣传并倡导企业对专业教学加大教育经费的投入。 四 合理开展实践教学 对于一门课程的理论而言,其都来源于长期的实践,理论的学习也是为了更好的促进实践的进步和发展。电气工程及其自动化专业是一门极具实践性的课程,对于它的理论的学习也是必须结合实践的开展,才能更好的得到理解和解释。 在电气工程及其自动化专业教学过程中,要积极组织实践教学,如对电气工程及其自动化系统和设备的实地考察,实施模型、模拟等教学方案。 对于实践教学的开展,要选择适当的参考案例和参考基地,在学生对理论有了一定的认识时进行理论教学,以达到在实践中总结理论,在理论中探究实践的目的。 五 跟进行业领先技术学习和研究 电气工程及其自动化专业是一门处于发展中的专业课程,其实在相关行业的不断实践和总结中的到了发展。当然,处于市场经济的时代里,电气工程及其自动化专业必须不断得到改善和优化,才能实现该门课程最终的教学目的。电气工程及其自动化专业的改善和优化主要体现在对行业内现金技术的学习和研究,要积极主动与市场和国际并轨,要不断总结理论、更新理论,从而达到促进实践进行的目的。 六 强化教学管理,提高教学质量 对于一门课程在宏观方面的改进,主要就是对课程和教学的管理工作的改进。当然,电气工程及其自动化专业的宏观方面也主要体现为该门专业学科的教学管理和教学质量。要是宏观方面的元素起到促进和催化的作用,就必须对这些元素进行一定的改变和提升。要强化电气工程及其自动化专业的教学管理,是教学可以顺利实施,是教学的次序逻辑分明、主次得当,从而使教学的质量得到提高。教学管理的强化和教学质量的提高,使得电气工程及其自动化专业的开设目的得到更好的实现,从而对学生的实践学习打下牢固的根基。 七 突出专业特色 一门专业课程的教学和研究必须拥有其自身的专业特点,电气工程及其自动化专业也是如此,必须突出其专业色彩,以便更好地发挥教学的特色和作用。对于电气工程及其自动化专业来说,要如何突出其专业特色,本人提出以下两点建议。 第一是在对基础的扎实稳固前提之下,建立电气工程及其自动化专业特色教学模式,兼顾教与学的双方互动作用,突出电气工程及其自动化专业理论的学习是为了实践进行的特点。积极开展模型建立,积极做好专业实习工作等。 第 二是要在专业理论的基础上,与电气工程及其自动化行业内企业建立友好合作单位关系,参与其在项目实施过程中的理论研究部分,在项目实施期间,要积极组织学生参与相关的实习工作等。 综上而言,要突出电气工程及其自动化专业的特色,就必须结合教与学,充分开展理论与实际互相结合的学习和教学,从而促进电气工程及其自动化专业核心竞争力的提升。 结束语:办学特色是一个学校的灵魂,专业特色是一个专业的灵魂只有具备了鲜明的专业特色,才能得到社会的承认,学生才能在激烈的就业竞争中具有自己的竞争力。在未来的电气工程及其自动化行业内,相关专业核心竞争力建设队伍中,电气工程及其自动化专业的核心竞争力的培养将会更加重要和关键。 浅谈电气工程及其自动化: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 浅谈电气工程及其自动化:电气工程及其自动化发展及问题 摘要:近年来我国科学技术取得了快速的发展,带来了许多科学技术成果,促进了各个行业的发展。其中电气工程及自动化系统在各个行业的普遍应用,更是促进了很多行业的快速发展,提高了人们的生活水平和质量,以及企业的生产水平。然而因为电气工程及其自动化在我国起步较晚,在发展过程中又过多的追求速度,导致电气工程及其自动化在发展和应用中遇到了各种问题,阻碍了其在各行业中的发展和更好应用。本文将会从电气工程及其自动化的现状出发,对其发展中的问题进行研究和分析,并提出解决的措施。 关键词:电气工程;自动化;发展现状 1电气工程及其自动化发展现状 1.1依靠信息技术发展 随着互联网时代的到来,网络技术以及计算机和通讯技术、信息技术得到了全面快速的发展,逐渐被应用到社会经济的各个产业之中。其中信息技术更是为电气工程及其自动化的发展起到很大的促进作用。根据信息技术自身具备的科学、高效以及实用等特点,使其主要应用在电气工程及其自动化的两个方面:其一是管理方面,比如人力资源管理、财务管理、以及数据核算和存储。企业的管理层可以通过应用技术来对生产过程进行实时监控,及时发现生产中的问题并进行解决。其二,是电气工程及其自动化系统和设备的比较上,可以对数据进行比较是信息技术具备的一项重要特征。因此在电气工程及其自动化中应用信息化技术,可以对每个设备的信息进行收集和比较,通过比较结果可以知道每台设备具体的使用情况,这就是信息化技术所具备的实用性。近年来随着科学技术的发展,微电子和未处理技术也得到了广泛的应用,所以之前设备之间清晰的界限逐渐变得模糊,因此在电气工程及其自动化中应用信息技术,使其具备通讯能力以及软件形态等特性就变得尤为重要。 1.2DCS控制系统 DCS就是分布式控制系统,它是基于微处理器作为基础,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便DCS控制系统具备很多实用性功能,例如信息数据的采集、数字的直接控制、实现人机交互、对设备运行过程进行监控和管理等。跟以往的电气系统比较起来具有更高的科技水平,是当下比较先进的一种控制系统,同时DCS控制系统也具备较为健全和完善的控制和管理系统。使用的是WINDOWSNT操作系统、其控制基站使用的是嵌入式实时多任务操作系统QNS,可以很好的保证嵌入式实时多任务操作系统QNS控制系统的稳定性和安全性,确保其可以实时进行控制和管理。 1.3采用集中控制手段 所谓的集中控制手段就是将信息输入同一个处理器,进行统一处理。这种处理方式十分省事,但也因此具备很多明显的缺点:其一,因为是将所有的信息放在同一个处理器中进行集中处理,因此庞大的信息数据会让自动化信息系统的运行速度变慢,还会降低信息处理的速度,更会对整个自动化控制系统的运行产生很大的影响。其二,因为是集中处理,所以这些信息都会储存在同一台主机上,随着所处理的信息越来越多,主机的储存空间就会越少越少。在后期使用过程中,如果想要让系统保持高效的运行速度,就必须再增加电缆,无疑会不断增加成本投入。 2电气工程及其自动化发展中存在的问题 2.1资源的浪费 近年来由于我国一味的追求经济的发展,尽管工业的确得到了快速发展,却存在很大的失衡现象,特别是在资源的利用上。电气工程与自动化技术在成产和加工等环节得到了应用,但却忽视了对自动化系统的管理,甚至还有些电气设备自身的质量缺陷,导致在生产中产生了资源的浪费,不符合我国提倡的绿色可持续发展理念。 2.2建设效率相对较低 电气自动化系统的效率,会直接影响到电气设备工程的质量和运行效果。但由于电气工程中管理不到位,以及对安装质量的不重视,造成工程安装的效率较低,且设备的工作效率也达不到运行速度的标准。 2.3企业需求不同使成本增加 由于电气工程自动化是近几年才不断被应用,因此在建设上缺乏影响的规范个标准。因此技术人员在进行电气自动化系统建设的过程中,由于缺乏相关的经验和依据,就只能用当前的技术和自身的经验进行设计,无法根据企业的需要有针对性的建设,在生产过程中这种方式节约了成本,但由于各个企业的需求不同,在实际安装过程中就需要再进行建设,反而增加了成本的投入。 2.4数据传输安全性的问题 由于各个企业所使用的自动化系统均不相同,所使用开发程序和接口也存在很大的差异,这就造成各个企业之间的通讯传输存在一定难度。并且由于程序和接口的不同,使信息传递的安全性降低,企业需要采用有效的措施进行解决,无疑也会增加运营的成本。 3对电气工程及其自动化发展中问题的合理化建议 3.1注重创新改善资源浪费问题 时代在进步,科学技术在不断的发展,电气工程及其自动化也应该随着科技的发展不断进行创新。通过对先进信息技术的应用,探索创新提升生产效率、降低能源浪费为主要方向的自动化技术。另外还要加强对新型材料的创新工作,用新型材料代替自然能源,优化成产过程,最大化的降低资源的浪费。 3.2提升技术人员技术水平 在电气工程及其自动化建设中,技术人员是非常重要的一部分。因此必须要不断提升技术人员的水平和综合素质,使其具备克服各种技术难题的能力。可以根据客户的不同需求,更加科学合理的去进行电气工程及其自动化建设,进而提升电气工程及其自动化建设的质量和效率,降低成本的投入,提升企业的核心竞争力。 3.3推进统一的程序接口的建立 想要解决电气工程及其自动化系统信息传输的安全问题,最有效的办法就是对程序的接口进行统一。但由于目前市场上所应用的电气化自动系统类型复杂,所以对已经投入使用的电气工程及其自动化系统接口进行统一不显示,只能对新生产的自动化系统进行统一,慢慢更替掉旧的电气化系统,实现接口的统一。进而提升信息传递的安全性,和传输的速度,提升电气工程及其自动化的效率。 4结语 电气工程及其自动化的发展和应用,为我国经济的发展起到了很大的促进作用,逐渐成为现代工业和农业的核心支柱,更为提升人们的生活水平和社会生产力起着很重要作用。所以必须要对电气工程及其自动化建设和发展重点额问题及时进行解决,使其可以为我国社会的发展发挥更大的作用。 作者:李运双 单位:四川会东大梁矿业有限公司 浅谈电气工程及其自动化:电气工程及其自动化技术应用 摘要:本文重点分析了电气工程及其自动化技术在供热行业的使用,分析了期间技术应用的难点,提出了几点解决完善的建议。 关键词:供热行业;电气工程;自动化技术;难点分析 1供热行业中电气工程及其自动化技术的使用难点及问题分析 电气工程及其自动化技术在供热行业中的推广应用带来了一系列的安全问题,无形之中增大了人们的烦恼以及生活成本的提高,主要有以下几个应用的问题:首先,电气工程及其自动化技术在供热行业内运转的时候无法适度地调节电压与送电量之间的关系,漏电以及用电成本高的问题一直困扰着供热企业,其中较为严重的漏电问题对于社会大众的生命财产安全也产生了较大的威胁,出现这一问题的一个较为关键的原因在于配电线路与电气设备之间的绝缘性没有达到预设的效果,在电气工程设备选择的过程中,电气设备的绝缘性存在很多标准,如何选择合适的绝缘性材料直接决定了供热行业的电气绝缘性以及电气工程及其自动化技术在供热行业的可持续应用性,因此,在选择电气工程设备的时候对其绝缘性质的考量要从耐压性、绝缘电阻等等几个角度入手。其次,电气工程及其自动化技术和设备在供热行业中的应用多数情况下贴近社会大众的生活,一些供热设备甚至安装在社会大众的家里、工作环境之中,此时电气安全问题是供热企业需要重点考虑和解决的问题,对于大多数的电气自动化技术,一旦应用到了日常的供热设备之中,其硬件设备中必然会有带电体,带电体与人体的近距离接触对于生命健康会产生较大的影响,因此为了确保电气工程及其自动化技术在供热行业中的应用,如何衡量与把控电气元件在供热系统中的应用问题显得十分重要,降低带电物体与人体的接触风险,有效控制各个带电体的安装与使用,掌控电气技术在供热行业中的应用安全问题。最后,电气工程及其自动化技术在供热行业中的另外一个应用的技术难题是如何掌控供热系统内的载流量问题,确保供热系统的电流是稳定且持续运行的,如果载流量无法控制在标准水平,必然会对供热系统内的电气工程元件造成较大的绝缘性破坏,甚至会引发严重漏电情况的发生,极端情况下甚至会发生火灾导致供热系统的运行崩溃。为此,在设计电气自动化技术在供热系统中的应用时注意控制导体的截面,让电气工程及其自动化技术能够在供热行业内找到安全使用的平衡点。 2电气工程及其自动化技术在供热行业中的应用完善 为了在供热行业内推广电气工程及其自动化技术,应当加强对于电气工程技术以及供热系统的研究完善,提升产品升级以及更新迭代的速度,面对当前供热系统中电气系统的应用问题,首先,要对供热系统中的电网调度技术进行自动化推广,供热系统中电力调度中心是由计算机网络、大屏幕显示器、打印设备以及工作服务站构成的,借助系统的专用网络对变电站终端进行链接,紧紧连接电网调度中心,发电厂等等电力系统节点,让电力调度的作用大大提升,在自动化技术的辅助下,电网调度中心能够自动实现发电控制,预测和监控电力系统的负荷情况,评估整个电力系统和供热系统的运行状态,实施数据采集,自动生成电网运行情况,使其能够按照电力市场的标准要求完成相应的系统运转。其次,在供热系统内应用电气工程自动化技术在一定程度上降低了人工监督的操作成本,所有的变电站监控都在自动化技术的辅助下严密进行,有效降低了人力因素的失误,提升工作效率的同时做到了全方位监视电气设备,用光纤电缆信号监督计算机屏幕,实现实时的系统记录以及自动化的运行管理,使得电力系统的自动化生产助力供热行业的运转。再次,发挥电气自动化技术的控制功能,为整个供热系统提供更全方位的测量功效以及监控作用。在供热系统运行的过程中,设备运行问题以及运行结果要得到实时的关注,借助电气自动化技术,对供热系统的各个分散的节点进行设备控制以及网络节点监督,变换参数实现网络系统的控制与监督,对其工作状态以及运行信号等等进行故障排除,通过故障声音以及故障概率的减少,对整个电力热力系统进行全面的把握和控制,有助于及时发现供热系统的故障问题,提升电气设备的功能维护质量,有效保障电气设备的运转效率。最后,供热公司加大对于电气自动化技术的革新以及针对性功能的开发,电气自动化在供热行业内的应用是具有一定的综合性的,为了增强供热行业与电气自动化技术之间的结合,供热企业要在现有的技术水平基础上加大研发的力度,促进形成规模化的价格竞争以及性能竞争,同时在现有的功能基础上开发出更具有针对性的功能,有效提升供热企业的核心竞争力,稳步提供供热系统在社会大众生活中占据的地位。 3结语 随着社会大众对于生活水平的要求逐步提高,供热系统的应用以及推广为社会大众的生活提供了极大的舒适度,带动了供热行业内供热企业的经济繁荣以及快速增长,为了在行业内更具竞争力,在供热行业内引入了电气工程及其自动化技术,优化供热系统的使用,推动供热系统的安全性提高,运行稳定性提高,本文从技术以及企业经营的几个角度提出了几点优化解决的措施,让供热行业的发展更加稳定,科技水平以及智能化水平快步上升,真正促进提高社会大众的生活质量。 作者:解启志 单位:天津市热电有限公司
机械手设计论文:智能仓储机械手的结构设计 摘 要:工业机械手在工业生产的各个方面得到广泛使用。文章根据国内外先进的机械手技术,设计出一种用于物料搬运,结构简单,维护方便的机械手的结构。主要设计机械手臂部分和机械手抓手部分的机构。 关键词:机械手;机械手臂;机械手抓手,结构设计 1 引 言 目前工业机械手面临的问题主要还是成本的高昂和精度控制的不易达到要求。从工业机械手的具体应用情况来看,生产过程的机械自动化已成为现代工业的主要问题。虽然现代机械制造业中的加工、装配等各生产工序主要是间断的,但自动化生产中装卸、搬运等工序亟待实现机械化,工业机械手的出现便可满足这一需求。无论国内还是国外,工业机械手的应用前景广阔,而对机械手使用性能的要求则越来越高,面对越来越多样的产品需求,机械手结构上在向着小巧型,灵活型的方向发展,因此机械手结构设计的合理性变的至关重要。 2 机械手结构设计 2.1 机械手手臂部分原理 欲满足机械手的搬运功能,即将货物从某一水平高度提升至另一水平高度,可采用曲柄连杆机构实现规定搬运动作。本课题应用平行四边形机构的运动特点,依靠电动推杆驱动平行四边形机构转动实现货物高度上的变化。 平行四边形机构是一种平面连杆机构,由于构件联接呈平行四边形,因此也叫做平行四边形机构。平行四边形机构结构简单,易于分析,构件运动一致性好,广泛应用于各种实现平移搬运等功能的机构。 2.2 机械手手臂部分结构设计 机械手手臂在整个工作过程中起着至关重要的作用。本文所设计的机械手臂为平行四边形机构,由于机械手臂也是机械手负载的主要施加部位,故应具有良好的强度与刚度,保证在机械手工作中不能发生弯曲或折断的情况,同时搬运机构若过于沉重则会影响搬运功能的实现。 工业铝型材表面经氧化处理后,外观漂亮且耐脏,工作中沾染的油污易于清洗,可根据不同承重采用不同规格型材组装,同时搭配铝型材配件,无需焊接,安装拆卸方便,轻便环保,整体机械性能较好,广泛应用于生产制造行业。 本文的搬运机构选用密度小强度大并广泛应用于工业机械手行业的工业铝型材较为合适。机械手手臂结构整体布局及各个部件,如图1所示。 机构中的工业铝型材之间通过铰接的方式联接而成,支撑连杆梁1通过销轴5与固定在底座板材上的连接件联接,由角铝3将支撑梁与联接电动推杆4的横梁联接起来,而电动推杆4与底座板材则通过电动推杆连接座2固定于底座上。 2.3 机械手抓手部分原理 搬运机械手末端的机械手爪是机械手直接与货物接触的部分,机械手爪能够直接完成对货物的拾取和夹紧动作,它可以依据人手动作通过设计实现相应功能,通常机械手爪被安装在手臂的端部。机械手爪结构形式与人手有较大区别,它的结构外形拥有机械式的特点,通过不同部件的联接组合完成指定运动过程,依靠自身的运动而将物件抱住,故手爪即为主要的传力构件。 本课题所设计机械手的手部结构应为钳爪式,钳爪式手部结构包括手指和传力机构。如图2所示,机械手爪1在电动推杆的驱动下向右移动,当左部碰到左侧连杆机构时带动手爪2处,机械手爪的两部分1、2完成张开手爪动作;当右侧手爪在电动推杆缩回时,手爪2在弹簧作用下回复原来位置实现对货物的抓取动作。 2.4 机械手抓手部分结构设计 对机械手爪设计过程中,应考虑以下几个方面:机械手爪部件至少要有一定负载承受力,在将货物重量计入影响后,鉴于搬运动作中由于颤动所产生的影响也应适当增大设计强度,避免工件发生松动或脱落的情况。 为使机械手爪和被运输货物间保持较为稳定的姿态,应根据货物的实际外形设计相应的末端执行机构形状。所设计机械手爪主要受到被夹持物的反作用力,必须达到设计所需强度和刚度防止手爪断裂或弯曲变形的状况发生,同时设计机械手结构应该简单,缩小尺寸,尽量轻便以免影响运动过程。本文所设计机械手结构,如图3所示。 其中,机械手抓取动作的通过以下动作实现:由电动推杆1伸长驱动一体式小抓手向右移动,同时与一体式小抓手通过螺栓连接的连接杆4被带动向右移动,当连接板5接触到连杆6时,在连杆机构作用下,连杆8将沿水平方向向左移动直至小抓手突出部分完全缩回连接板9内,此时连接板右端面接触货物,电动推杆1缩回直至右侧一体式小抓手3上的连接板与货物接触并实现夹紧,在回缩过程中,当连接板5与连杆6不再接触时,连杆8在弹簧7的作用下回复原位,两个机械手爪的承重板通过支撑货篮的缺口位置,完成对货篮的抓取动作。 3 结 语 本文主要设计一种用于搬运货物的机械手,在生产过程中的搬运货物环节里替代工人,提高工作效率,节约更多的人力成本和物力成本。主要进行机械手的结构设计,通过对机械手臂和机械手抓手的结构设计,使整个机械手机构较为简单,维护方便。 机械手设计论文:一种新型空调换热器自动插翅机械手设计 摘 要:我国是全球最大的白色家电生产国和消费国,现在空调散热翅片国内几家大型空调厂的翅片插管大多都还是工人手动完成。本文介绍的空调换热器自动插翅机械手装置就是将空调换热器中的散热片无损伤地插到已经摆好的U型管中的机械设备。从而达到降低废品率,提高劳动效率和自动化的目的。 关键词:空调换热器;自动插翅;机械手 0 引言 作为全球最大的白色家电生产国和消费国,现在国内大型空调厂的空调散热片翅片插管大多都还是人工插翅,效率较低。而在国际上,日本的日高集团已经成熟的掌握了空调散热器的翅片插管问题。目前正在推广,该设备从翅片冲压到胀管等几个步骤都实现了全自动,不需要人为干预,废品率已经达到了行业要求。但是价格比较昂贵。本文介绍的空调换热器自动插翅机是一种由计算机控制的自动化翅片展开和翅片抓取并将翅片插到已摆好的U型管中的设备。 1 空调换热器插翅机工作流程 如图1,空调换热器插翅机包括:接料部分、翻转翅片、翅片展开、插片机械手和U型管循环5个部分,具有工作效率高,节省人力,废品率低的特点。其工作流程如下: 接料设备将冲压机冲出来的翅片接到接料设备上的接料针上,每20片一组进行循环,当翅片运到接料设备的取片处时,翻转机械手开始工作,翻转机械手先用接料针插入翅片孔内,然后夹取翅片,进行翻转,使得翻孔面是朝上。翻转过后,翻转机械手将翅片放在展开机构上,然后展开机构将按组等距离展开,每组距离为165mm。然后插片机械手开始工作,将展开机构上的翅片全部插入到U型管中后,U型管循环设备将已插好的U型管运走,并将新U型管运到插片位置,整个设备就这样不停地循环。 2 插翅机械手结构 机械手固定在Z轴上,控制其沿Z轴运动,控制机械手沿Z轴运动用线性模组控制。因为直线模组单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。因为我们设计的是20个翅片为一个单位,20个翅片落料的是时间为40s,所以分给机械手的时间为12s(一共要插2次,按一次6s,共12s),为了能跟上节拍,使用了两组机械手。同时进行工作,两组机械手同时从两侧向中间插。Y轴方向也用模组驱动。因为跨距为3000mm,而现有的线性模组,一般行程大都小于1600mm,行程过长会导致模组变形和精度降低,承载量会大幅降低。所以这里Y方向,采用两个线性模组。单个线性模组的行程为1400mm。X方向因为行程过大,一侧用行程为2000mm的丝杠和导轨组合驱动,另一侧用直线滑轨导向。 3 插翅机械手动作过程 插翅机械手有3个动作:夹爪左右加紧收缩,夹爪托住翅片上下运动和下压板的下压运动。下面我们就对这三个动作进行详细介绍: 3.1 夹爪左右加紧收缩 当机械手运动到指定位置,机械手开始夹取放在展开机构上的翅片,机械手沿着Z轴向下运动,当机械手上的定位针和展开机构上的定位针对齐并接触时,机械手夹爪开始运动,夹爪向内收缩,运动的距离为25mm,夹爪底部平托住翅片,一个机械手上一侧有4个夹爪托住翅片,防止翅片有过大的挠度变形,一侧机械夹爪托住的宽度,大约为一个翅片宽(翅片宽18.19mm)。 3.2 夹爪托住翅片上下运动 当夹爪左右手缩加紧完成后,夹爪向上运动,将翅片向上抬起,目的是将翅片脱离展开机构的接片针,接片针的长度大约为80mm左右,这就要求机械手夹爪要抬升100mm左右,机械手夹爪不能和翅片有过大的力作用,不能过分的加紧翅片,否则翅片会容易变形(翅片的厚底为0.1mm,易变形)。 3.3 下压板的下压运动 当机械手取翅片时,下压板不运动,当机械手沿Y轴运动到U型管循处时,机械手整体沿Z轴下降,当机械手定位针顶与U形管上的锥帽距离2mm时,机械手开始运动,夹爪拖着翅片向下运动,当夹爪底端到达U形管口下方30mm处(当一次插20片翅片,20片翅片的总厚度约为30mm)时,机械手夹爪开始向两端展开,展开的距离为20mm,因为U形管的直径与翅片孔的直径相差很小(翅片孔的直径为7.3±0.03mm,U形管直径7±0.1mm),所以翅片依靠自身的重力不一定能完全下落,所以这时,下压板开始下压,使翅片完全插进U形管中,同时还可以平整翅片。 4 插齿机械手驱动原理 4.1 夹爪伸缩运动原理 夹爪伸缩运动是通过连杆机构实现的,气缸(图片中左上角)推动推块(绿色)向前运动,推块是在微型导轨上进行滑动,导轨宽为10mm,推块上有4组推杆,推杆推动着4组夹爪进行左右移动,从而实现了前后运动转化为了左右运动。推杆在导轨上移动,同时推块推动着连杆展开,连杆推动着夹爪在滑道里左右运动,实现了展开与合并运动。 4.2 夹爪上下运动原理 夹爪上下运动是通过连杆机构实现的,气缸(左下)先推动着推块(红色)在直线滚珠导轨上向前运动,同时推块连接着连杆(上下),因为导轨底座被限制只能上下运动,所以,当推块带着连杆(上下)向前运动时,连杆顶着导轨底座向上运动从而实现夹爪的上下运动。为了阻止上下运动的支架不前后运动,设计了挡板,在上下运动的支架两端各安装了一个滚轮,滚轮在挡板的阻挡下,只能上下运动,实现了支架的上下运动。 4.3 下压板的下压运动原理 气缸(中间)伸缩带动固定板上下运动,固定板带动导柱进行上下运动,导柱通过螺栓固定在固定板上,同时导柱固定在下压板上,所以气缸运动就传动到下压板上,从而实现下压运动。下压运动的行程即为定位针的长度。 5 结语 本文主要介绍了一种空调换热器自动插片机中的插片机械手的结构与工作原理,该结构的优点在于不需停机的情况下,实现换热器的连续自动插片,减少了人力,提高劳动效率,对于大量依赖人力插翅的当前空调生产线的改进具有一定借鉴意义。 机械手设计论文:光盘库机械手的驱动控制系统的设计 摘 要:光盘库机械手驱动控制系统是光盘库系统的关键部件,对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统使用STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对机械手电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程,进行了驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 关键词:光盘库,机械手,驱动控制系统,电机 引言 光盘库是以光盘作为存储载体的高可靠性的海量、安全机电一体化近线存储设备,对海量光盘数据进行集中管理,其主要由机械手、光盘架和光驱(CD-ROM驱动器)三部分组成。光盘库广泛地运用于煤矿监控系统,作为数据存储和备份的重要方式,它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。光盘库可通过光纤通道或 SCSI 端口与服务器相连,光盘驱动器则通过自身接口与主机交换数据。当用户要访问光盘库时,首先,由机械手将驱动器中的光盘取出并放置到光盘架上的指定位置,为光盘腾出位置,然后,再从光盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。 关于光盘库,国外进行了大量的研究与应用,技术相对领先,但由于技术保密等因素限制,相关研究文献很少,国内从事光盘库产业的公司主要有广州影达影像设备有限公司、上海美佳达计算机工程有限责任公司、福特瑞斯(北京)科技有限公司、北京鸿瑞智达科技有限公司等,但国内光盘库的起步较晚,他们中大多是外国公司的国内,即销售国外光盘库产品,而真正从事光盘库研发的公司很少[1]。 除了光盘驱动器以外,光盘自动换盘机构即机械手要保证安全、高速、准确地将光盘片从库中取出并送入空闲的指定光盘驱动器中,是整个系统中关键的执行机构。另外,光盘库数据的平均访问时间比磁带和磁盘高很多,磁盘的平均寻道时间在毫秒级,显然光盘库的机械手已经成为光盘库系统的性能瓶颈[2][3]。因此,对光盘库机械手控制系统进行设计、开发具有较重要的现实意义,本文设计的机械手将装、卸盘片的功能设计在一起,在主控制电路设计上,将机械手控制、定位检测部分和光盘驱动器中的光头控制部分结合在一起,由一片单片机控制。 1 机械手驱动控制系统设计 要实现机械手所期望实现的功能,机械手的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约,它们之间的相互关系构成机械手控制系统的控制原理,如图1所示。 控制系统使用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,扩展了必要的外围电子元器件。主机通过TTL-RS232电平转换实现与上位机通信,并和从机保持交换数据。接口板模式下根据上位机传来的指令设置输出,把检测到的数据送到上位机。 1.1 电机驱动控制。机械手各活动部件采用直流电机驱动,单片机发送的控制信号经过功率放大,转换后,控制直流电机转动与停止,各个电机的协调转动。设计的光盘库机械手共需4个直流电机,每个电机上均配有变速箱。一个控制上下移动的大电机额定电压为9V,功率为2.4W;另三个小电机额定电压也为9V,功率为1.1W,分别控制中间支点部分的旋转、机械臂的伸缩和机械手抓放物体。 电机驱动控制电路如图2所示,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。L293将2个H-桥电路集成到1片芯片上,这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机[4][5][6]。H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向,使能信号可以用于脉宽调整(PWM)。另外,每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信号,IN1、IN2为电机转动方向控制信号,IN1、IN2分别为1,0时,电机正转,反之,电机反转。选用一路PWM连接EN12引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。 1.2 位置检测。初始位置检测利用主机的P2.2、P2.3、P2.5和P2.6使各部分碰到行程开关,即达到指定位置后断开;INT0和INT1中断来进行位置检测;P1.1-P1.4引脚为电机驱动输出,最后通过P1.0-P1.3口对电机电流进行检测,判断是否堵转。 本设计限位行程开关安放在机械手的四个运行方向上。限位行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当机械手运行时,触碰到限位行程开关,信号处于高电平状态。单片机采集到限位行程开关的高电平信号,发出指令,使机械手停止运行,并进行下一个动作。计数行程开关安装在齿轮旁边,计数行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当电机转动时带动齿轮转动,计数行程开关被触碰处于高电平状态,齿轮每次触碰,单片机记下一个高电平信号,因此只需记录下行程开关的触发次数即可知道电机的转数,从而可控制手臂在垂直方向的位置。 2 控制系统调试 光盘的入库及出库是光盘库自动化管理的一个重要方面。光盘入库和出库不仅仅限于光盘的正确插入和抽取,还包括数据库信息的同步更新,保证光盘库和数据库内容的一致,从而准确地返回客户端请求。光盘正确入库和出库减轻了人工操作的负担,保证了系统正常运行,是光盘库自动化管理的重要组成部分。通过按键或者上位机远程控制,实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,控制程序流程图如图3所示。 在某个Linux终端向机械手服务端循环发送取盘、放盘指令,使机械手满负荷运行。经测试,该系统平均无故障时间大于30万次,换盘时间最长为7秒,具有运行速度快、工作稳定等特点,如表1所示。 另外,将光盘插入光盘库后,请求光盘的内容,机械手能正确地定位到光盘,并将请求的文件拷贝到本地光盘正确出库,再次请求光盘内容,提示光盘不在光盘库中。 3 结语 本文对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统采用STC12C5628AD作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程进行驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求。本项目是对光盘库系统实际开发工作的一次尝试,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 (作者单位:苏州市职业大学机电工程学院 来稿日期:2015-06-17) 机械手设计论文:基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究 【摘 要】本文依据液压机械手的组成和运作原理,以四自由度液压机械手为例,设计了一款注塑机嵌件自动上料液压机械手,并验证其功能的可靠性。 【关键词】四自由度;液压控制;机械手;嵌件上料 0 引言 随着工业生产自动化的快速发展,机械手因其高效和灵活的特点被广泛的关注和应用。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能,并按照设定的轨迹、要求和程序抓取、搬运工件或进行操作工具的自动化装置,尤其适用于较大规模、自动化流程生产和一些复杂的生产环境中;例如高温、粉尘、放射性强、噪音较大的生产环境。机械手的应用对于提高机械生产率,降低工人的劳动强度,保障一线工人的安全都具有重要的意义。目前机械手常用的三种驱动方式为:液压驱动、气压驱动、电机驱动,其中液压驱动以输出转矩大,动作灵敏,可实现无极调速,调速范围较大的特点,多被用于运动速度较低并且扭矩要求较大的工作场合。 随着注塑行业的发展,人们对于塑料制品的需求量越来越大,对于塑件的工艺和强度也提出了新要求。为了提高塑件的局部强度,嵌件在塑件加工中被广泛使用。然而工厂在生产过程中手工安装嵌件的居多,这中安装方式效率低下,严重影响了注塑机的工作效率,降低了塑料制品的加工精度,自动上料机械手需求愈加强烈。 1 液压机械手基本组成 本文设计了一款四自由度液压机械手,通过液压缸进行控制,可以实现手臂的升降运动、伸缩运动、旋转运动,以及夹持部分的夹紧运动。其结构示意图如图 1 所示。 液压机械手主要包括控制系统、传动装置、执行机构、传感器装置等。其中,机械手的核心部分是控制系统,它是用以控制整个系统具体的运动过程。液压驱动是执行机构运行的传动装置。在机械手的组成中,最重要的是执行机构,而执行机构也同样是机械手内部的主体部分,机械手的执行机构是其夹持部分,主要由拉簧、杠杆、手指、楔块、杠杆支座、夹紧缸体等部分组成,其结构组成如图 2所示。 2 液压机械手运作原理 2.1 机械手运作原理 液压机械手可实现在两台立式注塑机之间交替进行安装嵌件的工作。机械手拥有四个自由度,分别为手臂的升降运动、手臂的旋转运动、手臂的伸缩运动,以及夹持部分的夹紧运动。采用液压驱动的控制方式,以圆柱坐标作为坐标形式,其动作原理如图3所示。液压机械手开始运行,首先手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并顺时针旋转90°到注塑机1上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置B,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机1开始工作;其次手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并逆时针旋转90°到注塑机2上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置C,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机2开始工作,机械手第一个工作周期完成,待注塑机1完成运作,机械手开始下一周期的工作。 2.2 液压系统的设计 机械手搬运物体是依靠液压系统实现的,液压系统是机械手运动的主要驱动方式,是机械手运动过程的核心控制部分。主要用来完成机械手的夹紧/松开、上/下伸缩、前/后运动以及旋转运动。机械手运动过程的液压系统主要由油泵、执行油缸、控制调节装置、以及辅助装置组成。此次设计中系统的主要参数如下表1、表2、表3所示。 2.3 液压系统元件的选择 (1)手部夹紧缸的分析计算 3 结论 本文简要介绍了液压机械收的组成及工作原理,设计完成一款由液压驱动的、可实现两台注塑机嵌件上下料的四自由度机械手,并对液压机械手的工作可靠性进行了验证。结合数据,液压机械手简单可靠,稳定性较好,可实现较重嵌件的安装工作。 机械手设计论文:搬运机械手仿真设计和制作探讨 [摘 要]搬运机械手根据坐标可以分为很多种,例如:直角坐标型和极坐标型还有圆柱坐标型以及多关节型等。搬运机械手是一个自动化的设备,对搬运焊接以及装配等有着很大的作用,国内外都在不断研究搬运机械手,企业的生产经营走向自动化。本文设计的搬运手主要是用于冰箱U壳的搬运。 [关键词]搬运机械手 仿真设计 制作探讨 引言 机械手主要是代替人的手和胳膊去完成一些动作,根据固定工序进行抓取和搬运物品的一种机械电子装置。可以帮助人们有效生产,降低劳动强度。机械手在生产中运用越来越广。 1、U壳搬运机械手的结构设计 1.1 滑座部件结构设计 U壳搬运手设备也是自动化设备,它的主要作用就是将冰箱U壳搬运到传送带上[1]。它的滑座部分支撑着设备的水平移动。衡器缸和z轴承载着设备的主要重量,但是它们之间的固定需要依靠滑座部件的中间部分,同时滑座中间部分的右侧还可以控制水平交流伺服电机和行星齿轮减速器,减速器和齿条的连接需要借助齿轮来实现。滑座在水平移动的最大距离为1.5米,并且滚珠丝不易于加工,以及它在市场上的价格比较高,所以选择齿轮齿条来减速。 1.2 z轴结构设计 Z轴结构是用于竖直移动。Z轴结构的最左端是交流伺服电机,电机是维持设备的安全,因为它具有过载能力且带有抱闸系统,一旦发生故障时,抱闸系统就可以对电机进行抱死[2]。与z轴相连的是片联轴器,它是有金属制作而成的,拥有减震和无需润滑和维护等特点。Z轴系部件的左边有2个角接触球轴承,角接触球轴承可以对竖直的载荷进行抵消。Z轴结构中间是丝杠螺母传动装置,特点就是损伤小和效率高。Z轴系部件的设计原理是一端固定一端移动,轴的移动方向是经过严格控制的,它是由固定制成装置完成的。轴的伸缩变化时随着温度变化的,游动轴控制着温度。Z轴两边运用直线的导轨,帮助z轴做竖直运动。Z轴上有两个行程开关和光电开关,它的主要功能就是确定对竖直方向限位和竖直零位。1.3开1.3合横梁结构设计 Z轴和手爪的连接需要依靠开合横梁装置,开合装置依靠六组螺栓就可以实现和z轴的连接,并且它前后有依次有开合气缸,气缸上安装了传感器的端锁,这样气缸的位置就是由传感器进行控制的,端锁是固定气缸,避免气缸在停止运行时还会继续运动。装置的大臂和小臂在直线导轨上的水平运动需要气缸的引领。 1.4 夹爪结构设计 夹爪结构包括大臂和小臂以及手爪挡板。大臂上端连接开合横梁装置,并且连接处需要加强加固处理,这样就可以保证装置安全性能。大臂下段与小臂相连,它们之间的连接需要连接轴来实现的,小臂的转动是需要连接臂和连接轴之间相互配合才能完成的。小臂上端是挡板装置,它的主要作用是当小臂停止转动,减少小臂和大臂阻尼撞击,达到减缓振动的作用。内支撑气缸和直线轴带动手爪挡板装置是用来帮助小臂进行夹持活动。开合气缸带动大、小臂对冰箱u壳进行夹持;小臂上的气缸保证u壳在夹持时,形状是完好的,所以它们的夹持都是由外而内进行的。 2、搬运机械手的仿真设计 2.1 小臂结构的仿真设计 为了满足生产需要通常将小臂的旋转过程时间控制在两秒以内,气缸的启动回路控制着进出口节流回路,所以通过控制调节节流阀的横截面积就能够对活塞运动速度进行控制,让小臂在两秒之内完成九十度的旋转,因为节流阀会影响活塞运动速度[3]。同时,小臂在旋转过程中,气缸力矩会大于或者等于重力矩,并且气缸力臂是在逐渐变小,重力力矩又不断变大,这就导致小臂的加速度数值越来越小。同时旋转时间越长缓冲力越小,并且负载厚度和负载质量也越大。在这里选取旋转时间为1.2秒时,计算出负载厚度压迫保持在0.66米 ,负载质量要控制在50千克,这时候的缓冲力就是10429牛顿,所以,通常设置小臂运动时间在1.2秒和2秒之间,负载厚度(U壳厚度)保持在0.49米和0.66米之间,这就要求负载质量(冰箱质量)控制在0和50千克之间。这就可以分析出小臂的应力是够满足生产需求。 对小臂结构的仿真设计不仅表现在对冲击力的校核,同时还要对小臂变形与强度进行校核。小臂的强度校核主要是运用相应的模型和ansys静力分析理论来完成的。并运用相应的数学计算可以得出,小臂不易发生变形,无论使用环境有多恶劣,它都可以正常工作。 2.2 连接臂结构的仿真设计 连接臂的结构设计也需要ansys进行分析,ansys分析程序包括:设计变量初始化,这就要求在进行分析前处理器应该根据设计变量的初始值进行输入;定义问题,前处理器的主要任务就制定出最优化的有限元模型;执行初始结构状态结构分析,应力和应变;力以及变形量就是来源于状态结构分析;获得计算结果,它的主要工作就是收集和存储目标函数和约束条件值;进行仿真设计分析,它的任务就是对相关文件以及变量和设计方法进行分析;结果输出,根据分析的数据绘制出相应的变化图表。根据相应的理论和运用ansys 系统分析,可以得出在对小臂进行设计时u,它的半径是九毫米,厚度保持在十三毫米之间。 2.3 支撑架结构的仿真设计 支撑架的仿真设计主要是通过对支撑架结构的瞬间动力学进行分析,得出它的振动幅度和的速度。在对支撑架结构进行仿真设计时,首先是通过运用软件ansys对支撑架建立相应的模型,并设计支撑架的参数。根据ansys软件分析的数据我们可以发现当u壳材料是Q235时,它的弹性木梁是210000mpa,泊松比为0.3,密度是7850千克每立方米。这就可以对支撑架进行瞬态动力学分析,并确定支撑架在不同冲击力喜爱振动幅度的变化以及支撑架的其他特点。 3、u壳搬运机械手的控制软件设计 3.1 机械手初始化 机械手初始化包括水平和竖直都归零,同时,所有的气缸恢复初始化。电机归零的方法可以通过对电机2坐标轴安装零位信号,并且在进行归零处理中选择先高速后低速的方式进行归零处理,归零处理一共要进过三次不同方向的瑰丽处理,才能达到让电机彻底的归零[4]。在首次归零处理时,就可以将正向高速归零;接着启动第二次归零程序,让反向的低速也归零,使用puls设置脉冲量,sped决定着是否执行操作;最后一次归零处理时让它向正向低速归零,sped是启动归零处理程序,ini则是让归零处理程序停止,这时候电机就彻底的归零 。同时,归零过程中脉冲值是在触摸屏中显示的,数值通过脉冲传送到寄存器中,寄存器就将数值显示在触摸屏中。它们之间相互配合才使得电机归零顺利完成。 3.2 触摸屏控制 搬运机械手的触摸屏控制是在气缸复位和机械手自动循环完成之后进行的,对触摸屏控制主要包括u型伴型号输入界面和主菜单界面以及手动运行和分布运行以及自动运行和坚实画面和系统设置[5]。其中,手动运行包括对伺服电机手动运行和气缸与吸盘手动运行,分布运行时针对自动循环单步运行,自动运行的主要包括:示教点参数设置1和示教点参数设置2以及自动运行调整界面,监视画面是对伺服电机坐标以及气缸与吸盘和系统故障报警实施监控,系统设置是对司机电机速度以及触摸屏系统的参数进行设置。 总结 U壳搬运机械手的设计运用先进的科学技术,并应用了ansys等系统软件来帮助u型搬运机械手的设计,对支撑架和连接臂以及小臂的仿真设计中分析它们相应的参数。冰箱u型搬运机械手的仿真设计和制作,让冰箱u壳的搬运实现自动化,为企业生产经营提供便利。 机械手设计论文:基于plc的三自由度机械手控制系统设计与实现 [摘 要]文章从三自由度机械手控制系统的角度入手,在plc可编程控制器支持下,对三自由度机械手控制系统的结构运动特点进行了简要分析,然后重点对plc下三自由度机械手控制系统的硬件、软件设计与实现要点展开研究,望能够使三自由度机械手控制系统的综合性能更加完善与可靠。 [关键词]机械手 三自由度 控制系统 PLC 设计 在工业化生产中,机械手能够对人的手臂部位动作进行模拟,操作人员可以通过预先设置机械手运行轨迹,动作程序等相关参数的方式,在实际工况中代替人手执行工件搬运、抓取、以及操持等相关工作,具有机电一体化的特点,在现代机械一体化领域中有着非常重要的应用价值。随着现代科学技术的不断发展与完善,机械手的应用范围也在不断扩大,为了能够满足现实工况对机械手操作的要求,当前已经成功研发了基于三自由度的机械手,即3D机器人。此类机械手能够支持对三个自由度方向(包括水平方向、垂直方向、以及旋转方向在内)的手臂操作,在机械化生产中具有操作灵活性好,应用范围广,以及操作范围大的特点。而通过引入plc的方式,能够使三自由度机械手控制系统的整体功能更为完善,以达到提高其综合使用价值的目的。 1 三自由度机械手控制系统结构运动特点 下图(如图1)为三自由度机械手控制系统的基本结构示意图,整个控制系统结构具有圆柱坐标型特点。结合图1来看,控制系统内,伸缩步进电机可以实现对机械手手臂左右方向运动的控制,而升降步进电机则能够实现对机械手手臂上下方向运动的控制。逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构,其夹紧与松开用气压驱动,并由电磁阀控制。图1中,SQ1、2、5、6分别为水平风向以及垂直方向上的限位开关装置,SQ3、4则为原点所对应的光接近开关以及终点所对应的光接近开关。在整个控制系统的运行中,操作人员可以通过预先设置操作程序的方式,实现对工件的搬运、抓取、以及操持等相关操作。 2 基于plc的硬件设计方法 从三自由度机械手实际应用的角度上来说,为了满足不同工况对系统运行所提出的要求,机械手需要同时支持自动工作以及手动工作两种运行模式。同时,在自动控制模式中,需要根据操作需求,支持包括返回原点、单步骤、单周期、以及连续性四种工作方式。 在引入plc控制器的条件下,三自由度机械手控制系统优先选择具有晶体管输出特点的plc控制器装置(本文中选择三菱FX2N系列plc控制器)。该型号plc控制器共对应有10个信号输出点以及14个信号输入点,能够满足三自由度机械手控制系统对plc控制器中I/O点数的具体要求。且该型号plc控制器为晶体管输出,输出高速脉冲信号最高频率为100kHz,能够在系统运行过程当中直接面向步进电机驱动器提供脉冲信号支持。 与之相对应的输入控制信号地址分配情况为:①复位信号对应输出地址分配为IO.0;②步进电机正转信号对应输出地址分配为IO.1;③步进电机反转信号对应输出地址分配为IO.2;④电机转动停止信号对应输出地址分配为IO.3;⑤手臂伸出信号对应输出地址分配为IO.4;⑥手臂收回信号对应输出地址分配为IO.5;⑦手抓下放信号对应输出地址分配为IO.6;⑧手抓提升信号对应输出地址分配为IO.7;⑨手抓开信号对应输出地址分配为I1.0;⑩手抓合信号对应输出地址分配为I1.1;?自动演示信号对应输出地址分配为I1.2。输出控制信号地址分配情况为:①步进电机脉冲输出信号对应输出地址分配为Q0.0;②步进电机转动方向信号对应输出地址分配为Q0.1;③气缸4#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.2;④气缸5#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.3;⑤气缸6#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.4。 同时,步进电气驱动器选用SH-20403型。整个机械手控制系统的外部接线方案如下图所示(如图2)。 结合图2来看,在三自由度机械手控制系统的运行过程当中,当机械手在最上方(最右方),同时底盘旋转至X3光接近开关,夹紧装置处于松开状态下时,整个控制系统处于自动控制模式下的原点控制状态下。如图2中,X10为系统手动控制按钮,操作该按钮,能够对X20~X27的按键开关进行手动控制。而X11~X15则分别为系统自动控制模式下返回原点状态按钮,单步骤状态按钮,单周期状态按钮,以及连续工作按钮,通过按下X11~X15任意操作按钮并启动X0的方式,能够执行相应的工作模式。 3 基于plc的软件设计方法 在选择以单步骤、单周期、或连续工作方式运行前,整个控制系统应当处于原点状态,若未满足该条件,则需要选择返回原点的工作方式。在这一过程当中,相关操作指令的执行流程应当为:第一步,做上行方向移动至X1上限位;第二步,做右侧方向移动至X2右限位;第三步,做顺时针旋转移动至X3光接近开关装置;第四步,松开夹紧装置。 在 plc系统支持下,整个三自由度机械手控制系统的自动工作方式顺序功能可如下图所示(见图3)。结合图3,在控制系统对相关操作进行响应的过程当中,可通过对步进电机所输入脉冲频率参数进行调整的方式,实现对三自由度机械手手臂运动速度的合理调整。而脉冲数则决定了机械手臂在沿下行方向以及做性方向运动的距离。而脉冲频率参数以及脉冲数的设计可以在工业现场实际工况中进行设定,具有重复操作的特点。 整个基于plc系统的三自由度机械手控制系统在软件设计过程当中以基于plc技术的梯形图顺序编程为依据,脉冲个数基于MOV指令进行设定,脉冲输出则通过PLSY脉冲输出指令的方式进行设定。在指定脉冲输出完成后,指令执行完成标志M8029置1。需要注意的一点是,由于基于PLSY的操作指令仅能够使用一次,但控制系统中所配置的两个步进电机需要同时有脉冲输出信号。因此,在软件设计中,通过面向两个步进电机引入外部继电器的方式解决该问题。软件设计中,将Y0点输出脉冲与继电器动触点结合,常开触点则与电机驱动器脉冲信号输出端连接,上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制则与两个外部继电器的控制端进行连接,根据这种方式,能够通过操作上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制的方式,实现对步进电机脉冲输入的合理控制。 与此同时,从基于plc系统的三自由度机械手控制系统复位操作角度上来说,软件设计中可应用特殊存储器SM0.1位以及按键10.0的方式进行控制。在plc控制器收次扫描的过程中,状态取值为1,可直接用于机械手控制系统的上电复位操作。同时,操作人员可以根据现场运行情况,对plc控制器所产生的PTO脉冲信号进行合理设置,并经过Q0.0输出点输出信号,实现复位指令。 4 结束语 PLC可编程控制器是一种专门用于工业领域的电子控制装置,该电子控制装置是基于数字运算操作的方式所实现的。在PLC控制器的实际运行中,具有包括功能强大,可靠性高,编程简单,以及人机交互界面友好等多个方面的特点,在工业控制系统以及机电一体化产品设计中有着非常好的应用价值。本次研究中,从PLC的角度入手,对三自由度机械手控制系统的设计与实现进行了分析,该控制系统实现了电动式机械手与气动式机械手优点的融合,除了具有操作简单,定位精确的优势以外,还有效节约了行程开关以及I/O端口,综合优势非常确切。 机械手设计论文:基于“三自由度关节型机械手”对回转关节的研究与设计 摘 要:关节型机械手是一类具有与人手肘类似的“关节”,可以模拟人手操作的自动化装置。它主要以电气结合的方式驱动,再通过齿轮等进行机械传动。但因为机械摩擦较大,传动部位(回转关节)仍有改进的空间。结合开关磁阻电机的原理,该文探讨了一种利用电磁驱动的新型回转关节。这一设计有效地避免了齿轮传动带来的机械摩擦损耗。 关键词:三自由度关节型机械手 开关磁阻电机原理 新型回转关节 机械手是一种智能装置,能够实现模拟人手的所有动作。在实际的工作过程中,机械手会按照预先设计的固定程序进行对工件的工位转移等。关节型机械手是机械手的一种类型,但它具有与人类手肘类似的“关节”,比一般的机械手结构更精巧、操作更灵活,具有广阔的研究与应用前景。 现有的机械手主要以电气(即电动机和气缸)结合的方式进行驱动,应用齿轮等机械装置进行传动。但因为机械摩擦的缘故,传动效率仍有较大的提升空间。该课题在对一种现有“三自由度关节型机械手”[1]的研究基础上,对回转关节部位进行了更深入的调研,并提出通过电磁驱动减小机械摩擦的新型旋转关节设计。 1 三自由度关节型机械手的基本情况 1. 1 整体设计 该关节型机械手为圆柱坐标,包含3个自由度,其中机械手在进行工作时完成对工件的两个方向的回转和实现一个方向的转移。机械手运用回转关节实现所夹持工件的前后和左右的回转运动,而运用移动关键来实现所夹持工件的上下的移动,从而实现整个机械手的运动工作。 机械手的整体设计如图1,主要包括手部、腕部和臂部。 手部(亦称抓取机构)是用来直接握持工件的部件,根据设计要求,利用夹钳式手部结构。其中,夹钳式机械手有两个半圆形或者椭圆形的机械手指,手指由驱动电机通过连接传动装置实现其张合以及闭合,从而实现了机械手对所夹持工件的抓紧动作。这种方式的机械手抓具有很好的通用性,能够实现不同外形结构工件的抓紧,所以适用性比较强。 机械手的主要组成部件为手腕部分,手腕在机械手传动中起到传动中介的作用,其连接机械手的手部以及机械手的臂部,实现机械手在臂部的所有动作的转换,有效地实现了手部动作的完成。另外,机械手手腕还可以实现机械手工作范围的扩大化,使得机械手的工作范围有效提高,并对机械手的灵活度有了明显的提高。手腕的回转动作运用回转液压气缸来实现机械手在空间上270 °的回转动作,液压气缸机构简单,操作方便,很适合机械手的运用,但是,机械手的手腕要求工作严格,不能出现振动等现象。 机械手的臂部主要是对机械手整体起到支撑的作用,机械手在进行工作过程中所有的运动惯性以及自身和工件的所有重量都由臂部来承受,所以,机械手的臂部要求结构强度高、抗疲劳性强等特点。同时,机械手的臂部还能够实现机械手部分动作的实现,一般在机械手的臂部运动采用液压或者气压缸实现。文中所设计的机械手臂部主要包括大臂和小臂。 1.2 回转关节 大臂和小臂的回转运动由回转关节完成。回转关节由45BF005π型步进电机驱动,通过两个啮合的直齿圆柱齿轮进行传动,如图2。当电动机运行时,左侧的齿轮轴发生转动,右侧的啮合齿轮也相应转动起来,再通过轴的带动,与之相连的臂部也发生转动。 2 回转关节的分析 这种传动方式本身所需要的传动扭矩比较小,并且传动精度也比较低,所以在选择驱动的方式时应该考虑驱动源的误差积累等问题,研究者采用的驱动源为步进电机。经过查询资料《机电综合设计指导》中的表格2-11,关于步进电机的相关参数可以看出,此文选择的电机型号为:45BF005π型,其中,这种步进电机的主要参数包括如下:步矩角为1.5°,其中电机的额定电压为27 V,总体质量为0.4 kg,该电机具有外形结构比较紧凑,结构简单,控制方便等优点。 通过精度验证,机械手在传动过程中,如果只依靠步进电机的传动精度是远远不够的,还需要运用不同的传动机构以及变速机构等进一步实现传动精度的提高。文章中所提及的机械手的传动采用一级减速齿轮的传动,其中主动轮的传动齿数为20,从动齿轮的传动齿数为70,经过查询资料可以得到,该齿轮传动的传动模数应该选择m=1,齿轮的宽度应该设计为20 mm,在传动过程中,由于齿轮传动会有一定的振动,所以此文设计的齿轮的宽度为24 mm。 3 新型回转关节的研究与设计 3.1 电磁驱动的可行性探讨 通过查阅文献,利用开关磁阻电机原理进行电磁旋转的理论已经比较成熟。 开关磁阻电机的工作机理基于“磁通总是沿磁导最大的路径闭合”的原理。当定、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时,磁场就会产生磁拉力,形成磁阻转矩,使转子转到磁导最大的位置。当向定子各项绕组中依次通入电流时,电机转子将进一步沿着通电相序相反的方向转动。如果改变定子各相的通电次序,电机将改变专向,但相电流同流方向的改变是不会影响转子的转向的。 一类新型的磁旋转地球仪[2]就是依据该原理设计而成的。 该地球仪沿赤道线每隔一段距离会贴上永磁片,通过FEMM软件仿真,可见永磁片的磁场呈对称周期排列,如图3。具体的磁场分布可以通过对永磁体本身的磁感应强度的检测进行分析确定,从而实现所设计的悬浮球体的旋转动作。 综上所述,利用开关磁阻电机原理,借鉴磁旋转地球仪的设计,可以利用电磁驱动替代回转关节本来的电机驱动和齿轮传动。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷。 3.2 新型回转关节的设计 新型回转关节利用贴永磁片的圆柱体和电磁线圈替电机和直尺圆柱齿轮。 圆柱体的设计尺寸参考原有的右侧齿轮大小,R=35 mm,h=24 mm。 沿圆柱体圆周中线每隔一段距离贴上小铁片,每个铁片上贴有一圆形的永磁片。在圆柱体周围安装两组电磁线圈。这两个电磁线圈组成一个弧度,弧度的圆心与圆柱体的柱心尽量保持重合。其中一个线圈正对一个永磁片,另一个电磁线圈正对相邻的另一个永磁片,如图4。正常工作时,通过检测永磁片位置,两个线圈同时通电使电磁线圈同时产生相同的极性。通过对流入线圈的电流进行控制,使得圆柱体实现了旋转。若要使圆柱体停止旋转,切断线圈中的电流即可。 旋转的圆柱体与原有的右侧的轴相连,如图5。当线圈通电时,圆柱体带动轴旋转,与轴相连的臂部也随之发生转动。 4 结语 新型回转关节利用电磁驱动的原理,用带永磁片的圆柱体替代本来的电机和直齿圆柱齿轮。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷,具有很高的研究价值。但是囿于研究者现阶段的知识储备与精力,该种设计仍存在许多待进一步讨论的问题。比如电磁驱动能否带来足够的驱动力、回转的精度是否能有效地控制等。 机械手设计论文:4轴机械手的STC单片机控制及PC组态监控设计 摘 要:为组建单片机实践教学系统,设计了一种4轴机械手。该机械手的水平移动由直流电机驱动,其它轴由舵机驱动,由一片STC单片机控制各轴运动,该单片机还能够与PC机进行Modbus网络通信。在PC端,通过运行组态画面实现对机械手的实时监控。通过机械手本体设计、单片机软硬件设计、PC组态画面设计及联网调试,对整个系统进行了验证。该设计方案对组建单片机工控网络实践教学系统具有参考价值。 关键词:机械手;STC单片机;Modbus;单片机控制 一、引言 本题目是我校2015大学生大创新项目“单片机机电控制及工控网络应用”的一个组成部分,其设计内容是:用STC单片机控制一台4轴机械手的运动,且单片机的串口与PC电脑通过Modbus网络协议进行通信,PC端则通过运行组态画面对单片机进行实时监控,详见图1机械手实物图。 在图1中,机械手的水平移动由直流电机经齿轮组减速驱动双螺线螺杆,在直流电机轴的另一端安装有光电码盘,以检测电机的角位移。螺杆的转动带动其上的滑块作X轴水平运动。在滑块上安装有一台三坐标机械手,其底盘旋转(A轴),手臂摆动(B轴),夹爪开合(C轴)分别由三只数字舵机S1501驱动。整个机械手由一片STC12C5A32S2单片机控制。该单片机的串口经MAX485与PC进行通信,以Modbus RTU协议实现主从联网。 二、控制电路设计 4轴机械手的控制电路如图2所示。 在图2中,STC12的P1.3/CCP0引脚用于接收与直流电机同轴安装的码盘的光电脉冲信号,并把PCA0设置为对该引脚上升/下降双边沿触发中断的工作方式,每当PCA0中断发生,就根据电机转向对码盘脉冲数加1或减1操作,由此确定出滑块(即X轴)的当前位置。P1.4/PWM1引脚的作用是向直流电机驱动电路发出PWM脉冲,实现直流电机的PWM调速。该PWM脉冲是通过把STC12的PCA1通道设置为8位PWM输出方式来实现的。此外,在X轴两端的极限位置,各安装有一个光电开关,其信号分别接入P3.2/1NT0和P3.3/1NT1引脚。两引脚的下降沿脉冲输入能够触发STC12的1NT0、1NT1中断。P0.0、P0.1、P0.2引脚用于向机械手底盘舵机、手臂舵机和夹爪舵机发出控制信号。STC12的P3.0、P3.1引脚通过MAX485芯片实现TTL/RS485转换,转换后的信号再接到FT232模块的A、B端,经FT232模块把RS485信号转为PC电脑的USB信号。STC12的P3.7引脚用于MAX485的收/发控制。 三、PC组态监控设计 PC端采用uscada组态软件进行上位机监控设计。在用uscada设计监控画面前,要配置串口设备(即从机)的参数和数据区,并进行模拟量和状态量管理。首先,应把串口通信协议设置为Modbus RTU,设置从站地址,该地址应与STC单片机自设的Modbus站址一致。然后再对串口设备数据区进行设置。uscada为从站设备配备了4种类型的数据区:Discrete Input,即DI,离散量输入;Input Registers,即AI,输入寄存器 ;Coil,即DO,线圈输出;Holding Registers,即AO,保持寄存器。在uscada这4个区设置的变量应与在单片机XRAM中DI、AI、DO、AO型变量区设置的变量相对应,但名称可以不同。主从机通信时,单片机的Modbus RTU函数将按照这种 对应关系处理变量。设置好从站的数据区后,就可以 定义模拟量和状态量,并进行监控画面设计。图4为4轴机械手组态监控画面图。 在图4的画面中,分别对机械手的X、A、B、C轴设置了数字框图元,用以显示各轴坐标值,各轴数字框图元右侧的阀门图元用于设定该轴的坐标值。机械手有手动/自动两种工作方式,由图中的档位开关图元进行转换。手动方式下,机械手按图4中左侧各轴坐标设定值进行动作。自动方式下,机械手以手动方式的设定值为起点,以图4中右侧的设定值为终点,进行自动往复循环动作。画面中,滑块起点和终点是DI型变量,手动/自动档位开关是DO型变量,X轴当前位置为AI型变量,其它为AO型变量。当主机与从机通信后,画面即显示出各变量的当前值。 uscada具有串口通道通信数据实时监视功能,图5为主从机通信数据实时监视窗口图。本系统的Modbus RTU从站函数能够处理Modbus 01,02,03,04,05,06,15,16功能码。 四、结语 本文所设计的4轴机械手,首先,具有一个由直流电机驱动的水平移动轴,与全部采用舵机驱动的机械手相比,增加了运动方式和控制方式的多样性,并用到了STC增强型单片机的多种片内资源,是更好的单片机教学与实践模型。其次,本机械手能够通过Modbus工控网络与PC机联网,在PC端通过设计组态画面实现对机械手的实时监控,这就把单片机的学习与实践提升到了网络应用的层面。再次,由于利用了STC单片机丰富的片内资源,并通过上位机监控实现人机交互,这就使得系统的控制电路简单,且uscada为永久免费的组态软件,所以使用本设计方案,能够经济的组建具有工控网络应用的单片机实践教学系统。 机械手设计论文:博世机械手采用最新D3模块化 设计实现整线自动化 作为针对一次和二次包装技术解决方案的领先机械手技术供应商,博世包装技术最新设计的Delta机械手包装设备,为食品厂家提供更多解决方案及提升性能。 最新的GD(齿轮驱动)系列Delta机械手采用开放式的框架和平台,在提供了标准化和模块化方案的同时,又可根据不同的应用配置各种可选项。博世包装技术提升了D3机械手的平台,将负载增加至3公斤,从而确保更快的速度来提升拾取率。其快速的产品切换、操作和维护简易的设计有助于生产商降低总拥有成本(TCO)以及减少投资回报期限(ROI)。 据博世包装技术(瑞士)的销售总监Marc de Vries介绍:“随D3平台机械手的推出,我们为一次和二次包装提供了更多样化的解决方案。这种新的模块化和可升级的设计提供了结合标准设备模块的多种机械手方案。通过增加模块化的设计,博世证明了其以客户为核心的承诺,从而提高生产效率,降低总拥有成本(TCO),同时更快速地推向市场。另外,通过提高灵活性,新的平台可帮助我们的客户利用机械手自动化来形成竞争优势。” 广泛的应用范围,增加多样化 D3机械手平台包含了多种特点用来提高生产效率以及帮助生产商满足日益增长的产品多元化需求,例如:饼干、糖排、巧克力、糖果、烘焙食品以及立式机包装的产品等。Marc de Vries说:“很多客户在寻找能够在同一台设备上包装多种产品的机械手设备。通过提升性能、增加有效负载和工作高度以及可选的用于产品转向的第4轴或第5轴,我们显著地扩大了产品应用范围。” 凭借行业领先的Gemini 4.0 Delta机械手控制器和软件设计,新的产品可以通过线下模拟运行而不需要实物,从而减少了安装和调试时间。更简洁的平台设计增加了产品切换速度和可操作性。 方便清洁,更有助于食品安全 D3平台机械手的另外一个优势就是,它的卫生性和开放式的框架设计,采用了更少的零部件和可视性更强的移动部件,这有助于制造商遵守日益严格的食品安全法规。电气控制柜被放置在设备的顶部,使得操作人员在设备的正反面都可进行操作,以减少清洁和维护时间。 模块化设计,提高生产的灵活性 作为博世模块化设计和一站式供应理念的一部分,D3机械手可以轻松地与博世或者其他第三方的一次或二次包装设备进行整合。D3机械手的设计是为了增强中小型企业和跨国公司的生产灵活性。这个新的产品组合提供了更为灵活和可升级的机械手解决方案,从而使得客户能够更迅速地适应当前生产的需求,同时达成未来的生产目标。 值得一提的是,博世包装新推出的Paloma D3进料和顶装式机械手将会被整合在Module++饼干包装整线中。 机械手设计论文:基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 摘 要:机械手在设计过程中,注重其自动化控制,能够实现一些较为复杂的工业操作。文章对气动抓取式工业机械手设计的研究,主要是基于PLC自动化控制下的抓取式机械手的设计分析,注重提升机械手的灵活性和智能性,以期更好地实现工业发展自动化。 关键词:PLC控制;工业机械手;设计研究 前言 工业生产领域中,很多工业操作靠人工是无法完成的,并且,一些操作具有较大的危害性,因此,要想实现工业生产目标,保证工人施工安全,工业机械手得到了较为广泛的应用。工业机械手可以进行一些高温、有毒环境下的工业生产,极大程度上保证了工人安全,同时也在很大程度上减缓了工人的劳动强度。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将注重相关程序的具体应用,注重把握机械手设计的灵活性和自动性特征,通过一系列编程控制,更好地实现机械手的实际效用。PLC气动抓取式机械手,具有较高的可靠性,并且编程简单、功能强大,延伸和扩大了人的手足和大脑功能,更加广泛地应用于工业生产中。 1 气动抓取式工业机械手的构成分析 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,需要具有较高的灵活性和自动化发展特征,能够根据相应的程序设计,满足实际生产需要。因此,在进行设计过程中,气动抓取式工业机械手应包含以下几部分:执行机构:执行机构是气动抓取式工业机械手的重要组成部分,包括了手部、手腕、手臂和立柱等部件,是机械手完成生产目的的关键部分;气动驱动系统:气动驱动系统是指挥机械手完成工业生产的重要部分,利用气体压力进行驱动,使机械手完成任务;控制系统:控制系统相当于机械手的大脑,对机械手执行任务进行指令下达。一般来说,气动抓取式工业机械手的控制系统,主要以PLC自动化工业控制系统为主;相关检测装置:检测装置是进行位置调节的装置,通过检测装置可以更好地确定抓取目标,为实现抓取目的提供依据。机械手的构成,以PLC控制系统进行指令下达,之后由气动驱动系统进行机械能传输,使执行机构能够进行实际行动,并且根据位置检测装置,进行目标操作[1]。 2 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 2.1 设计要点 基于PLC的气动抓取式工业机械手在设计过程中,要注重机械手的抓取性能,在实际工作中,能够实现快、准、狠的工作效果。机械手设计过程中,手臂的运行方式有所不同,在进行手臂设计时,需要考虑到生产的实际情况,使机械手设计能够与生产实际状况符合。关于PLC气动抓取式工业机械手设计,要把握以下几点:第一,机械手臂设计时,坐标可分为直角坐标式、球坐标式、关节式等方式。第二,手臂的升降、收缩和回转运动要保证灵活性,能够较好地适应生产和抓取情况。第三,手臂的上下升降、左右旋转、上下摆动动作要具有较好的灵活性。第四,手臂要保证五个自由度,符合抓取需要。 2.2 设计方案 文章对基于PLC的气动抓取式工业机械手的设计研究,将从手指、手腕、手臂、三个方面进行。 手指设计分析:机械手在设计过程中,要具有较好的通用性能,能够进行有效的更换,以实现设计的效率性和多用性。手指在设计过程中,主要以气动抓取方式为主。气动机械手是用压缩空气为动力源的机械手。其特点是方便、输出力小、气动迅速。但是由于空气的可压缩性使其运送过程不稳定,抓取力控制在三十公斤以下。手指设计时,要有足够的握力并且手指间具有对应的开闭角,能够对工件进行准确定位。 手腕设计分析:手腕设计时,同样要以生产实际需要为主,手腕要具有较好的灵活性,更好地满足生产需要。设计时,若是抓取的物件是水平放置,则可以设置成为上下摆动的形式即可,若是抓取物件存在一定的复杂性,就需要将手腕设计成“球坐标式”,能够进行有效地活动,从而完成抓取工作[2]。 手臂设计分析:机械手臂在设计过程中,要保证其具有较大的灵活性。手臂是进行抓取工作的重要设计点,其速度关系到了机械手手指的抓取速度,文章对机械手臂的设计参数为最大移动速度为1.0m/s,回转速度为90°/s,移动速度为0.8m/s。手臂设计要具有速度性,它是实现抓取效率的关键部位。 2.3 控制设计 控制设计是基于PLC的气动抓取式机械手设计的难点,具有较大的复杂性,同时,控制设计也关系到了机械手能否发挥真正的作用。在控制设计过程中,需要考虑到机械手的通用性,并且采用点位控制方式,实现精确控制。控制设计时,要注重PLC工业自动化控制系统的应用。关于利用PLC自动化控制系统进行机械手控制的问题,如图1所示[3]。 PLC在实现这一目标时,需要通过程序编制,并且对程序进行执行处理,才能实现。PLC应用于气动抓取式机械手设计时,主要涉及到了以下设备装置:中央处理器、系统存储器、用户存储器、电源、编程器五大部分。这五个部分当中,中央处理器是PLC系统的核心,对气动抓取式机械手进行控制,电源、线路是实现PLC系统进行相关程序操作的关键。同时,编程器、系统存储器、用户存储器之间,需要通过I/O信号输入,才能实现效果。 PLC控制作用发挥时,需要事先有PLC系统进行命令,并且通过总机的数据处理系统,将指令进行传达,实现信号输送。关于PLC的气动抓取式机械手的工作情况,主要如下:机械手位于初始位置,受到控制系统控制,执行系统将推动机械手进行运动。同时,机械手各个主要部位受到执行系统控制,执行系统通过完成主系统下达的任务,进行机械手控制,完成机械手操作任务。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将更加广泛的应用于自动化生产线。国外很多国家已将其成功的应用于成套的自动化生产设备中。机械手未来的发展,将朝着自动化、智能化、网络化的发展方向迈进,将更好的代替人从事高危险、高危害的工作环境,实现生产管理的智能化和自动化。 3 结束语 综上所述,文章主要分析了基于PLC的气动抓取式机械手的设计原理、设计方案、控制设计三个部分内容,并就气动抓取式机械手的特点进行了分析,实现了气动抓取式机械手的设计。气动抓取式机械手在工业生产过程中起到了重要的辅助作用,在实际设计过程中,必须注重这一点,使机械手设计能够更好地促进工业生产的发展和进步,满足我国现代工业更加自动化、智能化的发展需要。 机械手设计论文:基于PLC的气动机械手控制系统现状和程序设计算法分析 【摘要】机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程以变动的多功能机器,在工业自动化生产中占据着重要位置。驱动方式可以液压传动,也可以气压传动,也可以是电气控制等方法。随着传感器技术、气动技术、计算机技术等发展,基于计算机技术为基础的控制技术发展较快,其中气动技术以经济、廉价、灵敏等优点,而成为研究热点之一。本文介绍的是气动机械手模型基于专用计算机―PLC的控制系统设计。 【关键词】机械手;现状;程序设计;算法分析 一、PLC的气动机械手控制系统现状 随着社会与科技的进步,工业生产自动化设备越来越广泛应用,其中机械手的诞生就是基于生产技术不断提高,是现代生产与科技应用相结合形成的一个重要技术。工业机械手的应用减轻了劳动强度、可提高产品加工精度、减少危险性生产由人工操作环节,尤其是在一些危险性大的行业生产中应用较为实用,如化工生产有存在有毒物质的;如核电厂等存在放射性物质的地方;如烟花等易燃易暴的生产场合等生产环境非常适合使用机械手进行生产。在机械行业中(铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配等)应用也十分广泛,如在柔性生产线中用气动机械手来搬运上下料材;机械零件的装配生产线中,利用机械手抓零件与另一零件装配在一起;如啤酒生产中用机械手把盖压在瓶子上等等。以上种种应用极大的减轻了劳动强度、促进安全生产、提高产品质量,适合现代化的生产趋势,具有较强的生命力。机械手的驱动方式有气压传动、液压传动、电气传动和机械传动。广泛使用的气压技术以压缩空气为介质,具有动作迅速、平稳、可靠、结构简单、较轻、体积小、节能、工作寿命长的特点,特别是对易于控制、易维护、无环境污染场合,因此气动技术常作为机械手的驱动系统的首选。气动机械手与其它控制方式的机械手相比,具有无污染、抗干扰性强、价格低廉、结构简单、功率体积比高等特点。在机械行业越来越多的自动化设备中采用了机械手,主要是液压控制和气压控制两种方式。其中气动机械手以其取之不尽、用之不完的气源,及较低的生产成本受用户喜爱,各国对气动机械手的研究越来越重视,现已发展成为满足生产需要的一种重要的实用技术。 在工业自动化中液压与气压均有较在应用,而气动技术被称为工业自动化的“肌肉”,其应用灵活,夹持工件的重量越来越重,在各种机械加工行业和制造行业中,尤其在有毒的环境下作业等其应用程序越来越受重视,并得到相应广泛使用。随着科技不断日新月异发展,自动化控制技术也不断更新,在微电子技术、计算机技术等技术的迅猛发展形势下,气动技术不断技术创新,以工程实际应用为目标,不断取得巨大的进步。另外气动技术作为一种相对来说比较廉价的自动化技术,由于其元器件的制造技术以及使用性能的不断提高,并且生产成本和流通成本不断的降低,气动技术现已被广泛的应用在现代工业、医疗业、生产以及输送领域。例如南昌市第一附属医院中引入了气动控制药品传输线,从药房配药师输出到住院部等各部门,每次提高了近5分钟,大大减少人力劳动及工作人员数量。 我国在机械手的应用方面,不是世界最发达国家,但已经较为广泛使用并取得了较成熟的技术。基于Programmable logic Controller为核心技术进行控制的液压机械手或气动机械手在工业自动化领域应用较多,非常适合PLC最基本功能,即逻辑控制。如用来上料下料、装卸机械零件、搬动物品等重复性的工作过程。我们国家原来的继电接触器控制系统大多已改造为基于 PLC 为控制器的自动化装置,通过最近20多年的应用实践表明,在机械制造及自动化领域具有强大生命力。研究的基于气动技术的可编程控制器控制的机械手是现代机电一体化自动生产线中重要辅助装置,可实现上下、左右、伸缩六个方向的三维空间运动,较适合经常变更批量生产与柔性制造生产的现代加工方法。它能按预定程序和控制要求完成物品、材料、机械零件等进行运送、上下料、搬运等作业,并可以在需要时修改程序实现动作变更。 二、PLC 程序设计算法分析 算法是决解决问题的清析思路的描述,对于一种可行的解决方案均有算法。当然对于不能解决的方案可能就没有算法可言。在本课题中编程环节要求按照机械手的工作要求实现控制要求,我们通过假定其初始位置为原点,其条件为右边、后退、松开状态为原始条件,基于此条件下实现自动操作与手动操作。 (一)分治法 设计中利用了重要的分治法实现各功能模块。依照气动机械手的工作顺序要求,划分为各小功能模块,如向左伸出与向右缩回、向下伸出与向上缩回、水平伸出与缩回等均可分为小的模块,设计中称为状态。从初始状态开始依次按要求将可画出相关系统流程图。各相关的状态中动作利用步进指令转换为梯形图程序,实现完整的控制功能。 (二)贪婪法 贪婪法的总体思路中把符合控制条件的所有情况均最大限度的列入考虑范畴,从中选取一个解决问题的办法。课题设计中考虑符合设计要求的思路会有多种,如采用最基本的思维,即把每一步均作最基本的“起-保-停”处理,并线圈内加入限制条件,在最开始作最基本的起动控制程序以实现控制功能。另一种方法可以采用 SET、RST 指令来实现控制功能。还有方法就是后续设计中用的用流程图把所有出现的动作当成状态,设计其流程图并转化为梯形图程序。 (三)递推法 对于设计的程序图中各状态的实现方法,采用逻辑递推法,依次基本逻辑关系递推。如课题设计中关于机械手控制工作顺序中的各状态中执行动作及各状态间转换关系,不断利用这种递推办法,把气动机械手的工作过程按顺序设计其控制逻辑图。在程序设计过程中存在各种逻辑限制关系,要依照控制要求反复推敲后加入程序以实现各种功能及相关条件限制。 机械手设计论文:机械手自动控制系统设计研究 摘要:随着科技的不断进步,工业自动化产品的性能日益加强。在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危机生命。因此,迫切需要一种东西代替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出,机械手由此而诞生。本文就机械手自动控制系统的设计进行了分析研究,以供参考。 关键词:机械手 PLC 自动控制 系统设计 1、引言 随着可编程序控制器(PLC)在工业生产过程自动控制中的广泛应用,解决了在各种恶劣环境下工作的难题。机械手在工业自动化生产得到了很好的利用,它不仅灵活多样,而且耐高温、抗腐蚀,可以较强适应各种恶劣的工作环境完成人无法完成的操作,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。机械手是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,是工业机械系统中传统的任务执行机构,它的出现不仅提高了产品的质量与产量,而且加快的实现了工业生产机械化和自动化的步伐。 2、机械手与PLC的概念 2.1机械手 机械手主要由手部和运动机构组成,可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度 。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。 2.2 PLC PLC为可编程序控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。PLC的特殊功能模块用来完成特殊的任务。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则设计。PLC具有可靠性高、适应面广、控制性强、操作方便、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 3、机械手自动控制系统设计 3.1 I/O地址分配 I/O地址分配见表3.1。 表3.1机械手控制PLC输入/输出(I/O)分配表 3.2 PLC控制系统设计分析 由机械手的工作过程可知,这是一个典型的顺序控制系统。为此,可从机械手的连续工作方式入手编写程序。首先应绘出连续工作时的功能表如图3.2,然后直接列写逻辑表达式,用触点线圈指令编程,也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。为了将每一步的工作状态显示出来,动画模拟软件使用了内部存储器位 M5.1 、 M5.2 、 M5.3 、 M5.4 、 M5.5 、M5.6 、 M5.7 、 M4.0 、 M4.1 来分别表示①~⑧的运行状态。编程过程中,需要注意特别处理的问题是①、⑤和③、⑦步的动作问题,虽然①、⑤步都是下降操作,但却具有不同的意义,①步下降是空钩下降,而⑤步下降则是夹着工件下降。③、⑦步的上升操作也是这样。 图3.2机械手动作功能表 图3.3机械手控制系统程序结构图 单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。其要点是是设法阻止机械手在一个周期工作结束后自动进入下一周期,一般在下降的启动回路想办法。 单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。即设法在每一步工作结束后,不是直接启动下一步的工作,而是等待启动按钮的命令后再工作。 以上是在同一个顺序控制程序中完成的连续工作、单周期工作和单步工作的程序编制思路。实际上本文采用分段跳转的办法来完成这三种操作,这使得程序结构如图3.3所示。这种方法编制的程序结构清晰,但程序数量长于前一种方法。 4、系统调试 4.1控制系统的程序调试步骤 (1)对于比较复杂的控制系统,需要绘制系统流程图,用以清楚的表明顺序和条件。 (2)设计梯形图,这是程序设计的关键一步,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的经验。 (3)将程序输入到PLC的用户存储器,并查找程序是否正确。 (4)对程序进行调试和修改,直到满意为止。 4.2调试过程中注意的事项 (1)数据线与计算机的接口必须要与软件的端口保持一致,否则运行会产生通信错误问题。 (2)连接PLC上的输出端口对应的动作必须与程序中的输入输出点的定义动作保持一致。 (3)PLC上的输入输出点都必须接入电源,连接的外部模块也必须接通电源与接地线 (4)由于条件有限,外部接线模块中部分用开关代替按钮,在执行点动程序注意执行完应该将开关拨回到停止状态。对于限位开关也用普通开关代替,当执行完该步程序后,进入下一个步,需要将限位开关拨回OFF状态。 结束语 机械手控制系统采用PLC进行控制,大大提高了该系统的自动化程度,减少了大量中间继电器、时间继电器和硬件的接线,提高系统的可靠性。同时,使用PLC进行控制可以方便更改生产流程,增强控制功能。另外,在实际的生产中,可以设置远程控制,可以利用监控软件对控制系统进行实时控制,以提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态。也为维修、故障诊断提供多方面的可能性。 机械手设计论文:仿人机械手的结构设计与现实意义 【摘 要】本文阐述了仿人机械手研发的国内外发展现状与存在的问题,并针对这些问题对仿人机械手进行了三维建模以及运动学仿真,同时阐明了仿人机械手研究对社会生活的现实意义。 【关键词】仿人机械手;三维建模;运动学仿真 0 引言 机器人技术的发展是一个国家高科技水平和综合能力的重要标志,而服务机器人是未来社会发展的必然产物,对于服务机器人的研究,尤其是仿人机器人的研究是具有巨大经济价值和历史意义的,其原因有两个:第一,世界老龄化进程的加快,尤其是中国也正进入老龄化社会,照顾老人问题即将成为一个严重的社会问题,而仿人机器人在解决这一社会问题中有着不容置疑的作用;第二,由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加,他们需要越来越多的关心和照顾,如果采用专门的人力将严重增加社会的负担。所以对于服务型机器人的研究,显得格外重要。 目前有很多服务型机器人,但是没有一个机器人可以像人一样有一双灵巧的手,完成只有人类才能实现的复杂动作,本课题就是针对这一问题从仿人机器人的机械手开始研究的。 1 国内外发展现状与问题 从1960年由通用电气公司设计制造的造型为两只手指的爪状物开始,为以后的各类机械手打下了基础,到现在为止美国的宇航局(NASA)、哈佛大学和耶鲁大学,日本的东京大学在机械手的研究上都取得了不小的突破。 我国机械手的研究比较晚但是也做了很多工作,国防科技大学[1]、哈尔滨工业大学[2]也研制出了多指灵巧手。尤其是哈尔滨工业大学机器人研究所研制的“仿人型机器人灵巧手”,2006年5月亮相德国慕尼黑国际机器人及自动化展览会,以其精美的外观、可靠的软硬件系统等赢得了众多参观者的赞赏,并率先进入了国际市场。 由此可见,目前多数国家和企业高校都在对仿人机械手进行研究与设计,不过现在还存在一系列问题,例如:价格昂贵,实时性不理想,设备笨重,并且大都停留在实验阶段,这些都制约其在实际当中的应用。 2 五指仿人机械手设计 本文设计的五指仿人机械手具有的优势有:采用欠驱动控制方式[3],所以机械系统大大简化,机械手大小基本与普通人手大小一致,便于安装到各种服务机器人的移动平台上;同时每个手指都靠手指末端拉力进行运动,也就是说只需要一个拉力便可以实现机械手指的人类手指运动方式,结构紧凑、便于控制、动作灵活;材料可以采用塑料纤维进行加工实现,因此质量轻、价格便宜,易于普及;可以采用嵌入式的控制方式进行控制,处理速度快,响应时间短。 本文通过Solidworks对五指仿人机械手进行建模,其单指与整手建模图形如下所示: 图1 单指结构与整手三维建模 本文通过ADAMS实现仿人机械手的运动学仿真,其仿真图形如下所示: 图2 约束添加以及手指运动效果图 3 现实意义 对于仿人机械手的研发对社会有着重要意义:其一,对于服务机器人的研制,尤其仿人机器人的研究应用,必将对机器人行业起到积极的促进作用;其二,仿人机械手的研发隶属于制造业,其研制成功与推广,可以增加就业,创造经济价值;其三,其技术的实现可以促进制造业的信息化、自动化和产品的智能化,提升产品技术含量和附加值,从而促进制造业相关技术领域的发展;其四,实现服务机器人上机械手的灵活运动与控制,对于老年人以及残障人士在心理上和身体上都非常有益处,为解决我国社会问题,创建和谐社会做出贡献。 机械手设计论文:炼胶生产线气动机械手的优化设计 【摘 要】本文介绍了气动机械手的基本功能,在此基础上,主要对气动机械手的结构进行设计与改善。在 PLC 和气动控制技术相结合的基础上,使其功能更加完善,运行更加精准、合理。它由 PLC 控制四个气缸来实现机械手横向和纵向的运动以及气动夹持机构的伸缩动作,利用气动能源分别完成对生产中使用到的工件进行抓取、放置等动作,实现了节能环保的特点。 【关键词】气动机械手;气缸;优化设计;PLC 0 引言 炼胶生产线一般包括上辅机(包括胶料、粉料和油料的称量及投送系统)、胶料混炼设备(密炼机)和下辅机(胶片挤出、冷却和称量系统)三大部分。由于密炼机和下辅机之间的胶料需循环返回多次精炼的要求,而气动机械手是传递机构中的重要部分,通过夹持机构将物料从某一位置和方位,按一定运动轨迹传递到另一位置和方位,且是以空气为介质,具有使用、维修方便、安全、可靠、成本低、寿命长等特点,采用气动方式控制机械手机构被很多场合所采用[1]。设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象的作业技术要求,拟定最合理的作业工序和工艺,并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性,定位精度要求,抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求。 1 气动机械手的工作原理 图1 气动机械手的运动示意图 图2 气动机械手工作流程图 如图1所示,此气动机械手具有两个弧线升降运动,一个旋转运动和一个直线运动的自由度,将炼胶机的出料搬运至左侧或右侧的炼胶机上。机械手的动作除了左右旋转应用电机控制之外,其余全部动作由气缸驱动,气缸由电磁阀控制,整个机械手在工作中能实现上升和下降、左转和右转、夹紧和放松的功能,是目前较为简单的、应用比较广泛的一种气动机械手。 在主臂立柱底座上安装电机以便控制其回转自由度。小臂a与主笔立柱之间用气缸A控制连接,以便控制小臂a的弧线升降。在小臂a与小臂b之间采用气缸B连接,以便控制小臂b的弧线升降,在小臂b和夹持机构之间采用气缸C连接以便当小臂运动时夹持机构在气缸C的作用下能保持平稳的运行和垂直度,气缸C的充放气特性以及运动轨迹根据气缸B和A的充放气特性来决定。夹持机构的开合和夹紧由气缸D控制。将气动机械手的零点(原始状态)定为开始工作位的回转限位、升降限位、伸缩限位及放松状态。气动机械手为实现移料动作,需要完成如图2所示的工作流程图。 2 气动机械手气动回路的构成及原理 气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成,下面介绍回路的关键部件-执行气缸。 执行气缸包括连接主臂立柱和小臂a的气缸A,连接小臂a和小臂b的气缸B,连接小臂b和夹持机构的气缸C,以及控制夹持机构的气缸D。由于不同的气缸控制不同机械结构,其输出力也不同,所以四种气缸的型号也不同。同时要求气动机械手能够在升降过程中任意位置实现精确定位,精度要求为 1mm以内。由负载性质及气缸运动速度选定负载率β值,即可求出所需的气缸理论输出力P=F/β。 气缸D所控制的夹持机构和物料最大重量约为50kg,气缸C所控制的最大重量约为55kg,气缸B所控制的小臂b的最大重量约为70kg,气缸A所控制的小臂a的最大重量约为80kg。 一般来说,气缸可以保证起点和终点的定位精度,因此,对于夹持机构Z轴方向的定位,应用一般的气缸就可以保证其定位精度和使用要求。而对于小臂a和小臂b的升降精度要求,则可以使用 SMC公司一种新型CEI型气缸,在结构上增加了位移传感器件,使之与气缸浑为一体,整体结构紧凑合理,设计新颖,提高了气缸位移监测的性能,CEI型气缸在杠杆的两侧刻有细纹磁栅,当气缸左右移动时,位移传感部分将以双向脉冲方波形式输出能够实现中间任意位置的定位[4],而且其定位精度可达到1mm以内,因此,应用上述气缸可以满足小臂a和小臂b的升降定位精度的要求和使用要求。根据以上原则和条件,详细选型见下表1。 总体气动系统原理图如图3所示。气源首先经过滤减压阀处理,通过相应的电磁换向阀后进入各个气动执行元件。 图3 气动系统原理图 1、2、3、4―2位5通双电控电磁阀;5―气源处理组件;6―气罐 3 气动机械手控制系统配置 根据机械手运动仿真方案,机械手的循环动作依次为:上升正转下降伸出夹紧上升反转放松缩回反转下降下一循环。为了根据实际工作环境确定机械手工作时磁性限位开关的位置并调试机械手,对机械手的每一动作设定一个手动控制按钮。同时,为了保证气动机械爪工作时,整个机械手只能执行其一个动作,需要在程序上设计互锁功能。气动控制系统一般由控制器,电―气控制元件、气动执行元件、稳压气源、传感器和接口电路组成[2]。控制器一般指计算机、单片机或可编程控制器等控制器件,气动执行元件常用的有气缸、气爪、控制阀等,传感器一般指位置传感器、速度传感器和加速度传感器,接口电路指控制器与控制元件、控制器与传感器之间的接口[3]。 气动机械手有两种控制方式:操作面板控制和个人计算机控制,两种控制方式均以 PLC 为主要控制模块,其中个人计算机控制要求 PLC 与上位机实现有效通讯,通过上位机程序的改变来实现 PLC 程序的更新与运动参数的变化。为了实现气动机械手操作面板控制和个人计算机控制两种操作方式,拟采用PLC 为下位机,PC 机为上位机的控制模式,PLC 与 PC 机之间通过 RS232 协议实现通信,完成控制过程中的数据交换[5]。可编程控制器的程序运行方式是循环扫描方式,而非顺序方式,因此任何一个气缸在条件满足后即开始动作,在机械手运行中遇到突然停电时,可以关闭气源,对工件进行处理, 来电后重新初始化各项个元件与程序。 我们所要控制的系统中,有8个行程开关信号、一个按钮开关信号、一个由定位系统动作结束发出的信号共10个输入点,因此我们选用了西门子S7-200系列CPU224型号PLC,它有14路数字量输入点和10路数字量输出点,具有体积小、处理数据和通讯能力强、存储器容量大等优点。基本位布尔运算执行时间为0.22μs,用户存储器容量SK字节[6]。而且它还具备6路30kHz单相高速计数器和2路20kHz高速脉冲输出可以分别用来接收旋转编码器信号和直接控制步进电机运行。有模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、位置控制模块、数据输入/输出模块、通信模块等,可以实现模拟量控制、位置控制和联网功能,在功能上完全满足了控制系统的要求,并留有一定数量的FO通道作为照明电路和其它储备用途。 4 结论 本文主要研究了气动机械手的执行机构和驱动系统的原理并进行了设计,采用气动驱动作为机械手的驱动方式,通过分析设计执行气缸及其控制阀等模块,以满足相应的动作要求,根据气动机械手的功能要求绘制了机械手的控制系统流程图,使机械手能实现多点连续的控制,同时分析气缸C和气缸B的充放气特性,以便优化两者的先后动作,再结合S7-200可编程控制器,使气动技术在顺序动作的逻辑控制系统的优点得到充分发挥。
一、高校教学管理中应用计算机网络技术的现状 高校教学管理涵盖了很多内容,种类繁多而且因为学生众多所以数据量很大,在高校管理中应用计算机网络技术能够很好提高管理的效率,目前高校主要在以下几个方面应用到计算机网络技术。 (一)教学安排与课程设计 高校对于学生大学时期的所有课程都做了详细的安排,其中具体的安排内容精细到每个学期的教学内容安排和课程设计上。目前高校在教学安排上应用了计算机网络技术,学校在学年开始时在教务系统内公示该学年的课程内容,学生可以登录教务系统查看课程内容,在学期开始后学生通过教务系统选课。对于选修课,学生也可以通过计算机网络技术选择自己心仪和感兴趣的课程。通过互联网技术进行教学内容与课程设计的安排可以保证选课等环节的有序进行,节省了时间。 (二)教师教学内容安排 高校管理不只是对学生进行相关管理,还需要对于教师团队进行管理。高校教师工作时间比较自由,除去上课时间其余时间没有明确规定,可以供其自由支配。应用计算机网络技术可以远程对教师教学内容进行安排,教师可以通过教师端教务系统了解学习对于教学内容的要求,既能够打破时间空间的局限,又便利了学校对教师的管理。 (三)成绩管理 成绩的管理其实就是在教学系统内录入学生各学科的学习成绩,高校学生的学科种类非常多,统计考试成绩是一项非常繁琐的工作,将计算机网络技术应用进成绩管理既能够减少统计成绩过程中的错误,又能够方便学生第一时间查看,在学生有疑惑时及时反馈,增强了成绩管理的严密性。 (四)评价反馈 高校管理不仅仅是教师对于学生的单方面管理,学生也拥有评价教师的权利,当然,这种评价是指对教师学期内教学内容和质量做评价,计算机网络技术在高校管理中还被广泛应用于评教当中。在应用计算机网络技术之前,学校收集学生对教师的意见时工程量很大,很难开展,并且其过程没有纯粹的匿名化,无法合理保障学生的利益。应用计算机网络技术进行评教可以快速搜集所有学生对不同教师该学期的教学意见,并且教师在查看学生对自己的评价时只能看到评价内容而无法获悉评价对象。计算机网络技术还可以对所有评价结果的数据进行分析,教师对于学生意见可以对自己的授课风格和方式做一定的改进,以确保学生能够在课堂内更加适应,更容易接受和理解知识。 二、优化高校管理应用计算机网络技术的必要性 (一)顺应时展的需要 科技的迅速发展促使时代进步。现如今,数字化和网络技术渗透进了各行各业,无论是社交、工作还是学习,只要是要获取材料和知识,都需要通过网络渠道。学校作为培养社会人才的地方,首先就应该顺应时代的发展,抛弃陈旧的管理模式,将计算机网络技术与高校管理融合,只有教学管理模式进步才能够正确引导学生发展。 (二)科学化管理的必要 以往的教学管理模式存在基数大、管理难的问题,但是计算机网络技术的出现解决了这一系列的问题。在教学管理中应用计算机网络技术可以节省管理时间,解放学校管理教学内容的双手,全程数据化、自动化,这种科学化的管理模式既能提高教学管理的效率又能够方便快捷的查看管理成果,利用起互联网数据的力量,因此在教学管理中应用计算机网络技术十分有必要。 三、优化计算机网络技术在高校教学管理中的应用 (一)创新管理理念 想要优化计算机网络技术对于高校教学的作用,首先就应该创新教学管理理念,在思想上真正认可计算机网络技术的优点,深刻计算机网络技术在高校教学管理中的重要性,积极实践和探索计算机网络技术该如何更合理有效的应用进管理工作当中。同时在管理层面。高校还应该紧密关注学生对互联网技术的应用,引导学生积极健康的使用互联网,加强对互联网的监管。 (二)创新教学方式 计算机网络技术不仅仅可以管理学生成绩,也可以在教学方式做创新。利用计算机网络技术为师生提供更加优质的信息资源,让教师在教学过程中也可以合理利用计算机网络资源,教师授课不能局限在对课本的利用,还应该与时展相契合,创新教学方式不仅是能对授课做改进,还能引导学生关注网络技术。 (三)创新教育管理团队建设 对于计算机网络技术的应用需要具有一定技术和能力支撑,因此要求高校管理人员必须学习计算机网络知识,提高管理教学数据和应用互联网的水平。高校可以定期对高校管理人员进行培训,确保管理人员综合水平,在培训过后对于参与培训的管理人员进行审核,判断其对网络技能的掌握程度。 四、结语 将计算机网络技术应用进高校教学管理很大程度上解决了以往教学模式的问题,将教学模式引导进合理化。合理使用计算机网络技术是每个高校都需要掌握的重要技能,在对计算机网络技术的应用中学校应该始终坚持透明化、程序化,确保教学管理的每个环节不出错,合理操作计算机网络技术,使其在高校教学管理中发挥真正的价值。 参考文献: [1]万晓楠,张孝军,杜鑫等.计算机网络技术在高校学籍档案管理信息化建设中的应用[J].中国信息界,2010(9):60-61. [2]赵鹏.利用计算机网络技术建立优化高校教学管理[J].电脑知识与技术,2015,11(17):82. [3]张婷.基于Web的网络计算机技术在高校教学中的应用探讨[J].数字技术与应用,2011(2):140. [4]崔立影,李群.计算机网络技术在高校档案管理中的应用研究[J].科技资讯,2015(29):110. 作者:高鹏 单位:廊坊卫生职业学院
在大数据时代,信息资源管理在思维上要关注研究对象的完备性、接受数据信息的混杂、注重相关关系;在流程上则应革新信息采集模式、构建分布式信息存储平台、变革信息分析流程、提高信息提供质量,从而实现信息资源管理的整体优化。 引言 信息资源管理是在上个世纪70年代末80年代初为解决企业和政府信息资源管理和利用问题而兴起的一个新兴领域。它将信息作为一种资源进行管理,并随着社会和技术的发展,形成了一系列理论和方法,成为当今最引人注目的研究领域之一。20世纪90年代后期,为了应对传统计算机技术难以处理的海量数据问题,科学研究领域率先提出了大数据的概念。2008年,Yahoo、Google、阿里巴巴等大型互联网和电子商务公司在运营过程中,出现了很多问题,如处理的数据量大、种类多,数据的流动速度快,而且数据经常是不完备甚至是不可理解的[1]。为了有效地解决这些问题,大数据的理念和技术被应用,且不断更新大数据的技术和架构。除了在科研和经济领域引起热潮,政府也将大数据问题提升到了战略层次。2015年,国务院颁布了《促进大数据发展行动纲要》[2],指出大数据已成为国家基础性战略资源,这也是中国正式启动和实施国家大数据战略的标志。大数据与信息资源管理紧密相关,大数据的思维影响着信息资源管理的思想,指导处理大数据环境下信息资源管理中涌现的问题,并为信息资源管理发展出全新的方法论。就方法论而言,大数据带来的新思维,即整体性、容错性以及相关性思维,给传统的科学方法论带来了巨大冲击。大数据技术则为信息资源管理的发展奠定基础,为其实现指明道路,并提供动力。就非结构化数据处理而言,大数据提出了多源信息融合理论[3],并在技术实现上给予支持,保障信息采集的完备性、信息分析的科学性,以及信息成果或产品的高价值。简而言之,大数据与信息资源管理紧密相关,其思维指导着信息资源管理思想在大数据环境下的变革,其技术在信息资源管理流程方面具有良好的可移植性,促使信息资源管理流程适应大数据时代的发展。 1大数据思维与技术 “大数据”(BigData)是一个较为抽象的概念,现在还没有统一的定义。大数据最早由美国著名未来学家Toffer在《TheThirdWave》一书中提出,其将大数据赞颂为“第三次浪潮的华彩乐章”[4];2000年Diebold[5]所撰写的论文《“BigData”DynamicFactorModelsforMacroeconomicMeasurementandForecasting》是大数据第一次出现在学术期刊中。维基百科将大数据定义为无法在一定时间内用传统数据库软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合[6]。这并不是个严谨的定义,但却是各种学术和应用领域最广泛引用的一个定义。2012年初,麦肯锡公司用“大数据”来指那些数据量特别巨大,并包含结构性、半结构性和非结构性的数据[7],促进了大数据的广泛传播,并引起了学界对大数据的研究热潮。有研究以大数据的五个特征作为补充,得出一个较为清晰的概念,即大数据是以容量大、存取速度快、类型多、真实性、价值回报高为主要特征的数据集合[1]。虽然关于大数据的研究持续的时间不长,但关于大数据的研究与应用却已深入到社会的方方面面,深刻地影响着人们的生产与生活。 1.1大数据思维 得大数据者得天下,要想充分发挥大数据的价值,首先要建立大数据思维。简单来说,大数据时代,人们必须用数据的眼光重新看待这个世界,将一切数据化,并且依托数据做出更为有效的决策。大数据主要给人们带来了三个全新的思维,即整体性思维、容错性思维以及相关性思维,这三个思维将帮助人们更好地理解大数据。1.1.1整体性思维。大数据思维对整体性的追求,实质上是一种“样本=总体”的思维转变[8],即要分析与某事物相关的尽可能多的数据,甚至所有数据,而不再只依赖通过随机分析法(抽样调查)得到的少量数据样本,通过这种方式可以抓住随机抽样方法中抓不到的细节。这里使用“尽可能多”来阐述大数据,是由于在现实中会受到人体自身与技术发展水平的限制,所能获取和处理的数据终归是有限的。不过随着信息技术的进步,人们可以处理的数据量会不断增加[8]。1.1.2容错性思维。大数据思维的容错性是指其不再追求数据的精确性,即接受数据的混杂性,不同于以往科学研究中对高质量数据收集处理和精确性结果获得的诉求,大数据从大量混杂的数据中挖掘知识和价值,宏观上失去了精确性,但微观上却能获得准确性。大数据的混杂性主要体现在两个方面,一是数据容量巨大,质量参差不齐;二是数据结构多样,结构化、半结构化、准结构化和非结构化数据共存。大数据体现着“样本=总体”的思想追求,由于人体本身与技术发展水平的限制,所能获取与处理的数据是并且永远是有限的,因此无需也无法追求精确度[8]。此外,适用于传统数据库的结构化数据只有5%,只有接受混乱,才能利用剩下的95%的数据资源[9]。1.1.3相关性思维。大数据思维的相关性是指不再探求难以捉摸的因果关系,转而关注事物的相关关系。与因果关系不同,相关关系不需要揭示事物内部的运行机制,类似于将数据封装成一个个的黑箱,用户只需要关注外在的宏观行为,忽略内部的各种复杂关系转化,然后通过比对来找到宏观行为中的数据之间的相关关系。这种对数据之间相关关系的挖掘,在面对非线性关系分析时,显示出了极大的优越性。相关性思维使人们关注“是什么”而不是“为什么”,帮助人们更好地了解这个世界[9]。 1.2大数据技术 根据大数据的应用实践过程,可将大数据技术划分为大数据采集技术、存储与管理技术、分析技术以及安全与隐私保护技术等。1.2.1大数据采集技术。常用的大数据采集技术有射频识别技术(RFID)、形码技术、视频监控技术、网络爬虫采集技术、情感识别技术与智能录播技术、移动APP技术与点阵数码笔技术等[10]。主要集中于云环境下大数据的采集、分布式大数据的采集技术以及各领域大数据采集三个方面。如,方晖[11]研究出了基于相干功率谱密度估计的云信息采集方法。杨懿等[12]研究的用电信息采集系统架构优化主要是利用了大数据的分布式采集技术。赵红艳[13]设计的基于大数据的小微企业信息自动采集系统,实现了网页信息抓取、处理、集成、存储和查询等。1.2.2大数据存储与管理技术。大数据存储与管理技术主要涉及NoSQL存储方案设计、分布式文件系统构建、分布式并行数据集群技术的研究、面向大数据处理的MapReduce模型实现以及基于Hadoop开源体系的系统平台建设等方面[10]。非关系型分布式数据库(NoSQL)是分布式存储的主要技术,具有不需要预定义模式、无共享架构、弹性可扩展、数据分区、异步复制以及追求最终一致性和软事务等特征[1]。如Hadoop分布式文件系统HDFS具有高度容错性,可以应用在那些低配置的硬件上,并保持高吞吐量的数据访问。1.2.3大数据分析技术。目前,大数据分析技术的研究主要涉及云计算、分布式数据库、MapReduce、基于机器学习的大数据分析技术、大数据挖掘技术、大数据分析系统的构建、可视化技术等多个方面[10]。云计算是一种可扩展的基于互联网的资源配置方式,对软件的开发与测试有着深刻的影响[14]。分布式数据库主要是用计算机网络对分散的数据节点建立逻辑上的统一,具有降低数据传送代价、提供系统可靠性以及便于系统扩充等优点[1]。HadoopMapReduce是一种编程模型,适合大数据规模集(大于1TB)的并行运算。1.2.4大数据安全与隐私保护技术目前,大数据安全与隐私保护技术的研究有数据加密算法、位置大数据的隐私保护、隐私保护的技术架构研究以及隐私保护的立法等[10]。Rivest在1991年开发出技术上更为趋近成熟的MD5算法,并在一致性验证、数字签名、安全访问认证等领域有着很好的效果。聂燕敏、陈刚和何志强[15]设计的分布式位置隐私保护模型,实现了精确位置分割和多层次粗糙位置融合的新算法,并采用信息熵的理论进行实证,显示新算法对位置大数据隐私保护效果显著。杨鑫[16]将入侵检测技术、容忍技术以及通用框架模型相结合,在入侵检测框架中添加入侵容忍单元,从而提出了改进入侵容忍系统模型的设计方案。 2大数据对信息资源管理的影响 大数据对信息资源管理的影响主要体现在思想与流程两个方面。信息资源管理思想是动态变化的,在大数据时代,由于数据的5V特征的影响,会表现出关注研究对象的完备性、接受数据信息的混杂和注重相关关系等特性。而在信息资源管理流程方面,由于大数据技术的推进,以及信息资源管理的新思想的作用,信息采集、信息组织、信息分析以及信息提供都会在一定程度上受到影响。 2.1对信息资源管理思想的影响 信息资源管理经历了以图书馆为象征的传统管理阶段、以电子信息系统为标志的自动化技术管理阶段、对信息活动全要素进行管理的信息资源管理阶段以及最新发展形成的知识管理阶段四个发展阶段。在信息资源管理的发展演变过程中,比较主流的信息资源管理思想有信息是一种资源、信息资源管理新模式、以人为中心三种:(1)信息是一种与物质、能源同等甚至更加重要的资源,把信息看成宝贵的资源,认同其作为资源的地位,是面对信息资源所持有的一种科学态度[17];(2)信息资源管理新模式是指从技术、经济、人文三个维度对信息资源进行管理,从而保证信息资源开发与利用的科学性,保持管理模式的先进性;(3)以人为中心是指将关注的重心从技术转移到人本身,如人对技术的态度、人与技术的关系、人的信息使用行为、人的信息心理等[18]。信息资源管理思想在不同的阶段有着不同的内容,即信息资源管理思想是动态变化的,随着时代的发展而不断替换与更新。大数据思维是数据规模与复杂度发展到一定阶段的产物,符合当前发展趋势,对信息资源管理思想的发展与变革具有指导作用。2.1.1关注研究对象的完备性。在传统管理阶段,由于资金、技术等各种资源的短缺,人们对研究对象(狭义的信息资源)的整体性要求不高,在进行信息采集时,抽样是比较常用的方式。而随着经济的发展,信息技术的提高,尤其是现在大数据思想与技术的冲击,关注研究对象的完备性是保证组织先进性的根本要求。即只有收集与研究对象有关的全部信息,才能充分挖掘信息的价值,在保证真实的基础上,充分发挥信息资源的价值。2.1.2接受数据信息的混杂。随着社交网络的发展,网络用户的角色从数据的使用者,变成了数据的生产者,数据规模迅速扩展。就移动互联网而言,据统计全球每个月移动互联网使用者发送和接收的数据高达1.3EB[1]。同时,不是结构化的数据与结构化数据的占比迅速扩大,且未来不是结构化的数据将占到数据总量的80%~90%[9]。大数据环境下,数据信息是信息资源的重要组成部分,且随着时代的发展,其在信息资源中所占的比例将越来越大,数据信息的混杂促使信息资源管理的难度升级。因此,要优化信息资源管理,接受数据信息的混杂势在必行。2.1.3注重相关关系。因果关系是指对已经发生的事件,根据其原因来判断其结果。与因果关系不同,相关关系是指针对几个相互联系的变量,一个或几个变量的变动会引起与之相对应的另一变量的规律性变动,即正相关或负相关[19]。随着信息技术的发展,信息资源管理的对象更为混杂,很难真正地、容易地找到因果关系,相关关系在这时凸显出来,且在信息资源管理活动中显示出极大的优越性。 2.2对信息资源管理流程的影响 按业务流程进行划分,信息资源管理包括信息采集、信息组织、信息分析和信息提供等活动。信息采集是指采集人员出于自身从事科学研究的需要,或供他人或企业作为决策、研究的参考,从而进行的利用社会调查、网络工具、图书和报刊资料等工具进行的专门性的信息采集工作[20],其实质是将信息资源从纷繁复杂的信息中提炼出来的过程。信息组织是指对采集到的信息按其形式特征和内容特征有序化,然后进行重新组织与控制的活动,包括信息筛选、信息分析、信息描述与揭示、信息整序与存储四方面内容[21]。信息分析是指信息分析人员以用户的信息需求为依据,利用各种分析工具和分析技术,运用不同的分析方法,对已有信息进行分析、对比、提炼、浓缩和综合,从而得到分析研究结果的过程[22]。信息提供是指针对用户的特定需求,将信息机构收藏的信息或信息获取与查询工具提供给用户利用的活动[22]。信息资源管理活动的实质,就是为了将信息机构所存储的信息能够为企业或组织的管理工作服务,为个人的学习、科学研究及日常生活服务。大数据作为信息资源管理的技术手段,其发展对信息资源管理理论、技术方法以及应用都有着极大的影响,且大数据对信息资源管理的影响会贯穿信息资源管理流程的每一个环节。2.2.1对信息采集的影响。从信息采集的角度看,大数据环境下数字信息资源的空间结构发生了大的变化。2005年以前,政府约占有全部信息资源的80%。而2011年,麦肯锡公司的报告显示,政府对数字信息资源的占有率下降到了12%左右,更多的信息资源分散在信息服务商的手中。由此可见,大数据环境下数字信息资源的空间结构分布呈现出扁平化和多样化的特点,因此,寻求信息采集的创新和突破迫在眉睫[23]。2.2.2对信息组织的影响。大数据对信息组织的影响主要体现在信息存储与处理两个方面。大数据的“大”不仅指数据容量巨大,还体现在数据结构的多样性、处理速度快的时效性等多方面要求。而数据作为信息存储和处理的最小单元,其复杂性直接导致数据组织的难度直线升级。传统的信息组织方式只适应于适合关系型数据库处理的结构化数据,而对于未来占数据总量80%~90%的不是结构化的数据的处理与存储则需要借助于大数据技术。此外,在分析处理海量数据时,关系型数据库存在不支持横向扩充、处理时间过长等缺陷。2.2.3对信息分析的影响。大数据对信息分析的影响主要体现在研究范式的演进和研究质量的提高两个方面。就研究范式的演进而言,科学研究的范式可划分为科学实验、模型归纳和模拟仿真三个阶段。现今伴随着大数据技术的发展,以及科学研究进程与科学数据管理遇到的挑战,进入了第四范式,即数据密集型科学范式[24]。从研究质量的提升来看,能否通过信息分析把握事物的状态、性能和效果,准确萃取有用信息支持决策,挖掘隐藏信息做出预测,集成相关信息进行评估,这些信息分析重要目标的实现在很大程度取决于信息分析的质量。大数据能进行前瞻性预测和实施实时精准的管理的特征为提高信息分析的质量提供了巨大动力。2.2.4对信息提供的影响。信息提供的范围比较广,目前,主流的研究领域有信息行为研究、个性化推荐研究、可视化研究以及信息安全与隐私保护研究等。就信息行为与个性化推荐而言,大数据的相关性思维具有明显的优越性,如亚马逊个性化推荐系统[9],就是通过分析发现书籍之间相关关系取代传统的对用户样本数据的研究,从而更加贴近用户的信息需求,赚取更多的利益。从可视化来看,大数据可视化在工具及理论方面相对较成熟,对信息资源管理过程中的可视化问题具有指导意义。在信息安全与隐私保护方面,大数据技术的研究方向很多,除了传统的加密算法、立法保护等方面的研究外,还对非结构化数据的保护问题以及技术架构等方面进行了较为深入的研究,对信息提供的安全保护问题提供新的思路。 3基于大数据的信息资源管理创新 利用大数据的思维与技术对信息资源管理的思想和流程进行创新,是一个循序渐进的过程。就思想创新而言,每一个思想都会对信息资源管理的所有环节产生影响,即在信息资源管理的每个活动中都会有所体现。就流程创新而言,是思想与技术的共同体现,思想为其创新指明方向,而技术则为其实现提供支撑。同时,流程的创新,不只是单个环节的创新,更是整个信息资源管理效果最优化的真实体现。 3.1信息资源管理思想创新 数据信息是信息资源管理研究对象的重要组成部分,因此,将大数据思维延伸至信息资源管理方面很有必要。同时,大数据思维对信息资源管理的影响涉及信息资源管理流程的每一个环节,即在信息资源管理流程的每一个环节都应该注重大数据思维的应用,从而达到信息资源管理的整体优化。3.1.1信息资源管理的整体性。信息资源管理的整体性是指要关注研究对象的完备性,是对传统抽样调查的补充。信息资源管理的整体性主要体现在信息采集与信息组织两个阶段。在信息采集阶段,整体性要求注重采集的全面性,即要穷尽与信息需求相关的所有信息。在信息组织阶段,整体性要求尽可能穷尽研究对象的所有具有代表性的特征,尤其是对内容特征的提取,会直接影响后面信息检索的效率。3.1.2信息资源管理的容错性。信息资源管理的容错性是指要接受信息内容资源的混杂性,是在关注信息内容资源全集的基础上,由规模化效应抵消由信息内容资源的混杂性带来的误差。大数据的混杂是由数据的复杂性造成的,信息内容资源的混杂则更为复杂,这是由于信息内容资源不只是数据,还包括句子、文章、书籍等,会涉及句子的切分、自然语言的处理等复杂问题。信息资源管理的容错性思想主要体现在信息组织和信息分析阶段。在信息组织阶段,容错性能够保障数据处理的顺利进行。而在信息分析阶段,容错性则保证分析结果的科学性与可行性。3.1.3信息资源管理的相关性。信息资源管理的相关性,不是对因果关系的全盘否定,而是在对相关关系给予肯定的同时,注重因果关系、相关关系以及相关关系与因果关系的结合使用。现在,相关关系在信息资源管理的每一个环节都有应用。在信息采集阶段,通过采集数据间的相关关系,可以实现预测功能。如:谷歌公司通过采集人们在网上的搜索关于流感的相关关系记录来完成冬季流感在美国如何传播的预测[25]。在信息组织阶段,关注相关关系是为了更好地存储,在节省存储空间的同时,加快信息资源应用时的响应速度。在信息分析阶段,关注用户之间的相关关系、产品之间的相关关系、用户与产品之间的相关关系以及它们之间的替换或结合使用等,提高系统的效率与效益,如亚马逊的个性化推荐服务。在信息提供阶段,相关关系的应用则是为了更“懂”用户,更加贴近用户的需求。就亚马逊推荐系统而言,理想的情况应是只为用户推荐一个结果,而这个结果正是用户所需要的。 3.2信息资源管理流程创新 基于大数据的思维与技术,对信息资源管理流程进行创新具有极大的可行性,而且目前在信息资源管理方面,已经有了将大数据与其某些环节融合起来研究或应用的案例,并取得了不小的成果。大数据对信息资源管理的影响为其创新提供了极大的可能性。在具体创新中,大数据思维为信息资源管理的发展指明方向,而大数据技术则为其成为现实奠定基础。3.2.1革新信息采集模式。在信息技术与大数据技术的共同作用下,信息采集的理念与技术实现有了很大的提升,这为信息采集模式的转变奠定了基础。大数据环境下,信息采集的模式更加细化、科学、可靠。就以纸质文本信息的采集为例,为了弥补全文检索命中率低、耗时长的缺陷,提出了内容信息的采集问题,具体的操作步骤为[26]:(1)关键词化数据,即对文本进行基于关键词的自动聚类分析;(2)结构化数据,即建立数据库,分门别类地存储采集到的文本基础信息;(3)知识化数据,即采用知识管理的概念对信息进行深加工,建立知识数据库,采集文本知识信息。只有实现文本信息的内容采集,才能对其进行智慧高效应用。3.2.2构建分布式信息存储平台。数据复杂度的提升,对信息存储提出了全新的要求与挑战。针对关系型数据库在架构及处理速度等方面存在的问题,提出了将大数据分布式处理的理念融入信息存储的新模式,构建分布式信息存储平台。如:数据仓库中的大规模并行处理系统(MassivelyParallelProcessing,MPP),其实现机理是先将任务同时到多个服务器节点上,分别进行处理,然后对其进行汇总,从而产生最后的结果[1]。3.2.3变革信息分析流程。大数据环境下,信息分析的流程为:信息需求定义与计划→信息检索与数据采集→多源信息融合与清洗→信息分析与挖掘→结果解读与信息提炼→报告撰写与传递[27]。在信息分析方法的选择与使用方面,更加注重定性分析与定量分析的结合,从而使分析结果真实可靠,提升产品价值。同时,多源信息融合与清洗是大数据时代信息多样化发展的必然要求。与传统的信息分析流程相比,大数据环境下的信息分析有着独特的优越性,如:更加注重与用户之间的关联,注重信息资源的完备性,关注各个环节之间的连接等。3.2.4提升信息提供质量。大数据环境下,对信息提供进行创新主要体现在个性化信息服务、信息安全与隐私保护两个方面。就个性化信息服务而言,通过对全体数据的分析、对相关关系的挖掘,更容易真正地发现用户的信息需求,做出针对性较强的推荐。如林登所言“如果系统运作良好,亚马逊应该只推荐你一本书,而这本书就是你将要买的下一本书”[9]。就信息安全与隐私保护而言,在加强法律法规建设、提高人们的隐私意识与自我保护意识的基础上,还应关注技术的发展,根据数据的生命周期,从物理安全、系统安全、网络安全、存储安全、审计安全、访问安全等角度建立完善的隐私安全技术体系[28]。此外,大数据拓宽了信息提供的渠道,改善了信息提供的方式,加强了提供者与接收者之间的联系,并形成新的信息提供模式。 4结语 大数据与信息资源管理紧密相关,通过对大数据思维与技术的解读,为信息资源管理的思想以及流程的创新指明了方向。就思想而言,信息资源管理思想是动态变化的,即随着时代的进步、信息技术的发展,信息资源管理思想会产生新的内涵。本文主要是将大数据思维融入信息资源管理,从而产生独具信息资源管理特色的整体性、容错性以及相关性思想。就技术而言,大数据技术与信息技术息息相关,其基础都是计算机技术、通信技术与网络技术等,具有很好的可移植性,不过由于侧重环节的不同,技术的重点研究方向略有差异,双方可互相借鉴,从而完善自己的不足,提高系统效率。应将大数据的思维与技术作用于信息资源管理,从而革新信息采集模式、构建分布式信息存储平台、优化信息分析流程以及提升信息提供质量,以达到信息资源管理的整体优化。 参考文献: [1]赵刚.大数据技术与应用实践指南(第2版)[M].北京:电子工业出版社,2016:1. 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数据分析方法论文:土工实验数据分析方法探讨 【摘要】土工实验是进行土木工程的重要前提条件,其能够为施工建设提供可靠的数据支持,能够有效防止工程建设中可能存在的潜在危险事故。本文对其数据涉及的内容进行分析,分析了实验准确性的因素,进而提出相应的方法应用,希望可以为土工实验的发展提供借鉴。 【关键词】土工实验;实验数据;数据分析;分析方法 一、引言 在进行实验过程中,由于土体本身所具有的复杂性,土质质检所存在的物理学特性以及采样、运输、存储等等方面所表现出来的特点,都容易对数据造成一定程度的干扰,致使实验的结果出现误差。另外,因为实验本身受到很多因素的干扰,也同样容易发生数据偏差的问题。因此,本文着重从实验数据所涉及的内容,影响实验数据的因素,以及提升实验准确率的角度出发,对土工实验数据分析方法进行探讨。 二、土工试验数据所涉及内容 (一)土的比重实验。土工试验过程中,土的比重实验是非常重要的。一般来说,地域相同或者相近,那么土的比重也将会比较相近。但是,因为在实际操作中,其整个的操作流程比较复杂,所以不同的单位会采用本地所出具的或者考察的相关数据直接进行比重实验,这样容易导致实验数据的误差存在。 (二)土的密度实验。通过土的密度实验可以详细的了解土的组成,可以了解其组成成分的性质,能够为之后的施工提供更多的参考。土的密度与土粒的重量、孔隙体积、孔隙大小、孔隙水重等等内容息息相关,能够反映土的组成和基本结构特征。在进行实验的过程中,要注意尽量避免对取样即时进行实验,最好能够等待土样达到日常状态之后再进行试验,这样可以让土密度实验的结果更加准确。 (三)土的含水量实验。土的含水量实验可以说是土工实验中的核心内容,其实验的情况将会影响到工程地基建设,还会影响到后续工程的稳定性。不同地区的土样其含水量不同,并存在很大程度上的差异性。实验人员在进行取样的过程中,要保证其样品的均匀性,或者具有代表性,否则进行试验所获得的数据就没有任何指导意义,其数据在实践应用中的效率和质量也将会呈现大幅度的下降。 三、土性参数实验结果误差性的原因 (一)土体本身性质导致。依照相关的物理力学和力学性质,我们可以了解到土体的分层具有不均匀性,加上其所处环境的变化,可能发生的雨水冲击、水文变化、其后影响等等语速怒,都会让土体的性质发生改变。这样在进行土工试验的时候就非常容易造成实验结果的差异性,甚至有可能会成为差异产生的主要影响因素。 (二)系统误差。系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生。不同的单位所使用的仪器往往不尽相同,所使用的试验方法也有一定的出入,加上不同的试验方法让土工参数出现离散性,其所实验的数据也就会有所不同。系统误差的存在可以予以避免,其与偶然误差不同,这就需要实验室对设备和系统进行改进。 (三)偶然误差。偶然误差的特点是它的随机性。如果实验人员对某物理量只进行一次测量,其值可能比真值大也可能比真值小,这完全是偶然的,产生偶然误差的原因无法控制,所以偶然误差总是存在,通过多次测量取平均值可以减小偶然误差,但无法消除。偶然误差的存在属于客观存在的现象,其与人为原因所造成的误差有很大的差别,对于两者应当予以区分。 四、土工实验数据分析方法的应用 (一)进行数据检查,果断进行取舍。在进行实验的过程中,如果有明显不符合物理力学性质的值的范围点,则可以通过观察予以了解,实验人员要对其进行细致观察,一旦发现异常立刻予以放弃。一般判断的标准是大部分数值为范围内波动,但是有一点超出正常值或者距离正常值较远,则可以被认定为不合理。在实验数据较多的情况下可以运用3σ法则进行数据之间取舍的考量。在进行实验过程中,存在于之外数值所占比例较少,因此,大于和小于之间数值作为异常处理。 (二)土工实验数据中最小样本数问题。在土工试验过程中,最小样本数问题需要引起人们的重视。实验中的样本数要选取适当,如果样本数过小就会影响实验结果的准确性。但是,样本数的数量并不是随意定制的,其受到多种因素的影响,比如工程规模、工程精度要求、现场勘查情况等等。 (三)土体性质指标的自相关性的问题。根据以往数据实验的关联性,求的往往是其之间的线性相关系数,但是对于其自相关函数通常并没有表现出线性相关,而是指数相关。因此,不能简单依照求相关系数的方法判断其相关性。在进行土工实践过程中,往往可以通过δ对其独立性进行判断。在相关距离 范围内,图形指标基本相关;在此范围外,图形指标基本不相关。但是对于δ事先未知,因此其需要根据样本测值进行求算,一般使用递推平均法对相关距离δ进行计算,并使用间距Z对δ的影响进行综合考量。一般来说,Z /δ的数值越大,其各抽样点的土性越接近相互独立,抽样误差也就越小。 五、结束语 土工试验对于土工建设来说影响较大,其影响因素包括土体本身性质、取样仪器情况、人为因素等,需要对此方面予以重视。对其不合理点来说,可以通过3 原则进行剔除。对于其数据相关性来说,其可以通过迭代求解土性指标相关距离予以解决,通过样本的加权平均来对该区域的平均性指标进行估算。为了让样本能够满足实验需要,可以利用Bayes方法对其土性指标与因确认,从而弥补数目不准确的情况。通过此三个方面对其进行方法的应用,则可以有效提升实验数据的准确性、可靠性,可以让实验的结果更加符合实际需要。 数据分析方法论文:社会调查数据建模及基于超图的数据分析方法 摘 要:针对现今的社会调查数据处理与分析中存在的问题,该文通过三维矩阵建立了社会调查数据的数学模型。将每一题表示为空间中的一个维度,每一张问卷表示成一个矩阵,将多个矩阵叠加即可得到社会调查数据的三维矩阵模型。在建立三维矩阵模型的基础上,可以利用三维矩阵的性质对其进行多种数学处理,也可以采用超图理论对数据进行进一步的分析,大大丰富了调查数据的处理方法。 关键词:社会调查数据 三维矩阵 超图 社会调查是了解各方面信息的重要途径之一,社会调查数据主要是通过调查问卷的方法得到的。由于社会调查数据的维数较高,加上人为主观因素,数据类型主要为二元变量、离散变量、序数变量等为主,所以对于社会调查数据的分析和处理大都基于统计学,只对单一题目进行统计学分析,其分析方法主要是基于题型进行处理的,对于题目和题目之间的关系很少关心[1]。许多数据挖掘算法因为种种限制无法在社会调查的数据分析中得到应用。因为方法的限制,所以现在很多社会调查只能验证事先想好的内容和假设,很少可以对高维数据进行相对复杂的回归分析处理。 根据以上存在的问题,该文建立了基于三维矩阵的数学模型,将单选题、多选题和排序题用向量形式进行表示,每一题定义为空间中的一个维度,从而所有的题目就可以构成一个N维空间。每份问卷的信息用一个M×N矩阵表示。这样表示可以将所有问卷内容当作一个整体,作为后续算法的基础。 1 社会调查数据的特点 通常情况下,社会调查数据特点如下。 (1)相关性。对于一个样本个体而言,它具有本身的多个特征,这些特征之间就具有一定的相关性。对于多个样本而言,个体与个体的特征之间具有相关性。如果样本随时间而变化,那么该样本在不同时刻的特征之间又具有相关性。因此,由于上述多个原因使得社会调查数据具有了复杂的相关性,传统的统计学调查难以解决这样的问题。 (2)离散性。因为社会调查数据是通过自填式问卷、网络调查数据库等方法得到,所以社会调查数据一般以离散变量为主,且这些数据之间只有标示作用,并没有严格的逻辑关系。 (3)模糊性。社会调查数据当中不可避免的会接触到各种表达方式和概念,因此,它具有模糊性。 因为由自填式问卷或结构式访问的方法得到的社会调查数据具有以上特点,所以在实际应用中基于统计学的处理方法只能笼统的显示数据的部分特性,如频数、离散程度等[2]。对于数据之间的关系只能分析出维数极少的大致的关系。 而且利用软件进行数据挖掘时,因为现有的软件中的数据挖掘算法对于数据类型和格式要求较高,所以能应用到的数据挖掘算法很少。就算是数据要求较低的关联分析,其结果也存在大量的冗余。因此,我们需要建立一个合适的社会调查数据的数学模型来完善原先的方法并使跟多的数据挖掘方法可以运用到其中,使得结果更准确。 2 社会调查数据的建模 研究中我们发现,三维矩阵可适用于社会调查数据的建模。 2.1 三维矩阵的定义 三维矩阵的定义:由n个p×q阶的矩阵组成的n×p×q阶的矩阵A称为三维矩阵,又称立体阵。Ak,i,j表示三维矩阵A的第k层,第i行,第j列上的元素。其中n,p,q分别表示三维矩阵的高度,厚度和宽度。 2.2 三维矩阵模型的建立 调查问卷的题目一般有三种类型:单选题、多选题和排序题。这三类题目都可以表示成向量的形式,其中每一道单选题、多选题可以表示成一个向量,排序题可以表示成多个向量组成的矩阵。对于单选题和多选题,可以按选项的顺序可以表示成一个向量,其中选中的项用“1”表示,未选中的项用“0”表示。对于排序题,可以表示成一个n×n的方阵,其中n表示该排序题的选项个数,。这样,每一题就可以定义为空间中的一个维度,从而所有的题目就可以构成一个N维空间。每份调查问卷的信息用一个M×N矩阵表示(M为题目的最大选项数),其在每一维上的选择称之为一个元素,这样每份问卷的信息就包括了N个元素。以第1,2,3题数据为例,其中第1题为单选题选择“B”,用向量表示为一个元素,第2题为多选题选择“ACE”,用向量表示为一个元素,第3题为排序题顺序为CBADEFIHG,用矩阵表示,每一个列向量是一个元素,如图1所示。 那么,假设有一问卷信息用一个大小为M×N的矩阵表示。K份的问卷信息就可以用K个大小为M×N的矩阵表示。将这K个矩阵叠加,形成一个三维矩阵。这个三维矩阵就是我们建立的三维矩阵数学模型,如图2所示。 在图2中我们看到,该三维矩阵数学模型有三个坐标轴,它们分别是题目,人数,选项。题目轴以每一道题为一个单位;人数轴以每一份问卷为一个单位;选项轴的刻度为A,B,C,D,E,F等题目选项,其个数为该调查问卷中选项最多的题目的选项个数。 在此基础之上,这样的三维矩阵具有以下性质。 (1)在题目轴中选取对应的题目,将三维矩阵面向竖切得到截面1(如图2中01所示),截面2表示每一道题所有人选择的信息。 (2)在人数轴中选取对应的人,将三维矩阵横切得到横截面1(如图2中02所示),横截面1表示对应的人选择所有题目的信息。 在得到三维矩阵后,可对它进行像素化处理,置1的元素用黑点代替,置0元素的则空白,在得到像素化三维矩阵后我们可以将三维矩阵沿着人数维度上向下投影,这样就可以得到一个具有浓黑不一的点的平面。通过这些点的浓度,可以知道每一选项选择的人数。接下来我们可用灰度级表示点的浓度,筛选出浓度大于一定程度的点,在此基础上进行后续算法处理。 上述三维矩阵数学模型具有数学三维矩阵的所有性质,可依据调查问卷的需求进行转置,加权、相乘、筛选等数学处理,另外在数学处理的基础上,采用超图理论可以大大丰富了调查问卷的处理方法。 3 基于超图算法的调查问卷分析技术 超图是离散数学中重要的内容,是对图论的推广[3]。超图是有限集合的子系统,它是一个由顶点的集合V和超边集合E组成的二元对,超图的一条边可以有多个顶点的特性,这与一般的图有很大不同。超图分为有向超图与无向超图两类,在无向超图的每条超边上添加方向后得到的有向二元对就是有向超图。超图在许多领域有广泛的应用。 大家可以利用无向超图表示每一道题的选择情况,先将这每一题的每一个选项设成一个节点,然后将三维矩阵从上向下投影,如果某一题的若干个选项同时被一个人选择,就用一条超边包围这些节点,那么选这些选项的人越多,投影得到的超边就越浓。这样就用超图表示了问卷中每道题的信息,可以进行聚类处理。 利用有向超图,可以将关联规则表示成有向超图的形式,在得到了关联规则后,设实际中得到的关联规则的形式为:,前项和后项都是由多个项组成的集合。该文定义一条关联规则由一条有向超边表示,有向超边的头节点表示关联规则的前项,有向超边的尾节点表示关联规则的后项。每条有向超边的头节点和尾节点均可以为多个,如此便成功表示了复合规则,从而可以使用相关算法进行冗余规则检测。 通过基于有向超图的冗余规则检测就可以将关联规则之间存在着的大量冗余检测出,减少挖掘资源的浪费,从而增加了挖掘结果的有效性。 传统的聚类方法都对原始数据计算它们之间的距离来得到相似度,然后通过相似度进行聚类,这样的方法对于低维数据有良好的效果,但是对于高维数据却不能产生很好的聚类效果,因为高维数据的分布有其特殊性。通过超图模型的分割实现对高维数据的聚类却能产生较好的效果。它先将原始数据之间关系转化成超图,数据点表示成超图的节点,数据点间的关系用超边的权重来表示。然后对超图进行分割,除去相应的超边使得权重大的超边中的点聚于一个类中,同时使被除去的超边权重之和最小。这样就通过对超图的分割实现了对数据的聚类。具体的算法流程如下。 首先,将数据点之间的关系转化为超图,数据点表示为超图节点。如果某几个数据点的支持度大于一定阈值,则它们能构成一个频繁集,就将它们用一条超边连接,超边的权重就是这一频繁集的置信度,重复同样的方法就可以得超边和权重。 然后,在基础此上,通过超图分割实现数据的聚类。若设将数据分成k类,则就是对超图的k类分割,不断除去相应的超边,直到将数据分为k类,且每个分割中数据都密切相关为止,同时保持每次被除去的超边权重和最小,最终得到的分割就是聚类的结果。 如图3所示是基于超图算法的选题型调查问卷的分析技术的流程图,主要包括4个主要部分,一是用向量表示调查问卷结果,二是将向量表示的调查问卷转化为三维矩阵数学模型表示调查问卷结果,三是使用超图算法进行优化,四是根据要求显示调查问卷结果。 4 结语 该文针对社会调查数据处理与分析中存在的问题,建立了基于三维矩阵的数学模型,将单选题和多选题表示成向量,将排序题表示成多个列向量,从而每一题可以表示成空间的一个维度,每一个向量就是一个元素,这样每一张问卷就可以表示成一个矩阵,通过将多个矩阵叠加就可以得到三维矩阵。该数学模型可以利用三维矩阵的性质对其进行多种数学处理,如竖切、横切、像素化后投影等。在数学处理的基础上,该文又提出超图理论对数据进行聚类和检测冗余规则的分析。 数据分析方法论文:对企业数据分析与决策支持方法进行研究 【摘要】本文首先对数据仓库的概念和特征进行了介绍分析,对决策支持系统的概况进行了探讨,并对数据决策支持的实现和应用进行了介绍,通过实际应用,决策支持系统可以有效帮助企业进行决策,提高企业的管理效率和管理水平。 【关键词】大型装备制造 项目型制造企业 数据分析 决策支持 在我国制造行业的快速发展下,提升制造企业的管理水平已经成为当前需要重点解决的问题。随着信息技术的快速发展,促进了制造企业数据分析和决策支持的发展。通过创建企业信息管理系统,可以有效提升企业的生产效率,使各个部门之间的工作更加协调。对分散、零碎的信息进行充分挖掘和利用。利用决策模型,对企业生产管理中遇到的问题提供决策支持。 一、基于数据仓库的企业对集成的应用 (一)面向主题性 完成事务型处理的任务是传统操作型数据库进行的数据组织工作,各业务系统间存在相对独立性,按照一定的主题组织数据仓库中的数据。对主题而言,其概念比较抽象,通常情况下,一个主题同时与多个操作型数据库有关系。例如,在确定企业的采购订单时,需要分析供需情况、库存信息、供应商信息等多方面的数据的综合关系,然后做出最终的决策。 (二)集成性 一般情况下,操作型数据库进行事务处理工作与某些特定的应用关系密切,数据库间具有相对独立性,通常具有异构性。抽取、清理原有分散的数据库数据,然后对其进行系统加工、汇总和整理最终获得了数据仓库中的数据,并保证存储在数据仓库内的信息与规范的信息相一致。例如,在查询销售数据时,系统会根据输入的条件要求,进行筛选、整理后提供出最终的决策参考数据。 (三)历史变化的反映 当前的数据是操作型数据库主要关注的,但是数据仓库中还包括很多丰富的历史性信息,系统将企业从过去某一时点(如开始应用数据仓库的时点)到现在各阶段的信息完整的记录下来,企业可以以这些信息为依据,定量分析企业产品未来的发展情况。例如,企业可以通过分析产品上季度的综合销售情况以及市场反映来决策下一季度的生产量。 二、决策支持系统的概况 (一)决策系统的含义 Decision Support System 即决策支持系统,简称DSS,是指对大量数据和数学模型与数据处理模型等有机组合众多模型进行综合利用,通过人机交互功能,帮助企业各级决策者完成科学的决策的新型系统。机器学习(ML)兴起于80年代后期,自动获取知识有了新方法。数据仓库(DW)和数据挖掘(DM)两项新的决策支持技术兴起于90年代中期。数据仓库的发展是以数据库为基础发展的,支持决策是其发展目标。知识发现(KDD)是面向数据库的机器学习方法发展的结果;“数据挖掘”是发现知识的关键步骤。决策的支持也是数据库知识的功能。随着决策支持技术的不断发展,决策系统逐渐完善。 (二)决策支持系统组成部分 R.H.Sprague 提出DSS的构成部分为人机对话系统、数据库与模型库的两库结构。随着决策支持系统功能的增强与扩大,对模型与方法进行分离存储,因此,数据库、模型库与方法库构成了 DSS。近年来,DSS 将人工智能技术、专家系统、知识工程的相关思想方法引进后,以原来的结构为基础,新增知识库,将推理机制引入,最终DSS的四库结构框架形成。 随着决策支持技术的发展提高,决策支持系统的体系结构不断发展健全,传统决策支持系统中的数据库、模型库与方法库、知识库与推理机、数据仓库、OLAP、数据挖掘技术等都是其组成部分,将引进显性知识与隐性知识同时引进到决策支持过程中是这种体系结构最关键的特点,保证推理的结果更科学合理,为决策层做出决策提供更高价值的参考依据。 三、实现数据分析与决策支持方法 (一)建立制造业决策模型库 当前比较常用的决策模型系统如GIS、PDM、ERP、CRM、SCM 等。在选择决策系统时,需要根据企业的发展战略来进行选择。通过决策模型,可以为企业的生产经营提供指导,使企业可以更好的把握市场、顺应市场。企业用户决策分析的存放模型是决策模型库。进行决策的模型的建立是以大型制造企业生产过程中的材料采购、库存管理、产品生产、市场营销、财务管理、人力资源管理、研发设计、质量管理、售后服务等方面的数据为依据。决策模型被授予一定程度的权限,对数据进行访问。然后以数据仓库中获取的数据为依据,对用户指定的目标进行决策支持。系统描述现有模型的组成元素与其组成结构的知识,模型构造过程中的各类推理算法被获取。以模型构建推理算法为基础,使匹配模型的框架由新问题的属性值填充,最终决策问题模型得以建立。 (二)实施制造业决策分析 对决策模型进行求解的过程就是决策分析的实施。通过理解决策问题获得用户需要决策的目标、意图等方面信息,然后利用合适的决策模型分析获得的数据,再根据规则与模型的求解算法获得有价值的决策意见,将其提供给用户。本系统规范描述每个模型包含的求解算法利用含有通用求解算法的模型很容易求解问题。但是如果没有求解算法或者不确定利用哪种算法进行求解,平台依据以前比较成功的相似的案例,将范例的求解方法求解问题。平台会详细记录取得较好决策效果的案例,并用数据层的公用数据库进行存放,这样能够及时调用成功的相似案例进行决策分析问题的求解。 (三)协作决策支持的多环节性 通常企业决策不会通过利用单一的决策模型得到。企业管理的决策方案案是利用了多模型的协作来实现决策的。协作决策的实施系统从两个方面着手。 (1)为实现有效的智能理解需要利用人机智能交互接口实现,分解复杂的问题,最终可以得到结构有序的子问题、与决策问题有联系的事实与数据、求解方案等; (2)参与决策的模型可以利用平台进行调用,与决策相关的模型的选择可以通过分解的子问题实现,为了保证多个模型为特定的决策目标服务需要采用协调的合作机制。 四、结语 当前,国内制造普遍存在数据分析能力差,决策能力不足等问题,同时这也是制约企业持续、稳定发展的一个主要因素。本文首先对数据分析和决策支持的概念及构成进行了分析,并提出了一种基于数据分析的决策支持系统方案,为制造企业的信息化发展提供了指导。 数据分析方法论文:浅析电线线缆直流电阻测试方法与数据分析研究 摘要 :电线线缆的导体直流电阻在相关的指标中比较重要,对其进行具体的测试时保证电线电缆正常工作的重要保证,也是促进当下电线电缆发展的中心环节。当前在电线电缆的直流电阻测试中主要是采用双臂直流电桥的方法,这一方法在具体的测试中具有优点,但是也因为设别和测试过程本身的问题导致的很多漏洞的出现,本文就测试过程中的相关测试方法进行了解,并在数据分析的基础上指出这种方法当下面临的问题以及改进的措施,从理论上完善双臂直流电桥测试直流电阻的方法。 关键词 :电线电缆 直流电阻 测试方法 存在问题 1、 电线线缆直流电阻测试问题分析及解决措施 1.1 电线线缆直流电阻测试问题分析 电线线缆的导体直流电阻测试在当下的输电系统的发展中意义重大,双臂电桥在测量1欧姆以下的电阻值方面具有重要的应用。 《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》3.4条对具体的这方面测量内容进行了标准化确定:在四段测量夹具的处理中,应该在注意电位接点跟电流接点之间的测量,要保证相应的电流、电位接点之间的距离要比断面周长的1.5倍大。但是在当前的测试设备的生产中,大部分厂家并没有考虑到这方面问题,在相关的产品使用中并不能实现距离的自由调试,而是跟绝缘材料之间连接在一起,这种情况就不能够满足当下电线线缆直流电阻的测试要求,这方面的问题也是当下亟待解决的。如果使用这种产品仅仅能够实现对断面周长在1.5倍情况下的测量工作,在准确性的控制方面还比较成熟,但是如果电线线缆的截面不在相关的标准范围之内,相关的测量结果就会出现很多问题,准确性也就受到很严重的影响这样的实例在现实的测量中有很多,比如:假设夹具电位接点与电流接点间距为60mm,那么它所对应的所能准确测量的导体断面周长最大为40mm,从中能够O到电线线缆的截面面积,具体数值约为127mm2。也就是说用此夹具来测量截面积为127mm2以上的导体电阻时不能够实现准确性的完全控制。?除此之外,在夹具夹持一些截面不规整的电线线缆的时候,特别是像大截面绞合成型电线线缆,这种电线线缆截面通常为扇形、弧形或三角形。如果出现夹持时电流接点夹头接触情况正常,而电位接点夹头接触不正常的状况下,甚至当电流接点夹头已经加紧,而电位接点夹头却还难以与导体接触,都无法完成正常的测量工作。在这样的情况下还坚持使用,就会造成夹具的磨损、变形,上述的状况也就会出现。 1.2 电线线缆直流电阻测试问题解决措施 在以上具体的测试分析中,本人针对实际的测试过程,提出了以下的改进方法:第一是针对电流夹具的调试问题,将导体夹具上电流接点夹头与电位接点夹头间距设置为自由变化的形式,测量人员在一般的情况系测量长度为1m的电线线缆的电阻,这种情况下可以将电线线缆夹具上电位接点夹头可固定为1m,而将电流接点夹头设计为可在底座上自由移动的结构,进行底座的合理调整。如果做到“每个电位接点与相应的电流接点之间的间距不小于试样断面周长的1.5倍”的情况,就能够对上述的状况进行解决。第二是进行解决电位接点夹头与导体不能良好接触的问题。这方面的问题也很好解决,在设计中可以将夹具上电流接点夹头与电位接点夹头设计为独立夹紧与松开的结构。在这种情况下能够保证电流接点夹头与电位接点夹头同时与导体紧密接触,并且能够对因长期使用夹头磨损、变形而不能夹紧的问题进行预防。 以上分析中可以发现,在相关的电线线缆测试中,需要对具体的测量标准进行数据的精确控制,也是保证测量精确度的关键,相关的数据分析中要以标准作为中心。注重在夹具方面的分析,并加强对具体夹具位置的设计,另外还要考虑到设备的使用周期,在维护设备方面制定合理的标准,保证测试的整个过程。 2、 电线线缆直流电阻测试中温度对测量的影响 大部分人都知道,温度在导体的电阻影响因素中占据重要的地位。gb/t?3048-2007中对导体直流电阻测量的温度范围进行了规定,如果温度达到不到相关的要求,测试人员一般情况下会人为改变环境温度,空调调节的方式在调试中的到了广泛的应用。但是在使用空调的时候会出现检流计滑动的现象,这就就不能够在稳定的条件下完成测量。这种情况下温度在变,也就导致导体电阻也会慢慢发生变化,而检流计的灵敏性也是一个重要问题,所以这种情况下的测量一般不允许出现环境温度变化的情况,要等到环境温度稳定的时候才能够完成测量。而且试样一定要在测量环境中保持足够长的时间,使其自身温度与环境温度达到平衡,因为当测量人员在调节环境温度时,这个过程中的试样温度并不会与环境温度出现一样的变化值,因此在测量过程中,温度变化的现象也时有发生。并且空调不应对着测量装置,以免检流计难以稳定。不管怎样说,测量中一定要对温度进行合理的分析,只有摆脱温度的限制,才能够实现测量的准确性。 3、 接触电阻及测量电流对测量的影响 由于测量电路连接电线的接触电阻侧面按键之间的问题会导致测量结果的变化,一定程度上,一定要确保电缆侧键和可靠的接触才能够保证测量结果的正确性。测量者经常使用的导体电阻不同的截面积,但是电流测量的大小确实相同的,这方面的取值不太合理。测量电流的保证实在最低灵敏度的前提下,应使用比较小的电流,电流过大容易产生过多热量,从而使阻力变大,测量应在最短的时间内完成,时间太长的情况下,也会让电线线缆产生热量。 4、结论 在电线电缆导体直流电阻测试过程中要对测量工具进行不断地优化,又要根据具体的数据分析,对相关测试数据范围进行控制,这样会取得很好的测量效果。另外要保持客观严谨的科学态度,在测量过程中保持清醒的头脑,对具体的流程进行精确的控制,这样才能够得到准确、可靠的数据。 数据分析方法论文:验证型实验的数据分析处理方法探讨 【摘 要】 本文以大学物理实验中典型的验证型实验――牛顿第二定律的验证实验为例,讨论了验证型物理实验中的数学处理方法,得出该类实验中,数学处理方法不但要得出所验证的物理规律的数学式,而且更重要的是要通过计算物理量的相关系数确证该数学式所确立的物理规律成立。 【关键词】 验证型实验 数学处理 物理实验中,验证型实验和研究型实验都是非常重要的两类实验。验证型实验是对已建立的物理规律的验证,研究型实验是通过实验得到物理规律,这两类实验虽然实验目的不同,但从数学处理方法上来看,具有相似性,都是通过实验数据分析确证物理规律或得到物理规律,所以对实验数据的分析处理方法是否得当就显得十分重要。下面以一个典型的验证型实验的数据处理为例进行相应探讨,以期望得出相对合理和妥当的实验数据处理方法。 以大学物理实验来说,验证型实验较多,诸如牛顿第二定律的验证、弹性碰撞实验等等都属于此类实验,其中牛顿第二定律的验证实验为该类实验的典型实验。牛顿第二定律的数学表达式是,力与加速度的大小关系可以表达成,要验证这个规律,就是给物体加一个大小为F的力,对应产生一个大小为的加速度,得到一个测量点,通过改变力,得到n个测量点后,即可通过适当的数学方法验证这个关系的成立。 类似这种线性物理规律,其数学模型都可以归结为的形式。要得到这个线性关系,就是要得出和。通过测量n组和的值,即、、……、、……、,在X―Y平面中得到n个测量点。若不考虑实验测量的系统误差,则测量误差应当服从高斯分布,反应在X―Y平面中,既是这n个测量点应当均匀地分布在所求表达式两侧,对第i个测量点,误差为,n个测量点导致的总体误差是最小的。若任意给一个直线,则一是测得到的这n个点不再均匀地分布在直线两侧,二是这n个测量点产生的总体误差水平将增大,甚至可以达到无穷大。由此可知,所求直线即是使得n个测量点的总体误差最小的那条直线。总体误差可以写成,但由于误差服从高斯分布,导致理论上而无法通过此求和值衡量总体误差水平。为使其不因为正负抵消而无法衡量总体误差水平,只要使得所有误差均为正再求和即可,故可用残差来衡量总体误差水平,虽然残差不再是总体误差。使得残差取最小值的和,即为所求直线的和。此即最小二乘法的数学思想。据最小二乘法处理,所求和即是使得取最小值的和,即有,解此式,得 将测量值供稿,即可得到所求和。通常大学物理实验中的处理方法,得到和,即是验证了[1]。但其实这是不太恰当的。 验证型或者研究型实验,特别是验证型实验,最关键的是需要解决两个问题,一是找出所要验证的关系,第二是要验证得出的关系的确成立,而第二点才是最重要的关键点。即使得出关系,但如果确证关系不成立,则第一步的工作就变得毫无意义。实际上,任意给出一组、、……、、……、,都可以根据最小二乘法得到和,即得出,但并不意味着此式的确成立,不能确证物理量和的确存在这样的数量关系,并没有检验此物理规律存在。因此,验证型实验做到这一步并不算已经验证被验证的物理规律成立,还需要研究和的相关性,通过计算相关系数,据的大小来检验和是否的确相关。 总之,验证型实验,是对物理规律的验证,最重要的是确证被验证物理规律成立,得出相应物理量间的数学表达式并不能说已经验证了相应物理规律的成立,最重要的是要通过计算物理量间的相关系数来确证所得物理规律是否成立。 数据分析方法论文:水轮发电机组高精度水平测量和数据分析方法 摘 要:水平度是机组安装的重要检测项目,有很多种测量仪器和测量方法。为了便于分析水平测量的数据结果,利用计算机软件,实现测量结果的可视化。本文分析了一些高精度水平测量的方法和数据分析方法,对提高机组安装精度和水平可以起到一些指导作用。 关键词:水平测量;精密水准仪;水平仪;CAYERE法 随着近些年来巨型机组越来越多,尺寸越做越大,机组安装的精度要求也随着加工制造水平不断提高。水平度作为水轮发电机组安装过程中非常重要的检测项目,测量方法和数据分析手段也在不断的创新,以适应高精度的测量要求。 水平度反映了被测工件面上各点相对于水平面的高低关系,表示方法一般有两种:一种是直接测量两点高程差的绝对高差值,单位有mm等,另一种是两点之间高程差除以两点之间距离的相对高差值,单位有mm/m、角秒(″)等。测量绝对高差时主要采用测量学方法,常用的仪器有水准仪、带测微器的精密水准仪、电子水准仪、流体静力水准等。测量相对高差主要采用机械工程测量方法,常用的仪器有框式水平仪、合像水平仪、电子水平仪等。 一、基于绝对高差值的测量方法 机组安装中测量绝对高差最为常用的是光学水准仪,适用于测量视距大于水准仪最小焦距(一般为1.5m左右)的情况,使用任何水准仪进行精密水平测量时,都必须注意以下事项:(1)水准仪使用必须具备的环境条件。目前常用的水准仪都是自动安平水准仪,通过自动安平补偿器使视线水平时标尺上的正确读数通过补偿器后仍旧落在水平十字丝上。自动安平补偿器的灵敏度非常高,有轻微振动时十字丝都会出现晃动。所以在使用时一方面要保证仪器的支架要十分稳固,不允许有丝毫晃动,另一方面应避免周围环境中风力、交叉作业的影响;(2)水准仪距离测点的距离尽可能接近。根据相关工程测量规范,一、二等水准测量时i角(仪器水准轴与视准轴在铅垂面上投影的交角)误差必须调校至15"以内。即便按此i角允许误差要求,两测点视距之间每相差1m产生的测量误差为:1000×tan(15″)=0.073mm,在机组安装中已经属于较大的测量偏差了。只有测点之间视距相等,由i角产生的误差在高差计算中相互抵消,例如测量两点间高差时,可以选择放置在两点的垂直平分线上,在测量座环、底环等大型环形工件的水平时最好将仪器放置在中心位置;(3)立尺时必须确保水准尺垂直度。以1m的视线高为例,水准尺每前后倾倒10mm产生的高程差影响为1000×(1-C0S(10/1000))=0.05mm。为消除水准尺垂直度的影响,应在测量过程中减小视线高度,使用深度尺、钢板尺等小尺寸量具作为标尺,或者使用带有水准气泡的变形监测专用铟钢尺。 (一)普通水准仪配合游标卡尺测量法 将水准仪安平于可观测到所立游标卡尺的适宜高度,为保证垂直度和稳定,可将游标卡尺靠在磁性表座上,底部与待测面贴紧。读数时观测者通过水准仪指挥把尺者缓慢微调游标,使游标的某一刻度线重合于水准仪十字丝的水平中丝,此时游标卡尺的读数即为该点的水准仪读数。每个测点读数时游标应对准同一刻度,对比相互之间的读数差值即绝对高差。此方法测量的读数精度一般为0.02mm。 (二)带测微器的精密水准仪测量法 精密水准仪一般配备了光学测微装置,将配套水准尺上的最小分化进行细分,测定小于水准尺最小分划值的尾数,进而提高在水准尺上的读数精度。一般精密水准仪将水准尺10mm分划成100格,可以读到0.1mm,估读至0.01mm。德国蔡司厂生产的Ni004、Ni007等精密水准仪则是将5mm的最小刻度分划成100格,可以读到0.05mm,估读至0.005mm。精密水准仪读数时需要通过测微螺旋上下微调望远镜的十字丝来对准同一刻度,此时测微器的读数差即为绝对高差。 (三)电子水准仪 电子水准仪是以自动安平水准仪为基础,在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(CCD),并采用条码水准标尺和图象处理电子系统构成的光机电测一体化的高科技产品,与传统水准仪相比读数客观、精度高、速度快、效率高等特点。采用普通标尺时,又可以像一般水准仪一样使用。目前市场上常见的天宝DiNi03、徕卡BT28-DNA03等电子水准仪读数分辨率均达到了0.01mm。 (四)流体静力水准测量法 液体静力水准多用于高程变形监测等精密工程测量作业,由于它具有高精度、自动化、长期多点同时测量、安装简单的特点,可以引入到水平测量中,特别是座环、蜗壳浇筑过程中的监测。 二、基于相对高差值的测量方法 测量相对高差值一般使用各种水平仪,其中合像水平仪在精密水平测量中最为常用,使用水平仪测量时,应注意以下事项:(1)测量前应认真清洗测量面并擦干,检查测量表面是否有划伤、锈蚀、毛刺等缺陷;(2)水准器内液体对温度影响变化较大,因此,应注意手热、阳光直射、哈气等因素对水平仪的影响;(3)读数时,应在垂直水准器的位置上进行读数,以减少视差对测量结果的影响;(4)测量时应检查零位是否正确。操作时可以通过翻转测量法获得准确读数,消除零位误差,如果零位偏差较大则需要使用调整针对零位进行校正调整。 (一)水平梁测量法 水平梁测量法是经典的水平测量法,制作适当长度的平梁,加大水平仪测量的距离。在中间的顶部焊接一块经过精细加工的座板,用以放置水平仪。在两端的底面上安装三个球形头螺栓支撑,三个支点所在的平面应调整至与座板顶面平行。操作时为了消除水平仪及梁的误差,水平仪在梁上的位置必须固定,水平仪与梁要一起调头,取平均值计算的方法计算水平度误差。只要平梁刚度足够,跨距适合,把水平仪放在梁上就可以直接测量大尺寸平面上两点的水平度误差。 (二)“CAYERE”法 针对水平梁法长度固定,无法准确反映水平波浪度的情况,可以采用首尾衔接多点连续的测量方法。对于需要测量座环、底环、大轴法兰等大的环形面,可以沿圆周方向连续测量,可以得到一条反映圆周水平波浪变化的曲线,此方法称为“CAYERE”法,由ALSTOM在三峡使用后,国内很多电站都进行了推广和尝试,收到了良好的效果。 (三)网格法 对于设备基础等比较大的平面,可以采用“网格法”,将测量面划分成矩形方格网,用水平仪测量每条矩形边的水平值,从而得到一个反应水平趋势变化的曲面。 三、水平测量数据分析方法 水平测量的数据分析主要用来反映高低变化的趋势,以便分析不平度产生的原因,采取相应的处理措施。为反映高低变化的趋势,需要先将测量数值转化成相对于某一点的绝对差值,然后利用计算机软件方便地呈现出来。 用EXCEL“图表法”绘制趋势线。EXCEL是比较常用的办公软件,在线状或环形的连续测量情况可以直观的反映水平变化情况。下表1是某大型电站的分瓣座环组装过程中的某次测量结果,采用的设备为蔡司NI007自动安平水准仪,测微器将5mm分成100份,测微器读数的单位为0.005mm,各点与1#测点的高差均可用EXCEL的公式计算功能方便的计算出来。 四、结束语 本文所述的水平测量方法及数据处理方法,在很多电站机组安装调整中起到了良好的指导作用。计算机的运算反映的是数据可视化后的趋势,真正数据的准确度取决于测量的精度,因此,无论使用什么仪器或软件,都需要通过发挥人的主观能动性,积极探索实践,消除仪器自身带来的各种误差和人为读数误差,这才是提高安装质量的关键。 数据分析方法论文:大数据分析的方法及其在情报研究中的适用性初探 摘 要:对基于数据或信息分析的情报研究来说,大数据分析方法带来了新机遇。文章在现有研究的基础上,先梳理了基于数据、流程及信息技术三种视角的大数据分析方法,并从中归纳出了面向统计、挖掘、发现、预测与集成等5种分析层次的17种相关研究方法。接着探讨了大数据分析方法在情报研究的适用性,分别找出10种可直接移植的方法、2种调整后可移植的方法、2种不适用的方法、3种需要继续研究或关注的方法。 关键词:大数据 大数据分析方法 情报研究 适用性 大数据分析(Big Data Analytics,BDA)是以“深度的发现分析、引领行动”作为目标的工作[1-2],它包括由多个任务组成的高度重复执行的步骤[3-4]。BDA通常要集成多种分析技术与软件工具,以便让海量数据的处理及分析变得更加容易,从数据中提取有用信息并形成结论,用来验证、指导及规范组织或个人的决策行动;BDA的执行过程一般包括问题需求及假设提出、数据获取及记录、信息抽取及清洗、数据整合及表示、选择建模及分析方法、结果诠释、评测结果有效性及监控等几个阶段。从以上BDA的定义及过程来看,BDA与情报学领域中的情报研究(也称情报分析)在本质上是一致的,两者至少在方法与技术(以下简称方法)上可以相互借鉴或补充。本文基于情报学的视角,关注哪些BDA方法可以为情报研究提供借鉴,并解决情报研究的相关问题。因此,本文首先概略总结BDA的方法体系,然后探讨BDA方法在情报研究中的适用性。 1 大数据分析的方法分类 到目前为止,尚没有公认的BDA方法的分类体系,甚至对BDA包括哪些方法,也有不同的认识。本文首先综述现有的相关研究,并以此为基础提出我们的分类体系。 1.1 相关研究 不同学者对BDA方法的看法各有差异,概括起来,主要有三种分类体系,分别是面向数据视角的分类、面向流程视角的分类以及面向信息技术视角的分类。 (1)面向数据视角的BDA方法分类。这类研究主要是以BDA处理的对象“数据”作为分类依据,从数据的类型、数据量、数据能够解决的问题、处理数据的方式等角度对BDA方法进行分类。 Power[5]依据分析需求将数值型数据的分析方法划分为三类:①若是模式理解及对未来做出推论,可采取历史数据及定量工具进行“回顾性数据分析”;②若要进行前瞻及预测分析,可采取历史数据及仿真模型进行“预测性数据分析”;③若要触发事件,可采取实时数据及定量工具进行“规范性数据分析”。美国国家研究委员会在2013年公布的《海量数据分析前沿》研究报告中提出了七种基本统计数据分析方法[6],包括:①基本统计(如一般统计及多维数分析等);②N体问题(N-body Problems)(如最邻近算法、Kernel算法、PCA算法等);③图论算法(Graph-Theoretic Algorithm);④线性代数计算(Linear Algebraic Computations);⑤优化算法(Optimizations);⑥功能整合(如贝叶斯推理模型、Markov Chain Monte Carlo方法等);⑦数据匹配(如隐马尔可夫模型等)。 针对非纯粹的数值型数据,Li、Han[7]梳理了面向“时空数据”(Spatiotemporal Data)的BDA方法,通过对动态数据挖掘出主体的预测性,如运用物理工程领域的傅立叶变换(Fourier Transform)及自相关匹配(Autocorrelation)侦查某一时间区段的信号、发生的事件或生物基因中的周期性节律,也可运用时间序列方法预测地点位置的变化;魏顺平[8]以教育领域为例,梳理了面向学生与学习环境的“学习分析方法”(Learning Analytics),此方法集成了内容分析、话语分析、社会网络分析、统计分析、数据挖掘等多种方法,从中挖掘学习的各种语义关系,并回答“谁在学、学什么、怎么学、学的结果如何”等问题,为教学与优化学习提供参考。 Mohanty等人[3]从数据获取(Data Ingestion)角度,依照处理的数据量从小至大的顺序,区分出八种分析方法:①流分析(Streaming Analytics),以预定模式及时处理数据流;②高速的数据采集(High Velocity Data Ingestion),不转换任何格式,可稍晚处理; ③链结分析(Linkage Analysis),构建不同数据源的关系与链接;④罕见事件侦查(Rare-Event Detection),从庞大数据集中寻找特定模式;⑤数据聚合(Data Mash-Ups),需要对数据属性发展故事线或链接关系进行分析;⑥文本分析(Text Analytics),如观点挖掘或社会网络分析等;⑦时间序列分析(Time-Series Analysis),通过模式侦测及事件发生概率来处理时空数据;⑧数据辩论(Data Forensic),用于数据科学家探索大规模数据集。 Chen等人[9]认为,在商业智能分析发展的过程中,商业智能分析经历了从处理结构化程度较高的数据、到处理网络上半结构化数据、再到处理移动数据的发展,涵盖了五类核心的分析方法:①数据分析,涉及数据仓储、ETL、联机分析及数据挖掘等分析技术,可应用在时间序列挖掘、网站挖掘、空间数据挖掘等;②文本分析,涉及信息检索、查询处理、相关反馈等分析技术,可应用在QA系统、观点挖掘、多语义分析、可视化分析等;③网站分析,涉及信息检索、网络爬虫、日志分析等分析技术,可应用在云计算、社会网络分析、网站可视化等;④网络分析,涉及信息计量、引用网络、数学网络模式等分析技术,可应用在链结分析、社区发现、社会影响力及扩散模式等;⑤移动分析,可应用在移动通讯服务、个性化分析、游戏营销分析等。 (2)面向流程视角的BDA方法分类。这类研究主要是依据BDA的步骤和阶段对BDA方法进行分类。 美国计算社区协会出版的《大数据的机会与挑战》白皮书指出BDA是一个多阶段任务循环执行过程[4],从整体看,其分析的过程包括了五个阶段,每一个阶段都包含该阶段需要使用的方法:①数据获取及记录,从各种感知工具中获取的数据通常与空间时空相关,需要及时分析技术处理数据并过滤无用数据;②信息抽取及清洗,从异构数据源抽取有用信息,并转换为结构化的格式;③数据整合及表示,将数据结构与语义关系转换为机器可读取、自动解析的格式;④数据建模及分析,从数据中挖掘出潜在规律及知识,涉及可扩展的挖掘算法或知识发现等方法;⑤诠释,为了让用户容易解读分析结果,可视化分析技术变得十分重要。此外,严霄凤、张德馨[10]依照搜集、分析到可视化的流程,梳理了适用于大数据的关键技术,包括:遗传算法、神经网络、数据挖掘、回归分析、分类、聚类、关联规则、数据融合、机器学习、自然语言处理、情感分析、网络分析、空间分析、时间序列分析等多种方法。 (3)面向信息技术视角的BDA方法分类。这类研究强调大数据技术本身涉及到的新型信息技术,将大数据处理架构、大数据计算模式、大数据系统等作为BDA方法分类的依据。 孟小峰、慈祥[11]着眼于大数据处理框架,梳理了数据抽取与集成、数据分析及数据解释所使用的分析方法,在数据抽取与集成方面,可区分为基于物化(Materialization)或ETL的方法、基于联邦数据库或中间件的方法、基于数据流的方法以及基于搜索引擎的方法等四类;在数据分析方面,传统的数据挖掘、机器学习或统计分析面临数据规模、算法调整等困难,需进一步发展;在数据解释方面,引入可视化技术或交互式的数据分析过程,有助于用户理解分析结果。覃雄派等人[12]认为,非关系数据管理(如MapReduce)扩展了数据分析的多维视角,使数据分析的生态系统从“大量数据的移动”转向“直接对数据进行分析”。 2012~2013年在印度召开了两次BDA国际研讨会[13-14],会上分别就BDA中的机器学习面临数据规模与多维度问题、可扩展的机器学习算法(如随机映射、随机梯度下降等)、机器学习在MapReduce的应用、社交媒体数据挖掘(如话题检测与跟踪、地点推理、语义连接等)、高维数据降维分析(如主成分分析、因子分析、经典相关分析等)、图像挖掘(如Main Memory Approach、Disk-Based Approaches、Database-Oriented Approach)及图像比对分析(如特征提取、Iterative Methods)等进行了探讨。2013年IEEE计算机协会在美国召开大数据国际研讨会,BDA结合MapReduce、Hadoop等模型的分析方法仍是主流,研究的内容包括了Map-Based Graph Analysis、Sketch-Based Load Balancing Algorithm、Large Scale Neural Networks等方法。 1.2 BDA方法的分类――面向层次的BDA方法框架 上述三种视角的BDA分类各有特点,都有一定的道理。从面向数据的视角来看,BDA方法正从统计(Statistics)转向挖掘(Mining),并提升到发现(Discovery)和预测(Prediction)。基于流程的BDA分类则更能反映BDA过程的集成性(Integration),也就是说,在完成一项分析任务时,需要综合使用多种方法。从面向信息技术的BDA分类中可以看出,这种分类方式强调使用新技术对传统数据处理方法进行改进和创新,同时更重视新型系统架构与分析方法的集成,例如,各种数据挖掘算法的MapReduce化,就是这方面的典型实例。 本文认为,如果综合上述三种分类体系中体现的层次性,将可以更准确描述BDA方法。在此,本文提出一个面向层次的BDA分类框架,将BDA方法分为统计、挖掘、发现、预测及集成五个层次,并初步归纳出17种BDA相关方法(见表1)。 2 BDA方法在情报研究中的适用性探讨 如前所述,BDA与情报研究在本质上有共同之处,BDA方法可为情报研究提供借鉴,因此,探讨BDA方法对情报研究的适用性就很有必要性。以下综合考虑方法本身的完善性及可操作性、情报研究的分析对象特征、方法的可移植性[15]等因素,对本文所列举的17种面向层次的BDA方法在情报研究中的适用性进行分析。 2.1 可直接移植的方法 可直接移植方法是指这些方法的原理、流程、算法等可以直接应用于情报研究,用来对情报研究的数据源(如科技文献、网络资源等)进行处理,解决情报研究过程中的一个或几个步骤中要解决的问题。在本文所列举的17种面向层次的BDA方法中,数据挖掘、文本挖掘、知识发现、观点挖掘、话题演化分析、多元统计分析、时间序列分析、海量数据的基本统计方法、高维数据降维分析方法、多源数据融合方法等10种方法均属于可直接移植方法,其中有些方法在情报研究中已经有多年的应用历史。 (1)数据挖掘与文本挖掘。数据挖掘与文本挖掘是不同概念,两种方法分别使用不同的发现技术,文本挖掘属于基于计算机语言学及统计方法的发现技术,用来揭示文本中的词与句法特征;数据挖掘以数据库中的大量结构化的数据挖掘为基础,用来揭示数据中潜在的、可能的数据模式及关联规律[16]。在情报学领域的实践应用中,数据挖掘多应用在图书馆自动化技术与服务方面,例如,馆藏采购决策、个性化服务、信息检索、读者管理、馆藏布局等。文本挖掘在情报研究的价值在于弥补了情报学专门分析方法对科技文献内在知识挖掘不足的缺欠,例如,祝清松、冷伏海[17]为了解决引文分析方法无法揭示论文的研究内容这个问题,提出引文内容分析,先建立基于规则的引文内容抽取来识别引用句,再通过基于C-value多词术语识别算法找出高被引论文主题,相比于引文分析,这种方法较能提供客观的语义信息与文献之间的语义关系。 (2)知识发现。情报研究中所说的知识发现,主要是指基于文献的知识发现,例如,张树良、冷伏海[18]在共词、共引、文本挖掘等方法基础上,提出了“基于文献的知识发现”,包括:基于相关文献、基于非相关文献及基于全文献三种条件下的知识发现,完整揭示文献的知识结构与演化情况。在网络环境下,李楠、张学福[19]认为关联数据的RDF数据模型、数据访问机制、URIs及自描述数据等规范所形成的数据共享环境,为知识发现提供了新的研究潜力,包括知识发现的范围被扩展成全球数据空间、高效率理解及处理数据间的语义关系等。简言之,知识发现从不同数据源之间的复杂关系中获得隐含的知识或规律,甚至可对未来进行预测。 (3)观点挖掘与话题演化分析。观点挖掘与话题演化分析两种方法实际上是数据挖掘及文本挖掘的具体及深化应用。观点挖掘主要有三种挖掘任务:情感分类、基于特征的观点挖掘、比较语句和关系挖掘[20],例如,黄晓斌、赵超[21]通过对网络舆情信息的文本挖掘,找出不同民众对某一社会事件的情绪、态度及观点,再通过关联分析找出网络舆情信息的各种关联性。赵洁、温润[22]认为微博情感分析的关键是观点句识别,并根据文本特征的差异性,提出了基于新词扩充和特征选择的观点句识别方法,即先扩充情感词典来提高分词准确率,再结合微博特征进行句子选取。话题演化分析方法是近年文本挖掘的研究热点,借助不同的话题模型,包括基于LSI模型、基于pLSI模型、基于LDA模型等,获取文本中的一组词语,表示为某一话题的集合,再引入时间信息模拟该话题随着时间推移所表现的受关注程度及关注点的变化[23]。又例如,贺亮、李芳[24]利用LDA模型抽取科技文献中的话题(即主题词),再计算话题的强度与内容演化,从而区分热门与冷门话题及其历年特征词的演化趋势。 (4)多元统计分析与时间序列分析。多元统计分析与时间序列分析两种方法也是情报研究常见的定量分析方法[25],前者研究客观事物中多个变量(或多个因素)之间相互依赖的统计规律,后者则是基于随机过程理论和数理统计学方法,研究动态数据序列的规律性。这两种分析方法的一个重要特点在于能基于历史数据的变化,评价事物现状或预测事物未来的发展。 (5)海量数据的基本统计分析方法。海量数据的七种基本统计分析方法适用于情报研究的原因是,专家们普遍认为,在现有硬件技术条件下要开发一个海量数据分析系统的难度过高,且高性能计算领域也面临许多困难,因而转向寻找共通的基础性计算方法来帮助运算[6],同时这些统计方法也经常应用于数据挖掘或文本挖掘。对情报研究来说,处理的数据量不及高性能计算领域的海量数据,因此可以容易地应用这些基本统计分析方法。尽管如此,随着情报研究处理的文本量增加,包括文献计量或信息计量方法在内的定量分析方法,仍然要经常借鉴基础性的计算方法,并进行公式改进。 (6)高维数据降维分析方法。高维数据降维分析方法反映了海量的数值型数据在数据缩减的重要性,常见的降维(Dimensionality Reduction)方法包括主成分分析、因子分析、典型相关分析、独立成分分析、投影寻踪等[26]。高维数据经常存在大量的弱相关内容或噪音,通过线性(如主成分分析、典型相关分析等)或非线性(如投影寻踪、核方法等)映射可以将数据样本从高维空间映射到低维空间,从而提高机器学习的效率[27-28]。情报研究在处理文本语料时,广泛使用基于向量空间模型来表示文本,形成的高维特征集会对文本分类或机器学习的效果产生很大影响,通过特征选择(如特征频率、互信息等)进行特征抽取(如PCA、LSI、NMF等),转换成一个低维的特征集来提高训练效果,是非常必要的[29]。 (7)多源数据融合方法。多源数据融合方法是解决大数据环境下异构数据整合而提出的方法,例如,为了解决不同研究阶段产生的各类科学数据集成问题,白如江、冷伏海[30]认为解决关键在于中间件构建,例如,通过基于XML模型将异构数据源的元数据映射到全局视图,解决了不同数据源的关系描述问题,并提供用户可灵活订制查询规则;但基于XML模型只能提供语法层次的整合,为了提供数据在语义层次的整合,可通过基于语义模型对XML的对象进行分类,在对象模型的基础上生成逻辑规则,揭示隐含在科学数据中的语义信息。此外,也可以通过基于物化或ETL方法、基于数据流方法或其他方法对异构数据源中的数据抽取出实体与关系,再进行数据集成或数据清洗[11]。多源数据融合方法是进入数据分析之前的重要任务,对情报研究来说,需要多种来源支持情报分析工作,包括同型异源信息、异质异构信息、多语种信息等,都需要通过异源信息字段的映射、拆分、滤重、加权等进行融合分析[31]。 2.2 调整后移植的方法 调整后移植的方法是指其在原本的领域已经成功应用,但由于该方法最早或成功应用的领域在任务需求、数据处理、分析过程有自身的特点,若移植到情报研究时,需要根据情报研究自身的特征进行调整。数据可用处理及分析方法、时空数据分析等两种分析方法就属于这类情况。 (1)数据可用处理及分析方法。大数据环境中容易产生许多劣质数据来降低数据可用性,为了提高数据可用性及数据质量,李建中及刘显敏[32]梳理了数种数据可用性的相关方法,包括高质量数据获取与整合、数据错误自动检测与修复、弱可用数据处理与分析等,分别解决了大规模数据集预处理阶段常见的一致性、精确性、完整性、时效性及实体同一性等问题。对情报研究来说,情报素材、产品形式及工作任务分解的质量控制是情报工作的核心[33],其中,情报素材的质量对后续的情报分析成败存在着至关重要的作用,当数据或信息是错误或不完整时,提炼出来的情报势必会存在缺陷或错误。过去对情报研究的质量控制取决于人,如果能引入数据可用处理及分析方法解决数据或信息源可能存在的不一致、不精确、遗漏、滞后或重复等问题,有助于提高情报分析素材的可用性与正确性。 (2)时空数据分析。时空数据分析是地球信息科学相关领域的研究热点,其中最常使用“周期性行为”(Periodic Behavior)分析,例如天气预报、环境监控、地理信息系统、城市交通网络管理等都是常见的应用实例[7]。现有研究的多数做法是采取基于时间序列的方法进行周期性行为建模,但建模过程容易出现对象可能没有周期性行为、时间点分布不一定呈现周期性等问题,为了解决这些问题,王阅等人[34]提出基于ERP的周期检测方法解决周期长度定义问题,孟志青等人[35]提出多粒度时间文本下的周期模式挖掘算法解决时态文本数据挖掘问题。对情报研究来说,时间是文本中一个重要的属性,如文献发表规律、舆情监控、科研人员的研究主题周期等。在原有数据基础上增加时间维度进行长时段分析是多数研究的常见做法,但并没有呈现出其中的周期性规律,特别是文本中的规律特征较难发现,如果能引入此类方法,将有助于找出情报演化的周期模式。 2.3 不适用的方法 考虑学科领域差异,本文认为 “翻译生物信息学分析”及“学习分析方法”两种专门研究方法不适合情报研究。 (1)翻译生物信息学分析。翻译生物信息学分析是生物信息学的专门分析方法,这种方法是依据特定目的整合多数据源及促进领域知识的有效利用,其结果可应用在生物医学研究、产生支持医疗人员在治疗点中的“可操作的决策”(Actionable Decision),同时能对人类与疾病的关联关系提供更好的理解。生物信息学为了找出更多基因与疾病的关系,通过翻译生物信息学分析,可以将分析方法与工具开发从系统层面横跨到分子、个人或全人类层面,分析视角从单一基因或多肽(Polymorphic)挖掘的研究转向新基因或遗传性状组合与预测研究[36]。从分析方法的操作过程来说,考虑到数据源的特殊性(如DNA编码数据、蛋白质结构等)、分析视角、工具构建及使用等因素,并不符合情报学的学科研究特色。 (2)学习分析方法。学习分析方法是搜集、分析及评测学习者及其学习语境的分析方法,目的在于理解与优化学习及其学习环境[8]。从UNESCO IITE机构在2012年11月出版的学习分析方法政策简报可知,学习分析方法的数据分析功能是基于数据挖掘从而开展相关分析内容,包括行为分析、学习资源浏览分析、各种关联分析与影响因素分析等。虽然数据挖掘是情报研究的常见方法,但学习分析方法的结果意义在于解释学习者的学习语境,为教师或管理者提供决策支持,从而改善学习者的学习习惯及促进学习效果。由于这种方法有其特定的含义和应用环境,离开了学习语境,方法的内涵和外延可能就会产生变化,因此,难以移植到情报研究。 2.4 需要继续关注的方法 基于MapReduce或Hadoop的衍生分析方法、图模型分析与挖掘以及商务智能分析,是近年研究探讨较多的方法,但目前尚未形成一个成熟且完善的方法体系,例如,MapReduce或Hadoop等之类的工具还在持续发展中,本身也存在不断的改进空间,它们与各种分析方法的集成缺乏公认的标准和规范,同样地,对于关注图像与事物之间关联的图模型分析与挖掘也尚没有发展出固定的技术,又例如,商务智能分析被定义为由数据仓库、ETL、联机分析、数据挖掘、客户关系管理、知识管理等多种技术融合的一组系统,通过BI系统管理组织内部及个人相关的商业数据、专家信息及知识,涉及数据的融合、取用及分析等方法与工具[37-38],目前也没有标准化的体系架构。 因此,本文还无法明确回答上述三种方法将如何应用于情报研究、在应用过程中需要做哪些调整、这些方法与现有的情报研究方法的关系如何等相关问题,但可以肯定的是,这些方法对未来的情报研究具有借鉴价值,例如,一旦情报研究的处理对象(即数据)积累到了一定程度,成为传统关系数据库处理不了的大数据,那么,使用基于MapReduce或Hadoop的衍生分析方法就成为了必然。又如,图模型分析与挖掘可补充情报研究在图像分析的不足,而商务智能分析可理解为一套集成系统,可应用在情报机构的知识库或机构典藏,找出组织的知识缺口等方面。 3 结语 大数据时代就是一个数据分析的时代,学界和业界提出了很多大数据分析的方法与技术,这些方法与技术对情报研究产生了积极的借鉴作用,本文总结了大数据分析的方法,提出面向层次的BDA方法框架,归纳总结了其中的17种BDA方法,并从可直接移植、将调整后移植、不适用于情报研究以及需要继续关注等四个方面对这些方法在情报研究中的适用性进行了分析,以期为情报研究借鉴或移植BDA相关方法提供参考,促进情报研究的理论与实践发展。 数据分析方法论文:考虑采用数据分析方法表明飞机撤离能力经验介绍 【摘 要】民用飞机的应急撤离能力是民用飞机安全性能的要求之一。目前国内外对民机应急撤离能力的分析对采用实景撤离试验的方法。针对实景撤离试验危险系数高、花费昂贵、周期长等诸多问题,本文阐述应用数据分析的方法,在积累试验数据的基础上通过建立应急撤离元素数据库实现对飞机撤离能力评判的经验介绍。 【关键词】撤离能力;数据分析;撤离元素 0 引言 如何在飞机发生故障时使机上乘员快速的撤离(即应急撤离)是民用飞机安全性要求之一。根据中国民用航空规章第25部(CCAR-25)运输类飞机适航标准要求[1]:“对客座量大于44座的飞机,必须表明其最大乘坐量在90秒钟内在模拟的应急情况下从飞机撤离至地面。对于这一点的符合性,必须通过按CCAR25部附录J规定的试验准则所进行的实际演示来表明,除非中国民用航空局(CAAC)适航部门认为分析与试验的结合足以提供与实际演示所能获得的数据等同的数据资料(§25.803(c))”。 进行全尺寸应急撤离试验,有以下不可避免的缺点:真人验证非常危险、试验花销昂贵、准备周期较长以及参与试验者在撤离中随机行为等问题。根据美国联邦航空局(FAA)的研究发现,在进行全尺寸应急撤离试验中平均6%的参试者受伤。在1972年至1980年,美国进行了7次全尺寸应急撤离试验,2571名乘客和机组参加了试验,其中有168人次受伤[2]。 在1985年FAA开始讨论用分析与试验结合的方法替代全尺寸应急撤离试验来表明对于§25.803(c)的符合性。允许申请人使用分析的方法,其目的是证实飞机能在90秒以内能将机上人员全体撤出[2]。 1 积累试验数据 对于采用分析方法进行证明新型号飞机或已有飞机进行了型号设计更改后符合§25.803(c)的要求,这需要之前的全尺寸撤离演示及其他的试验积累的充足的数据和知识。 分析必须有适当的试验支持,这些试验可能包含,但不限于: (1)应急出口和辅助撤离设施组合的撤离率; (2)确定开门和撤离人员准备时间; (3)确定乘务员训练和程序是充足的以帮助乘客迅速撤离飞机; (4)确定通道的影响,包含通向应急出口或交叉过道及合并乘客流量的过道交点位置等; (5)确定飞机内外部应急照明照度更改造成的影响的试验; (6)确定乘务员座椅位置更改对组织撤离的影响的试验。 成功的应急撤离试验是分析的数据源,分析应基于对确定应急撤离系统元素的信任,(客舱内部特征,门的尺寸,撤离辅助设备和与门的结合和相对位置),引用合适的涉及更小的或者相同的元素的试验记录,然后这些性能数据对需要验证的构型,进行有效的分析。 如果使用未能成功的全尺寸试验数据为基础,对型号飞机的撤离能力进行分析,首先失败的原因应被确定(设备、构型、或程序),然而说明现需要验证的飞机构型中不包含这些失败的元素。 2 建立应急撤离元素数据库 基于上述,对于新型号的飞机及涉及影响飞机撤离能力的设计更改,应进行评估其对于符合§25.803的影响。如果考虑用试验和分析方法结合方法代替全尺寸应急撤离试验,应急撤离元素的数据库的建立,是进行应急撤离分析的基础,同时,相应的试验是应急撤离元素数据库建立的前提。 首先数据库中需要建立对飞机内部构型进行了详细描述的具体模型,在这些模型中,乘客容量与撤离能力的应清晰表述,审定基础应清晰。 客舱内部安排特征和撤离系统元素(例如过道和交口,出口通路、乘务员辅助空间,门和应急出口等)对分析是至关重要的。应详细的描述客舱安排和撤离系统元素,这些表述应该包含位置、操作和客舱的尺寸和特征等,这些对于分析是非常重要的。 关于撤离系统元素任何专用条件、豁免、和等效安全的均应被讨论,和评估,视情况进行相应的试验。在进行应急撤离分析时,这些评估均需包含其中。 如果采用与先前验证飞机相似的特征。经全尺寸演示的构型被考虑作为原验证构型,两个构型的共同特征需要描述清晰。代表性的描述:门和辅助系统是没有更改或与原基本构型相似。内部特征完全没有更改或客舱主要部分没有更改。两个构型的不同之处及构型的独特特征应重点关注。例如,安装了一个新的门,这个门的影响需要进行评估,在其他飞机上相似的门系统的验证数据可以是的源泉。“相似”是使用这些数据基础,“相似”也是分析中的重点表述内容之一。例如:独特特征的空间参数应与已验证的相匹配。这些系统的性能数据应在分析中包含以确定新的构型满足条款要求。当一个新的安装更改了早期的安装详细特征,改变了系统性能,这个更改应该被验证,分析中应包含新安装和早期的安装的性能数据。 数据源应被包含除全尺寸应急撤离演示的以外的试验数据,例如:一个新滑梯的抛放/充气时间数据应被考虑进入撤离时间序,因为滑梯和救生筏抛放和充气,因此一旦开始,不受人为的进一步干涉和CCAR25(和FAR25部)附录J中试验条件的影响。相似的,拉丁文正方形试验(AC25-17A附录4运输类飞机客舱内部失坠性手册)可能被使用确定一个新撤出系统或系统元素的性能能力(需要在附录J的试验条件下执行),以确定乘员和新系统之间的界面是合适的,例如:滑梯的灯光是否是充足的鼓励参与者最小犹豫的跳下去[5]。 3 应急撤离元素 应急撤离元素越涉及小单元的元素,并引入其相应的是试验记录,其分析的可信度越高。 3.1 应急出口 3.1.1 应急出口大小和分布 应急出口的选择和布置需满足§25.807(应急出口)和§25.809(应急出口的布置)的要求。对于申请人已要求豁免的适用的联邦航空条例中的非标准出口布局,必须确定它的可接受性,在一定的条件下进行全尺寸试验,以便与标准出口进行精确的比较。 试验目的是使用所提供的出口构型来确定的平均撤离时间等于或少于运输类飞机适用的联邦航空条例中规定的出口构型所规定的时间。这个结果可用作证实豁免的等效性或证实等效的安全水平。这个试验程序不用作确定出口率或出口构型。 3.1.2 撤离辅助设施 撤离辅助设施展开的时间需满足§25.810的要求。 3.1.3 撤离路线 §25.810 (c)中对撤离路线的选择和制定进行了详细要求。 3.1.4 应急出口标记 应急出口标记要求乘员能认清应急出口及其位置,易于接近通路并易于开启。应急出口标记的的设置满足§25.812的要求。 3.1.5 应急出口和辅助撤离设施组合 如果应急门开启时,由应急门带动并触发辅助撤离设施的启动装置,应急门的运动过程与辅助撤离设施的完美组合是对于应急撤离性能的影响是非常关键的。辅助设施系统的安装需要进行相应的验证工作。应急门辅助设施除完成TSO-C69验证试验外,还需要完成§25.810(a)(1)(v)的要求的5次连续抛放试验。对于应急出口和辅助撤离设施组合有影响的更改,例如:滑梯装饰罩、地板铆钉突出等,存在影响应急门运动和辅助撤离设施开启的组合过程的因素,均需要进行评估分析,视情况进行试验,并记录试验结果。 3.2 过道和通道 3.2.1 应急出口通道 §25.813中明确规定了主过道通往各类型出口和连通各个区域的通道的详细尺寸要求。 3.2.2 应急出口可达性 3.2.3 乘员辅助空间 必须按下列要求规定提供足够的空间,便于机组人员协助旅客撤离:该辅助空间不得使用通道的无障碍宽度减少到低于出口所要求的无障碍宽度。 当邻近出口的区域被要求用于许可机组人员辅助乘客在使用逃生装置,一个12×20英寸的辅助空间在长矩形和清晰的20英寸靠近通道或相当设备是被提供,这个地方是充足的允许乘务员直立站着去执行需要的辅助服务在乘客撤离。较小的偏离从12×20英寸辅助空间是被允许如果已经进行了出口影响减少的评估。一个演示可能是需要的以显示乘员能有效的撤离。 座椅椅背前折不应该被使用侵占辅助空间。依赖辅助空间和坐垫压缩是允许的。如果座椅是容易向前推动和坐垫是容易压缩的。 如果辅助空间是在头顶上的架子下面,例如乘务员不能直立站直,增加空间是被要求的,例如免除外部座椅。辅助空间的效果必须要验证。 辅助空间不需要直接靠近出口。在一些情况下辅助空间可以是在出口稍稍靠里但在主要通道的外部。 辅助扶手是常常被提供在与地板水平的应急出口为乘务员提供稳定性在应急撤离期间。对于辅助扶手没有具体要求。在撤离演示中已经使用了辅助扶手以符合规章要求,那么辅助扶手应该安装,并且在辅助空间上的位置不能更改。 3.2.4 过道宽度 §25.815对飞机应具有符合性合格审定要求的最小无障碍过道和通道进行了规定。这可以组合多模式特征。各种组合模式特征下的撤离速率的影响,需要进行试验。最小的座椅宽度考虑了动态试验座椅的变形影响。 通过§25.815(过道宽度)表明符合§25.807(应急出口)是符合25.803的序幕。构型满足§25.807和§25.813(应急出口通道)的要求的讨论是应急撤离能力分析的重要部分和可接受的重点。这一节定义了各种应急出口的类型,各种类型数目的要求和易于接近和T■=T■+T■位置的要求。这些分析应直接阐明客舱乘客分布的和出口能力分布的问题。当物理约束,例如机体结构、机翼和发动机位置、防止舱门位置合适的几何独特性、提高应急撤离能力的补偿因素应该被讨论。出口的几何分布,出口类型的规定能力,乘客舱区域客座椅密度应该被记录。布置图上出口的几何分布是明显的。涉及到乘员分布的出口均匀分布可能不是立即可视的。 3.3 应急照明 飞机应急照明系统的设计需要满足§25.812的要求。 3.4 乘员座椅位置 乘务员和提供的座位应在合适的构型中定义。 3.5 乘员培训 3.6 撤离者行为(犹豫不决等)对试验的影响 3.7 应急撤离的其他客舱特征 例如:飞机外部影响应急撤离的特征(例如发动机和机翼副翼)应详细描述。 4 撤离时间的分析计算 4.1 撤离时间计算公式 FAA确定了撤离能力分析工作和一个可接受的标准的公式,基于撤离系统的时间链或全尺寸撤离演示录像带中观察的事件的次序[4]。 T■=T■+T■ (1) 式中,T■表示总的撤离时间,即从演示开始到最后一个参与者到达地面的间隔事件;T■表示撤离出口前的时间,即从演示开始到第一个参与者到达地面的时间或站在出口前的时间;T■表示出口的撤离时间,即从第一个参与者到达地面到最后一个撤离者到达地面的时间。 其中,T■主要包括: (1)开门时间; (2)辅助设施抛放,和充气(如适用); (3)第一个参试者犹豫的时间(定义作为设备可以开始使用和第一个参与者已经朝地面的动作)和参试者到达地面的时间。 4.2 支持分析数据 (1)上文讨论数据库中包含了从试验和演示中得到的数据,并定义了定义每一个数据的对于验证的需要程度。 (2)当分析中使用的数据是一个时间间隔,数据库中包含了在两个事件时间中增加了时间间隔。事件是可视的和可直接验证的,因此间隔是源于事件时间。用于支持分析的所有的单一事件时间表格在数据库中是易见的。 (3)一个不平常的数据影响时间间隔,例如一个参试者在辅助设施完全开启前跳出,或辅助设施抛放在演示中,这些数据应合适的调整。这样的调整应在分析中验证。 4.3 整体撤离时间计算 计算撤离时间和参与者计算在出口附近的可以被使用提供一个简单的图标结果。一个简单的构型图表可以满意出口描述的多种目的。乘客和机组允许出口(客舱定义线)和每个出口的撤离时间。 4.4 成功判据 飞机在CCAR25部附录J或CCAR121部附录D确定的演示条件下具有总撤离时间小于90秒的撤离能力,出口撤离能力的时间裕度是需要的。 可以使用以下的公式定义时间裕度TM: T■=∑■■90-T■ (2) T■表示第i个出口的总体撤离时间(秒);n表示总体使用出口的数目。 在以上公式计算使用的可用裕度应该等于或大于9秒。9秒的时间间隔(目前标准90秒的10%)是基于目前运输类飞机验证的能力[4]。 5 总结 使用分析与试验组合的方法替代全尺寸应急撤离试验,表明符合§25.803,是飞机设计验证发展的方向,其依靠大量的试验数据作为分析的支持数据,试验是飞机应急撤离能力分析的基础。同时,申请人如果考虑采用此方法,需要尽可能早的与适航部门沟通讨论,以确定所有的重要因素均得到考虑和评估,这些因素的考虑对于应急撤离能力的分析是至关重要的。 数据分析方法论文:质量管理数据分析方法在船舶设计中的应用 摘要:采用一种全新的质量管理数据分析方法,对某船送中国船级社(CCS)广州审图中心审查的所有图样文件进行了统计和分析。通过采用此方法,能清晰地反映出各专业的技术力量情况,从而可根据需要对各专业进行调整,最终达到提高产品项目设计质量的目的。 关键词:质量管理,统计分析,船舶设计 1概述 在船舶设计项目质量管理中,对设计图纸的差错率进行统计分析非常重要,不仅可以总结经验,还可以找出设计环节中的薄弱之处,进而有针对性地采取改进措施,降低图纸差错率和图纸修改率,最终达到提高设计质量的目的。本文将一种全新的质量管理数据分析方法应用到船舶设计项目中,对某船送中国船级社(CCS)广州审图中心的各专业图样文件进行了统计和分析。首先对CCS审图意见类别及其导致修改的原因进行统计,然后对统计结果进行分析,最后针对产生原因采取相应的改进措施。 2专业审图意见类别和原因分析 对各专业分别进行统计和分析,有利于了解各专业本身技术力量的实际情况,以便专业负责人做出适时的调整,对薄弱之处加以改进和提高。根据CCS的审图意见类别,对某船各专业的图样文件进行统计,然后根据CCS提出的意见进行原因分析。 为了方便分析,设置下列不同的代码,表示不同的审图意见类别和原因分析含义。 (1)审图意见类别代码含义: A-认可无意见; AC-认可有意见; N-备查无意见; NC-备查有意见; TS-转送现场验船师审核; RS-不予批准,需修改后重新送审。 (2)原因分析代码含义: B1-设计方案欠妥; B2-设计接口不协调; B3-不符合现行有效的规范、法规要求; B4-标识不明或有误; B5-其它。 下面对轮机专业进行举例说明: 该专业的意见类别统计见表1,原因分析统计见表2。 表1轮机专业CCS审图意见类别统计表 表2轮机专业原因分析统计表 由表1可清楚地看出某船轮机专业图样文件的退审意见分布情况。其它专业也分别如此进行归类和统计,便能了解本专业图样文件的退审意见分布情况,并且还可将各专业的退审情况进行比较。 由表2可清楚地看出某船轮机专业图样文件的差错分布较为集中在B3 (不符合现行有效的规范、法规要求),其次是B1(设计方案欠妥),说明轮机专业在这两方面需采取措施加以改进。其它专业也分别如此归类和统计,这样就能清楚地了解各专业自身的薄弱环节在何处,从而可采取相应的措施来改进和提高。 3全船审图意见类别和原因分析 为了使分析具有全局性,对各专业之间进行比较之后,需对全船进行统计和分析,这样有利于找出整体中的薄弱环节在何处。某船全船图样文件的CCS审图意见类别统计见表3;原因分析统计见表4。 表3全船CCS审图意见类别数据统计表 表4全船原因分析统计表 由表3可清楚地看出各个专业退审图样文件的总体情况。由表4可看出各个专业图样文件的退审意见主要集中在B3(不符合现行有效的规范、法规要求),说明在这一环节所有专业均比较薄弱,特别是电气专业,因此需专门针对这一环节制定改进措施。 通过对全船的退审图样文件进行统计和分析后,使项目负责人能清楚地掌握各专业的实际工作情况与整个项目组中的薄弱环节所在,以便采取改进措施,从全局出发对各专业的技术力量进行调整,进而提高产品项目设计质量。 4结论 在船舶设计项目中采用这种全新的质量管理数据分析方法,不仅能清晰地反映出各专业本身的优劣势,还能反映出各个专业之间技术力量的强弱差别。这样不但让专业负责人能了解本专业的问题所在,并采取相应的改进措施,同时也能让项目负责人掌控全局,根据需要对各专业进行协调,从而提高产品项目的质量,降低图样文件的差错率。 数据分析方法论文:正交设计及数据分析方法在工业中的应用 【摘 要】试验设计在工业生产中具有重要的地位,本文采用正交设计优化试验方案,系统地对正交试验数据的分析方法进行了研究,涉及极差分析与方差分析。探讨了方差分析的几种情况:有交互作用、无交互作用、有重复试验和无重复试验类型,并讨论了其在工业中的应用,总结出其编程实现。 【关键词】正交设计;方差分析;极差分析;试验设计;工业应用 一、正交设计的应用类型 基本上有四种情况:有交互作用和无交互作用,重复试验和无重复试验。相应的对这四种情况所构造的正交表也有所区别具体情况如下:(1)无交互作用是指实验各因素之间是相互 独立的,只是单个因素的水平变化对指标有影响,因素间各水平的联合搭配对指标没有影响或影响可以忽略不计,这种情况对正交表的构造没有影响。(2)有交互作用是指在进行实验时,有时不仅因素的水平变化对指标有影响,而且有些因素间各水平的联合搭配对指标也产生影响,这种联合搭配作用称为交互作用。当出现了交互作用时,正交表的构造也要发生相应的变 二、方差分析在工业上的应用举例 下面以一个三因素、三水平的无重复实验,无交互作用的工业生产例子进行分析一下:例,某水泥厂为了提高水泥的强度,需要通过试验选择最好的生产方案,经研究有三个因素影响水泥的强度,这三个因素生料中矿化剂的用量,烧成温度,保温时间,每个因素都考虑3个水平,具体情况如表,试验的考察指标为28天的抗压强度(Mpa),分别为44.1,45.3,46.7,48.2,46.2,47.0,45.3,43.2,46.3。问:对这3个因素的3个水平如何安排,才能获得最高的水泥抗压强度? 上述例子中指标为抗压强度,影响指标的因素为A(矿化剂的用量),B(烧成温度),C(保温时间),例中只有三个因素,三个水平,L9(34)、L27(318)这两张表都至少有四个列。因此,都可以用来安排这个试验。我们要求尽量少做试验。 对上述例子应用SAS编程,只用输入主效应项,运行后的结果如下: 从输出结果中可以看出,在A(矿化剂的用量)的第二个水平下的均值最大,在B(烧成温度)的第三个水平下的均值最大,在C(保温时间)的第三个水平下的均值最大。根据实际因素,(抗压强度)越大越好,因此在A2B3C3的条件下,即在矿化剂的用量4%,烧成温度1450℃,保温时间40的条件下生产,抗压强度最大。 三、正交设计法的应用步骤 (1)定指标,挑因素,选水平;(2)选择正交表、排表头;(3)排试验方案表,做试验,填数据;(4)分析数据,选取合适的生产条件。通过验证试验,找出较稳定的较优生产条件,进行小批量考验,最后纳入技术文件,才算完成一项正交试验的全过程。
机械专业论文:现代机械制造技术专业群教学的论文 一、构建高职现代制造专业群课程体系 目前部分高职院校在发展战略上基本达成共识:专业建设要突出重点、摁住底线,即通过一个核心样板专业(实力强、就业率高)来示范辐射,带动专业群(工程对象相同、技术领域相关、学科基础相近的专业)建设,实现整合资源、提高绩效、分层分类教学。 (一)“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”,组建现代制造技术专业群 国内机械制造企业众多,在一些经济发达地区,形成了完整的产业链。借助产业集群,企业间相互支撑,优势互补,大大降低了产品的研发与生产周期,同时催生了大量综合性强的技术型产品,促进了工业4.0时代的正式到来。高职院校的发展必然要适应产业集群的需要,走专业群路线。湖南工业职业技术学院通过“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”的方式,组建机械制造技术专业群,涵盖从原材料组织搬运、产品设计、机构设计、数控加工、夹具制造、模具设计制造、电气控制、气动技术、光感技术、工业视觉、产品装配等一系列技术技能要求,并结合目前装备制造产业技术升级,涵盖高端技术集成等技术领域。整合后组建的现代机械制造技术专业群,包括:机械制造与自动化(侧重流程控制、装调维修)、计算机辅助设计(侧重造型设计、结构设计)、数控技术(侧重工艺、材料、加工)、模具设计与制造(侧重模具设计与成型)、检测技术及应用(侧重产品检测、品质管理)以及焊接技术及自动化(侧重现代焊接与装配)等。 (二)构建“基础模块+专业核心模块+拓展模块”的模块化课程体系 在设定专业培养层次与目标时,离不开国家强调的现代职教体系构建总的思路。核心牵头专业设计时结合专业和社会需求,在辐射、带头功能的指引下,以培养技术能人、素质国人(生活+技能)来匹配现代产业体系,进而规划专业群发展版图。我院现代机械制造技术专业群密切依托机械装备产业,跟踪光机电气综合性前沿技术,提升人才技术技能含金量。通过多次下企业观摩和学习,结合目前制造业发展现状,围绕机械装备制造业核心岗位的工作领域构建专业群核心课程和拓展课程,按照工作岗位涉及的工作内容确定课程内容,最终形成“基础模块+专业核心模块+拓展模块”相互渗透、共享开放的课程体系。 二、创新现代机械制造技术专业群实训条件与实训手段 (一)通过跨界合作和资源共享,拓宽专业群实践教学条件 建设适应专业群各专业内在共性需求和特色化发展的实践资源体系,通过专业群内专业之间相互交叉、渗透、融合,降低实训师资和实验实训设备等软硬件方面的投入。提高教学管理信息化水平,开放共享专业建设全部资料,满足个性化学习和企业培训需求,提高资源开放共享效益, (二)深化校企共建模式,提升实践教学内涵 在专业群实践实施方面,通过校企资源互补,夯实企业职工培训、职教师资培训以及企业技术服务平台,使得专业群在职业培训、技能鉴定、师资培训、产品开发、技术革新、设备维修等方面的工作成效全面提高,为行业企业发展和兄弟院校师资队伍建设提供更有力的支持和保障。 (三)依托专业技能抽查标准题库,真刀真枪开展项目训练 针对职业院校来说,规范与优化专业技能考核标准是提高教育质量尤为重要的举措之一。以“贴近企业行业实际需求、引导教学和专业建设,提升人才培养质量”为宗旨,湖南省于2010年12月在全国率先启动了首轮高职院校学生专业技能抽查工作,反响强烈。构建并优化与高职日常教学相辅相成、凸显人才培养质量评价与过程监控的专业技能考核标准与抽查制度,已经成为高职教育教学改革深入发展的一个关键。 (四)构建“大综合+小项目”为特征的实训体系 为适应现代机械装备制造业岗位群能力要求,结合职业成长规律和教育教学规律,整合实践教学资源,在专业群内广泛开展跨专业实践,系统设计实训体系。在专业群实践平台基础上,分类组建实训基地,形成满足专业群共性需求与专门化需求的、校内校外相结合、以“大综合+小项目”为特征的实训体系。 三、逐步健全专业群教学体系保障发展机制 (一)校企实现资源共享,共建专业群 我院现代机械制造技术专业群整合行业企业和职业教育资源,逐步形成了优势互补、资源共享、合作共赢的校企合作模式。通过联合国内知名机械装备制造行业企业,“校企双主体”建立以专业群负责人、专业带头人和课程负责人主导的专业建设组织运行构架。建立专业群校企共建制度、教师企业顶岗制度、技术研发与推广制度以及培训中心运行管理制度等。通过实时跟踪职业岗位新技术、新技能要求,主动适应产业群中典型产业链各个环节的人才需求,强化现代机械制造技术专业群实训基地的集约化管理,建立校内、外共享机制,对实训基地逐步实行企业化管理、市场化运作,营造企业化的职业氛围,逐步实现实训方式、过程企业化。 (二)完善教学评价,改进质量监控 机械制造技术专业群融合现代机械制造技术国家职业资格标准要求,注重能力评价,建立以专业知识、职业技能与职业素养为评价核心的开放式多元综合评价制度。强化以现代机械制造技术专业群负责人为主导,协调各专业相关管理资源,制定了柔性模块课程选修办法。在专业教学过程的关键点设置质量监控要素和指标,掌控教学过程组织和教学质量情况,实行教学全过程动态控制。 机械专业论文:分析工程机械技术服务与营销专业实训教学模式 工程机械的销售重在产品结构、性能的专家型介绍、销售流程的熟悉和给买家的服务,因此工程机械技术服务与营销专业实训教学的重点是:通过实训教学,使学生得到从事工程机械技术服务与营销岗位所需的营销常识,建立工程机械服务营销的理念,熟悉工程机械销售和技术服务的基本流程,掌握工程机械技术服务与营销的基本方法和技能,从而获得工程机械技术服务与营销工作岗位的职业能力。工程机械技术服务与营销专业是培养较强实践能力的高级技术技能型专门人才的专业,为了更好的实现工程机械技术服务与营销专业的培养目标,就必须扎扎实实的抓好实训教学的改革,全面构建起以就业为导向,以技能培养为目标的实训教学体系。 一、实训教学设计理念 工程机械技术服务与营销专业实训教学的设计理念是“以职业能力为目标,以实用为原则,以够用为尺度,以就业市场为导向”,突出高职特色,重点强化工程机械技术营销和技术服务等实践技能和职业能力的培养。 1.1 以职业能力为目标,重视职业能力的培养。培养职业能力是职业技术教育的核心,按照工程机械技术服务与营销工作人员的工作岗位职业能力要求和教、学、做一体化的思想构建实训课程教学体系,大力开展与工程机械生产企业和销售企业的“校企合作,订单培养”,加强实训、实习基地建设,突出实践能力培养,改革人才培养模式,加大课程建设与改革的力度,增强学生的职业能力和专业技能。 1.2 以实用为原则,以够用为尺度进行实训课程设计。教育内容是根据工程机械专业领域的行业发展对高职教学的要求,安排教学内容的深度上本着理论够用的尺度,淡化理论教学部分,强化了工程机械技术营销与技术服务工作岗位实际操作的方法和技能。 1.3 以就业市场对本专业的要求为最终目标来组织实训教学内容。高职教育就是就业教育,因此实训课程的开发设计始终围绕当今社会工程机械营销和技术服务领域实际工作岗位对高职毕业生的要求和服务区域经济和社会发展的目标。在教学内容的组织上借鉴工程机械4S店的职业培训模式,注重职业能力的培养,强调实用性,突出工程机械销售岗位和技术服务岗位的实用能力,使学生的职业竞争力得到极大的提高。 二、实训教学设计思路 工程机械技术服务与营销专业实训教学的设计思路是依据专业的人才培养方案确定工作岗位,再以实际的工程机械技术服务与营销岗位工作为主线、按照工程机械技术服务与营销岗位的职责要求,归纳出工程机械技术服务与营销策划和工程机械销售两项工作任务;然后以完成这两项具体工作任务为驱动、以完成过程为导向进行实训课程设计。具体思路是:从分析工程机械技术服务与营销岗位实际工作过程所需要的职业技能需求入手,确定岗位任务;根据岗位任务确定岗位需求的知识和技能要求。 三、实训教学具体实施办法 3.1 课堂教学实训 具体形式包括:主题辩论、角色扮演、策划竞赛等。 1.主题辩论 由任课教师针对课程内容提出辩论题目,全班分组进行,目的是训练学生的敏捷思维和思辨能力。对主题辩论实训的分析评估是必不可少的,分析评估包括:自评、他评和实训教师的总评。总评主要从商务礼仪、营销知识、论点分析、主题演讲、辩论技巧和总结陈词等方面进行。 2.角色扮演 角色扮演主要运用在工程机械产品推介上,由学生分别扮演顾客、销售顾问等角色。通过角色扮演这种方式的训练,提高学生的语言表达能力、临场应变能力、分析思考能力,同时还可以相互启发、广开思路、相得益彰。 3.策划竞赛 策划竞赛主要是对工程机械的销售进行策划,由学生分组制作完成策划方案,并且要求每组在规定的时间内上台演示自己的策划内容,并回答评委老师和其他小组同学的提问。 3.2 电脑模拟实训 由于工程机械技术服务与营销专业课堂教学需要了解大量的企业经营实际情况,直接深入企业,往往给企业造成负担,企业难以接待。充分利用现代化教学手段,可以使理论教学更为贴近实践。电化教学能将实践中发生的事例,企业成功的经验和失败的教训,形象的再现出来。通过形象生动的画面,增强学生的感性认识,比单一、空洞的语言教学效果更好。 为有效进行电脑模拟实训,可以建立工程机械技术服务与营销专业仿真实训室,配备电脑并购置相关的专业教学软件,从而让学生有机会在复杂的模拟环境中演练所学的理论知识,充分体验企业从工程机械市场调查、竞争战略制定、营销策略分析,到具体的营销活动组织的全部过程,培养学生自主思维能力,提高实际动手能力、分析能力和创造能力。 3.3 案例分析实训 案例分析实训,是指任课教师印发与所讲课程内容有关的案例材料给学生,在老师的引导下,学生自行补充材料,进行分析判断,最后,进行案例汇报,并由老师总结点评。通过案例分析实训,培养学生结合所学知识对实际经济现象进行考察、分析和评判的能力。 案例分析可以有多种形式,例如小组讨论、口头叙述、书面报告、角色扮演等,或者是多种形式的组合。案例分析重在学生参与,主要责任由学生承担,强调独立学习能力和自学效果,老师的主要任务是引导和督促。因此,案例分析所提供的材料应当是杂乱无章的原始资料,学生必须认真思考、仔细分析、去伪存真,才能做出正确的决策。 工程机械市场营销案例分析实训,是把学生放在设定的工程机械市场环境中,让学生运用所学的理论知识对工程机械企业营销活动进行分析。案例分析教学,最主要的功能在于能为学生提供一个逼真、具体的工程机械市 场营销问题,让学生处理存在的问题,找出解决问题的途径,具有鲜明的教学目的性和仿真性两个特点。 3.4 专题调查实训 工程机械市场调查实训的教学形式一般可以分为以下三种形式: 1.课堂模拟调查 教师提前准备相关案例,学生以小组为单位,进行调查方案设计、问卷设计、选取调查方法、模拟实地调查、整理分析调查资料、撰写调查报告等。最后小组汇报,接受其他小组和教师提问。这一环节的主要目的是让学生带着调查任务来学习市场调查的专业理论知识。 2.校内实地调查 这一环节安排在课堂模拟调查之后,学生在系统学习了市场调查的专业理论知识之后,以小组为单位,从指导老师处领取一个校内调查的实际项目,从调查方案设计到调查汇报的整个调查过程中,在指导老师的引导督促下,学生自主完成。 3.校外实地调查 由学校负责联系工程机械4S店等销售企业,承担企业委托的调查任务,由学生和老师一起完成。这种方式的教学特征较弱,与课堂教学的协调有一定的难度,调查时间、调查课题的确定都较为被动;但它的真实性是完全的,其课题成果、调查资料有一定的实用价值。因此,校外实地调查在完成实训教学任务的同时,还可以取得一定的经济效益。 3.5 岗位模拟实训 为使学生能够尽快的从学生角色转换到工作角色,明确自己的实训任务,对实训环境的布置尽量能够模仿企业真实的工作环境。环境布置包括两方面:一方面是硬件环境,也就是实训地点的空间布置和设施配置;另一方面是软环境,也就是学生和教师的角色也应该企业化,学生是某个单位某个岗位的职员,教师则是该岗位的上级主管。 通过岗位化模拟实训,可使学生运用所学专业理论知识培养实践工作能力,有助于提升工程机械技术服务与营销专业毕业生的专业技能和综合素质,更加符合用人单位的要求,进一步提高学生就业质量。岗位化模拟实训的内容更加贴近工程机械企业实际工作场景,因此,通过岗位化模拟实训,可以拉近与工程机械企业工作岗位的距离,加强与工程机械企业的联系,有利于拓展专业“产、学、研”的广度和深度,促进专业“产、学、研”建设。 机械专业论文:高职工程机械专业教学质量监控评价的研究 一、构建全方位教学质量监控评价的必要性 高职工程机械专业教学质量监控与评价是教学管理的重要环节之一。良好的教学质量必须以严格而科学的教学管理来保障。而严格科学的教学管理则必须付诸一系列的教学质量监控、评价制度和措施才能予以落实。正因为教学质量监控、评价直接影响高职的教学管理水平和质量,这就要求教学管理中的质量监控、评价工作应当充分体现以下原则和要求:一是监控、评价主体到位;二是监控、评价客体覆盖全面;三是监控、评价机制行之有效;四是监控、评价体系完善合理;五是监控、评价标准科学公正;六是监控、评价结果准确可信;七是监控、评价办法易于实施,具有较强的可操作性;八是监控、评价结果达到奖优罚劣、推动教学质量提高的积极效应。 传统的工程机械专业教学质量监控、评价工作主要是由教务处和教学系部、教研室的有关负责人承担的。监控评价的内容主要是教师的课堂理论教学;采用的方式主要是平时的教学工作检查、听课、了解学生对任课老师的反映以及考试等。这种传统的教学质量监控、评价体系存在许多缺陷:一是教学质量监控、评价似乎只是教学管理职能部门的事,教学质量的高低也只有教学管理部门才说了算。这就形成了教学质量监控评价主体的单一或严重缺位。二是监控、评价内容单纯,似乎课堂理论教学就是教学质量监控评价的全部,而体现高职重要特色的实践教学、体现技术应用型人才本质特征的工程实践能力、技术应用能力、学生的综合素质、教师课堂教学水平之外的其他素质和能力、所培养人才的规格与质量是否符合社会需求等重要内容,均被排斥在监控、评价的范围之外。这造成了教学质量监控评价的客体狭隘且覆盖片面,不能全面反映教育教学质量。三是监控评价主体基本是各级教学管理部门的领导者,这就难以避免个人评价的偏差,很容易受到复杂的人际关系的制约和影响,也容易导致人际关系的紧张,不利于工作。 二、构建多元化,形成对教学质量的多角度、多层次、全方位监控评价 高职教育要主动适应社会对人才素质提出的更高更新以及变化更快的要求,形成对教学质量多角度、多层次、全方位的监控评价。教学质量监控评价主要包括以下几个方面。 (一)教学管理职能部门构成监控评价的常规主体 教务处、教学系部与教研室处于教学第一线,是教学活动的直接指挥者、实施者和管理者,教学质量监督和教学管理工作首先要从这里抓起。构建多元化的质量监控评价主体,决不是要削弱或替代这些部门的监控、评价功能,而是要明确教务处、教学系部与教研室是教学管理、监控的主体,是教学质量保证体系的直接责任者。他们的任务是根据社会对人才的需求信息,以及科学技术发展对人才规格的动态要求,开发并不断修订专业教学计划,负责对教学的组织,进行教学管理与监督;负责组织期中、期末等阶段性教学检查;负责学生对任课教师意见的收集、反馈;负责组织学生对任课教师教学工作评价的测评活动;负责组织考试和成绩分析;教学系部还要负责对教师的年度考核,做出每个教师工作态度、表现、业绩(数量和质量)的全面考核结论,确定考核等级及奖惩等。教务处还要履行对各系部教学工作的全面监控和评价。 (二)成立教学督导组,形成对教学过程日常巡视检查的督查主体 教务处、教学系部与教研室作为教学管理职能部门,忙于冗杂的教学事务性工作,教学监控、评价工作基本上是阶段性、有重点地安排,并非天天进行。为了强化并提高教务处对全校日常教学工作监督与检查的权威性,有必要成立由教务处长、教学系部主任及教学总支书记组成的教学督导组,保持每天进行课堂教学、实践教学及其他教学环节的巡视检查。其主要任务是检查教学纪律日常执行情况,及时发现问题并加以纠正;对当天发生的教学责任事故进行认定,提出处理意见并通报各系部;向教务处提出改进教学监督、管理方面的意见。 (三)发挥学生对教学质量的监控评价作用 学生质量本来是教学评价的重要客体,同时又可以成为重要的监控评价主体。由于教师教学工作的直接对象就是学生,他们对老师的教学态度、教学水平、教学效果、师德水平等了解得最详细、感受最深刻,因而也最有发言权。 学生主体对教学质量的监控、评价主要通过两个方面进行。一是通过各班级学生干部如实填写“班级教学周报表”,对教师课及实习教学的教学纪律、教学内容、教学进度、作业、课后辅导等常规性教学环节进行记录,使教务处及时而全面地掌握教师的课堂教学情况和教师对教学大纲、授课计划等各种教学文件的执行情况。二是通过学生座谈会或进行问卷调查、问卷评分对教师做出某些方面的评价或综合评价。 这方面的具体措施主要有以下几点: 1.主动走出校园,接受社会有关课程的统一水平考试,通过学生的“过关”成绩对教学效果进行评价,检验理论教学水平,并且作为教学奖励的依据。目前全国性的课程水平统一测试科目逐渐增多,如公共英语水平考试、计算机水平等级考试、全国计算应用技术等级考试、机械绘图员等级考试等。这些属于全国性的测试,具有较高的权威性,得到全国各行各业的认可。 2.积极推行“双证制”、“多证制”,引进国家职业技能标准测试,作为实践教学水平、成绩的检验标准。高职院校应当积极推行“双证制”、“多证制”,即学生在毕业时不仅要拿到毕业文凭,还须获得相应专业的职业资格证书及相关的技能等级证书。这样就自然引入了国家职业技能鉴定标准,使得实践教学水平的测定有了更客观、更权威的检验标准,推动了实践教学水平的提高,强化了工程机械专业毕业生技术应用型人才的鲜明特色。 机械专业论文:机械设计专业课程体系设计研究 我校以前的机械设计课程设计的题目主要是齿轮减速器的设计,在教学上以传统的经验型手工设计为目标,老师逐步讲解,学生机械僵硬地模仿,课程设计被误解为仅仅是翻手册、套公式,甚至有的学生一味参看其他的减速器设计,采用的方法主要是图解法。设计说明书照葫芦画瓢,对自己所设计的东西具体由哪些零部件组成,这些零部件的参数和形状如何,这些零部件之间的装配关系、运动关系如何等了解很少,知其然而不知其所以然[3]。同时,在课程设计期间,往往是很多班级同时或相继展开,造成设计教室、手册紧张,不仅严重影响了设计进程,而且影响了设计效果,甚至有的学生为赶进度,胡编设计数据。这些现状与当今的科学技术发展很不适应,与当前市场需求也不相适应。知识要更新,设计手段要先进,因此,机械原理、机械设计课程设计的传统教学模式已不能适应科学技术发展的需要,机械设计基础课程设计的改革势在必行。 课程体系综合设计研究 将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合,探索机械原理、机械设计课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、机械创新设计和解决工程实际问题的能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理、机械设计课程设计实施方案,并完成2008级机制班机械基础课程综合设计教学实践。同时,考虑机制、模具、汽车、机电方向的不同,选择适合不同方向的综合设计题目,以设计对象为主线,尝试在综合课程设计中引入机构运动演示,要求学生用计算机仿真验证机构运动设计的合理性[4],尝试在综合课程设计中引入机械方案创意设计模拟实验,要求学生利用运动方案进行模型拼装创新实验,验证机构运动设计的科学性、合理性。通过机械基础设计课程改革,加强学生创新能力培养。把机械原理、机械设计课程设计时间由原来的分开设计整合为一,机械原理、机械设计两门课程的课程设计题目选择范围加大,同时增加设计时间,激励学生对这类题目产生较大的兴趣,每一位学生都积极思考,差不多每人都提出一到几种运动方案,然后通过小组讨论,挑出最佳方案后,由各组确定自己的最终机械系统运动方案。通过这些创意设计活动,可大提高学生的创新设计能力,改革课程体系综合设计手段,加强CAD、CAM、CAE等技术应用[5]。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,因而受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具,让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真,真实地仿真机构的运动过程。改革设计手段,将给课程设计赋予新的活力。 课程体系综合设计的实践及应用 1改革设计题目,注重学生素质的培养 机械CAD能力、综合应用与设计能力和创新设计能力是新世纪高素质机械工程技术人才的重要素质。因此,机械基础课程综合设计训练主线则是以典型机械系统设计为内容,并将机械原理和机械设计的两课程设计贯通,由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计),再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计),从而形成一条加强机械系统设计和综合设计能力训练的设计训练主线[6]。使学生经过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程,加深对机械系统的整体认识,加强设计中的工程意识,培养综合创新设计的能力。目前各高校都在进行课程设计改革实践,但两门课程设计合在一起的课程设计指导书还很少见[7]。因此,根据我校实际情况,编写了适合于本科机械类的机械基础课程综合设计指导书,指导老师可根据不同方向教学班次选用设计题目。 2机械传动方案设计,培养学生创新能力 机械传动方案设计是一个重要的环节。在这一环节中应充分体现以学生为主体,以教师为主导的指导思想。教师在指导时,应因材施教、因人施教,对不同层次的同学要有所区别。在选题方面,提倡设计能力较强的同学选择指导书以外的题目。在指导方面,对这些同学应适当增加设计的难度和深度。方案设计时重点是要把握创新点[8]。在方案分析过程中,为了实现一个确定的设计目标,要求学生至少提出3种可行的方案,并对方案进行分析、比较,总结出其优点与不足。然后确定出设计者认为最优方案作为本次课程设计方案。最后对此方案进行详细设计,包括其运动过程和运动尺寸的确定,进行结构设计和强度设计直至计算。 3引入虚拟样机技术进行机构分析 虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程技术。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。基于贯彻实施培养卓越工程师思想,在机械基础课程综合设计中引入ADAMS软件对插床导杆机构、冲压机构、摆动式运输机机构、牛头刨床摆动导杆机构等进行运动学和动力学分析,自动绘制刀具的位移、速度、加速度曲线,自动绘制曲柄受到的平衡力矩曲线图等,能通过后期处理绘制最大动态剩余功曲线图,使曲线结果清晰、精确。导杆机构动态仿真时,观察在各位置时所对应曲线含义,加深对课本关于机构有关运动学、动力学相关参数优化设计的理解。ADAMS软件还能对机构采取参数化建模,学生可以通过输入机构不同原始参数,进一步比较不同结果。与过去用图解法或自编程序法进行机械原理课程设计相比,利用计算机对机械进行辅助设计,实现了教学创新,学生普遍反映用ADAMS软件进行课程设计快捷、方便、直观,课程设计能达到满意效果。 4理论联系实际,修改设计对象 在实际工程应用领域中,推荐采用的大多数齿轮减速器都是采用硬齿面。随着工业的发展,新技术新工艺不断涌现,在齿轮行业,特别是随着硬齿面齿轮加工技术的成熟,加工设备的完善,硬齿面齿轮减速器已经成为齿轮减速装置的主流,得到了广泛的实际工程应用,而软齿面齿轮减速装置有被逐步淘汰的趋势。因此,应结合实际,采用硬齿面齿轮减速器设计的题目来进行实践环节的训练。由于硬齿面齿轮减速器的设 计与实际结合紧密,学生的自觉性与积极性得到了很大提高[9]。与此同时,有关硬齿面齿轮设计的资料无法从现有资料中直接利用,这迫使学生主动查找相关资料,询问老师,学生的实际设计能力得到了更大的提高。从改用硬齿面齿轮减速器设计结果来看,整机的重量减轻、体积缩小,使用材料大幅减少,相应的造价也随之下降。这使学生认识到科技的进步给生产实际应用带来的巨大影响。 5学生的模仿型设计转变为思考型设计 以往的课程设计以教授传统的经验型设计为目的,学生总习惯于照搬指导书,一般是教师逐步讲解,学生机械模仿,知其然而不知其所以然。现在的设计中,教师应只给学生以必要的提示,并列出参考书目,鼓励学生去查资料、翻手册,培养他们对信息及数据的归纳和整理能力。在课程设计中,草图设计和装配图设计即机构设计阶段是重点,也是学生感到困难,失误较多的阶段。在《机械设计》课堂上重点讲解的都是基础理论,很少涉及结构方面的知识,而影响结构的因素很多。所以在此阶段,指导教师应悉心指导,多进行正确和错误结构的分析比较,另外要引导学生抓重点,培养学生树立整体设计的概念。 机械专业论文:关于培养机械类专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:试析例谈任务驱动教学法在机械专业课中的运用 论文关键词:任务驱动教学法 职业教育 机械专业课 论文摘要:在机械专业课中运用任务驱动教学法,能充分调动学生主观能动性,有利于培养和发展学生的探究意识、务实作风、创新精神和实践能力.以高等职业教育教学改革为背景,以“摩擦”一课为例,结合自身的理解,详细分析、介绍了任务驱动教学法的教学特点和教学流程. “深化职业教育教学改革”是《国务院关于大力发展职业教育的决定》(国发〔2005] 35号)中提出的重要精神之一《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》进一步提出“加大课程建设与改革的力度”重要意见,并明确指出:“改革教学方法和手段,融‘教、学、做’为一体,强化学生能力的培养.”可见传统的以学科知识为主线的教学体系已不适合职业教育发展,在教学方法上必须形成以主题教学法为主要特点的新的教学体系,重构教学主体的行为方式. 任务驱动教学法,是指在建构主义教学理论指导下,教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务,力求以任务驱动,以某个实例为先导,进而提出问题引导学生思考,让学生通过学和做掌握教学内容,达到教学目标,培养学生分析问题和解决问题的能力.它是一种以学生为中心,以能力为本位的教学方法,既符合探究式的教学模式,又符合教学的层次性和实用性,尤其适合新知识或新技能的学习.本文以机械专业课中一个重要的知识点—“摩擦”为例,探讨对任务驱动教学法的理解. 1任务提出 要使任务驱动教学取得成功,教师首先必须在课前对教学实例进行精心的选择和处理,实例选取原则是在明确教学目标前提下,实例应具有相关性、综合性、典型性和趣味性相关性是指实例应与已学知识紧密关联;综合性是指实例应涉及本课程或相关课程,是这些知识的综合运用;典型性是指实例应与日常生活或生产实践结合;趣味性是指实例应能引起学生学习兴趣.“摩擦”一课以“砖块的烦恼”提出问题,为了增加直观性与趣味性实例采用了多媒体教学手段并将砖块拟人化,提问:“假如我是一块砖,重120 N,手指最多能出400 N力,谁能告诉我我会不会掉下去?” 2任务分解 任务提出后教师需要针对学情对具体任务进行分解,把一个综合问题拆解成若干个小问题,然后引导学生分段、分层分析讨论各问题,并探索解决方案.教师在此环节中起着关键作角,依据任务分解出的小问题一定要适合学生的接受程度,利于学生各个击破,让学生在过程中体会到成功的喜悦,以此激发对学习的更大兴趣. “摩擦”一课先把任务分为两阶段,再在每阶段中将任务进一步分层.第一阶段为知识积累部分,提出3个问题,主要是为分析、解决任务做必要的准备,学生需要对学过的知识进行巩固整理并在此基础上生长出新的知识.第二阶段为任务分析部分,提出2个问题和1个指导性建议,有了第一阶段的理论知识基础后学生就可以通过协作活动比如分组讨论等形式来构建自己的知识结构. 2. 1第一阶段知识积累部分 (1)提问:①什么是摩擦力?②有哪些摩擦力? 此部分可称其为知识积累1,特点是以学生原有知识为主,需要学生巩固已学知识,并对所学知识进行整理,将其系统化. 第一问意在唤起学生对摩擦知识的记忆,通过引导学生例举一些日常生活中的摩擦现象,归纳出摩擦力的确切概念.第二问意在引导学生对所学过的摩擦力归类总结:摩擦分滑动摩擦和滚动摩擦,滑动摩擦又分为静滑动摩擦和动滑动摩擦. (2)提问:8如何区分滑动摩擦各阶段? 此部分可称其为知识积累2,特点是在学生复习巩固原有摩擦知识基础上,生长新知识-—滑动摩擦力辨析.这是一个同化过程,学生把外界环境中的新的信息纳人原有的认知结构,以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式. 具体教学手段可以采用实验方式,通过让学生亲手尝试一个简单实验,并观察实验现象:重量为G的物体A放在水平面上,绳子一端与重物A相连,另一端与装粉笔头的空盒相连,逐渐增加盒内粉笔重量,见图1.通过简单讨论与总结学生很容易掌握滑动摩擦三阶段,即滑动摩擦力用平衡方程求解;最大静摩擦力用,F mx求解;动滑动摩擦力用F求解. 2. 2第二阶段任务分析部分 完成了理论知识的积累,接下来就可以对具体任务进行分析讨论.讨论可以采用分组形式,教师此时主要负责引导、协助,充分发挥学生的主观能动性,让学生在具体的实践中发现自己的不足并尝试自我发展.这是一个顺应过程,当外部环境发生变化,学生原有的认知结构无法同化新环境中的信息,产生冲突,引发原有认知结构的调整或改造,从而建立新的认知结构。 (1)提问:如何对任务进行力学抽象? 此问对整个任务能否顺利解决非常关键,对实例进行力学抽象或是数学建模对学生而言有一定的难度,教师需要在学生各年级各阶段不间断的培养、训练,不可操之过急也不可轻言放弃.在刚开始训练阶段教师要加大参与程度,待学生慢慢掌握一定的方法、经验之后再逐渐抽身,改参与为协助.“摩擦”一课中让各组充分讨论后,先在此引导学生进行一下阶段分析总结,然后再继续进行,各组最后归纳总结出来力学抽象条件为:已知G=150 N,F=400 N,uz=0. 3,c=0. 25.试判断状态,并求摩擦力.模型如下图2所示.至此,一项现实任务转变成了一个习题,任务得到了大大的简化,学生自信心得到了鼓励,此时再激励学生一鼓作气,按最后两问继续分析讨论此题的解决方案,争取完全解决问题. (2)提问:任务中出现的摩擦力属于哪个类型,怎么要求? (3)建议:能否采用假设推理方法,假设砖块静止,然后进行推理. 师生共同讨论攻克了问题难点后,教师进一步放手,在最后的一问一议中,更加发挥学生的主观能动性,以学生在组内之间的交流为主体,促成学生间共同探索,并在探索过程中相互交流和质疑,了解彼此的想法,共享群体的思维和智慧,最后使整个学习群体共同完成对所学知识的构建. 3任务解决 其实任务解决是一个过程,很多小任务的解决可以在任务分解分析各阶段各层次中灵活穿插,这样可以逐步减轻学生压力,渐渐增强学生自信心.此处的任务解决是对整个任务而言的.各组组内学生进行充分讨论,并尝试各种解题思路后,让每组选取一种组内认为最优的解决方案,然后实施,教师只需在组内实施具体方案碰到疑点时加以点拨,而实际工作完全由学生自己承担.在限定时间结束后,教师指导各组进行成果展示,并让各组派选代表对方案以及实施过程进行解说,让学生自己分析对比各组工作表现,期间应及时表扬学生解题过程中涌现出的创新思维和创造能力.对于有明确结论性的任务,教师还需在分析、对比各组方案与实施过程后,师生共同归纳总结此类问题解决思路,形成新的经验. “摩擦”一课就在分析、对比各组解题方案和实施过程后,选取最优的解题思路和实施方案,并将此介绍给全体学生,在此基础上归纳这类问题的解决思路,让其成为学生新的经验.此过程可以采用板书推导的教学手段,实践证明含有公式、计算在内的理论推导,尤其适合板书,教学效果明显.任务具体解决过程分为3个阶段,板书推导如下: 此致,本课堂任务得到了完美的解决,此时可以进一步归纳此类任务特点,以便学生形成新的经验,实际上该任务属于考虑摩擦时的平衡问题,解题方法非常典型,可以续解题后归纳总结成方法论. (4)考虑摩擦时的平衡问题解题方法. 4评价标准 完成任务后,教师还需对学生进行综合评价,如果说教学方式改革是提高教学质量的有效途径的话,那么评价体系的优化是机械专业课教学改革的保障.教学评价体系应包括两部分:课堂教学质量评价和学习成绩评价叫.本文仅介绍课堂教学质量评价部分,笔者建议采用“三评原则”,即教师评价、组内评价(或称他人评价)、自我评价相结合,给出学生的综合评定结果,三者比例可以灵活掌握.这种评价标准打破了“一卷定成绩”的传统局面,能够准确的、客观的实现对学生全面质量的考查,可以调动学生自主学习的积极性,并有利于培养学生解决实际问题的主动性和创造性. 任务驱动教学法符合探究型学习模式,是当前职业教育教学改革中提倡的教学模式,它特别注重培养和发展学生的知识建构能力,学习过程以学生为中心,强调主体的作用.在任务驱动教学法中,教师的作用只是在于协助学生构建意义,重在引导学生丰富或调整自己的解释,而不是知识的直接传递者.任务驱动教学法有利于充分发挥教师的创造性,启发引导学生积极、主动的去发现问题、分析问题、解决问题,并在此过程中不断获取知识,提升能力. 机械专业论文:论中职学校机械专业教学存在的问题及对策 [论文关键字]:中职学校;机械教育;问题;对策 [论文摘要]:机械教育是中职教育的重要组成部分,文章阐述了我国当前中职机械教育的现状和存在的问题,分析了通过加大实验环境比重、加强师资队伍建设、确定培养目标、运用现代教育手段和与企业合作等策略来完善中职机械教育。 中职教育是我国职业教育的重要组成部分,是国民经济和社会发展的重要基础。目前我国中等职业教育仍然是一种新兴的教育类型,在人才培养、各类专业的课程设置、教学内容和方法等诸多方面,都有许多问题需要研究和探讨。笔者就我国中职机械教育的相关问题谈谈自己的一些粗浅看法。 一、我国中职机械教育的发展现状 据统计资料显示,目前中国的工业增加值已居世界第四位,是美国的1/4,日本的1/2,与德国接近,中国也一跃成为制造大国并把2020年制造业的发展目标定为力争进入世界制造强国的行列并成为世界制造中心之一,中国制造业的发展成就举世瞩目。然而,面对世界制造强国的竞争优势,2005年3月国家主席在北京宣布,要把我国建设成为具有国际影响力的创新型国家,要将科技创新作为基本战略,大幅度提高科技创新能力,形成日益强大的竞争优势。 职业教育和高等教育一样担负着重要的责任,高等教育主要培养知识型人才,而职业教育则是培养应用型人才。中职学校培养的专业应用型人才对我国成为世界制造中心起到很大的作用,机械专业教育更是制造业也的基础和核心。因此,就我国的制造业来讲,要想提高整个制造业的发展水平,必须加强我国中职学校的机械教育。目前,我国很到制造企业对应用型人才的需求相当大,专业技术人员的待遇很中高层管理人员差不多,还有一些企业和学校合作培养机械人才,这种订单式的培养模式对中职学校机械教育有着重要的意义。 二、我国中职机械教育存在的问题 1. 传授的知识陈旧 目前,我国很到中职学校传授的知识过于陈旧、滞后,远远落后于当今制造业的发展水平和用人单位的需求。其主要原因是对新产品信息了解较少,没有能及时地把握新技术的发展方向。 2. 师资力量缺乏 高新技术的发展引起高新技术人力资源的紧缺。随着社会的发展,人力资源的流动日益市场化。优秀的机电一体化人才纷纷被资金实力雄厚的企业吸引,引起机电类师资数量的紧缺。另一方面,机电一体化技术是新兴的技术产业,对教育人员提出新的要求,而原有的教员面临知识更新、年龄老化等问题。 3. 培训课程体系松散,不健全 机械专业是一门应用型的边缘学科。它融合机械、电子、通讯、仪表、计算机和自动控制等多方面的学科知识,不是机械与电子两种技术的单混合或叠加。因此,机电一体化必然是作为崭新的技术问世。它既不是传统的机械技术,也不是传统的电气技术,有鉴于此,培训也应建立相应完整的教学体系。 4. 教学实践、实训设备不足 目前在中职学校中,原有的机械实训设备陈旧,设备数量不足。实训的项目单一,与目前的实际应用要求存在很大的距离。尤其职业技术教育侧重的是培养技术应用型人才,实践、实训教育内容的滞后将严重影响机械职业技术教育的教 学效果。 5. 课程设置不合理 当前,很多中职学校的教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。而且缺乏一些反映机电专业先进技术的课程。现有的课程设置也缺乏弹性,没有设置一定比例的选修课,不能满足学生个性发展和不同岗位的需求。课程门数较多不仅加重了学生的学习负担,而且冲击了实践教学,影响了学生实践能力的培养。 三、完善我国中职机械教育的对策 为了使我国机械制造也尽快赶上先进发达国家的水平,实现跨越式的发展,尽快形成有规模有效益的产业,中职机械教育应该从以下几个方面完善: 1. 加大实验教学环节的比重 职业教育更注重实际动手能力的培养,实验教学是培养学生动手能力以及解决问题能力的最好手段,对于中职教育,实验教学是相当重要的环节。通过实践学生可以把所学的理论知识和实际结合起来。因此学校要在实验环节中尽可能多的给学生创造实验的机会,让他们把理论知识真正的用到实际当中去。机械教育有其对实践的要求更高,没有实际的操作是很难掌握和应用的。 2. 加强师资队伍建设 中职学校应加强对现有教师进行机械技能强化培训,同时可以有计划地从大型厂矿企业引进一批具有丰富实践经验的工程技术人员,积极为他们开展教学素质培训,帮助他们尽快过好教学关,努力培养和造就一支高素质的教师队伍,为搞好机械教育奠定师资基础。中职学校应从企业聘有丰富的现场经验、组织能力强的工程技术人员充实教师队伍,加强理论和实践一体化教学。提高了机械专业的教学水平,缩小了学生所学到的知识技能与企业的要求的差距。 3. 建立完善的教学课程体系 “铁打的营盘流水的兵”是用来形容军营的。随着社会经济的发展,人才的流动日益频繁,中职学校教员的人才流动也成为影响教学质量的重要因素。由于学校教员水平资历的高低,也在很大程度上左右着教学质量。因此,为了能够培养出高水平、高素质的人才,首先有必要建立一个完善的教学课程体系。可以抽调有经验、有技术的骨干教师进行课程体系的构建工作,并在教学活动中不断完善。这样,若干年以后,职业技术院校不仅可以培养高质量的人才,更可以形成一个学院的高等教学风格或专业特色。 4. 确定正确培养目标 机械专业是按“加强基础,拓宽专业口径”的原则设置的一个综合性强的专业。该专业覆盖机械制造工艺及设备,机械设计及理论,机械电子工程,材料成型及模具制造与设计等专业方向。因此,必须在市场认真调研的基础上,为该专业确定好专业方向。根据通常的划分原则,可以分为以下4个子方向:即:(1)机械制造及自动化;(2)数控技术应用;(3)机械电力电子;(4)模具设计与制造。 5. 充分运用现代教育手段 中职教育的特点决定了课堂教学在整个教学中只是有限的构成部分,这样就要求老师要在有限的时间内,尽可能多的教给学生更多有用的知识。机械基础系列课程都是实践性很强的课程,空洞的语言描述往往达不到较好的教学效果,因此应该充分应用现代教学手段,如多媒体教学等。计算机辅助教学CAI是最具有发展潜力的教学方法之一,它可以使教学化难为易、化繁为简、化静为动,增加课堂教学的趣味性。目前关于机械基础系列课程的CAI课件很多,教师应充分运用这些已经具备的条件。 6. 与企业合作,利益双赢 在市场经济条件下,商品的推广意味着收益。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。中职学校与企业合作,共同建设实验室,学院为企业提供技术支持,帮助企业解决人员及场地的问题,另一方面,企业也可以为学院在实验室的建设上提供帮助。院校与企业由此联姻将利益双赢。 机械专业论文:试析例谈任务驱动教学法在机械专业课中的运用 论文关键词:任务驱动教学法 职业教育 机械专业课 论文摘要:在机械专业课中运用任务驱动教学法,能充分调动学生主观能动性,有利于培养和发展学生的探究意识、务实作风、创新精神和实践能力.以高等职业教育教学改革为背景,以“摩擦”一课为例,结合自身的理解,详细分析、介绍了任务驱动教学法的教学特点和教学流程. “深化职业教育教学改革”是《国务院关于大力发展职业教育的决定》(国发〔2005] 35号)中提出的重要精神之一《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》进一步提出“加大课程建设与改革的力度”重要意见,并明确指出:“改革教学方法和手段,融‘教、学、做’为一体,强化学生能力的培养.”可见传统的以学科知识为主线的教学体系已不适合职业教育发展,在教学方法上必须形成以主题教学法为主要特点的新的教学体系,重构教学主体的行为方式. 任务驱动教学法,是指在建构主义教学理论指导下,教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务,力求以任务驱动,以某个实例为先导,进而提出问题引导学生思考,让学生通过学和做掌握教学内容,达到教学目标,培养学生分析问题和解决问题的能力.它是一种以学生为中心,以能力为本位的教学方法,既符合探究式的教学模式,又符合教学的层次性和实用性,尤其适合新知识或新技能的学习.本文以机械专业课中一个重要的知识点—“摩擦”为例,探讨对任务驱动教学法的理解. 1任务提出 要使任务驱动教学取得成功,教师首先必须在课前对教学实例进行精心的选择和处理,实例选取原则是在明确教学目标前提下,实例应具有相关性、综合性、典型性和趣味性相关性是指实例应与已学知识紧密关联;综合性是指实例应涉及本课程或相关课程,是这些知识的综合运用;典型性是指实例应与日常生活或生产实践结合;趣味性是指实例应能引起学生学习兴趣.“摩擦”一课以“砖块的烦恼”提出问题,为了增加直观性与趣味性实例采用了多媒体教学手段并将砖块拟人化,提问:“假如我是一块砖,重120 N,手指最多能出400 N力,谁能告诉我我会不会掉下去?” 2任务分解 任务提出后教师需要针对学情对具体任务进行分解,把一个综合问题拆解成若干个小问题,然后引导学生分段、分层分析讨论各问题,并探索解决方案.教师在此环节中起着关键作角,依据任务分解出的小问题一定要适合学生的接受程度,利于学生各个击破,让学生在过程中体会到成功的喜悦,以此激发对学习的更大兴趣. “摩擦”一课先把任务分为两阶段,再在每阶段中将任务进一步分层.第一阶段为知识积累部分,提出3个问题,主要是为分析、解决任务做必要的准备,学生需要对学过的知识进行巩固整理并在此基础上生长出新的知识.第二阶段为任务分析部分,提出2个问题和1个指导性建议,有了第一阶段的理论知识基础后学生就可以通过协作活动比如分组讨论等形式来构建自己的知识结构. 2. 1第一阶段知识积累部分 (1)提问:①什么是摩擦力?②有哪些摩擦力? 此部分可称其为知识积累1,特点是以学生原有知识为主,需要学生巩固已学知识,并对所学知识进行整理,将其系统化. 第一问意在唤起学生对摩擦知识的记忆,通过引导学生例举一些日常生活中的摩擦现象,归纳出摩擦力的确切概念.第二问意在引导学生对所学过的摩擦力归类总结:摩擦分滑动摩擦和滚动摩擦,滑动摩擦又分为静滑动摩擦和动滑动摩擦. (2)提问:8如何区分滑动摩擦各阶段? 此部分可称其为知识积累2,特点是在学生复习巩固原有摩擦知识基础上,生长新知识-—滑动摩擦力辨析.这是一个同化过程,学生把外界环境中的新的信息纳人原有的认知结构,以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式. 具体教学手段可以采用实验方式,通过让学生亲手尝试一个简单实验,并观察实验现象:重量为G的物体A放在水平面上,绳子一端与重物A相连,另一端与装粉笔头的空盒相连,逐渐增加盒内粉笔重量,见图1.通过简单讨论与总结学生很容易掌握滑动摩擦三阶段,即滑动摩擦力用平衡方程求解;最大静摩擦力用,F mx求解;动滑动摩擦力用F求解. 2. 2第二阶段任务分析部分 完成了理论知识的积累,接下来就可以对具体任务进行分析讨论.讨论可以采用分组形式,教师此时主要负责引导、协助,充分发挥学生的主观能动性,让学生在具体的实践中发现自己的不足并尝试自我发展.这是一个顺应过程,当外部环境发生变化,学生原有的认知结构无法同化新环境中的信息,产生冲突,引发原有认知结构的调整或改造,从而建立新的认知结构。 (1)提问:如何对任务进行力学抽象? 此问对整个任务能否顺利解决非常关键,对实例进行力学抽象或是数学建模对学生而言有一定的难度,教师需要在学生各年级各阶段不间断的培养、训练,不可操之过急也不可轻言放弃.在刚开始训练阶段教师要加大参与程度,待学生慢慢掌握一定的方法、经验之后再逐渐抽身,改参与为协助.“摩擦”一课中让各组充分讨论后,先在此引导学生进行一下阶段分析总结,然后再继续进行,各组最后归纳总结出来力学抽象条件为:已知G=150 N,F=400 N,uz=0. 3,c=0. 25.试判断状态,并求摩擦力.模型如下图2所示.至此,一项现实任务转变成了一个习题,任务得到了大大的简化,学生自信心得到了鼓励,此时再激励学生一鼓作气,按最后两问继续分析讨论此题的解决方案,争取完全解决问题. (2)提问:任务中出现的摩擦力属于哪个类型,怎么要求? (3)建议:能否采用假设推理方法,假设砖块静止,然后进行推理. 师生共同讨论攻克了问题难点后,教师进一步放手,在最后的一问一议中,更加发挥学生的主观能动性,以学生在组内之间的交流为主体,促成学生间共同探索,并在探索过程中相互交流和质疑,了解彼此的想法,共享群体的思维和智慧,最后使整个学习群体共同完成对所学知识的构建. 3任务解决 其实任务解决是一个过程,很多小任务的解决可以在任务分解分析各阶段各层次中灵活穿插,这样可以逐步减轻学生压力,渐渐增强学生自信心.此处的任务解决是对整个任务而言的.各组组内学生进行充分讨论,并尝试各种解题思路后,让每组选取一种组内认为最优的解决方案,然后实施,教师只需在组内实施具体方案碰到疑点时加以点拨,而实际工作完全由学生自己承担.在限定时间结束后,教师指导各组进行成果展示,并让各组派选代表对方案以及实施过程进行解说,让学生自己分析对比各组工作表现,期间应及时表扬学生解题过程中涌现出的创新思维和创造能力.对于有明确结论性的任务,教师还需在分析、对比各组方案与实施过程后,师生共同归纳总结此类问题解决思路,形成新的经验. “摩擦”一课就在分析、对比各组解题方案和实施过程后,选取最优的解题思路和实施方案,并将此介绍给全体学生,在此基础上归纳这类问题的解决思路,让其成为学生新的经验.此过程可以采用板书推导的教学手段,实践证明含有公式、计算在内的理论推导,尤其适合板书,教学效果明显.任务具体解决过程分为3个阶段,板书推导如下: 此致,本课堂任务得到了完美的解决,此时可以进一步归纳此类任务特点,以便学生形成新的经验,实际上该任务属于考虑摩擦时的平衡问题,解题方法非常典型,可以续解题后归纳总结成方法论. (4)考虑摩擦时的平衡问题解题方法. 4评价标准 完成任务后,教师还需对学生进行综合评价,如果说教学方式改革是提高教学质量的有效途径的话,那么评价体系的优化是机械专业课教学改革的保障.教学评价体系应包括两部分:课堂教学质量评价和学习成绩评价叫.本文仅介绍课堂教学质量评价部分,笔者建议采用“三评原则”,即教师评价、组内评价(或称他人评价)、自我评价相结合,给出学生的综合评定结果,三者比例可以灵活掌握.这种评价标准打破了“一卷定成绩”的传统局面,能够准确的、客观的实现对学生全面质量的考查,可以调动学生自主学习的积极性,并有利于培养学生解决实际问题的主动性和创造性. 任务驱动教学法符合探究型学习模式,是当前职业教育教学改革中提倡的教学模式,它特别注重培养和发展学生的知识建构能力,学习过程以学生为中心,强调主体的作用.在任务驱动教学法中,教师的作用只是在于协助学生构建意义,重在引导学生丰富或调整自己的解释,而不是知识的直接传递者.任务驱动教学法有利于充分发挥教师的创造性,启发引导学生积极、主动的去发现问题、分析问题、解决问题,并在此过程中不断获取知识,提升能力. 机械专业论文:关于培养机械类专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:论中职学校机械专业教学存在的问题及对策 [论文关键字]:中职学校;机械教育;问题;对策 [论文摘要]:机械教育是中职教育的重要组成部分,文章阐述了我国当前中职机械教育的现状和存在的问题,分析了通过加大实验环境比重、加强师资队伍建设、确定培养目标、运用现代教育手段和与企业合作等策略来完善中职机械教育。 中职教育是我国职业教育的重要组成部分,是国民经济和社会发展的重要基础。目前我国中等职业教育仍然是一种新兴的教育类型,在人才培养、各类专业的课程设置、教学内容和方法等诸多方面,都有许多问题需要研究和探讨。笔者就我国中职机械教育的相关问题谈谈自己的一些粗浅看法。 一、我国中职机械教育的发展现状 据统计资料显示,目前中国的工业增加值已居世界第四位,是美国的1/4,日本的1/2,与德国接近,中国也一跃成为制造大国并把2020年制造业的发展目标定为力争进入世界制造强国的行列并成为世界制造中心之一,中国制造业的发展成就举世瞩目。然而,面对世界制造强国的竞争优势,2005年3月国家主席在北京宣布,要把我国建设成为具有国际影响力的创新型国家,要将科技创新作为基本战略,大幅度提高科技创新能力,形成日益强大的竞争优势。 职业教育和高等教育一样担负着重要的责任,高等教育主要培养知识型人才,而职业教育则是培养应用型人才。中职学校培养的专业应用型人才对我国成为世界制造中心起到很大的作用,机械专业教育更是制造业也的基础和核心。因此,就我国的制造业来讲,要想提高整个制造业的发展水平,必须加强我国中职学校的机械教育。目前,我国很到制造企业对应用型人才的需求相当大,专业技术人员的待遇很中高层管理人员差不多,还有一些企业和学校合作培养机械人才,这种订单式的培养模式对中职学校机械教育有着重要的意义。 二、我国中职机械教育存在的问题 1. 传授的知识陈旧 目前,我国很到中职学校传授的知识过于陈旧、滞后,远远落后于当今制造业的发展水平和用人单位的需求。其主要原因是对新产品信息了解较少,没有能及时地把握新技术的发展方向。 2. 师资力量缺乏 高新技术的发展引起高新技术人力资源的紧缺。随着社会的发展,人力资源的流动日益市场化。优秀的机电一体化人才纷纷被资金实力雄厚的企业吸引,引起机电类师资数量的紧缺。另一方面,机电一体化技术是新兴的技术产业,对教育人员提出新的要求,而原有的教员面临知识更新、年龄老化等问题。 3. 培训课程体系松散,不健全 机械专业是一门应用型的边缘学科。它融合机械、电子、通讯、仪表、计算机和自动控制等多方面的学科知识,不是机械与电子两种技术的单混合或叠加。因此,机电一体化必然是作为崭新的技术问世。它既不是传统的机械技术,也不是传统的电气技术,有鉴于此,培训也应建立相应完整的教学体系。 4. 教学实践、实训设备不足 目前在中职学校中,原有的机械实训设备陈旧,设备数量不足。实训的项目单一,与目前的实际应用要求存在很大的距离。尤其职业技术教育侧重的是培养技术应用型人才,实践、实训教育内容的滞后将严重影响机械职业技术教育的教 学效果。 5. 课程设置不合理 当前,很多中职学校的教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。而且缺乏一些反映机电专业先进技术的课程。现有的课程设置也缺乏弹性,没有设置一定比例的选修课,不能满足学生个性发展和不同岗位的需求。课程门数较多不仅加重了学生的学习负担,而且冲击了实践教学,影响了学生实践能力的培养。 三、完善我国中职机械教育的对策 为了使我国机械制造也尽快赶上先进发达国家的水平,实现跨越式的发展,尽快形成有规模有效益的产业,中职机械教育应该从以下几个方面完善: 1. 加大实验教学环节的比重 职业教育更注重实际动手能力的培养,实验教学是培养学生动手能力以及解决问题能力的最好手段,对于中职教育,实验教学是相当重要的环节。通过实践学生可以把所学的理论知识和实际结合起来。因此学校要在实验环节中尽可能多的给学生创造实验的机会,让他们把理论知识真正的用到实际当中去。机械教育有其对实践的要求更高,没有实际的操作是很难掌握和应用的。 2. 加强师资队伍建设 中职学校应加强对现有教师进行机械技能强化培训,同时可以有计划地从大型厂矿企业引进一批具有丰富实践经验的工程技术人员,积极为他们开展教学素质培训,帮助他们尽快过好教学关,努力培养和造就一支高素质的教师队伍,为搞好机械教育奠定师资基础。中职学校应从企业聘有丰富的现场经验、组织能力强的工程技术人员充实教师队伍,加强理论和实践一体化教学。提高了机械专业的教学水平,缩小了学生所学到的知识技能与企业的要求的差距。 3. 建立完善的教学课程体系 “铁打的营盘流水的兵”是用来形容军营的。随着社会经济的发展,人才的流动日益频繁,中职学校教员的人才流动也成为影响教学质量的重要因素。由于学校教员水平资历的高低,也在很大程度上左右着教学质量。因此,为了能够培养出高水平、高素质的人才,首先有必要建立一个完善的教学课程体系。可以抽调有经验、有技术的骨干教师进行课程体系的构建工作,并在教学活动中不断完善。这样,若干年以后,职业技术院校不仅可以培养高质量的人才,更可以形成一个学院的高等教学风格或专业特色。 4. 确定正确培养目标 机械专业是按“加强基础,拓宽专业口径”的原则设置的一个综合性强的专业。该专业覆盖机械制造工艺及设备,机械设计及理论,机械电子工程,材料成型及模具制造与设计等专业方向。因此,必须在市场认真调研的基础上,为该专业确定好专业方向。根据通常的划分原则,可以分为以下4个子方向:即:(1)机械制造及自动化;(2)数控技术应用;(3)机械电力电子;(4)模具设计与制造。 5. 充分运用现代教育手段 中职教育的特点决定了课堂教学在整个教学中只是有限的构成部分,这样就要求老师要在有限的时间内,尽可能多的教给学生更多有用的知识。机械基础系列课程都是实践性很强的课程,空洞的语言描述往往达不到较好的教学效果,因此应该充分应用现代教学手段,如多媒体教学等。计算机辅助教学CAI是最具有发展潜力的教学方法之一,它可以使教学化难为易、化繁为简、化静为动,增加课堂教学的趣味性。目前关于机械基础系列课程的CAI课件很多,教师应充分运用这些已经具备的条件。 6. 与企业合作,利益双赢 在市场经济条件下,商品的推广意味着收益。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。中职学校与企业合作,共同建设实验室,学院为企业提供技术支持,帮助企业解决人员及场地的问题,另一方面,企业也可以为学院在实验室的建设上提供帮助。院校与企业由此联姻将利益双赢。 机械专业论文:机械电子工程专业定向人才培养模式研究 随着社会发展对于人才质量的要求逐渐提高,原有的人才培养模式已经难以适应社会发展的需要。一些学校逐渐实行了机械电子工程专业定向人才培养模式,不断适应市场经济发展的需要。今后需要进一步完善机械电子工程专业定向人才培养模式,提高专业人才的素养。 一、机械电子工程专业定向人才培养模式存在的问题 近年来我国的学校人才培养中存在着重理论,轻实践的问题,人才培养难以适应市场发展的需要,导致供需矛盾十分突出。机械电子工程专业作为一个对实践要求比较高的专业而言,其专业课程设置并不合理。机械电子工程专业虽然正在逐渐实现定向人才培养模式,但是这一模式中还存在一定的问题。 (一)定向人才培养模式重视不足 定向人才培养模式是针对当前社会发展对于人才需要提出的,同时也是提升学校人才素质的重要途径之一。但是由于定向人才培养模式实施时间比较短,学校对于这一模式并不十分重视,一些实际的工作并没有得到有效地落实。这在一定程度上影响了定向人才培养的效果。 (二)定向人才培养缺少市场调查 定向人才培养是结合当前社会发展的实际需要制定出来的人才培养模式,但是大多数高校的机械工程专业人才培养中缺少对市场本文由论文联盟//收集整理的调查,所开设的专业内容还是与当前的社会需要存在一定的差距。学校仅仅调查了当前一阶段机械电子工程行业对于人才的需要,忽视了将来一段时间内容人才的发展需要,这并不利于人才的发展和机械电子工程行业的发展。 (三)定向人才培养教师素质有待于提高 定向人才培养对于机械工程专业的教师提出了一定的要求,但是教师由于受到以往的教学模式的影响,在定向人才培养中还需要进行相对完善的教学。教师在授课过程中过于重视理论讲解,对于一些实践性较强的课程教学效果并不理想。另外在实践教学中教师对于学生的指导并不完善,很多教师都忽视了对学生的实践课程指导,导致学生的实践效果不理想,难以满足定向人才培养的要求。 二、机械电子工程专业定向人才培养建议 随着社会的发展对机械电子工程专业的人才素质要求逐渐提高,虽然一些学校实现了定向人才培养模式,但是机械电子工程专业定向人才培养模式并不十分完善,高校需要进一步完善机械电子工程专业定向人才培养模式,更好地提高人才素质。 (一)加强市场调查 机械电子工程专业定向人才培养需要及时全面了解市场经济发展中对于这一人才的需要,根据社会发展的需要培养全面的人才,更好地适应社会发展的需要。机械电子工程定向人才培养是面向整个行业需要,不仅仅需要了解这一行业当前的发展状况,同时还需要了解企业将来的发展前景。只有做好这些市场调查,才能对人才培养提出合理的模式,提高人才的综合素质,更好地适应社会发展需要。 (二)完善毕业生跟踪调查机制 机械电子工程专业对于学生的实践能力要求比较高,但是当前人才培养中并没有充分重视学生的实践能力,导致很多学生难以适应工作的需要。今后需要健全毕业生的跟踪调查机制,对已经就业的学生进行调查,将企业对于学生的评价和就业学生的信息反馈作为一个考察本专业人才培养效果的标准。根据这些调查信息不断完善和调整这些专业人才的培养模式,及时发现人才培养中存在的问题并作出合理的调整才能够更好地适应企业发展的需要,这不仅仅是适应企业发展需要的选择,同时也是提高学校人才培养水平的选择。 (三)建立与企业长期合作的机制 学校人才的培养与企业的发展以及企业的需要息息相关,机械电子工程专业人才定向培养模式需要进一步完善企业和学校的合作机制,这样才能更好地促进定向人才培养模式的发展。学校可以定期组织一些活动,加强学生和企业之间的交流,比如学校可以组织学生到企业中实习或者是参观学习,另外企业员工也可以到学校进修学习,这样可以更好地使学生了解到企业所需要的人才,不断完善学校的人才培养模式。 (四)提高教师专业素质 作为机械电子工程专业定向人才培养的教师需要不断提高自身的综合素质,一方面需要不断提高自身的专业知识,不断完善自身的知识结构,更好地进行机械电子工程专业的教学。另一方面教师也需要不断向企业学习,了解企业发展所需的人才,在今后的教学中不断完善教学和培养模式,提高学生的素质。 结语: 机械电子工程专业定向人才培养模式是当前企业发展的需要,也是提高学校人才素质的需要。今后学校需要进一步完善机械电子工程专业人才培养模式,加强学校与企业的长期合作,建立健全人才跟踪调查机制,更好地适应企业发展的需要,提高学生的综合素质。 机械专业论文:机械电子工程专业知识集成研究 摆在工科高等院校面前的紧迫任务之一是如何培养适应建设新型国家的创新人才。教育部开展的工程教育专业认证标准对毕业生知识、能力与素质的基本要求中就有“具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力”;教育部的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量的各种类型工程技术人才,为建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划的三个特点之一就是强化培养学生的工程能力和创新能力。可以说,工程教育的本质就是培养大学生的创新能力。受传统文化、社会环境、思维方式和个体差异等的影响,我国工科大学生的创新思维和能力低于人们的期望值。这就需要探索培养和提高创新能力的方法。 高等工程教育中创新能力培养是一个系统的工程,强调实践和社会需要,需要从创新环境、创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面介入。其中,必须改变对传统的高等教育专业培养中教师和学生的认识,对学生管理、教学计划、教学方式、师生互动等进行改革。同时,还可以借鉴其他学科,如系统科学、管理科学、工程技术等的方法和理论,嫁接到高等工程教育中,形成新的高等工程教育方法和理论。本文由论文联盟//收集整理 笔者所在的专业为机械电子工程专业,通过借鉴管理科学中的知识集成思想,将专业培养中的教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的设想。经过多年的实践,发现专业知识集成对学生创新能力培养有明显的促进作用。 一、专业知识集成的含义 进入21世纪以来,人们认识到一些先进技术及系统集成方法的使用和发展的关键都是以知识集成为核心。知识集成的目标是实现有效的知识利用,提高创新能力。知识集成是grant在1996年正式提出的,随后国内外学者对于知识集成进行了大量的研究。目前关于知识集成的研究内容和成果没有形成系统的学说,还没有统一的定义。从其概念的演变过程看,其内涵越来越深刻。 综合国内外的研究,一般认为知识集成的内涵是:知识集成的对象包括各种显性和隐性知识,这些知识存在于组织内部各类人员、各协作单位以及不同组织之间;知识集成是显性知识与隐性知识间的集成,也是个人知识、群体知识、组织知识和组织间知识的集成;知识集成活动包括识别、获取、共享、综合组织内外部知识,在此基础上形成新的知识体系。 知识集成的本质是知识创新的动态过程,必须利用知识的集成成果进行自主创新,是螺旋上升的知识集成过程;知识集成是一个复杂的组织、技术、人力资源管理过程,集成主体必须发挥主动性和创造性;知识集成的目标就是打破知识壁垒,提高组织创新能力。知识集成的最终目的是构建组织核心竞争力。 机械电子工程是机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性学科,核心是机电一体化,本质是机械自动化和智能化,在国民经济各领域各行业应用广泛。因此机械电子工程的学科特点是该学科随科技的发展而发展,并且学科知识面广,交叉性强。这就对机械电子工程专业培养的学生的基础知识、素质和能力有较高的要求,特别是创新能力有要求。目前,机械电子工程专业同其他工程专业一样,一般通过专业基础课和专业课程的学习提高专业知识和素质,这些专业基础课程包括机械类、电子技术类、控制类和信息类课程;通过课内实验、课外科技活动、集中实践环节(如课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计)等提高实践能力和专业技能;通过选修人文社科类课程、参加文体活动和竞赛等提高学生的文化素质和社会交往能力;通过少数几门课(如笔者所在专业开设了“机电产品创新设计”等课程)、课外科技活动、学科竞赛、和申报专利等提高创新能力。 这种培养模式对学生创新能力的提高作用有限。由于学习环境、传统文化、教学管理、学生个性等因素的影响,导致学生基础知识、素质和能力不尽如人意,最终影响学生的创新思维、创新能力及其转化。[1]特别是学生对知识的学习,这是影响学生创新能力最重要的影响因素。笔者所在的机械电子工程专业培养中就曾经存在一些问题,如:机械电子工程专业知识源异质性强,学生对异质性强的知识理解和转换不畅;机械电子工程专业的知识源是相对封闭的,如机械学、电子学和控制技术的知识相对封闭,学生对知识源的沟通不畅;对学生学习而言,知识源存在时间差等问题;机械电子工程专业的知识源对教师而言也存在很多问题,如缺失、割裂和不畅等问题。 为提高专业学生的创新能力,笔者所在的专业借鉴知识集成的方法和原理,将专业建设中的专业教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的概念,重新审视机械电子工程专业的知识源,改变师生的知识源时空观,最终提高学生的创新能力。 二、专业知识集成的实践 1.机械电子工程专业学习型组织的建立 将机械电子工程专业的教师和学生视为学习型组织中的成员,通过分析组织的师生共同的愿景、个体差别、实现不断学习的方式,如全员学习、全过程学习和团体学习等,构建扁平式组织结构的方法,保证师生沟通快捷和通畅,实现师生自主管理的途径。专业教师对学习型组织这些特性统一了认识,认为在专业建设中教师和学生都是主体,教师和学生是学习型组织中的成员等。这些为机械电子工程专业知识集成的实现提供了基础。 2.机械电子工程专业知识源的构成 专业组织教师对机械电子工程专业的显性知识、隐性知识进行了分类和挖掘,总结了它们的特点,确定了知识源在组织中教师、学生间的流动和吸收的方式、途径,评估了它们对学生创新思维和创新能力的影响。 知识集成理论认为知识可分为显性知识(编码型知识)和隐性知识(意会性知识)。由计算机处理的、可以度量的知识一般是显性知识,如“知道是什么”和“知道为什么”的知识。隐性知识是头脑中属于经验、诀窍和灵感的那部分知识(隐含经验类知识),是难以编码和度量的,并且是在不断演变的。它可能以数据、信息的形式无序地存放在某些地方。在专业这个组织中,这些知识源异质性强,相对封闭,存在时间和空间的分离等问题。 从学生层面看,机械电子工程专业的显性知识和隐性知识的来源主要有: (1)课程。包括学科基础课和专业教育课等,如机械类、电子技术类、控制类、信息类和专业类课程,如工程图学、工程力学、机械设计基础、电子技术、电路分析基础、微机原理及其应用、自动控制理论、机电传动控制、机电一体化系统设计等课程。 (2)实践环节。包括课内实验、课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计等。 (3)课外教育教学活动。包括科研实践、文体活动、社会实践和专业调研等。 (4)其他。如同学之间、同学和老师、同学和外界交流与意会的知识等。 从教师层面看,显性知识和隐性知识除上述外还包括科研转化的知识等。 3.机械电子工程专业知识集成的实现 针对机械电子工程专业组织特点和知识源构成,从以下几个方面探索了专业知识的集成:改变师生对知识源的时空观;通过制度规范、约束激励、沟通交流、资源分配等方面实现知识的集成。这里所说的知识源的时空是指按传统安排的知识源学习进程和地点,如课程学习的不同学期,理论学习和实践在不同地方进行。通过有效方法集成知识源并进行实施,可以利用创新思维方法,如逻辑思维和非逻辑思维,激发师生的创新思维。例如,借鉴triz理论将机械电子工程专业的主要知识点汇编成册,按“自顶而下”的设计方法对复杂机电系统所涉知识源解构,改变师生对知识源的时空观。[2,3] 三、专业知识集成的效果和反思 1.专业知识集成的效果 机械电子工程专业知识集成自实现以来效果明显。 首先,改变了师生对机械电子工程专业知识的认识。教师拓展了自己的知识面,明确了所教课程的教学地位和所教课程内容与其他课程内容的相互渗透。大一上学期的“专业导论”课程就介绍了机械电子工程专业知识集成的内容,学生了解到专业所涉及的不同知识源,在毕业设计阶段就可以对毕业题目所涉及的知识点进行归纳和总结。 其次,促进了学生创新能力的提高。学生入学时就对机械电子工程专业知识集成形成系统概念,对知识的掌握更快、更全面、理解更深。在进行课外科技活动的过程中思维更开阔。如本专业已毕业的07机电2班37位同学中,获得省级以上课外科技活动奖项8项,获得实用新型专利32项、发明专利4项。09机电2班35位同学,有11位同学考取了研究生。10机电1班共有38位同学,截至第6学期为止共获得12项省级以上课外科技活动奖,申请实用新型专利23项、发明专利2项。 2.专业知识集成的反思 当然,在机械电子工程专业知识集成实现的过程中也存在一些问题。如组织结构和文化氛围等需要进一步加强。特别是建立合适的组织结构,建立更有柔性、灵活性以及敏捷性的专业集成组织形式,如虚拟学习团队和网络学习团队等,使师生有效地沟通、协调和共享知识。从管理层面要研究专业知识集成的有效措施,使组织形成良好的创新文化氛围,促进师生共享和交流知识。 机械专业论文:机械专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、cad原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、plc应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机 设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础 和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地 3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:关于农业院校机械专业研究型教学初探 论文摘要:在黑龙江八一农垦大学机械专业教学中实施研究型教学,在分析研究型教学背景的基础上,提出了要摆脱传统以知识传授为主的“填鸭式”教学模式,结合机械专业的特质,以研究型教学的知识观、研究型教学的师生观、研究型教学的测试观为依托,从而培养大学生的创新精神和创新能力。 论文关键词:研究型教学;机械专业;创新意识 研究型教学从18世纪开始就受到教育理论界的关注,20世纪初在杜威、施瓦布等人的推动下,研究型教学得到了广泛实施。1998年,美国博耶委员会在其研究报告中明确指出要把研究型教学作为本科教学的要求。近年来,研究型教学在我国高等教育界也受到高度重视,1999年国务院批准的《面向21世纪教育振兴行动计划》中强调指出,“高等学校要跟踪国际学术发展前沿,成为知识创新和高层次创造性人才培养的基地。”2005年教育部颁发了《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》,提出高校要积极推动研究型教学,提高大学生的创新能力。[1]2011年4月24日,书记在清华大学百年校庆上也谈到:“不断提高质量,是高等教育的生命线,必须始终贯穿高等学校人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新各项工作之中。”研究型教学正是提高学生全面素质适应当前社会需求的教学方法。 黑龙江八一农垦大学工程学院机械专业始建于1984年,多年来为国家培养了大批领域内人才,目前在校本科生达1190人,硕士研究生26人,高职生128人,毕业生就业率在黑龙江省本科高校工科专业中名列前茅。随着教学改革的深入,本专业更加注重实践教学,培养学生的创新意识,提高实践能力与综合素质。以培养“一流应用型人才”为指导,锻炼学生的实践能力和综合素质,使本专业毕业生达到“有本事、能力强、善合作、适应快”的良好状态。但是传统的“填鸭式”知识传授型教学明显与本专业现今对学生培养要求有一定差距,这使得研究型教学的优势体现明显。工程学院机械专业具有稳定的校内外实习基地,多年来学院不断加大校内外实习基地的建设力度,鼓励教师进行实习教学内容、模式和体系的改革,这为研究型教学的开展提供了良好的软、硬件条件。 一、机械专业进行研究型教学的意义 1.研究型教学利于“教学相长” 研究型教学本质上是教学与研究的结合,研究使教学的深度得到加深,教学使研究的广度得到延伸,并更有活力和动力。研究型教学既有利于提高教学水平,又有利于提高教师和学生的科研能力、科研水平,可以说是教学相长,教师和学生都受益良多。教师的作用不是传统观念中给学生提供标准答案,传授课业知识,而是引导学生思考和探索未来问题,并带领学生分析探索解决问题的可行性。德国哲学家雅斯贝尔斯在《大学之理念》中特别指出:“教学和科研的结合是大学至高无上而不可替代的基本原则”,“教学所需要的某些生死攸关的财富,只有科研工作才能提供给它”,而“教学工作本身经常,甚至是绝大多数时候都是科研工作的促动因素”。 2.研究型教学利于机械专业学生综合能力培养 通过对黑龙江八一农垦大学44个本科专业课程对比研究,机械专业学生的课程难度大,领域广,且每名学生都要参加金工实习,使学生获得机械制造的基础知识,完成本专业必须的基本操作训练。通过机加工工种的轮换实习,使学生具有1~2种主要机械设备的初步操作技能,为后面的专业课学习打下基础。机械专业课程安排密度大,学生课业负担繁重。研究型教学能够较好的培养学生的学习能力同时也能缓解学生课业繁重问题。研究型教学依据各门课程的知识、技能要求,采用先进的教学方法,如模块式、cbe等,大量利用直观演示、双边教学、快速联想、小组讨论、作业练习、启发式等手段开展教学活动。这样让学生更能体会学习中的乐趣,寓教于乐的同时能够使学生更好地掌握专业知识,加深各门课程的理解,完全摆脱学生步入工作岗位时发现自己专业知识和岗位需要脱轨的现象。 研究型教学有利于因材施教,培养专业知识、专业技能过硬的优秀人才,同时,研究型教学的教学方法能够更好地适应时代的变迁,让学生在大学阶段完成质的飞跃,成为社会需要的全方面发展的优秀毕业生。21世纪大学教育人才观的核心是培养和造就有创新精神的高素质人才。黑龙江八一农垦大学机械专业一直以“突出能力培养,全面提高学生综合素质”为目标。研究型教学的内容突出“必需、适用、实用”的原则,强调理论教学与实践训练并重,各课程、单元之间不强求学科的系统性,要关注学生职业能力的培养,课堂教学和实验实训以学生为中心,注意对学生学习态度、兴趣、习惯、品质、意志等方面的培养,使其各项能力达到社会工作所需的要求和标准。必须大力加强实践,使学生对我国现实社会和企业有比较深刻的了解,机械专业学生将来工作主要面向企业,企业需要什么样的人才?机械专业毕业生能否适应企业需求?研究型教学能够更好地解决这两个重要问题。 二、机械专业研究型教学的基本框架 1.研究型教学的实质 研究型教学的主导由教师转化为学生,在这种教学模式中摆脱传统“填鸭式”教学方法,教师的任务是引领学生探知未知和新领域问题,目的不是让学生牢记一些已获得的经验和知识,而是培养学生的人文社会观念和全面能力(简称pha教育模式)。学生在研究型教学中获得更多地是发现问题、解决问题的方法,教师带领学生分析当前存在的各种问题,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,进而思考未来的发展规划。研究型教学通常情况下均以研究项目驱动教学,以教师所申请课题或项目为提纲,把学生必修的基础课、专业课的课内讲授与金工实习的课外实践、教师指导和学生自学有机结合,注重培养学生的创新能力和解决问题的能力,以本专业的教学内容和学生的认知水平为基础,因材施教,鼓励学生主动参与教学过程、主动进行思考,强调授学生以“鱼”与“渔”结合的这样一种全新的研究型教学方法。 2.研究型教学对于课堂教学的完善 研究型教学将“研究”贯穿于整个教学过程,重在转变学生的思维模式。(1)课堂上要有问题让学生思考。要善于从那些“没有问题”的命题中设计可以激励学生思维的问题。(2)课外要让学生有问题可以研究。精心设计与课程要求密切相关的、超越书本的具有一定深度的开放式思维案例和学习研究问题。(3)实验教学课中加强学生的自主地位。精心设计一些自主性和设计型的实验项目,打破思想、思维的禁锢,激发学生动脑动手,充分发挥想象力和创新精神。(4)实验室向学生开放,鼓励学生尽可能多做跨学科多种技术集成的综合性实验,由学生自己拟定实验方案,选择有效测定数据的方法,独立进行实验操作,独立完成实验报告。(5)教学内容要基于课本,超越课本。注重基本教学内容深层次内涵。 3.研究型教学科研实例分析 研究型教学把科学研究当作教育的结合点,机械专业近几年的科研项目重视吸收本科生参与,真正意义上将教学与科研结合起来,提高学生的专业知识和实践能力。美国著名社会科学家伯顿·克拉克(burtonclark)教授也提出:研究活动能够成为有价值的学习手段,学生参与研究是高等教育大众化条件下通过系统的教育制度大规模地培养学生的有效途径。 以机械专业2010级2个班级为研究型教学对象。笔者参与黑龙江省自然科学基金课题——“免耕播种机破茬刀激光表面强化机理及力学性能研究”(e201132)。以班级为单位分为两个小组参加本课题研究。金属材料的成分、组织结构决定着材料的性能,引导学生从以下三方面主动查阅相关资料:(1)涂层材料组织及性能的研究;(2)涂层材料耐磨性的研究;(3)根据实验结果分析耐磨材料成分组织和性能的关系,研究新材料的性能变化规律。充分发挥他们的创造力,开发他们的科研潜力,积极思考问题并寻求答案。在研究过程中,培养学生发现问题、寻找解决途径、小组讨论、分析问题和解决问题的能力。学生均反映在实验室参与科研活动期间是他们大学期间学到的东西最多、收获最大、最难忘、反思最多的一段时间,从图书馆—实验室—小组讨论—实验室—实验报告的一系列科研活动让他们有了一定的科研能力,同时在小组团队协作过程中,也学会了许多做人的道理。这有助于开阔学生的视野,培养逻辑思维的能力,激发学生对科学研究的兴趣。事实上,以班级为单位的2个小组,都提出了较完善的研究报告,2个小组的学生在轻松愉快的环境中激发起浓厚的科研兴趣,这种兴趣将促进学生积极思考,激励学生以更大的热情对待科学研究。这个过程完善了学生的知识体系,也培养了他们严谨的科学态度和工作作风,提高了学生独立思考问题和实践操作能力。 4.研究型教学的现代考核方式 考试是对学生学习成绩和教师教学效果的一种检验,考试的方式方法往往影响教师教学的方法和学生学习的方法与积极性。目前传统的课程成绩多是以一次或几次闭卷考试成绩而定,学生考试方式是以背笔记、背课件为主,学生背得越多,则成绩越好,这种考试方式可以使学生在短时间内记住大量的知识,但是也存在着一些负面影响。[5]黑龙江八一农垦大学机械专业在研究型教学改革中针对学生考核采用了全新方法,不再是传统考试决定成绩的方法,学生的成绩由三个部分考核成绩组成:(1)课程设计。课程设计是学生扎实掌握该专业课程,提高查阅文献能力的良好方法。课程设计由本专业教师规定范围,学生自己开题,最后由教师评定成绩,并针对课程设计中出现的共性问题集中解答。(2)金工实习。金工实习是充分锻炼学生实践能力的必要过程,是学生加深了解本专业的重要途径。(3)期末考试的考核。最后通过期末考试检验学生对各门课程的系统掌握情况评定成绩。试题采用多样化题型,有实例分析、实验仪器使用、图表分析、理论阐述和综合计算等,来检查学生掌握知识的全面性和系统性。 三、结论 研究型教学是一种教学理念,也是一种教学方法。通过研究型教学的初步实施,提高了黑龙江八一农垦大学机械专业的教学质量。教育的各个环节都需要通过教师来落实,教师的教育理念、科研素质、人文情操、创新意识对教育质量有着决定性影响。钱伟长先生认为:“你不上课,就不是老师,不懂得科研,就不是好老师。教学是必要的要求,不是充分的要求,充分的要求是科研。科研反映你对本学科清楚不清楚。教学没有科研底子,就是一个没有观点的教育,没有灵魂的教育。”黑龙江八一农垦大学机械专业研究型教学发展到现在需要研究的问题还很多,可以挖掘的内容还非常丰富,可以加强的方面也很多,尤其是对教师的要求也在不断的提高,因为只有具备一定科研素质的教师才有可能自觉地把科研意识融入课程教学过程中,才有能力营造出研究性学习、创新性思维的氛围,启发学生更新学习观、改变学习方式,深化实践和创新的过程。 机械专业论文:浅谈高职机械类专业英语教学改革 论文关键词高等职业教育 机械工程 专业英语 教学改革 论文摘要针对当今社会对机械类人才的专业英语要求,强调了专业英语的重要性,本文阐述了当前机械类专业英语教学的现状,提出了有关专业英语教学改革的建议。 1 高职机械类专业英语的要求 专业英语是要求学生应用专业知识,结合基础英语,实现对英语的实际应用。根据我院专业英语教学大纲要求,其基本要求如下:(1)词汇,掌握800个左右与本专业相关的词汇、词组,掌握构词法,具备按构词法识别一定生词的能力。(2)阅读能力,能顺利阅读英文原文文章及其他相关资料,能掌握其基本大意及主要情节。(3)译的能力,借助工具书,能将本专业相关英文资料翻译成中文。(4)听的能力, 能听懂与本专业有关的英语课堂与对话,能正确理解大意抓住要点。(5)写的能力,在借助相关工具书及网站,能撰写论文摘要与简介。(6)说的能力,能进行简单的对话交流。 以上大纲是我院数控与模具专业英语教学大纲的整体要求,但针对喜欢英语并且基础较好学生来说,实施起来较容易。但对于大部分学生而言,我们的实施仅此停留在前三个要求。因此,如何吸引学生的学习积极性,实现专业英语教学的有效实施,我们需合理实施专业英语课程的配置,因材实教,采用合适的教学方法,使学生受益最大化,是我们丞待解决的问题。 2 专业英语教学现状 2.1 专业英语教学发展不平衡 我国城乡经济、文化及教育教学水平差异极大,近年来高职院校生源质量存在相对下降较快的现状,高职院校配套专业英语教材可读性较差,学校及教师对专业英语教学的重视程度不够等因素的影响,使得专业英语教学的实际效果较差,学生的应用能力与社会需求存在一定差距。 2.2 语言障碍,学生的主动性不强,兴趣不高 不仅对学生而言,还是对教师。囿于我们的英语水平,我们的英文表达存在困难,要想用正确的英文把自己的思想表达清楚并非容易。因此,我们的课程也仅此在讲课本上的专业知识,适当地进行拓展或分析相关专业问题时,我们无法自如地应用英语。其次,课堂时间有限,学生英语能力一般,对专业英语课程存在偏见,导致学生学习积极性锐减。 2.3 教学观念、模式、手段相对落后 大部分人认为专业英语课程属于选修课程,高职院校学生基础差等观念的影响,专业英语教学流于形式。因此,当高职院校专业课程教学改革在大力推进时,专业英语课程始终都没有得到重视,大部分还是采用传统的教学模式,教师只管讲词汇,分析文章,学生爱听不听,很少利用现代教育技术进行教学。教师认为专业英语不属专业核心课程,无需耗费过多时间备课,制作多媒体课件等。 2.4 高职院校专业英语教学师资不足,教学投入不够 由于对专业英语课程存在偏见,认为此课程对高职院校学生开设的必要性不大。因此,专业英语教师师资严重不足,课程大都是由刚毕业的新教师接课,无课程团队,很难进行教学探讨。其次,全国针对专业英语课程教学开发与研究培训不多,学校也不愿意投入资金进行相关课程开发。导致专业英语教学只是为了完成国家对高职院校教学大纲的要求,课程实施对学生应用能力提高不予以过高期望。 3 关于高职机械类专业英语教学的几点设想 专业英语的课程目标是培养学生的英语综合应用能力,特别是学生的阅读能力与简单的交流能力,同时,增强学生的自主学习能力,适应社会竞争与发展的需要。因此,我们必须采取有效措施与手段,促进高职院校专业英语教学改革工作。 3.1 提高对专业英语教学的重视程度 当今社会全球竞争相当激烈,高职机械类毕业生较大范围与外资企业或国外先进设备打交道,应用英语的机会相对较多。其次,机械类女生从事一线机械加工岗位不太适应,需要将专业英语能力提高,以此在就业时能谋求更好的岗位。 专业英语不同于基础英语,其是基础英语的延伸,是利用专业知识,更好地扩展和应用英语。我们需改变教学思想与观念,切实联系我国机械行业发展现状,妥善处理好传授知识,培养技能和提高素质的关系。处理教与学的关系,突出学生自我学习的主导性,处理好阅读、翻译与听说之间的关系,强调综合应用能力和方法能力的培养。 3.2 改革教学观念,采用多样化的教学手段 高职专业英语教学目标,主要是培养学生在相关岗位中应用英语的能力。在近四年的教学过程中,我不断地实现从传统到多媒体教学的转变,充分备好课,设计丰富的教学内容,让更多的学生有机会参与课程,大大提高了学生的积极性,教学效果有增强。因此,在教学过程中应力求做到以下几点: 第一,改变教学模式,采用任务驱动的教学模式,突出学生的主体作用,实现理论与实践相结合。 第二,充分利用多媒体和现代化的教育技术,采用多媒体教学与软件教学相结合的方式,创新教学方法。如学生在应用机械类相关软件autocad、mastercam及pro/e时,所涉及到英文菜单及对话框设置,我们可将其作为案例引入教学中。 第三,精心设计课堂,积极为学生创造参与课堂互动的机会,提供学生自主学习的环境。如课堂实施可改变以教师讲授为主的传统模式,教师提前设计好难易相当的多个工作任务,学生分组实施,让每个学生都能参与课堂,有机会展示自己。 第四、制定多元的教学评价方案,改变传统的“一考定终身”的模式,可将课程考核分为过程考核和终结考核。 3.3 加强专业英语教师队伍建设 随着高等职业院校课程改革的大力推进,针对专业英语的课程改革投入和积极性都较少。在教学过程中,教师一般都是“孤军奋战”,无课程团队人员共同探讨课程改革实施的有效性,最终是有关专业英语教学改革的想法都扼杀在摇篮中。其次,应加强专业英语教师的培训,提供教师进修机会。以我院为例,专业英语教学工作大部分都是由刚毕业的大学生来承担,此类教师只是在英语成绩方面略具优势,但自如应用英语进行专业英语教学,还显不胜。 4 总结 随着当今经济的快速发展,我国开始实现从“制造大国”向“制造强国”的转变。我国迫切需求一批具有一定英语基础的机械类专业人才来推动我国制造业的快速发展。因此,作为高职院校的老师,我们应认识到培养具有一定英语基础的机械类专业人才的迫切性,在教学中探索更多行之有效的教学方法与手段,促进专业英语教学质量的提升。 机械专业论文:中职机械专业项目教学法论文 一、合理选择项目,调动学生的主观能动性 在项目筛选过程中,应根据学生的实际情况,考虑到学生才是学习的主体,给学生一定的自主选择的空间,不宜选择难度较复杂的项目,应选择那些使学生容易理解的,并且在现实生活中能接触到的机械知识项目,让学生体验学习成功的喜悦,增添自信心,在以后的学习中才会主动参与。而对高年级学生来说,要适度增加项目实施的难度,教师应制定详细的项目计划,如根据机械专业要求掌握的技能或者与学生的专业成绩进行关联,以此增加学生的压力,促使学生学习积极性的提高,在做项目实验的时候感受机械劳动的艰辛,获得知识后的快乐。 二、分析并细化项目,培养学生的合作能力与创新精神 小组合作探究是项目教学法主要采用的教学模式,在合作探究的过程中,不仅能让学生体验团队协作的重要性,而且能有效锻炼学生思维、操作、实践、分析、处理问题的能力。在确定好项目后,学生在小组中共同探讨分析项目、细化项目,这些过程都需要学生具备与他人合作的思想意识才能共同完成项目。在教师指导下,师生共同分析项目,采用讨论、问答等方式调动学生的主动性,可视具体情况把总项目分解成一些“阶段任务”,“阶段任务”又可分解成更小的“分任务”,逐步细化。通过细化任务,可使学生明确具体的小任务,培养学生解决问题的思路,从而保证学习的方向和目标。项目细化之后,要求学生阅读教材具体内容或查找相关课外资料,确定解决“分任务”的方法,鼓励同学之间交流讨论,找到比较好的解决方案。 三、自主探究,促进学习应用一体化 项目教学法与其他教学方式不同的地方在于,教师不单只是把书本知识单纯地传授给学生,而是学生通过教师的引导,在实践过程中通过观察边操作边学习,把眼睛看到的、耳朵听到的跟实际操作相结合。在探究项目学习的过程中,教师可以对学生进行分组,每个小组分配一个任务,之后再进行阶段任务的探索,最后大家齐心合力完成“总任务”。这个分组学习阶段是将理论知识进行实践探索的过程,在探究过程中会有许多的困难等待着大家,教师在学生遇到难题的时候适当进行引导,帮助学生解决学习疑难,通过师生共同努力完成实践操作任务,让学生体验成功的喜悦,促进师生之间的沟通、交流,建立一个师生间友好合作伙伴关系。例如,为了更好地锻炼学生的动手操作能力,学校可以提供一个专门用于学习的实验基地,实施学习应用一体化格局。另外,尽可能地利用学校其他设施,如,在教学楼墙面或宣传栏上张贴学习图表,条件允许的话可以配备完善的教学设备,如,播放器、多媒体器材、实验设备等。这样使教师改变了中职机械专业传统的老师讲解、示范,再提出重点、最后学生练习的教学过程,从而使教学重心向提高学生操作能力上转移,促进学习应用一体化的形成。 四、完善课程教学程序,实施有效教学评价 作为教学主体的学生和老师,在项目教学法中也同样起着决定项目教学法实施结果的关键作用。为了让项目教学法能够帮助中职机械专业大大提升教学效果,需要教师研究机械专业的教学特点,思考针对机械专业学生的教学方法,精心完善机械专业课程的教学程序。而学生则要改变以往被动、落后的学习方法,并且教师和学生要一起构建畅通的沟通交流平台,师生同心同德为有效教学共同努力。在实施教学评价的时候,学生的技术程度是否有进步、知识的使用效率是否有提高以及创新能力的发展是否良好等必须作为基本标准。同时,教师对学生完成任务情况及时做出检测和评价,既有利于掌握学生学习情况,又能帮助学生,要提出改进意见,使学生的学习得以提高。教师可根据具体情况灵活决定是否要对某些环节重新做出讲解和示范。 五、结语 教学实践证明,项目教学法的形成对中职机械专业教学来讲是一次质的飞跃。项目教学法对中职专业教师也提出了更高的要求,让教师从单一的教授理论转变为双师型。我们教师应突出以生为本的理念,让学生在适合的环境中,充分地参与实践,实现理论知识的传授与对学生实践技术培养的“一体化”转变。 作者:徐燕 单位:江苏省张家港中等专业学校 机械专业论文:高校机械专业英语教学论文 1立足农林类机械专业特色,完善教学准备工作 在课程教学计划安排上应充分考虑专业英语和双语教学课程之间的辅助关系,合理安排专业英语课程和双语课程的教学时间顺序,为专业课程的双语教学做好准备。我们将专业英语课程的授课学期放在公共课《大学英语》之后,而将采用双语教学的课程与专业英语课程授课时间进行穿插或者放在其后面进行,这样不仅可以保证英语学习的阶段连续性,在课程设置准备工作上为双语教学的实施奠定良好的英语基础,同时可以循序渐进的开设具有农林特色的双语课程,为农林类机械双语教学的实现起到更好的促进作用。在课件准备工作中授课教师充分利用多媒体等教学手段,将高校机械专业知识融入到英语教学中,在教学实践过程中不断改进和完善课件内容,建立基于计算机网络平台与课堂教学相结合的先进教学系统,使教师能更加生动形象的用英文讲解专业知识,便于学生更好的理解和掌握课程核心内容。 2教学模式的改革和创新 目前高校的机械专业英语教学方法的“传统性”很重,长期沿用传统的专业英语课堂教学模式,通常教师以翻译加语法讲解的形式进行教学,没有强调英语教学的现代特点,因此急需进行教学模式的创新。在教学模式的改革过程中我们强调以学生为主体、教师为主导,灵活采用启发式、讨论式、研究式等多种教学方法来组织课堂教学,在教学中注重听、说、读、写、译的综合培养,将类似于普通英语的语法教学摆到次要地位。针对授课学时不多的问题,教师可以在课外布置任务,让学生精读英文原版专业材料并撰写读后感等,并培养学生课堂外的学习主观能动性。同时尽最大可能让学生参与到课堂教学活动,通过全方位的互动教学,培养学生应用英语进行学术交流和综合实践的能力,建立一种开放的、应用的专业英语教学方式,也为后续双语课程的顺利实现做好铺垫。教学模式的改革要求授课教师应具有外语和专业知识的复合能力,并不断提高综合教学素质,学科应进行长期的师资建设,选派优秀青年教师去外企或者欧美国家进修深造,持续提升师资力量。此外教师根据学生的专业能力和英语认知水平,在不同授课阶段采用相应的授课方式,在课程前期采用较少的英语讲授比例,建立和巩固学生的自信心,鼓励学生运用英语进行课堂表达和交流,让学生学会用英语来思考和解决专业问题,然后由教师进行补充和总结,在掌握专业知识的同时,使学生慢慢适应语言环境和英语授课方式。在后期逐步加大英语授课比重,循序渐进的达到教学目的。 3教学氛围和学习积极性的提升 机械学科本身知识结构较复杂,而高校机械专业学生英语听力阅读水平参差不齐,加大了专业英语的教学难度。因此在教学过程中要特别注重培养教学氛围和学生的学习积极性,教学内容应贴近学生专业水平,难度要适中,可结合机械零件、模具、机床等实物进行形象教学或者现场教学,调动学生的课堂学习兴趣。授课教师也要调整教学态度,营造轻松的有益于互动的英语教学氛围。在教学过程中充分利用多媒体教学,创造浓厚的语言环境,激发学生的求知欲。如结合课件内容播放一些专业方面的外语短片和介绍先进机械制造技术的相关视频,在学习新的专业知识的同时锻炼学生的听力水平,并鼓励学生进行讨论。同时我们引入慕课(MOOC:MassiveOpenOnlineCourse)课程形式,适当选择一些网络专业视频作为辅助教学内容,树立学生主动学习的态度。慕课是一种基于网络的在线课程教学模式,要求学生在网上积极互动,可以激发学生尤其是性格内向的学生学习专业英语的兴趣。在线课程具有不受时空限制的优势,学生可以自主调整学习进度,基础较差的学生可以重复多听直到最终理解,弥补了传统教学方式的不足。 慕课课程还包括在线论坛和学习小组等互动学习模式,通过网络交流可以大大提高学生的学习兴趣与效率,使学生在讨论中提高英语交流能力和完成专业知识更新。慕课的引入也为机械专业其它双语课程的教学改革提供很好的参考和借鉴。此外还可以在传统专业英语课堂中加入一些新鲜元素以提升教学氛围和培养学生学习兴趣。如要求学生在授课前查阅和准备与授课主题相关的短篇英语材料,在课堂进行翻译和交流讨论,表达对专业内容的心得、疑问及创新思路,促进学生的主动学习;基于学生实际需求加入专业英语在各个方面的应用训练,包括英文简历、自我介绍、学术报告、科技论文撰写等;授课过程中穿插内容讲授和学生分组讨论,不断丰富课堂内容与教学形式。 4考核方式的完善 专业英语的考核应区分于普通英语教学的考核,要着重考核学生在解决相关机械专业问题过程中的英语综合应用水平,而不能简单的通过笔试形式来考核学生对专业词汇、语法的掌握程度和专业知识的翻译水平。专业英语的考核重点应突出其实用性,对学生的机械专业知识和英语应用能力进行综合评价。完善后的考核方式包括平时成绩和期末测试2个部分。平时成绩是对学生课堂表现和教学内容的阶段性考核,包括学生的出勤(占10%)、作业(占10%)、课堂表现(占20%)和平时测试(占10%)。其中课堂表现主要考察学生课堂实践活动中的专业英语表达交流能力和分组讨论表现等,目的在于引导学生的课堂实践活动和活跃课堂气氛。平时测试主要考察学生对专业词汇、常用表达方式的掌握程度和专业英语的基本应用能力。期末考核占50%,主要着眼于专业资料的翻译和书写,同时也涉及听力和语法词汇等基础知识考核。这种考核方式全方位考察了学生专业英语的综合水平,充分调动了学习积极性,最终考核结果能够帮助教师不断改进教学方法,提高教学质量。 5结语 通过近几年对高校农林类机械专业英语课程的改革,很好的激发了学生的学习积极性,学生对课程重视程度大大提高,教学质量也得到了稳步提升,同时促进了其它机械专业课程双语教学工作的开展。然而机械专业英语课程改革仍然任重道远,仍应在教学内容、方法、模式等方面持续探索,在教学过程中应不断完善师资队伍建设,加快推进教材建设,突出农林类机械专业英语的学科性特点,培养出具有扎实基础和良好实践能力的高素质创新性国际化人才。 作者:刘达列 单位:浙江农林大学工程学院
计算机科研论文:充分发挥学生自主科研在《计算机软件技术》课程创新教育中的作用 摘要:《计算机软件技术》课程是工科本科生的一门重要课程。本文探讨如何在《计算机软件技术》课程教学中发挥学生自主科研在创新教育的作用。我们在教学中根据学生的不同层次、不同特点、不同爱好进行分类指导,鼓励学生结合教学内容进行理论研究或工程实践。在科学研究中,深化了学生对课程知识的理解,培养了学生的创新能力。 关键词:计算机软件技术;创新教育;教改 一、前言 《计算机软件技术》是非计算机专业学生的计算机基础课程之一,有着很广泛的应用价值。但能真正理解并掌握它却很不容易。因为其涉及知识面广、概念多,造成内容上枯燥乏味,容易使学习者失去学习的兴趣。这就给老师在教学上、学生在学习上造成了一定的问题。因此,该课程教学面临的一个严峻的课题就是:如何既能保障学生掌握本课程的主要内容,又能让学生积极参与、主动参与。对这一问题进行深入研究,并能在教学实践中获得良好效果就具有很急迫的现实意义了。《计算机软件技术》课程内容分为四部分(数据结构与算法、软件工程、操作系统、数据库),每一部分都是计算机专业学生学习的一门课程,相互之间既互相联系又比较独立。而非计算机专业的学生要在一个学期32个学时的时间内学习它们,难度可想而知。不过需要指出的是,繁杂的内容和教学时间的限制虽然确实给老师在教学上、学生在学习上造成了很大的困难,但是这些并非不可克服的困难。造成目前该课程教学困境的主要因素应该是:①部分教学内容陈旧,没有反映本学科科学研究的发展水平;②教学理念还存在一定的滞后,课程教学中未能充分体现创新教育的理念,对学生缺乏科学研究层面的引导力;③学生自主参与程度较低。传统教学是以传授知识为主,而非以学生为主体,没有对学生自主发现知识的能动性给予充分重视。 二、课程讲授中的学生自主科研实践 《计算机软件技术》课程内容分为四部分:数据结构与算法、软件工程、操作系统、数据库。在这四大模块中,我们分别按照每部分的特点和课时计划进行了学生自主科研的实践。 1.数据结构与算法。数据结构与算法主要包括:常见算法简介、堆栈和队列、二叉树、查找和排序算法。我们在初期主要准备了一些课题,以下是若干示例:①几种常见算法的时间复杂度比较研究。②问题的固有复杂性和具体实现算法复杂性的关系。③利用堆栈实现任意有理分式计算。④具有优先级顺序的多个队列的数据结构研究。⑤二叉树的先序、中序、后序的递归、非递归遍历算法的c语言实现。⑥北航行政结构的二叉树表示。⑦具有重复关键字线性表的Hash函数最优化设计。⑧排序查找和直接查找的对比实验。在讲到相关内容时,我们就公布几道类似题目让感兴趣的同学选作。除此之外,我们更乐意鼓励同学自己发现问题,或结合自己的专业提出研究问题。比如,一次课间休息时,有一个同学谈到他正在研究故障树分析。他提到故障树的存储能不能用树的结构来处理。我鼓励他试试。但我也指出了它们的区别:故障树的结点除去有先后顺序外,还有与门、或门之分。课后,我们在一起又商讨了一下。我们当时认为可以给结点附加一个逻辑信息。该同学回去后进行了研究后发现,与门和或门都好处理,但是遇到非门就不好办了。因为传统的故障树算法只包括与门和非门。遇到非门只能对其作用域中的故障树求非。而在实际过程中故障树是动态形成的。如何对故障树动态求非,然后建立动态树形数据结构就成了需要研究的问题。该同学结合他的实际背景对此进行了深入研究,写出一篇不错的科研论文。这样的例子还很多。我的体会是创新教育的灵魂是以学生为主体,通过各种方式多和他们交流,碰撞思维火花。现在的学生并不缺少创新能力,缺少的是发现他们创新能力的机制和方式。 2.软件工程。软件工程部分包括软件开发方法、面向对象的程序设计方法、软件测试等。软件工程与数据结构与算法又有所不同,它是实践性更强的学科。这部分必须让学生亲自进行实践。因此在允许的情况下,我们压缩一部分理论知识传授的课时,增加实践环节的课时,鼓励学生在实践中发现科学问题或技术难点展开研究。我们首先给学生布置若干难度、规模合适的具有实际项目背景的课题。在上课时,要让学生结合实际问题阐述对软件工程基本概念和基本知识的了解。软件开发方法部分我们除了介绍基本的软件开发模型外,还结合实际项目向同学们介绍一些先进的软件开发模型。在软件测试部分,我们让学生参观我们的软件测试实验室,观摩大型软件的实际测试过程。通过这一系列的环节,大大深化了学生对课本知识的认识,也解决了以前学生对这部分内容感到比较枯燥的难题。 3.操作系统。操作系统是本课程最难的一部分内容。操作系统是理论与实践充分结合的一门学科。要在短短几次课中向学生讲清这部分内容难度十分大。这需要教师对这部分内容的重点要把握到位。为了弥补课时不足,我们在课堂上要充分调动学生的积极性,激发学生展开以科研为引导的自主学习的热情。这样通过同学的课堂学习和课后课程设计相结合,不仅可以有机的把相关知识梳理贯通,学有余力的同学还可以从科研中获得研究的快乐。比如,我们可以向学生布置一个简单的任务:设计一个文件管理系统,目的是通过设计和调试一个简单的文件管理系统,主要是实现操作系统对文件操作命令的执行和管理,使学生对主要文件操作命令的实质和执行过程有比较深入的了解,掌握它们的基本实施方法。该问题既可以做得很简洁,比如单用户情形,只要考虑建立文件、打开文件、关闭文件、删除文件、读文件、写文件、复制文件、查询目录。也可以做得较复杂一些,比如多用户情形,就要考虑优先级、资源调度等。甚至对于部分能力较强的同学,可以让他们尝试考虑用户偏好下的智能算法等。 4.数据库。数据库这部分内容课时比较少,一般就安排2~4个学时。数据库技术日新月异。讲解这部分内容一定注意让学生在繁杂的名词、概念、数据库新技术中抓住本质的东西。要首先让学生厘清程序设计的历史发脉络,让学生清楚地认识到数据库的产生不是偶然的,是程序设计发展的必然,是解决数据独立于程序的必由之路。这部分如果让学生再独立进行一部分科研训练或课程设计显然课时是不允许的。我们一般结合同学之前的科研内容,之前的课程设计,试图加入数据库的理念或利用先进的数据库技术改善之前的设计或程序。 三、结束语 本文探讨了学生自主科研在《计算机软件技术》课程创新教育中的作用。学生自主科研和导师强力介入的一对一或一对几的科研活动不同。《计算机软件技术》课程一般学生数通常可达80~100人左右,不可能实现教师和学生的一对一或一对几的科研活动。因此激发学生自主科研就非常重要。本文探讨了在《计算机软件技术》课程讲授过程中,如何激发学生的自主科研兴趣。当然最初老师还是要实现规定一些潜在的学生可能感兴趣的题目供学生选择。在学生中形成一定的科研范围后,就要鼓励学生自主发现问题、解决问题。不过,在实际实行过程,我们也发现一些问题,比如因为本课程课时较少,会遇到科研创新和课堂必修内容冲突的问题,这需要在实际授课中妥善解决。 计算机科研论文:以科研促进“计算机网络”课程教学 摘要:本文结合作者多年在计算机网络领域的科研和教学经验,从课堂教学、课程实验以及科研实践等几个方面深入研究新的教学方法与教学手段,以先进的教学理念指导教学,探讨如何灵活运用多种教学方法,调动学生学习的积极性。坚持理论教学与实践教学并重,教学与科研相结合,通过科研促进“计算机网络”课程教学。目的是加强培养学生的创新性思维和独立分析问题、解决问题的能力。 关键词:“计算机网络”课程;科研:教学 以先进的教学理念指导教学方法的改革,将科学研究与教学工作紧密的联系在一起,是调动学生学习积极性,促进学生学习能力的不可分割的两个关键环节。两者之间相互促进,相互提高,有着极为密切的联系。课堂教学为学生讲授基本理论知识,而通过科研实践可以培养学生独立分析问题和解决问题的能力,提高他们的基本素质。随着计算机网络技术的迅速发展和在当今信息社会中的广泛应用,给“计算机网络”课程的教学提出了新的、更高的要求。结合自己的实际教学经验和体会,我们认为课堂教学和科研工作是相辅相成的。 一、课堂教学奠定良好的理论基础 扎实的基本理论知识是从事科学研究的基础。“计算机网络”是一门理论性与工程性都很强的课程,其教学目标是使学生掌握计算机网络和数据通信方面的基本理论和知识。在课堂教学的过程中,我们采用比较灵活的教学方式,深入浅出,生动地讲述计算机网络的基本原理、网络体系结构和各层协议机制。在讲授专业知识时力求特别关注讲课过程的逻辑性和系统性,做到主线清楚、重点突出、层次分明。同时也强调专业知识的连贯性和完整性。通过启发式教学引导学生在课堂上带着问题去积极思考,跟着老师的思路走。提高学生的学习兴趣,逐渐使学生喜欢这门课,喜欢这个学科,以培养学生主动学习和终身学习的意识。 另一方面,在课堂教学中结合在这一领域国际上最新的研究成果和当前获得广泛应用的典型网络实例,适当介绍计算机网络领域目前的研究现状和发展趋势,拓宽学生的知识面,开阔学生的视野,激发学生进行科学研究的兴趣,收到了很好的教学效果。为学生今后在这一领域继续深入学习和工作打下坚实的基础。计算机通信网络技术的飞速发展要求任课教师对这一领域的研究现状及发展趋势有比较全面的了解,并在该领域从事科学研究。这样才能保证课程教学内容跟得上学科的发展。 课堂教学是教学活动的中心。教师在课堂上的讲解过程要能吸引学生的注意力,提高学生学习的积极性。例如,大多数的学生都有网上聊天、查资料、看新闻的经历,但他们绝大多数并不明白这是如何实现的,原理是什么。对“计算机网络”课程的目的、意义和内容的介绍从这方面引入,可以提高学生的学习兴趣。 在这门课的教学过程中,我们采用双语教学的方式。选用国际上优秀的原版英文教材,采用英文课件,以多媒体投影和传统的板书相结合的教学方法。使学生在学习掌握网络专业知识的同时,掌握相关的英文专业词汇;鼓励学生课堂上用英语交流,采用英文完成作业;期末考试采用英文试卷,鼓励学生用英文答题。通过这门课的学习,学生在学习、掌握专业知识的同时,专业英语能力有了很大的提高。 二、课程实验环节加深学生对理论知识的理解 由于计算机网络是一门实践性很强的技术,课堂教学必须与实践环节紧密结合。本课程的实验环节对学生理解、掌握计算机网络的基本原理起到了非常重要的作用。 我校计算机网络实验室配备了先进的通信网络设备以及网络系统仿真环境。根据教学要求并结合课堂教学内容,我们精心设计了一组实验,目的是使学生更好地理解、掌握计算机网络的基本原理,网络体系结构和协议机制的运行。学生通过实验,对开放系统互连基本参考模型(OSI)和互联网TCP/IP体系结构及协议机制的运行过程有了深刻的理解,包括各层数据传输单元之间的对应关系,IP地址和硬件地址之间的转换,数据链路层数据帧的封装、传输和解析,网络层路由表的配置、数据包经过路由器实现多跳传输、IP协议实现的端到端主机之间的通信,TCP协议实现的端到端主机上不同进程之间的通信、TCP的流量控制、拥塞控制、差错控制的实现等。实验过程中指导老师逐组与学生交流,讨论协议的实现原理,这一实验环节收到了非常好的效果。 三、科研实践培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力 在教学课堂上讲授各方面的理论知识,完成要求的学习内容,是培养大学生从理论上掌握科学本领的重要和必要环节。大学生们在校学习期间,将要完成几十门重要课程的学习,任务比较繁重。因此在学习期间往往忽略了一个重要的培养步骤,就是对自己独立分析实际问题和解决具体问题能力的培养。 如果有目的地使学生参加部分科学研究工作,让他们亲自负责一些课题和研究内容,由学生们自己提出解决问题的方案和措施,并具体实施整个解决问题的过程,不仅可以培养他们在遇到实际问题时的应对能力,而且可以培养他们在解决具体问题时的主动性和积极性。因为,具体方案和计划的提出和实施过程,就是对他们逻辑思维的考验和培养。往往问题的解决需要有一套合理的、正确的、恰当的思路,而这一思路是在实际问题的解决当中建立的,必须符合实际问题的规律性。 为此,我们以学生作为负责人,组织申报了江苏省高校大学生实践创新训练计划项目“无线车载自组织网络的研究与仿真”并获得立项。这一课题具有重要的理论意义和实用价值,让学生利用课堂上所学到的知识解决实际问题,激发了学生从事科学研究的积极性。 我们对该实践创新项目提供了必要的实验条件、人员和经费支持,包括项目所需要的工作场所、微型计算机、IEEES02.11a/big无线网络适配器、嵌入式开发环境、GPS卫星定位装置等,为学生实施训练项目创造了良好的环境。指导教师长期指导研究生和本科生从事计算机通信网络、软件系统、控制系统的研究、设计和开发,具有丰富的科学研究和实践教学经验,负责全程指导学生进行该实践创新项目。 我们首先给学生介绍课题背景。高速公路给人类带来方便的同时,也对其生命财产带来越来越多的隐患与灾难,连环车祸是最常见的事故之一。在高速公路上由于车速较快,很容易发生连环车祸,当前面的车辆发生车祸时,由于车速太快后面的驾驶员来不及反应,导致严重的连环车祸时有发生。那么有没有一种措施来避免发生这样的事故呢?如果高速公路上某一路段发生了车祸,通过车载GPS和一种网络给后面的车辆发出警报信息提醒驾驶员及时采取措施,这样就可以有效地避免连环车祸,大大减少这类事故的发生。因此无线车载自组织网络(VANET:Vehicular Ad-hoc Networks)应运而生,并引起了学术界和工业界的极大关注。 VANET网络由车载计算机设备,无线通信设备和全球卫星定位系统(GPS)组成。每个节点(车辆)可以通过GPS随时确定自己的方位,通过无线收发装置接收来自其他节点的信息并进行相应的计算,然后向邻近区域的其他车辆发送自己的信息,包括方位、车速、前方车辆交通状况等等。 对于高速公路这样的特殊场景,需要结合高速公路车辆的运动特征,设计合理的路由算法,对实时性的要求也很高。因为高速公路上的车祸都是在很短的时间内发生的,通常是几秒,甚至零点几秒。如果在这么短的时间内,系统不能做出及时地响应,那么将失去其应有的价值。本课题要解决的问题包括:(1)数据采集,以南京市为例,选择某一段高速公路,记录某一段时间内车辆的运动特征;(2)选择一种开发平台(例如VC++6.0),用采集来的数据模拟高速车辆运动的场景;(3)采用IEEE802.11协议,设计路由算法,用NS2系统仿真高速公路车间通信:(4)设计软件,模拟车辆防止碰撞的情景。 在项目实施的过程中,学生首先了解了VNAET网络以及这一领域的研究现状;其次,重点分析和研究了VANET网络的节点移动模型,在此基础上,提出了一种车辆碰撞警告协议,并探讨用于拥塞控制和时延减少的速度调整算法并通过理论分析的方法验证该算法的可行性;最后采用通用的仿真工具NS2设置高速公路通信的场景,模拟车间通信。 计算机科研论文:计算机科研育桃李芬芳满园 他,执计算机专业之牛耳十六载,打造出省级名牌专业;他,大胆进行教学改革,将本团队建设成为国家级教学团队;他,执着于教书育人,一生“桃李芬芳满天下”。他就是陕西省通信专用集成电路工程研究中心主任、为教学和科研默默奉献着青春和热血的西安邮电学院资深教授韩俊刚。 荣誉等身 光照一生 1994年到2009年的16年间,韩俊刚教授一直担任西安邮电学院计算机系主任,把握着计算机系的发展方向。 16年间,西安邮电学院计算机系从只有一个专业、35名学生、13名教职工,发展到现在拥有计算机科学与技术、软件工程等6个专业、共有3000多学生和120多名教职工。计算机应用技术学科成为陕西省重点学科,计算机系还建立了ASIC设计中心和软件工程2个部级重点实验室。韩俊刚教授作为系主任,一直兢兢业业,不畏艰辛,努力为计算机系的发展贡献力量,他在计算机系发展壮大中的作用无可替代。 从1996年开始,韩俊刚教授在西安邮电学院先后主持了多项省部级项目和国家“十五”科技攻关项目的课题。如《SDH 2M b/s异步映射和去同步专用芯片设计》,《V5 接口专用芯片设计》,《SDH系列芯片》等等。 韩俊刚教授开创了国内从事硬件设计的形式化验证研究之先河,其专著《数字硬件设计的形式化验证》是国内该领域第一本专著。作为研究者,在《软件学报》、《计算机学报》等国内一级刊物上,无一不留下他的作品,总数在20篇以上,其它国际国内会议论文50篇以上。 从事高等教育以来,韩俊刚教授荣誉等身,1996年被陕西省政府授予“有突出贡献的留学归国人员”称号;1998年获“陕西省优秀教师”称号;1999年获国务院授予的有突出贡献的教育专家称号,享受政府特殊津贴。 献身教学科研,造就一流团队 学生时代的韩俊刚教授,就坚持克己奉公,热心奉献。在留学加拿大期间,他一心学习国外先进的科学技术,用自己省吃俭用节约的外汇购买大量技术资料,自费托运回国上百公斤的资料和原版外文技术书籍;在德国做高级访问学者期间,购买二千马克的技术书籍带回国,并将数十本原版外语书籍赠送给学校图书馆。 韩俊刚教授一直坚持独创精神,尤其是在教学方式、团队建设、教师培养等方面,都有自己独到的见解。 在教学方面,韩教授认为“科学是分析性的,目标是理解和解释世界,工程是综合性的,工程是要满足很多限制条件的设计。” 为此,他锐意改革,以学生的需求为基础,全心全意为学生着想。他领导的专业教学团队通过教育理念的讨论,决定立足于培养具有较强设计能力和工程实践能力的应用型人才。在教学内容、校企合作和师资队伍建设等方面进行了大胆的改革,在创新发展中加强团队建设。 韩俊刚教授立足实际,创立了多元化的培养模式。在传统的课堂教学中,引入讨论式、竞赛式等方法。新的教学方法以项目为导向,以大量项目为基础,通过开放试验、兴趣小组、科技竞赛等活动,来激发学生自主学习的动力,从而达到增强素质、提高能力和个性化培养的目的。 韩俊刚教授认为学生成长的关键在教师的指导,所以他特别注重教师团队的建设。为此,计算机系的核心课程都实行教授责任制,并建设强有力的教学梯队。一方面,这些教授潜心研究和更新教学内容和教学方法,建设精品课程,编写高水平教材,培养青年教师。另一方面,在与企业合作培训过程中,鼓励青年教师与学生共同参加学习,培养一批掌握企业的最新技术开发环境和最新工具的青年教师,再以这些青年教师作为组织学生兴趣小组、带动学生进行开放性试验的骨干。 韩俊刚教授通过这些独特方式,培养了一支优秀的教学科研团队。他们的计算机科学与技术专业在2004年被评为陕西省名牌专业;以计算机系为主的教学改革实验区被评为陕西省教学改革实验区;2009年,以韩俊刚教授作为负责人的“计算机专业核心课程教学团队”被评为国家级教学团队;计算机系创办的“专用集成电路和集成系统”专业,在2010年被评为国家级特色专业。 培养人才 自成一派 现如今,时常出现企业招聘人才难和大学生就业难相矛盾的情况。然而,西安邮电学院计算机系大学生就业却逆市飘红。他们通过“定单式人才培养”,使得毕业生就业率超过80%,实现社会、学校、学生和用人单位的多赢局面。 在人才培养上,韩俊刚教授讲究深耕细作,不断变革。逐渐探索出“定单式”学生培养模式,意在为企业“量身定制”高层次专业人才,也为学生将来就业铺平道路。他主持创立的IT应用性人才试训中心,一是建立和企业的联系,二是建立和企业类似的环境。试训中心里有个“双真”实验室,模拟企业真实环境,利用企业的真实项目来培养学生。 为了加强实践教学,西安邮电学院计算机系率先建立了信息技术人才实训基地。韩俊刚教授率领计算机系实施“走出去”战略,使得计算机系先后与中关村软件园、深圳软件园以及西安软件园等10多家企业签订了校企“定单式培养”技术人才合作协议书,其中不乏日本NEC、东软集团、神州数码等国内外知名公司。由公司与学校共同制定教学大纲,前3年实行原专业教学大纲,后一年学生按嵌入式技术课程体系培养,采用互动式、案例式教学。 通过校企合作,用人企业把对新员工的培训前置到学校,节省了时间和成本。同时,学生在知识和能力得到培养的基础上,提前接受了企业文化的熏陶,实现了学生从毕业到就业的“无缝对接”。 韩俊刚教授为高校教育奉献了人生中最美好的青春岁月,他孜孜不倦地培养学生的兴趣,发掘学生的潜力,如今已是“桃李芬芳满天下”;他一直致力于学校科研水平和教学水平的提高,现已为学校和团队赢得了无数荣誉。然而,韩教授依然默默奋战在科研前线,这种春风化雨、甘为孺子牛的精神不正是我们这个时代所需吗?韩教授却默默为之,这或许是“此处无声胜有声”,也正是他教给我们的一种精神力量所在,一种简约、淡泊的人格魅力。 计算机科研论文:基于科研素养培养的大学计算机基础教学的探索与实践 摘要:本科教育是高等教育的主体,加强大学本科生科研素养的培养,是创新人才培养的关键,对我国建设创新型国家具有基础性的重要作用。本文介绍了美国部分高校在科研素养培养方面的进展,针对作者所在学校本科生科研素养培养的现状,尝试开设公选课《Word、LaTeX论文排版》的教学,内容包括开展课题研究的准备、论文编排两部分,在教学内容、教学方法和教学平台上进行了探索和实践,取得了学生的良好反馈。 关键词:科研素养;计算机基础教学;论文排版;Word;LaTeX 一、引言 1.什么是科研素养。科研素养一般包括科研意识、科研方法和科研精神三个方面。科研意识是科研素养的基础,指积极从事科研活动的意识,包括从事科研的兴趣和主动性,发现问题的自觉性和敏锐性,等等。科研方法是科研素养的核心,指从事科学研究的基本的方法和手段,包括科研课题的提出、科研方案的制定、科研资料和信息的收集和整理、科研论文的撰写等方面的具体方法。科研精神则是科研素养的内涵,指科学研究活动所应具备的精神品质[1]。 在科学技术越来越成为经济发展和社会进步的主导因素的今天,国力的强弱主要取决于劳动者的素质,而劳动者的素质又主要取决于是否具有创新意识和创新能力。创新意识和能力的培养的关键在于科研素养的提升,科研素养是创新能力的基础,科研能力是创新能力的重要表现。进入21世纪,社会和经济的发展对于大学生科研素养提出了更高的要求,对于具备科研能力和素养的人才的需求也越来越强烈[2]。本科教育是高等教育的主体,是创新人才培养的关键。加强大学本科生科研素养的培养,是时代对于大学教育提出的要求,对我国建设创新型国家具有基础性的重要作用。 2.国内外现状。国外高校围绕人才培养问题进行了诸多理论和实践的探索,对科研素养的培养也有多种途径的探究[3]。在本科生科研理事会(CUR)、全国本科生科研大会(NCUR)、卡内基教学促进基金会、美国科学基金会等组织的推动下,经过三十多年的实践,美国的UROP已经形成一套比较完整和成熟的运作机制。据有关数据统计,80%的MIT的毕业生参加过一个UROP。 近10多年来,美国大学不断探索以研究为本的课程体系创新,如新生研讨课、基于课程的小组研究、基于问题的学习(PBL)等。这些新形式在本质上与本科生科研活动相通,即都是引导学生主动学习,进而获得界定问题、分析问题和解决问题的能力。二是设立与科研相关的课程或者是开设学术研讨班。加州大学伯克利分校通过学术研讨班讲授与科研相关的课程,为即将从事科研的本科生提供一个关于本科生科研的概览,讲解科研的重要性和如何开始科研、如何写作研究计划申请书等。这些都为本科生科研素养的培养,使之尽快进入研究领域奠定了基础。 与国外的人才培养研究启动早、有相对完整的计划相比较,我国高校对本科生科研素养的研究稍滞后[4],培养途径也在探索之中[5]。以我校为例,本科生的科研素养现状不容乐观。大部分本科生缺乏一些基本的科研能力。查找资料是科研的基础工作,许多大学生对于连图书分类、信息检索等获取信息所必需的知识和技能都不具备,因此无法高效地通过计算机与互联网获取自己所需的信息。大多数学生面对丰富的网络资源,只是肤浅地了解大概的信息,无法深入获得自己的所需,从而出现不为我所用的情况。在本科生毕业设计的过程中,很多学生往往不知道如何开始课题的研究,在学术论文和毕业论文的撰写与编排等方面也存在着很多欠缺。随着计算机和网络的普及,大学计算机基础教育也在不断地进行改革,本文旨在针对如何在计算机基础教育中培养本科生的科研素养进行探索和实践研究。 二、探索与实践 以培养本科生科研素质为目标,探索在当前我校大学计算机基础教学现状上开展创新的教学内容、方法、手段,需要解决的主要问题包括以下几个方面: 1.在当前计算机基础课教学内容的基础上,认真分析各专业的科研方法和手段,设计教学内容和案例。 2.在现有基础课教材的基础上,针对提升本科生科研素养,编写教材或相关的参考书。 3.如何针对不同专业的学生,开展任务驱动式教学方法,提高学生学习兴趣以及研究问题和解决问题的能力。 4.如何使用新媒体、新技术来促进教学平台的多样化。 2013年2月至今,作者在所在学校本科生一年级的计算机基础课教学内容的基础上,开设公选课《Word、LaTeX论文排版》的教学,针对如何提升我校本科生科研素养这一教学研究课题进行尝试,分别在教学内容、教学方法和教学平台上进行了探索和实践。由于我校计算机基础教育在本科生科研素养培养方面尚处于空白,这方面的教学探索也没有先例,因此,教学经验一方面来自于作者自己从事科研多年来的经验总结,另一方面来自作者多年从事大学计算机基础课教学及辅导本科生毕业设计的经验总结,主要创新之处有:教学内容的创新;尝试任务驱动式教学方法来训练学生科研基本技能;在课堂授课的基础上,探索利用新的通信、网络平台促进学生提升科研素养。 公选课的学生来自不同院系,包括文科、理科、工科等本科生的不同年级。针对这一特点,教学上需要尽量选择对各专业各年级都有用的学习内容。教学内容的设计为基于案例式,以从事某一领域课题为例,来讲述开展课题研究的准备工作部分;以学位论文编排为例,来展开论文编排部分,主要介绍了两种当前流行的论文编排工具Word与LaTeX,以编写学位论文的顺序来展开具体内容。通过本课程学习,使得学生能够掌握文献检索、论文编排与投稿方面的基本技能,充分利用计算机技术协助科研创新。本课程教学内容具体如下: 第一部分为开展课题研究的准备工作,主要介绍论文的基本知识、写作规范、论文的投稿、期刊及会议的相关知识、论文数据库相关知识、文献检索相关知识、文献检索技巧、网络资源介绍等内容。 第二部分为论文编排,分别介绍了如何用Word与LaTeX两种软件来编排论文。其中,Word编排论文部分以Word 2010为例讲解;LaTeX编排论文部分,以TeX Live 2013发行版为例讲解。 Word论文编排包括:Word编排论文前的Word定制与基本设置;按照论文写作流程详细介绍相关的Word编排技巧,包括大纲制作、图表制作、公式编辑、交叉引用、参考文献制作、EndNote软件及其参考文献制作方法、脚注与尾注、目录与索引等的制作;论文主体内容编排结束之后的版面设计(页眉、页脚和页码的设置)、论文修改、审阅等。 LaTeX论文编排包括:LaTeX基本概念,包括LaTeX简介、Tex Live简介及安装、LaTeX基础知识;按论文写作顺序详细介绍LaTeX编排论文技巧,包括文本输入及其格式设置、段落格式设置、大纲制作、公式编辑、图表制作、参考文献制作页面布局以及LaTeX模板编排大、小论文的示例等。 课程的授课方式包括讲授和上机操作,课时为36,一共12次课,每次3个学时,每次课的教学安排为2学时授课,结合授课内容安排上机练习题,第3节课一般为上机辅导,并对于问题比较多的习题,进行统一讲解。课程的考核方式为平时成绩占40%,采用大作业形式进行(排版自己感兴趣的研究领域的小论文和学位论文各一篇);期末采用闭卷上机考试,考试成绩占60%。 经过三年的教学实践,该课程取得了学生的良好反馈,一方面,学生认为课程的绝大部分内容都比较实用,因此学习兴趣和积极性都比较高;另一方面,学生针对自己专业的、个人的特点,为课程的进一步改进提出了很多有建设性的意见。 三、结束语 经过三年的探索与实践,作者深刻感受到开设提升本科生科研素养的相关课程是一项很有意义的工作,同时也是一项迫切需要进一步完善的工作。无论是从计算机应用角度,还是从专业领域方面来看,都有必要在大学本科阶段对学生进行科研素养的培养和训练。 计算机科研论文:国内计算机领域科研团队结构分析 摘要:根据国内计算机领域较有影响力的计算机学报《软件学报》的2011年至2015年发表的学术论文构建合著网络,对在该期刊上发表合著的计算机领域的科研团队特征进行了统计分析,对合著网络进行了中心性分析、凝聚子群分析。研究结果表明: 合著网络分析方法能清楚的揭示处于计算机领域核心地位的科研团队; 大部分科研交流与合作集中在小部分稳定且成熟的科研团队中。 关键词:社会网络分析;合著网络; 科研团队 1 概述 随着科技水平的提高,很多科学研究任务需要应用多学科的知识,科学研究领域里以前的科研人员单干做科研现象正在向组成学术团队协同研究转变。对于重大的科技攻关项目,要求许多相关专业的科技人员协同攻关才能完成,于是学术界里科研团队不断涌现。国内计算机领域里的相关专家学者为适应计算机理论研究和应用的新情况,组成科研团队,发表共同署名的学术论文。这些数量庞大的体现计算机领域科研团队研究成果的共同署名的学术论文形成了一类特殊的社会网络――合著网络[1]。在合著网络中, 节点表示作者, 边对应着相连接的两个作者共同署名发表过的文章。由于科研人员之间的合作发表学术论文现象越来越多,规模越来越大,合著网络也成为计算机领域科研团队结构分析中的热点问题。 合著网络的研究已经取得很多研究成果。付允等人[2]针对期刊《科研管理》构建合著网络,讨论了整个合著网络的一些基本性质。文章[3]构建了武汉大学计算机学院的合著网络,讨论了全网密度、节点中心度等性质,找到了计算机学院内部关系较为密切的科研团队。陈伟等人[4]构建了被引网络和合著网络,分析了被引网络和合著网络的基本结构特征和网络关联性质,讨论了科研合作网络的复杂性特征和发展趋势。庞秀丽等人[5]分析了有权与无权条件下该期刊合著网络的各种属性的不同,为该领域的科研合作提供了一些建议。刘洋[6]建立了计算量化论文质量的权重因子和链路权值的数学模型,然后构建了一种带权重的合著网络,对科研团队特征进行了统计分析,得到了科研团队成员内在的联系并且给出了促进科研团队发展的建议。 2 数据来源与研究方法 本文选取中国知网CNKI中国期刊全文数据库为数据来源并进行检索,获取了国内计算机领域较有影响力的计算机学报《软件学报》的2011年至2015年发表的学术论文方面的总共1096条合著数据。 将搜集到的数据,以节点表示作者, 以边表示相连接的两个作者共同署名发表过的文章,构建合著网络。本文主要从中心性分析、凝聚子群分析两个方面对构建的计算机领域软件学报合著网络进行分析。 3 结果分析 利用软件学报的1096条数据,构建软件学报对应的合著网络,如图1(a)所示。由于数据多,我们给出了节点中心度大于等于5的合著网络,如图1(b)所示。 应用UCINET软件处理分析软件学报对应的合著网络的节点中心度、中间中心度、接近中心度。由于数据量大,在本文中仅选取前10位合著作者进行分析。表1给出了软件学报前10位作者的节点中心度、中间中心度、接近中心度分析结果,第一列中的Degree为节点中心度,第二列中的Betweeness为中间中心度,第三列中的Farness为接近中心度。由第一列中的Degree里第一位冯登国的节点中心度为33可知,与其合著发表过的文献的作者总共有33位。第二位戴国忠的节点中心度为27,与其合著发表过的文献的作者总共有27位。但是节点中心度仅仅考虑了一个作者与其他作者的直接联系,而与该作者有合著过的作者与其他作者的关系并没有完全体现,所以要分析合著网络的广泛关联性,不能仅仅使用节点中心度这一单一指标。 从第二列中的中间中心度即Betweeness这一列中可以看出,高数值的排序分别为李宣东、毛新军、王戟等,说明在该学报中合著情况里,这几位作者处于许多合著网络的必经之路上,有许多作者通过他们与其他作者进行交流合作,因此,中间中心度越高,该作者就拥有越高的资源和人脉的控制力。统计中还发现,中间中心度为0的作者共有960人,在1097位作者中占比88%,该比例为较高的占比率,即大部分作者并没有能够影响整个合著网络的控制力。 从第三列中的接近中心度即Farness可以看出,高数值的几位作者分别为王戟、毛新军、李宣东,说明这些作者在传播信息的过程中不需要依靠其他人进行,其本身作为一个关键节点与其他的网络节点距离都很近,也能够更快的使用自己的影响力拓展自己的关系网络。王戟等作者能够使用最短路线与其他合著作者合作,在整个合著网络中处于中心的地位。 从成分、派系各种方面可以充分了解到网络内部的子结构,也能更好的分析软件学报中经常合著的作者团体间的数量和合作情况。N-派系分析是为了寻找满足紧密交流的合著作者团体的子成分,即每个子成分中任一成员与其他成员的派系关联不超过2. 在N=2时,分析结果中截取前8位团队,如表2所示。在这8个合作团队中,毛新军出现5次,董孟高,王戟,齐治昌出现3次。这些不同派系中的作者与合著过文章的作者的高度合著程度,表明了毛新军,董孟高,王戟,齐治昌等人为计算机领域科研团队的核心组成成员,拥有较高的威望和影响力。 4 总结与建议 通过各项分析表明,大部分作者进行了合著活动,与其他作者进行了不同程度上的交流与合作,也形成了大大小小,或轻或重的合著网络圈,仅有少部分作者没有参与更大范围的科研合作。在这个极大的合著网络圈中,有一小部分作者处于相当重要的地位,发表了数量较多的合著,与相当多的其他作者进行交流合作,建立了以自己为核心的成熟、稳定的科研团队等等。在软件学报合著网络分析中,有一部分合著作者拥有稳定且成熟的团队,能在团队内部更好的交流与合作。但是大部分的科研团队并不是非常紧密的联系,科研团队的发展也因此受到很多的限制,过度的集中和不均衡发展,会让整个科研氛围受到影响,从而使整个科研资源和脉络不断地向那几个少数的团队倾斜和汇聚,影响科研团队的可持续发展。我们需要考虑开展怎样的活动或者交流使各个科研团队能够更多的交流与合作,不仅仅限于那些核心团队,也更好的扶持更多的科研团队能够稳定而健康的发展。 计算机科研论文:计算机专业大学生参与科研的意义与实践 摘 要 通过将课程体系教育、实验教学与综合能力培养训练相结合,通过研究大学生在程序设计竞赛、创新创业项目开展中存在的问题与对策,提出一种学生分层、分类的培养机制与方案,并以郑州轻工业学院计算机系为例,将理论付诸于实践,着重培养学生创新能力和参与科研项目开发的实践能力,已取得良好成果。 关键词 计算机专业;科研项目;实验室 1 前言 近年来,随着高校招生规模的不断扩大,应届毕业生的人数也在不断攀升,由此引发的毕业生就业压力问题也日渐突出[1]。对于用人单位来讲,面对供大于求的人才市场,他们更偏爱那些理论知识、实践技能和团队协作能力兼具的毕业生,这样可以更好地降低运营成本,无须为培养新进人员而花费太多的公司资源。对于IT行业来说,新技术更新迭代快,上述现象更为突出,因此,企业更青睐那些拥有丰富研发能力的毕业生[2]。 对于计算机专业的学生而言,个人的创新能力和项目实践能力尤为重要[3]。随着经济社会的快速发展和企业对大学生要求的不断变化,培养高水平应用型人才,提高学生的创新能力和项目实践能力,逐渐成为各大院校计算机专业的培养目标和办学宗旨[4-6]。郑州轻工业学院计算机系在既定办学目标的基础之上,结合自身特点和专业培养方向,提出一种学生培养模式的新方案,积极开展形式多样的学生实践项目,增强年轻一代学生的创新、独立能力和无畏精神的培养。 2 大学生参与科研项目的意义 对于广大本科生而言,参与科研项目对于提升个人综合能力意义重大[7-8]。高校教师通常会承担一些由企业委托的项目研发工作,这样的横向科研项目通常更注重项目本身的实用性。同时项目本身的工作难度也相对适中,主要涉及项目的编码设计和维护升级等工作,这些工作也要求精力旺盛的人来执行。从理论上来讲,大三、大四的在校大学生已具备一定的专业理论知识,完全具备参与项目研发的能力。 目前企业对于应届毕业生不感兴趣的一点也是缺乏必要的实践能力,无法很快适应企业的工作。让本科生参与科研项目可以为其提供一个很好的实践平台,提升其自身的项目实践经验和综合技能[9-10]。 首先,让大学生参与到科研项目中去,可以激发学生的学习热情,起到深化学习效果的目的,在项目实践中能够让学生体会到自己的努力转换为有价值的产品的成就感,以及在实践过程中攻坚克难、逐步提高的喜悦。 其次,通过参与项目研发,可以更加真切地体会项目的研发流程,学习到一些从书本上无法学来的细节问题,进而为以后步入职场提前做好准备,以更好地应对今后工作中可能遇到的问题。 最后,通过项目研发可以更多地接触到校园以外的知识,了解企业需求,同时通过团队研发可以增强个人的团队协作能力。 3 大学生参与科研项目存在的问题 首先,多数大学生对参与科研的认识不足,科研方向不明确。多数学生的思维观念比较单一,对参与科研的认识不足,认为作为一名学生,自己的任务就是单纯地学习,而参与科研会影响甚至耽误自己的学业,产生一种抵触的心理。此外,一些学生虽然对科研工作有兴趣,但是由于缺乏必要的引导,找不到方向感,无法做出理想的成绩,久而久之便失去兴趣。 其次,学生自身缺乏一定的主观能动性。虽然学校每学期都会有针对性地安排一定量的实训课程,但是在具体的实施过程中往往达不到预期的目的,学生对待实训多存在应付心理,在分小组完成的科研题目中存在大量搭便车的现象,一般都是由一两个能力水平强的学生来完成,而其他小组成员则参与甚少。 再次,学生在参与科研项目时缺乏有效的时间保证。在校学生参与科研项目最大的困难往往是时间上的限制,因为他们平时有大量的课程学习任务,而课程学习任务往往关乎个人荣誉和毕业事宜。 此外,本科生参与科研项目还存在项目管理上的一些问题。由于本科生参与项目都是周期性的,当一届学生毕业之后就要找新的学生来接替相关工作,其中的项目衔接问题往往比较棘手。 4 大学生参与科研项目的方案措施 鉴于大学生在参与科研项目中遇到的问题,郑州轻工业学院在实践中探索经验,深入了解问题所在,同时以提高教学质量、培养综合能力强的学生为目标,制定出如下措施。 加强宣传,提高学生对科研的认识 针对大学生对科研项目认识不足及方向不明确等问题,积极开展宣传工作,介绍参与科研项目的积极意义,同时让已参与科研项目的学生介绍自己的切身体验,进而引导学生从单纯的理论学习上转变观念。丰富科研活动,提供多样的科研平台供学生选择,如举办ACM竞赛培训班,以竞赛比拼的方式激发学生的学习热情,提高学习的主动性;创办大学生创新工作室,积极培养和激发学生的创新能力。另外,在学生选择科研方向和选题上,教师要给予方向性的指导,做到选题适度合理且对学生的发展有益。 细化职责,培养学生的独立思考能力 针对科研活动中存在的搭便车现象,在学生参与科研项目之前要明确每个学生负责的工作内容,细化到具体的项目模块,同时在参与项目期间要进行工作汇报,报告项目进度及工作中遇到的问题。在项目验收时要严格,对每个人负责的内容都要验收。相关负责导师针对学生的学习问题给予指导和协助。积极引导学生参与科研项目的研发工作,将所学用于实际,并从实际科研项目的研发中提升个人的理论水平。通过一系列课堂教学与课外实践的结合,为培养综合能力更强的学生提供良好的环境氛围。 完善奖励机制,调动科研积极性 对于参与科研项目的学生还要给予一定的激励措施,在评优评先中要给予表现出色的学生加分,以体现出科研活动作为教学培养工作的一部分,让学生更乐意去主动参与其中,而非将其视为浪费时间的一件事情。 加强实验室队伍建设,营造良好的学习环境 实验室管理体制以“导师带动高年级学生,高年级学生帮扶新加入学生”为主线。在学生参与项目时形成一种梯队,每年从大二学生中选择那些对科研感兴趣且具有一定潜力的学生加入科研团队,由实验室良好的学习氛围和高年级学生的帮扶学习,经过一年左右的培养,大三时可以让他们承担一些重要的工作,这样不仅能够更好地实现学生的培养,还能够保证项目研发过程的良好衔接。 在项目管理方面,要求项目参与人员做好有关文档的编写工作,比如需求分析文档、系统设计文档、数据库设计文档、系统使用帮助文档等,这样可以在学生毕业之后由后来人员更方便地接手有关工作。 在实验室建设方面,定期组织学习培训交流活动,主要分为三个方面。 首先,组织实验室的讲座培训,通过校企联合培养,请相关企业专家团队进行培训,使学生可以认识到在实际企业项目开发中的先进技术以及作为企业人才的必备技能,更易于学生制订学习计划。通过产学研结合,以校外促进校内的方式提升学生的实践能力。 其次,组织实验室毕业往届优秀学生交流会。毕业学生对学生生活非常熟悉,同时经历过毕业,会有别样的体验和认知,通过交流会让学生反省自我,更加珍惜时间。 最后,组织定期自由研讨会,学生自由轻松地交流自己学习过程中存在的问题,分享学习心得。 开放平台,完善制度 针对在校生参与科研项目时间上的限制,要尽可能地利用课余时间进行,科研活动可集中在周末。尽可能将项目研发和出差调研的工作集中到寒暑假进行,这样时间相对集中,工作开展起来具有连续性。要给予参与科研工作的学生良好的工作环境,让学生可以安心参与。对于实验室平台采取开放制度,有助于发散学生思维能力。 5 总结 让大学生积极参与科研项目是高校培养人才的有益尝试,计算机专业不仅要注重理论学习,更要注重学生实践能力的培养,让培养出来的学生更加符合经济社会发展的需要。虽然会遇到种种问题,但是只要勇于尝试、善于总结,必然能够探索出更适应现代经济社会发展需要的人才培养模式。 计算机科研论文:计算机专业青年教师科研与教学相结合的实践研究 摘要:IT产业的快速发展,对高校培养人才提出了更高的要求,要求培养德、智、体全面发展的创新型人才,才能适应IT产业的激烈竞争。对应用型本科院校计算机专业教学模式的改革是必然趋势,青年教师科研与专业教学相结合是这一趋势的主要产物之一。 关键词:计算机专业;青年教师;科研;教学 高等教育的三项职能即:培养专门人才;科学研究;服务社会。培养专门人才,指高校教学。可见,教学与科研是高校的主要职能。结合计算机专业知识更新快、行业人才竞争激烈的特点,教学与科研结合,互动发展,既是培养合格人才的需求,也是应用型本科院校发展的必然趋势。青年教师是需要成长的一代,也是本科院校的骨干力量。青年教师科研与计算机专业教学相结合的教学模式有利于应用型本科院校对人才的培养。 1 计算机专业青年教师科研与教学相结合的意义 目前,湘南学院正处在向应用型本科院校转型的时期,以培养符合时展的应用型人才为出发点,计算机专业更是注重实践发展的专业,注重学生的动手能力、独立解决问题的能力、创新能力的培养,计算机专业青年教师科研与教学相结合的人才培养模式可加强学生这些能力的培养。 湘南学院软件与通信工程学院教职工总数为58人,其中专任教师人数为50人,在50名专任教师当中,其中青年教师为28人,占专任教师人数比例的一半居多。学院既是教学单位,也是科研单位。青年教师的发展,与学院的发展紧密相连。湘南学院软件与通信工程学院目前开设的专业有:计算机科学与技术、通信工程、网络工程、物联网工程,这些专业都是随着时代的发展而日新月异,科研才能让教师走在学科前沿,以适应不断更新的专业知识。青年教师通过科研成果与专业教学相结合的教学模式更是工科专业培养实践型人才、创新型人才的重要方式。应用型本科院校计算机专业青年教师科研与教学相结合的意义总结为以下几点: 1)提高青年教师自身素质。青年教师是关乎高校未来的发展,是学校和学院的骨干力量。青年教师精力充沛,更需要成长和发展的空间。目前,高校对青年教师的综合素质要求越来越高,高校引进的青年教师一般学历层次较高,一般是硕士,或者是博士,这些青年教师都受过良好的高等教育,并且通过竞聘的形式进入高校,本身综合素质不错。青年教师经过研究生教育或者博士阶段的学习,自身已经具备一定的科研能力,进入高校成为专任教师后,职责主要是教学,若青年教师只是一味地做一名教书匠或照本宣科,那么青年教师相当于一直停步不前,青年教师的前途更是堪忧。科研可使青年教师一直保持学习的状态,同时为教学内容提供新的知识源泉。有科研背景的老师,才能了解学科前沿,才能使自己的教学内容不断更新。科研使教师更深刻地理解教学内容。科研更能促进青年教师在教学上的成长,扩展自身的知识面,是对青年教师自身素质的提高。 2)符合应用型本科院校计算机专业发展特点。目前,湘南学院正处在向应用型本科院校转型的时期,计算机专业更新发展,旧的专业技术容易被淘汰,要跟上IT行业的发展速度,必须不断提高学生的专业技能,才能适应时展。学生的学习主要是通过课堂教学,因此教师须改变教学模式。传统的教学模式,已不能满足学生的学习需求,要求教师将科研内容融入到教学中,激发学生的学习热情,使学生养成探讨问题、思考问题的习惯。这也是应用型本科院校计算机专业发展的需求。 3)培养实践型、创新型人才。教师在专业教学过程当中,引入科研内容,可激发学生的学习兴趣,培养学生的探究能力。学生通过参与相关学科的课题,既可以巩固学生的课堂知识,又可以拓展思维。了解所学知识的实际应用,将理论与实践相结合,充分发挥学生在学习中的主体地位,学以致用。学生在参与教师课题过程当中,可以设计一些小课题,供学生选择,让学生自己设计研究方案,查阅资料与文献,得出研究结论,这样的过程可以充分培养学生独立思考、不断探索、独立解决问题的能力,培养学生的科学思维。对以后从事工作与科研意义重大。这样的学生不依赖于书本,不依赖于老师,具有实践能力和创新意识。 2 改革实践 目前,湘南学院软件与通信工程学院青年教师的比例占一半之多,是学院的中坚力量。青年教师不断学习,不断提升自己的科研水平,将科研内容融入教学,给学院的发展注入新的血液,促进学院的发展。计算机专业青年教师将科研与教学相结合的改革实践如下: 1)青年教师将科研内容融入到课堂教学中。教学的主要形式是课堂教学,教师需在课前作好充分准备,教师在课堂教学中可以适当引入科研内容,科研内容应与课堂教学相关,将科研内容与课堂教学相结合,让学生充分理解所学知识点,同时可以扩展学生的知识面,让学生了解学科前沿,既巩固了课堂所学知识,又可以激发学生对未知问题的探索,同时使学生明白所学知识所能用到的领域。 2)学生参与教师课题。要提高学生的实践能力,应该让学生参与到教师课题中,尤其是对于计算机专业的学生,更需要加强学生的实践能力。教师根据学生的知识结构,可在课题当中设置一些小课题,成立课题兴趣小组,以例会的形式组织大家一起探讨,如每个礼拜组织一次讨论,学生在每个礼拜规定的时间集中一起阐述自己课题的研究进展,把自己的研究成果与小组成员,以集体的形式共同学习,共同探讨问题,同时,教师给予一定的指导,这样的学习形式无形之中会给学生施加一定的压力,同时也是动力,可以培养学生的团队精神、遇到问题自己探索最后解决问题,可以加强学生的实践能力。学生在学习的过程当中,能力的培养比书本知识更为重要,尤其要注重学生自学能力的培养,这才是应用型本科院校培养实践型、创新型人才的重要途径。 3)将课题应用于指导计算机专业学生课程设计、毕业设计。提高学生的实践能力,课程设计、毕业设计是重要的方式之一。青年教师可以将科研应用于指导学生课程设计、毕业设计,提高学生的动手能力、科研能力。课程设计是检验学生对一门课程的掌握程度,是学生将所学理论知识运用到实践中的考核方式,可以适当地将科研内容引入到学生课程实践中。毕业设计是对大学四年所学知识的一份答卷,教师可将跟学科相关、难易程度合适的科研内容设为毕业设计题目,用于学生毕业设计。 3 结束语 青年教师是应用型本科院校的骨干力量,对于计算机专业,青年教师通过科研可以提高青年教师自身的素质,将科研结合到教学中,可以促进教学,丰富学生的知识,提高学生的综合素质,是计算机专业培养实践型、创新型专业人才的重要途径。 计算机科研论文:医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合方式研究 摘要:检验一个大学生在大学期间的学习质量的最好方式就是通过毕业设计来检查。针对医学院校的计算机专业的学生来说亦是如此。在本文中首先介绍了医学院校的计算机专业学生的毕业设计的现状,并对其原因进行了分析,然后重点说明了医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合的重要性以及意义。最后给出了医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合的具体方法。这对日后医学院校计算机专业的师生提升毕业设计水平提供了借鉴意义。 关键词:医学院校 结合方式 毕业设计 由于计算机专业在医学院校中不是强势专业,本身在科研水平、师资力量、生源质量等多方面处于劣势水平。因此目前医学院校的计算机专业毕业的学生大都实践能力比较差,在工作中不具备独挡一面的能力,在学术方面也缺乏自主创新能力,使得医学院校计算机专业学生的毕业质量不断降低,被很多企业所排斥。针对目前的严峻形势,医学院校应该给予相应的重视,提升计算机专业的教学质量,营造计算机专业学习氛围,当然还有一个很重要的方面就是注重计算机专业的毕业设计质量,并且使计算机专业的毕业设计要与日常科研结合[1]。因为毕业设计的质量就反映了一个学生在学期间的学习态度与学习成果。让计算机专业学生的毕业设计与日常科研相结合并且保证质量是提高计算机专业学生能力的不二选择。 1 医学院校计算机专业毕业设计现状分析 现在许多高校的目的就是培养学生的实践与就业能力,让学生可以更好的参加到工作中去,而毕业设计就处于日常学习与工作就业连接的一个位置,可以说毕业设计就是学生的第一个工作任务。因此它对日后学生的就业有着莫大的影响作用。而在医学院校中,主打专业不是计算机专业[2],因此对计算机专业的关注度不够,计算机专业的学生平时实践机会较少,毕业设计的完成也是趋于形式化,对学生来说没有起到应有的检验作用,造成目前形势的主要原因有以下几点: 1.1 医学院校轻视计算机专业 医学院校针对计算机等相对比较弱势的专业重视力度不够,对学生的管理过于放松,让学生的学习生活过于轻松,没有起到学校应有监督作用。而且学校抱着“得过且过”的管理态度管理学生,无论学生的毕业设计质量如何,都让学生顺利毕业,这也让学生没有了压力,从而降低了对自己的要求。 1.2 导师指导不足 由于医学院校的计算机专业是小专业,因此导师较少,所以日常与计算机专业相关的工作一般由少数的几位老师来负责,计算机专业的学生老师无论是在教学还是科研等方面要付出许多的精力,因此他们在对于毕业设计方面的管理力度有限,让计算机专业学生得不到很好的监督与指导。 1.3 学生方面 由于毕业设计的时间是在大学生在学校度过的最后几个月,因此许多学生会把更多的精力放在找工作,或者是谋取继续深造的机会上,对毕业设计的重视度难免会有所下降。此外由于大学生在临毕业时期也有与同学分别的情绪,因此很难全心全意的进行毕业设计[3]。 2 学生科研与毕业设计相结合的意义 针对目前医学院校计算机专业毕业设计的完成情况来分析,我们不难发现,让学生把毕业设计与日常的科研知识相结合,做出高质量的毕业设计,才能更好的锻炼学生的自学能力,培养学生创新能力,让学生为就业做好铺垫工作。医学院校计算机专业学生的毕业设计与日常科研相结合对医学院校的就业率的提高也具有不小的意义。下面我们从几个方面来具体阐述: 2.1 锻炼学生学习能力 由于毕业设计是由学生自己拟提,然后通过查阅相关资料,学习相关技术,最后完成毕业设计,这与平时的教学方式有很大的不同,这种方式能够最大的锻炼学生的自学能力,同时还能拓宽学生的知识面。让学生学到自学的方法,培养自学的能力。 2.2 让学生更好就业 由于目前大学毕业生的人数越来越多,但是学生的就职能力并不高,再加上社会的岗位需求量没有那么大,因此大学生的就业形势不容乐观,对医学院校的计算机专业的学生来说更是如此[4]。而毕业设计处于日常学习与工作就业连接的一个位置,可以说毕业设计就是学生的第一个工作任务。因此它对日后学生的就业有着莫大的影响作用。如果计算机专业的学生通过大学生参与科研,并把他们与毕业设计相结合,在临毕业之前提高自己的专业技术水平,学习企业所需要的知识与技能,从而增强自己的职业竞争力。 3 学生科研与毕业设计相结合的具体措施 3.1 积极参与科技竞赛活动 在大学期间,计算机专业有许多的全国性以及省市级别的竞赛活动,如:“计算机算法大赛”、“移动应用开发大赛”,“数据结构大赛”等等。学生应该积极的去参与这些比赛,在比赛中提高自己的科研能力,从而为毕业设计做好科研水平方面的铺垫。并且可以通过这些比赛,提高自己的创新能力,自主思考解决问题能力,提高自身综合素质。 3.2 积极参与导师的科研课题 对医学院校计算机学生来说,日常课程学习学到的内容,只有通过在实际项目中运用,才能真正的掌握和熟练。因此医学院校计算机专业的学生应该在课余时间积极的参与到导师的科研课题中,在课题中运用所学知识,帮助导师解决科研问题,完成科研项目。同时在其中锻炼自己的科研能力,并且可以把所做的项目带到毕业设计中去,在毕业设计中把项目做得更加深入,功能更加完善,也让自己毕业设计的质量更高。 4 结语 医学院校的计算机专业在学校中是相对弱势的专业,因此医学院校计算机专业的学生做好毕业设计与日常科研相结合,才能更好的提高学生的就业能力与科研能力,改变医学院校的计算机专业的现状。 计算机科研论文:教育与科研计算机网骨干网升级改造项目的研究 【文章摘要】 提高教育信息化工程网络的整体性能,是各省网址质量提升的发展目标。江苏省针对其教育与科研计算机网(JSERNET)开展了网络改造与带宽升级。本文针对骨干网升级改造的具体项目,从网络拓扑选取、设备选型等角度,进行具体分析和研究。 【关键词】 骨干网升级;行业信息化 为了全面提升院校的信息化水平、满足教学科研对信息化基础设施的需求,实现各单位之间的信息互连、部署完善的网管安全策略,校园网信息化未来建设需要严格考究,而骨干支撑网的建设就显得尤为重要。江苏教育与科研计算机网从上世纪90年代中期开始建设,力图依托我国教育和科研计算机网,在本省构建起一套为服务于教育、科研机构的网络,从而促进本省的教育信息化发展。十几年来,经过各级主管部门推动下,江苏教育与科研计算机网已经成功的覆盖到了本省120多所高校。该网不仅满足了广大用户使用互联网服务的需要,还支撑了一大批网络应用的开展,如远程教育、e图书馆等。 然而,伴随着我国教育和科研计算机网开通GPRS,江苏教育与科研计算机网对外的信息流量迅猛增长,此外,随着网络各种信息量的不断增加,再加上当今网上远程教育的迅猛发展,各种网络技术普遍应用于教育领域,该网的带宽已经不满足目前的需求。因此,江苏省针对其教育与科研计算机网开展了网络改造和带宽升级。 1 网络拓扑 本次网络改造是为了提高省内教育骨干网的性能指标,从而使网络更好的适应社会的发展需求。 经过多方比较,选用的是ZTE的ZXR10设备做为路由器,南京市、苏州市采用该设备进行数据汇接。其它一些城市的教育网也将经过这些设备上联到南京市节点,并接入国家骨干网。 苏州汇接点的ZXR10设备配置了2.5G POS口和南京节点联接;其155M POS口和南通、无锡联接;其GE口和苏州联接。 南京汇接点的ZXR10设备有三个高速POS口,一个与苏州市联接,一个和常州市联接,另一个和徐州市联接;其10G接口和CERNET2联接;其GE口则与南京市联接。 目前江苏教育与科研计算机网是基于IPv4网络的,但是可以向IPv6网络可以平滑演进,达成校园网内部网络应用、网络运营服务及网络基础设施三个层面向IPv6的过渡,建立安全、可管、可控、可运营的下一代网络;也有能与CERNET2网络的骨干节点相连接的接口。JSERNET骨干网采用的是OSPF和BGP路由协议。核心到汇聚层需具备万兆链路的扩展能力,汇聚至接入千兆链路。充分体现扩展性、开放性、安全性、可靠性、先进性以及良好的性价比。 2 方案特点 江苏教育与科研计算机网的成功升级,有效地促进了江苏教育信息化的发展。在江苏教育与科研计算机网建设工程的推动下,不仅江苏省所有国家级及省级重点学科全部上网、建立了自己的主页,对本学科的发展动态作出及时介绍,而且全省绝大多数普通高校、大部分中专校、部分市教育行政部门也都建立了自己的网站及其相关情况介绍的主页,同时促进加速了广大中小学校校园网络不断建成、陆续投入使用,实现了与江苏教育与科研计算机网的高速连接。这些网络作用的充分发挥,大大方便了广大师生上网,既促进了江苏省内改善各个学校的办学条件,又促进教育体制与教学方法改革,为确保教育质量与办学水平的提高打下了可靠基础;特别是为实施素质教育,促进广大学生开展自主对外学术交流、实现教育资源共享及利用网络开展合作研究提供了基础环境;又为教育信息化建设开辟了一条有效通道江苏教育与科研计算机网的建成,有效地促进了江苏教育信息化的发展。 中兴通讯路由器在JSERNET工程中的使用,有效的提升了JSERNET的整体水平,另一方面这也标志着中兴通讯的数据产品全面进入江苏教育行业,有助于中兴通讯数据产品在江苏教育行业的大规模商用,中兴通讯成熟的教育行业解决方案将会更好的服务于JSERNET的骨干网建设,并且会在全国各省、各省管辖市的教育城域网建设上,特别是目前教育行业的“校校通”工程上发挥更大作用。 3 项目意义 在已经建成的教育与科研计算机网(CERNET)高速传输网基础上,建成中国下一代互联示范网络CNGI的主干网之一,即下一代的学术性互联网络。它将实现在我国教育与科研集中的大中型城市约20个核心节点的互联,并建成中国下一代互联网示范工程CNGI国内/国际互联中心(北京),实现与其他CNGI主干网以及国际下一代互联网的高速互联。在此基础上,还将实现中国国内100多所著名高校的高速接入,并为各种科研院所及研发机构提供接入服务,从而形成开放性的实验环境,不仅可用于开展下一代互联网及其应用研究,还将为我国研究下一代互联网技术、开发重大应用、推动下一代互联网产业发展发挥重要作用。 计算机科研论文:论计算机在医院科研信息化管理中的应用 摘要:随着社会经济的飞速发展,计算机技术日新月异,伴随着计算机技术的长足进步,在社会各行各业得到了全面普及。计算机在医院科研信息化管理中的应用对提高医院科研能力,建设现代化医院起到了积极的推动作用。 关键词:计算机;医院科研;信息化管理 1 概述 为适应当今医学的信息化潮流,建立高度信息智能化的现代医院,从而加强各地区医院的交流合作。通过应用计算机进行医院科研信息化的管理能提高医院的科研实力及医院的现代化管理水平。笔者根据多年经验,从建立医院科研信息数据库,医院科研课题的信息化管理以及医院科研信息化管理的实施应用等方面进行具体叙述,具有一定的借鉴意义和参考价值。 2 建立医院科研信息数据库 近年来,我国的各大医院在信息化系统的运用上都有了不同程度的发展,并以逐渐的成为保障医院各项工作正常运行的一项重要措施。国内多数的医院在信息化建设上对取得较大程度的进步与发展。当前阶段各大医院所建立使用的医院信息化管理系统规模并不相同,但多数主要是以挂号,收费,医嘱及统计报表等方面的信息化管理工作,对于医院科研方面的信息化管理应用较少,建立医院科研信息数据库,将计算机技术运用到医院科研信息化管理中,可以提高医院的科研实力及医院的现代化管理水平 科研管理工作主要包括几方面的内容: 1) 搜集、整理、汇总、上传科研信息; 2) 使用科学有效的管理办法对医院的医疗科研工作的质量与效率进行评价分析,并运用统计方法对数据统计以供医院各相关部门查阅; 3) 规划医院科研的实施方案,并对科研工作的实施进行监管与协调。 传统方式的医院科研管理,主要是对医院科研档案资料的保管工作。随着医院科研资料管理人员的更替,医院科研档案的检索难度会增加,有时还会造成科研资料的丢失。医院科研档案没有明确的管理规范,这将会使科研的数据准确程度,统一程度降低。传统的医院科研档案只是以文献形式保存,而导致了科研过程中大量有价值的科研信息没有被及时的保存,使得科研资料的价值降低,大量珍贵科研信息资源被浪费,阻碍了现代医院科研的信息化管理进程[1]。 计算机数据库技术的运用将使得医院科研的信息化管理工作变得规范,标准,统一。医院科研数据库的结构主要包含以下内容:医院科室名称,科研课题负责人,科研课题名称,合同编号及名称,科研课题起止日期,结题及延迟时间,科研成果名称。医院科研信息数据库的运用可以将大量规范准确的科研信息提供给医务人员,信息的查询工作也变得更加便捷,实现了医院科研项目资料的标准、科学的信息化管理以及科研资料的信息化查询,极大的提高了医院科研管理工作的质量和效率。 3 医院科研课题的信息化管理 3.1 健全医院科研管理制度 医院科研课题管理可以采用以下的分层式管理体制模式如下图所示。 如图1所示,一个标准的医院科研管理模式:医院领导为决策层;医院学术委员会为监督层;医院科教部为管理层;医院技术科室为实施层;各课题研究组为攻关层。 科技人才的管理主要分为有以下几种方法: 1)临床科室及各职能科室的医务人员采取分类管理的办法; 2)医院对引进的各学历人才,博士后、博士、硕士研究生的学位职称的管理; 3)由院长领导的聘约制管理,医院对承担科研项目的各课题组给予相应数额的经费支持。 医院科研可以采取一些激励方式,有以下几种措施: 1)医院科研实施政策方面的倾斜。 医院可以出台一系列相关的政策措施,设立一些奖项,诸如科研成果奖,新技术项目奖,优秀学术论文奖,科研课题中标奖,优秀科技人才奖等一系列奖项。保证每年都进行相关奖项的评选工作,并召开科研成果表彰会议。 2)医院科研奖金的倾斜 医院需拿出相应的经费作为医院科研教学培训基金,并提高上述奖项的奖金数额。科研成果奖可按所得奖金的1:1进行奖励,新技术项目奖,优秀学术论文奖,科研课题中标奖,优秀科技人才奖可针对人数进行具体金额的分配。 3)医院科研在感情上进行倾斜 医院可以对医院各科室的科研技术骨干人才的福利作出相应的提高,例如对在科研成果及学术成就突出的科研人员在住房问题上优先考虑,职称评选上可列为一项重要考核项目。 3.2医院科研管理标准化 医院在国家及省部级科研课题的申报、重点学科、新技术项目等申报实施标准化程序运行,立项合同的书写,形式的审查工作,课题查新的工作,经费的管理工作,实施情况的管理工作,以及结题时医院学术委员会的审查答辩工作都需要有明确的流程,规范的操作[2]。合理规范的医院管理标准不仅能够提高整个医院的工作效率,而且能够最大限度提高医院的经济效益和社会效益。 医院科研项目的申报过程的资料都需要以电子形式保存,相关的工作人员将科研资料按规范要求在医院科研信息数据库中进行存档,使其成为有效的医院科研管理信息。使科技人员在科研项目的提出,形式审查,初审时的推荐,项目实施及结题等科研有良好的科研信息和充足的参考数据。科教部在进行医院学术委员会规章制定时,进行重点的学科,科研基金的管理时,进行科研成果评定及人才引进与培养时都能实现科学的管理,做到全面的信息化管理操作。 4 医院科研信息化管理的实施应用 4.1医院科研信息化管理操作平台应用 建立的医院科研信息化管理操作平台需要有以下特点:(1)需要有较高的普及性且具有可操作性高,简单实用的特点,在经过简单培训就可以进行操作,无需专业人员进行操作;(2)医院科研信息化管理系统信息的录入可以是采用姓名及部分不规范数据名称之外的项目使用数字代码式的数据输入方式;(3)医院科研信息化管理系统数据库可以使用SQL查询功能,保证数据查询的简单准确;(4) 医院科研信息化管理系统使用单一功能的模块,以便系统的检查与维护工作的进行;(5) 医院科研信息化管理系统可以将数据库中的信息导出,以便对信息进行统计,绘制等的处理工作。 4.2医院科研课题的信息化管理应用 医院科研课题的立项,形式审查,项目实施情况及结题工作都可以在医院科研信息化管理系统中实现实施的查询,医院各职能部门及上级卫生管理部门的课题立项、结题成果这些材料都可以迅速,完整的查找到,并作出综合性的数据报告。科教部在作出科研项目立项计划制定,科研项目进程检查,科研项目流程管理,科研项目经费管理,帮助临床科室解决项目的实施过程中遇到的问题与困难等工作时能实现信息的及时反馈和科学标准的管理[3]。 4.3医院科研人员对信息化管理系统的使用 医院科研信息化管理系统的科研课题数据信息将大量网络数据资源和数据查询信息提供给医院科研人员,为科研人员营造了良好的学术氛围,发展了高新的医学技术,并加强优化了学科梯队的建设工作,扩大了科学研究成果的影响范围。同时,医院科研信息化管理数据库可与国家科学项目,省科委、卫生厅级项目申报系统建立科技资料的资源共享,使科学研究所取得的成果能够实现最大程度的利用,提高医院科研信息化管理系统的服务能力,促进医院科研信息化管理的进程。 5 结束语 计算机技术的充分应用是加快医院科研信息化管理系统建设的有效措施,是全面提高医院整体实力的一个重要方法。所以我们要真正的认识到计算机技术在医院科研信息化管理系统建设中发挥出的巨大的作用,并对在医院科研信息化管理系统建设中出现的问题,采取及时、科学的方法有效的解决问题。全面推进我国现代化医院的建设进程。 计算机科研论文:新时期高校科研用计算机状况与安全管理模式探讨 摘要:从高等学校承担国家高新技术、开展国防科研的需求出发,揭示高校使用计算机过程中可能带来的隐患和对国家利益的威胁,探讨高校管理好计算机杜绝泄露国家秘密的管理模式。 关键词:高校;载体;保密管理;模式 1 概述 随着我们跨入了二十一世纪信息化时代,计算机和网络普及应用到我们的工作和生活中,高等学校、科研院所等科研单位因接触高新科学技术的需要,其日常工作和承担国家高新技术研发活动中都有大量的技术和业务秘密存储在计算机中;为方便研究时相互协作,这些计算机中不但存储技术信息多,而且一般还组成局域网络,甚至因科技学术活动的需要,这些局域网络还连接到国际互联网络,暴露在别有用心的网络黑客们面前。 计算机及其网络的普遍使用,给高校研究人员带来了方便,提高了工作效率,但也因此给高校科研工作带来了极大的隐患,这些信息资料关系到国家最新高精尖技术或者国防战略装备技术的最新研究成果,可能涉及到国家秘密,不利于保密工作的开展;又鉴于仍然存在重视不够、制度不落实、措施不到位等管理问题,高校计算机管理在科研中的保密管理问题成为信息时代的泄密重灾区,迫切需要高校管理部门高度重视计算机及网络的保密管理。 2 高校科研用计算机现状和管理存在的问题 2.1 高校科研用计算机的现状 计算机作为日常办公和开展研究必须配备的工具,已经在高校中普及,其存储、处理各类大量的技术信息或是相关业务资料;使用频繁及遍及科技研制全过程,计算机可能是用于处理相关技术文档、形成完整研究技术报告,也可以是与研制机器设备配合,按设计程序进行特定工艺过程自动控制、采集大量研究数据。 高校科研中使用计算机因场所、资源有限,都集中在导师实验室或者学院研究生教室,因此操作人员多,信息交换和处理量大,特别是有些导师所指导的研究生数量多,那么其学生们研究记录数据、编写研究论文等都可能会在同一台导师指定的电脑上处理,介质交叉使用情况普遍。 计算机因其是否存储涉密信息而划分为涉密计算机和非涉密计算机。涉密信息就是涉及只限特定范围人员知悉、不得公开的国家秘密,国家秘密一旦被公开或泄露,会国家造成严重的利益损失或威胁到国家安全的严重后果;一般说来,高校承担的国家最新高科技研究技术或者涉及军队武器装备研制的信息都属于涉密信息范畴。 存储、处理涉密信息的计算机则定义为涉密计算机,与此相对,没有存储涉密信息的计算机则定义为非涉密计算机;涉密计算机的管理要求是不能联接国际互联网络或其他公开网络,而大部分高校科研工作者使用的是非涉密计算机,可以与任何网络连接使用,但其机上不得存储涉密文件资料。 2.2 高校科研计算机使用中存在问题 高校科研计算机因有教师使用者和学生使用者,人员情况比较复杂,存在有典型问题。 1) 交叉使用情况普遍,极易感染病毒。师生人员数量多而电脑有限,各类介质拷贝数据资料,使用随意,计算机上时常感染各类病毒,增加了防范木马病毒的难度。 2) 计算机责任人不清,管理责任很难落实。计算机的所有者可能是教师,也有可能是学生把自己购买的计算机带到学校实验场所,计算机所有人很难划分,无法落实管理责任,出现问题很难确定计算机责任人。 3) 共用同一IP地址,无法跟踪确定问题主机。六七个学生跟教师在同一个房间使用计算机,或者是数十个研究生们在一起上网,学院无法提供如此多数量的网络接口和IP地址,大量学生们或学生跟教师们用无线路由器使用同一个IP地址上网,管理人员无法跟踪出现问题IP的计算机,不能准确定位泄密人员。 3 建立高校科研用计算机安全管理的有效模式 针对上述高校计算机使用情况,为了避免计算机中高科技研究技术或军工技术泄露,我们需要进行建立有效的管理模式。 按计算机存储信息是否涉密的属性,将高校科研用计算机分为非涉密计算机和涉密计算机两大类,从这两类计算机的使用条件考虑,建立适合高校实际情况的安全管理模式。 3.1 建立管理机构,明确职责,实施计算机动态管理 建立必要的管理工作机制,明确管理职责和管理人员分工,是做好计算机管理工作的前提。 3.1.1 明确管理机构职责 高校应当按保密法有关要求,建立由学校党委书记为最高责任人的保密领导机构(或称委员会),总体策划全校保密工作事宜;设定保密管理部门和计算机网络管理部门,指定二级单位专兼职保密工作人员,配备固定编制工作人员,并明确其岗位职能和责任,保证科研用计算机有自查和学校监察的机制,特别是针对涉密计算机或涉密网络,学校领导应当给予保密工作人员足够保密管理能力和监督惩罚权力,确保监管体制能够有效运转,不发生泄密事件。 培养专兼职管理人员筑成能保密、会保密的防泄密防线,管理人员应该掌握计算机监管技能和了解国防科研业务范围,能够履行计算机保密监管责任。每年对涉密计算机信息系统和校园开放网络进行失密风险评估,逐步改善全校计算机及其信息系统管理能力。 3.1.2 实施计算机动态管理 管理部门统筹管理全体涉及国防科研业务和机关业务部门的计算机管理,对计算机及其网络系统应当进行动态管理。所谓动态管理,是指定期对计算机或网络组成的变化进行动态变更、登记和评估;如,计算机使用人情况、承载信息情况、进出网络情况或清退报废情况的变化等,应及时变更台帐,调整管理策略,根据其动态变化情况及时执行不同要求的管理程序。 管理部门和各相关学院应定期审核本单位计算机存储国家秘密情况,建立准确的涉密计算机台帐和非涉密计算机台帐。不同属性计算机的管理要求完全不同,如果是由非涉密计算机由于工作需要升级为涉密计算机,只需要向管理人员申报、部门领导审批,做好必要的文字记录;如果原涉密计算机,不再使用,除向部门领导报批,还必须由将计算机中硬盘拆下,其余部分按正常渠道报废,硬盘必须集中经专用保密销毁设备销毁,也可报请国家保密技术管理部门帮助销毁,严禁自行处理。新保密法第二十四条明确禁止了下列行为:“(五)将未经安全技术处理的退出使用的涉密计算机、涉密存储设备赠送、出售、丢弃或者改作其他用途。”[1] 分清涉密计算机和非涉密计算机,分类管理,可以避免发生泄密事件,节省资源、降低成本、提高效率。 3.2 明确使用流程,全程监管,加强涉密计算机控制 计算机管理中要求严格控制好分级涉密计算机或信息系统使用流程。新保密法第二十四条明确禁止了下列行为:“(一)将涉密计算机、涉密存储设备接入互联网及其他公共信息网络;(三)使用非涉密计算机、非涉密存储设备存储、处理国家秘密信息。”[1]近年来,国家保密局先后对涉密计算机的操作与使用、保管与保存、维修与报废等提出了管理责任和技术要求。[2] 3.2.1 涉密计算机操作全程监控 高校应当根据涉密计算机的特殊要求,制定符合实际情况的计算机使用、管理的工作流程,切实加强涉密计算机全过程各环节的保密管理,对涉密计算机管理要设置系统管理员、安全保密员和审计员三个岗位,建立涉密计算机的批准使用、设置安全策略、资料进出审批登记、软硬件维护、物理防护、清退等各环节审批登记制度;涉密计算机必须配备软硬件安全防护产品,有视频干扰设备、监视审计管理系统和杀毒软件等;而对于涉密计算机上的任何操作,包括资料的输入输出、删除复制、软硬件维护都需要登记和安全保密员的审批,并且要留存以便于管理部门追溯。 安全保密员进行审批的目的,“有审批、有监督”、“先允许、后使用”,避免使用涉密计算机的随意性;涉密计算机的各种操作都要受到监督管理、有案可稽,这才符合国家保密管理要求,能够保障电脑中国家秘密安全。 3.2.2 技术管理手段 一方面,涉密计算机安装介质管理和审计程序,经程序允许的匹配涉密介质才可在涉密电脑上读取,未允许的其他任何介质在涉密电脑上不能使用操作,避免恶意盗取国家秘密和过失泄密。 另一方面,由保密管理部门组织相关技术人员使用技术检查手段,不定期地抽查校园互联网络和非涉密计算机,查找可能过失造成非涉密计算机的违规情况,及时处理,避免扩大泄密范围。 3.3 定期开展保密教育,提高意识,避免非涉密计算机过失泄密 保密管理机构应加强宣传教育,高校参与国防科研或接触涉密信息人员,必须知悉保密有关规定和涉密计算机操作程序,不因贪图方便而在计算机上随意创建、编辑涉密信息,更不能将涉密计算机连接互联网;同时,严肃检查、惩罚,一旦发现违规情况,严肃处罚,屡教不改的,造成泄密后果的还要加重处理,直至追究刑事责任。 高校也应事先教育与实时惩罚的监督管理机制,定期表扬先进,及时处罚违规人员,以鼓励广大教职工增强保密意识、减少人为失误。 计算机科研论文:依托教师科研培养计算机专业创新型应用人才的新模式 摘要:针对地方高师院校计算机专业学生应用技能和创新能力不足的问题,提出依托教师科研项目与成果培养计算机创新应用型人才的实践教学模式。分析地方高师院校计算机专业学生应用技能和创新能力的现状,提出计算机专业创新应用型人才应具备的能力和技能。根据教师科研项目与成果,构建科研成果促进课堂教学、科研成果转化成课程实验,创建创新工作室,建立项目案例实训基地,教师科研促进学科競赛等多层次的实践教学模式。通过多年的研究实践,培养了一批计算机创新应用型人才,取得了显著的成效。 关键词:教师科研;计算机专业;创新型应用人才;实践教学模式 0 引言 应用型人才是地方高师院校的人才培养目标,然而。在激烈的市场競争环境下,创新、开发型的IT公司、企业对计算机人才的需求不断提高,既要求毕业生具有扎实的基础理论和较强的实践能力,也要具有一定创新能力的应用型人才。目前,单纯以培养技能型应用人才已经不能适应社会经济发展的需要。因此,我们依托教师科研项目与成果,在计算机专业中培养具有创新能力的应用型专门技术人才,具有非常重要的现实意义。 1 地方高师院校计算机专业创新型应用人才 为使地方高师院校计算机专业能够培养适应区域经济发展需要的创新型应用人才,我们对目前计算机专业的培养人才现状以及创新型应用人才应具备的专业技能和创新能力进行分析研究。 1.1专业技能与创新能力现状 多年来,从学生的毕业实习、毕业设计,就业应聘、用人单位对毕业生的考核以及反馈情况来看,学生较好地掌握了专业的基本理论和基础知识,具备了一定的计算机操作技能,掌握了初步的编程、网页制作、数据库建立等方法,具有一定的专业技能和专业能力。但是,学生的专业技能和综合能力还存在诸多不足,创新能力缺乏:(1)计算机操作技能不够熟练,专业技能有待提高;(2)程序设计能力不强,实现算法的能力偏低;(3)软件系统设计与开发等综合能力较低,与社会需求差距大;(4)综合运用专业技术解决实际问题能力不足,缺乏创新能力。 1.2学生应具备的专业技能和创新能力 根据不同的培养目标和人才培养规格,应用型人才包括技能应用型人才和创新型应用人才。技能应用型人才是以操作技能和岗位技能训练为核心、掌握一定的专业理论、具备熟练的操作技能的专业技术人才。创新型应用人才除具备技能应用型人才的能力外,还必须具有技术创新、技术二次开发、综合专业技术解决实际问题的能力,具有适应多种岗位的综合素质以及职业判断能力。因此,计算机专业创新型应用人才应具备熟练的计算机硬件和软件操作技能,同时具备计算思维能力、算法分析与编程能力、系统综合开发能力、团队协作与人际交往等四种能力。 2 教师科研促进创新型应用人才的培养 几年来,我校计算机专业教师主持国家及省部级科研项目30多项,横向项目10多项,获得省科技进步奖7项,省级教学成果奖10多项,各类教学成果20多项,300多篇,形成了一个实力较强的科研与教学团队,为培养创新型应用人才创造了良好的环境和平台,并从以下五个方面开展计算机专业创新型应用人才的培养。 2.1科研成果引入课堂教学 科研是高校教学活力的源泉,是培养创新型应用人才的根本保证。以科研促教学是提高高校教学质量的重要途径,是教师提高教学深度和广度的前提条件。教师通过科研可以了解和掌握学科前沿,不断更新自身的知识结构、完善教师的知识体系。学生通过教师科研成果的介绍和讲解,感悟到学海无涯,创新无限。仅有书本知识是不够的,还要不断学习和掌握学科前沿,才能不断创新、进步。为此,我们发挥教授、博士的科研优势。鼓励他们将自己的科研成果引入课堂。通过启发式或探究式的教学方法,将科研成果与教学内容有机地结合起来,在讲解课本基本概念和基本原理基础上。引入研究成果,丰富了课堂教学内容,提高教学的深度。通过成果的应用,拓展教学的广度。例如,在《数据结构》课程中,没有给出图像算法设计的内容,平时学生对图像处理接触也较少。教师结合讲解哈夫曼编码的数据压缩功能,介绍各种数据压缩算法和系统,并将“分形压缩算法”的研究成果引入课堂教学。使学生了解到,除了欧氏几何学之外,还有一门分形几何学。分形几何学有很广泛的应用,在计算机学科中可以应用来解决图像压缩问题,且压缩率比较高。但是,目前它还有很多问题需要去研究和解决,从而引起学生的好奇心、激发他们的学习兴趣和热情,以此培养学生的创新意识和和创新的欲望。 2.2科研成果融入实验内容 我们充分利用教师科研,实行“教、学、研”相结合,鼓励教师把科研究成果和教改成果融入实验教学中。 教师结合相应的专业课程,从教师的纵向和横向科研课题中选择适合本科学生进行创新实验的项目,按照设计性实验和综合性实验的要求,将研究成果融入到课程实验中。把教师课题中模块设计、算法设计与分析、数据库设计与分析、代码实现等分解成实验项目,总结出实验目的、系统功能、指标要求、实验设备、算法步骤或流程、数据库设计、系统设计与分析、实验结果、代码清单等实验流程和要求,增加设计性、综合性等创新实验项目;并将教师与实验有关的教改成果,例如实验内容、实验方案、实验方法与手段等应用到相关课程的实验。创建操作训练、编程训练、设计训练、综合训练的“四步训练,五种能力”实验教学模式:应用任务驱动、案例分析、开放式、探究式实验教学方法,对实验采用灵活多变、有针对性的训练,促进学生熟练掌握基本操作技能和专业技术。培养学生创新素质,增强科研意识,教学科研密切结合,将前沿科学和新技术及时传授给学生。启迪学生创新思维,拓展想象空间,提高学生设计性与综合性实验的效果。 2.3创建创新工作室培养学生的创新能力 根据我院科研项目、校企合作项目的研究方向、研究内容,创建了“智能计算与信息处理”、“软件开发”两个创新工作室。创新工作室的宗旨是依托教师的科研项目和教师研究团队进行创新与开发,同时吸收专业能力较强的硕士生、本科生协助研究与开发。达到创新与开发,并培养出一批创新型应用本科人才的目的。 创新工作室负责人主要由年轻的教授、博士承担。负责制订创新工作方案,包括创新任务、创新目标、创新项目指导教师、前期培训、时间安排、创新成果验收、评价总结等,并组织实施。创新工作室的本科学生可以由专业教师推荐的优秀学生,也可以是有兴趣自愿报名参加。还可以是计算机协会、网络协会等学生社团推荐的。具体办法:接受大学生参与项目研究报名-对报名学生进行考核-指派团队教师对学生进行研究前的培训-指导教师给学生分配研究或开发任务-学生研究或开发-提交研究或开发成果-成果验收与评价。 几年来,创新工作室以教师为主导。以项目为驱动,主要研究与开发项目包括:基于GEP的关键技术研究、基于多核机群的Petri网并行算法研究、演化算法在物流企业智能信息处理系统中的应用研究、智能物流网站的设计与开发等。学生在这些项目的研究与开发中,负责了算法设计与实现、算法的运行与验证;系统网站的架构与模块设计、功能的详细设计与编程实现、系统与网站的运行与测试、撰写文档等工作。另外,通过创新工作室指导教师的培养和指导,学生结合教师的研究方向申报了省级和校级的“大学生创新创业”研究项目。每年都有5~8个项目获得立项资助,使学生成为了真正的项目主持人,达到了创新工作室培养创新人才的目的。因此,创新工作室的创建,使得一批学生比较完整地参与了项目研究与开发的全过程,亲自参与和主持了创新研究与开发设计,学会了从事研究工作的基本方法和创新思维。使学生在掌握专业技术的同时,了解了专业的前沿发展动态。学生的专业能力、专业技能、独立工作与合作能力、专业素质、敬业精神等方面都得到了锻炼和提高。不仅拓宽了学生的知识广度,也加深了学生的知识深度。不仅提高了学生的理论水平。也提高了学生解决实际问题的能力。使学生具备了一定的创新能力,具有了较强的专业应用能力,增强了学生的自信心和创新动力。 2.4科研项目案例实训基地培养学生的专业应用能力 我院教师承担了多个横向开发项目,为机关、企事业单位设计开发了多个软件系统或网站,取得了较好的经济效益和社会效益。为了培养计算机专业本科学生的创新应用能力,建立了一个“科研项目案例”实训基地,供计算机专业高年级学生进行综合项目开发训练。该基地的案例由科研项目主持人去除知识产权、简化处理和增加二次开发接口后,将项目开发的各个阶段文档、代码等提交给实训基地。实训基地组织计算机专业学生将每一个科研项目案例的开发全过程及各个阶段制作成动画演示系统,供教师在实训前给学生进行培训,学生也可以自己一边演示一边实训。案例系统或网站还提供二次开发的接口,供参加实训的专业学生进行二次开发、运行与测试。 “科研项目案例”实训基地通过案例的开发过程演示,采用开放式、解剖式的直观教学方法向学生展示软件系统开发过程的市场调查分析、需求分析、可行性分析、总体框架设计、模块设计、功能设计、代码设计等各个阶段需要解决的问题以及需要使用的开发工具、数据库等专业技术和专业工具,加深学生对软件工程、数据库原理、面向对象程序设计语言等课程的理解及综合运用,将理论知识转化为感性认识。对软件系统开发有了比较完整的认识。通过具体的实用案例系统或网站,学生学习各功能菜单的代码,掌握要实现某一功能模块的关键算法及代码实现。通过建立具体的数据库,让学生学会如何建立数据表、建立数据表之间的关联,构建实用的数据库。通过功能模块与数据库之间的连接调用,使用学生掌握系统中前台与后台数据的连接方法。同时,学生通过提供的二次开发接口,在原系统或网站基础上,自己动手添加功能模块并编写代码实现。在实训基地,学生可以通过二次开发进行功能模块训练,通过项目驱动开展系统开发实训。学生组成项目小组,共同完成系统的开发,最终达到培养学生的综合设计与开发能力,培养学生的专业能力和专业技能,培养学生的创新意识和创新能力,培养学生的协调与团队合作精神。 2.5教师科研促进学科競赛,培养创新人才 学科競赛是在课堂教学基础上,以競赛的方法,激发学生理论联系实际和独立发现问题、解决问题,培养学生专业素养和创新能力的重要途径。通过競赛,培养一批学习能力强、学习潜力大、学习效果明显的学生骨干。几年来,我们通过教师科研促进学生的学科競赛。培养创新人才。(1)以教师科研项目依托,通过创新工作室组织参赛学生进行集中培训,依靠项目组的集体智慧,基于课题研究成果开展针对性的训练;(2)以“科研项目案例”实训基地作为训练基地,结合参赛科目、内容,选择相应的科研项目成果案例进行针对性的训练;(3)在导师的指导下,以“大学生创新创业”立项项目和研究成果为基础,经过凝练和提升。推动学生个人或小组参赛。几年来,我们组织学生参加了包括全国大学生软件大赛、计算机网络大赛、广西计算机应用大赛等学科競赛,并取得了优良的成绩。逐步形成了以教师科研促进学科競赛的实践模式:以教师科研项目组建参赛小组-创新工作室分小组集中训练-校级选拔赛-选拔出参加全国或省级比赛选手-创新工作室重点训练-指导教师带队参加比赛-召开总结会-奖励获奖选手。通过依托教师科研,促进学科競赛,培养学生的创新能力。做到以创新促进競赛,以競赛提升创新,不断提高计算机专业学生的专业能力、专业技能、创新精神和团队协作精神。 3 实践与成效 我校计算机专业依托计算机教师科研和教学团队的科研教研优势,促进创新型应用人才的培养。将教师的科研项目、科研成果,融入课堂教学和实验教学,通过创新工作室、“科研项目案例”实训基地、学科競赛等形式、以任务驱动式、案例分析、开放式、探究式等教学方法推动计算机专业创新型应用人才的培养。经过几年的实践,我校计算机专业学生共获得了10多项区级或校级“大学生创新创业”研究项目的立项资助:在参加全国大学生软件大赛、计算机网络大赛、多媒体教学软件大赛。广西计算机应用大赛等比赛中,共获得10多个国家级奖项、20多个省级奖项。我校计算机专业依托教师科研,促进专业创新应用型人才的培养取得了比较显著的成效。 4 结语 我们构建依托教师科研项目和研究成果,融入课堂教学和实验教学,通过创新工作室、“科研项目案例”实训基地、学科競赛等形式推动计算机专业创新应用型人才的培养模式,取得了一定的成效。但是,其培养目标、人才规格、项目与课程内容结合、科研成果转化、学生创新创业项目转化等内涵建设还有很多需要完善和改进的地方,这是我们下一步的研究与实践工作。 计算机科研论文:计算机科研提速与计算科学发展探讨 摘要:理论研究科学既有深厚的科学意义,又具备丰富的应用功能,是最基本的计算机科学的组成部分,在国际上一直很受重视,但在国内却是大家不太了解的领域。本文通过对计算机的发展历史和人类对计算本质认识的回顾,提出量子计算系统的发展和成熟,并且提出了人类认识未知世界的规律:“计算工具不断发展-整体思维能力的不断增强-公理系统的不断扩大-旧的神谕被解决-新的神谕不断产生”不断循环。 关键词:计算科学 计算机科研 计算工具 理论研究科学既有深厚的科学意义,又具备丰富的应用功能,是最基本的计算机科学的组成部分,在国际上一直很受重视,但在国内却是大家不太了解的领域。 据了解,从1998年成立至今,微软亚洲研究院已经确立了五大研究方向,涵盖多媒体、数字娱乐、用户界面、无线及网络技术和互联网搜索与挖掘等领域。本次成立的理论研究组将与原有的五个研究组平行运作,为他们提供理论方面的支持,帮助他们进一步拓展研究的深度和广度。 首先,先谈谈关于计算科学与计算机发展。 第一,计算的本质以及远古的计算工具。抽象地说, 所谓计算, 就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说,从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2,而符号串g是2x,从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此,令f表示一组公理和推导规则,令g是一个定理, 那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看,文字翻译也是计算,如f代表一个英文句子, 而g为含意相同的中文句子, 那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点?为什么把它们都叫做计算?因为它们都是从己知符号(串) 开始, 一步一步地改变符号(串) , 经过有限步骤, 最后得到一个满足预先规定的符号(串) 的变换过程。 从类型上讲, 计算主要有两大类::数值计算和符号推导。随着数学的不断发展, 还可能出现新的计算类型。早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。 第二,近代计算系统与电动计算机和电子计算机。近代的科学发展促进了计算工具的发展:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年,曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器, 并风行全世界。 20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展,使人类进入了一个全新的时代。它是20世纪最伟大的发明之一,也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。 第三,摩尔定律与计算的极限。人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题,学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高,最终地球上所有的能量将转换为计算的结果――造成熵的降低,这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的, 因此, 传统电子计算机的计算能力必有上限。 而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代,芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米), 此时,导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律――牛顿力学沿导线运行,而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象,从而导致芯片无法正常工作;同样,芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后,晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。所有的美妙都是彼此联系和有意义的 第四,量子计算系统。量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中,相互作用的光子每增加一个,有可能发生的情况就会多出一倍,也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了,不过,在费曼眼里,这却恰恰提供一个契机。因此,只要在计算机运行的过程中,允许它在真实的量子力学对象上完成实验,并把实验结果整合到计算中去,就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。 量子计算的出现,则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。电子计算机和互联网的出现,大大加强了人类整体的科研能力,那么,量子计算系统的产生,会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力。不仅如此, 量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质, 把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。 再次,关于理论计算机科学研究提速 据了解,从1998年成立至今,微软亚洲研究院已经确立了五大研究方向,涵盖多媒体、数字娱乐、用户界面、无线及网络技术和互联网搜索与挖掘等领域。本次成立的理论研究组将与原有的五个研究组平行运作,为他们提供理论方面的支持,帮助他们进一步拓展研究的深度和广度。 第一,理论研究科学深厚的科学意义和具备丰富的应用功能。理论研究科学既有深厚的科学意义,又具备丰富的应用功能,是最基本的计算机科学的组成部分,在国际上一直很受重视,但在国内却是大家不太了解的领域。直到2004年,计算机理论学界大师姚期智从任教多年的普林斯顿大学回归清华大学时,才算刚刚起步。 微软亚洲研究院院长沈向洋认为,理论研究组的意义在于,从科研角度来讲,理论相当于底层的基础支撑,丰富的、有深度的、坚实的理论资源将使基础研发走得更快更远。他表示,对于微软亚洲研究院来说,促进地区整体科研实力的提高是其使命之一。理论研究组的成立,除了为研究院其他组的研究以及微软产品的研发做好坚实的理论储备,进一步促进研究院的发展和创新外,还希望能和清华大学等科研院所一道促进理论计算机科学在中国的研究与发展。 第二,理论计算机科学研究的机会与挑战。理论计算机科学怎样才能够做出一些突破性的研究,让中国信息科学的研究更上一层楼,姚期智院士举了两个例子: 其一点,有些问题是效率问题,譬如互联网的搜索就能得益于理论计算机科学的发展。互联网是一个很大的图形,在这个图形里面所做的事情,基本上是理论计算机科学里面所包含的问题,如果能在算法上进行改进的话,就能在科学、时间、商业上取得非常大的效果,从而发挥强大的效益。 另一点,有些问题,不单是效率问题,而是能不能够做到的问题。譬如安全,在过去30年的研究里,大家公认的在信息安全、网络安全方面,没有一个好的理论框架和基础,不可能做到绝对安全,完全避免黑客的攻击。因此,必须在理论发展的基础上去保证各种信息的安全。 未来可能会从两个方面解决摩尔定律的极限问题:一方面是计算机的硬件,譬如说量子计算机;另一方面是计算机的软件。 综上所述,如果观察历史,会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“公理”,人们的公理系统在不断的增大,随着该系统的不断增大,人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律:“计算工具不断发展-整体思维能力的不断增强-公理系统的不断扩大-旧的神谕被解决-新的神谕不断产生”不断循环。 无论量子计算的本质是否被发现,也不会妨碍量子计算时代的到来。量子计算是计算科学本身的一次新的革命,也许许多困扰人类的问题,将会随着量子计算机工具的发展而得到解决,它将“计算科学”从牛顿时代引向量子时代,并会给人类文明带来更加深刻的影响。如果我们用最好的方法,写的软件程序能够比现在更有效率的话,计算能力本身就会帮我们做许多现在无法做到的事情。 计算机科研论文:科研院所计算机网络安全防护方法的探讨 [摘要] 随着计算机网络技术的飞速发展,尤其是互联网的应用变得越来越广泛,给人们带来了前所未有的海量信息。科研人员越来越多地依赖计算机网络,但在计算机应用方面往往只注重于应用,而忽略计算机的维护及安全防护。网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性,网络信息的安全性变得日益重要。本文就计算机网络安全防护的重要性,针对计算机网络容易受到的安全威胁,提出计算机网络安全防护的基本方法和手段。 [关键词] 网络安全;安全防护;计算机安全 随着计算机网络的不断普及应用,全球信息化已成为人类发展的重大趋势,信息技术正在以惊人的速度渗透到研究所的各个领域,研究所的信息化程度也有了显著的提高。由于科研单位是掌握科学信息最前沿的领域,对信息的传递要及时准确。就目前科研院所(如医药生物技术研究所)在计算机领域的主要应用包括:科技文献的检索、科研信息查询及信息交流、传递等。科研人员在自身的领域都是业务能手,但在计算机安全应用上往往忽略或欠缺。因此,要求信息网络能够稳定安全地运行,满足科研工作的需要。 1 计算机信息系统面临的安全威胁 造成网络安全威胁的主要因素有以下几个方面: 1.1 计算机病毒 伴随着计算机技术的推广普及,计算机病毒也在不断地发展演变,其危害越来越大。目前计算机病毒的特点是流行广泛、种类繁多、潜伏期长、破坏力大,对计算机信息系统的安全构成了长期与现实的威胁。 1.2 黑客入侵 通过技术手段,黑客以非法手段侵入计算机信息系统,获取计算机中的秘密信息或有选择地破坏信息的有效性与完整性。这是当前计算机信息系统所面临的最大威胁。1.3 系统漏洞 利用计算机操作系统、信息管理系统、网络系统等的安全漏洞,进行窃密与破坏活动。各类软件系统总是存在一些缺陷或漏洞,有些是疏忽造成的,有些则是软件公司为了自便而设置的,这些漏洞或“后门”一般不为人所知,但这给病毒、黑客入侵提供了可能。据Symantec的调查显示有65%的威胁是由系统漏洞造成的。 1.4 人为因素 由于人们在日常使用计算机时对安全防护的疏忽,特别是对口令的不重视,很容易产生弱口令,很多人用诸如自己的生日、姓名等作为口令,为黑客破解密码提供了机会。在内网中,黑客的口令破解程序更易奏效。 2 提高安全防护工作的办法 当前,科研院所计算机信息系统的安全防护工作,在技术层面上还存有一定缺陷,这需要相关工作人员针对以上可预见的威胁,及时完善安全设备设施、制定相应安全的技术措施,切实加强安全防护与防范,以保障信息系统的安全。当前,主要基于应用的技术防范措施有以下几种: 2.1 防病毒技术 计算机病毒的典型任务是潜伏、复制和破坏,防治的基本任务是发现、解剖和杀灭。目前,比较有效的方法是选用网络防病毒系统,用户端只需做一次系统安装,按时进行病毒库的升级工作,由防病毒软件进行病毒的自动查杀。 2.2 端口封闭技术 由于多数黑客都是通过端口扫描技术入侵用户计算机,因此,关闭不必要的端口,是防止黑客入侵的有效方法和手段。关闭端口的方法有: 2.2.1 基于基本应用,关闭所有不必要的应用端口。具体方法是:右键单击“网上邻居”选“属性”打开右键单击“本地连接”选“属性”打开选“Internet协议(TCP/IP)”选“属性”打开选择“高级”打开选择“筛选”选中“TCP/IP筛选”点击“属性”进入选择界面,选择需要开放的端口。 2.2.2 关闭容易被黑客利用的端口。病毒和黑客通常是通过TCP135、139、445、593、1025 端口和UDP135、137、138、445端口,一些流行病毒的后门端口(如 TCP 2745、3127、6129 端口),以及远程服务访问端口3389侵入计算机的。因此,应关闭这些端口以保护计算机。 2.3 及时修补系统漏洞 由于各类软件系统总是存在一些缺陷或漏洞,有些是疏忽造成的缺陷。试想,若住在一个千疮百孔的破屋子里,会感到安全吗?而计算机都是基于各种软件运行,一个千疮百孔的计算机,怎么能够保障信息与网络应用的安全呢?应利用开源软件或杀毒软件自带的漏洞扫描工具及时对计算机系统漏洞安全扫描,可利用开源软件或杀毒软件自带的漏洞扫描工具完成。利用这些工具,找出操作系统中存在的可能被攻击的漏洞。 2.4 访问控制 访问控制是计算机信息系统安全的关键技术,对网络用户的用户名和口令进行验证是防止非法访问的第一道防线。用户的口令是用户登陆计算机的关键所在。为保证口令的安全性,用户口令不能显示在显示屏上,口令长度应不少于6个字符,口令字符最好是数字、字母和其他字符的混合,它确定了每个用户的权力限制条件。 当前,随着计算机信息技术的迅猛发展,对计算机信息系统的破坏也日渐猖獗。然而,“魔高一尺,道高一丈”,只有真正警惕起来,牢固树立安全防护意识,加强安全防护,才能够防患于未然,保证计算机系统的安全。 3 结语 科研院所网络的安全问题,不仅是设备、技术的问题,更是管理的问题。对于计算机系统的使用者来说,一定要提高安全意识,加强安全防护的技术手段,注重对网络安全知识的了解和学习,保障计算机信息系统的安全,以满足科研工作的需要。
计算机应用毕业设计论文:基于校园网的“计算机应用基础”辅助教学系统设计与实现 摘要:随着网络的日益普及,校园网的资源也更加丰富,功能强大,是教学过程中一个重要信息资源库。本文在现有校园网络基础之上,提出了建立基于校园网的辅助教学网络平台的设计方案,用以辅助日常的计算机基础课程教学。同时介绍了系统的设计思想、总体结构,分析了各个模块的功能、组成。 关键词:网络教学;校园网;B/S模式;平台 1前言 随着计算机技术、网络技术以及多媒体技术的迅速发展,如今的教育技术进入到一个新的发展阶段――网络教学(Web-Based Instruction,WBI)阶段。网络教学是以计算机通信技术和网络技术为依托,采用远程实时多点双向交互式多媒体的现代化教学手段,跨越时间与空间的教育传递过程,实现一种随时随地、交互性强且内容新颖的教学方法。 特别是随着高校的不断扩招, 教学量也随学生的扩招数而增长,作为一门大学必修的基础程――“计算机应用基础”,在一学期内同时上课的人数也越来越多,使教学资源严重紧张,在高校建立基于校园网的课程辅助教学系统,充分使用网络教学手段,将极大节约资源、提高“计算机应用基础”课程教学质量。 2系统设计思想及设计原则 基于校园网的“计算机应用基础”辅助教学系统,是一个由硬件、软件、教学资源、教学管理机构等组成的一体化有机系统。它作为传统教学资源的补充,实现网上教学,打破传统教学的时空界限,让学生自由获取相关知识,它可以利用网络技术实现教育资源共享,改善学习模式,实现学生之间、学生与教师之间的通讯以及开放的、远距离的、大面积的交互教学,并通过交互教学使学生深入了解课程的特色及难点,提高形象思维能力与创造性。 当前,基于B/S结构的Web数据库技术、交互式动态 网页技术如ASP、JSP 等的发展,为构建以校园网为依托的辅助教学系统提供了良好的发展空间。在本系统中使用Jbuilder作为开发工具,采用三层B/S模式,以Web服务器为中心,客户端通过浏览器访问Web服务器以及与Web服务器相连的后台数据库。三层B/S模式结构见图1所示。服务器端操作系统选用目前被广泛使用的Windows Server 2003,后台数据库选择易用性和安全性较好的SQL Server 2000。 图1系统三层B/S模式结构图 3系统总体设计 该系统能提供多种方式的师生交流,注重交互式学习,在满足常规教学任务的基础上,还可以满足教师和学生进行科研、学习和交流的需要。 4系统主要模块的设计 在系统的各个子模块要分别完成相应的设计功能,功能的实现必须要有后台数据库的支撑。 4.1学员学习模块 在学习模块,学生可以访问“计算机应用基础”相关课程资源,可参与课程讨论或留言,还可以进行单元测试或在线考试。 学生在注册及登录子模块登录。学生注册由系统自动生成,数据来自本校教务处的学生基本信息库。学生只要输入姓名及正确的密码,经信息认证模块审核后,登录成功后,可修改个人密码。 通过浏览课程资源、单元题自测、交流讨论区、在线考试等子模块,学生可浏览教师提供的课程基本信息、CAI教学课件等,也可根据自己学习的内容进行单元自测,还可参加教师组织的在线考试,最后可在论坛中同教师或其它同学进行讨论。 4.2教师管理模块 教师管理模块是本系统的核心部分,其功能结构如图3所示。 “教师注册/登录”子模块,教师注册由系统自动生成,数据来自本校人事处的教师基本信息库。登录时只要输入姓名及正确的密码,经信息认证模块审核后,即可登录成功,可修改个人密码。 教学资源管理子模块,教师既可以利用“在线编辑”模块,在线编辑“计算机应用基础”课程的基本内容,也可离线制作CAI课件,然后通过“资料传输”模块将其上传至辅助教学站点的虚拟目录下,其中支持PPT、DOC、PDF、HTML等常用文档的上传。 单元测试管理子模块,教师可以利用“单元测试题库管理”模块,将各个单元的测试题及标准答案放于系统中。学生可以选择要测试的单元,答题完毕后可对比标准答案。 图3教师管理模块功能结构图 在线考试管理子模块,教师可以利用“在线考试题库管理”模块管理试题库,利用“自动抽题”模块,教师可设置题目类型、数目及难度系数等参数,由系统自动随机生成试卷及相应的标准答案。学生答题完毕则“在线评分”模块自动评测出考生成绩。利用“考务管理”模块教师可安排考试时长、考务信息、记录考试过程中违纪情况等。最后通过“成绩”模块教师可分析学生的知识掌握情况。 教学讨论区子模块,教师可利用“公告管理”模块和“论坛管理”模块来信息或回答学生的提问,也可论坛中同教师或学生进行讨论。 4.3管理员模块 该模块主要包括:教师学生信息管理、系统相关配置、系统管理及维护子模块。 教师学生信息管理子模块,包括审核教师学生注册信息,管理和维护教师学生基本信息。 系统相关配置子模块,管理构成辅助教学站点的各种资源,包括:题库管理、在线考试及考评模板等。 系统管理及与维护子模块,使系统管理员方便地管理和维护通用辅助教学系统。 5结束语 本文针对“计算机应用基础”课程特点,研究探讨了一种基于校园网的智能辅助教学系统的构造方法,设计了一个基于校园网智能教学系统。系统使用Jbuilder作为开发工具,采用三层B/S模式,以Web服务器为中心,SQL Server 2000为后台数据库。 基于校园网的“计算机应用基础”辅助教学系统是一个高效、实用的教学辅助系统,它可以为高校教师,尤其是计算机基础课程教师提供了一种构建个性化教学辅助平台的快速、简便的方法,从而为高校中普遍存在的计算机基础教学资源紧张问题提供一种较为可行的解决方案。 计算机应用毕业设计论文:计算机应用型本科人才程序设计能力培养 摘要:文章从计算机应用型本科人才“知识、能力、素质”三要素出发,在分析“能力”要素核心地位的基础上,提出如何围绕程序设计能力培养规划程序设计类课程设置,并结合作者教学经验,给出程序设计类课程教学思路和几种切实有效的教学方法。 关键词:计算机应用型本科人才;程序设计能力;课程模式;分段教学 1背景 计算机应用型本科人才作为一种人才培养类型,是面向计算机应用第一线的高级专门人才。程序设计能力是计算机应用型人才培养的专业基础和应用基础,是应用计算机解决实际问题必备的专业能力素质,程序设计能力的高低直接决定了计算机应用的广度和深度。 计算机应用中的各种软件产品是由计算机程序实现的,程序是软件的本体。计算机程序设计必须以某种计算机程序设计语言为工具,通过使用程序设计语言编制程序来实现人机交互的软件产品。程序设计语言课程的设置、教学和实践直接关系着程序设计能力的培养,对计算机应用型人才培养的规格和质量具有至关重要的意义。 作为一种人才培养类型,在计算机应用型本科人才培养的“知识、能力、素质”三要素中,能力要素是其中的核心要素,是计算机应用型人才的突出特征,无论是知识要素还是素质要素,最终都要通过能力要素来体现。这种能力要素既包含综合应用所学专业知识有效解决工作中实际问题的能力,又包括终身学习的能力以及创新能力。程序设计能力培养是计算机应用型人才培养的专业基础,只有紧密围绕能力要素这一核心,不断探讨程序设计语言课程的优化设置,不断改革教学方法和提升教学质量,不断加强面向应用的实践环节,才能较好地实现计算机应用型本科人才培养的基本规格和质量标准[1]28-29。 2围绕能力培养规划课程设置 2.1应用多样性决定课程模式多样性 计算机应用的广泛性及地区、行业的差异性,导致计算机应用型人才培养课程模式的多样性,没有一种课程模式能够适用于所有计算机应用型人才的培养。同时由于社会的发展、应用行业的变化、计算机科学理论与技术的快速更新,也使得没有一种课程模式是一成不变的,这又导致了课程模式的动态性。这种应用型人才培养课程模式的开放性为计算机应用型人才培养课程设置提供了灵活性。因此,在设置计算机应用型本科人才培养具体专业课程方案时,要根据自身具体的教育实践和层次构建符合自身校情和人才培养目标的课程模式。 2.2程序设计类课程模式现状 目前在各应用型大学的计算机相关专业中,程序设计语言类课程的设置不尽相同。大多数开设的程序设计语言课有两门,一门是面向过程的,大多为C语言;一门是面向对象的,大多为C++或Java或C#,也有同时开设多门面向对象课程的。 面向对象的程序设计方法以对象模拟现实世界中的事物,以对象的数据成员描述事物的属性,以对象的成员函数描述事物的行为或方法。这样,面向对象程序设计的基本任务就是考虑如何准确地使用对象来描述问题域中的事物。这种程序设计将人们在日常生活中习惯的思维方式和表达方式应用到软件开发中,使软件开发从太专业化的方法、规则和技巧中回到人们通常的思维方式。同时,面向对象的程序设计方法能有效地减少程序的出错率,支持代码重用,大大提高软件的开发效率等,所有这些优点吸引了许多学校的计算机相关专业直接把面向对象程序设计作为学生接触的第一门程序设计课程开设,使学生一开始就能培养用面向对象的思想去思考和编程,有的专业采用的是纯面向对象语言Java,而有的则采用的是混合型的面向对象语言C++[1]335-339。 2.3培养学生的程序设计能力 计算机应用型本科人才是一种人才培养类型。由于校情不同,学生基础不同,培养目标和专业背景不同,这也使得计算机应用型人才是分层次的,这种层次是类型中的层次。计算机程序设计语言作为计算机及其相关专业的必修专业基础课程,其设置必须要考虑人才培养类型、层次和专业背景等因素,要在充分学习和借鉴他校相关专业成功经验的基础上设置适合自身情况和培养目标的程序设计语言课程。 (1) 以人才培养目标为中心。 课程设置是为人才培养目标服务的,必须以人才培养目标为中心设置课程。计算机应用型本科人才是分层次的,不同层次的应用其培养目标是不同的。程序设计语言课程作为计算机及相关专业的必修基础课,其课程设置、开课学期、课程内容和教学方法也是不同的。具体开设那些程序设计语言课程,在哪个学期开设以及重点讲授哪些内容,所有这些问题的确定一定要以人才培养目标为中心,充分考虑其他课程的开设情况和学生实际以及专业背景,只有这样才能较好地支撑培养目标,才能保证计算机应用型本科人才的培养质量。 (2) 以能力培养为主线。 计算机应用型本科人才培养要将能力培养贯穿到课程设置和教学的每个环节中。在程序设计语言课程设置时,既要考虑到本科教育的基础性和阶段性,更要充分考虑应用型人才适应第一线工作的需求;既要注重理论知识的掌握和认知能力的提升,更要注重实践和应用能力的培养,只有将二者有机结合才能将知识和技能内化为实际应用能力。 (3) 注重学科基础知识掌握和综合素质培养。 计算机应用型本科人才应具有高等教育本科层次的基本知识和基本理论,这些学科基础知识要足以满足一线人才所需的技术和技能要求。应用是基本理论指导下的应用,不是没有或弱化基础理论,只是应用型本科人才比其他类型的本科人才在某些理论深度上要浅一些。只有掌握较宽的学科知识面和扎实的学科基础理论,才能更好地提升应用型人才的知识更新能力和创新能力,更好地满足应用型人才职业生涯的需要[2]。 计算机应用型人才培养既要重视专业知识和应用能力等专业素质的培养,又要重视责任意识和团队合作意识等非专业基本素质培养,要将基本素质培养融入到专业人才培养的课程体系中,使计算机应用型本科人才具有较强的应变能力和可持续发展潜力。 3程序设计类课程教学 计算机程序设计能力的培养始于程序设计语言课程的教学。计算机程序设计语言多种多样,随着计算机硬件技术的飞速发展,程序设计语言也在不断更新和发展。要在计算机专业的本科课程中教会学生使用每一种常见的语言是不现实的,也是没有必要的。在计算机应用型本科人才培养中,要设法培养学生语言学习能力,帮助他们在头脑里构筑起一个对学习任何新接触到的语言都有帮助的框架,使他们能较好理解程序设计语言的共同实质,掌握快速学习和使用一门新语言的要领和重点。 3.1围绕应用及能力培养选取教学内容 3.1.1围绕培养目标选取教学内容 程序设计语言课程的基本目的是让学生掌握程序设计语言基础知识和程序设计方法,掌握应用计算机分析问题和解决问题的能力。人才培养目标决定了课程教学的知识目标和能力目标。不同的培养目标、不同的人才培养类型、不同的应用层次决定了课程内容的选取重点也是不同的。 3.1.2重点突出应用和能力培养 教材和教学不同,教材一般具有完整性和通用性,而教学更具有针对性和具体性。教材只是教学的辅助材料,没有组织而过度依赖教材进行教学势必导致照本宣科。 C、C++、Java、C#等现在流行的程序设计语言其本身功能都非常强大,语言本身的灵活性也导致了语言语法的复杂性。教材为了完整,往往涉及了较多的语法和算法,如果把这些语法和算法都让学生去掌握就会使学生不择要领,还会深感程序设计语言的复杂性,打击学生的学习兴趣。因此,在教学内容选择上要以应用和能力培养为目的,让学生体会到语言本身只是个描述工具,掌握所有的语法和算法不可能也没有必要。尤其是C和C++里面的许多语法,在实际应用中很少用到,如果照本宣科按教材内容编排进行教学,学生学到的只是个别语言知识点,这些知识点如果长期得不到应用,即使语言本身没被淘汰,也会被学生的记忆所淘汰。正如使用Windows操作系统一样,完成一个功能可能会提供许多种方式,而我们习惯使用的只是其中的一种或两种。在程序设计语言的学习中,不是让学生“学了什么”,而是让学生“会做什么”,最终的目标是应用和能力,懂得更多的语法并不代表能力。许多教师考试试卷中出现了大量的语法考点,这样做虽有利于试卷出题,但不利于应用和能力的考核。因此,在程序设计语言教学的内容选取上一定要以应用和程序设计能力培养为核心,才能达到计算机应用型人才培养的目的和标准。 计算机应用毕业设计论文:运用SMART原则设计“计算机应用基础”教学目标 摘要:针对目前大学“计算机应用基础”课程教学目标设计中存在的不明确,不具体以及不易衡量等问题,提出运用目标管理领域中的SMART原则设计和优化教学目标,从而能够更好地进行教学评价和引导学生。 关键词:SMART原则;教学目标;设计 “计算机应用基础”是各大院校面对非计算机专业入学新生开设的一门课程,主要讲授计算机的基础知识和基本概念,培养学生的计算机基本操作技能,激发和培养大一新生学习计算机的兴趣,为其今后进一步应用计算机知识打下基础。 根据实际情况和社会需要,学校一般会对该课程进行相应的教学设计。教学设计是运用系统方法分析教学问题和制订教学目标,建立解决教学问题的方案,试行方案并进行效果评价,最后对方案进行修改的过程。其中,如何制订出准确合理的教学目标是非常重要的一环。合理具体的教学目标,可以准确地指导教师的教学方向,帮助教师制定和设计具体的教学过程,更好地引导和帮助学生。 1教学目标设计现状 1) 教师在设计教学目标时一般参照教学大纲,大纲对目标的要求不够明确具体,缺乏衡量教学目标的具体措施,使得教师在设计教学目标时比较被动。 2) 教师在设计教学目标过程中,较少考虑学生的参与,缺乏与学生的互动,导致目标没有在师生之间达成一致。目标设定不当,难以充分调动学生学习的积极性、主动性,最终导致目标无法实现。 3) 教师设计教学目标时缺乏相关性,没有充分考虑学生的基础差异、专业差异、需求差异。 为了更好地确定合理的教学目标,我们引入了目标管理领域著名的SMART原则。一个可见的、可操作的、明确的教学目标不但可以指导教师编写教学材料,还可以作为教学评价的依据。不恰当的目标通常都不能满足SMART原则,因此可以将SMART原则作为优化整个教学设计的有力工具[1]。 2SMART原则 目标管理由管理学大师Peter Drucker提出,首先出现于他的著作《管理实践》(The Practice of Management)一书中,SMART原则是目标管理中制定目标的一个经典原则,如图1所示。 具体含义如下: 1) 目标必须是具体的(Specific),不能笼统。 2) 目标必须是可以衡量的(Measurable),指标是数量化或者行为化的,验证这些指标的数据或者信息是可以获得的。 3) 目标必须是可以达到的(Attainable),指标在付出努力的情况下可以实现,避免设立过高或过低的目标。 4) 目标必须和其他目标具有相关性(Relevant),指标要与工作、岗位相关,不能跑题。 5) 目标必须具有明确的截止期限(Time-based),注重完成指标的期限。 3运用SMART原则设计教学目标 3.1S(Specific)――具体性 具体性是指要用具体的语言清楚地说明要达成的行为标准。 以计算机应用基础中Excel的案例教学为例,如果教学目标定义为学生会使用Excel表格,就显得过于抽象,过于笼统了。笼统的教学目标就不好评价,不好衡量。具体说来,Excel涉及的知识很多,包括表格、函数、统计图表、数据透视表等,会使用哪些。如可以这样定义Excel这一部分某个案例的教学目标: 1) 理解Rank()函数各个参数的意义,并能够使用Rank()函数,对一组数据进行排序。并给出一个班级的高等数学成绩,要求学生能够完成名次的排列。 2) 能够根据给定数据表,在其基础上绘出两轴线―柱状统计图。统计图有很多种,柱状图、饼状图、折线图,说得具体就好操作,便于衡量。 3.2M(Measurable)――衡量性 衡量性就是指目标应该明确且可以量化。用一组明确的数据作为衡量教学目标是否达成的依据。如果制定的目标没有办法衡量,就无法判断这个教学目标是否实现。 以“学生成绩分析表”的教学为例,如何衡量“能够使用Rank()函数,对一组数据进行排序”这个目标呢?可以在上机时,安排这样一道测验题目,如果80%以上的同学能够较好完成,则可以认为达到该教学目标。如果班上学生很多,可以采取抽样的方式。 不是所有的教学目标都可以量化,目标的衡量标准遵循“能量化的量化,不能量化的质化”。 3.3A(Attainable)――可实现性 目标应该是可以实现、可以达到的。教学目标定得太高,学生会跟不上课堂进度,完不成老师布置的作业,学生的学习热情会受到打击。教学目标定得太低,学生会有课堂所学有限,时间被浪费的感觉。教师在制定教学目标时,需要了解学生的情况,评估课程难度,合理设计目标。例如,以80%的学生的基础为参照,制定相应的教学目标。考虑到学生的基础、需求等差异,目标制定时,可以师生互动,让学生充分发表意见建议,由师生共同完成教学目标的设定,使教学目标在师生之间达成一致。 对于不同层次的班级,教师可适当调整教学目标,实现层次化教学。如根据实际教学经验,教师可以将文科班的教学目标定得相对低些,避免涉及过多复杂的函数,而对理科班的目标设定则正好相反[2]。 3.4R(Relevant)――相关性 相关性指实现此目标与其他目标的关联情况。如果实现了这个目标,但对其他的目标完全不相关,或者相关度很低,那么即使达到这个目标意义也不是很大。 教学目标不能偏离教学大纲,不能偏离教材。相关性要求教师控制课堂的随意性,实现教学过程的有序性、连续性。 教师在制定教学目标时要考虑学生的专业和实际应用需求[3]。文科专业的学生可能会经常使用Word,教学目标中要体现Word编辑排版等要求;对美术、艺术类专业的学生可以多讲一些图片处理、Flash动画、网页设计等内容。不同专业的教学侧重点不同,应该在教学目标中得到体现。 3.5T(Time-based)――时限性 目标的时限性就是指目标是有时间限制的。没有时间限制的目标无法评价。制定教学目标时,教师根据教学任务中各章节的权重,拟定出完成各章节目标的时间要求。定期检查教学进度,根据实际情况调整教学计划,如期实现教学目标。 以“学生成绩分析表”的教学为例,根据其在课程中的权重,需在两个学时内完成该案例的教学。 3.6设计案例――IF函数教学 以IF函数教学为例,运用SMART原则进行教学目标设计。经过和学生的讨论,利用上课前5分钟,将准备好的教学目标同学生讨论,调整后的教学目标如表1所示。 按照调整后的教学目标进行教学,学生学习目的明确,一改以往被动听课的状态,积极性大大提高,操作题测试结果如表2所示。 4结语 计算机应用基础课程涉及的知识点很多,在运用SMART原则进行教学目标设计时,实际上是按知识点逐个设计的,这就实现了教学目标的模块化,这是实现模块化教学的前提。教学目标的可实现性必然考虑到学生的差异性,导致教学目标的层次化,这又是层次化教学的基础。 计算机应用基础课程的教学涉及到诸多方面的因素,需要我们不断地探索新的教学方法和教学模式,激发学生学习该课程的兴趣,使学生不但掌握书本上的知识,更重要的是掌握利用计算机求解实际问题的基本能力,只有这样才能达到我们教学的真正目的。 计算机应用毕业设计论文:基于项目课程的高职计算机应用技术专业人才培养方案设计 摘要:在借鉴国内外高职教育课程开发的实践经验基础上,以“人全面发展”理念为指导,构建“平台+岗位,以工作过程为导向、以项目课程为主体”的课程开发模式,分析现有专业人才的职业能力,优化现有专业课程结构,设计高职教育计算机应用技术专业人才培养方案,并对方案的特点进行探讨。 关键词:高职;计算机应用技术;培养方案;工作过程;项目课程 随着我国高等教育大众化进程的加快,高职教育规模迅速扩大,取得了令人瞩目的成绩,高职教育的研究与实践取得了丰硕的成果。高职教育计算机应用技术专业伴随着信息技术和高职教育的发展,不断进行改革与自我完善,取得了一定的成绩。但是,随着计算机作为一门技术渗透到社会各个领域,社会对计算机专业人才的需求不再满足于只会操作计算机,而是要求计算机专业应用型人才能够应用计算机和网络进行管理、利用计算机进行开发和设计、对计算机和网络进行维护等。基于上述情况,我们在计算机应用技术专业进行了“平台+岗位,以工作过程为导向、以项目课程为主体”课程开发模式的探索与实践,以适应社会对计算机应用技术及相关专业人才的需求。 1 “平台+岗位,工作过程为导向,项目课程为主体”的含义 在“人全面发展”教育理念和工作过程导向的课程开发理论指导下,提出“平台+岗位,以工作过程为导向,项目课程为主体”课程开发模式。 “平台+岗位”是指在保证学生综合能力培养的前提下,通过开设多个岗位方向,提高学生专业技能,力争做到“一专多能”,增加学生就业机会和就业能力。其中,“平台”是指对计算机应用技术专业学生进行行业通用技能和素质的培养,即专业基本素质培养,使学生达到专业“基础人才”的要求。“岗位”就是按岗位设置专业方向,围绕职业技能展开培养,即应用能力培养,使学生达到专业“应用人才”的要求。综合分析计算机应用专业人员岗位、毕业生就业状况及学生学习能力等诸多情况,我们将专业方向设置为软件开发技术(A)、网络技术(B)、信息化办公(C)三个方向。 工作过程导向是指在计算机应用技术专业的课程开发中,针对岗位进行职业能力分析,整合理论与实践教学内容,以工作过程为基础设计训练项目,建立工作任务与知识、技能的联系,增强学生的直接体验,激发学生的学习兴趣。教学内容以工作过程为导向,关注学生工作任务的完成,为学生提供体验完整工作过程的学习机会。 项目课程是“一种以工作任务为中心,选择、组织并学习工作知识的课程模式。”[1]它以典型产品的生产或服务等项目为载体设计教学内容,具有明确的工作任务,将理论知识和实践技能结合,与企业实际生产过程有直接关系,学生在一定的时间范围内可以组织安排自己的学习行为,有明确而具体的成果展示等特点[2]。高职计算机应用技术专业项目课程可理解为一个企业网站的建设与管理、一个管理信息系统应用软件的开发、一次会议材料准备等。 2高职计算机应用专业人才培养方案 根据高职计算机应用技术专业人才培养目标,按照高职课程开发的流程,结合“平台+岗位,工作过程为导向、项目课程为主体”课程开发模式,进行工作任务与职业能力分析、课程结构设计、课程科目设置和课程内容重构。 2.1工作任务与职业能力分析 通过对计算机技术应用现状的调查分析,将专业技术分为通用和专用技术两个部分,对其岗位、工作任务和职业能力进行分析(见表1)。 2.2课程结构设计 根据岗位、工作任务和职业能力分析,将课程结构设计为“山”字形,如图1所示。“山”字中横向的“―”为基础平台,注重基本素质和通用技术培养,即通识教育;纵向的“|”,为专业岗位方向,即软件开发、网络技术、信息化办公方向,加强对学生的岗位技能培养。 2.3课程科目设置 计算机应用技术专业课程类型设置为必修和选修两种。在基础平台,除设置必修课程外,增加选修课程的数量及交叉学科选修课程,基础平台课程设置如图2所示。 专业岗位方向课程模块化,学生可根据学习基础、个人兴趣及发展定位选修一个专业方向。每个专业岗位方向设置1-2个项目课程,开设相应岗位方向的职业资格认证课程,实现“双证书”培养,岗位方向课程设置见表2。 2.4课程内容的重构 课程内容重构按照完成工作过程所需的职业能力,采用模块化设计,将完成一项工作任务所需的理论知识、操作技能、实践经验以及活动方式方法等综合为项目课程。项目课程的内容包括工作任务、相关理论知识和实践知识、拓展知识、练习和结果评价等。项目课程的课时分配以工作任务的难易程度和应用程度为依据,而不以知识点的难易程度为依据。高职计算机应用技术专业核心项目课程设计见表3。 3培养方案的特点 本课程方案设计以高职研究的理论为指导,贯彻“人全面发展”的教育理念,从多个视角调查分析,充分考虑企业、行业、学生和学校等多方面的意见,专业人才定位准确,培养目标明确。 首先,课程方案中通过“平台+岗位”模式加强了通用技术和岗位技术培养,充分体现了社会需求和人的自我发展两个目标。课程采用“山”字形结构,实现了对“三段式”结构的彻底改良。通过课程内容整合或分解重构项目课程,项目课程以实际项目为出发点,实现理论知识、基本技能和实际应用的融合,解决了理论与实践教学脱节、教学与生产实际脱节、课程缺乏实用性、课程内容陈旧以及课程呈现方式单一等问题。 其次,“以工作过程为导向,项目课程为主体”模式体现了建构主义教育理论中以“学”为中心的教学策略。在项目课程实施过程中,通过构建真实生产环境,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力以及快速适应工作需要的能力[3]。同时,真实的生产环境有助于学生了解企业或行业对员工知识结构、技术技能、综合素质的要求;体验企业的文化氛围;体会典型行业团队的角色构成及团队角色协同工作技巧;学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验,增强学生的就业能力和信心[4]。 最后,本课程方案有利于改变传统的评价手段和方法,结合项目采用阶段评价、过程评价、目标评价等多种评价模式,更加注重了学生动手能力、分析问题、解决问题能力的考核,有利于学生的创新。评价形式结合课堂表现、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛等情况,更能全面客观地评价学生的成绩和能力,解决现有课程评价中的不足。 4结语 高职计算机应用技术专业人才缺乏与毕业生就业困难早已成为一个不争的事实,这说明高职提供的专业教育服务存在问题,职业教育的产品存在问题,不能很好地培养适销对路的产品,其根源除了课程方案设计存在问题外,还包括职业教育市场缺乏有效的规范和监控,没有明确的专业标准和严格的评鉴体系。因此,为了保证高职教育计算机应用专业的健康发展,除了要重视人才培养方案设计外,还要在课程分析、课程方案实施、课程方案评价等环节上下大力气。此外,高职计算机应用技术专业教学可以借鉴ISO 9000质量管理理念,树立现代教学服务观和高等教育大众化背景下的质量观,从高职教学实际出发,建立以专业课程质量标准为依据,以工作情景中职业能力和操作能力为评价重点,以掌握的职业能力为目的,以工作场所人员为评价者、以工作场所的实际操作表现为依据的课程评价体系,全面客观地评价高职教育质量,促进高职教育健康发展。 计算机应用毕业设计论文:计算机应用课程中任务驱动式教学的“任务”设计 摘要:任务驱动式教学是指在整个教学过程中,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中。在计算机应用课程的“任务”设计中,应使用“单刀直入法”化繁为简,既要使各任务能较好地涵盖课程知识点,又要能使学生在愉快的情景下完成学习任务。 关键词:计算机应用;任务驱动;任务;教学内容 1 引言 目前,在高等院校的各专业教学中,都把计算机应用课程作为专业教学中的技术基础课程。计算机应用课程的显著特点是它的实践性和应用性。担任《计算机应用》课程教学的教师都有这样的体会:学生刚接触计算机应用课程时兴趣很大,可没多久,兴趣就没有了;学生对玩计算机很感兴趣,但对《计算机应用》课却没有兴趣。究其原因,在于现行的教学方法和模式不适应计算机应用课程教学。那么,如何改变传统的计算机应用课程教学方法,如何探索切实有效的新型教学模式?经过近几年的探索和实践,任务驱动式教学得到越来越多教师的认可和推崇。但是,在实施任务驱动式教学的过程中又存在许多思想上和行动上的偏差,为提高计算机应用课程教学的实效,达到培养学生的信息素养、创新精神和实践能力的教学目标,我们有必要对计算机应用课程教学活动中的“任务”设计进行探讨和辨析。 2 任务驱动式教学的特点 任务驱动式教学是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,是指在整个教学过程中,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中。并在完成任务的同时培养学生的创新意识和创新能力以及自主学习的习惯,引导他们学会如何去发现、思考、寻找解决问题的方法,最终让学生自己提出问题,并经过思考,自己解决问题。这样,学生既学到了知识,又培养了动手实践能力,提高了学生的探索创新精神。学生在完成任务的过程中,始终处于主体地位。教师是学习情景的创设者、学习任务的设计者、学习资源的提供者、学习活动的组织者和学习方法的指导者。 任务驱动教学法最显著的特点是以学生为主体,改变了以往“教师讲、学生听,以教定学”的被动教学模式,创造了“以学定教,学生主动参与、自主协作、探索新的新型学习模式。 3 “任务”设计的原则和要求 3.1 化繁为简,单刀直入 从学习者的角度说,“任务驱动”是一种学习方法,适用于学习操作类的知识和技能,尤其适用于学习计算机应用方面的知识和技能。我们也可以称之为“单刀直入法”或“黑箱方法”。 “黑箱”(Black Box)是只知其输入和输出不知其内部结构的系统,或者说“黑箱”是内部结构一时无法直接观测,只能从外部去认识的系统。从外部观测那些具有某种功能而内部结构不清楚的系统,通过输入变化所引起的输出响应,分析系统的状态过程,推断系统的行为,这就是“黑箱方法”。 计算机应用技术内容十分丰富,名词术语很多,各知识点之间联系密切,常常是牵一发而动全身。这往往使得初学者在入门阶段,感到陌生的名词多、难点集中、头绪繁杂,甚至产生畏难情绪,失去学好电脑的信心。利用“黑箱方法”,可以将计算机科学由表及里分成若干个层次。在学习的不同阶段,特别是在学习某种应用软件的使用方法时,可以把深层次的系统视为“黑箱”,可以先知其然,而暂不深究其所以然。 经常有初学者向笔者咨询“如何学电脑”的问题。笔者的回答是,首先给自己提出一个明确的要在电脑上完成的“任务”。我一般建议他们首先学会使用文字处理软件输入一段中文(对于少年儿童,我主张他们的第一个“任务”是会在电脑上玩益智游戏,然后是画图),并且告诉他们,为了完成这个任务,完全没有必要(至少暂时没有必要)全面了解计算机硬件和操作系统的知识,更没有必要学习计算机发展史以及数制转换等知识。我们可以“单刀直入”地按照某几个步骤,进入某个文字处理软件的编辑环境,使用拼音输入法输入文章就可以了。 “任务驱动法”使我们的学习目标十分明确。在某个学习阶段,紧紧围绕这一既定的目标,了解相关的知识和操作方法,其它的可以一概先不涉及。这样做可以大大提高学习的效率和兴趣。当然,一个“任务”完成了,一个目标达到了,会产生新的任务,新的目标。例如,能在电脑上输入汉字了,接着就要提出新的问题:怎样改变字体、字号,怎样把输入的文章存盘,怎样打印,怎样在文本中插入表格或图形,等等。随着一个个任务的完成,初学者将逐步消除对电脑的神秘感,而且会不断地体会到使用电脑的乐趣。 “任务驱动”学习法,符合计算机系统的层次性和实用性,为我们提出了由表及里、逐层深入、逐步求精的学习途径,便于学生由浅入深、循序渐进地学好计算机的知识和技能。而且,采用这种学习方法,伴随着学生的是一个跟着一个的成就感,不再是那种片面追求所谓“系统”而导致的“只见树木,不见森林”的教学法给初学者带来的满头雾水和一脸茫然。 3.2 变被动为主动,不断提升学生技能 从教师的角度说,“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,符合探究式教学模式,适用于培养学生的自学能力和相对独立地分析问题、解决问题的能力。我们提倡在计算机应用知识和技能的教学中采用这种教学方法。 电脑软硬件的发展十分迅猛,更新的周期越来越短。学生现在学到的一些具体的知识不用多久可能就会过时。这就要求教师必须注意培养和提高学生自学计算机学科知识和技能的能力。 运用“任务驱动”教学法,教师应首先向学生明确布置本阶段、本单元或本课时的学习任务,并给予学生学习方法的指导: (1)要求学生带着要完成的任务,或者说带着要解决的问题认真读书,掌握基本概念和原理。要让学生知道,虽然计算机科学技术的发展十分迅猛,令人目不暇接,但是它的基本概念和原理是相对稳定的,只有掌握了某个学科的基本结构、基本概念和原理,才能无往而不胜,才能以不变应万变,才具备进一步深入学习或自学该学科的能力。 (2)要求学生敢于动手,勤于实践。计算机是工具,使用工具是技能,技能的掌握与熟练只能靠实践。应提倡学生自己上机实践获取知识和经验,这样做不仅知识掌握得牢固,而且可以培养学生的探索精神和自学能力。在学习使用电脑的过程中,读书和上机实践都重要,但比较而言,实践更重要。很多知识和技能必须通过多次上机才能学会,在完成“任务”的过程中,增长知识和才干。 (3)要向学生讲清楚,掌握计算机的知识和技能需要一个过程,不可能一次完成,需要有锲而不舍的精神。教师要鼓励学生以顽强的意志去钻研教材和上机实践,同时应该向他们指出,学习不是直线式的前进过程,而是“螺旋式”上升的过程,真正全面深刻地理解掌握知识和技能需要反复,因此,在接触一个新领域或一个新的知识点时,可以先知其然,而暂时不深究其所以然,但应该注意在学过后面相关的知识后及时复习前面学过的内容,这样不仅能前后联系,加深认识和理解,而且可收到事半功倍之效果。 总之,教师不仅要向学生讲明采用“任务驱动”学习方法的意义,而且要培养他们采用这种方法进行自学的能力,只有这样才能真正发挥“任务驱动”教学法的优势。 4 设计“任务”的关键技术 好的学习任务,应该适应不同的学生,并能引发学生思考,促进学生发展。从教学内容上来看,教师要做到精心设计好每一个“任务”。因为“任务驱动”教学法是要让学生在完成“任务”的同时掌握知识,“任务”直接影响教学效果。因此,“任务”的设计至关重要。 (1)“任务”要较好地涵盖课程知识点 计算机应用作为一门基础课程,必须完成教学大纲规定的教学内容。因此,在设计任务时,应将所有的知识点进行罗列,然后按章节内容设定若干个“任务”,将不同的知识点归纳到某个特定的“任务”中,通过该“任务”将需要的知识点进行串联,从而达到使学生在完成“任务”的同时掌握所需的知识。注意,在设计“任务”时,既要避免知识点的重复,又要避免知识点的遗漏。 (2)“任务”设计要照顾学生个性差异 学生是有着个性差异的,在设计“任务”时,要注意学生的特点与知识接受能力的差异,充分考虑学生的现有文化知识、认知能力和兴趣等。因此,我们所设计的任务既要符合大多数学生的认知水平和能力水平使他们能够共同发展,又要给能力强的学生留有适当的空间,使他们的个性得到充分的展示和发展。这样学生在不同层次的能力基础上都能有所收获,有所提高。同时由于任务驱动式教学的开放性,学生的个性差异虽有所体现,但并不直接影响评价结果,不同的学生在完成不同的专题任务时都可以创作出优秀的成果。 (3)“任务”要在愉快的教学环境中完成 从教学方法上来看,教师主要是加强学生的自学能力,在教学过程中要不断地用“任务”来引导学生自学。在学生学习过程中,要充分发挥多媒体计算机综合处理图形、图像、声音、文字等多种信息的功能,设置特定的情境,创设良好的学习氛围。如果有了这样一个良好的教学环境,那么学生在这种愉悦的环境中,便会自觉自愿地学习,主动地完成学习“任务”。 (4)“任务”要让学生积极参与 从能力培养的角度看,教师要注重调动学生的积极性,培养他们的创新精神和合作意识。在教学过程中,要引导学生积极参与,以此来提高学生上课时的注意力,从而提高学习的效率。提高学生学习注意力的有效办法是:老师应尽量创设真实的教学环境,给学生提出真实的任务来提高学生的学习兴趣,让学生进入角色,并且唤起原有的认知结构中有关的知识、经验和表象,从而使学生利用有关知识去“同化”或“顺应”所学的知识。使学习的新知识转化为与此相关的学习过的知识,达到事半功倍的效果。例如,上课时只告诉学生一些常用按钮的使用,然后详细讲解帮助菜单的使用,这样学生在学习中遇到不懂的内容时,就可以自己利用帮助菜单或帮助按钮自学了。教学以“导”为主,充分调动学生动手、动脑的积极性。创设情境之后,选择与当前学习主题相关的真实性事件或事件作为中心内容,让学生面临一个需要立刻解决的现实问题。问题的解决有可能使学生更主动、更广泛地激活原有的知识和经验,来理解、分析并解决当前问题。例如,在讲授PowerPoint时,老师课前用PowerPoint制作一套贺卡。上课时先让同学看,引起他们的兴趣,然后问学生想不想亲手体验一下?这样学生对这节课的内容产生了极大兴趣,并积极地随着老师的讲解进入学习情境,这节课的效果可想而知。 (5)“任务”要结合现实实际 任务的设计应该密切结合学生和社会的实际,只有这样才能激发学生的学习兴趣,并能给学生以更多的创造空间。例如,在圣诞节来临之际,让学生用Word设计一张销售平安果的招贴画,学生兴趣高涨,充分利用各种Word排版技术来进行创作。因此,一个联系实际而富有创造性的任务是任务驱动式教学成功的重要保障。 5 结束语 任务驱动式教学在当前计算机应用教学中确实是一种行之有效的教学方法,但是在进行“任务”设计的时候,必须考虑周全,保证任务的可行性和有效性,使之真正有利于实现计算机术应用课程的教学目标。 计算机应用毕业设计论文:加强程序设计课程群建设,培养计算机应用型人才 摘要:在计算机专业应用型人才的培养过程中,程序设计能力是衡量学生专业水平的一个关键因素,是影响计算机专业学生就业率的一个重要因素。通过对课程群建设的理论分析,结合我校的实际情况,针对计算机专业的程序设计课程群建设进行规划,切实培养学生程序设计的学习兴趣,促进计算机专业应用型人才的培养。 关键词:程序设计;课程群;计算机专业;应用型人才 目前虽然国内许多高校在开展课程建设、课程体系建设的同时也在开展课程群建设研究,但由于我国开展课程群建设时间较短,对课程群建设尚缺少完善的理论支持。我校以课题立项的方式正在开展课程群建设的研究工作,将深入研究课程群建设理论、课程群建设的实施方法和课程群建设绩效的评估等几个方面的内容。本文以计算机专业的程序设计课程群为研究对象,分析了我国课程群建设的现状,对课程群的建设理论进行分析,并对课程设计课程群进行规划设计,切实培养学生程序设计的学习兴趣,促进计算机专业应用型人才的培养。 1 课程群建设的实际情况简析 至今为止国内许多高校以多门课程组合的形式进行课程群建设。1990年,北京理工大学在基于“在课程建设中应当以教学计划的整体优化为目标”中提出了要注重课程群的建设与研究后,许多高校陆续以课题立项的方式开展了相同或相似的课程群建设的实践工作[1-2]。但在课程群的建设过程中有许多的实际问题并不是课程群的研究者所能左右的,如教学计划的修订、教学知识点的分解与融合、师资力量的分配、课时数的确定等。一般的学校在教育部的本科合格评估中对这些问题都有严格的界定,一般的研究者不可能随意更改,所有现在许多与课程群相关的改革研究工作只停留在理论研究甚至是理论设想的阶段。这样问题的解决实际上需要学校有一套行之有效的管理办法,可以使课程群建设的研究者在提出方案后能进行必要的探讨、论证,并能进行实施。 我们学校对于学科建设作了大量的工作,如确定了学科发展方向、确定了学科带头人、建立了与学科发展相关的精品课程等。对于课程群的建设才刚刚起步,现在正以课题立项的方式对课程群建设的理论进行分析和探讨,并准备以计算机专业课程群设置为例,提出课程群设置的有效方案、实施办法和评价标准,为进一步实施课程群建设和课程群教学改革提供依据。 2 课程群建设的原则 课程群是以现代教育思想和理论为指导,对教学计划中具有相互影响、密切联系、互动有序的相关课程进行重新规划设计和整合构建的课程集合,它一般从属于某个学科门类,有着整体的教学要求,具有模块化的教学内容,群内各课程之间能较好地体现出有机渗透性和整合性,有利于发挥群体优势[1]。课程群是基于知识体系构筑的有机的课程体系模块,是课程群师资的优化与整合,是承担人才培养重任的主体,也是承载课程群建设的实体。因此,课程组设置的原则是在整合课程资源、构建新课程体系的前提下,坚持个人自愿与系部统筹相结合的原则,在全院范围内将所有教学的专职教学科研人员进行重组,并按不同课程模块来整合师资构建课程组。笔者根据文献的分析并结合教学的实际情况认为课程群建设应该遵循如下几个原则: 1) 核心课程地位突出原则。一个课程群中的核心课程应该是为实现专业培养目标,对学生掌握专业知识和培养核心能力,对提高该专业核心竞争能力起决定作用的课程[3]。课程群中的其它课程课程是作为该课程的基础并为该课程服务的课程。在课程群的建设过程,知识点的分解与融合、教学内容的衔接、师资力量的分配、课时量的均衡等方面要充分突出核心课程的地位,都要围绕核心课程展开。核心课程体现了课程群在专业发展中的地位,体现了专业的分支方向。 2) 课程相关性原则。课程群不是几门课程简单的组合、叠加,而是基于知识体系构筑建立有机的课程体系模块。课程群是由教学内容相互联系、逻辑和结构上可以规划整合并形成有机整体的相关课程组成[4]。从内容上看,各门课程相互之间有内在的联系与传承关系。课程群建设弱化了课程的独立性,强化了课程之间的相关性,凸显它们为共同培养目标的服务特征,突出各课程所蕴含的技能定位,把围绕一个技能培养目标的、含有若干课程中的技能点抽象出来,在一个更高层次上连贯起来,使该技能的培养随课程教学的推进而不断递进、加深和拓展。课程群在形式上与课程教学模块相似, 但它注重技能培养,弱化课程个性概念, 强化课程内容之间的融合、交叉和关联,围绕技能培养目标强调课程教学内容的取舍和改革,打破课程间壁垒,优化课程体系,整合更新教学内容和教学方法等的过程。这就要求我们在进行课程群建设时,充分考虑课程群内诸课程在结构、内容、教学学时数及时间分配等方面的相互关系,以提高教学效率和教学质量。 3) 目的确定原则。程群的建设,要有利于疏通专业知识、专业技能、课程、教材之间的关系,便于学生学习、理解和掌握[5]。课程群的建设,要便于专业教学计划的组织与实施。专业主干课程群的设置有助于教学计划的合理和优化, 专业课程群的建设有助于构建新型的课程体系,对其它课程起到示范、辐射作用,同时有助于推行以技术应用能力为目标的教学法和教学手段的改革和实施。课程群建设的根本目的是深化课程改革、整合课程教学内容,提高教学质量。课程群建设要有效实现专业建设的规模效益,删除课程间内容重复的部分,增加了新的有利于提高学生竞争力、提高教学质量、提高办学特色的新内容。对课程内容整合,制定完善的课程教学标准和课程教学内容结构,提高教学效率,进而提高教学质量。课程群建设要有利于学生专业技能的培养,专业素养的养成和团队精神的形成。课程群建设要有利于师资队伍的建设,师资队伍建设是课程群建设的主要内容之一,能否形成一支教学能力强、专业技术扎实、素质高的教师队伍是衡量课程群建设成果的重要标准。 4) 资源整合原则。课程群的建设工作的关键之一就是课程群如何融合和分解,它是对课程的再设计。课程的再设计应有利于教育目的的实现,有利于学校培养目标的实现和课程的有效实施。课程群的各门课程从内容上看,相互之间的内容纵向有传承关系、横向有内在联系,但又自成体系。为此课程群建设必须立足整个课程群体,对课程群的所有内容进行整合,减少课程内容的重复,增加新的有利于提高学生竞争力、提高教学质量、提高办学特色的新内容,使课程功能更完善,从而实现课程结构、课程体系和功能的优化。课程群建设是课程组合知识体系的重组,包括课程内容、课程结构、理论教学模块、实践教学模块等,是对教学大纲和教学计划的再设计。课程群建设与单一课程建设显著区别就是将相关的几门课程结合在一起进行整合。为了删除繁琐、重复和过时内容并增加新的内容,必须跳出单门课程建设中过于强调课程内容系统性的框框。要立足于大课程建设,即将几门课程融合为一门大课程,并对这一大课程进行系统的内部结构调整及内容的重组。 5) 学科发展原则。在课程群的建设中要紧密结合学科发展方向,应该除掉过时的且与学科发展不相关的教学内容,增加一些与学科发展相关的研究热点和研究难点,激发学生的学习兴趣,培养学生认识新知识,探索新问题的能力,为学生毕业后从事专业工作打下良好的基础。高等教育中学科发展中知识的更新速度是非常快的,在学校不可能把所有与学科相关的知识全部介绍,但有必要在课程的建设过程中涉及到与课程群相关的知识,可以使学生了解所学的知识的发展状况,使学生认识到所学知识的必要性,使学生理解所学知识的本质作用,为学生毕业走向工作岗位,适应新的环境,学习新的知识打下基础。 3 程序设计课程群建设规划 1976年瑞士计算机科学家Niklaus Wirth提出了一个著名的公式:算法+数据结构=程序。他认为程序技术在数据某些特定表示方式和结构的基础上对抽象算法的具体表述。在此,程序设计课程课程群可以确定由高级程序设计语言、离散数学、数据结构、算法分析四门课程组成。对该课程群的建设从如下几个方面进行规划: 1) 知识点的分解与融合。属于同一课程群的课程之间在知识点上有一定的相关性,知识点有重复的情况,对知识点进行分解和融合可以使课程之间的关系更加清晰,层次分明,使学生在学习的时候能了解所学知识的递进关系[6]。高级程序设计语言包含的内容为:数据类型、函数、数组、指针、构造类型、文件;数据结构的内容为:线性表、树和二叉树、图、查找、排序;离散数学的内容为:数理逻辑、函数和关系、树和图、代数系统;算法分析与设计包含:递归与分治法、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限法、概率算法、线性规划和网络流、完全性理论与近似算法。数据结构与离散数学是数据结构的先修基础课程。数据结构的树与二叉树、图与离散数学中的图论虽然描述方式不同、侧重点不同,但实际内容一直,存在重复。从数学课程的教学特点出发,在图论中以图的基本概念为主,重点突出几种特殊图的特点与应用;在数据结构中有关图的内容可以作为阅读内容,重点介绍图的存储结构、图的表示与实现以及与图相关的算法。 在数据结构的学习中,许多学生觉得自己的高级程序设计语言知识掌握得不牢固,学习吃力,主要原因有个方面:一是在程序设计语言的教学过程课时少,在开始的时候老师为了使学生入门,讲得认真仔细,花费了一定的教学时间,在后面讲指针、构造类型的时候由于时间的关系,速度快、内容进行精简,学生以为不重要,没有很好的掌握。但这部分内容在数据结构的学习中基本上每章都会使用。在课程群的建设过程,应该考虑到出现的问题,对教学计划根据实际情况进行调整,使学生在学习一们课程的时候,即能掌握本课程的基本内容,又能了解该课程相对于后继课程的重要性。 算法分析的一些内容实际在数据结构中也有体现,如算法分析、递归、回溯法。在数据结构的学习过程可以把这部分知识加强,而在算法分析中这部分内容可以不讲,可以作为学生自学部分。这样可以避免前面讲了学生不清楚,而后面再讲,学生认为前面学了,不重视。 2) 实验教学内容的整合。实验教学在程序设计课程群的教学过程是非常重要的。程序的实现是学习的最终目标,在程序的编译调试中可以进一步加强学生对知识的理解。但在实验教学中,老师不像理论课那样讲,主要以学生上机调试程序,解答问题为主。实验教学内容可以根据理论教学内容、分阶段进行整合。程序设计的实验主要以验证实验为主,包含简单程序设计、分支程序、循环程序、函数的使用、数组的使用、构造类型的定义与使用。 离散数学大部分学校都没开设实验课,主要以理论讲述为主。但实验课的开设可以让学生进一步加深对所学知识的理解,可以推进数学知识的应用,如电子科技大学就在理论数学课程中开设了实验。数据结构的实验内容主要以应用为主,在教学过程中除了重视数据的存储结构与基本操作的实现外,在实验中要整和与高级程序设计语言相关的内容,如指针、结构体等的。 算法分析与设计的实验内容在验证与应用的基础上,可以对算法的时间、空间复杂度分析的基础上进行算法性能的改进,再使用高级语言编程进行验证。 在课程群的实验教学过程中,都是以高级程序设计语言作为编程工具,所以高级程序设计语言的实验教学应该明确每堂课的任务和目标,老师对实验内容进行讲解、学生课前准备,实验中老师答疑问这样一个步骤来完成。在内容的整和上主要是根据内容的约束关系进行整和,打破课程、实验、师资等方面的壁垒。根据培养目标,从逻辑上和结构上加强各门实验课程的联系和综合,使教学资源实现共享配置以提高整体办学效益。 3) 综合课程设计的构建。课程设计可以让学生掌握课程内容的综合运用,为毕业设计作准备。根据教学计划,高级程序设计语言、数据结构都开设了课程设计。但大部分课程设计的选题都是在重复实验的内容,由于在实验环节没有过关,课程设计成了上网下载调试,最后学生为了应付完成任务就相互之间复制课程设计报告。课程设计课题的选择,设计内容的要求要能整和该课程的部分内容,使学生了解课程的应用范围,掌握任何进行应用的方法。对于提高学生的编程能力,构建综合课程设计具有重要的意义。 综合课程设计按照一个完成的项目要求设计,具有一个完整的功能,具有实际意义,以实际数据进行验证。综合课程设计可以在课程群所包含的所有理论课程学习结束后开始,在时间的安排上不能像课程设计那样安排一周、二周的时间,而是分段集中讲解、答疑、跨学期进行。在题目的论证、文献的阅读、资料获取、设计、编程过程中时间上没有严格的限制,让课程设计不成为学生的负担,使学生在课程设计过程找到学习的方法与学习的乐趣。 4) 理论与实践教学的规范。按照教学管理的要求,任何课程的理论和实践教学都要严格的时间限制,但由于师资水平和学生能力的差异,使不同班级不同老师讲授的同一们课程进度不同一,内容也课程存在增减。为了达到课程群在知识点融合、分解过程中取得整体优化的功效,规范理论与实践教学的内容尤显重要。 理论课程的教学内容可以按照章节进行规范,每章老师要讲述的知识点、重点和难点都要有明确的要求,根据实际情况可以在课时上有一定活动范围,但要讲的一定不能减,否则学生考试的时候是通过了,但在后继课程的学习过程中会因为前面课程的基础不扎实而学习困难。规范过程可以在相关责任人组织课程群建设的相关老师在集体讨论分析的过程中完成。 实验教学是程序设计课程群建设的关键,因为它与学生动手能力的培养密切相关。实验课时相比课程理论课时少,基本上是一次课一次实验。现在一般学校的实验课是上课的时候老师布置任务,学生就开始编程,但实际上由于学生能力和时间的限制,很多学生在规定的时间根本完成不了实验,有的同学可能根本无法动手做,因此实验教学内容应该进行规范。实验教学首先要规范教学顺序,其教学顺序是:老师布置实验内容,学生课前准备的内容,老师讲述实验的具体内容,学生实验完成的内容。教学内容也要严格规范,使学生一次实验就能掌握一个知识点。 5) 基础理论与热点理论的关联。计算机科学发展速度非常快,而课堂教学的教材服务教学的时间较长,一些与学科相关的新理论在教材中并没有体现,但学生毕业后涉及这些新理论的概率非常大,因此在课堂教学过程中增加一些与教学内容相关的新知识,对于教学质量的提高和课程群建设的质量都具有重要的意义。 计算机的热点理论包含的内容非常多,包含人工智能、模式识别、图像处理、数据挖掘、智能计算、网格等多方面,这些问题实际都涉及到算法,这些问题的研究都是在研究算法、提高效率、提高算法执行结果的质量以便更好的应用到实际应用领域中。在程序设计课程群的建设过程中,适当引入与此相关的一些问题,可以使学生了解学科发展的方向,明白学习内容的作用,增强学生的学习积极性。 4 结束语 课程群建设从逻辑上和结构上可以加强各门课程的联系和综合,使教学资源实现共享配置以提高整体办学效益,建设的目的是提高人才培养质量、提高课程群建设水平、实现课程群建设的规模效应、提高课程群建设效益等。通过对课程群建设实际情况和理论分析,结合我校计算机专业的实际情况,针对的程序设计课程群的建设进行规划。程序设计课程群的建议可以解决一些在实际教学过程中出现的一些问题,增强学生程序设计的学习兴趣,促进计算机专业应用型人才的培养。 计算机应用毕业设计论文:关于《计算机应用基础》无纸化考试系统设计的思考 摘要:《计算机应用基础》是一门实践性很强的课程,传统的考试模式已不能满足《计算机应用基础》的考核要求,采用无纸化考试系统对这门课程进行考核已成为趋势。该文提出了无纸化考试系统的结构和功能的设计方案。 关键词:无纸化考试;系统设计;模块化设计;计算机应用基础 随着信息技术的迅速发展和网络的普及,信息技术对经济的发展和科技的进步产生了深远的影响。《计算机应用基础》作为高等院校学生接受计算机教育的入门课程,成为每个大学生必须掌握的计算机基本知识和基本技能。考试是教学活动中的一个重要环节,它用来检查学生对所学知识的掌握情况。由于《计算机应用基础》是一门实践性很强课程,许多知识点都需要通过上机实际操作才能掌握和巩固[1]。因而传统的纸质考试模式已不能满足《计算机应用基础》的考核要求。如何充分利用计算机平台和网络资源,按照实际操作要求实现无纸化考试是一个值得深入研究的问题。近年来,许多高校的计算机基础课已实行无纸化考试,收到了较好的效果。 1 《计算机应用基础》实行无纸化考试的优点 《计算机应用基础》实行无纸化考试的优点主要有三个:一是能提供与实际要求一样的考试环境,能真实反映学生掌握知识、运用知识的能力;二是能自动组卷,自动评卷。自动组卷能为同一时间同一地点的不同学生抽取不相同的试题,这样考试作弊现象就会被杜绝,每个学生所完成的试卷都能更真实地反映学生的实际水平,保证了考试的公平性[2]。自动评卷能相对客观地为考生评卷,减少手工评卷带来的主观错误,同时能极大地减轻评卷教师的工作量;三是节约资源。由于无纸化考试全部在计算机上完成,不需要印制纸质的试卷,可以节约大量的纸张和印刷成本。 2 无纸化考试软件系统的基本构成 无纸化考试作为一种比较新的考试模式,它的关键就是要有一套成熟可靠的无纸化考试软件系统。一套成熟的无纸化考试系统应该包括题库制作及生成系统、考试及管理系统、成绩合并及管理系统等几个组成部分。如图1所示:而其中考试及管理系统是整个无纸化考试系统的核心与关键。 3 考试及管理系统设计 考试及管理系统包含了考生考试子系统及考场管理子系统两大部分。现在常见的考试及管理系统有单机版与网络版两大类,而网络版又分为客户端/服务器端(C/S)模式和浏览器端/服务器端(B/S)模式两种。单机版只有考生考试子系统,缺少考场管理子系统。它把考生的考试子系统与考生考试信息管理放在一起;网络版则把两者分开,把考试子系统放在考生机器,而把整个考场的考生考试信息放在服务器上统一管理。 3.1 考试子系统的结构与基本功能 考试子系统是实现无纸化考试的主要部分,考生的无纸化考试过程主要靠考试子系统来完成。考试子系统一般包括考生登录模块、抽题与组卷模块、考试时间管理和试题显示模块、交卷管理和自动阅卷模块等模块。 3.1.1 考生登录模块 考生登录模块的主要功能包括:验证考生输入的登录信息,如考号、姓名等,如图2所示;记录考生的开考信息,如具体开考时间、考生所用的机器名称等。为了防止考生故意退出考试系统答题,可在考生登录模块中增加二次登录需要输入密码功能。 3.1.2 抽题与组卷模块 无纸化考试需要考生用计算机来完成。由于受到计算机数量的限制,无纸化考试往往不能像普通考试一样,让所有考生在同一考试时间进行考试。为了保证考试的公平公正,无纸化考试中每个考生的试题都不是固定的,而是在考试题库中随机抽取的。随机抽题有两种方法,一种是预先在题库中编好多套试题,抽题时是整套题一起抽的;另一种是每道题目都随机抽取。采用前一种方法的,要求预编的套题必须足够多,不然重复几率太高就失去随机抽题的意义了。采用后一种方法的,则必须考虑题目难易的公平性,在同一考试类别的题目中最好能按难易程度和考试内容把题库的题目分级抽题。在抽题完成后,还要把抽取试题的具体信息也保存到考生数据表中,以此作为组卷与自动阅卷的依据。组卷完成后,还需在考生机器上自动为考生建立考试文件夹,并把该考生试卷中所涉及的考试原始资料下载到考试文件夹中。 3.1.3 考试时间管理和试题显示模块 在无纸化考试中,由于各考生用机不会完全一样,计算机在使用过程中可能存在不可预知的突发故障,因此一般不像普通考试一样要求考生同一时间交卷,而是采用每台考试用机独立倒计时的方式来进行考试时间控制。如考试时间为1个小时,则采用60分钟倒计时,从考生登录考试系统开始计时,当倒计时为“0”时,则代表考试结束。为了保证考试用时的公平性,避免当考生用机发生故障时,发生计时混乱,应每隔一个3、5秒就把考生考试剩余时间记录到考生数据表中。另外在考生考试过程中,应把考生的基本个人信息和剩余的考试时间以及交卷按钮等在考试窗口显示出来。如图3所示。 图3 考生及考试信息显示 考试子系统应有试题显示窗口,用于显示考生的试题作答要求。当试题内容较多时,为了便于考生作答,应把试题按不同类型分类显示。如图4所示。另外,为了保证考生考试过程中考生数据的安全,在考试过程中考试子系统要定时把考生答题资料上传备份到服务器上。 图4 试题显示窗口 3.1.4 交卷管理和自动阅卷模块 当考试结束后,就进入交卷管理环节。交卷管理包括几方面内容:停止考试倒计时;把考生作答的客观题结果保存;关闭主观操作题的窗口,把主观操作题的文件和文件夹打包备份。把考生作答的原始资料备份,可有效防止在自动阅卷中,万一出现阅卷程序出错,无法正常评分时,可凭备份的考生原始资料,用其他途径来单独评分。交卷管理完成后,就开始进行自动阅卷。自动阅卷就是由程序按照评分标准对考生作答的结果进行评分。对于客观题进行自动阅卷是比较简单的,但对于主观操作题来说情况就复杂很多。因为对于《计算机应用基础》这门课来说,达到同一个效果,往往有多种操作方法,因此无法按照操作步骤来评分,只能按照操作结果来评分。那么如何让阅卷程序自动判别出考生作答保存的文件结果是否符合题目要求是整个考试系统的技术难点。 要解决考试系统自动评阅操作题的难题,首先要对OFFICE的文件内部结构要有一定的了解。在OFFICE文件中,许多内容是以控件或对象的方式保存在文件中的,我们所进行的许多操作,其实就是在设置或改变那些控件或对象的属性。比如:在EXCEL中,我们要在A3单元格输入“内容测试”这几个字,字体格式为:“隶书 16号”。用VB来编程实现上述要求的代码为: Range("A3").Value = "内容测试" Range("A3").Select With Selection.Font .Name = "隶书" .Size = 16 End With 在自动阅卷程序中,我们只要加上判断语句去判断考生的作答文件中,上述属性的值与答案是否相同,即可实现自动阅卷评分的功能。用同样的思路和方法也可以对其他OFFICE文件进行评阅,从而实现对操作题进行自动阅卷的功能。 当自动阅卷完成后,考试子系统还需要把考生的阅卷结果上传到服务器上。为了保证上传数据的安全,应对阅卷结果等数据进行加密处理再上传。 3.2 考场管理子系统 考场管理子系统的主要作用是在考试过程中通过服务器上的考场考试管理程序,统一管理考生的各种考试信息。为了实现对考场考生考试信息的有效管理,在服务器上应建立一个考生数据表来统一管理考生信息。数据表应包括一些基本字段:姓名、考号、考生机器名、剩余考试时间、考生考题信息、考生答题信息、各试题得分、考试状态标记等内容。考试子系统在考试过程中应定时访问考生数据表,及时把考生考试过程中的各种信息更新到考生数据表中。由于服务器上存有考生的各种考试信息和考试资料,因此当某个考生考试机器出现严重故障时,考生考试基本不受影响,只需换台机器重新登录,由考试子系统通过考场管理子系统把考生的考试信息和资料下载到新机器接着续考即可。 考场考试管理程序还可以把整个考场考生考试状态用不同颜色直观显示出来(如:断线用红色表示、在考用绿色表示、交卷用蓝色表示)。同时还把考生基本的考试信息显示出来(如:姓名、考号、所用的计算机名、剩余考试时间等)。既方便了监考老师及时发现考生机器出现的故障,又能让监考老师及时监控整个考场各考生的基本状况。 4 结束语 无纸化考试系统,对传统考试方法进行了变革尝试,实现了一定程度的考教分离,系统的实施,对提高教学质量起到了积极的推进作用。以上对无纸化考试系统的基本构成和设计思路进行了简单的探讨。实际上要设计出运行稳定、具有实用价值的无纸化考试系统,还必须考虑很多细节问题,特别是对出现异常情况的处理问题。如何进一步完善无纸化考试系统的设计,制作出功能更强大、应用面更广的无纸化考试系统,是我们继续努力的方向。 计算机应用毕业设计论文:基于行动导向的《计算机应用基础》教学设计与实施 摘要:对行动导向教学理论进行了研究,并应用于《计算机应用基础》课程中。教师深入企业,从职业群中提炼典型工作任务,并按照工作流程创设相应的学习情景,充分发挥导演的角色,让学生在完成学习任务的过程中,熟悉工作流程并掌握知识和技能。实践证明,行动导向教学设计提高了学习的主动性、积极性,使教学质量和教学效果得到了大幅度的提升。 关键词:行动导向; 教学设计; 计算机应用基础; 自主学习; 多元评价 行动导向教学理论强调学生通过典型的职业活动获得技能和知识,进而形成经验和能力。“行动导向”教学并不是一种具体的教学方法,而是以行动或工作任务为导向的一种职业教育教学指导思想与策略,是由一系列的以学生为主体的教学方式和方法所构成的。[1] 经过调研,在《计算机应用基础》课程中充分应用行动导向的教学理念,设置了从来到新的工作岗位“接手计算机”开始的一系列工作任务,根据工作流程创设学习情景,引导学生通过自主学习平台进行学习,按照验收标准解决问题,使职业教育更加接近企业的实际。“行动导向”教学在《计算机应用基础》课程中的实施,提高了学生学习的主动性、积极性,使教学质量和教学效果得到了大幅度的提升。 1 创新以行动为导向的教学设计 在传统的计算机应用基础教学中,教师处于中心地位。往往是教师先做示范,演示具体的操作,学生再依样画葫芦,可能下节课就忘记了。学生在教师的指导下被动地接受知识和技能,学习依赖性强,更糟糕的是,碰到新的问题又要举手提问了,缺乏主动解决问题的能力。在行动导向教学中,教师不再只是知识与技能的传授者,而更多地是作为教学的咨询者和课堂教学主持者。教学的重心由传统的教师的教转向了学生的学。这就意味着,一方面,项目学习成为主要的学习形式。在项目学习中,学生是主要的行为者,在完成学习任务的教程中获得工作过程知识。另一方面,情境学习成为以行动导向的职业教育的典型特征。情境学习的主要关注点在于,学习情境的创建要尽可能与以后的应用情境相接近,使二者尽可能地在高度上达成一致。[2] 1.1 深入企业,提炼典型工作任务 计算机应用基础是一门实践性很强的课程,为使教学内容更适应工作岗位的要求,教师在设计课程之前进行了广泛的岗位调研,提取典型的工作任务和工作过程,同时,邀请企业专家一起,对工作任务进行筛选。精选计算机在企业日常办公、财务管理、宣传推广等方面应用的实际例子(如表1所示)。为满足各专业学生的需要,在课后习题中设置了丰富的扩展工作任务,供学生课后自学,提高学生学习能力。通过企业真实的工作任务,提高课程的实用性,激发学生的学习兴趣。[3] 1.2 按照工作流程建构教学内容 企业人员参与学习情景设计,使教学内容再现工作情景,有较强的应用性和针对性,让学生身临其境,在“工作”中学习。有效实现学生职业技能的培养,真正实现所学与所用的无缝对接,突出“理论够用、重在实操”。 表2列出了学习项目及相应的教学内容,可以看出,每一个项目就是一个工作情景,项目中的任务是工作流程中的一个节点,按顺序进行,可以完成一个学习项目,同时也熟悉了工作流程。 1.3 按照从实践到理论的基本顺序编排学习项目 行动导向教学与传统学科教学的最大不同在于,它以工作项目展开学习内容,按照从实践到理论的基本顺序编排学习项目。在《计算机应用基础》课程中,按照情景描述、布置工作任务、验收单、提出解决方案、知识扩展、课后实践来完成工作项目的学习。由于按照项目完成的工作流程编排学习内容,因此,它的知识体系是不完整的,为了补充在本项目中无法体现的相关功能,利用“知识扩展”来做补充,并完成相关的理论知识。“课后实践”主要提供了其他类型的企业案例,例如Word文字处理部分除了以制作公司文件、制作会展邀请函和制作产品推广手册三个主要学习项目外,还在“课后实践”中安排了公司差旅费管理办法、请假条存根、会议纪要、产品销售合同书、年度奖状、培训课程表、培训邀请函、生产单等,教师可以根据专业的特点选取实践项目,提高学生的学习兴趣,学有所用。 2 行动导向教学的具体实施 行动导向教学理论的核心所在是师生的双向互动,认为整个教学过程需要教师和学生积极热情的参与及投入,教师要从知识的传授者转变成为教学的组织者、引导者和咨询者,学生则要从知识的接纳者转变为学习活动的主体,与传统教学相比,行动导向教学模式中教师的角色发生了根本性的变化。[2] 2.1 双师型教师保证行动导向教学的实施 为了更好地实施“行动导向”的职业教育理念,学校要求教师每五年有半年以上的企业实践经历,利用这样的有利条件,教师充分到企业“备课”,从工作任务的实施中了解学生应该掌握的相关职业技能。学校还多次邀请姜大源等著名职业技术教育专家来校做报告,说明工作过程导向课程开发的基本原则和方法;举行“行动导向”教学设计比赛,举办“行动导向教学法”公开课,继而全面推行职业活动导向新教案编写,使教师能够遵循“咨询、决策、计划、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列,让学生在真实化或仿真化的情景中去思考,去做。[4] 2.2 学生自主学习,轨迹跟踪实时控制 引入网络自主学习平台,把获取知识的主动权还给了学生。一方面,学生无论在实验室还是在宿舍都能够获取网络学习平台的资源进行自主学习,每个知识点完成后机器都可以“预改”进行自动打分,学生可以马上知道自己当前所做的操作是否正确,如果得分为0或不满分,可以按“恢复该题”重新再做一遍,直到做到满分,掌握这个知识点的操作(如图1所示),学生根据平台数据(如图2所示)和自己的实际情况调整学习进度。 另一方面,教师通过收集学生的学习数据,如:学习详细记录、学习时间和进度、知识点和作业题的完成率和正确率等(如图3所示),调整教学进度,更有针对性的指导学生,进一步提高学生的计算机操作能力。由于有足够的评估数据和量化教学数据,学生能看到自己的学习“轨迹”,老师也能掌握学生的学习“轨迹”。学生自主学习过程中教师和学生的积极参与及投入,也充分体现了“行动导向”的核心―师生的双向互动。 2.3 多元的学习评价方式 评价是检查教学效果的有效手段,是获取教学反馈信息的主要来源和教学改革工作的重要依据。[3]该课程的评价着重考核学生的计算机应用能力。为了全面评估学生的综合能力。我们针对高职学生的特点,对学生采取了多元化的评估方式。如形成性评价为主,终结性评价为辅;教师测评、学生自评相结合。在内容方式上包括:项目评价、知识点学习评价与第三方认证考试。其中项目的评价包括基本能力测评与业务能力测评,每一个项目都有一个验收单,学生对照项目进行自评,教师再根据学生在课堂的总体表现给予总体评价。知识点的学习评价在自主学习平台上完成,系统进行自动打分,图3所示是对整个课程的知识点总体评价。在评估时机上改变静态的一次性考试形式,在教学前、教学中、教学后学生都可以通过网络学习平台进行学习,由机器自动评分;在项目的完成过程中采用学生自评与老师评价相结合,更加关注学生的学习过程;课程学习结束,学生全部参加全国计算机水平考试,检测学习成果。多元化的评估方式全面、真实地反映了学生的潜能和学业成就,既注重结果又注重过程,既注重操作技能又注重理论知识,同时注重职业关键能力,真正体现考核评价的公平。 3 结束语 经过一年多的教学实践,广东机电职业技术学院2010级2980名学生参加全国高等学校计算机水平考试,合格率达到84.29%,优秀率达到26.6%,远远高于全省的平均水平(61%)[5],名列广东省内高校前茅。实践证明,计算机应用基础行动导向教学设计使工作任务典型化、具体化,丰富了学生的直观体验,并通过所获得的“成果”激发学生的学习动机,提高学习的主动性、积极性,具有先进性、典型性、可行性,符合学生的能力水平和教学规律。下一步课程建设的任务是丰富学习资源,特别是针对不同专业的典型工作任务,将行动导向教学理论更好地用到实际教学中。 计算机应用毕业设计论文:浅谈《计算机应用基础》课程设计 摘要:该文针对目前高职院校计算机应用基础课程教学中存在的问题进行分析,提出以能力为本位,以工作任务为导向,以行业规范标准为牵引,以应用为目的的原则对这门课进行了课程设计。该课程设计采用了以任务为导向,基于项目教学法的教学模式,并在教学过程中实行了理论实践一体化教学,以满足学生职业素养和就业岗位的双重需要。 关键词:高职;计算机应用基础课;课程设计 长期以来,在高职院校中,《计算机应用基础》作为一门计算机专业基础课而开设,为其他专业课的学习做铺垫,虽然该课程的开设有了数十年的历史,但目前该课程教学的改革尚有不少探索空间。计算机应用基础作为高职院校的基础必修课程,其任务是为社会培养高素质技能型人才。为了使本课程的教学更适应社会对人才的需求、对能力的要求,我们适时地对原有的培养过程做出相应的调整与改革,对于提高计算机应用基础课程的教学水平具有非常重要的意义。 该文从课程总体设计、课程内容与标准、课程教学资源组织、教学过程设计、学习效果评估方式设计和课程的改革与创新等六个方面进行了阐述。 1 课程总体设计 课程总体设计包括课程设计的原则和课程定位。 1.1 课程设计的原则 高职院校提倡加强学生动手能力与实践能力,以促进学生知识、能力、素质协调发展。因此,我们坚持以能力为本位,以工作任务为导向,以行业规范标准为牵引,以应用为目的的原则对计算机应用基础这门课程进行课程设计。如图1所示。 1.2 课程定位 计算机应用基础是其他专业课的一门前续课程,该课程的定位与教学效果对后续课程的学习有着重要的意义。我们对该课程的定位就是培养学生计算机基本应用能力和信息素养,为其以后的职业能力发展提供信息化平台和使用工具,使这门课成为一门结构优化、内容先进、与职业能力直接接轨、适应社会发展需要的课程体系。 2 课程内容与标准 过去这门课的课程目标设置为一般技术目标,即简单传授课本知识。现在,我们的课程目标直接体现了就业岗位所需技能。我们的课程内容也从之前的知识本位转向就业能力本位。 2.1 课程目标 1)职业素质目标: 能够将计算机作为工具为其它专业及课程的学习服务,能够获得学习新的软件、使用新的软件的能力。 本课程是继续学习计算机其它课程及计算机辅助设计、辅助制造等课程的重要基础。 2)职业能力目标: 通过本课程的学习,要求学生能够熟练的掌握计算机操作技能,掌握使用计算机进行文字编辑和处理的技术,掌握使用计算机进行电子表格处理的技术,掌握使用计算机进行演示文稿处理的技术,掌握计算机网络的基本知识和Internet的应用技术,为以后其它课程的学习和今后的工作打下坚实的基础。 3)知识目标: 要求学生掌握计算机的基础知识、应用范围及计算机网络的基础知识,并取得全国计算机等级考试一级资格证书。 2.2 课程内容 根据职业岗位技能需求,我们对课程内容做了如表1所示的设置。 例如:《文字处理软件》这一章,我们根据要求学生应能运用Word 2003软件进行文字录入及图文混排功能的这一能力目标,明确了其知识要点为Word文档的文字编辑和格式、查找替换、文字与段落格式设置;美化文档、打印文档等。 2.3 教学重点、难点解决 如图2所示: 1)利用多媒体教学手段,学中练、练中学。 主讲教师用多媒体教学系统操作演示,学生人手一机实际操作训练,遇有有问题现场就解决。 2)全程采用项目化教学,让学生在教师的指导下完成各个项目单元任务,将信息及时反馈,提高教学质量。 3)分析学情,教学过程中承认个体差异,因材施教。 3 课程教学资源组织 3.1 教材分析 《全国计算机等级考试:一级B教程(2009年版)》由教育部考试中心组织,在全国计算机等级考试委员会指导下由有关专家按照《全国计算机等级考试一级B考试大纲(2007年版)》的要求而编写,内容包括计算机基础知识、Windows XP操作系统、Word 2003的使用、Excel 2003的使用、因特网的基础知识和简单应用等。 教材以帮助学生提高信息素养为主要目的,满足不同专业的学生个性发展为基本理念,包括了教学基本要求规定的知识点和实习教学内容。在体系结构上突出了基本性、典型性、简约性、逻辑性、实践性;以任务的方式让学生从建立模型、寻找方法,直到问题解决的全过程中得到计算机知识和技能的训练。 3.2 教学环境 教学环境包括硬件环境和网络资源。 信息学院建设有五个大型机房,每个机房配备教学用计算机能同时满足80人次的实训。每台机器装有Windows XP操作系统、Office办公软件,有良好的网络链接能力。 教师会根据教学需求收集各类网络资源,提供学生课后自主学习。计算机应用基础这门课程为省级精品课程,信息学院建设了相关的网站,提供与此门课程相关的文字资料及视频,以供学生学习参考。 4 教学过程设计 4.1 教学对象分析 计算机应用基础这门课程的教学对象为高职院校一年级学生,他们在知识储备、性格因素和技能现状上具备以下特点:有一定的英语识读能力,能对计算机进行简单操作,有较好的语言组织能力;性格因素可分为内向型和外向型;计算机操作仅限简单系统操作,计算机应用软件使用技能不熟悉。 4.2 教学过程设计 通过对教学对象的分析,我们对教学过程做了如下设计: 1)教学的组织:典型工作任务贯穿,理论教学与实践教学交融推进,采取任务驱动的教学方法。整个教学组织过程包括:分组、讨论、审核、实施和评估。 分组,即任务下达,以5人为小组,明确人员职责,按照项目要求各自独立开展工作;以任务驱动开展项目化教学;讨论,即明确分组以后各组围绕主题、重点和工作步骤开展讨论。根据讨论结果拿出各组的方案、具体步骤、注意事项;审核,即教师根据各组提出的方案审核方案是否完整及具体可操作性、是否需要技术支持等,给出建议;实施,即各小组按照审核通过的方案组织实施,进行实际训练操作。教师巡查协助指导;评估,即各组完成方案,由老师验收任务,同时提出建议。 2)教学计划学时分配 本课程以任务驱动开展项目化教学模式,课时为64。 3)教学方法 计算机应用基础课程的开设用什么样的教学方法一直是我们所关心和研究的,以下采用的一些教学方法已经融合到课程中。 参观认知:对计算机基础知识教学内容的讲解,可以采用参观认知法。如:介绍计算机硬件,可以准备一些硬件实物(硬盘、软盘、U盘、主板、显卡、网卡、声卡等),通过实物的感观认识来进一步认识教学内容中的知识点。 现场教学:对计算机操作系统、Word、Excel软件的教学可以采用现场教学法:如:讲解计算机操作系统的使用内容,可以结合多媒体教学,通过教师的实际操作来加深学生的理解,将课本的枯燥知识提升为动感的感观认识。案例教学:对计算机安全知识的教授可以采用此方法,如:介绍计算机病毒的危害性,可以举出一些实际案例,像“熊猫烧香”病毒、特洛伊木马病毒等对计算机造成的危害,让学生能切身感受到病毒的危害,加深理解。 情境模拟:对计算机网络基本知识的教学可以采用情境模拟,如:介绍局域网的共享内容,可以采用教学用机来设定共享,让学生通过网络邻居在局域网中查找和共享教学内容;介绍广域网的使用,可以通过聊天室的建立来进行互动。 4)教学手段 采用项目化教学,将课程搬移到计算机实训中心,使教与学同步进行;采用多媒体教学手段,教授课程内容更加形象生动,吸引学生兴趣;采用先进的教学软件,实时与学生交流。 5 学习效果评估方式设计 建立多元化考核评价体系,采用注重实际能力的考核方式,对学生的整个学习过程进行监控和评价,并实行平时实践考核成绩、平时作业成绩和期末的无纸化考试成绩相结合的评价方式。平时考察主要为学生的职业素养考察,阶段性网络测验和期末考试为职业能力考察。 6 课程的改革与创新 将以知识目标本位转化为以能力目标本位;教学方法采用任务驱动法;课程设计采用以岗位需求为主导;评价方式的创新是由过去的纸质试卷测评转化为以过程性考核为主。 计算机应用毕业设计论文:学习科学视域下的计算机应用基础教学设计 【摘 要】本文论述学习科学的发展历程,概括学习科学的基本内容,探讨了学习科学对教育的启示,并构建基于学习科学的计算机应用基础教学设计。 【关键词】学习科学 计算机应用基础 教学设计 一、学习科学的发展历程 学习科学最初是一门认知科学,它的研究基础是脑与认知科学,是认知科学家从认知科学的局限和困境中,吸收了认识论、社会学、人类学以及脑科学的研究成果和方法所展开的一个新的研究领域,属于一门综合性、多学科交叉的新兴科学。确切来说,学习科学诞生于1991年,它是以第一次国际会议的成功举行和《学习科学杂志》(Journal of the Learning Sciences)的创刊为标志的。学习科学的诞生是人们对“人是如何学习的”长期探索的结果。 学习科学主要是建立在建构主义理论、认知理论、活动理论等的基础上,在20世纪90年代,系统的学习科学研究方法论使它逐渐成熟起来。在我国,主张把关于学习的研究作为一个独立的领域或学科,认识到“学习是一门科学”并明确提出建立“学习学”的设想始于1979年。进入21世纪后,随着我国基础教育课程改革运动的兴起,转变教学方式的呼吁,以及要构建“以学为中心”的学习生态,引发了对人类学习机制进行系统探究的迫切需要。在2002年,我国成立了国内第一个从事学习科学研究的基地,即东南大学学习科学研究中心。该中心紧紧抓住国际上“学习科学”这一新兴学科发展的机遇,积极开展国际合作,让我国的学习科学研究融入国际学术共同体,引领我国学习科学领域的理论基础和研究方法的l展。 二、学习科学的基本内容 学习科学的关键问题之一就是学习,而学习究竟是什么,随着学习理论向学习科学的概念变化,学习的内涵主要研究以下四点:学习重心是发现和加工新的知识;学习主体不只是学生而是所有人;学习方式强调个体学习与共同体学习并重,从而产生协作学习和学习者共同体的概念;学习内容注重学习和实践的结合。美国心理学家约翰・D・布兰斯福特等著的《人是如何学习的》(2013年华东师范大学出版社出版)诠释了学习科学研究学习内涵的发展(见表1)。 学习科学强调以学习者为中心,改变以教为主的传统教学方式,注重反思和深化,在现代教育技术支持下,创设真实情景,并在可选的学习环境里建构新知识,建立学习共同体支持团队合作学习,促进学习者心理机能的认知与身份认同的双重发展。可见,学习科学强调的是深度学习和理解性学习,而非仅仅局限于对知识的记忆和浅层次的掌握,它的发展有利于创新传统的学习和教学方式。 三、学习科学对教育的启示 学习科学的研究取向有认知神经科学、社会学、教育信息技术和教育学等,从教育学上看,学习科学的任务是对学习进行全方位的、系统深入的研究,解决有关学习绩效的问题。 (一)学习科学研究成果为教育研究与实践提供科学的学习理论基础 在弄清学习、认知和发展的基础上,学习科学从不同领域对当前的教与学展开研究与设计。它的发展正在改变传统的教与学,教育总体范式从“以教为基点”向“以学为基点”的新型范式转变。近年来,欧美发达国家所推进的课程改革与发展,很多都运用了学习科学关于知识与技能学习的新发现。可见,学习科学在教育领域的影响力与日俱增,学习与学习研究业已成为当今世界各国教育革新的主要推动力之一。 (二)学习科学研究成果直面教育实践,将教育理论研究与实践探索密切结合 理论研究与教学实践理应建立在对人类学习的深度理解基础之上。教育实践者和研究者密切联合,共同创设真实情境,共同研讨教学问题,共同验证,减少误解,达成深度的理解,促进实践和理论知识的平衡发展,加速教育理论与实践的结合,最后将教育的研究成果引入教育实践领域,转化为生产力。 (三)多学科交叉背景的科研共同体促进教育的发展 人类学习是复杂的,单独学科的学习研究视角和研究方法并不全面,跨学科的合作研究可以打破研究的局限性。因为跨学科的合作研究可以从不同的学科视角来分析研究同一学习现象或学习行为,从而扩展了学习的深度和广度。学习科学理论正是在多学科交叉的背景上发展起来的,以开放胸怀和包容精神创建一个具有多学科交叉背景的科研共同体,才能促进教育的发展。 四、基于学习科学的教学设计 学习科学为教育实践和教育研究创造了诸多的可能性,本文以高职院校的公共基础课程计算机应用基础为例,构建基于学习科学的教学设计,把可能性转化成学习的质量,提升教育质量。 计算机应用基础课程目标是培养能够适应未来计算机发展、具有良好信息素养的应用型人才,使学生养成规范、高效的应用信息技术能力,为他们的学习、生活、工作服务。而目前很多高职院校自主招生造成高职学生入学前受教育水平的差异,以及部分教师在教学过程中以教师为中心的传统教授模式,没能发挥学生的主观能动性和创造性,学生课堂参与度低,理论和实践脱离,学生无法内化和创新知识,使得课堂教学质量低下,学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观得不到有效培养。笔者为了能够适应当今教育教学发展的需要,突破传统教学模式,以学习科学理论为基础,将此课程教学过程设计为以学生主动学习为主,以多学科交叉的学习共同体的协作学习为辅,应用现代教育技术支持创设正式和非正式的满足不同学习者需求的学习环境,促进学生深化知识并建构新知识,达到深度理解,从而提高课堂效率。基于学习科学的计算机应用基础教学设计见表2: (一)构建课堂学习共同体 以笔者所教班级为例,将班上32名学生分成8个小组,即构成8个小的学习共同体,每组4人,组员相邻而坐,而组员构成兼顾了计算机水平、性格等差异因素,使各组的计算机水平、学习能力相当,形成组与组之间比较公平的竞争格局,增强团队意识,取长补短、共同进步、提高学习效率,同时发展学生的交流技能和协作能力。 (二)明确组员角色分配 每组设组长、计时员、记录员、展示员四种角色,其中组长负责带领小组学习、督促完成团队任务并捍卫团队成果,计时员负责把握约定的学习时间,记录员负责记录组员的学习成果,展示员负责清晰地展示小组学习成果。而这四种角色并不是固定不变的,每位组员轮流担任不同的角色,增强学生的课堂参与感和学习积极性,为每个学生提供充分表现自我、发现自我的条件和机会,充分体现“以学生为中心”的教学理念,让学生主动学习,有效提升学生对信息的获取、处理、分析、评价、应用的综合能力,促进学生的全面发展。 (三)形成有效评价机制 教学过程中的评价并不是按照自由散漫的方式进行,而是由教师先给出任务的评价标准,在第一个小组展示员展示结束后,其他小组按照评价标准分别进行不重复的点评并给出建议,其他小组再依次展示并互相评价,并由本组以外的小组进行投票决定各组的成绩排名,最后再由教师进行点评和总结。整个评价过程以W生为主体,教师只是引导学生按照评价标准用准确流畅的语言进行评价,而且各个学习共同体的汇报成果转化为全班共有,能拓展学生思维,激发创新,促进教学效果的提高。而期末的考核成绩由70%的平时成绩和30%的期末考查成绩组成,通过提高平时成绩在总成绩的权重,引导学生注重教学过程的实践,加强职业技能的训练,使课堂教学质量得到切实提高。 例如在Word2010的应用中,其中一个任务是让8个小组分别完成自主命题的活动策划书,整个课堂以学生为中心,刚开始学生都无从下手,在教师的引导下,每组的组长、计时员、记录员、展示员进入学习状态,各履职责,经过成员分工协作、展示、评价等环节圆满完成任务。各个小组的成果都达到了基本要求,他们的活动策划书都包含了活动主题、活动背景和意义、活动时间和地点、活动内容等,也完成了基本的格式排版。再比如PowerPoint2010的应用,三分之二的学生是零基础,但经过三周的共同体学习,他们学会了母版设置、将文本快速导入幻灯片、添加动画、版面设计等,而且在自主命题课件制作上,各个小组很好地完成了任务,合格率为100%。一个学期下来,总共17个任务/作业,学生的完成率为100%,合格率也为100%,总体上全班学生的计算机技能得到提升。 对于以学生为主体的学习共同体做法,九成学生表示支持。事实上,对于高职学生,他们更喜欢自主探索学习,不喜欢以教师为主体的讲授法。通过学习共同体这个平台,他们在自主探索的基础上,可以互相学习互相帮助,增添了学习气氛,提高了学习效率。因为按照异质分组原则,每个小组都有计算机基础差和基础好的学生,基础很差的学生甚至不会打字,一分钟最多能打出3个汉字,而基础好的学生一分钟能打20个汉字,通过设定小组共进退规则,即全组成员都完成任务才能加分,促使基础好的学生帮助基础差的学生,不让差生落后,不拉大优生和差生的距离。因此,通过学习共同体的互助协作,切实提高了学生和班级的学习效果。 计算机应用基础的教学,通过创建异质的课堂学习共同体,以任务驱动教学法为主,改变传统灌输模式,以学习为中心而不是以教授为中心,教师只是作为引导者指导学习,培养学生互相帮扶的合作意识,完成共同的学习目标,共同进步,提高学习效率。 计算机应用毕业设计论文:计算机应用基础教学与考试系统的设计与实现 [摘 要]随着信息技术的飞速发展,计算机网络技术的应用在现时代来说起着重要的作用。《计算机应用基础》作为一门计算机教育入门课程,主要包含了计算机基础知识和基本技能,学生对该课程的掌握程度是很重要的。但由于该课程是一门实践性很强的课程,想要准确测试学生的计算机应用于操作掌握程度,通过采用无纸化的网上测试方式,不仅能够帮助教师节省时间,还能够更为准确测试出学生所掌握的基本知识和技能。本文研究计算机应用基础网上考试系统的设计及其实现。 [关键词]计算机应用基础;教学;考试系统;设计 一、《计算机应用基础》课程实行网上考试的优点 计算机应用基础课程实行网上考试的优点不是没有根据的,其优点主要体现在以下几点:(1)由于计算机应用基础是一门实践操作性较强的课程,故实行网上考试,充分符合了“计算机应用”这个条件。为学生提供与实际需要一样的考试环境能够学生动手操作将自己所学的理论知识通过实践操作表现出来,这样更能够准确测出学生的基础技能;(2)网络系统考试实质就是“无纸化考试”。在追求绿色节约的现社会来说,在为学生提供合适的考试环境的前提下倡导绿色环保考试方式,不仅能够节省了印刷数万张甚至亿万张试卷的费用和时间,还能够通过此方式大大减少了教师的工作量;(3)通过网上考试系统来实现对学生的计算机应用基础课程考试,可实现自由组卷和自由评卷。自动组卷、评卷能够避免教师因为工作量大而出现评卷错误的现象,或是受主观因素影响而出现不公平评卷现象。除了能大大减少教师的工作量外,网上评卷的公平、公正性还能够真实反映出学生的实际水平。 二、《计算机应用基础》网上考试系统的设计与实现 计算机应用基础课程网上考试系统的开发是根据当前情势需求下所进行的,目的在于实现测试的公平、公正、客观、准确及实践考核性。系统开发可以帮助教师减少了繁重的收发及评卷工作。 2.1 《计算机应用基础》课程网上考试系统的模块设计分析 2.1.1 用户登录与注册模块设计系统设计中,作为学生登入系统的模块,在进行考试之前需要将考生的相关信息进行收集。主要包括了考生姓名、性别、身份证以及考试号等等,这些信息是作为学生登入系统前的一个检验信息。将收集来的考生信息录入到考生数据库中,作为是考试的原始记录。其中,用户登录界面中,有“新用户登录”、“学生”、“教师”以及“管理员”选项,用户可根据自己身份进行选择登录,然后输入登录信息即可进入子系统界面。 2.1.2 学生子系统学生子系统的主要功能为学生提供考试和成绩查询两个选项。考生根据要求选择“考试”选项登入即可。 2.1.3 考试模块(1)学生在选择登入考试之后,界面将出现要求考生输入相关信息的条栏,主要包括了学生的考试证号、姓名以及班别。之后即可进入试题抽取界面,系统会根据IP地质的不同而快速实现自动抽取不同试题。这些试题与相邻学生试卷各不相同,主要为了防止相邻考生作弊。之后便可进入考生答题模式。(2)考生答题模块会有预先设定的计时器对考试时间进行倒计,在试卷上显示的是考生考试所剩余的时间。(3)考生交卷。学生在答完题后,经检查后可进行考生交卷。即在考试倒计时间停止后,把考生试题中的客观题作答结果进行保存,将主观操作题窗口关闭,将其文件进行存档打包备份,以防止在自动阅卷程序出错时丢失而无法对考生的作答试题进行评分。 2.1.4 监控系统远程监控系统可实现对考试过程中的实时监控和维护。以防在考试过程中有出错,实时监控也有效实现了防止学生作弊现象的发生。 2.1.5 成绩查询模块在考试完毕经过一段时间之后,学生就可登录系统进行成绩查询了。同样的,登录需要输入相关信息以验证无误后才能进入查询页面。 2.1.6 评分管理子系统评分管理子系统结构中,主要分为了主^题评分、文字录入题评分、Windows操作题评分、Internet操作题评分,以及Office操作题评分。 2.1.7 系统性能需求分析《计算机应用基础》课程网络考试形式主要是基于网络下进行的,故为能够使系统能在考试考试整个阶段中甚至长期有效、快捷、安全可靠的环境中为考生和教师提供考核服务。且由于该系统的重要性,应当满足本身的易于维护与完善。 2.2 《计算机应用基础》课程网上考试系统的实现 2.2.1 网上考试系统中题库管理子系统的实现该系统的登录界定,只能是允许老师或管理员,学生不得登录题库管理子系统。教师在登录时,先要输入相关的信息,如用户身份、用户账号和密码,其中,用户身份选项中可选择“教师”或“管理员”,经系统验证通过后才可进入题库中。教师在进入题库管理子系统中对其所作的修改都将会保存到数据库中。其中,教师身份登录的可进入到题库管理界面,而管理员身份登录的则是进入服务器考试界面。 2.2.2 网上考试系统中监考管理子系统的实现网络考试过程中,需要通过监考管理子系统对考试系统和考试过程进行管理。其包括了维护管理、试题管理、考生管理以及考试监考管理和试卷回收管理等多方面模块。首先,管理员再登录界面登入后就可进行编辑和导入题库等操作步骤了。在考试时,监考员登入考试管理界面进行试卷生成,点击开始考试,学生也随之可以登录考试步骤了,监考员在这时就可进入考试监控进行监考。其中,监考员具有可延长考生考试时间和强制还不愿交卷的考试交卷,在所有一切完毕后系统将自动回收试卷。接着就进入客观题自动阅卷步骤。 2.2.3 网上考试系统中评分管理子系统的实现单项选择题是属于理论题,而理论题是该系统中的客观题,故在其选择题答案只是一个字数或字符的情况下,系统对其进行自动评分。评分过程中,是将设定好的标准答案与学生给出的答案进行对比从而给出相应的评分效果。在考试过程中,学生自行交卷,或者系统考试时间结束后强制的交卷后,系统均会自动调用“客观题评分模块”进行对考生客观题的自动评分。 三、结语 在计算机基础应用越来越重要的当前,对该门课程进行无纸化的网络考试系统开发与推广应用,在一定程度上对教学起到了很大的影响作用。除了能够帮助教师减少繁重的试题评分和试卷印刷外,还能够实现让学生通过计算机来考核计算机应用知识的掌握程度,符合了计算机应用基础这门课程的本质,即具实践操作性。在保证考试方式有效的同时还起到环保的作用。其中,这样的考核方式能够更为公正、公平、客观和准确,能准确测试出学生的计算机基础操作水平,为学校教务工作节省了不少的人力、物力和财力,一定程度上提高了教学质量。 计算机应用毕业设计论文:《计算机应用》课程设计 【摘 要】该文给出了《计算机应用》课程的全新课程设计,旨在解决目前计算机应用课程学生学习兴趣低,解决问题能力差的问题。本文以实际的项目为背景,围绕信息中心机房改造项目,从电脑的选购、软件平台的搭建、机房条例挂板的编排、使用软件统计表格的编排、局域网组建、安全部署、到最后项目汇报几方面进行展开,以培养职业能力为重点,针对岗位需求,有效地组织教学内容,按照工作过程设计教学各个环节,通过学习情境设计与工作任务的训练,全方位培养学生能力。 【关键词】项目情景;课程设计;素质目标;考核 1 课程概要 《计算机应用》课程为64学时,是各学科、各专业学生必修的公共基础课程,是学习其他计算机相关技术课程的先修课。本课程的目的是使学生通过对本课程的学习,提高学生的计算机文化素质,使学生较全面、系统地了解计算机软、硬件技术与网络技术的基本知识。为后续计算机技术课程的学习打下必要的基础。 2 设计思路 按照“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求,该门课程以培养学生实际操作能力为基本目标,彻底打破学科课程的设计思路,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力。 学习项目的选取基本依据该门课程涉及的工作领域和工作任务范围,但在具体设计过程中,还根据实际应用典型项目为载体,使工作任务具体化,产生了具体的学习项目。其编排依据是该职业所特有的工作任务逻辑关系,而不是知识关系。 本课程的设计背景:本课程的项目来源于信息中心工作岗位,作为信息中心的管理人员,能够为学院选购电脑,能够安装各种软件,能够熟练使用Word做各机房的管理条例及机房挂板,能够使用Excel统计机房使用情况,能够使用PowerPoint做工作汇报,能够维护全系网络的安全等。 因此围绕着信息中心管理人员的职责,设计本课程的整体项目为:信息中心机房改造。本项目分成六个子项目:(1)为机房选购并组装电脑;(2)为机房搭建软件平台;(3)机房管理条例及挂板的编排;(4)机房使用软件统计表格的编排;(5)机房局域网的组建;(6)机房安全部署;(7)项目总结汇报 课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,并融合了相关计算机等级证书对知识、技能和态度的要求。 3 课程目标 3.1 能力目标 学生通过“为机房选购并组装电脑”子项目,运用所学的选购各硬件的指标,能够自己选购并组装一台台式机,并能够为自己选购一款笔记。(98%学生能够完成) 学生通过“为机房搭建软件平台”子项目,能够自己安装、设置及操作现代典型计算机环境。(95%能过完成) 学生通过“机房管理条例及挂板的编排”子项目,能够编排纯word文档,能够使用word做简单的表格,能够进行图文混排。(95%能够完成) 学生通过“机房使用软件统计表格的编排”子项目,能够利用Excel制作表格,并进行统计与分析。(90%能够完成) 学生通过“机房局域网的组建”子项目,能够组建小型的家庭、办公局域网,能够实现文件共享。(87%能够完成) 学生通过“机房安全部署”子项目,能够区分与使用各种杀毒软件及防火墙,能够将系统的备份,能够做网络简单的安全管理。(85%能够完成) 学生通过“项目总结汇报”子项目,能够熟练使用PowerPoint软件做动态演示文稿。(95%能够完成) 3.2 知识目标 学生通过“为机房选购并组装电脑”子项目,使学生了解计算机的发展与应用,了解计算机的基本组成,掌握计算机主要组件的选购原则及指标,掌握计算机的组装的步骤,掌握硬盘分区与系统安装的步骤、了解计算机硬件故障排除的方法。 学生通过“为机房搭建软件平台”子项目,使学生掌握文件、磁盘管理,工作环境设置、附件的使用,常用工具软件的使用。 学生通过“机房管理条例及挂板的编排”子项目,使学生熟练掌握使用Word软件编排常用办公文档(包括文字及表格),以及宣传挂板。 学生通过“机房使用软件统计表格的编排”子项目,使学生熟练掌握使用Excel软件制作表格并美化,了解公式或函数的运用,掌握数据统计分析的方法,掌握图表的制作方法。 学生通过“机房局域网的组建”子项目,了解网络基本应用、掌握局域网组建的方式。 学生通过“机房安全部署”子项目,了解病毒的概念,分类,及发作前、中、后的症状,熟练使用杀毒软件进行病毒查杀。 学生通过“项目总结汇报”子项目,理解PPT的各种视图,掌握幻灯片模板的使用,掌握动画的设置,了解演示文稿的打包与输出。 3.3 素质目标 学生通过对本课程的学习,提高学生的计算机文化素质,通过机房安全部署项目,使学生具有较强的信息系统安全与社会责任意识,通过项目分组合作,锻炼学生的合作、沟通意识。 4 学生学习成果 该课程的教学目标是使学生通过对本课程的学习,提高学生的计算机文化素质,使学生较全面、系统地了解计算机软、硬件技术与网络技术的基本概念,掌握典型计算机系统的基本工作原理,具备安装、设置与操作现代典型计算机环境的能力,具有较强的信息系统安全与社会责任意识,培养学生的实际操作技能,使学生掌握在信息化社会里工作、学习和生活所必须具备的计算机基础知识与基本操作技能,熟练使用办公自动化软件,编排图文并茂的文档,学会制作实用高效的电子报表和制作幻灯片,具备在网上获取信息和交流的能力,具有熟练地在网络环境下操作计算机的基本技能,为后续计算机技术课程的学习打下必要的基础。本课程的教学内容采用教育部推行的“按照工作过程、任务驱动”思想进行设计,每部分教学内容都列举实际事例、确定项目任务,解决问题。除教学实例之外,每部分内容还设计了必要的实践任务和课后练习题,便于学生掌握实际技能与方法。该课程针对学生的兴趣和学习特点设计教学内容,以便获得更好的教学效果。 5 考核方案 本门课程采取多次综合考核方式,总分为100分,共分为以下几部分: 1)平时成绩,占总成绩权重20%,考核内容包括每次的出勤情况,课堂回答,课堂作业。 2)实验作业,占总分的50%,按项目的子任务划分成7个评分模块,进行共12次打分(基本每次单元课后都有打分),按权重计算总分。打分主要依据平时课堂上和课后完成作业(不仅限于纸面作业)的情况,考核方式有小组评分、组内评分、个人作业评分等。 3)期末考试,占总成绩权重30%,在规定的考试期内举行,考卷为笔试题,考核内容为计算机基础知识。以客观题结合主观题的方式,考核学生个人对知识的掌握程度和解决问题的思路。 计算机应用毕业设计论文:“互联网+”背景下基于分层任务驱动的高职《计算机应用基础》信息化教学设计 摘 要:在“互联网+”背景下,以“翻转课堂”理念为指导,文章从教学情况分析、教学内容分析、教学策略、教学准备、教学实施、评价反思六个方面介绍了以PowerPoint 2010动画设置为教学内容的信息化教学设计实例。教学实践证明通过分层任务的设计,由易到难,循序渐进,教学效果显著。 关键词:信息化;教学设计;分层任务;动画设置 一、引言 信息技术飞速发展,无线网、物联网及云技术等新技术正在引发社会各行业领域的变革,教育首当其冲。一方面,学生通过互联网能接触各种新的教学模式获取各种优质教学资源,另一方面,学生对传统课堂“填鸭式”教学已经厌倦,课堂上低头玩手机的现象更是难以禁止。这需要教育工作者重新思考,如何改革课堂教学来适应“互联网+”时代的教育。在这个新时代,开放而又丰富的教育资源将进一步解放人们的学习,如果课堂教学只是简单的知识传授,那么越来越多的人⒉恍枰呆在学校被动地接受课堂教育,这给传统的课堂教学带来了巨大的挑战,更应该在传统课堂教学基础上借助信息化手段完成知识点讲解和运用。 信息化教学设计是以多媒体和网络为传输媒介,充分利用现代信息技术和信息资源,科学安排教学过程的各个环节和要素,为学生提供良好的信息化学习条件,实现教学过程全优化系统方法。信息化教学设计目的在于促使学生运用信息化手段进行探索、实践、思考、综合、综合运用、问题解决等高级思维活动,培养自主学习的能力[1]。相比传统教学设计,信息化教学设计更能从学生主体出发,创新性地把教学内容设计成新的教学单元;要求教师能转变角色,利用信息化手段在传统教学设计上拓展教学活动。这里以高职《计算机应用基础》PowerPoint 2010动画设置为例,展示信息化环境下的一个教学设计实例,并总结实际课堂教学效果,提出课后教学反思。 二、教学情况分析 1.课程分析 《计算机应用基础》是高职课程模块中的公共基础课。旨在培养学生的动手操作能力,使其掌握计算机应用的一般方法、过程和基本技能。掌握计算机基础知识;掌握使用Windows操作平台;掌握Internet应用;掌握办公自动化软件使用;了解多媒体技术的应用;达到全国计算机等级考试一级MS-OFFICE水平,取得合格证书。 2.学生分析 本课教授课对象为我院高职护理专业一年级2班学生,由于女生较多,她们自尊心强、喜欢动手操作拒说教,学习态度端正,已具备制作简单的PPT演示文稿的能力。 3.教材选择 针对本校学生心理特点结合教学大纲及学生专业,我院计算机教研室教师共同设计并编写了任务驱动型教材――《计算机应用基础(Windows7+Office 2010)》,本课教学设计内容选自第七章演示文稿制作之任务四:使用动画效果。该内容是幻灯片动画制作的点睛之笔。 4.教学内容分析 (1)教学目标 依据教学大纲、计算机等级考试大纲,结合教材内容分析,确定如下三维教学目标: 知识目标:要求学生理解进入、强调、退出、动作路径四种基本动画类型及其效果;学会PowerPoint 2010动画设置的基本操作方法;学会使用“动画效果”、“动画窗格”、动画“计时”选项的设置动画高级效果。 技能目标:能够根据教师演示及微视频学习后进行模仿操作;能够“举一仿三”,通过模仿学习转为自主学习;能够根据实际应用设计并选用合理的动画。 素质目标:提高学习信息素养;培养小组合作、克服困难的精神。 (2)教学重点、难点 确定本课教学重点为进入、强调、退出、动作路径四种基本动画类型的设置;动画效果、计时选项的相关设置为本课教学难点。本课教学的关键在于完成任务,掌握操作,提升技能。 三、教学策略 1.教法分析 著名的教育家黄炎培先生大力提倡职业教育应该“手脑并用”、“做学合一”、“理论与实习并行”、“知识与技能并重”。结合计算机应用基础课程特点和教学目标,在本课教学中主要采用了“翻转课堂”理念下的:①案例教学法,通过基础任务中趣味性的PPT动画作品,激发学生学习欲望;②任务驱动法,要求学生模仿制作基础任务的PPT动画作品,并实现拓展任务的护理知识讲座PPT作品,通过分层任务的设计,由易到难,循序渐进,在完成任务的过程中掌握PPT动画设置基本操作方法。 2.学法指导 结合教师的教法引导,在本课学习中,学生主要通过教师在湖南省职业教育名师课堂的学习任务书、微视频等学习资料进行课前预学习;课上通过分层任务引领、模块专业岗位设置分组以模仿、体验、探索的学习主线进行学习。 四、教学准备 1.教学资源准备 我院计算机教研室骨干成员通过半年多的精心准备,已经建成《计算机应用基础》网络课堂的基本框架及学习资源,并已经成功申报湖南省职业教育省级名师课堂。结合教学策略,课前把本课教学资源到《计算机应用基础》名师空间课堂,录制任务操作微视频,制作与知识点对应的微课,供学生观看学习。 2.教学设备准备 为保证教学过程顺利进行,上课前先检查每台计算机是否正常运行并连网;课前五分钟组织学生明确所在分组并按分组固定好座位,要求学生通过红蜘蛛多媒体教学管理系统进行签到;在教学中主要使用红蜘蛛多媒体教学管理系统进行资料传发、教学演示、提交作业等教学活动。 3.学生分组准备 根据学生专业,按模拟岗位设置分组并为小组冠名,通过分析课前学习及讨论情况,结合学生学习能力选择小组及组内成员,形成组内合作、组间竞争的气氛。 五、教学实施 本课教学实施主要通过展示任务-分析任务-完成任务-总结任务-拓展任务-作业布置六个环节完成,充分体现“做中学,做中教”的职业教育教学理念。 1.展示任务 在此环节通过展示基础任务:一个PPT动画作品,激发学生的学习兴趣并结合课前的预习展开讨论。 2.分析任务 结合上一环节展示的基础,进入知识点讲解,由教师通过红蜘蛛多媒体教学管理系统分别演示“鲜花盛开”“阳光照耀”“蝴蝶飞飞”“鲜花凋零”四个场景动画的操作步骤,介绍进入、强调、退出、动作路径四种动画类型及其操作方法,为完成任务阶段做准备。 3.完成任务 通过演示和讲解,大部分学生已经能进行模仿操作,教师通过多媒体教学软件系统发送任务素材、操作视频到学生机器上,布置任务并巡回指导,观察学生完成情况并记录其中出现的问题;学生在分析任务环节的学习基础上,通过模仿、体验,借助微视频、学习资源包、组内成员间的相互帮助及教师的巡回指导完成基础任务。 4.总结任务 针对基础任务按分组比一比任务完成情况;说一说任务过程中碰到的问题及解决办法,教师负责倾听并适时控制课堂秩序;最后由教师归纳总结动画设置的一般操作方法,并有对性地演示“效果选项” “计时”“动画窗格” 的使用操作方法,形成总结、梳理知识,促进技能的形成。 5.拓展任务 结合未来岗位情境,布置跟专业岗位紧密联系的拓展任务:继续展示一些PPT动画作品,布置跟专业相关的实用性任务,模仿或创造性地使用所学的新技能来完善课程前期制作的护理知识讲座PPT演示文稿,让自己的护理知识讲座更精彩,让学生在完成拓展任务的同时真正体会到学以致用。 6.课后作业 完成拓展任务后,为巩固课堂成果,布置课后作业,利用课余时间完成《计算机应用基础》名师课堂中对应章节的在线测试并提交测试结果。 六、评价反思 1.评价 在评价环节,学生通过填写任务完成情况表、课堂评价表进行自我过程性评价,教师负责收集整理分析学生的评价表,结合课堂情况记录形成总结性评价,为课堂效果及课后反思提供依据。 2.课堂效果 通过课堂实践,课堂气氛轻松活跃,6组同学中,有5组全部完成任务,另一组因为有一个同学机器重启硬盘还原影响了任务的完成进度。 3.创新之处 任务设置由基础任务的趣味性到拓展任务的实用性,激发了学习兴趣,又跟实际工作岗位相对应;合理使用信息技术,在“翻转课堂”理念指导下,以职业教育名师课堂平台为主,借助微信、QQ等通信软件建立资源丰富、实时反馈的自主学习平台,促使学生形成以课堂教学为主、课后自主学习为辅的学习习惯。 4.存在的问题 分组学习中,有些学生依赖性较强,消极对待;在课前学习及课后自主学习阶段,部分学生的自觉性不高,自主学习的培养还不是很到位,如何对这些环节进行有效的评价和监督,这是在以后的教学中需要进一步研究和探讨的问题。 计算机应用毕业设计论文:计算机应用基础考试系统的设计与实现方法探究 摘 要 本文针对目前高校计算机应用基础考试现状,分析了计算机应用基础考试系统的整体需求,如功能需求和角色需求,提出计算机应用基础考试系统总体结构及数据库设计方法,为系统的实现提供解决方案。 【关键词】计算机应用基础 考试系统 系统设计 1 引言 计算机应用基础是高校非计算机专业开设的一门公共基础必修课,考核内容包括计算机基础理论,操作系统基本操作及常用办公软件的使用。考试形式一般包括人工出题、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。传统考试模式造成教师工作量大,考核内容不全面。鉴于该门课程强调学生的上机操作能力和计算机综合应用能力,传统的考试形式已无法达到考核目的。因此,对计算机应用基础考试方式进行改革,实现计算机考试信息化,对计算机应用基础教学质量的提高有重要的意义。通过开发计算机应用基础考试系统,实现无纸化考试,可全面考核学生的计算机应用水平,提高考试工作效率,使考试更加公正、客观。 2 需求分析 通过对计算机应用基础考试系统进行需求分析,主要实现的功能有用户管理、试题库管理、试卷管理、自动组卷和评分等。系统采取管理员、教师和学生这三种权限对系统进行控制。管理员负责用户信息的管理及试题库的管理和维护。教师负责组卷管理、试题库管理及考试过程管理。学生权限是登录计算机应用基础考试系统进行答卷考试。系统选用Visual Studio 2010,SQL Server 2008,C#开发语言,使系统更具有灵活性、安全性和易用性。考试系统应具有友好的用户界面,使用户与系统达到良好的沟通效果。 3 系统设计 3.1 系统框架结构 根据以上计算机应用基础考试系统的需求分析,得出系统的总体结构如图1所示。 3.2 数据库设计 在考试系统的数据库设计中,先要对系统分析得到的数据字典中的数据存储进行分析,分析各数据存储之间的关系,然后才能得到系统的关系模式。本系统采用E-R图来进行数据结构的分析。如管理员E-R图,如图2所示。 根据设计好的E-R图在数据库中创建各表,包括管理员信息表、学生信息表、教师信息表、考试成绩信息表和试题信息表。管理员信息表包括系统编号、管理员登录账号、管理员姓名、管理员登录密码;学生信息表主要包括学生的学号、姓名、性别及登录密码;教师信息表包括教师编号、教师姓名、教师登录密码;学生成绩表中包含学生的学号、姓名及考试成绩;试题信息表包括系统编号、试题题目和试题答案。 4 系统实现 本文以登录模块的实现为例,登录界面提供所有用户的登录(包括学生、教师、管理员),该模块采用了验证码技术,该技术通过Random类实现。Random类中最常用的是Random.Next方法。Random.Next方法主要用于返回一指定范围内的随机数。登录界面:三个textbox控件用于输入用户名、密码和验证码;一个dropdownlist控件用于选择登录身份;image控件用于显示验证码;两个button控件用于登录和取消。 5 总结 本文从系统登录模块、管理员模块、教师模块和学生模块等方面对计算机应用基础考试系统进行总体设计,为计算机应用基础考试系统的实现提供解决方案,一个完善的考试系统不仅要有友好的界面,操作简便,更重要的是具备良好的后台管理模块,完善的后台管理模块可以使计算机应用基础考试系统变得更加灵活和易维护。在今后的研究中将进一步完善计算机应用基础考试系统,使系统更具有安全性和可靠性。
浅谈土木工程专业人才培养模式:以社会需求为导向的职业院校土木工程专业人才培养方向 【摘 要】随着教育体制改革,社会对职业院校专业人才的技能需求越来越高。目前,职业院校毕业生就业形势十分严峻,就业问题日益严重。由于职业院校人才培养不能与社会需求相结合,使得人才不具备社会竞争力,他们所具备的工程素质不能满足企业的需求。职业院校人才培养需要以社会需求为导向,基于此,本文就职业院校人才培养现状进行研究,并提出相关策略。 【关键词】社会需求为导向;职业院校;土木工程;专业人才;培养方向 职业院校土木专业是一门实践教学大于理论的学科,学生走出校门面对的是建筑工程方向的工作种类。但是大部分土木专业学生不能适应社会岗位,这使得学生就业困难。学校土木专业教学应该以社会需求为教学导向,将理论与社会实践相结合,注重培养学生的工程实践能力。 一、土木工程人才需求简述 随着建筑行业不断发展,土木与建筑业逐渐成为了国民经济的一大支柱产业,国家逐渐推进西部大开发建设,这一举措促进了土木工程专业教学目标的具体落实,专业教学应该以学生教学为本,面向社会市场的基本需求,以社会职业需求为教学的基本导向,培养优秀的土木专业技术人才。而近几年来,土木工程专业人才的需求逐渐呈现了多元化的趋势,为职业院校土木专业教学提供了便利。 以社会为导向的土木专业人才培养的基本社会需求就是,学生应该具备良好的思想品德、社会公德、职业规划等素质,并且自身乐于为社会主义建设服务,为人民服务。学生应该具备以技术知识为核心,以学校专业知识为支持的综合性技能。在土木工程生产实践中,需要土木专业人才在拥有专业知识的同时,需要具备英语、计算机以及跨文化交际能力。将在校所学知识与实际工程相结合,不断发掘自己解决问题的能力[1]。 二、职业院校土木工程人才培养现状 目前,我国职业院校土木工程专业人才的培养目标定位高,在教学上追求人才培养专业化的现象。职业院校在设定人才培养目标时,着眼于学生的理论知识掌握上,盲目认为学生拥有良好的理论知识基础就能适应社会职业发展。这使得学生教学不能基于社会需求基本导向。重理论,轻实践的现象普遍存在与职业院校土木工程专业学生教学中。 “宽基础,厚理论”是当今职业院校土木工程专业的教学目标,教师在教学中主要注重对学生进行系统化、结构化和理论性的专业知识指导,不能从社会需求角度出发,无法寻求理论教学与实际社会需求之间关系。学生在校期间的专业课程非常多,教师在教学中过于追求知识体系的完整性,对学科知识的综合性运行甚少关注。在这样的过程中,学生被大量的理论知识包围,疲于应对各种考试,职业院校出现的填鸭式教学方式是当今社会教育的普遍现象。因此,在专业知识课程设置下,学生是知识的上的强者,但是确是实践中的弱者。 三、基于社会需求为导向人才培养策略 1.调整专业教学结构 职业院校土木工程专业的服务对象是建筑行业中企事业单位的基本建设部门,需要学校教学中应该充分了解这些事业单位对人才的需求,和人才知识结构的基本要求,并且根据这些特点,对学校专业知识进行有针对性的结构调整。 首先,这些企业主要是基层单位,其工作内容比较复杂,对专业的划分不详细,很多部门都是多种专业相互交叉。例如,当今很多职业院校的学生大部分都是理论知识强,动手能力比较弱,施工企业在实际工作中,需要土木工程建筑方面的技术人员,但是在实际的施工中,并不是单独的土建方面的工作,还涵盖了很多装饰、给水系统、电气以及空调设备安全施工方面的问题,这样一来就需要土木工程专业学生的知识网要大,学生的专业知识需要拓宽,才能应对工作中出现的诸多问题,从故障中找到自己知识储备的不足,并不断改正错误,提升自己的动手能力[2]。 其次,企业事业单位需要是实际的施工人员,而不是研究性开发人员,学校需要主要培养是工作在第一线的工程技术人员。因此,学生不仅懂得专业知识还应该懂得建筑施工工艺。 最后,学校根据企事业单位的工作特点,在土木工程专业设置上,基础课开展程度不需要与高等院校教学模式一致,而是基于社会需求导向,有自己的教学准则,因材施教。在职业院校课程设置与开发中,应该不断坚持将对学生成长有用的策略作为基本原则,所有的课程改革都需要为学生技能成长服务[3]。 2.调整实践教学模式 高职院校应该注重对学生的实践性教学,主要培养学生的工程意识。学校应该不断完善实验设施,建立校内外的实训基地,实际的教学计划中合理安排实习环节,对学生开展全方位、全过程的跟踪式生产实习模式。换言之,学生可以从工程的基础开挖、主体施工、装饰抹灰、门窗安装、屋面防水防火水暖电施工,做到从内业到外业等方面的实习工作,学生在这样的过程中,能够充分了解施工全过程,并能从参与实习中找到工作中应该注意的关键点。该教学方式在培养策略上注重了学生的创新能力和实践能力,受到社会以及学校的好评。这种岗前磨合的过程,为学生将来正式走向工作岗位打下了坚实的基础,职业院校在培养专业人才时,应该尽可能采取“请进来、送出去”的方式,聘请一线工程师亲自带领学生学习,并指导实践,树立正确土木工程建筑思想[4]。 四、结论 综上所述,土木工程人才培养需要顺应科学技术的发展趋势,还需要满足社会岗位的专业需求。此前,很多职业院校土木工程专业教学理论知识与实践技能养成相互脱节,使得学生就业困难。而基于社会需求导向的教学改善了理论与实践之间的尴尬局面,在学生教学中多引进优秀工程师指导,注重学生的实践能力的养成,逐渐形成了规范的土木工程专业学生培养方案。 浅谈土木工程专业人才培养模式:创新团队下土木工程专业人才培养的研究 摘要:为了实现给排水科学与工程专业水处理生物学教学的改革目标,本文从改革培养方案入手,对水处理生物学的教学内容、教学方法进行了一系列的重组与优化,从而提高学生的工程实践能力。 关键词:工程能力水处理生物学培养方案课程内容教学方法 《水处理生物学》在高等学校给排水科学与工程专业中是学生必修的专业基础课程之一,这门课程的学习直接影响到后续专业课的学习效果。由于传统的教学模式已经无法满足学生对知识的需求,因此,本文从改革课程教学、加强实践应用能力、增加实验学时上入手,努力提高学生学习积极性、创造性,培养更多具有综合素质的给排水专业人才,满足现代社会对人才发展的需要。 1 改革目标 (1)使给排水科学与工程专业中的水处理生物学这门课程的教学紧跟学科发展的步伐,让学生在系统学习并掌握微生物学基础理论知识的同时,进一步懂得将微生物学原理、技术和方法应用于水处理工程,提高学生的工程实践与创新能力,以适应应用型人才培养的需求。(2)构建给排水科学与工程专业应用型人才培养的实验教学体系。 2 培养方案的改革 (1)对课程用途和课程地位的重视 微生物学的不断进步与发展将会推动排水科学与工程专业技术的前进。在这门课程开课之前,首先要让学生清楚学习《水处理生物学》的目的,让他们知道该课程的用途,以及在该学科领域内的重要地位,学习这门课程对学生今后学习的帮助,将会对污水处理工程产生极大的社会效益。 (2)教学计划的调整和改革 随着社会的发展,给排水科学与工程专业人才的需求,越来越注重实践能力的提高。因此,培养出能够理论与实践相结合的优秀人才,就必须注重学生创新能力的培养。依据对本课程教学改革的目标,突出学生创新能力和实践能力的提高,对现有的教学计划进行调整,增加实验和实践学时,让学生在这些实践环节中掌握水处理生物学的相关技能和知识,保证该课程的知识体系在实践工程中的应用。 (3)考核方式的改革 严格而又科学的考核方式,能够准确地评估学生对课程知识的掌握情况,同时也为任课教师提高教学质量提供参考依据。为了系统全面的对学生进行考核,在《水处理生物学》这门课程的考核上,采取了全方位的考核方式与办法。学生成绩的给定主要包括三个方面,分别是期末考试成绩的70%、平时考核成绩的15%、以及实验考核成绩的15%,这三面分别从不同的角度对学生进行考核,这样就可以全面、科学地反映学生对该课程的学习效果,每个考核环节中又包括多个考核侧重点。 3 课程内容改革 (1)优化教学内容,突出教学重点 水处理生物学这门课程知识点相对较多,所涉及到的知识领域也非常广,因此,针对给排水科学与工程专业的特点,特对这门课程的教材内容进行重组和优化。首先,针对原有教材中知识点比较简单,容易理解的内容,在课堂上少讲、精讲,尽量留给学生课下去自学,增强学生自主学习的能力;其次,教材中可能存在一些内容与其他专业课知识点重复,在其他课程中已经讲授,在这里为了避免重复性讲授,就应该少讲,或者是点到为止。第三,根据专业需要适当地增加了相关专业知识点,使整个教学内容更加丰富和完整。 (2)教学内容与实验、实际相结合 生物的特性与用途是根据生物在水体环境中的实际应用和作用来讲解的,这样做可以取得很好的效果,能让学生深刻了解到微生物在水体环境中的应用,激发学生的学习热情,也为未来的专业课的学习打下良好的基础。 (3)教学内容与新技术新工艺相结合 水处理生物学是一门由普通生物学、普通微生物学、环境微生物学和水质工程学相结合的一门边缘学科。随着生物学和水处理工艺的不断更新和发展,教师也应该将新技术新工艺引入到教学内容中,不断更新自己的知识体系和结构。 (4)教学内容与科学研究相结合 教师都有自己的科研团队,可以吸纳学生加入,一方面可以培养学生的科研思维、创新能力,另一方面可以使教师在教学中将先进的技术和理论融入课堂。学生因为参与了项目的研究,在课堂上会更有兴趣听老师讲解并积极思考。这样就能使教学内容与科学研究相辅相成,很好地结合起来,对增强大学生的创新与全面发展起了重要作用。 4 教学方法与教学技能改革 (1)现代教学手段的应用 使用多媒体技术、微课、计算机软件等现代化教学手段,能把教科书上抽象的内容借助影像、动画、录像、图片等方式展示出来,可以更形象更准确地向学生传递水处理微生物方面的知识,减少上课画图时间,增加课堂知识容量,同时由于动画的引入,也可使教学变得形象生动,使枯燥无味的理论讲授,变得直观和容易理解。多媒体课件使传统的教学模式得到了彻底改观,极大地提高了学生听课的主动性。 (2)教学方法与教学技能的灵活应用 要想取得好的教学效果,教学方法和教学技能很重要。启发式的、开放式的、探究式等教学方法是大力提倡的。课题上以学生为主体,多引导学生,让学生积极思维,多动脑,多思考,积极参与到课堂讨论中来。引入全新的教学模式,摒弃教师一味讲解,学生被动听课的传统的教学方法。以培养学生主动解决问题的能力和创新能力为主。 (3)增强学生自我学习能力 多布置些课后作业,让学生充分利用网络资源,查阅文献资料,了解本领域的最新发展动态,形成报告上交,计入总成绩。增强学生的自学能力,养成独立思考、勤于思考问题的学习习惯。 5 结束语 为了提高给排水科学与工程专业学生的工程实践能力,对给排水科学与工程专业的《水处理生物学》课程进行教学改革,从制定新的培养方案入手,对教学内容和教学方法进行改革,更新教学体系,为增强学生的实践能力和工程能力做坚实的保障。 浅谈土木工程专业人才培养模式:高校土木工程专业人才培养模式探究 摘要:加强专业人才培养的核心任务是当前高校教育模式的重心。近几年,土木工程专业的人才需求越来越多,同时对土木工程专业的人才提出了更高的要求,强调培养扎实理论基础和较高的综合素质和实践能力的土木工程专业人才尤为重要。按照专业工程师的培养方针,针对土木工程专业的培养模式以及教学过程中存在的问题,提出为了适应工程人才培养体系的一些做法。 关键词:土木工程专业;人才培养;模式;高校 1、高校土木工程专业人才培养的特点 与过去相比,现代土木工程专业发展的最明显特征之一就是科学技术的改善,计算机软件应用的创建为土木工程的发展开拓了更为广阔的发展平台。所以,土木工程显示了在发展中应有的现代感、多元感及科技感的特点。土木工程信息技术的快速发展,加强专业化的培训,对专业人才的需求不仅要有强大的施工管理能力,同时还得跟上时代的需求,及时吸收当前建筑领域的先沿信息。现代土木工程的发展需要多元化的专业人才,不仅需要掌握专业的基础知识,同时还要具备较强的实际动手能力,尤其对于高新技术的使用。土木工程专业的人才是直接面向土建行业,面向社会,这必须要求土木工程专业的人才实事求是,不能想当然,不然他们不合格的成果会给人们带来无法预测的安全隐患。 2、土木工程专业人才培养体系中存在的问题 2.1 传统教学的培养模式 传统的教学管理理念很难符合人才培养的的要求。传统的“填鸭式教育”、“应试教育”、“手把手”的教学模式,忽略了培养学生的实践能力和创新思维,已经不能满足学生的需求。教师的教学内容很大程度是受限于学科教材,无法打破学科教材内容的束缚;创新教学方式的缺乏,不能激发起学生对学科的求知欲;教师课堂上重理论、轻实践,重课堂教学、轻动手能力的教育思想,也已无法满足经济社会对人才的需求。 2.2 专业师资的整体素质 专业化的师资力量是教学质量开展的条件和保证。青年教师比例太大,缺乏高水平教学团队领导者,团队教学合作机制还没有真正地建立起来,整体教学方式、水平、质量不高。同时,具有丰富实践经验和扎实理论知识的土木工程专业教师严重不足,而且缺少具有工程师、教师的“双重角色”型的双师型专业教师,严重制约提高现代土木工程人才培养的水平。 2.3 课程结构的亟待优化 公共基础课的比例过多,专业必修课比例过少。从培养土木工程专业人才的角度,基础课学的太过深入,但技术基础课的理论知识没有得到充分掌握。在课程设置和开发上,应当坚持土木工程专业课与其他学科结合起来,缺少综合化课程。此外,缺乏实验能力的培养,抑制了学生的实践动手能力和操作能力。 3.对土木工程人才培养模式的几点建议 面对建筑行业更为激烈的人才市场竞争,高校对建筑人才的培养应满足对21世纪发展需要的复合型人才。为了满足市场对建筑人才的需求,土木工程专业的人才不仅要掌握多种技术,而且还必须有较强的施工项目管理能力,具备“懂设计、精施工、会管理”符合现代土木工程的专业人才。 3.1 强化专业课程的体系 调整课程的构架。土木工程专业理论课程可分为大块体和小块体。大块体包括公共课程与专业基础课程,小块体包括专业方向课程,根据市场需求的方向调整,从而调整人才市场活跃式转变的需求,同时也便于学生多角度选择发展方向。根据此体系构架中,土木工程专业人才除了掌握专业基础知识外,也储备了与土木工程专业相邻方向的知识。 优化课程的内容。随着时代的发展和科技的进步,课程内容的深度和前沿性也应该慢慢增加。同时,建立课程评审委员会,针对专业课程内容的质量及授课的课件等等进行评审把关。 3.2 完善实践的能力 土木工程专业的实践包括施工管理实践、工程设计实践和实验室实践。这三部分都必须在工程实践过程中才能得到锻炼与培训。 3.2.1 施工管理实践 与施工单位共同配合,让学生分析组件、了解组件,将原有固定的实习时间分段实习,同时,将勘测实习、毕业实习等实践类实习分散在不同的季节和不同的施工阶段,且让学生参与施工过程中的小项目实践,从而调动学生的积极性。 3.2.2 工程设计实践 与设计单位共同配合,从一个简单的建设项目来接触设计,以工程设计为练习,练习工程制图,在学习的不同阶段完成不同任务,在完成设计中学习课程知识,将设计与基本理论知识想结合,培养学生自主的学习能力。 3.2.3 实验室实践 提倡学生在实验中采用“自主+传授”的模式,预先公布实验项目,让学生通过网络查询实验视频和预习实验内容,再制定详细的实验方案,然后由指导教师传授学生用不同的方法进行实验实践,这样既能让学生系统的理解实践的有用性,又能有效的激发、巩固学生的工程意识和对知识的活学活用。 3.3 建设经验丰富的师资力量 培养适应土木工程专业的人才,关键是要建立一个高理论水平和丰富实践能力的专业教学团队。提升教师专业水平和教学能力,且 “双重角色”型教师是当前土木工程专业人才培养的保证。具体来说,可以通过以下措施来巩固师资队伍的力量:第一,加强教师对外交流,鼓励教师积极参加国内外学术交流、教学研讨会等学术会议,了解国内外相关领域的科研动态、教学改革信息,学习先进的科研、教学方法,提高科研、教学水平,及时地将最新的科研成果和教学方法融入到教学中,增强科研能力和教学质量。第二,将土木工程专业的教师平均分配到施工单位、设计单位、科研单位等部门去锻炼,确保最短的时间内教师队伍在不同单位得到充分的培训,积累实际的工作经历,再结合理论知识,教导学生才能更加具有科学性。第三,通过引导企业的高级专业技术人才参与教学,企业的专业技术人才具有丰富的实践操作经验,再经过学校的短期理论培训,形成一套较强操作性兼理论的教学系统,提高土木工程人才的实践与理论结合的运用能力。 3.4 构建创新活动的培养平台 以土木工程专业竞赛为平台,积极组织学生参加各类的竞赛,如结构设计竞赛、CAD竞赛、工程测量竞赛、力学竞赛、等。通过竞赛活动,促进学生理论与实践相结合,不仅使学生掌握了大量的新方法、新技术的使用,而且可以大大提高学生的综合能力。专业竞赛不仅仅是一场比赛,更重要的是通过比赛这个平台,激发学生创新的激情和热爱,同时,培养学生综合运用知识来分析问题、解决问题的协作能力。 以科技创新活动为平台,利用专业的学术讲座、实践基地及专业科技培训计划进行创新思维与创新意识的培养。站在新的角度去分析,分析前人失败的研究案例,再由专业教师指导撰写科技论文,在精心选题中训练创新思维,在团队合作中取长补短,共同提高。(作者单位:莆田学院土木工程学院) 浅谈土木工程专业人才培养模式:现代土木工程特点与专业人才培养模式分析 【摘要】认真研究当前现代土木工程的特点,完善我国土木工程专业人才培养模式,提高土木工程专业的学生专业化程度,保证人才质量,保障工程质量。 【关键词】土木工程;人才培养;特点;专业 我国处在社会经济高速发展时期,现代化建设进程不断加快,城市建设、基础建设以及工业建设规模不断扩大,需要更多的人才从事这一行业,对人才的数量和质量要求不断提升。土木工程专业是我国高等教育的重要专业,也是培养我国现代化建设人才的重点专业。一方面需要认真研究现代土木工程的特点,根据我国现代工程建设的特点和行业需求制定科学合理的人才培养目标和计划;另一方面,我国土木工程专业的人才培养模式关乎人才培养的质量,关系学生的未来就业,关系专业的可持续发展,更关涉我国现代化建设的进程和成败。 一、现代土木工程的特点分析 现代土木工程加上了“现代”这个定语,就有着特殊的内涵和外延,从时间角度来看,现代土木工程的发展和人类科技的进步有着十分密切的关系。传统的土木工程建设都是依靠经验,虽然其中也体现了一定的科学技术含量,更多的是经验和技术的熟练程度。随着科技的发展进步,土木工程从构思到设计到选材再到施工都是和科技发展紧密联系。例如,土木工程在图纸设计之前需要进行大量的科学数据采集,最工程施工需要的环境、条件以及造成的影响进行全方位评估,在数据计算分析等方面力求精确,在施工过程中还要进一步分析改进,力求工程最为科学合理。现代土木工程主要有以下几个方面的突出特点。首先,现代土木工程有着非常高的精确度,从评估到设计再到施工都要求精确,运用较为具体的数据来指导施工,并根据施工过程的采集的数据进行对比,根据相关数据进行监督检测,确保工程科学,不出问题。其次,现代土木工程做到了理论与实践的高度吻合,尤其是在施工过程中严格按照设计操作,并根据设计进行评估,确保施工实际和设计设想高度一致,学术研究不再仅仅停留在理论阶段,而是对施工进行很好地指导,并在施工过程中做好验证,确保更高水平的现代工程施工,无论是工程施工进度还是施工质量都能严格保障。再次,创新突破是现代土木工程的突出表现。传统的土木工程更多的经验延续,而现代土木工程更多的在继承的基础上不断创新,不断融合新的设计理念,体现新的科技进步,表现为新的工程设计。确保和社会发展一直,与科技发展同步,新材料、新理论都能得到很快的体现和应用。 二、现代土木工程专业人才培养模式分析 1、科学优化课程结构,合理调整教学内容 现代土木工程需要更多的专业化人才,需要的是实践技能型人才。专业化人才培养需要有科学合理的课程结构和教学内容,适应人才发展需要,适应社会发展需求。根据人才培养要求可以从以下几个方面进行课程结构和内容优化。首先对现有的教学内容进行调整,我国当前的土木工程专业人才培养更多的是综合培养,力求实现一专多能,以后的专业教学内容安排应该更多的突出专业化人才培养,突出学生的专业能力,培养专业化人才,保证学生毕业以后能够在工作中胜任工作需要,能够在专业领域有深入独到的认识和研究,提高他们的工作效率,保障工程质量和创新。其次,需要对现行的课程结构进行优化。从教材编写和使用的角度来看,正在使用的大多数课程结构基本符合工作需要。但是,社会发展非常迅速,竞争日益突出,尤其是现代土木工程发展进步非常快,社会需要更多的定制化专业人才。新的工程质量类型不断增加,各种设计和应用不断发展,现有课程结构需要及时做到优化,学生需要掌握丰富的理论,需要研究最新的发展方向和趋势,也需要更多的实践应用型人才,在课程设置上需要更加重视学生的实践操作技能,需要把学生的理论学习和实践应用能力提升有机结合,尽量不要在前期安排理论学习,后期安排实践实习,这样的课程结构和教学安排不利于学生能力提升,不利于培养高素质人才。 2、强化师资队伍建设,突出学生应用能力 土木工程专业人才的应用能力在很大程度上与教师的队伍结构与综合能力密不可分。很多学生他们有着很强的专业学习兴趣,有着工程设计的天赋,需要良好的教育和指导才能快速的成长,才能更加高效地提升他们的专业应用能力更好地培养自己的创新思维,提高学习能力,丰富工作经验提升综合素质。科学的教师队伍结构能够帮助学生更好地丰富专业知识、提升实践能力,教师丰富的实践经验和指导能力能够让学生真正成为实践性专业人才。为此,需要注重教师队伍建设,以更好地服务学生的应用能力培养。 首先,完成每一个阶段的教学任务以后,需要教师能够及时带领学生完成相关操作,教师能够让学生掌握扎实的专业理论知识,又要及时引导学生把这些知识在实践中更好地感知,并在实践中转为自己的经验和能力,让学生在学习过程中培养分析和解决问题的能力。其次,需要做好与工程施工企业的通力合作,为学生提供更好地的实践和实习平台,让学生能够在具体实践中获取知识,学校的教师理论知识较为丰富,企业的工程技术人员有着扎实的实践经验,聘请他们做学校的兼职教师,能够为学提供最为有效的实践指导,能够优化教师队伍结构,做到学校教学和社会发展的有效衔接,实现学校教育和社会发展变化的无缝对接。再次,注重现有经验知识的感悟,又要突出学生的创新思维和能力培养,教学过程中注重学的创新意识,对于学生表现来的新的看法和意见应该首先给予肯定,并鼓励学生合作探讨,培养多元思维。 3、强化工程意识训练,培养应用实战人才 现代土木工程专业教学需要突出学生的主体地位,为学生提供更多的实践应用机会,让学生在具体实践锻炼中强化工程意识,造就应用型实战人才。首先让学生独立面对工程,让学生能够较短时间内了解工程的基本情况,熟悉工程环境,强化他们的工程意识训练,促进学生更好地工作学习。其次,注重应用型人才培养,让学生能够在具体实践中感知各种知识的具体应用,熟悉具体方法的应用情境,提高处理问题的基本能力,能够从多个角度培养学生的专业应用能力。 4、充分利用现代科技手段,提高工程技术含量 现代土木工程的突出表现就是科技手段的应用和新材料的选择,依托科技进步提高工程质量,创新工程设计。首先学会运用计算机数据运算和处理,运用现代信息技术手段绘制工程图纸。其次,引导学生熟悉新材料的应用和发展,在工程设计中选用新材料建筑工程,运用新仪器设备辅助工程检测。再次鼓励学生感知今年土木工程的经典案例,例如,央视大楼、上海金茂大厦、上海金融中心等,引导学生感知科技对工程的影响,科技在现代土木工程中的推动作用。再次,引导学生积极参与各种土木工程设计和施工,让学生工程技术人员近距离接触,让学生把学到的技术与现实联系起来,具体感知科技手段对提高工程技术含量的意义。 总之,从现实情况来看,不少土木工程专业的学生专业化程度并不高,土木的工作能力明显不足,也有不少学校的教学模式有待进一步改善。人才培养是世纪工程,不能操之过急;建筑工程关系百年大计,需要保证人才质量,才能保障工程质量。 浅谈土木工程专业人才培养模式:面向区域产业土木工程专业人才培养模式的研究 摘要:佳木斯大学作为黑龙江地方性本科院校,土木工程专业较明显受到了区域经济发展水平的制约,以及师资、学术水平的影响。本文通过分析本地区的经济环境和所需人才特征,针对地区特点着重培养具有地方特色的土木工程专业大学生。 关键词:土木工程;人才培养;应用型 0 引言 佳木斯属于地方院校,其宗旨是培养生产一线的高级工程和管理人才,因此较强的工程实践能力是其对师生的共同要求。该校长期坚持实践教学,通过不断创新教育理念,以实习基地为实践平台,不仅构建了完善的独立实践教学体系,也建立了良好的激励机制,有效提高了教师的工程实践能力。 1 人才培养模式 根据应用型人才培养目标和地方区域产业的人才需求,本文提出了相应的土木工程专业应用型创新人才培养模型,该模型包括一个主体(人才)、四大支柱(基础、口径、能力、素质)和十五项培养指标,具体如图1所示。 作为土木工程专业应用型人才培养中的四大支柱,即“厚基础”、“宽口径”、“强能力”、“高素质”,四者对于培养应用型人才和地方区域产业人才至关重要,缺一不可,其中“厚基础”是指管理科学、计算机信息技术等知识基础和知识结构,具备相应的扎实的基础知识是对优秀人才的必需要求;“宽口径”是指实行“平台教育+模块教育”的模式;“强能力”主要包括生产能力、评估能力、工程合理化改善能力、项目规划与设计能力等;而高素质是指培养的人才应具有工程应用素质、心理生理素质等,它是培养优秀人才的出发点和最终目的。 2 课程体系结构 构建完善的课程体系,应以“社会需求”为基本准则,以“应用能力”为价值取向,同时参考上述应用型创新人才培养模型,构建土木工程专业课程体系的层次结构,本文讨论的层次结构是由三部分组成的,分别是公共基础平台、学科基础平台和专业方向平台,如表1所示。 土木工程专业课程体系的层次结构主要包括公共基础平台、学科基础平台和专业方向平台三层,其中公共基础平台主要培养学生的自然科学文化素质、人文思想道德素质和心理生理素质,主要包括思想政治课程、计算机基础课程等;科学基础平台是培养目标中实现“厚基础”的对象、“强能力”的基础,主要包括机械工程、计算机技术等;而专业方向平台则是指“宽口径”,由于每个地区的地区特性不同,高校应结合自身所在地区的特性,设置相应的专业方向平台,佳木斯大学设置了两个专业方向模块即“建筑工程”和“道路工程”以及与地方产业相关的课程如“土木工程CAD”、“工程监理”、“项目管理”、“工程经济学”等。 3 教学改革成果 上文分析了土木工程应用型创新人才培养模式和课程体系结构,本文在区域产业应用的基础上,以工作岗位为导向,提出了一种产学相结合的教学改革之路。改革后的教学模式更加注重教学内容的实践意义,创新后的教学模式优化了传统的教学模式,不再一味的强调知识的体系性和完整性,而是通过加强土木工程专业在实践中的应用,积累更多的实践经验和能力,同时将这些实践经验贯穿到整个教学环节当中去,形成 “知识点案例教学――课程综合应用――专业知识综合应用”这样环环相扣逐步加强的应用型课程教学内容体系,如图2所示。另外,在综合应用环节里,学生通过选择不同的产业应用,不仅强化了自身的实力,也给自己的就业创造了良好的条件,使“宽口径”和“强能力”有机的结合在了一起,满足了高校对优秀人才的培养需求。 4 成效分析 以2014跟2015届毕业生就业数据调查表为依据(表2、表3),分析2015年应用专业人才培养模式后跟未应用专业人才培养模式的2014年就业数据对比可以看出,就业方向发生了一些改变,更加倾向于要求员工具有很高技术技能的国有企业、民营企业、外资企业等倾斜,就业率显著提高,取得了一定的成效。 5 结语 要想使土木工程专业学生实现良好的就业,在设计相关人才培养方案时,必须意识到实践教学的重要性,在教学中突出实践教学环节的主体地位,如此一来,学生不仅可以在实践中提升自身的综合素质和能力,也更加有利于自身的就业。通过2014届毕业生和2015届毕业生的就业情况对比,明显能看出2015届毕业生在国有大型企业就业率有所提高,并且就业方向的改变也是与实践教学体系密不可分。佳木斯大学包括黑龙江省其他开设土木工程专业的高校在内,尽管近年来为企业培养出了很多的相关人才,但是由于各高校的办学时间都不长,在实际的教学中仍面临很多问题,比如区域特色不明显等,要想改善上述现状,应使人才培养和区域产业对接,为社会培养出更多面向区域产业的土木工程专业人才。
软件工程毕业设计论文:软件工程在毕业设计的作用 在学生的毕业设计中以软件工程的思想为主线,从软件工程的角度去指导学生进行毕业设计,挖掘软件工程在系统开发过程中的价值,解决毕业设计中存在的一些问题,既有助于学生更好地理解软件工程的方法、技术和思想,更有助于提高软件类毕业设计的质量。 1毕业设计中存在的问题 笔者在指导学生软件开发类毕业设计过程中发现,毕业设计存在着选题难、任务重、重视编码、轻过程、项目无法完成等现象。设计过程中没有严格地遵循软件工程的开发方法,没有规范的软件设计过程,项目能否成功主要依赖于个人能力和个人努力,这种不正确的开发方法带来了严重的后果。在项目开发的过程中常常存在以下几个方面问题: 1.1选题的盲目性 选题是毕业设计过程中的一个初始环节,选题恰当是做好毕业设计的前提,但选题不当的情况仍然时有发生。学生没有认识到毕业设计的重要性,纯粹是为了完成学业而做毕业设计,选题没有一个确切的目标,往往是随便选一个题目,造成选题的盲目性,出现了选题陈旧、选题范围狭窄、选题偏大等问题,使学生抄袭、完成不了毕业设计的情况时有发生。 1.2缺少软件的系统分析 软件开发过程的第一个阶段是系统分析,用来确定软件开发要解决的问题是什么?估算完成该项目需要的资源和成本,确定目标系统应该具备哪些功能,主要经历问题的定义、可行性分析和需求分析三个阶段。软件的系统分析确定了用户需求,同时对目标系统提出完整、具体的要求,引导开发者正确地构建系统。因此,对用户需求做出全面、正确的分析,对于最终软件开发类毕业设计的成败起着至关重要的作用。然而在完成毕业设计过程中,学生往往认为代码编写最重要,对软件开发过程中的可行性分析和需求分析阶段不重视,甚至没有系统分析,对整个毕业设计的完成造成了影响。 1.3软件设计过程杂乱无章 软件设计一般都要经历可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码和测试阶段。而部分学生在毕业设计开发的过程中,缺乏软件工程设计思想,跨越需求分析、概要设计、详细设计和功能模块设计,直接进行代码的撰写;或者从代码反推出模块设计;甚至在软件开发过程中,一边写程序,一边了解需求,程序完成了需求才确定。这种无序的软件设计过程,导致最终设计的系统杂乱无章、代码的重复率高、潜在?Bug多、系统的可集成性非常差、不能在规定时间内完成设计或者系统无法运行。 1.4开发过程中文档不完备 根据软件工程学的基本原理,软件=程序+文档,可见软件文档是软件开发过程中不可缺少的组成部分。软件文档贯穿于软件开发的各个阶段,是提高软件产品开发效率、规范软件产品开发过程、保证软件产品质量的关键。但在实际毕业设计中,很多同学认为把程序代码编出来了,毕业设计也就完成了,提交的毕业设计论文就是系统代码的复制,即只做出一个可演示可操作的系统,而忽略了软件开发的完整性、系统性。完整的毕业设计不仅包括可操作的系统,还包括在开发系统的过程中所产生的各个文档资料。文档的缺失会降低软件开发的效率、影响整个软件的开发、使用和维护。以上问题的存在,严重影响了毕业设计的进度和质量,没有达到毕业设计的目标要求。针对当前毕业设计的现状和存在不足,笔者认为应用软件工程学的思想指导毕业设计,对促进学生综合素质与工程实践能力培养具有积极意义。 2用软件工程思想指导学生进行毕业设计 2.1以可行性研究指导选题 可行性研究的目的是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。毕业设计题目的选择,应立足于解决工程实际问题,可由指导教师提供符合相关专业毕业设计要求的题目,也可以鼓励学生自己到社会、生产企业中寻求研究课题,培养他们自主学习的意识。选题过程以可行性研究为指导,从课题规模大小、难易程度、学生自己的研究方向、爱好、学生的知识层面和能力等多个方面进行考虑,对于选择的题目是否能够解决,确定在规定的时间内完成毕业设计的可行性。指导教师可根据学生选报的题目来指导学生对该选题进行调查研究,明确课题要解决的问题是什么,简要地写出关于问题性质、项目目标和项目规模的书面报告。可行性研究来指导毕业设计的选题,实质上是简化了系统分析和设计的过程,也是在较高层次上以较抽象的方式进行的系统分析和设计的过程,使学生对于课题的设计有个清晰的思路,为及时完成毕业设计提供了可能。 2.2重视软件的需求分析 需求分析的基本任务是准确地回答“系统必须做什么”,即确定系统必须完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求,不仅指明了系统设计时必须要实现的目标,也是软件设计、实现、测试和维护阶段的主要参考标准。用户需求的获取是软件开发中最重要、难度最大的工作,它贯穿于整个软件设计过程,不仅要涉及到软件开发方面的知识、应用领域方面的知识,还涉及到与用户沟通的能力。在进行需求获取和分析时,为了及时、准确地获取,可采用软件工程中比较成熟的方法,例如访谈、实际调查、UML的用例技术等。需求分析在软件系统分析与设计阶段起着桥梁的作用,确定了系统的需求,才能制定出软件设计的框架,保证毕业设计循序渐进、有条不紊地进行,避免后期开发过程的频繁返工,进而按时完成最终的任务。 2.3规范毕业设计过程 软件开发类毕业设计一般是开发一个软件系统,实现一定的功能。“麻雀虽小,五脏俱全”,无论软件规模的大小、功能的多少,都应该严格按照软件工程中软件生命周期每个阶段的步骤完成各项任务。要培养学生把软件工程的概念贯穿于整个毕业设计过程,也就是说,让学生把开发软件的过程看成是盖一栋大楼,修一条公路的实际工程,用工程化的思想指导毕业设计,确定完成课题的各项任务的工作步骤,注重软件类毕业设计的过程,而不是学生所认为的毕业设计就是编程序,代码调试通过即可。通过工程的概念规范毕业设计过程,让学生明白开发一个软件系统一般经过系统分析、系统设计、系统实施三个阶段,必须严格遵循软件生命周期的规律,完成各个阶段的任务,才能最终提高毕业设计的质量。 2.4重视文档的写作 软件工程中的瀑布模型严格地规定了在整个软件生命周期的各个阶段,都要提交相应的文档。文档不仅记录软件开发过程中的大量信息,在软件的开发、维护过程中也起着重要的作用。在指导学生毕业设计时,要求学生遵照软件工程的思想,把文档作为整个设计的指挥棒,记载设计过程的每一阶段完成的目标、任务及技术手段,建立健全毕业设计文档制度,确保毕业设计过程中的文献综述、译文、任务书、开题报告、选题审题表、中期检查表、设计(论文)正文、答辩记录等各环节教学资料档案完善、规范,实现对毕业设计的全程监控。 3结束语 软件工程是软件开发工程化、规范化的具体实施方法,将其应用到毕业设计中,不仅有助于学生对软件开发相关知识的巩固和实践,而且对解决目前软件开发类毕业设计中存在的问题,提高学生毕业设计质量,具有极大的促进作用。 作者:王 晓 王长波 单位:湖北医药学院 公共管理学院计算机教研室 软件工程毕业设计论文:软件工程本科毕业设计策略探究 一、利用多方资源做好毕业设计选题与立题工作 恰当的选题是做好毕业设计的必要条件和前提。近年来,随着信息技术高速发展,国家对高素质软件工程人才需求十分旺盛,并有逐年扩大的趋势。同时各个高校软件工程专业的招生数量也在逐年增加,从目前全国319所设有软件工程专业的学校看,2013年该专业平均招生300人左右。专业招生人数的增多给毕业设计选题带来了带来巨大挑战:一方面软件工程专业的毕业设计选题要求具有一定的应用价值、创新性,同时还要与行业需求相吻合;另一方面要保证选题的唯一性,不仅要避免学生之间的题目重复,还要避免与之前毕业生的题目重复,因为重复的选题会使学生产生投机的心理,导致“打酱油”现象。针对上述问题,黑龙江大学软件学院主要采取了以下几个措施: 1.充分利用企业资源 对一部分在企业实习的学生采取“三位一体”的双导师指导模式。即企业项目为载体,学生为主体的模式,校内和校外导师为主导。这部分学生一般是在大三下学期暑假就已经进入企业实习,而我们每年毕业设计选题工作是在十一月末,也就是学生进入企业实习后三到四个月的时间,学生经过企业阶段的培训,对企业的生产过程、企业文化有了一定的了解。此时,学院组织校内外导师和学生共同协商,以企业项目或子项目为学生确定毕业设计选题。 2.充分发挥导师的资源优势 学院大部分教师都有自己的科研课题,这些科研课题有些是直接来源于企业的横向课题,还有一些是信息技术领域的应用研究课题,我们鼓励教师从这些课题中提取出一些子项目让学生实践,作为毕业设计的选题。 3.充分挖掘学生的专业技术特长和兴趣点并结合学生的择业倾向 确定最能发挥自身优势和潜能的选题。毕业设计的选题不仅要与实际需求相结合,更重要的是应该结合学生自身的技术优势和兴趣。只有学生对选题有兴趣,他们才能尽早地进入状态,发挥自己的创造能力和积极主动意识。所以,选题阶段导师和学生的沟通交流就显得尤为重要,通过沟通导师可以了解学生的能力、兴趣和择业倾向,学生也可以对选题,有进一步的认识,对于不感兴趣的选题学生也可以通过与导师进一步的探讨进行题目的修订。 二、注重环节审查 加强过程监管虽然“好的开始是成功的一半”,但是如果缺乏中间环节的监管,仍然不能保证好的效果。因此,为保证毕业设计(论文)的质量,我们制定了明确的质量标准、管理条例,并由院长、学术委员会、系主任和教务办主任组成毕业设计(论文)工作委员会,负责毕业设计(论文)工作的组织、评定和监管,同时保证管理条例的严格落实及各个环节工作的正常进行。为健全毕业设计(论文)的监管机制,学院先后规范和完善了《毕业设计(论文)工作管理办法和实施细则》《开题报告》《开题评分标准》《中期报告》《中期检查标准》《毕业设计(论文)撰写规范及模版》《毕业设计(论文)盲审表》《答辩程序和评分标准》等一系列管理办法和文档标准,使毕业设计工作在制度和规范下能顺利有效地进行。每年毕业设计工作之初,我们都要给学生开一个动员会,在会上阐明毕业设计(论文)的重要性,以及毕业设计对他们未来工作的影响,调动他们学习的主动性、积极性和创造性。此外,系主任还要向学生介绍学院毕业设计(论文)管理办法和实施细则,各阶段的工作要求和时间节点,以及各环节检查的内容、需要提交的文档,使学生在毕业设计开始时能做到心中有数。同时,我们也要求指导教师随时解答学生的问题,坚持每周开例会,检查学生的工作完成情况,并提出一些有技术含量和理论深度的问题启发他们思考,激发他们的学习热情,并与学生一起确定后续任务。此外我们组织开题检查、中期检查,对开题检查成绩后30%的学生,不但检查中期报告,还要现场检查程序。对于中期检查不合格的学生,要求限期整改,如果仍然不合格则取消答辩资格。在答辩之前,我们还要对论文进行盲审,盲审不合格的学生不允许答辩,对有异议的论文要提交学术委员会做最后论证。虽然学院对毕业设计(论文)工作在各个环节上的审查都非常严格,但我们鼓励学生之间进行研讨交流,博采众长,相互提高,因为我们的目的不是抓出多少不合格的学生,而是想通过大学阶段最后的综合性实践教学环节训练,培养学生的学习能力、知识的综合运用能力、分析解决问题能力和沟通交流等综合素质。 三、严把答辩关,保证毕业设计质量 答辩是毕业设计(论文)考核阶段的最后环节,这个环节既是学院对学生毕业设计的验收和鉴定,同时也是学生对自己工作的总结和汇报。通过答辩,学生不仅展示了毕业设计工作的效果,更展示了自己的专业知识、技术水平和综合素质。作为教师,每年都要指导多个毕业设计(论文),而学生一生只能经历一次本科毕业设计,而且毕业设计答辩能否顺利通过,直接关系到学生毕业及学位资格的认定。因此对学生来讲,毕业答辩至关重要。这有点像外科医生与患者的关系:医生每年要做很多手术,对他们而言手术已是司空见惯,但对于患者本人,可能一辈子才上一次手术台,而且生命攸关。所以,我们要在毕业设计指导过程中,认真对待每一位学生。同时在毕业答辩中严格把关,保证质量,更要秉承“公开“”公正”“公平”的原则。我们的毕业设计(论文)答辩采用小组面试形式,每组由四位副高职以上教师组成。答辩当天向学生公布成绩,毕业设计(论文)总成绩由开题成绩(10%)、中期成绩(10%)、指导教师成绩(10%)、答辩成绩(70%)构成。对于优秀的和不及格的学生,我们还会重新组建答辩组进行二次答辩。这是考虑到答辩组之间认同度的差异而导致评分标准出现偏差,可能有些答辩组打分会偏低,有的组打分会偏高,即各个答辩组评分信度不能达到一致。二次答辩可以有效地消减组间评分差异,从而使申报校优秀论文人选和未通过人选的确定做到公正、公平和有效。针对软件行业特点,我们通过强化实践教学环节,合理利用多方资源拓宽毕业设计(论文)选题途径、健全和完善毕业设计(论文)的监管机制等手段,确保了毕业论文质量的稳步提高。几年来,黑龙江大学软件学院的毕业设计(论文)质量受到校内外专家的一致好评,获校优秀论文比率一直位于学校前列。实践证明,加强毕业设计(论文)质量的监管,不但提高了学生工程实践能力、独立科研能力和创新意识,为学生进入工作岗位打下了良好的基础,进而也提升了学生的就业率。 作者:任美睿 金英 郭龙江 单位:黑龙江大学 软件工程毕业设计论文:软件工程类毕业设计管理措施 规模使得精细化指导与管理变得困难原有毕业设计环节管理由于参与指导的教师人数相对较少,每名教师指导的学生也不多,而且所有教师均为本系教师,大家彼此非常熟悉,在一起教学研讨的时间也很多,所以大家对各环节的要求及约定比较容易统一,对每个学生的指导时间也较多。但随着参与指导毕业设计教师数量的提升,指导学生数的增加,特别是聘请了外系教师的支援,原有会议讨论式、心理记忆式的约定及规则已经不能适应管理要求。这就必然要求规范毕业设计环节的管理,统一考核指标,让大家在一个统一的框架下实施毕业设计的指导与考核。 软件过程及评价主观性强软件及开发是个主观性强,知识、劳动密集型工作,同一个项目或任务,由于每个人项目经历、经验的不同,不同的人所得出的满足需求的合格产品是肯定有区别的,但在质量、灵活性、可扩充性方面可能存在很大差别。同时,对于软件产品,不同人会有不同的评价,具有强主观性的特点。这种强主观性使得对毕业设计的评价难以用客观的量化的评价指标和体系进行度量,对教师间把握统一的考核尺度制造了困难。 师生面对面交流机会越来越少由于就业形式的变化,各本科院校的培养模式也作了一定的改变,为了让学生能更方便的外出找工作,更早的接触社会,大部分高校第八学期除了毕业设计,基本上就没有其他的教学任务。重庆理工大学也存在类似情况,在第八学期,大部分学生没有待在学校,有的在外联系工作单位,有的提前到单位实习,甚至有的以在外找工作为借口待在家里,学生的分散性使得教师和学生之间面对面交流的机会少之又少,给毕业设计环节的指导和管理工作带来了难度。 选题类型趋于多样性为了培养学生层次、方向的多样化,软件工程专业的毕业设计不仅只有传统的系统分析、设计与开发类的题目,还涉及论文类及算法类等类别。根据对前几届毕业设计环节的综合统计,系统分析设计开发类选题所占分量最多,占70以上。由于不同题型的毕业设计需要应用的知识、实施过程、考核重点都存在很大差异,不同题型之间的考核没有对比性,因此需要针对不同的选题类型制定相应的考核指标和评价标准。 现有管理中存在的问题 毕业设计是一次综合锻炼学生应用所学知识解决问题能力的过程,涉及的环节比较多,存在的问题也不少[3-4]。综合分析,存在以下三个典型问题: 1历史题目重复率高,抄袭现象难以控制 每年都有几个班的学生毕业,毕业设计都要实施。在纸质时代,抄袭成本大,抄袭源也比较难找到,因此抄袭现象相对较少,不同届学生的题目相同并不会影响毕业设计质量。然而,随着互联网技术在给广大民众带来方便的同时,也给学生的偷懒提供了契机。由于大部分学生在外实习,教师很难有效的监督学生,有相当一部分学生考虑到自己毕业后不从事软件开发等相关工作或工作比较忙,不愿意投入时间好好地完成毕业设计,而是从互联网抄袭,甚至通过互联网购买。 2学生对考核的公正性存在质疑 由于参与综合实践环节的学生人数和指导教师规模越来越大,综合实践环节在进行质量考核时必然要进行分组。由于大家没有统一的考核指标体系及标准,同一水平的毕业设计处于不同考核小组,可能得出截然不同的成绩;甚至有指导教师认为较好的论文在答辩时被判为不及格现象。造成的严重后果是学生对论文评审、答辩过程公平性的质疑,对学校的声誉带来不良影响。其原因是由于不同教师间、各不同小组之间缺乏一个统一的评判标准,分组的不均匀分布而导致了评审的不公平性。 3学生难以获取实际需求 由于学生人数众多,只有少部分学生能参与到教师的实际科研项目中,大部分学生只能以虚构的题目为背景,没有具体的企业为依托。因此,很获取项目的具体而详细的需求,学生所完成的也只能是一些通用功能的系统,系统业务逻辑比较简单,甚至基本没有业务逻辑,仅仅是简单增加、删除、修改等功能的拼凑,不能真正体会到系统分析和设计的内涵。 软件专业毕业设计管理对策 软件工程专业毕业设计管理是很多高校都比较棘手的问题,也有不少教师已提出了一些很好的策略[5-7]。根据对多年毕业设计执行情况的分析与总结,作者认为软件工程专业毕业设计管理和考核中存在众多问题的主要原因有以下三点:重结果轻过程的考核方法;缺乏统一的考核评价体系;管理过程不规范,随意性大。因此,本文主要从建立量化考核指标体系、规范毕业设计过程管理和其他一些辅助策略进行探讨。 1建立量化考核指标体系 建立量化考核指标体系包括细化考核指标和建立考核评价体系两部分。考核指标体系是一把双刃剑,它除了可以对学生的毕业设计过程和结果进行考核外,也给学生提供了完成毕业设计目标的指导。在实际操作中,将对毕业设计的考核从过程检查、评阅、答辩等几个环节进行考虑,各环节又有细分指标,如论文选题、工作量、分析设计,程序运行、系统界面、论文结构、熟悉程度等,用权重表示指标的重要性程度,每个指标有几个不同得分等级,每个等级对应一个可参考的评判标准,从而将以前的主观考核变为根据指标进行量化计算,有效地减少人为因素对评价的影响。 2规范毕业设计过程管理 传统的考评方式重视对结果的考核,缺少对过程的考核,大多数学生在进行实践环节任务时,没有一个良好的系统分析、设计、开发习惯,完全是“灵感触发”式的完成的,因此最终提交的往往是低劣的文档或代码。软件产品是知识密集性产品,实践证明,有效的过程管理是生产出好产品的一个必要条件。因此,必须规范毕业设计的课程管理,借助于1节建立的考核体系,对过程中的开题、需求文档、设计文档等关键环节进行考核,使学生在完成毕业设计的每一步时有明确目标的指导,通过过程的管理促使学生完成高质量的毕业设计成果。为了减少人为因素的影响,有必要建立毕业设计过程管理及控制系统[8-9],用管理信息系统规范毕业设计的过程管理。 3采用团队培养模式 系统分析与设计的能力是软件工程专业学生需要培养的一项最主要能力,而简单的系统开发或项目由于功能简单、业务单一,对锻炼学生的系统分析和设计能力作用不大。因此,可以采用多名学生组团共同完成一项较复杂系统的方式,每名学生负责其中的一部分,学生之间通过对复杂点的业务逻辑的讨论来提高系统分析和设计的能力,通过团队合作来了解项目管理与软件工程方法的精髓。 4与企业合作指导 由于企业面对的都是实实在在的项目,有自我学习的环境氛围和压力,在培养学生动手实践能力方面有其独特的优势。在企业,每天都有相应的任务,在完成任务过程中,必然会碰到各种类型的问题,会寻求问题的解决方法,在解决问题的过程中很自然地就提升了自己的能力。这种任务驱动的学习方法和实际项目环境下的压力在学校是很难提供的。近些年来,学院也在加强与企业的合作,在有条件的情况下尽量派学生深入到公司、企业进行实习,已签约的学生也可以提前到签约企业工作,以企业的项目来完成其毕业设计环节,实现企业、学校共同指导的方式。 结束语 毕业设计环节由于实践性、综合性强,涉及知识点多,其管理与考核一直是让人头疼的问题。论文描述了重庆理工大学软件工程专业毕业设计环节的背景和现状,指出了软件工程专业毕业设计质量难于管理和考核的特点。通过对近几年毕业设计开展情况的总结与分析,发现了毕业设计质量难于考核和控制的具体原因,并指出当前毕业设计管理和考核所存在的问题,最后提出了解决这些问题的一些具体实施策略。结果表明,策略的实施对毕业设计过程的管理及考核答辩工作有较大的作用,学生毕业设计质量有了显著的提高。 作者:刘智王森闫河单位:重庆理工大学计算机科学与工程学院 软件工程毕业设计论文:软件工程本科毕业设计质量提升策略 一、利用多方资源做好毕业设计选题与立题工作 恰当的选题是做好毕业设计的必要条件和前提。近年来,随着信息技术高速发展,国家对高素质软件工程人才需求十分旺盛,并有逐年扩大的趋势。同时各个高校软件工程专业的招生数量也在逐年增加,从目前全国319所设有软件工程专业的学校看,2013年该专业平均招生300人左右。专业招生人数的增多给毕业设计选题带来了带来巨大挑战[3]:一方面软件工程专业的毕业设计选题要求具有一定的应用价值、创新性,同时还要与行业需求相吻合;另一方面要保证选题的唯一性,不仅要避免学生之间的题目重复,还要避免与之前毕业生的题目重复,因为重复的选题会使学生产生投机的心理,导致“打酱油”现象。针对上述问题,黑龙江大学软件学院主要采取了以下几个措施:1.充分利用企业资源,对一部分在企业实习的学生采取“三位一体”的双导师指导模式。即企业项目为载体,学生为主体的模式,校内和校外导师为主导。这部分学生一般是在大三下学期暑假就已经进入企业实习,而我们每年毕业设计选题工作是在十一月末,也就是学生进入企业实习后三到四个月的时间,学生经过企业阶段的培训,对企业的生产过程、企业文化有了一定的了解。此时,学院组织校内外导师和学生共同协商,以企业项目或子项目为学生确定毕业设计选题。2.充分发挥导师的资源优势,学院大部分教师都有自己的科研课题,这些科研课题有些是直接来源于企业的横向课题,还有一些是信息技术领域的应用研究课题,我们鼓励教师从这些课题中提取出一些子项目让学生实践,作为毕业设计的选题。3.充分挖掘学生的专业技术特长和兴趣点并结合学生的择业倾向,确定最能发挥自身优势和潜能的选题。毕业设计的选题不仅要与实际需求相结合,更重要的是应该结合学生自身的技术优势和兴趣。只有学生对选题有兴趣,他们才能尽早地进入状态,发挥自己的创造能力和积极主动意识。所以,选题阶段导师和学生的沟通交流就显得尤为重要,通过沟通导师可以了解学生的能力、兴趣和择业倾向,学生也可以对选题,有进一步的认识,对于不感兴趣的选题学生也可以通过与导师进一步的探讨进行题目的修订。 二、注重环节审查,加强过程监管 虽然“好的开始是成功的一半”,但是如果缺乏中间环节的监管,仍然不能保证好的效果[4]。因此,为保证毕业设计(论文)的质量,我们制定了明确的质量标准、管理条例,并由院长、学术委员会、系主任和教务办主任组成毕业设计(论文)工作委员会,负责毕业设计(论文)工作的组织、评定和监管,同时保证管理条例的严格落实及各个环节工作的正常进行。为健全毕业设计(论文)的监管机制,学院先后规范和完善了《毕业设计(论文)工作管理办法和实施细则》《开题报告》《开题评分标准》《中期报告》《中期检查标准》《毕业设计(论文)撰写规范及模版》《毕业设计(论文)盲审表》《答辩程序和评分标准》等一系列管理办法和文档标准,使毕业设计工作在制度和规范下能顺利有效地进行。每年毕业设计工作之初,我们都要给学生开一个动员会,在会上阐明毕业设计(论文)的重要性,以及毕业设计对他们未来工作的影响,调动他们学习的主动性、积极性和创造性。此外,系主任还要向学生介绍学院毕业设计(论文)管理办法和实施细则,各阶段的工作要求和时间节点,以及各环节检查的内容、需要提交的文档,使学生在毕业设计开始时能做到心中有数。同时,我们也要求指导教师随时解答学生的问题,坚持每周开例会,检查学生的工作完成情况,并提出一些有技术含量和理论深度的问题启发他们思考,激发他们的学习热情,并与学生一起确定后续任务。此外我们组织开题检查、中期检查,对开题检查成绩后30%的学生,不但检查中期报告,还要现场检查程序。对于中期检查不合格的学生,要求限期整改,如果仍然不合格则取消答辩资格。在答辩之前,我们还要对论文进行盲审,盲审不合格的学生不允许答辩,对有异议的论文要提交学术委员会做最后论证。虽然学院对毕业设计(论文)工作在各个环节上的审查都非常严格,但我们鼓励学生之间进行研讨交流,博采众长,相互提高,因为我们的目的不是抓出多少不合格的学生,而是想通过大学阶段最后的综合性实践教学环节训练,培养学生的学习能力、知识的综合运用能力、分析解决问题能力和沟通交流等综合素质。 三、严把答辩关,保证毕业设计质量 答辩是毕业设计(论文)考核阶段的最后环节,这个环节既是学院对学生毕业设计的验收和鉴定,同时也是学生对自己工作的总结和汇报。通过答辩,学生不仅展示了毕业设计工作的效果,更展示了自己的专业知识、技术水平和综合素质。作为教师,每年都要指导多个毕业设计(论文),而学生一生只能经历一次本科毕业设计,而且毕业设计答辩能否顺利通过,直接关系到学生毕业及学位资格的认定。因此对学生来讲,毕业答辩至关重要。这有点像外科医生与患者的关系:医生每年要做很多手术,对他们而言手术已是司空见惯,但对于患者本人,可能一辈子才上一次手术台,而且生命攸关。所以,我们要在毕业设计指导过程中,认真对待每一位学生。同时在毕业答辩中严格把关,保证质量,更要秉承“公开”“公正”“公平”的原则。我们的毕业设计(论文)答辩采用小组面试形式,每组由四位副高职以上教师组成,答辩流程如图1所示。答辩当天向学生公布成绩,毕业设计(论文)总成绩由开题成绩(10%)、中期成绩(10%)、指导教师成绩(10%)、答辩成绩(70%)构成。对于优秀的和不及格的学生,我们还会重新组建答辩组进行二次答辩。这是考虑到答辩组之间认同度的差异而导致评分标准出现偏差,可能有些答辩组打分会偏低,有的组打分会偏高,即各个答辩组评分信度不能达到一致。二次答辩可以有效地消减组间评分差异,从而使申报校优秀论文人选和未通过人选的确定做到公正、公平和有效。针对软件行业特点,我们通过强化实践教学环节,合理利用多方资源拓宽毕业设计(论文)选题途径、健全和完善毕业设计(论文)的监管机制等手段,确保了毕业论文质量的稳步提高。几年来,黑龙江大学软件学院的毕业设计(论文)质量受到校内外专家的一致好评,获校优秀论文比率一直位于学校前列。实践证明,加强毕业设计(论文)质量的监管,不但提高了学生工程实践能力、独立科研能力和创新意识,为学生进入工作岗位打下了良好的基础,进而也提升了学生的就业率。 作者:任美睿 金英 郭龙江 单位:黑龙江大学 软件工程毕业设计论文:管窥软件工程在毕业设计中的应用 1软件工程在毕业设计中的作用 软件工程不仅是计算机科学与技术专业、软件工程专业的一门专业基础核心课程,也是其他相关专业,如信息工程、系统工程、信息与计算机科学、信息管理与信息系统等专业的重要应用技术课程。对于这些专业的学生来说,毕业设计多是以软件开发类项目为主,整个毕业设计就是开发一个软件。为了更好地完成软件开发类毕业设计,提高学生毕业设计的质量,进一步规范毕业设计中的软件开发过程是必需的。软件工程的思想正是用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件。按照软件工程思想,软件开发的生命周期分为可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码实现、软件测试和软件维护几个阶段。在学生的毕业设计中以软件工程的思想为主线,从软件工程的角度去指导学生进行毕业设计,挖掘软件工程在系统开发过程中的价值,解决毕业设计中存在的一些问题,既有助于学生更好地理解软件工程的方法、技术和思想,更有助于提高软件类毕业设计的质量。 2毕业设计中存在的问题 笔者在指导学生软件开发类毕业设计过程中发现,毕业设计存在着选题难、任务重、重视编码、轻过程、项目无法完成等现象。设计过程中没有严格地遵循软件工程的开发方法,没有规范的软件设计过程,项目能否成功主要依赖于个人能力和个人努力,这种不正确的开发方法带来了严重的后果。在项目开发的过程中常常存在以下几个方面问题: 2.1选题的盲目性 选题是毕业设计过程中的一个初始环节,选题恰当是做好毕业设计的前提,但选题不当的情况仍然时有发生。学生没有认识到毕业设计的重要性,纯粹是为了完成学业而做毕业设计,选题没有一个确切的目标,往往是随便选一个题目,造成选题的盲目性,出现了选题陈旧、选题范围狭窄、选题偏大等问题,使学生抄袭、完成不了毕业设计的情况时有发生。 2.2缺少软件的系统分析 软件开发过程的第一个阶段是系统分析,用来确定软件开发要解决的问题是什么?估算完成该项目需要的资源和成本,确定目标系统应该具备哪些功能,主要经历问题的定义、可行性分析和需求分析三个阶段。软件的系统分析确定了用户需求,同时对目标系统提出完整、具体的要求,引导开发者正确地构建系统。因此,对用户需求做出全面、正确的分析,对于最终软件开发类毕业设计的成败起着至关重要的作用。然而在完成毕业设计过程中,学生往往认为代码编写最重要,对软件开发过程中的可行性分析和需求分析阶段不重视,甚至没有系统分析,对整个毕业设计的完成造成了影响。 2.3软件设计过程杂乱无章 软件设计一般都要经历可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码和测试阶段。而部分学生在毕业设计开发的过程中,缺乏软件工程设计思想,跨越需求分析、概要设计、详细设计和功能模块设计,直接进行代码的撰写;或者从代码反推出模块设计;甚至在软件开发过程中,一边写程序,一边了解需求,程序完成了需求才确定。这种无序的软件设计过程,导致最终设计的系统杂乱无章、代码的重复率高、潜在?Bug多、系统的可集成性非常差、不能在规定时间内完成设计或者系统无法运行。 2.4开发过程中文档不完备 根据软件工程学的基本原理,软件=程序+文档,可见软件文档是软件开发过程中不可缺少的组成部分。软件文档贯穿于软件开发的各个阶段,是提高软件产品开发效率、规范软件产品开发过程、保证软件产品质量的关键。但在实际毕业设计中,很多同学认为把程序代码编出来了,毕业设计也就完成了,提交的毕业设计论文就是系统代码的复制,即只做出一个可演示可操作的系统,而忽略了软件开发的完整性、系统性。完整的毕业设计不仅包括可操作的系统,还包括在开发系统的过程中所产生的各个文档资料。文档的缺失会降低软件开发的效率、影响整个软件的开发、使用和维护。以上问题的存在,严重影响了毕业设计的进度和质量,没有达到毕业设计的目标要求。针对当前毕业设计的现状和存在不足,笔者认为应用软件工程学的思想指导毕业设计,对促进学生综合素质与工程实践能力培养具有积极意义。 3用软件工程思想指导学生进行毕业设计 3.1以可行性研究指导选题 可行性研究的目的是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。毕业设计题目的选择,应立足于解决工程实际问题,可由指导教师提供符合相关专业毕业设计要求的题目,也可以鼓励学生自己到社会、生产企业中寻求研究课题,培养他们自主学习的意识。选题过程以可行性研究为指导,从课题规模大小、难易程度、学生自己的研究方向、爱好、学生的知识层面和能力等多个方面进行考虑,对于选择的题目是否能够解决,确定在规定的时间内完成毕业设计的可行性。指导教师可根据学生选报的题目来指导学生对该选题进行调查研究,明确课题要解决的问题是什么,简要地写出关于问题性质、项目目标和项目规模的书面报告。可行性研究来指导毕业设计的选题,实质上是简化了系统分析和设计的过程,也是在较高层次上以较抽象的方式进行的系统分析和设计的过程,使学生对于课题的设计有个清晰的思路,为及时完成毕业设计提供了可能。 3.2重视软件的需求分析 需求分析的基本任务是准确地回答“系统必须做什么”,即确定系统必须完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求,不仅指明了系统设计时必须要实现的目标,也是软件设计、实现、测试和维护阶段的主要参考标准。用户需求的获取是软件开发中最重要、难度最大的工作,它贯穿于整个软件设计过程,不仅要涉及到软件开发方面的知识、应用领域方面的知识,还涉及到与用户沟通的能力。在进行需求获取和分析时,为了及时、准确地获取,可采用软件工程中比较成熟的方法,例如访谈、实际调查、UML的用例技术等。需求分析在软件系统分析与设计阶段起着桥梁的作用,确定了系统的需求,才能制定出软件设计的框架,保证毕业设计循序渐进、有条不紊地进行,避免后期开发过程的频繁返工,进而按时完成最终的任务。 3.3规范毕业设计过程 软件开发类毕业设计一般是开发一个软件系统,实现一定的功能。“麻雀虽小,五脏俱全”,无论软件规模的大小、功能的多少,都应该严格按照软件工程中软件生命周期每个阶段的步骤完成各项任务。要培养学生把软件工程的概念贯穿于整个毕业设计过程,也就是说,让学生把开发软件的过程看成是盖一栋大楼,修一条公路的实际工程,用工程化的思想指导毕业设计,确定完成课题的各项任务的工作步骤,注重软件类毕业设计的过程,而不是学生所认为的毕业设计就是编程序,代码调试通过即可。通过工程的概念规范毕业设计过程,让学生明白开发一个软件系统一般经过系统分析、系统设计、系统实施三个阶段,必须严格遵循软件生命周期的规律,完成各个阶段的任务,才能最终提高毕业设计的质量。 3.4重视文档的写作 软件工程中的瀑布模型严格地规定了在整个软件生命周期的各个阶段,都要提交相应的文档。文档不仅记录软件开发过程中的大量信息,在软件的开发、维护过程中也起着重要的作用。在指导学生毕业设计时,要求学生遵照软件工程的思想,把文档作为整个设计的指挥棒,记载设计过程的每一阶段完成的目标、任务及技术手段,建立健全毕业设计文档制度,确保毕业设计过程中的文献综述、译文、任务书、开题报告、选题审题表、中期检查表、设计(论文)正文、答辩记录等各环节教学资料档案完善、规范,实现对毕业设计的全程监控。 4结束语 软件工程是软件开发工程化、规范化的具体实施方法,将其应用到毕业设计中,不仅有助于学生对软件开发相关知识的巩固和实践,而且对解决目前软件开发类毕业设计中存在的问题,提高学生毕业设计质量,具有极大的促进作用。 作者:王晓 王长波 单位:湖北医药学院 公共管理学院计算机教研室 软件工程毕业设计论文:软件工程本科毕业设计策略 一、利用多方资源做好毕业设计选题与立题工作 恰当的选题是做好毕业设计的必要条件和前提。近年来,随着信息技术高速发展,国家对高素质软件工程人才需求十分旺盛,并有逐年扩大的趋势。同时各个高校软件工程专业的招生数量也在逐年增加,从目前全国319所设有软件工程专业的学校看,2013年该专业平均招生300人左右。专业招生人数的增多给毕业设计选题带来了带来巨大挑战:一方面软件工程专业的毕业设计选题要求具有一定的应用价值、创新性,同时还要与行业需求相吻合;另一方面要保证选题的唯一性,不仅要避免学生之间的题目重复,还要避免与之前毕业生的题目重复,因为重复的选题会使学生产生投机的心理,导致“打酱油”现象。针对上述问题,黑龙江大学软件学院主要采取了以下几个措施:1.充分利用企业资源,对一部分在企业实习的学生采取“三位一体”的双导师指导模式。即企业项目为载体,学生为主体的模式,校内和校外导师为主导。这部分学生一般是在大三下学期暑假就已经进入企业实习,而我们每年毕业设计选题工作是在十一月末,也就是学生进入企业实习后三到四个月的时间,学生经过企业阶段的培训,对企业的生产过程、企业文化有了一定的了解。此时,学院组织校内外导师和学生共同协商,以企业项目或子项目为学生确定毕业设计选题。2.充分发挥导师的资源优势,学院大部分教师都有自己的科研课题,这些科研课题有些是直接来源于企业的横向课题,还有一些是信息技术领域的应用研究课题,我们鼓励教师从这些课题中提取出一些子项目让学生实践,作为毕业设计的选题。3.充分挖掘学生的专业技术特长和兴趣点并结合学生的择业倾向,确定最能发挥自身优势和潜能的选题。毕业设计的选题不仅要与实际需求相结合,更重要的是应该结合学生自身的技术优势和兴趣。只有学生对选题有兴趣,他们才能尽早地进入状态,发挥自己的创造能力和积极主动意识。所以,选题阶段导师和学生的沟通交流就显得尤为重要,通过沟通导师可以了解学生的能力、兴趣和择业倾向,学生也可以对选题,有进一步的认识,对于不感兴趣的选题学生也可以通过与导师进一步的探讨进行题目的修订。 二、注重环节审查,加强过程监管 虽然“好的开始是成功的一半”,但是如果缺乏中间环节的监管,仍然不能保证好的效果[4]。因此,为保证毕业设计(论文)的质量,我们制定了明确的质量标准、管理条例,并由院长、学术委员会、系主任和教务办主任组成毕业设计(论文)工作委员会,负责毕业设计(论文)工作的组织、评定和监管,同时保证管理条例的严格落实及各个环节工作的正常进行。为健全毕业设计(论文)的监管机制,学院先后规范和完善了《毕业设计(论文)工作管理办法和实施细则》《开题报告》《开题评分标准》《中期报告》《中期检查标准》《毕业设计(论文)撰写规范及模版》《毕业设计(论文)盲审表》《答辩程序和评分标准》等一系列管理办法和文档标准,使毕业设计工作在制度和规范下能顺利有效地进行。每年毕业设计工作之初,我们都要给学生开一个动员会,在会上阐明毕业设计(论文)的重要性,以及毕业设计对他们未来工作的影响,调动他们学习的主动性、积极性和创造性。此外,系主任还要向学生介绍学院毕业设计(论文)管理办法和实施细则,各阶段的工作要求和时间节点,以及各环节检查的内容、需要提交的文档,使学生在毕业设计开始时能做到心中有数。同时,我们也要求指导教师随时解答学生的问题,坚持每周开例会,检查学生的工作完成情况,并提出一些有技术含量和理论深度的问题启发他们思考,激发他们的学习热情,并与学生一起确定后续任务。此外我们组织开题检查、中期检查,对开题检查成绩后30%的学生,不但检查中期报告,还要现场检查程序。对于中期检查不合格的学生,要求限期整改,如果仍然不合格则取消答辩资格。在答辩之前,我们还要对论文进行盲审,盲审不合格的学生不允许答辩,对有异议的论文要提交学术委员会做最后论证。虽然学院对毕业设计(论文)工作在各个环节上的审查都非常严格,但我们鼓励学生之间进行研讨交流,博采众长,相互提高,因为我们的目的不是抓出多少不合格的学生,而是想通过大学阶段最后的综合性实践教学环节训练,培养学生的学习能力、知识的综合运用能力、分析解决问题能力和沟通交流等综合素质。 三、严把答辩关,保证毕业设计质量 答辩是毕业设计(论文)考核阶段的最后环节,这个环节既是学院对学生毕业设计的验收和鉴定,同时也是学生对自己工作的总结和汇报。通过答辩,学生不仅展示了毕业设计工作的效果,更展示了自己的专业知识、技术水平和综合素质。作为教师,每年都要指导多个毕业设计(论文),而学生一生只能经历一次本科毕业设计,而且毕业设计答辩能否顺利通过,直接关系到学生毕业及学位资格的认定。因此对学生来讲,毕业答辩至关重要。这有点像外科医生与患者的关系:医生每年要做很多手术,对他们而言手术已是司空见惯,但对于患者本人,可能一辈子才上一次手术台,而且生命攸关。所以,我们要在毕业设计指导过程中,认真对待每一位学生。同时在毕业答辩中严格把关,保证质量,更要秉承“公开“”公正”“公平”的原则。我们的毕业设计(论文)答辩采用小组面试形式,每组由四位副高职以上教师组成,答辩流程如图1所示。答辩当天向学生公布成绩,毕业设计(论文)总成绩由开题成绩(10%)、中期成绩(10%)、指导教师成绩(10%)、答辩成绩(70%)构成。对于优秀的和不及格的学生,我们还会重新组建答辩组进行二次答辩。这是考虑到答辩组之间认同度的差异而导致评分标准出现偏差,可能有些答辩组打分会偏低,有的组打分会偏高,即各个答辩组评分信度不能达到一致。二次答辩可以有效地消减组间评分差异,从而使申报校优秀论文人选和未通过人选的确定做到公正、公平和有效。针对软件行业特点,我们通过强化实践教学环节,合理利用多方资源拓宽毕业设计(论文)选题途径、健全和完善毕业设计(论文)的监管机制等手段,确保了毕业论文质量的稳步提高。几年来,黑龙江大学软件学院的毕业设计(论文)质量受到校内外专家的一致好评,获校优秀论文比率一直位于学校前列。实践证明,加强毕业设计(论文)质量的监管,不但提高了学生工程实践能力、独立科研能力和创新意识,为学生进入工作岗位打下了良好的基础,进而也提升了学生的就业率。 作者:任美睿 金英 郭龙江 单位:黑龙江大学 软件工程毕业设计论文:论述软件工程的毕业设计运用 1软件工程在毕业设计中的作用 软件工程不仅是计算机科学与技术专业、软件工程专业的一门专业基础核心课程,也是其他相关专业,如信息工程、系统工程、信息与计算机科学、信息管理与信息系统等专业的重要应用技术课程。对于这些专业的学生来说,毕业设计多是以软件开发类项目为主,整个毕业设计就是开发一个软件。为了更好地完成软件开发类毕业设计,提高学生毕业设计的质量,进一步规范毕业设计中的软件开发过程是必需的。软件工程的思想正是用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件。按照软件工程思想,软件开发的生命周期分为可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码实现、软件测试和软件维护几个阶段。在学生的毕业设计中以软件工程的思想为主线,从软件工程的角度去指导学生进行毕业设计,挖掘软件工程在系统开发过程中的价值,解决毕业设计中存在的一些问题,既有助于学生更好地理解软件工程的方法、技术和思想,更有助于提高软件类毕业设计的质量。 2毕业设计中存在的问题 笔者在指导学生软件开发类毕业设计过程中发现,毕业设计存在着选题难、任务重、重视编码、轻过程、项目无法完成等现象。设计过程中没有严格地遵循软件工程的开发方法,没有规范的软件设计过程,项目能否成功主要依赖于个人能力和个人努力,这种不正确的开发方法带来了严重的后果。在项目开发的过程中常常存在以下几个方面问题: 2.1选题的盲目性 选题是毕业设计过程中的一个初始环节,选题恰当是做好毕业设计的前提,但选题不当的情况仍然时有发生。学生没有认识到毕业设计的重要性,纯粹是为了完成学业而做毕业设计,选题没有一个确切的目标,往往是随便选一个题目,造成选题的盲目性,出现了选题陈旧、选题范围狭窄、选题偏大等问题,使学生抄袭、完成不了毕业设计的情况时有发生。 2.2缺少软件的系统分析 软件开发过程的第一个阶段是系统分析,用来确定软件开发要解决的问题是什么?估算完成该项目需要的资源和成本,确定目标系统应该具备哪些功能,主要经历问题的定义、可行性分析和需求分析三个阶段。软件的系统分析确定了用户需求,同时对目标系统提出完整、具体的要求,引导开发者正确地构建系统。因此,对用户需求做出全面、正确的分析,对于最终软件开发类毕业设计的成败起着至关重要的作用。然而在完成毕业设计过程中,学生往往认为代码编写最重要,对软件开发过程中的可行性分析和需求分析阶段不重视,甚至没有系统分析,对整个毕业设计的完成造成了影响。 2.3软件设计过程杂乱无章 软件设计一般都要经历可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码和测试阶段。而部分学生在毕业设计开发的过程中,缺乏软件工程设计思想,跨越需求分析、概要设计、详细设计和功能模块设计,直接进行代码的撰写;或者从代码反推出模块设计;甚至在软件开发过程中,一边写程序,一边了解需求,程序完成了需求才确定。这种无序的软件设计过程,导致最终设计的系统杂乱无章、代码的重复率高、潜在?Bug多、系统的可集成性非常差、不能在规定时间内完成设计或者系统无法运行。 2.4开发过程中文档不完备 根据软件工程学的基本原理,软件=程序+文档,可见软件文档是软件开发过程中不可缺少的组成部分。软件文档贯穿于软件开发的各个阶段,是提高软件产品开发效率、规范软件产品开发过程、保证软件产品质量的关键。但在实际毕业设计中,很多同学认为把程序代码编出来了,毕业设计也就完成了,提交的毕业设计论文就是系统代码的复制,即只做出一个可演示可操作的系统,而忽略了软件开发的完整性、系统性。完整的毕业设计不仅包括可操作的系统,还包括在开发系统的过程中所产生的各个文档资料。文档的缺失会降低软件开发的效率、影响整个软件的开发、使用和维护。以上问题的存在,严重影响了毕业设计的进度和质量,没有达到毕业设计的目标要求。针对当前毕业设计的现状和存在不足,笔者认为应用软件工程学的思想指导毕业设计,对促进学生综合素质与工程实践能力培养具有积极意义。 3用软件工程思想指导学生进行毕业设计 3.1以可行性研究指导选题 可行性研究的目的是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。毕业设计题目的选择,应立足于解决工程实际问题,可由指导教师提供符合相关专业毕业设计要求的题目,也可以鼓励学生自己到社会、生产企业中寻求研究课题,培养他们自主学习的意识。选题过程以可行性研究为指导,从课题规模大小、难易程度、学生自己的研究方向、爱好、学生的知识层面和能力等多个方面进行考虑,对于选择的题目是否能够解决,确定在规定的时间内完成毕业设计的可行性。指导教师可根据学生选报的题目来指导学生对该选题进行调查研究,明确课题要解决的问题是什么,简要地写出关于问题性质、项目目标和项目规模的书面报告。可行性研究来指导毕业设计的选题,实质上是简化了系统分析和设计的过程,也是在较高层次上以较抽象的方式进行的系统分析和设计的过程,使学生对于课题的设计有个清晰的思路,为及时完成毕业设计提供了可能。 3.2重视软件的需求分析 需求分析的基本任务是准确地回答“系统必须做什么”,即确定系统必须完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求,不仅指明了系统设计时必须要实现的目标,也是软件设计、实现、测试和维护阶段的主要参考标准。用户需求的获取是软件开发中最重要、难度最大的工作,它贯穿于整个软件设计过程,不仅要涉及到软件开发方面的知识、应用领域方面的知识,还涉及到与用户沟通的能力。在进行需求获取和分析时,为了及时、准确地获取,可采用软件工程中比较成熟的方法,例如访谈、实际调查、UML的用例技术等。需求分析在软件系统分析与设计阶段起着桥梁的作用,确定了系统的需求,才能制定出软件设计的框架,保证毕业设计循序渐进、有条不紊地进行,避免后期开发过程的频繁返工,进而按时完成最终的任务。 3.3规范毕业设计过程 软件开发类毕业设计一般是开发一个软件系统,实现一定的功能。“麻雀虽小,五脏俱全”,无论软件规模的大小、功能的多少,都应该严格按照软件工程中软件生命周期每个阶段的步骤完成各项任务。要培养学生把软件工程的概念贯穿于整个毕业设计过程,也就是说,让学生把开发软件的过程看成是盖一栋大楼,修一条公路的实际工程,用工程化的思想指导毕业设计,确定完成课题的各项任务的工作步骤,注重软件类毕业设计的过程,而不是学生所认为的毕业设计就是编程序,代码调试通过即可。通过工程的概念规范毕业设计过程,让学生明白开发一个软件系统一般经过系统分析、系统设计、系统实施三个阶段,必须严格遵循软件生命周期的规律,完成各个阶段的任务,才能最终提高毕业设计的质量。 3.4重视文档的写作 软件工程中的瀑布模型严格地规定了在整个软件生命周期的各个阶段,都要提交相应的文档。文档不仅记录软件开发过程中的大量信息,在软件的开发、维护过程中也起着重要的作用。在指导学生毕业设计时,要求学生遵照软件工程的思想,把文档作为整个设计的指挥棒,记载设计过程的每一阶段完成的目标、任务及技术手段,建立健全毕业设计文档制度,确保毕业设计过程中的文献综述、译文、任务书、开题报告、选题审题表、中期检查表、设计(论文)正文、答辩记录等各环节教学资料档案完善、规范,实现对毕业设计的全程监控。 4结束语 软件工程是软件开发工程化、规范化的具体实施方法,将其应用到毕业设计中,不仅有助于学生对软件开发相关知识的巩固和实践,而且对解决目前软件开发类毕业设计中存在的问题,提高学生毕业设计质量,具有极大的促进作用。 作者:王晓王长波单位:湖北医药学院公共管理学院计算机教研室 软件工程毕业设计论文:软件工程思想在应用型高校毕业设计中的应用 摘要:针对地方应用型本科高校计算机软件类毕业设计质量不高的问题,对毕业设计中存在的问题进行分析,并结合软件工程的基础理论,提出利用软件工程思想对计算机软件类毕业设计进行指导,以提高地方应用型普通本科高校毕业设计的质量。 关键词:软件工程;毕业设计;应用 一、引言 毕业设计是本科毕业生在校期间的最后实践和综合实训阶段,是实现本科教育培养目标的重要组成部分,是深化、拓展、综合应用所学理论知识的重要过程;也是综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价,是对专业理论知识和专业技术综合应用能力的强化训练和提升[1]。在毕业设计的过程中,学生利用所学专业理论知识,通过了解社会,分析社会需求,深入实践,完成毕业设计的任务和撰写毕业论文(设计)报告等各个环节的工作。对于地方应用型普通本科高校而言,毕业设计就相当于一般高等学校的毕业论文,但是毕业设计不同于毕业论文,它的组成部分不只是一篇学术论文。应用型高校的毕业设计注重的是“应用性”和“实践性”,学生毕业设计要求学生针对某一课题,综合运用本专业有关课程的理论和技术,自己动手动脑做出解决实际问题的设计。目的是总结、检查学生在校期间的学习成果,是评定毕业成绩的重要依据。同时,通过毕业设计,可培养学生开发项目的基本综合能力,为学生就业能力中的专业能力奠定坚实的基础;培养综合运用已有知识独立解决问题的能力,从而加强学生应用能力的培养,使学生能够学以致用。 二、地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计的现状 近几年来,由于学校对毕业设计要求不断提高,学生从选题到设计再到写出毕业设计报告的过程中总存在这样那样的问题,最终有个别同学没有顺利通过毕业设计,没有拿到毕业证和学位证的情况时有发生,并且大多数毕业设计的水平不高,达不到培养学生独立解决问题和提高学生应用能力的目的。因此,如何指导学生做好毕业设计,提高学生毕业设计水平和质量,是地方应用型普通高校面临的一个重要问题。 (一)毕业设计选题现状最近几年,我校计算机相关专业毕业生自进入大四秋季学期开始,在进行毕业实习的同时,也进入了毕业设计准备阶段:毕业设计选题,虽然毕业设计选题过程中,各级领导、指导教师和学生在态度是都很重视,但是在选题时也会存在很多的问题,主要有以下三个方面。1.选题不够准确。部分学生选题未经深思熟虑,所选毕业设计题目要实现的功能太多,在规定时间内不能独立完成,而最终只能实现部分功能,或部分模块。 2.题目相似或重复雷同。学生选题存在浑水摸鱼的思想,在毕业设计选题过程中不是根据自己的兴趣爱好、专业知识学习情况等确定研究选题,而是选择与他人类似或雷同的选题,甚至同一批毕业的许多学生选题一致。比如:“XX管理系统”等,除了可能冠以的系统名称不同之外,其余基本相同。 3.应用价值低。部分学生的选题是当前十分成熟的项目,没有研究的必要;有些选题已经被淘汰,在实际生活和工作中没有多大用途。 (二)毕业设计需求分析阶段现状 通过调查,许多学生选题完成后,没有对自己所做毕业设计选题进行仔细了解、分析,他们认为在毕业设计中最重要的就是编程,其他方面一带而过[2],从而造成毕业设计过程中主题经常进行修改,最终使得整个系统杂乱无章,无法继续进行下去。因此学生在毕业设计的需求分析阶段主要有以下三个方面的问题。 1.选题后未进行实际调查研究,甚至未查找相应的参考文献。 2.需求分析进行得不彻底、不准确,即使选题后查找了参考文献和资料的,也未做充分了解和分析。 3.在需求分析阶段没有写出需求规格说明书或系统分析报告就匆忙进入系统设计阶段,导致随着系统设计的逐步深入,原来确定的需求不能满足毕业设计的需要,正在进行的设计与开始的期望和设想又不相符。 (三)毕业设计系统设计阶段现状 在系统设计阶段,普遍存在以下两个方面问题。 1.由于需求的不明确,在进行系统设计时,修改随意,没有严格按照软件开发的步骤进行。好多学生在进行系统设计时并没有建出相应的功能模型,不管是用例图还是DFD图都没有,而且系统设计过程中功能随意变换,并且各功能模块的层次结构不清晰,使得整个系统的功能模块划分凌乱,不符合软件设计中“高内聚,低耦合”的原则。 2.在软件设计过程中,不先进行概要设计、详细设计和模块设计,没有软件的过程性描述,直接进行编码,存在想到哪里就做到哪里,走到哪儿算哪儿的随意思想[3],当前内容没有做完便开始其他内容,使得整个系统设计杂乱无章。在这样的一种研究状态下,即使完成了设计,效率也非常低下,软件结构混乱,功能实现不完全,降低了软件设计的质量。 (四)毕业设计实现阶段现状 通常把编码和测试统称为实现。在进行软件设计后,就可以根据设计结果来实现,将软件的过程性描述编码,得到计算机可以运行的源代码。在实现阶段主要有以下几方面的问题。 1.编码随意。学生在编码的过程中,不注意编程风格的把握,导致程序的可读性、可理解性、可修改性等较差,在答辨的过程中,要求指出某个功能模块的代码时,经常要花费很多时间才找得到。 2.测试和调试可有可无。大部分学生在毕业设计的软件编码完成以后,从没有想过进行完整的系统测试,或者只对个别功能进行测试或是随意测试,没有按照测试步骤逐步进行;基本没有单元测试和集成测试,一般只是最终随便输入几个数据简单检测一下,如果有错,修改了就算完了;也没有进行回归测试,没有测试计划,没有想过用什么测试技术来检测某一类型的错识,没有相应的测试用例,也没有测试结果分析。由于学生毕业设计都是一人一题,基本上是一个人完成所有步骤,就算有测试,在测试阶段也是自己进行测试,从心理学的角度来说,自己对自己开发的软件进行测试是不可取的。由于前面阶段的文档不完善,也不重视测试过程,不清楚是否实现了系统最初设计的功能,是否达到相应的性能要求,总以为程序做出来后毕业设计就完成了,使得毕业设计经常在更换运行环境或答辩时发生错误和问题,从而使得设计得不到好评甚至无法通过。 (五)毕业设计应用现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业设计投入使用数量接近于零。究其原因主要是由于设计不完全,未进行测试和调试,存在的错误和缺陷较多,文档和数据不完整,导致所开发的系统或软件不能方便地转让、变更、修正、扩充和使用,也没有为后期培训、维护留下完备的资料;因此,不能投入到真正的使用过程中,也不能实现系统或软件产品的效益。 三、软件工程思想的应用 软件工程(SoftwareEngineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。软件工程中的软件生命周期是一个软件从软件定义、开发、运行和维护,直到最终被废弃的整个过程[2]。地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计基本都是开发一些中、小型应用系统或软件,因此,学生毕业设计也要经历软件生命周期各个阶段,严格遵守软件工程的各个原则,这样有助于解决毕业设计中存在的问题,提高毕业设计的质量。通过对应用型普通本科高校计算机相关专业的学生在进行毕业设计的过程中存在的问题进行分析,在毕业设计的过程中,必须运用软件工程的观点、技术和方法来指导毕业设计,这样既节约了毕业设计的时间和学生的精力,也能做出最优质的毕业设计。 1.选题过程中的应用。毕业设计选题就是软件生命周期的问题定义中的问题提出阶段,选好题目是进行深入研究的基础,也是写出高质量毕业论文的前提。地方应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计选题必须做到以下几点:(1)必须在对选题做了充分调查、分析,对检索的参考文献、资料有了整体把握的基础上提出。(2)必须符合本专业培养方案规定的培养目标的要求。(3)以选择工程性较强的课题为主,确保有足够的工程性训练。(4)要有明确的设计成果,对于较大型任务的课题要明确阶段性成果。(5)要达到规定的工作量,难易度适中,确保能在规定的时间内完成整个课题工作。(6)要围绕生产生活实际,所选题目一定具有一定的理论意义和实践意义,具有一定的价值。(7)原则上一人一题,对于较大型任务的课题,每个学生必须有独立子课题。结合以上几点,分别从专业基础、现实意义等方面进行全面分析,进行取舍,最终得出选题。 2.开题过程中的应用。在毕业设计的开题过程中,需要明确所选题目的选题依据(包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义)、选题研究现状(包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题)、研究内容与方法,而这些就是软件工程中需求分析阶段应该做的事情。需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作[3]。因此开题过程中最重要的是进行需求分析,需求分析具有决策性、方向性、策略性的作用,在软件开发的过程中具有举足轻重的地位。需求分析完成的好坏直接影响后续软件开发的质量。开题过程中需要指导学生大量地阅读相关的研究资料,同时根据资料进行分析研究,对当前毕业设计的研究进度做到心中有数,明确毕业设计的具体方向,写出毕业设计的研究内容与方法,得到相应的设计提纲,解决好设计什么,如何设计的问题。因此,应用好软件工程的思想来指导毕业设计的开题是至关重要的。根据学校对学生毕业论文的要求,在计算机相关专业的毕业设计报告中,要求要有数据流图、数据字典等相应内容,而软件工程中的数据流图(DataFlowDia-gram,简称DFD),它是从数据传递和加工角度,以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程。它是描述系统中数据流程的图形工具,它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出,以及把逻辑输入转换为逻辑输出所需的加工处理[3]。因此,在这个阶段,要指导学生按照DFD图的要求,确定设计的功能,然后根据系统分析结果写出分析报告,就得出毕业论文中系统分析阶段的初始文档。 3.在实践研究环节的应用。根据需求分析(开题阶段)的结果进行软件的概要设计和详细设计,注意在设计过程中要严格按照软件工程对于设计阶段的指导原则来进行设计。将概要设计阶段需求分析得到的DFD转换为软件结构和数据结构,即是根据需求确定软件和数据的总体框架,设计出软件的结构,也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的,以及这些模块相互间的关系。然后再进行详细设计,设计出每个模块的实现算法、所需的局部数据结构,并且对每个模块写出过程性描述;为每个模块设计出一组测试用例,在进行测试时就以此测试用例来进行测试。详细设计阶段的任务还不是具体地编写程序,而是要设计出程序的“蓝图”,以后将根据这个“蓝图”写出实际的程序代码。因此,指导教师要对学生的设计过程进行监督和指导,防止学生盲目的进行编码。 4.在实现阶段的应用。在编码的过程中,要注意编程风格的把握,编程的风格在很大程度上影响程序的可读性、可测试性和可维护性。在测试阶段,可以进行交叉测试,即学生之间可以两两交叉,相互测试,以更好的达到测试效果,同时也培养了学生的团队意识和合作意识。在测试过程中要注意运用软件工程的测试原则和测试思想,严格按照单元测试集成测试确认测试系统测试验收测试的测试步骤进行,利用白盒测试技术进行单元测试,黑盒测试技术进行其他测试,并且在找出错误并修改后要进行相应的回归测试,确认修改了错误并且没有引入新的错误,这样有利于找到软件中的各类错误,提高软件的质量。因此,在软件的测试过程中,一定要严格按照软件工程中的测试原则来进行,不可随意进行测试,并且要注意测试文档资料的收集整理,要有相应的测试计划和测试报告。对学生的创造性的思维和想法,指导教师要给予支持,积极引导,鼓励学生大胆创新,用应用型人才培养目标来要求学生,保证高质量的毕业设计的完成。 5.在毕业论文(设计)报告方面的应用。对于应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计而言,不单单是完成了一个系统的设计,还要有相应的设计报告,而设计报告的编写过程中,很多学生存在文字表达能力不强的现象,为了完成报告,就有可能会抄袭,特别是在软件开发的各个阶段文档材料不全的情况下更为严重。因此,在学生进行软件开发的各个环节中,指导教师都应该按照软件工程的观点来进行指导,并要求学生在各个阶段都完成相应的文档。这样在毕业设计报告撰写的过程中,只要将各个阶段的文档进行合并、整理就得到相应的设计报告,并且是一篇重复率不高的高质量的设计报告。6.在毕业设计实际应用方面的应用。因为学生在整个系统或软件过程中均按软件设计规范准备了文档和进行了完整的系统测试,从而为系统或软件的专利申请提供了充分必要的资料,并为毕业设计的实际应用打下良好的基础。 四、结语 计算机相关专业学生的毕业设计在学生的整个大学生活中具有极其重要的地位和作用,根据应用型普通本科高校人才培养的定位,主要是培养学生的独立思考能力、动手能力和应用能力。通过对软件工程思想在计算机相关专业学生毕业设计的过程及方法中的应用研究,逐步实现学生毕业设计的实际成果转化,从而为应用型计算机相关专业人才培养提供相应的借鉴。 作者:龙亚 张仕学 余廷忠 单位:贵州工程应用技术学院 软件工程毕业设计论文:软件工程专业毕业设计论文 1概述 在应用型本科院校中,尤其是软件工程专业,毕业设计作为教学计划的重要组成部分,是实践教学中的最后一个环节,也是对学生在校期间所学知识的一次综合、全面的总结、应用和提高。由于毕业生数量的不断增加和软件行业的迅猛发展,导致就业门槛越来越高,就业压力也越来越大,通过毕业设计过程中的训练,能有效提高学生的工程应用能力,使学生得到一定的实践经验,有利于学生从学校向工作岗位的平稳过度。因此,毕业设计质量的好坏,不仅反映了一所高校的教学质量,也会直接影响到学生的就业竞争力和就业后的职场适应能力。 2存在的问题 1)思想认识上不够重视学生方面:有些学生存在完成任务式的应付心里,避重就轻,能简就简,敷衍了事。有些学生则只重视找工作而轻视毕业设计,不愿在毕业设计上花费太多时间和精力,甚至有些学生还以找工作为由,完全依赖于导师,向导师索要源代码,甚至花钱在网上购买来交差。已经找到工作的学生,更是认为毕业设计做的好与不好对自己没什么影响,对待毕业设计也更加心不在焉。导师方面:大多数指导教师除了要指导学生毕业设计之外,还要承担大量的教学和科研任务,在毕业设计指导工作上能够投入的精力和时间非常有限,致使有些导师对毕业设计的指导工作不太重视,对学生放任自流,不管不问,或者是直接将相关源代码发给学生,以“简化”指导工作。由于思想上的不重视,学生学习态度不认真,导师指导工作不到位,造成毕业设计流于形式,疏于管理,效果较差,使得学生白白浪费了毕业前的一次综合训练机会。因此,如何充分认识毕业设计的重要性,并进行相应的教学改革是软件工程专业毕业设计必须要面对并解决的问题。 2)时间安排上不够科学毕业设计一般安排在第八学期,这期间刚好是学生求职和考研的黄金时间段,由于目前就业形势的日益严峻,学生就业压力越来越大,当求职和考研时间与毕业设计时间发生冲突时,学生都会选择将主要精力投入到求职和考研上,有些还要去外地求职、应聘考试、面试等,毕业设计自然是无暇顾及。而且,学校方面,为了保证就业率,往往对学生毕业设计的质量也是睁一只眼闭一只眼,这又在无形中鼓励了学生消极对待毕业设计的态度,毕业设计质量下降也就成为必然结果。 3)题目设置上不够合理由于毕业设计在高校各类教学活动中是最具综合性和独立性的,相对于常规课程而言,对指导教师要求也就更高,尤其软件工程专业,工程实践性比较强,但每年真正来源于实际工程项目的题目所占的比例较小,很多题目都是虚构出来的,导致有些题目不是理论性太强,就是缺乏具体需求的支撑,使学生很难从毕业设计过程中真正领悟到真实的软件工程方法。而有些指导教师自己都没参与过实际的工程项目,本身就缺乏实践经验,对学生毕业设计的指导只是凭着自己的感觉来进行,缺乏系统性、整体性、科学性和严谨性,学生遇到问题后,难以得到及时的解决,导致抄袭现象时有发生,甚至有些学生直接照搬往届毕业生的设计成果。毕业设计的主要目的在于通过毕业设计的训练来提升学生对所学知识的综合应用能力以及创新能力,从而实现学生从学校到工作岗位的平稳过度。但由于题目设置上的不合理,题量太少,层次不清,导致选题匹配效果差。在选题时,部分能力差的学生所选题目难度太大,造成毕业设计很难完成,而有些能力强的学生所选题目难度过小,达不到能力提升的目的。 4)过程监管上不够到位众所周知,对于软件工程项目而言,过程控制与管理是项目执行的关注点,毕业设计也当如此。虽然学校也会在毕业设计过程中组织对各阶段的工作情况进行检查,但执行检查工作的不一定是专业教师,使得这种检查大多只是对指导老师所填写的各种表格和文档等表面内容进行检查,对毕业设计的过程起不到实际的监督作用,再加之有些学生在校外求职或实习等原因造成指导教师与学生无法定期见面和沟通不畅等问题,使得指导教师难以用软件工程方法对学生进行指导。毕业设计虽然启动较早,但实际上很多学生前期在毕业设计上很少投入时间和精力,只是在答辩前为了完成任务而赶工应付,这样的毕业设计质量自然也就不佳。 5)量化考核上不够严格毕业设计成绩一般由平时成绩+论文成绩+答辩成绩三部分按一定比例构成,平时成绩由指导教师自行把握,论文成绩则由其他有经验的教师进行评阅,答辩成绩由答辩委员会老师按照相关评分标准打分并取平均分,这样虽然基本可以保证成绩的公正性,但成绩构成太简单,未显示地将开题报告、文献翻译、分析和设计过程以及总结等纳入到考核范围,对毕业设计的前期和中期工作没有约束力。在成绩评定时,有些导师要求不严,采取宽容迁就的态度。答辩时,通过门槛较低,造成大部分学生仅以答辩及格为目标,在思想上不重视,答辩准备工作不扎实。同时,学校为了提高学生毕业率,在最终答辩时,对毕业设计的质量要求也有所放松,这也是导致毕业设计质量难以保证的一个重要原因。 3采取的对策 时间安排上,可以提前启动毕业设计工作,将原来的第八学期开始提前到第六学期中后期,此时学生已经学完大部分课程,具有了一定的知识基础,而且学生都在校,可以随时与导师见面,指导教师也有充分的时间对毕业设计项目随时跟进,随时指导。导师资格审查上,对于软件工程专业来说,学生毕业设计的导师,应该由长期从事实际工程实践或者有较好科研成果的“双师型”(双师即“教师”、“工程师”)教师来担任,也可以聘请校外科研单位或企业中水平较高的工程师来担任企业导师,这样不仅可以减轻指导教师短缺的压力,也能促进指导教师队伍多元化模式的形成。题目设置上,要求题量要充分,使得水平层次不同的学生都能选到合适的题目;难度和工作量要适中,且要有一定的创意,使学生通过毕业设计的训练,在综合应用能力和创新能力上都能够得到有效的提高。有课题的指导教师要尽量结合自己的课题来设计题目,没课题的指导教师可以从与学校有合作的企事业单位中获取有实际意义的题目。鼓励学生根据自己的兴趣点和就业取向自拟题目,允许学生到实习企业中根据企业的实际工程需要选题和实施毕业设计,这样既能解决实际问题又可完成毕业设计。过程监管上,首先要在指导教师和学生之间建立有效的沟通联系机制和问题讨论的例会制度,充分发挥指导教师的引导作用,在毕业设计过程中,坚持每周师生沟通一次。学生提出问题,指导教师引导和总结,鼓励学生发挥主观能动性和创造力。同时,学校要成立由领导牵头、具有一定工程实践经验的专业技术人员组成的督导组,对毕业设计过程包括选题、开题、中期检查、答辩和成绩评定等各个环节实施有效的监控和督导,加强管理学生的同时也要加强对指导教师工作质量的检查,确保毕业设计工作能够有序、有效的实施。量化考核上,要对毕业设计从前期的开题、文献查阅,到中期的分析、设计、实现,再到后期的总结等各个阶段的进行量化考核,前一阶段的成绩考核不合格者,不能进行下一阶段工作,必须加以整改,直到整改合格后才能进入下一阶段。对于未能按要求如期完成毕业设计的可以推迟答辩,对于首次答辩不合格的可以进行二次答辩,仍不合格的,可以缓发毕业证。只有建立严格的考核制度,才能对学生有约束力,让学生从思想上重视毕业设计,进而保证毕业设计的质量。 4结束语 软件工程是一个实践性很强的专业,软件工程专业的毕业设计作为大学四年学习的总结,是学生从学校跨入社会前仅有的一次大检验,它不仅检验了学生对所学知识的综合应用能力和学生的综合素质,同时也检验了学校的培养模式和教学质量。毕业设计质量的好坏,不仅关系到软件工程专业的培养目标,也关系到学生的就业率与就业质量。因此,在就业形势日趋严峻的情况下,软件工程专业毕业设计的教学改革也要适应就业市场需求,紧跟行业发展变化,与时俱进。 作者:张华 单位:南阳理工学院 软件工程毕业设计论文:软件工程毕业设计改革实践 一、软件工程专业毕业设计存在的主要问题 (一)毕业设计题目设置与选题方面 题目设置不合理,类别与层次不清晰,选题匹配效果差[2]。学生的毕业设计课题一般都按照指导老师的研究方向和实际工程项目提供,但每年真正来源于工程实践题目比例较少。部分题目理论性强,学生根据所学知识不能很好理解;部分题目开发工具复杂,占用了毕业设计的大部分时间。在选题时可能导致学生想选的题目选不上,能力差的学生所选题目难度大,影响学生的积极性,导致选题效果差,造成毕业设计很难完成。 (二)毕业设计过程监控方面 毕业设计监控工作实施困难,效果较差。软件工程专业毕业设计一般包含选题、开题、中期检查、程序测试、撰写毕业论文、答辩、成绩评定。但对这些环节的监控有时候会形成空白带,毕业设计不在实验室进行,有的学生在实习单位实习,有的学生在外地找工作,老师不能定时与学生见面,老师无法了解学生的具体情况,且学生提交的各阶段文档流于形式,只有指导教师在进行监控,未形成完善的监控体系,导致监控不到位,监控效果较差[3]。 (三)毕业设计论文答辩方面 答辩考核方法单一,答辩仅由学生的讲解和老师的提问两个环节组成,考核准确度低。答辩通过门槛较低,答辩只对学生的毕业设计进行排名,一般排名在最后的学生才可能不及格,不利于提高学生毕业设计积极性,造成大部分同学仅以答辩及格为目标,思想上不重视,答辩准备工作不扎实。再由于软件工程专业特点,毕业设计软件作品评分标准难于量化,考核具有一定难度,也造成答辩效果不好。同时为了提高学生毕业率和就业率,毕业答辩的质量控制有所放松,直接导致了软件工程专业毕业设计质量难以保障。 二、软件工程专业毕业设计的教学改革 针对上述各项实际问题,主要进行的相关工作具体如下: (一)合理设置毕业设计题目,动态选题 依照软件工程专业的以市场需求为导向,培养应用型软件工程人才的培养目标,在毕业设计题目设置环节,紧紧围绕工程实际型、创新项目型、竞赛题目型、科研项目型等类型进行题目设置,以适应市场动态需求。同时着力避免在毕业设计题目中设置虚拟型题目、理论研究型题目、综述型题目、分析设计型题目等。在选题过程中,通过毕业设计管理系统(如图1所示)进行多轮双向动态选择,动态调整题目各项技术参数以保证学生能选择一个适合自己能力且能有利于自己以后工作的题目[4]。这样,在选题之后,每个指导老师就可以根据学生不同能力进行分别指导,使不同能力的学生都能够运用其所学知识解决工程实际问题,都能够通过毕业设计增强工程实践能力、工程设计能力与创新能力。近四学年软件工程专业毕业设计各类题目汇总。 (二)毕业设计过程实行三级监控管理机制 学校成立以主管副校长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计宏观调控,学院成立以教学副院长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计协调与监控工作,软件工程专业成立以专业负责人为组长的毕业设计工作小组落实并实施毕业设计各环节具体工作[2]。具体参见下图2。在实现毕业设计过程管理的三级管理机制的同时,为保障毕业设计工作质量,软件工程专业要求所有指导教师必须具有中级以上技术职称或硕士以上学位且有一定工程实践经验,具有较高教学、科研水平和创新能力,师德良好,工作态度认真负责。在每年的毕业设计指导工作开始前都对指导教师进行资格审查,择优任用,且每位教师指导的学生不超过6人,以保证指导教师对学生的充分指导[5]。 (三)毕业设计过程量化考核 以往软件工程专业毕业设计成绩通常由三部分组成:一是学生的平时表现由指导老师把握;二是学生的毕业论文成绩。由专业其他指导老师进行评阅;三是现场答辩成绩。由所在组的指导教师按照相关评分标准打分并取平均分。这样基本能够保证毕业设计成绩的公正,但是由于只有毕业答辩环节具有约束力即答辩未通过则总成绩不及格,其他环节不具约束力,因此造成毕业设计前期、中期工作流于形式,前期、中期阶段提交的文档趋于应付、质量不高,最终导致毕业论文质量较低[6,7]。为此,软件工程专业经过几年的探索与实践,实施了毕业设计各阶段的软件工程生命周期量化考核法即各个阶段量化考核,且考核成绩不合格者不能进行下阶段毕业设计工作,必须加以整改,整改通过后才能进入下一阶段毕业设计工作。经过几年的实践证明该考核方法切实可行,能够保证毕业设计各个环节的质量,最终提高毕业设计总体质量。 (四)在毕业设计过程中进一步提高学生工程能力与创新能力 辽宁工业大学于2011年制定并实施了大学生创新团队机制,建立了大学生创新项目申报机制引导大学生开展创新活动;引导学生每年都参加校级、省级、国家级软件设计大赛等各类各级比赛[8]。随着学校和学院创新教育活动多年持续深入开展,软件工程专业学生的创新与创业活动取得了显著成果。超过1/4的软件工程专业学生能够独立主持创新性项目,并以该项目为原型申报毕业设计题目[9],同时参加省级、国家级计算机竞赛并获得奖项。通过主持校级及省级创新项目既毕业设计题目,学生工程能力、创新能力得到极大锻炼与提高,本专业毕业生就业率与就业质量明显提高。软件工程专业学生主持参加创新项目既毕业设计题目情况见表3。 三、结束语 软件工程专业毕业设计是一个极具综合性、实践性的重要环节,是对学生大学四年学习后面向社会与企业前的有且仅有的一次大检验,它不仅检验了学生所学知识、能力与综合素质,还检验了软件工程专业的培养目标、培养模式、课程体系、实践体系、创新体系等相关环节[10]。经过几年的探索与实践证明,软件工程专业所做的系列教学改革工作中的毕业设计教学改革工作有利于进一步增强学生的工程实践能力和创新能力,有利于提高软件工程专业毕业设计质量,有利于提高软件工程专业学生就业率与就业质量。虽然软件工程专业毕业设计教学改革工作取得了一定的成绩,社会认可度逐年稳步提高,但如何动态调整教学计划以跟进市场需求变化;如何深入开展大学生创新创业教育活动以进一步增强更多软件工程专业学生的实践能力及创新能力;如何进一步加强专业教师工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力以提高毕业设计指导效力;如何提高毕业设计过程管理效率等问题仍然是软件工程专业所面临的严肃课题[11]。因此,软件工程专业的毕业设计教学改革工作也一定会紧跟时代变化,与时俱进。 作者:佟玉军谢文阁王恩喜刘鸿沈姜悦岭工作单位:辽宁工业大学电子与信息工程学院 软件工程毕业设计论文:软件工程思想在应用型高校毕业设计中的应用研究 摘要:针对地方应用型本科高校计算机软件类毕业设计质量不高的问题,对毕业设计中存在的问题进行分析,并结合软件工程的基础理论,提出利用软件工程思想对计算机软件类毕业设计进行指导,以提高地方应用型普通本科高校毕业设计的质量。 关键词:软件工程;毕业设计;应用 一、引言 毕业设计是本科毕业生在校期间的最后实践和综合实训阶段,是实现本科教育培养目标的重要组成部分,是深化、拓展、综合应用所学理论知识的重要过程;也是综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价,是对专业理论知识和专业技术综合应用能力的强化训练和提升[1]。在毕业设计的过程中,学生利用所学专业理论知识,通过了解社会,分析社会需求,深入实践,完成毕业设计的任务和撰写毕业论文(设计)报告等各个环节的工作。对于地方应用型普通本科高校而言,毕业设计就相当于一般高等学校的毕业论文,但是毕业设计不同于毕业论文,它的组成部分不只是一篇学术论文。应用型高校的毕业设计注重的是“应用性”和“实践性”,学生毕业设计要求学生针对某一课题,综合运用本专业有关课程的理论和技术,自己动手动脑做出解决实际问题的设计。目的是总结、检查学生在校期间的学习成果,是评定毕业成绩的重要依据。同时,通过毕业设计,可培养学生开发项目的基本综合能力,为学生就业能力中的专业能力奠定坚实的基础;培养综合运用已有知识独立解决问题的能力,从而加强学生应用能力的培养,使学生能够学以致用。 二、地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计的现状 近几年来,由于学校对毕业设计要求不断提高,学生从选题到设计再到写出毕业设计报告的过程中总存在这样那样的问题,最终有个别同学没有顺利通过毕业设计,没有拿到毕业证和学位证的情况时有发生,并且大多数毕业设计的水平不高,达不到培养学生独立解决问题和提高学生应用能力的目的。因此,如何指导学生做好毕业设计,提高学生毕业设计水平和质量,是地方应用型普通高校面临的一个重要问题。 (一)毕业设计选题现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业生自进入大四秋季学期开始,在进行毕业实习的同时,也进入了毕业设计准备阶段:毕业设计选题,虽然毕业设计选题过程中,各级领导、指导教师和学生在态度是都很重视,但是在选题时也会存在很多的问题,主要有以下三个方面。 1.选题不够准确。部分学生选题未经深思熟虑,所选毕业设计题目要实现的功能太多,在规定时间内不能独立完成,而最终只能实现部分功能,或部分模块。 2.题目相似或重复雷同。学生选题存在浑水摸鱼的思想,在毕业设计选题过程中不是根据自己的兴趣爱好、专业知识学习情况等确定研究选题,而是选择与他人类似或雷同的选题,甚至同一批毕业的许多学生选题一致。比如:“XX管理系统”等,除了可能冠以的系统名称不同之外,其余基本相同。 3.应用价值低。部分学生的选题是当前十分成熟的项目,没有研究的必要;有些选题已经被淘汰,在实际生活和工作中没有多大用途。 (二)毕业设计需求分析阶段现状 通过调查,许多学生选题完成后,没有对自己所做毕业设计选题进行仔细了解、分析,他们认为在毕业设计中最重要的就是编程,其他方面一带而过[2],从而造成毕业设计过程中主题经常进行修改,最终使得整个系统杂乱无章,无法继续进行下去。因此学生在毕业设计的需求分析阶段主要有以下三个方面的问题。 1.选题后未进行实际调查研究,甚至未查找相应的参考文献。 2.需求分析进行得不彻底、不准确,即使选题后查找了参考文献和资料的,也未做充分了解和分析。 3.在需求分析阶段没有写出需求规格说明书或系统分析报告就匆忙进入系统设计阶段,导致随着系统设计的逐步深入,原来确定的需求不能满足毕业设计的需要,正在进行的设计与开始的期望和设想又不相符。 (三)毕业设计系统设计阶段现状 在系统设计阶段,普遍存在以下两个方面问题。 1.由于需求的不明确,在进行系统设计时,修改随意,没有严格按照软件开发的步骤进行。好多学生在进行系统设计时并没有建出相应的功能模型,不管是用例图还是DFD图都没有,而且系统设计过程中功能随意变换,并且各功能模块的层次结构不清晰,使得整个系统的功能模块划分凌乱,不符合软件设计中“高内聚,低耦合”的原则。 2.在软件设计过程中,不先进行概要设计、详细设计和模块设计,没有软件的过程性描述,直接进行编码,存在想到哪里就做到哪里,走到哪儿算哪儿的随意思想[3],当前内容没有做完便开始其他内容,使得整个系统设计杂乱无章。在这样的一种研究状态下,即使完成了设计,效率也非常低下,软件结构混乱,功能实现不完全,降低了软件设计的质量。 (四)毕业设计实现阶段现状 通常把编码和测试统称为实现。在进行软件设计后,就可以根据设计结果来实现,将软件的过程性描述编码,得到计算机可以运行的源代码。在实现阶段主要有以下几方面的问题。 1.编码随意。学生在编码的过程中,不注意编程风格的把握,导致程序的可读性、可理解性、可修改性等较差,在答辨的过程中,要求指出某个功能模块的代码时,经常要花费很多时间才找得到。 2.测试和调试可有可无。大部分学生在毕业设计的软件编码完成以后,从没有想过进行完整的系统测试,或者只对个别功能进行测试或是随意测试,没有按照测试步骤逐步进行;基本没有单元测试和集成测试,一般只是最终随便输入几个数据简单检测一下,如果有错,修改了就算完了;也没有进行回归测试,没有测试计划,没有想过用什么测试技术来检测某一类型的错识,没有相应的测试用例,也没有测试结果分析。由于学生毕业设计都是一人一题,基本上是一个人完成所有步骤,就算有测试,在测试阶段也是自己进行测试,从心理学的角度来说,自己对自己开发的软件进行测试是不可取的。 由于前面阶段的文档不完善,也不重视测试过程,不清楚是否实现了系统最初设计的功能,是否达到相应的性能要求,总以为程序做出来后毕业设计就完成了,使得毕业设计经常在更换运行环境或答辩时发生错误和问题,从而使得设计得不到好评甚至无法通过。 (五)毕业设计应用现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业设计投入使用数量接近于零。究其原因主要是由于设计不完全,未进行测试和调试,存在的错误和缺陷较多,文档和数据不完整,导致所开发的系统或软件不能方便地转让、变更、修正、扩充和使用,也没有为后期培训、维护留下完备的资料;因此,不能投入到真正的使用过程中,也不能实现系统或软件产品的效益。 三、软件工程思想的应用 软件工程(Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。软件工程中的软件生命周期是一个软件从软件定义、开发、运行和维护,直到最终被废弃的整个过程[2]。地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计基本都是开发一些中、小型应用系统或软件,因此,学生毕业设计也要经历软件生命周期各个阶段,严格遵守软件工程的各个原则,这样有助于解决毕业设计中存在的问题,提高毕业设计的质量。通过对应用型普通本科高校计算机相关专业的学生在进行毕业设计的过程中存在的问题进行分析,在毕业设计的过程中,必须运用软件工程的观点、技术和方法来指导毕业设计,这样既节约了毕业设计的时间和学生的精力,也能做出最优质的毕业设计。 1.选题过程中的应用。毕业设计选题就是软件生命周期的问题定义中的问题提出阶段,选好题目是进行深入研究的基础,也是写出高质量毕业论文的前提。地方应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计选题必须做到以下几点:(1)必须在对选题做了充分调查、分析,对检索的参考文献、资料有了整体把握的基础上提出。(2)必须符合本专业培养方案规定的培养目标的要求。(3)以选择工程性较强的课题为主,确保有足够的工程性训练。(4)要有明确的设计成果,对于较大型任务的课题要明确阶段性成果。(5)要达到规定的工作量,难易度适中,确保能在规定的时间内完成整个课题工作。(6)要围绕生产生活实际,所选题目一定具有一定的理论意义和实践意义,具有一定的价值。(7)原则上一人一题,对于较大型任务的课题,每个学生必须有独立子课题。结合以上几点,分别从专业基础、现实意义等方面进行全面分析,进行取舍,最终得出选题。 2.开题过程中的应用。在毕业设计的开题过程中,需要明确所选题目的选题依据(包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义)、选题研究现状(包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题)、研究内容与方法,而这些就是软件工程中需求分析阶段应该做的事情。 需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作[3]。因此开题过程中最重要的是进行需求分析,需求分析具有决策性、方向性、策略性的作用,在软件开发的过程中具有举足轻重的地位。需求分析完成的好坏直接影响后续软件开发的质量。开题过程中需要指导学生大量地阅读相关的研究资料,同时根据资料进行分析研究,对当前毕业设计的研究进度做到心中有数,明确毕业设计的具体方向,写出毕业设计的研究内容与方法,得到相应的设计提纲,解决好设计什么,如何设计的问题。因此,应用好软件工程的思想来指导毕业设计的开题是至关重要的。根据学校对学生毕业论文的要求,在计算机相关专业的毕业设计报告中,要求要有数据流图、数据字典等相应内容,而软件工程中的数据流图(Data Flow Diagram,简称DFD),它是从数据传递和加工角度,以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程。它是描述系统中数据流程的图形工具,它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出,以及把逻辑输入转换为逻辑输出所需的加工处理[3]。因此,在这个阶段,要指导学生按照DFD图的要求,确定设计的功能,然后根据系统分析结果写出分析报告,就得出毕业论文中系统分析阶段的初始文档。 3.在实践研究环节的应用。根据需求分析(开题阶段)的结果进行软件的概要设计和详细设计,注意在设计过程中要严格按照软件工程对于设计阶段的指导原则来进行设计。将概要设计阶段需求分析得到的DFD转换为软件结构和数据结构,即是根据需求确定软件和数据的总体框架,设计出软件的结构,也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的,以及这些模块相互间的关系。然后再进行详细设计,设计出每个模块的实现算法、所需的局部数据结构,并且对每个模块写出过程性描述;为每个模块设计出一组测试用例,在进行测试时就以此测试用例来进行测试。详细设计阶段的任务还不是具体地编写程序,而是要设计出程序的“蓝图”,以后将根据这个“蓝图”写出实际的程序代码。因此,指导教师要对学生的设计过程进行监督和指导,防止学生盲目的进行编码。 4.在实现阶段的应用。在编码的过程中,要注意编程风格的把握,编程的风格在很大程度上影响程序的可读性、可测试性和可维护性。 在测试阶段,可以进行交叉测试,即学生之间可以两两交叉,相互测试,以更好的达到测试效果,同时也培养了学生的团队意识和合作意识。 在测试过程中要注意运用软件工程的测试原则和测试思想,严格按照单元测试集成测试确认测试系统测试验收测试的测试步骤进行,利用白盒测试技术进行单元测试,黑盒测试技术进行其他测试,并且在找出错误并修改后要进行相应的回归测试,确认修改了错误并且没有引入新的错误,这样有利于找到软件中的各类错误,提高软件的质量。因此,在软件的测试过程中,一定要严格按照软件工程中的测试原则来进行,不可随意进行测试,并且要注意测试文档资料的收集整理,要有相应的测试计划和测试报告。对学生的创造性的思维和想法,指导教师要给予支持,积极引导,鼓励学生大胆创新,用应用型人才培养目标来要求学生,保证高质量的毕业设计的完成。 5.在毕业论文(设计)报告方面的应用。对于应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计而言,不单单是完成了一个系统的设计,还要有相应的设计报告,而设计报告的编写过程中,很多学生存在文字表达能力不强的现象,为了完成报告,就有可能会抄袭,特别是在软件开发的各个阶段文档材料不全的情况下更为严重。因此,在学生进行软件开发的各个环节中,指导教师都应该按照软件工程的观点来进行指导,并要求学生在各个阶段都完成相应的文档。这样在毕业设计报告撰写的过程中,只要将各个阶段的文档进行合并、整理就得到相应的设计报告,并且是一篇重复率不高的高质量的设计报告。 6.在毕业设计实际应用方面的应用。因为学生在整个系统或软件过程中均按软件设计规范准备了文档和进行了完整的系统测试,从而为系统或软件的专利申请提供了充分必要的资料,并为毕业设计的实际应用打下良好的基础。 四、结语 计算机相关专业学生的毕业设计在学生的整个大学生活中具有极其重要的地位和作用,根据应用型普通本科高校人才培养的定位,主要是培养学生的独立思考能力、动手能力和应用能力。通过对软件工程思想在计算机相关专业学生毕业设计的过程及方法中的应用研究,逐步实现学生毕业设计的实际成果转化,从而为应用型计算机相关专业人才培养提供相应的借鉴。 软件工程毕业设计论文:《软件工程》思想在毕业设计(论文)中的应用 【摘要】主要分析了毕业设计(论文)的现状,介绍了软件生命周期的各个阶段与毕业设计(论文)各阶段的对应关系、软件生命周期各阶段应完成的任务以及在毕业设计(论文)中应注意的问题。 【关键词】软件工程 毕业设计(论文) 实践教学 一、引言 毕业设计(论文)(以下简称毕业设计)是计算机及相关专业教学计划中的一个重要环节,是培养学生对所学基本理论及基本操作技能综合运用的训练过程,是提高学生分析和解决问题能力的重要实践环节,是实现理论与实践相结合的重要途径,是对教育教学质量的全面检查。目前,计算机及相关专业的毕业设计质量正在逐年下降:学生急于找工作或考研,毕业设计得不到应有的重视;需求分析不到位,设计成果不符合实际需求;软件开发流程混乱;缺乏文档写作训练,等等。 针对上述问题,笔者认为,除了应当从管理角度严格进行过程监控外,还应当使学生通过《软件工程》课程的学习,提高毕业设计的质量。 二、软件生命周期与毕业设计过程的对应关系 软件产品从形成概念开始,经过开发、使用和维护,直到最后退役的全过程称为软件的生命周期。软件生命周期可以划分成若干个时期与阶段,它与毕业设计各个环节的对应关系如图1所示。 三、软件生存周期各阶段应完成的任务 1.可行性研究与计划阶段、需求分析阶段 可行性研究与计划阶段主要完成问题的定义、可行性论证以及初步计划的制定;需求分析阶段主要完成需求调查,进行功能、性能与环境约束分析;编制软件需求规格说明、制定软件系统的确认测试准则和用户手册概要。这两个阶段对应于毕业设计的课题论证、选题、调研、查资料,通过对设计题目的深刻理解,完成开题报告的撰写工作。 2.概要设计阶段和详细设计阶段 概要设计阶段主要完成软件系统总体结构的建立、定义功能模块的接口、设计全局数据库和数据结构、规定设计约束、编制概要设计文档等工作;详细设计阶段主要完成模块详细设计及编制模块的详细规格说明工作。包括模块的详细功能、算法、数据结构和模块间的接口信息等设计,拟定模块测试方案;把模块详细设计的结果汇总,形成模块详细规格说明书。这两个阶段对应于毕业设计的系统设计阶段。 3.实现阶段与组装测试阶段 实现阶段主要完成编码及单元测试工作。根据模块详细规格说明书,将详细设计转化为程序代码、对模块程序进行测试,验证模块功能及接口与详细设计文档的一致性,并形成单元测试报告;组装测试阶段主要完成模块程序组装与测试及组装测试报告的编写。 4.确认测试阶段 该阶段主要完成软件系统测试、确认测试文档编制及软件评审工作。根据软件需求规格说明定义的全部功能和性能要求及软件确认测试准则对软件系统进行总测试;向用户提供以确认测试报告为主的有关文档,包括系统操作手册、源程序清单和项目开发总结报告等;由专家、用户、软件开发人员组成的软件评审小组对软件确认报告、测试结果和软件进行评审,并将得到确认的软件产品交付用户使用。这个阶段主要对应于毕业设计(论文)中的论文评审、结题验收及毕业设计的答辨准备阶段。 5.软件运行与维护阶段 主要进入软件的使用阶段,并完成软件的维护工作。它主要对应于毕业设计中的答辩阶段。 四、毕业设计应注意的几个问题 1.摘要 摘要是对文章主要内容的摘录,要求精、短、完整。以几十字至三百字左右为宜。摘要应具有独立性和自明性,从摘要中即应获得必要的信息;摘要中只能使用第三人称;要客观如实地反应原文的内容,要着重反映论文的最新内容和作者特别强调的观点;要求结构严谨、语义确切、表述简明,一般不分段落、不进行自我评价。 2.关键词 关键词主要用于论文检索,它是从论文的题名、摘要和正文中选出的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇,关键词一般以3~5个为宜。 3.结论 结论写作的内容应主要考虑本文研究结果是什么?研究结果说明了什么?对前人有关的看法作了哪些修正、补充、发展、证实或否定?本文研究的不足之处或遗留未予解决的问题以及对解决这些问题的可能的关键点和方向等。结论应该准确、完整、明确、精练。 4.需求分析 在毕业设计中,学生往往不能对所做题目进行充分的调研,需求不明确,随意想象的成分较多。特别是在数据表的建立上,大部分同学随意设置字段的类型,而字段长度基本上采用默认置。而在实际项目开发中,数据项的设置应主要注意以用户的需求和满足系统要求为准,而不应设计冗余的字段;数据的类型要依据实际需求,当某些字段可以是选择某几种类型之一,应考虑哪一种更有利于本系统或哪种更易于用户操作和维护。 5.详细设计 许多同学把详细设计阶段的任务理解为代码实现,因此,在概要设计之后就着手进行代码的编写而忽略了算法的表达及测试用例的编写环节,由此造成的结果是随意编程,大量的时间浪费在程序的修改和调试上。 6.软件测试 测试做得不够全面,大部分同学只选择了有效的测试用例,而没有进行无效的测试用例的设计,因此所做的软件BUG较多。 7.团队合作 在毕业设计中,应有意识地锻炼学生们的团队协作精神,因此,在布置毕业设计题目时,应尽量选择规模大一点的题目,然后由4~5名同学共同协作,每人完成一个子题目。这样,可以使学生们分析问题和解决问题的能力、沟通和表达能力得到充分锻炼,为今后的工作奠定基础。 软件工程毕业设计论文:软件工程专业本科毕业设计过程管理 摘要:分析软件工程专业本科毕业设计管理中存在的主要问题,针对软件企业对软件工程专业的人才培养要求,提出软件工程专业本科毕业设计过程管理措施,强调通过建立和完善毕业设计的管理制度,加强毕业设计过程的监控;构建完善的毕业设计管理平台,提高本科毕业设计管理水平;改革毕业论文形式,建立毕业设计过程管理评价体系,提高学生工程实践能力。 关键词:软件工程;本科毕业设计;过程管理 软件学院软件工程专业的设立是国家教育部、国家发展计划委员会为满足国家软件产业发展对人才的迫切需求于2001年批准成立的。重庆大学软件学院是国家首批示范性软件学院之一,其人才培养目标是培养“面向应用、遵循标准、适应团队、把握技术、熟知领域、外语优良”的软件工程人才。10年来,软件学院十分重视软件工程专业的工程化教学改革,采取多项政策和措施促进工程型软件实用人才的培养。本科毕业设计是实现高等学校人才培养目标的重要教学环节,是培养学生创新意识和创新能力的重要手段,是理论学习与社会实践相结合的重要体现。因此,对软件工程专业本科毕业设计进行改革,培养具有工程实践能力的软件实用人才具有重要意义。 1 软件企业对软件工程专业培养人才的要求 软件产业的迅速发展对该行业从业人员提出更高要求,不仅要求学生掌握理论知识,还要求学生具备较强的工程实践能力与创新能力。国内计算机相关专业的教学基本上仍使用传统的理工科人才培养模式,注重基础理论知识,缺少对学生工程能力和职业素质的训练,因此培养既有扎实的专业基础知识和较强工程实践能力,又能迅速适应业界环境的高素质创新型软件人才,是软件企业对软件工程专业人才培养的要求。 2 目前本科毕业设计管理中存在的问题 1)毕业设计阶段缺乏全过程的管理与监控。 毕业设计全过程的管理与监控不够规范,缺乏专门的组织机构。毕业设计的一些主要环节疏于检查和监督,因此存在影响毕业设计质量的问题,如选题陈旧、重复率高、与软件产业发展需求不适合等。 教师指导水平有限且精力投入不足,同时没有对教师指导工作的有效绩效考核,使得教师对学生的毕业设计不够重视;某些学生由于有就业压力,便将主要精力放在人才市场和各类招聘会上,没有意识到毕业设计的重要性,最后只能通过拼凑和抄袭完成毕业设计。 2)毕业设计阶段缺乏规范化的指导性文件。 毕业设计工作持续时间长,涉及所有毕业生和教师,如果没有规范化的指导性文件能够让指导教师和学生了解毕业设计工作的意义、目标、计划、流程、论文规范化格式、质量评价标准、成绩考核等具体实施细则,明确自己在该项工作中扮演的角色以及整个毕业设计流程对自身承担工作的质量要求,那么很难提高毕业设计质量。 3)毕业设计文档资料缺乏有效管理。 毕业设计成果是学校的重要知识和信息资源,完善的文档资料管理有助于毕业设计工作的传承和创新。长久以来,毕业设计作品和论文主要采用人工管理。学生答辩后提交资料袋,资料袋中包括毕业设计相关文档和设计作品的刻录光盘,但由于管理人员对毕业设计资料的重视程度不够或人员不够,导致毕业设计资料管理不善,出现查询困难、答辩记录丢失等情况,为以后查阅、成果展示及下届毕业生的论文指导工作带来不便。 3 本科毕业设计管理改革措施 1)成立毕业设计管理小组。 为了加强本科毕业设计工作的组织、管理和监督,软件学院专门成立毕业设计管理小组,小组成员由教学副院长、正副系主任及学生助管组成,负责整个毕业设计过程的管理监督工作,包括从选题、审题、任务书下达到开题、中期检查、答辩、成绩评定、推优的全过程。 2)建立和完善毕业设计的管理制度。 为了提高毕业设计质量,毕业设计管理小组根据软件工程专业特点建立学院的具体工作规范和有效的毕业设计管理模式和监控制度,加强毕业设计制度建设,使得从选题、下达任务书到学生的开题报告,从每周汇报、中期检查到设计文档撰写、论文撰写、论文重复率监测、论文评阅及论文答辩,都有切实可行的实施细则及管理规章制度;构建集中管理与跟踪管理、周报提交、外出请假、抄袭检测、讲座出勤等平时成绩评定标准;完善从平时表现、系统设计实现质量、论文或设计文档质量、答辩水平等多方面衡量的客观、公正的综合成绩评定标准和推优程序。在毕业设计全过程管理中,力求做到有章可循及有据可查。 3)多元化的毕业论文形式。 多元化的毕业论文形式有利于培养大学生创新实践能力。根据软件工程专业特点,软件学院对毕业论文形式进行改革。毕业设计形式包括传统方式和新方式,学生可以选择其中一种方式,具体采用哪种方式则由指导老师负责。 传统方式是指毕业生完成开题报告并翻译一篇相关课题的英文文献,然后对软件系统进行需求分析、设计和编码实现,或者对相应算法进行研究、分析和编码实现,最后完成毕业设计论文。 为了面向软件企业需求,培养学生的软件设计能力,新方式注重提高学生的系统设计文档编写能力。毕业生前期仍然要完成开题报告、英文文献、系统分析设计和编码,最后提交系统设计相关文档。系统设计相关文档由以下文档构成:①项目开发计划;②软件需求说明;③系统设计说明;④数据库设计说明;⑤用户手册;⑥测试分析报告;⑦项目开发总结。根据软件工程学科特点及专业人才培养的要求,结合学校的毕业设计(论文)管理办法和软件设计文档国家标准,软件学院制定了符合专业人才培养目标的设计文档规范。 为提高学生科技论文写作水平和研究报告的演讲能力,软件学院面向软件工程专业所有应届毕业生,在其毕业设计阶段开设8学时的“科技论文写作规范”“研究报告演讲技巧”讲座,强调科技论文写作的规范性和可读性,锻炼学生演讲研究报告的能力。 4)加强毕业设计过程管理和监控。 毕业设计过程管理和监控面向的对象是学生和教师。软件学院毕业学生做毕业设计有不同情况,如有在校外软件公司做毕业设计的,更多的是在校内做毕业设计,因此需要有相应的不同管理模式。为加强学生培养质量和降低指导教师管理难度,软件学院提供集中管理与跟踪管理方式。 集中管理是指学院设置固定机房和机位并安排助教作为管理人员,由指导教师给学生安排机房,由管理人员负责学生的日常考勤,学生需及时向指导老师汇报学习情况,学生若有事必须请假。跟踪管理主要针对在校外进行毕业设计的学生,要求这类学生完成校外毕业设计申请,由管理小组协助指导教师对校外学生进行跟踪,为这些学生提供及时的毕业设计信息服务。这类学生必须每周与学校指导教师联系,以便教师详细了解并掌握学生毕业设计进度。这种具体的制度和规范,对在校内进行毕业设计和赴外进行毕业设计的学生进行了有效监控。 针对指导教师的管理,毕业设计管理小组采用不定期检查和周报提交的方式。毕业设计规范要求每位指导教师每周指导时间不少于2小时,指导教师需要检查学生毕业设计的进度和质量;解答学生提出的问题,进行下一阶段工作部署与指导,保证毕业设计的质量。 不定期检查指毕业设计管理小组根据指导教师在毕业设计系统中登记的指导时间和地点,不定期对教师的指导情况进行检查。周报提交是指学院建立的毕业设计定期报告制度,教师和学生每周均需要将周报提交到系统上,教师主要汇报每周对学生指导情况以及学生毕业设计进度和质量,学生主要汇报每周的毕业设计进度、毕业设计遇到的问题等。毕业设计管理小组每周对周报进行汇总分析并,及时了解毕业设计情况,对学生和教师提出的问题进行统一解答。 5)构建完善的毕业设计管理平台。 充分利用计算机技术,构建完善的毕业设计管理平台,提高毕业设计管理水平,使毕业设计管理更加规范化。软件学院在毕业设计过程中使用的管理系统包括:重庆大学本科毕业设计系统、重庆大学网络教学综合系统、重庆大学软件学院软件工程实践教学平台。 重庆大学本科毕业设计系统用来上传和管理毕业设计相关文档。系统涵盖毕业设计工作的全过程,实现选题提交、课题双向选择、毕业设计相关文档(包括开题报告、外文翻译和毕业论文)的提交与管理、文档模板的上传和下载、毕业答辩的自动分组、指导教师和交叉教师评分、答辩记录和成绩的上传、成绩册的打印、毕业成绩的统计分析等功能。 重庆大学网络教学综合系统。用于毕业设计的过程管理,主要进行信息、周报收集、校外学生实习申请、过程检查情况公告、问卷调查、学生成果提交和查询等。 重庆大学软件学院软件工程实践教学平台是软件人才培养创新平台,提供实践教学成果展示、实践案例资源库与实践教学管理功能。利用该平台可以举办毕业设计优秀作品展,展示软件学院学生的专业学习水平,激发学生的实践热情,对下一届学生起到示范作用。平台实践案例资源库可为学生提供实践学习参考资源,为教师提供实践教学案例素材。 6)建立毕业设计过程管理评价体系。 建立毕业设计过程管理评价体系,要求所有 一学生和指导老师每周都要将周报提交到EOL(重庆大学网络教学综合平台)平台。毕业设计管理小组每周对毕业设计情况进行检查和监督,并将检查情况告知所有指导老师。指导老师每周提交周报次数与毕业设计指导工作量挂钩;学生考勤情况、周报提交情况、平时检查情况会被记入平时成绩,平时成绩不合格将被取消答辩资格。 软件学院强调学生在毕业设计期间一定要进行软件系统设计和实现,毕业答辩包括系统演示、用PPT讲解毕业设计主要工作、答辩教师提问等多环节,答辩老师根据学生工作量、完成质量、论文或设计文档质量、答辩情况进行评分。学生毕业设计的最终成绩由平时成绩、指导教师成绩、交叉评阅成绩和答辩成绩构成,以保证评分的公平性。 7)加强诚信机制建设 为了提高本科毕业设计质量,加强学术道德和学风建设,营造学术诚信氛围,软件学院使用“大学生论文抄袭检测系统”对本科毕业论文进行防抄袭检测。抽检比例为应届毕业论文的50%,抽检名单由毕业论文管理系统随机抽取。另外,各答辩小组推荐的优秀毕业论文为必检对象。 软件学院制定论文抄袭的认定标准(建议文字复制比不超过25%)和处理办法,对有问题的论文,责成指导教师对检测结果予以认定和说明或督促学生修改,取消被认定抄袭论文学生的答辩资格;对各答辩小组推荐的优秀毕业论文进行,不合格的论文取消优秀。 4 结语 培养适应我国软件产业发展的软件工程人才,提高软件工程本科毕业设计质量,毕业设计的改革势在必行。通过2届学生的毕业设计改革证明,建立和完善毕业设计的管理制度,加强毕业设计过程的监控,充分利用毕业设计管理平台,实现多元化的毕业论文形式,建立合理的毕业设计过程管理评价体系,加强诚信机制建设,能极大地促进师生在毕业设计过程中投入热情和精力,提高本科毕业设计管理水平,有效保证毕业设计质量。 软件工程毕业设计论文:软件工程学在毕业设计中应用研究 摘要:毕业设计是一个十分重要的教学环节,是一个系统工程,应使用工程化的方法、步骤统筹安排以取得良好的效果。软件工程学是指导计算机应用专业软件类学生进行毕业设计的重要工具之一。将毕业生设计过程、文档书写与软件工程学紧密结合起来是提高学生毕业设计论文质量的一个重要途径。结合软件工程的基本知识,通过对软件类学生毕业设计过程存在的常见问题的研究,提出了应用软件工程学去指导学生毕业设计的方法。 关键词:软件工程;毕业设计 0引言 毕业设计是高等院校应届类毕业生在毕业前接受课题型任务,在教师指导下进行科学研究或工程实践并取得成果的过程,是高校实现人才培养目标的综合性实践教学环节,是一次理论与实践相结合的的锻炼机会。如何在新形势下改革毕业设计, 提高学生软件类毕业设计的质量,进一步规范毕业设计中的软件开发过程,抓好高校毕业设计这一实践环节,加强对毕业设计过程的管理与监控, 切实提高毕业设计的质量,对于软件类学生在毕业设计中实施合适的软件设计具有重的指导意义。 1毕业设计的必要性 高等职业教育应该是以能力为本位、以学生为主体、以实践为导向的教育。毕业设计是高等教育培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学历层次的重要依据。毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力。 高职院校软件相关专业组织毕业设计应该符合新的人才培养标准,对培养学生的职业技能和素质要具有积极的意义。而对于即将毕业离校的应届毕业生来说,毕业设计无疑是计算机软件各相关专业理论教学、实验、实训等有机结合的途径之一。 通过毕业设计能锻炼学生的能力: (1)实践软件工程的相关原理能力。毕业设计的过程,是一个课题小组从接到开发任务到提交产品和文档的过程,其中涉及到需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、程序打包、编写文档等软件工程具体的各个方面。经过锻炼,学生们对软件工程学思想和方法的理解会大大加深。 (2)解决具体问题能力。在毕业设计的进行过程中,学生一定会遇到平时在课堂的理论学习中碰不到的困难和挑战, 而克服这些困难、解决实际问题的过程就是软件技术和心理素质逐步提高的过程。 (3)团结协作的意识、能力。通过毕业设计这一过程,学生就会产生团结协作的意识和能力。 2软件工程学的基本思想 软件工程是一门研究如何用系统化、规范化、数量化等工程原则和方法去进行软件的开发和维护的学科,包括两方面内容:软件开发技术和软件项目管理。其中,软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具和软件工程环境,软件项目管理包括软件度量、项目估算、进度控制、人员组织、配置管理、项目计划。 3高职类学生毕业设计现状 毕业设计的主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,用以分析、解决工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练。毕业设计中存在的问题主要表现在以下几个方面。 3.1选题的盲目性 只是把毕业设计环节作为大学生活的必经环节, 纯粹是为了完成学业而去做毕业设计, 造成选题的盲目性、有的选题则是陈旧。 3.2可行性分析与需求分析重视程度不够 绝大多数毕业生在确定了毕业设计的题目后,几乎不进行调查研究工作就立即投入到整个系统的设计中, 一旦遇到了与实际不符的地方, 又重新返回, 对已经做好的设计进行修改。最终导致设计的系统杂乱无章, 甚至到了最后只能马马虎虎地仓促交工。 3.3系统开发过程中的文档不够正规,不够完备 完整的设计不仅包括所完成的可操作的系统,一般的操作帮助,还包括在开发系统的过程中所产生的各个文档等一些文字的东西,比如解释清晰、内容全面的数据字典和使用手册也是必不可少的,否则用户会感到使用起来不方便,觉得难于操作。 3.4模糊的评价标准 导致毕业设计质量下降的一个非常重要的原因就是没有建立精确细致的评价体系。 这严重影响了项目的进度和质量,并且使学生没有真正得到必要的锻炼。我们通过对这些问题进行详细深入的分析,提出一个软件过程框架,这个框架主要从需求、测试、集成这3个方面给出工作要点和规范。 4利用软件工程学思想指导学生进行毕业设计 毕业设计本身是个工程,要用工程的方法去处理。从软件工程的角度去指导学生进行毕业设计,在毕业设计过程中,要系统地将所学知识应用于实际问题,按软件工程学思想展开工作。 图1软件生命周期与毕业设计各阶段之间的映射 4.1以可行性研究指导选题目 可行性研究,应该从技术可行性、经济可行性、操作可行性三个方面去研究,在毕业设计题目的选择过程中,应立足于解决实际问题,注重发现问题、分析研究问题和开发创新的能力。选题原则上,可以参考以下几点:①毕业设计的课题应该能使计算机专业所学的理论知识进一步理解并深化,也就是说,毕业设计应尽可能包括多门专业基础课和专业课的综合运用,并且要紧密结合工程实际,以有利于学生的全面训练;②选择难度适中的课题, 保证课题的完成质量;③课题要适合于各个模块独立进行,并便于最后统一调试;④课题规模应大小适合,难易程度适中。 4.2需求分析是关键 需求分析的基本任务是准确地回答“系统必须做什么”, 也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。系统分析员可以通过多种形式来获取用户需求,对用户提出的需求进行分析,以此来确定其中要实现系统的功能。对需求划分优先等级,找出核心需求和重要需求,以保证系统构建的正确性。 在进行软件类毕业设计时,为了保证需求获取的准确性和全面性,可以让项目组的所有学生都参与到用户需求的获取的工作中来,发挥集体的能力,并由指导教师进行最终的确认。 4.3规范设计过程 需求分析完成后的下一个阶段就是系统设计,包括概要设计和详细设计。 详细设计阶段的任务就是深入每个函数内部,以伪代码或注释的形式实现整个函数,设计出程序的详细规格说明。 从系统设计开始,学生要按照软件工程的要求,画出DFD图,对输入、输出数据流进行详细的说明,建立符合软件工程规范的数据字典,根据DFD 图设计出模块结构图。 4.4重视文档写作 在毕业设计的过程中,要严格遵照软件文档的思想,记载设计过程的每一阶段完成了哪些设计,下一阶段的任务、目标及技术手段,这样,把文档作为整个设计的指挥棒,使设计有条不紊地进行。 4.5重视测试工作、撰写毕业设计说明书 软件测试工作也是软件开发的重要组成部分。通过实际应用效果和测试数据,毕业设计的成效就可一目了然。 毕业设计说明书的撰写是最后一个阶段,要求学生回顾设计过程,总结劳动成果,这时学生就会对软件开发及必须经历的几个步骤都有更深刻的认识。最后,要求学生对毕业设计进行系统的总结,写出毕业论文。 5加强对学生综合能力的培养 通过实践的练习,不仅能加深对理论的理解,同时也能锻炼运用知识分析问题、解决问题的能力。毕业设计这一实践环节是高等学校培养学生实际能力的主要手段,也是高等教育的重要组成部分。充分、有效地设置软、硬件的毕业设计对学生能力的培养至关重要,可以缩短学校教育与社会流行技术、工具的差距,满足学生毕业后的工作需要。通过毕业设计必须达到培养学生以下方面能力的目的。 5.1工程实践能力 学生能够准确把握选题的逻辑重心和学术思路,能够运用丰富的专业知识进行处理,具有严谨的理论思辨过程,以锻炼毕业生的工程实践能力,使毕业论文具有一定的应用和学术探讨价值。 5.2书写和表达能力 毕业设计论文是毕业设计工作的总结和提高,和做科研开发工作一样,要有严谨求实的科学态度。在毕业设计期间,尽可能多地阅读文献资料是很重要的,毕业设计大多数是技术开发型的,其论文的主体部分应包括:总体设计、模块划分、算法描述、编程模型、数据结构、实现技术、实例测试及性能分析。这些内容根据任务所处的阶段不同,可以有所侧重。 5.3创新能力 提出创新要求后,带领学生认真复习或补学过去没学过、没有学好的课程,并在此基础上结合实际工作中出现的问题孕育出一些新的思路,将毕业设计推上一个新台阶的方式,与为每个人专门分配某一特定的作业来锻炼学生基本技能的方式相比,更能扩展学生的视野,培养创新能力。 5.4协作能力和团队精神 通过集体活动和成员沟通培养成员的团体情感,增强团队的凝聚力。毕业设计将一个学生从入学初到毕业前的软件专业课程的学习内容链接成线,实现了课程的真正衔接,也使学生在毕业前对软件方面所学的知识进行了比较完整的概括与总结,达到了良好的理论联系实际的教学效果。毕业设计弥补了课堂教学的不足,加深了对理论的理解,促使学生深入思考,敢于创新,同时使学生的动手能力、分析和解决问题的能力、书写和表达能力、协作能力等各项能力都得到了培养和提高。 6结束语 软件工程作为软件开发工程化、规范化的具体实施方法,在将其应用到毕业设计中之后,学生在软件设计的文档书写规范化等方面均有了很大的改善与提高。将软件工程应用于毕业设计中不仅仅完成了一门课程从理论到实践的过程,而且将一个学生从入学到毕业前软件专业课程的学习内容链接成线,完成了前导后续课程的真正衔接,也使学生在毕业前对软件方面所学的知识进行了比较完整的概括与总结,因此,软件工程学在计算机专业学生毕业设计中的应用具有重要的现实意义。
教育技术应用论文:简述非正式学习在中小学教师教育技术能力培养中的应用 论文关键词:教育技术;非正式学习;显性知识;隐性知识 论文摘要:主要探讨非正式学习在中小学教师教育技术能力培养中的应用,以网络环境下基于问题的学习这种方式来实现,并提出非正式学习的实施模式以及非正式学习实施与促进的几点意见。 信息化的教育现状对教师的专业能力提出新的、更高的要求,除了要掌握坚实的专业知识,还有更多专业技能。教师的教育技术能力就是其中最具有代表性的一种,包含大量显性知识和隐性知识,比如广博的教育学知识、娴熟的教学技能、教师的自我反思和自我学习能力等。提高教师教育技术能力,已成为时代对教师提出的基本要求。 中小学教师教育技术培训的最终目的就是为了提高教师的教育技术能力。教师教育技术能力的提高是一个持续不断、逐渐深化的过程,是一个发展的概念。所以,培训只是为教师提供一个引子,要想真正达到最终目标,培训之后的后续工作才是中小学教师教育技术培训的重点内容。在这种情况下,与正规的学校教育或持续教育相对应的一种非正式学习(Informal Learning)在其中扮演了非常重要的角色。本文主要讨论的就是网络环境下基于问题的学习(WPBL)在这种非正式学习中的应用。 1非正式学习 著名的教育学家杜威曾提出“教育即生活”“学校即社会”“从做中学”的教育理念,也就是说,个人接受教育的过程就是他在社会生活逐渐习得的。这与非正式学习的思想如出一辙。所谓非正式学习是相对于正规学校教育或继续教育而言的,是指在非正式学习时间和场所发生的、通过非教学性质的社会交往来传递和渗透知识,如打球、读书、聚会等。研究表明,非正式学习广泛地存在着,笔者认为这种获取知识的途径是一种非教学性质的社会交往,它满足了大部分学习需要,达到个体在工作中学习需要的70%左右。 2非正式学习的实现模式——WPBL 非正式学习的实现形式是多样化的,不同的实现形式具有不同的优势和特点,这里的WPBL应属于一种网络学习形式。下面在传统的PBL实现模式的基础之上,探讨一下如何将这种网络环境下的基于问题的学习方式应用于一种非正式学习当中去。 2.1创设问题情境 在基于问题的学习中,问题情境是学习得以顺利进行的关键性因素,所以,在问题情境创设的过程中有2个重要的指标:1)问题应当难度适中,不能太难,也不能太容易;2)问题应当基于真实的情境,即都是复杂的、结构不良的。 2.2组织学习小组 在基于问题的学习中,要解决好一个创设好的问题通常需要学习者之间的相互合作,小组学习是PBL主要的学习形式。分组有2种途径,一种是依据学习者的学习风格、认知水平进行分组,一种依据学习者的兴趣、爱好进行分组。本文涉及的分组应该属于后者。在小组学习中小组成员的个数影响小组学习的学习效果,通常情况下小组成员最好在5~7名之间。在确定分组之后,要选取1名小组长,以便后面的学习能够顺利进行。 2.3小组学习 小组学习过程中,首先小组成员要在小组长的领导下对问题情境进行讨论,找到问题中隐含的信息、概念以及解决问题的初步计划和假设,确定小组的学习目标和每个成员自己的学习目标。其次,小组成员按照自己的计划进行自主学习。在这一阶段的学习中,小组成员可以随时将自己的学习进度、遇到的问题到平台上,供其他小组成员借鉴和学习。 2.4组内汇报及讨论 在小组学习过程中,小组内部需要及时总结,定期讨论。总结讨论的目的有2个:1)为了相互之问进行信息的分析和评价,获取有价值的信息,剔除虚假无用的信息,提高学习效率;2)通过讨论,重新审视自己的学习思路,以便及时作出调整。这一过程中,小组成员可以调整、修改、细化学习目标,安排下一步学习计划,直到最终完成学习目标。 2.5总结评价 这是PBL模式的最后一个阶段,整个学习过程进行到此处,问题已经基本得到解决,每个学习者不仅仅得到问题的答案,更重要的是提高了自己发现问题、解决问题的能力。通过最后的总结与评价,对自己的学习行为进行反思,激发和支持学习者的高水平思维。 3非正式学习的实施与促进 传统意义上,WPBL是以学习者为中心、教师为主导的学习。当WPBL作为非正式学习的一种实现模式,它就具备了更多非正式学习的特点:1)自发自愿的个性化学习,没有学习场所、学习内容、学习时间的限制;2)有时可以有明确的学习目标,有时则纯属偶然事件;3)探究的氛围,自我发展的需求,对话交流,知识共享,反馈,问题解决,这些都是非正式学习得以实现的重要条件。 根据上述特点,为了确保WPBL的实施和提高学习效率,对教育技术培训的组织者提出2点建议。 1)加强组织引导力度。虽然非正式学习是自发性的、灵活的学习方式,但必要的组织引导是不可或缺的。 2)为WPBL的实施提供支持服务系统。在远程教育中,学习支持服务系统可以为远程学习提供有力的支撑,在教育技术能力培养过程中完全可以借鉴。为教师教育技术能力培养提供有效的支持服务系统,是学习能够顺利进行的重要保障。 教育技术应用论文:浅析现代信息技术和教育技术应用与实践研究 论文关键词:现代信息 技术教育 实践 研究 应用 论文摘要:中国电化教育莫基人之一、西北师范大学教授南国农甘在“祈时期教育技术发展前沿问趁高层论坛”做了“关注学科前沿,寻求发展新路”的主题报告,报告提出,构建主义学习理论主张“以学习为中心”,强调发现法毕习,改除旧教育的异端,破除三中..;教师中.召、课本中心、课堂中心)带来了的积极的形响。然而,它也带来了另一下‘三中心”,即学习中心、生活中心,能力中心。在这样一个科学发证的霄景下,得建立一套县有我院特色的、适合的、料学的现代信息技术与教育技术理论体系尤为重要。 伴随我国教育技术发展及国家教育改革的深入,人们在步入信息时代的同时,“现代教育技术”这一概念应运而生,伴随信息技术的发展,“现代教育技术”这一概念被广泛的应用于教育教学中。现代教育技术的产生和发展,在教育史上引发的不仅是教育手段和教育方法的变革,而且是教育思想、教育观念等一系列内容的历史性变革,但现今对“现代教育技术”内涵的表述及理解仍不尽完善。在知识经济条件下,教育作为知识活动的主要领域,需要专业化的师资队伍来保证教育质量;教育技术的发展使得教育技术能力成为当前专业化教师必备的技能之一。教师对技术的应用,曼迪纳契和可兰认为分为四个阶段:挣扎阶段,在技术面前挣扎,被各种问题所困扰;掌握阶段,教师学会了应付的策略,提高了技术能力,对新的课堂结构和新的交互形式也有了经验和信心。冲击阶段,不再对技术心存畏俱了,出现了新的教学关系和结构。创新阶段,将技术整合到教学活动中,由此,课程和学习活动被重新组织,学习环境也被改变了。 现代教育技术以现代信息技米(计算机技术、多媒体技术、网络技术、数字音像技术、卫星广播技术、虚拟现实技术、人工智能技术等)的开发、应用为核心,但不是只把现代信息技术作为应用研究的对象,而忽视或抛弃了对传统媒体(黑板、挂图、标本、模型)的应用与开发的研究。现代教育技术是以一切教与学资源(包括传统煤体和现代信息技术)为研究对象的。“技术”的涵义是指有形的物化技术和无形的智能技术的总和。教育技术不仅包括视听媒体、计算机、网络等硬件及其软件,还包括设计、开发、应用、管理和评价学习资源和过程的一切方法和理论。所以说“运用现代教育技术”是指运用现代媒体进行教学,也指运用系统方法设计课堂教学过程、开发教学策略、构建教学模式等等。现代教育技术必须紧紧围绕素质教育这个中心。我国当前的教育改革绝不仅仅是教育内容和手段的改革,它是教育观念和教育模式的根本变革。现代教育技术若要实现优化教与学的最终目标,就必须以培养学生的创新精神和实践能力为重心,探索构建“创造教育”的新模式。我们对“教”的改革是改变教师在课堂中的主宰地位,变教师对学生的直接灌输为“学生进行意义建构,教师进行指导和促进”的学习过程,而不是抛弃它。除了加强现代信息技术和教育技术的理论研究,构建科学的理论体系以外,加强研究方法的研究与应用至关重要。我们还应该关注有效教学的现代信息技术和教育技术应用创新,数字校园与学习环境建设,未来课堂辅助教学之工具,教与学的最终效果不是取决于技术的高低,关键是合理的教学设计、适当的教学方法、有效的组织、内容与资源的合理安排、师生的互动以及现代信J急技术和教育技术运用的巧妙结合。促进学生主动学习,创造合理、生动的情景。现代教育技术是一个具有特定意义的概念,既然现代教育技术被提出,并被应用于教育教学,就应该被予以深刻的含义、准确的定位和充分的理解,而且在信息技术环境下,现代教育技术不仅吸纳了全新的现代教育思想和现代教育教学理念,在对现代教育技术的学习理论描述中添加了“建构主义学习理论”。广大的教育工作者正在利用信息技术构造一个更网络化、数字化和智能化的现代教学环境,现代教学平台将在信息技术环境中架起,届时,所有的教育教学资源将得到沟通,并会酝酿出新兴的教育教学规律。因而,在信息技术环境下,广大教育工作者不仅要掌握现代的信息技米手段,丰富自身的信息素养,还要用全新的教育教学观念和理论来重新审视自身的现代教育技术观念,在此基础上,我提出了对“现代教育技术”内涵的重新理解。 教育模式的改革是我国教育改革的核心,培养创新型人才是我国教育改革的目标之一,运用新的教育教学理论指导教育教学,发展新型的教育教学模式,从而使教育技术的研究领域不断扩大,教育技术的研究对象不断升级。教育技术已经摆脱了传统的单纯的以“学”为中心或以“教”为中心的片面的教学设计观念,“教学一体”即双主模式已经在教育教学中发挥重要作用,而这一重大变革正是现代教育技术这个教育改革制高点引领的结果。不同于教育技术,“现代之教育技术”综合了多种教学理论和学习理论(建构主义学习理论、客观主义等等),强调了学习的意义建构过程,强调了学习的意义活动过程,强调了学习必须处于真实的情境中,加上传播学理论作为现代教育技术的信息论基础,为了促进和改善人类学习的质量,“现代之教育技术”紧密与教育传播学结合,发展多媒体交互式视听传播技术,运用系统方法为指导全面分析教育教学过程的各个要素及其环境之间的联系,进行课程开发与教学设计,建立相关的策略方案来解决教育教学过程中的问题,试行解决的方案并对试行结果进行修改,从而使教学过程顺利进行,达到最优化的教学效果。教学过程实质上是信息的产生、选择、存储、传输、转换、分配的过程,而信息技术正是指用上述一系列过程的各种先进技术,包括电子技术、多媒体技术、计算机网络技术等等,现代教育媒体被引人教育领域,大大提高了信息处理即教学效率。 在信息技术环境下,教育媒体要由仅仅作为教师演示和讲解用的辅助工具转变为指导学生学习和交流的认知工具和情感激励工具。煤体不应是传递教学刺激的载体,更重要的是教师创设情景、激发和维持学生动机、引导学生、帮助学生探索知识、延伸自己潜能的工具,即体现了现代教育技术在教育教学中的四类用途:指导、探索、应用和交流。 教育技术应用论文:应用现代教育技术 全面提高教师素质 [内容摘要] 本文介绍了我校在开展应用现代教育技术活动中,对做好教师培训工作的探索和实践;既充分地肯定了成绩,又找出了不足,最后提出了下一阶段工作努力的方向。 [关键词] 现代教育技术 教师培训 我校于98年12月进行全国电化实验研究课题《应用现代教育技术 全面提高学生素质》的课题研究,研究项目的主要内容和目标是: 1、探讨利用现代化教育技术促进实施素质教育主渠道-课堂教学的结构模式的优化,方法的改革,提高课堂教学效益; 2、优化学生学习资源,研究现代教育技术与促进学生思想品德、文化科学、生理心理、审美等多种素质形式提高之间的联系,提高学校育人水平; 3、研究制作符合素质教育要求的CAI课件,满足教学需要; 4、建立一支具有现代教育思想,掌握现代教学技术的师资队伍,提高新一代教师的教学水平; 5、建立网络系统,加强与全国名校的联系与合作、交流、实现资源共享。 以下对课题4,就本校工作进行回顾和探讨。 教师是实施上述内容的主体,转变教师的观念,提高教师应用多媒体现代化教学手段,改善教师的知识结构,提高他们进行教育加工的能力,是我校师资队伍建设中的一项重要工作。我们以全体教师为目标,骨干中青年教师为重点,掌握现代教育手段为内容的岗位培训,取得了一定的成效。 一、课题的实施 1、学习与准备阶段 我校重视现代教学理论的学习,下发了《现代教育技术》(全国中小学继续教育公共必修课教材)和多篇的有关现代教育技术理论的学习材料,提高了教师们的思想认识和理论水平。学校领导重视现代教育技术的应用,亲自参加全国和省的电教培训及会议,多次带领电教教师赴广东、上海、及本省的厦门、晋江、南安等地的兄弟学校参观学习,并派出电教、数学、物理、化学、英语、语文等多个学科的教师参加省内外组织的多媒体教学软件学习班,形成了小规模的骨干青年教师队伍。98年10月,学校新建了多媒体综合教室,配有多媒体计算机、液晶投影仪、实物展示台、VCD红外同步听力系统等电教器材;电子备课室配有5台实达电脑、扫描仪、打印机、数码相机、光盘刻录机等器材,基本能满足教师制作课件的要求。又于99年配置 了62台联想双子恒星电脑的网络教室,学校还制定了奖励政策,资助教师购买电脑,为培训教师和提高教师的现代化教育水平创造了良好的条件。 2、实践阶段 教师的培训采用分期培训、个别辅导和用教学光盘软件自学的三种形式。96~98年,我校先后组织了四期的青年教师计算机培训班,培训的内容有"计算机基础知识"、"DOS操作系统"、"WPS文字处理系统"、"Foxbase 数据库"、"Windows 95 操作系统"等。并组织教师参加全国计算机一级B等级考试,有90人通过考试,其中获优秀的教师有45%。随着多媒体综合教室的建成,我们编写了多媒体综合教室使用指南和开设了多媒体综合教室如何使用的讲座,培养了一大批使用多媒体教学的青年骨干教师。 2000年的5~6月份,我们利用双休日和晚上的时间,在培训青年教师的基础上,对全校教职工进行三期的初级班和高级班的计算机培训,高级班培训的内容为"Authorware5.0多媒体工具软件"和"Photoshop5.0图象处理软件";初级班培训的内容为"Windows 98操作系统"、"Wps2000文字处理系统"、"Powerpoint 幻灯片制作";通过此次培训,我校教师80%会操作计算机,中青年教师都会用"Powerpoint "制作小课件,有30多个中青年教师会用"Authorware5.0"制作课件。2001年3~4月份,我们又举办了教师课件制作培训班,除电教组的教师讲课外,我们还邀请各学科的教师将制作小课件的经验介绍给老师,另外除分期分批进行教师培训外,我们电教组老师在完成各自的教学任务的同时,对电子备课室进行排班值日,保证电子备课室星期一至星期五对全体老师开放,教师们可随时在电子备课室 制作课件,遇有技术性的问题,值班老师都能热心地指导,极大地提高了教师制作课件的水平。某些课件,由学科教师提供脚本,与电教老师合作制作,在合作的过程中亦提高了学科教师的制作课件水平。 1999年和2000年学校先后举行了以"创新教育与现代教育技术应用"、"创新教育与启发式、讨论式教学"、"课堂教学模式优化探索"为主题的每次为期2周的公开课交流活动,共开设50多节优质课供校内外老师观摩、讨论(其中多媒体教学课有40多节)。为广大教师开辟了施展才华的广阔舞台,通过公开课交流活动,有的老师深有感触地说:通过应用多媒体技术辅助教学,使我认识到只有不断地加强自身的再学习、不断吸引新知识、新信息、才能使课堂教学具有生命力。另外,在制作课件过程中,正如有些老师所说的:课件制作过程中,要老师思考再思考,拿出好的创意,无形中对教师自身素质的提高,起着良好的促进作用。这种跨校、跨学科的大型教学观摩活动,得到了市教委领导和各县市(区)学校听课老师充分的肯定和好评,有力地促进了我校教师综合素质的提高,亦检验了我们培训教师的成效。 3、取得的成果 通过培训,各学科都有2~3名能熟练掌握多媒体技术操作,能利用素材资源库与制作平台相结合,独立开发小课件教学软件的骨干教师队伍。有60多位中青年教师能较好地应用多媒体技术进行教学,并在各级比赛中获奖,如我校的林峰老师,在2000年湖北宜昌举行的全国第二届政治思想优质课评比中,参赛的课题是高一经济常识中的《国家的宏观调控》这部分,理论性较强,学生感性认识不足,为解决这一问题,他充分运用多媒体技术,创建一个或多个的教学情境,在此情境中,师生交流、相互讨论、相互启发、较好地实现了以学生为主体,教师为主导的课堂氛围,教学效果好,取得了全国一等奖的第一名;所授的课题《国家的宏观调控》被评委会确认为模式课向全国推荐交流。数学张建梅老师和电教组邱旭华老师合作用"Authorware 软件"制作的说课课件《二面角》,在2000年南京举行的数学说课比赛中获全国一等奖;1999年徐辉老师获省物理说课一等奖。二年来,有几十位教师所制作的课件获市课件评比一、二、三等奖。其中张俊老师制作的《晶体结构》化学课件获省三等奖、市一等奖。邱旭华老师和张俊老师制用的《常用有机反应类型》化学课件获市一等奖。通过实践获得收益,并不断地总结出经验,积极地探索,我校教师共撰写了20多篇有关多媒体现代教育技术应用的论文,取得了一定的成果。 二、认识和今后的设想 我校虽然在培训教师方面取得了一定的成绩,但由于现代教育中心大楼刚刚启用,校园网也于2001年的9月10号才开通,跟其它兄弟学校还存在着一定的差距。在培训教师中也存在着一定的缺点,如对教师全员培训中,我们是以教研组为单位来分期培训,由于新老教师年龄的差距,出现了老教师听不懂,新教师又觉得教学进度太慢的情况,影响了教师学习的效果。现在,随着我校现代教学中心大楼的启用,大楼内的龙岩一中校园网、课件制作中心及教师备课室、视听阅览室、计算机网络教室、各学科多媒体综合教室等都将建成,信息点已进入每个校内教工家庭,教师在家中可共享校园网内和因特网上的资源。我们将充分利用此先进的教学设施,坚持校本培训,抓骨干带全体,分层推进的方法,继续做好教师的培训工作,不断地提高教师的综合素质,充分利用校园网做到如下几点: 1、提高教师获取使用信息的能力 继续培养全体教师使用计算机的能力,如:网上查询资料,下载文件等网上操作。做到每个教师会上网查询各种教学信息,使教师的教学活动更加丰富、新颖和富有活力。利用网络,拓宽教师的知识面,全面提高教师的科学素养,培养驾驭知识能力和创造性教学能力。 2、探索网络教学模式 随着现代科学技术特别是网络技术的日益发展,传统的课堂教学模式将面临重大改革。利用教育网络环境,让师生共同使用计算机,实现个别化教学或协作型教学,还可将"个别化"与"协作型"二者结合进来。我们将利用计算机网络,探索一种全新的教学模式,并通过网络使更为理想的交互式学习成为可能。根据网络教学模式的实验研究,对中青年教师在教育观念、教学能力、教育科研能力、知识水平等素质方面提出相应的要求。 3、培养学生创新能力 调动学生的学习积极性、主动性、创造性,充分利用校园网,鼓励学生在网上举行各种展览,办报、制作班级和个人主页等。让学生参与校园网络的建设,利用计算机制作一些的课件等等,以全面提高学生整体素质,把我校学生培养成高素质、强潜能、跨世纪的栋梁之材。 4、加强与名校的交流 我们要充分地利用互联网,加强与各地名校间,甚至是国际间的信息交流学习与合作,加快教育改革实施素质教育的步伐,共同迈进新的世纪。 教育技术应用论文:现代教育技术在学科教学中的应用 随着信息技术的飞速发展,基础教育信息化浪潮的汹涌澎湃,信息技术与课程整合的思想、理念和现代教育技术在学科教学应用中的重要意义不断的冲击着广大教育工作者。客观的说,在信息技术与课程整合的这次大讨论、实践中,广大教师尤其是一线教师不论是在思想上还是在实践中,他们的素质和技能都有了一个质的飞越。但是在现代教育技术在学科的具体教学实践过程中,笔者也发现了一些教师在认识上和实践中存在的问题。 首先是现代教育技术在学科教学应用过程中认识上的误区。 因为工作关系,我接触了许多教师,其中有许多教师的观念仍停留在表面的认识上,而不是深层次的思考。他们仍然认为不管什么课,只要在课堂上或多或少的用了信息技术的教学设备,更有甚者认为只要使用网络引用了一些网上的资料,那么这节课就与信息技术进行了整合,而不是从实际课程的具体需要出发,考虑应该应用什么样的现代教育技术手段?如何最好的发挥现代教育技术的优势?实际上这只不过是把过去的“教死书,死教书”变换了一种新的教学方式,在教学准备过程中或者在课堂上运用了一些现代的教学手段而已。 专家强调,1信息技术与课程的整合,不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教学的演示工具,而是要实现信息技术与学科教学之间的“融合”。它的本质是在先进的教育思想、教育理论的指导下,把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具及丰富的教学环境的创设工具,并将这些工具全面地应用到各学科的教学过程中,使各种教学资源、各个教学要素和教学环节经过整理、组合,相互融合,从而过达到培养学生创新精神与实践能力的目标。 其次过分的强调和夸大了现代教育技术,而忽视了课程本身。 还有一些教师,在上课的过程中,不管是什么课,也不考虑课程本身的具体知识点和内容,都要牵强附会的运用现代教育技术这种教学手段进行教学。听完他的课以后,给学生和我们这些听课教师的感觉,好像这是一堂信息课。还有的课更好像是学生在自学,教师在课堂上扮演的角色只是一个各种现代教育设备的操作者。因为他把这节课所有的内容、知识点都做成了多媒体课件,整堂课中学生和我们只看到了他如何操作那些教学设备,对教学内容基本上没有进行什么讲解。这样的课从何而谈教学艺术,从何而谈激发学生的学习兴趣、调动学生学习的积极性?更有的教师把自己的教学课件做的过于富有艺术性和欣赏性了,而他要讲的是一堂化学、物理或其它课程的实验课,一方面,这些课件脱离了科学知识的严谨性和真实性,另一方面,这些课件做的太过于华丽,分散了学生对学科本身知识点的注意力。 专家强调,信息技术与学科教学之间的整合应突出“人”的地位,实现人与物化的信息之间、网络虚拟世界与现实之间的融合,通过以计算机为核心的信息技术与学科课程之间有机的整合,确实达到优化教育、教学过程的目的,并且在教学过程中真正激发学生的主动性与创造性,从而为学生创新能力和信息能力的培养营造最理想的教育教学环境。 最后,在现代教育技术在学科教学的具体应用过程中,教师在教育技术设备操作技能上的欠缺。 有一次我在中小学听课,教师讲的非常精彩,现代教育技术设备运用的也是恰到好处,相得益彰,学生的学习热情被完全的激发了出来,不管是学生还是老师都不知不觉的被深深的打动,陶醉在这种学习气氛中,可是突然,那位教师不小心的碰了一下鼠标,他的课件马上进入了下一个内容。然后那位教师赶紧又切换到前一个章节,手忙脚乱的忙了半天最后总算是找到了前面的内容,学生们也一个个的跟着看了好几分钟,当老师再讲解的时候,刚才的学习气氛已荡然无存,无论是老师还是学生都再也找不到刚才的那种全身心投入感觉。 现代教育技术的发展将学科教学引入了整合的时代,现代教育技术的发展同样也促进了教师专业的发展。所以要想使用现代教育技术手段上好每一节课,首先我们教师本身必须掌握基本的现代教育技术与课程整合的方法与技能,具有信息化环境中教与学的新观念,才能适应现代教育技术与课程整合的实际需要,把现代教育技术与学科课程很好地组合起来以达到教学效果的最优化。在现代教育技术与课程整合的过程中,教师必须终身加强专业训练,习得专业技能,提高从教素质,关注自身的信息素养和学习能力,不断提高自身的信息技术技能水平,从而使我们始终具有较高的运用现代教育技术的能力,这样才能在教学中灵活运用现代教育技术,提高教育教学质量,促进学生的全面发展,最终达到培养创新型人才的目的。 总之,现代教育技术与学科整合的过程强调的是“以人为本”、“一切为了每一位学生的发展”。其根本目标是培养学生的自我生存能力、实践能力、解决问题能力和创新能力,最终实现面向时展的创新人才的培养。在学科教学与现代教育技术进行整合的过程中,我们必须对教材和学生事先进行深入的研究和思考,在有限的物质基础上,充分利用现有的信息资源,发挥设备的最大潜力,结合本学科的特点,结合学生的特点,利用以现代教育技术与学科课程加以有机整合,从而优化教育、教学过程,对学生实施高质量和高效率的教育。 现代教育技术与学科之间的整合,我们必须从有机的教学系统来考虑,不能任意夸大或者忽视其中任一因素的作用,否则就可能阻碍教育信息化的发展进度,偏离现代教育技术与课程整合实施过程中的正确方向。 教育技术应用论文:现代教育技术在地方医学院校药学教育中应用的研究与实践 随着科学技术的迅速发展,人类积累的知识量越来越多,知识更新的速度也越来越快,促使教学手段的不断更新。多媒体教学以其课堂信息量大、题材丰富形象、形式活泼多样等特点,在地方医学院校得到了广泛的普及。药学学科中大部分主干课程内容繁多,仪器结构复杂,原理抽象,涉及应用面广,如有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学、药物化学、生药学、药物分析、药理学等课程,使得课程的学习变得困难,也为教学工作提出了更高要求。多媒体和网络技术的运用有着其它教学手段所无法比拟的优势,突破了传统的教学手段和教学思想,使教学更加灵活、有效和充满吸引力。因此,如何使多媒体技术在网络环境下更好地为现代药学教育服务,是当今药学教育改革的方向之一,本文试图通过理论和实践来探索基于现代教育技术的药学教育教学的模式。 1 现代多媒体技术在药学教学中运用的特点 教育手段现代化的有效性,是教师探索课堂教育方法、手段的方向。要在40min的课堂教学中提高教学的效益,进行高密度、高容量的教学,多媒体的应用势在必行。 1.1 多媒体教学的优点 1.1.1 提高学生思维能力,增强教学效果 药学教学需要立体形象思维,而多媒体在信息处理方面是极为丰富的,能把多种信息的不同表现形式通过声音、图形、动画、视频、文本同时展示于学生面前,使学生能从中体验形象与抽象的关系,这非常符合药学教学的需要。多媒体课件的应用,代替了一幅幅粗糙的挂图和一具具笨重的模具,其多变的画面、生动的形式、丰富的内容、图文并茂的表达方式,有利于学生思维的发展,大大提高了教学效果。 例如,在《药理学》中讲解治疗高血压药物的作用机制时,通过图片动画展示有的药物作用于血管,通过扩张血管降压,有的药物作用于肾脏,通过利尿降压,还有的作用于血管紧张素等等,这样的图片动画,使药物作用的部位形象化,作用机制也更具条理性,同学观看时,再结合教师课题讲解,使学生的认识从抽象一具体一抽象的过程中达到对知识的深刻理解。 1.1.2 提高学生学习的主动性和兴趣,提高课堂教学效率 多媒体教学提供比课本更丰富的形式多样的多媒体素材,使原先抽象的不容易理解的内容通过多媒体形式生动、形象具体的表现出来,使学生一看就懂,一看就通,如《仪器分析》课程中,在讲解高效液相色谱仪时,通过网上找到的流程图动画或制作虚拟实验室软件,不仅清楚地展现了样品进入色谱柱是如何被吸附、洗脱、分离的,而且展现了仪器使用的操作过程及注意事项,课件直观又易懂,还能挖掘出学生的思维能力,教师授课轻松,培养学生学习兴趣,激发学习主动性,提高课堂教学效率。 1.1.3 交互性强,提高学生的学习能力 多媒体教学具有交互性,学生主动地介人到教学活动中来,学生在学习中可以根据自己的能力和兴趣去自由选择学习内容,自行调整学习进度,自我选择适合自己的不同难度的教程,变过去单向被动的接受学习为双向主动的学习。多媒体课件可应用于学生的复习和自学,其良好的界面、良好的交互性,可实现教育的个体化。学生可选择学习内容,对于没有掌握的内容,可反复演示;对于新的内容,便于学生自学。如在课件中增加测试内容,在一个章节学习结束后,还可通过测试了解学生对所学知识的掌握程度。可使教学从灌输变为主动学习,从而有效地发挥主观能动性,提高学生的学习能力。 1.1.4 对药学实践课程示教的补充 药学是一门实践性很强的学科,我校药学专业的学生必须掌握药学的基本操作技能。然而往往由于实验经费不足、仪器配备不够等客观条件制约,无法让每一位同学亲自动手操作,特别是分析仪器的操作,对操作人员的掌握能力要求较高,造成理论与实践脱节。多媒体技术的应用,可以在一定程度上作有益补充。通过建立各种药用植物形态、药用植物微观结构图像库,建立虚拟实验室,学生随时可以学习,在学生实习前的培训时,可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。 2 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效 药学学科教学设置包括药学基础学科和药学专业学科,这些学科课程特点是:理论知识涉及的化学专业、药学专业知识面较多,课程内容繁多,实践性强,课时有限,诸如有机化学、分析化学、药物化学、生药学、药物分析等。传统的教学方法使得学生们在学习过程中,感觉难以理解和掌握,特别是学习植物形态、分类知识、植物解剖部分的知识,药物的化学结构及构效关系理论,仪器结构及原理时感觉非常抽象,很难接受。因此学习的积极性受到了一定的挫伤,大部分学生仅仅是为了应付期末的考试,主动学习、自觉学习的很少。为了适应药学学科的不断发展和药学教育改革的需要,我们从2002年开始,将多媒体及网络技术引入到药学学科教学改革中,如药学相关课程的授课课件、实践教学及实习基地建设等,有目的、有计划地进行了一些尝试,经历5年多教学实践,摸索了一定的教学经验,取得了一定的成效,主要表现在以下几个方面。 2.1 多媒体课件的设计 2.1.1 基础化学课件的设计 在基础化学的教学中,常有原子结构和分子结构的教学,如有机化学的教学,传统的教学模式介绍s、p、d原子轨道和杂化分子轨道的模型时,通常采用挂图、模型在课堂上作演示,由于挂图不能长久使用,若不能及时更换也将影响教学效果;而现在理论课大多在大教室授课,模型相对较小,演示时大部分学生看得不清楚,影响教学效果,给学生的学习带来了较大的困难。将多媒体技术运用于基础化学教学,极大地改变了传统的教学模式,我们运用cs chemoffice制作了s、p、d原子轨道的三维模型、部分杂化分子轨道的三维模型等,学生不仅可以清楚地看到原子、分子轨道的三维模型,还能从各个角度观看原子、分子轨道的动态三维模型,从而使原子及分子结构的教学变得直观、生动、有趣。药学院有机化学课件制作获广西多媒体课件大赛三等奖。 2.1.2 开发设计虚拟实验室 利用多媒体开发设计语言vb及动画制作工具flash mx开发设计分析天平、气相色谱、高效液相色谱的虚拟实验系统应用软件,可用于教学、演示、练习及实验考核。这些软件与传统的实验方式最显著的区别在于它具有极强的交互性、自适应性及集成性。它的交互性创造了一个人性化的实验环境,使学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习和操作,从而极大地提高了学习兴趣。自适应性打破了时间、空间上的限制,只要在一台计算机上通过校园网就可以自如地去学习与操作,无须担心因操作失误而损坏仪器。它的集成性是使教、学、自测和考核等功能融为一体,获得事半功倍的功效。学生通过“错误查询”按钮,可及时发现操作错误,以便纠正。我们自2004级药学本科起用于实验教学中,深受师生的欢迎,大大提高了实验的教学效果和教学质量。 2.1.3 建立多媒体实验教学平台 在此基础上,开展药剂学、生药学等实验人机互动实验教学平台,编制了cai课件,建立了多媒体实验教学系统,保证在实验教学过程中实验教师的示范手法、实验手段、实验过程及结果观察等通过屏幕实时展示,并可根据学生的实验需要反复播放,使复杂的实验仪器原理、操作步骤简单化、图像化、形象化;结合动画制作生产工艺流程、设备流程和设备结构原理,较好地再现了药品生产的过程。 2.2 模拟实习前的岗前培训,提高药学专业学生专题实习的质量 到目前为止,我们与广西、广东、北京、湖南、湖北等地的近60家科研机构、制药企业、医疗机构、医药公司建立了学生实习联系,并在33所区内外的实习点挂牌,建立了稳固的实习联系。针对实习单位的需求,为了让学生更好地了解实习单位的工作流程、操作技术及技能、管理规定等内容,我们在制订2011届药学本科学生的培养方案中加大了见习时间,增大学生对实习单位的直观认识,提高学生的实习效果。如学生到制药企业实习前,结合企业机器检修和上新设备时,让学生进厂参观实习,同时,制作实习前的仿真软件,基本与生产的环境一致,使人一目了然,学生可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。而且,我们利用网络技术建立与加强与实习基地的联系,及时了解学生在实习过程中的表现,学生专题实习的质量及存在的问题,并及时与实习基地沟通、协调与解决,不断地调整教学计划和教学内容,适应地方经济发展对药学专业人才的需求。 2.3 设计课程教学案例,改革教学方法 我们已初步形成药学网络实践教学的平台,在教学的过程中可以根据课程实践内容的特点,选择相应的教学方法。以我校药学院药物化学课程为例,该课程按照能力划分为基础能力、应用能力和综合拓展能力三个模块,针对不同的能力模块,设计相应的学习情境,选择合适的教学法。如在基础能力模块中,重在培养学生掌握药物化学的基本操作技能,多采用实验教学法,教师与学生共同参与;在应用能力模块中,以学生为主体,教师引导学生完成专题项目任务,采用行动导向的项目教学法,提高学生的实践能力;在综合拓展能力模块中,对学生的综合能力提出更高要求,采用行动导向的协作,反思教学法。在各类能力模块中,将多媒体和网络技术充分应用于教学中,培养学生能够独立设计实验,分析问题和解决实际问题的能力。 3 建立药学专业网络教学体系 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效凸显,但多媒体教学的实践中仍存在不足之处,需要不断建设和完善。如学校多媒体设施投入不足,硬件环境需要改善;课件的设计流于形式,缺乏灵活性和多样性,教师利用多媒体进行教学的整体水平有待提高。针对以上存在的问题,我们从以下三个方面逐步完善药学专业网络教学体系。 3.1 提高多媒体课件制作的针对性、实效性和系统性 提高多媒体课件制作的针对性是指针对学生基础知识的实际水平和可接受的程度,根据教材相关章节的具体内容以及课时限定的时间确定,捕捉与识别有效资源并加以利用。例如,在《药剂学》中讲解片剂的制做过程时,我们应充分利用网络资源,查找压片机的使用功能宣传片,结合gmp车间生产片剂的全过程的模拟软件,给学生直观的感性认识,有助于学生理解药物从原料到制成成品的全过程,使书本抽象的讲解转变为实际操作,降低了学习的难度。 提高多媒体课件制作的实效性是指在多媒体教学课件制作与运用的实践中要适度、适量、适时,从科学性原则出发,对教学内容的选材、例证追求典型性和代表性。不为追求美观而违背客观事物的真实反映。在表达方法上,采用比较、分类、归纳、分解、演示和模拟仿真等科学手段来表达丰富的教学内容,提高课堂教学效率。将课件制作中常用的photoshop、adobe audition、imageready、3d studio max、softimage 3d等创作方法、技术与教师讲授有机结合,以讲授为主,多媒体教学为辅,注重师生互动,做到人机之间既要有合作,也要有分工,最大限度地调动学生的学习热情,完成教学目标。 提高多媒体课件的制作系统性是指组建学科课件资源要做好长期规划,一方面要遵循教学大纲相对稳定的基本要求,以学科知识体系为纲,搭建框架,将课程内容以模块的形式分门别类;另一方面结合学科发展前沿,从现实需求入手,由点到面,逐步完善。 3.2 加强药学类精品课程的建设 精品课程建设是“质量工程”的重要组成部分。根据《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》的要求,注重使用先进的教学方法和手段和重视教材建设是精品课程建设要重点抓好的两个方面工作。加强药学类精品课程建设时,重点在构建课程体系、组织教学内容、实施创新与实践教学、改革教学方法与手段等方面进行系统配套的改革;安排教学内容时,要将授课、讨论、作业、实验、实践、考核、教材等教学环节作为一个整体统筹考虑,充分利用现代化教育技术手段和教学方式,形成立体化的教学内容体系;重视立体化教材的建设,鼓励和推荐教师参加立体化教材的编写,加强基础课程教材、教学参考书、学习指导书、实验课教材、实践课教材、专业课程教材配套建设,加强计算机辅助教学软件、多媒体软件、电子教案、教学资源库的配套建设。目前,我们已建立了《药物化学》、《药物分析》、《药理学》、《生药学》、《分析化学》、《药剂学》、《物理化学》、《有机化学》精品课程网页,其中《生药学》和《分析化学》为广西省精品课程。我们编写出版的《大学化学实验》教材,是一本立体化教材,以应用型医药专业学生为主要对象,含化学基本技能实验、化学基本方法实验、设计实验、研究实验四个层次,其特点为“一体化、多层次”,密切结合医药专业的应用需要,精选、重整、相益而彰。该教材为形成《大学实验化学》书面教材与电子教案、电子图书、cai、试题库、网络课程、资料库等网络出版物有机配套,构建教学平台,因此获得“十一五”第一批广西高等学校优秀教材称号。 目前,我们正着手开展“药学一体化实验教学”项目,将药物合成、药物制剂、药物分析、药理学、药物动力学的实验融为一体,以扑热息痛实验为例,从扑热息痛的药物合成,扑热息痛颗粒剂的制作,到扑热息痛颗粒剂的质量检测,用药动学方法测定扑热息痛血药浓度计算口服给药的参数,最后研究扑热息痛镇痛的药理活性,使学生经历药物研发全过程。综合性、设计性实验训练提高了学生综合运用各学科知识的能力,巩固了药学基本技能,培养学生的创新思维,让学生成为学习的主角。 3.3 师资队伍的建设 师资队伍培训是实施教育信息化工程的重中之重,是否拥有大批掌握并能应用现代信息技术的教师是推动教育信息化的关键。基于现代技术的药学教育是以计算机技术为核心的信息技术,这就要求教师不仅能够将其作为辅助教学的演示工具,还要能实现信息技术与学科教学的融合。要实现这种融合,就需要对教师进行现代信息和互联网应用等多方面的培训。学校采取送出去和请进来的方式对教师分阶段、分层次进行培训,注重提高教师使用计算机的实际操作水平,培养教师自己设计制作课件的能力及网上操作能力。学校一方面对教师进行观念转变,组织教师外出参观示范课、欣赏优质课件;另一方面对全体教师进行计算机操作能力的全员培训,使每位教师都能熟练地进行单机教学。同时激励教师利用多媒体、网络技术进行备课和教学,提高教学课件的质量。在信息化教学模式下,传统的教学思维逐步转变,现代教育技术已渐渐融入教师的教学活动当中,逐步建立“以学生为中心”的教学观念。 4 结语 现代教育技术在未来的教育中必将普及,发展和完善则是我们面临的主要任务,无论在人力、技术,还是物力上都必须进一步增加投入,但现代教育技术毕竟只是教学的辅助手段,只能充分利用而不能完全依赖,只有当良好的教学基本功和丰富的现代教育技术完美结合时,教学水平才能不断提高,教学质量才能得到有效保证。 教育技术应用论文:浅析现代教育技术在 中医基础理论 教学中的应用 作者:王朝阳 曹继刚 张茂林 论文关键词:中医基础理论 现代教育技术 教学方法 论文摘要:《中医基础理论》是高等中医药院校中医学专业的基础课程,笔者在多年教学实践中,对基于现代教育技术的《中医基础理论》教学模式进行了探索,建立了新型的《中医基础理论》教学模式,充分调动了学生的学习兴趣,经过几年的尝试实践,有效提高了课程教学质量,教学效果良好。 《中医基础理论》是阐释和介绍中医学基本理论和基本思维方法的课程,是高等中医药院校中医学专业的基础课程,是学好中医其他各门课程的基础。由于中医理论形成于2000多年前,不仅文辞古奥,内容精深,而且使得其在认识论、方法论、思维模式与方法、概念体系等方面均具有较强的思辨性和抽象性,这就使得初学中医者常常产生畏难情绪,传统的课堂讲授教学方式较为单一,对教与学均带来一定的难度,因此应注重教学方法的优化。现代教育技术蕴涵着先进的教育理念,同时,为实现新教育观念提供了技术、方法和认知工具,支撑着新型教学模式的构建。2003年以来,笔者利用现代教育技术进行教学设计,对基于现代教育技术的《中医基础理论》教学模式进行了探索,建立了新型的《中医基础理论》教学模式: 1多媒体辅助课堂教学模式 是指通过对多媒体计算机、投影仪、大屏幕等教学媒体的综合运用,进行课堂教学的组织和运作方式的变革。其模式如图1。 多媒体技术集文字、声音、图形、影像、动画等各种信息表现形态于一体,为《中医基础理论》教学提供了一个理想的操作平台。通过教学设计,对教学内容进行集成性处理,创设由师生共享的教学情境,教学内容形象、直观、新颖,易于师生感情交流,及时反馈、引导,从而有效地提高教学效率和效果。这种教学模式既使传统教学方式的优势得以发扬,又弥补了传统教学的不足,使传统的课堂教学与现代教学媒体相辅相成、取长补短、相得益彰。2003年起,全体教师利用业余时间自制《中医基础理论》多媒体课件并应用于教学,在教学实践中及时总结经验,不断完善课件内容和使用方法,并开展了“多媒体演示与传统板书有机结合的课堂授课模式”的教学方法改革,收到很好的效果。 在《中医基础理论》教学中遇到抽象、难以理解的问题,可用多媒体课件或教学片通过多媒体投影用生动形象的动画或影像演示出来,便于同学们对所学内容的理解,并加深其印象。《中医基础理论》的各个章节都可以运用多媒体进行教学,尤其是阴阳五行、经络、六淫等章节,若充分运用多媒体,则可以通过大量图片、动画和录像将抽象难懂的教学内容具体化、形象化,这样可吸引学生的注意力,提高学生上课的兴趣,激发学生的想象力,便于引导学生多动脑、勤思考,活跃课堂气氛,不仅能加深知识的理解和记忆,还能将前后的教学内容有机地连贯起来,使学生对整个《中医基础理论》这门课程的逻辑框架有一个非常清晰的认识。 2网络远程教学模式 是指基于英特网(internet)通过网络教学平台、电子邮件、bbs等进行教学的形式,利用网络可以拓宽教学的时间和空间,开展网络教学是21世纪教学的主题。其模式如图2。 网络远程教学模式是在具备丰富网络教学资源的课堂环境中,学生在教师指导下,按照一定的学习目标,由网络获取信息,根据自己的认知水平和思维特点选择学习路径和学习方法,通过与教师、学生的交流,完成学习任务。利用学校引进的网络教学平台,2005年我们构建了《中医基础理论》网络教学平台,利用互联网开展教学:①《中医基础理论》全部教学课件及部分教学录像已应用于网络,为学生提供了多种学习途径。②《中医基础理论》教学大纲、教学方案、习题库、模拟试卷等均已上网,方便了学生学习。③建立了在线网络论坛、公开了教师电子信箱,开展了内容丰富的学术讨论,及时解答学生提出的疑难问题。这种教学模式使《中医基础理论》教学超越了传统课堂教学的局限,为学生自主学习创造了良好环境,有利于发挥学生学习的自主性,培养学生的创新能力,深受学生欢迎。 3计算机虚拟情境教学模式 是指教师根据教学的需要,建立虚拟情境,仿真现实情境的一种教学方法,使学生在一种身临其境的环境下进行学习、训练的形式。其模式如图3。 虚拟情境教学可用于真实实验无法实现或者表现不清楚的教学中,从而达到一种传统教学模式不能达到的效果,可大量应用于《中医基础理论》教学。现代计算机虚拟技术可以把舌诊、脉诊、阴虚、阳虚等中医学临床中的抽象症状和体征以形象生动的形式直观地呈现出来。对动态的过程、瞬间的症状和体征进行定格分析,使得教学摆脱了以往文字平面化叙述方式和挂图方式,学生既可以进入中医学微观世界,也可以进人中医学宏观领域,使教学内容变得具体生动。例如,对于血液循行的讲授,可制作血液循行的多媒体课件,仿真人体血液循行。过去这些内容在讲课中是非常抽象的,现在用多媒体课件或教学片、中的三维图像或视频影像来表现,这样教师讲解时会省时省力,学生学习时易于理解和掌握。虚拟情境教学最大的优势是让学生如临其境,融入其中去感受、体验现实生活。 现代教育技术为中医学教学提供了新的有效的教育手段,我们在《中医基础理论》教学过程中将多媒体辅助课堂教学、网络远程教学和计算机情境虚拟教学等多种现代教育技术和手段综合运用,构建了多元化的学习环境。利用多媒体技术,可以从图像、声音、文字、动画、视频各个方面冲击学生的视觉,强化学生的接受程度;利用网络技术,可以更好地发挥学习的随意性和主动性,有效地形成个别化教育,最终形成教育的系统化;另外,虚拟现实技术已逐渐从实验室的研究项目走向医学教学的实际应用,有着不可替代的和令人鼓舞的应用前景。教学实践显示:新型的《中医基础理论》多元化教学模式明显优于传统的课堂讲授模式,课堂气氛活跃,充分调动了学生学习的积极性,激发了学生的潜能,有效提高了《中医基础理论》课程教学质量,对于加强学生素质的培养有明显的促进作用,教学效果良好。 教育技术应用论文:浅议现代教育技术在小学数学教学中的应用 随着现代教育技术日新月异的发展,各种现代教育技术手段正逐渐被广大教师所接受和认可,并被广泛运用于各科教学中。特别是在数学教学中恰当利用现代教育技术手段不仅能弥补传统教学在情境营造、时空转换、情感渗透、思维创新等方面的不足,而且能通过提供各种声像结合、图文并茂、形象直观、动态逼真的感性材料,充分展示数学知识的形成过程和思维过程,化静为动,化抽象为具体,使学生在“知其然”的基础上“知其所以然”,显示出它得天独厚的优势。 下面就现代教育技术在小学数学教学中的应用,浅谈个人的几点认识: 一、突出现代教育技术特点,提高学生学习兴趣。 “兴趣是最好的老师。”在小学数学教学中,我们经常听到教师们抱怨:“学生情绪低落,参与课堂热情不高,课堂收效不大……”殊不知,这正是学生对于数学学习兴趣不高造成的。随着时代的不断进步,现代教育技术在课堂教学中得到了广泛的应用。现代教育技术的特点就是图、文、声、像并茂,能向学生提供形式多样、功能各异的感性材料。形象生动的动感画面,悦耳动听的音乐背景,能把学生带进宽松愉悦的学习环境,从而为课堂教学营造一种浓厚的学习氛围,以此拨动学生的心弦,荡起思维的火花,使学生以最佳状态投入学习。依靠现代教育技术,将课程体系、教学内容和教学手段,在有限的课时内形象生动地介绍给学生,有效地提高了课堂的教和学的效率,对传统的教育观念和教学方法形成了较大冲击。 二、依托现代教育技术优势,优化课堂教学设计。 优化课堂设计是提高课堂教学效率的前提。近年来,多数学校通过鼓励教师上传优秀案例、课件、教学经验谈,外出培训拷贝专家、学者的培训资料,购买教学软件、媒体资源、网络选择等方式建设了校园多媒体资源库,为通过现代教育技术优化课堂教学设计水平奠定了一定的基础。我们也利用空余时间用dreamweaver、frontpage、powerpoint等工具制作了许多教学课件,然后选择利用搜集来的图像、影音文件等资料来丰富课件内容。然而,现在的网络资源虽然非常发达,搜索引擎上随便一搜,就可以出现这样、那样许许多多的资源,但是这样多的资源不一定都是我们所需要的,而且即使是我们所需要的,也不一定适合我们的学生。因此,作为一名合格的数学老师,决不能是“拿来主义”,必须对资源进行整理和加工。 三、写好日常教学电子日记,不断提高备课效率。 多年来,我一直坚持指导、鼓励学生写数学日记,记录孩子每天的点滴积累、学习心得、一日反思,以此来再现每个孩子的成长轨迹。我鼓励学生将这些日记在校园网上,既可以锻炼学生的语言组织能力,激发学生的表现欲望、提高孩子学习的兴趣,同时也为学生成长和老师教学提供了第一手材料。同时,我自己的备课笔记也采用计算机排版,其优点是有利于在教学中随时根据实际需要增、减和更新授课内容,同时保证设计的完整性。并可以更好地满足多媒体等现代化教学手段的需要,方便制作多媒体授课课件。在打印稿排版上,可以如传统的备课本一样预留足够空间,用于对授课内容进行适当补充,并可采用不同颜色进行标记,方便课堂讲授。我的教学设计还向学生开放,使学生在上课时能将主要精力放在听课而不是记录上,提高教学效果。不仅如此,这样安排还可以适当减轻次年的备课工作量,原则上只需要根据上年的各种记录及学科的发展在计算机上适当增加或减少内容即可,提高了备课效率。 四、发挥教育技术辅助作用,提高课堂教学实效。 华东师范大学叶澜教授在“新基础教育”实验研究中将一堂好课的标准提炼成“扎实、充实、丰实、平实、真实”五个“实”,其中“充实”和“平实”所指即为有效率的课、常态下的课堂教学。在实际教学中,我们“说常态、讲效率”,但是有些重点往往不易突破,归其主要原因是学生的生活经验不丰富,观察事物不容易全面具体。因此我们要采用比较容易使学生接受的教学过程,达到知识迁移的目的。现代教育技术中,多媒体正是具备了形声、动画兼备的优点,在创设情境、营造氛围方面比其他媒体来得更直接、更有效。 例如:教学“立体图形体积”这一部分内容时,我首先让学生自己动手利用几何画板做出小学阶段接触过的几种立体图形,动画演示它们体积公式的推导过程,让学生参与制作,使其明白这些立体图形体积计算的依据,而后用电脑出 示一些形象的dreamweaver游戏练习题,例如长方体、正方体、圆柱体体积归类,即为柱体的体积,圆锥体,则为椎体,同底等高的圆柱与圆锥的关系等。学生做对了会得到电脑的夸奖:“你真棒!”同时观察到柱体的表面都变成了统一的颜色。而没有成功的学生会听到电脑的提示:“不要紧,再试一次。”多媒体的这种设置不仅使做对的学生得到了成功的喜悦,也会使做错的学生不气馁从而产生积极寻求正确答案的意识。 这些游戏型练习的设置有效激发了学生学习的兴趣,在练习结束之后,我给出提纲,一步一步引导学生梳理本课主要内容,学生兴趣盎然地讨论、总结,然后归纳,从而使枯燥的概念化为具体的形象。学生不但很容易接受,而且很快就掌握了多种形体的体积计算方法,既调动了学生的学习兴趣,又激发了学生强烈的参与意识,提高了教学实效。 教育技术应用论文:现代教育技术在高职计算机基础课堂教学的应用 [论文关键词]现代教育技术 计算机基拙 教学 [论文摘要]探讨了现代教育技术在高职计算机基拙课堂教学的应用,论述现代教育技术对计算机基拙课堂教学的 1前言 非计算机专业计算机基础教育是大学教育的重要组成部分。高职高专院校培养的是生产、建设、管理、服务第一线的高级技能型人才,更强调应用能力和实际动手能力。因此,培养学生具备较强的计算机应用能力就尤为重要。如何将现代教育技术融人计算机基础课堂教学,以提高该课程的教学质量,解决非计算机专业计算机基础教学中存在的问题,改进教学方法,提高教学效果是值得我们探讨的。 2现代教育技术的优势 计算机的发展对现代教育技术起到了巨大的推动作用,但如何将现代教育技术应用到计算机基础教育呢?现代教育技术有什么优势?现代教育技术是把现代教育理论应用于教育、教学实践的现代教育手段和方法的体系。它主要包括现代媒体技术、现代媒传技术、教学系统设计技术,三方面的内容。同时,现代教育技术的优势体现如下: (1)现代教育技术改变教师的角色,教师必须提高应用现代教育技术能力。应用现代教育技术,教师可以摆脱重复性劳动,而把精力用于更有创造性的教育活动中去; (2)现代教育技术对教学媒体的改造是教育教学方式的一次重大变革。以计算机多媒体和网络为核心的电子信息通信技术的飞速发展加快了教育信息化、网络化、现代化的进程; (3)现代教育技术为教育信息化的实现提供信息传播的技术手段,使教育思想观念的转变落到实处; (4)现代教育技术的超文本功能,能实现教学信息组织表达的最优化,使过去难以实现的教学设计变为现实; (5)现代教育技术成为现代化教学重要手段,将知识型教育转变为智能型教育,使教学方法改善,学习效率和教育质量提高; (6)现代教育技术支撑下的远程教育是一种随现代通讯技术发展起来的新型教育模式。 3计算机基础课堂的现代技术运用 3.1教学内容的丰富 从教学内容看现代教育技术可以集声、文、图、像于一体,使知识信息来源丰富,且容量大,内容充实,形象生动而更具吸引力。同时积极研制cai课件,将教学内容中的文字、图表、声音、静态图象和动态图象集成在一起,采用多媒体技术在大屏幕上产生极佳的逼真效果,使教学内容更充实、更形象、更具有吸引力,可以将抽象问题形象化,教学内容动态化,大大提高了学生的学习兴趣和学习效果。 3.2教学手段的变化 从教学手段看现代教育技术的教学系统主要是指多媒体教学系统。多媒体教学系统强调以计算机为中心的多媒体群的作用。从根本上改变了传统教学中的教师、教材、学生三点一线的格局,学生面对的不再是单一枯燥无味的文字教材和一成不变的粉笔加黑板的课堂,呈现在学生面前的是图文并茂的音像教材、视听组合的多媒体教学环境和通过网络、远距离双向传输的教学系统,所有这一切使得传统教法中抽象的书本知识转化为学生易于接受的立体多元组合形式,使得教学过程与教学效果达到最优化状态。学生在整个学习过程中,充分利用学生的视觉与听觉功能,对大脑产生多重刺激作用,从而使得学习效果显著提高。 3.3教学方式的多样化 把多媒体技术与网络技术相结合,进行开放教学和协作学习学校应逐步建立新型的教学结构,将多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(internet)融入到新的教学环境中。教师可以通过进人校园网构建网络教学平台,将教学课件、电子教案、模拟习题库、学习指导、参考书目等内容上传。学生可以利用课外时间上网浏览课程相关内容,并与教师及时交流。教师可以通过网络辅导学生完成教学任务,解答疑难问题。网络教学可以改变传统教学的单一化模式,有助于学生学习积极性的调动,有效提高学习效率。 网络教学由于覆盖面广,可以实现更大范围的信息资源共享,名牌大学与一般大学的距离在缩短,学生接受优等教育和公平教育的机会增多,接受教育的方式也不再局限于课堂教育和在校教育。学习不再是接受某一学校的,某一种单一的教学方式,而是可以接受多种形式的教学方式,即学习的多元性,学生根据个人的情况,可以选择适合自己的学习方式。在符合总体教学目标的前提下,学生可以有针对性地开展学习。 4结束语 现代教育技术是教育科学与信息技术有机的融合,必须以先进的教育思想和教育理论为指导,充分发挥信息技术的优势。课件的内容要通过教育工作者的有效加工,使其融合到教育过程中,才能产生作用。因此现代教育技术的应用就显得尤为重要。 随着现代教育技术的发展,教学内容、教学方法、教学过程会不断地推陈出新,我们应该更好及更多的应用其有利的一面,克服其有弊病的地方,并加强教育工作者自身的应用先进教学手段教学的能力,只有这样才能提升教学水平,跟上时代的步伐 教育技术应用论文:系统科学方法在教育技术中的应用研究 【摘要】复杂性理论展示了新世纪科学研究的广阔全景,并为教育研究提供了新的视角和突破理论自身局限的可能性。教育技术具有系统科学方法的重要特征——最优化,这是教育技术所追求的目标。同时,教育技术具有系统科学理论中耗散结构理论的重要特征——开放,使得教育系统处于从无序向有序的动态平衡运动状态。最后,论述了阐释学、模糊逻辑、混沌理论对教学设计研究具有一定的启示和应用价值。 【关键词】复杂科学;系统科学方法;阐释学;模糊逻辑 被称为“制高点”、“突破口”的教育技术涵盖社会、政治、文化、教育、心理和艺术等众多学科的研究领域,我们必须充分利用科学规律和各种技术,把教育和技术紧密地结合起来,解决教学过程中的实际问题。但只是从应用层面和技术层面发展教育技术是不够的,必须从系统方法的角度来认识教育技术。只有这样我们对教育技术的认识才具有高度和深度,才能实实在在地对教育技术的发展进行指导。 一、复杂科学的提出 教育是一种非常复杂的社会现象,它的复杂性不仅体现在教育的主体复杂多样,系统内 部纷繁变化,还体现在与教育系统息息相关的外部环境的复杂多变上。因此,研究教育有必要从复杂性的视角来审视。复杂科学是国外20世纪80年代提出的研究复杂性和复杂系统的科学。复杂科学包括控制论、信息论、系统论(简称“老三论”)和耗散结构论、突变论、协(简称“新三论”),以及相变论、混沌论、超循环论等其它新的科学理论。这些理论主要是研究和揭示复杂系统的有关特性,如非线性、混沌、突现、自组织、非还原性等。[1] 正是基于对教育系统复杂性的认识,人们提出将复杂科学的原理和方法引入到教育系统的研究中,从复杂性角度来理解教育系统及其复杂性,转变学习概念,重新设计与复杂性相适应的学习系统,为学生提供从复杂系统中涌现出的新的思维方法,帮助他们提高学习效果,最终达到增强教育系统效能的目的。 物理学中耗散结构理论、协同学提出了解决复杂自然系统的理论、方法,为统一自然系统和社会系统建立系统科学准备了材料。物理学以前讨论的系统是可逆的、退化的,牛顿第二定律、热力学第二定律判定了系统的演化方向和特点。这类自然系统的演化方向与生物界、社会科学中普遍存在的发展、进化等演变现象相矛盾,人们无法用统一的方法来研究自然系统与社会系统。i.prigogine提出耗散结构理论:开放系统在远离平衡状态时,由于同外界进行物质、能量、信息的交换,可以形成某种有序结构。在自然界的物理、化学系统中可以发现存在着与生物学一样的进化现象,并可以利用耗散结构来统一讨论。h.haken提出协同学,认为复杂系统的相变是子系统之间的关联、协调作用的结果。我国著名学者钱学森教授在80年代提出了系统科学体系的框架,分析了在不同层次上的学科内容,提出了它们之间的联系,使系统科学走上了全面发展的新阶段。我们从系统科学的角度来讨论问题,这就可以站得更高,对问题分析得更深入。对这些复杂系统的分析不仅是对系统理论的应用,同时在研究中所采用的新的方法,所得到的新的结论也会丰富系统理论本身的内容,使系统理论真正成为解决复杂系统演化的理论。[2] 二、系统科学方法指导教育技术,以实现最优化 系统科学理论“老三论”(控制论、信息论、系统论)和“新三论”(耗散结构论、突变 论、协同论)为许多学科包括教育技术学科的研究提供了新的研究思路和研究方法。系统科学的思想观点和方法对教育技术学学科的形成和发展有着广泛和深远的影响,成为教育技术学最重要的理论基础。系统科学方法具有以下特征:整体性、综合性、有效性、定量化和最优化。其中最优化体现了系统科学方法解决问题时所要达到的目标,它可以根据需要和可能为系统确定出优化目标,运用新技术手段和处理方法,把整个系统逐级分成不同等级和层次,在动态中协调整体和部分的关系,使部分的功能和目标服从系统总体的最佳目标,以达到总体最优。 教育技术(aect)94定义:教育技术是为了促进学习,对有关的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。现代教育技术是以系统方法为核心展开全部教育实践的,即对学习过程与学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价。现代教育技术的目的是追求教育的最优化。教育最优化是指一定的条件下,在同样的时间内,使学生学得多些快些好些。最优化标准有两个:一是最大效果;二是最少时间。用最少时间得到最大效果是教育技术所追求的目标。 如前所述,耗散结构理论认为:任何远离平衡状态的开放系统,都能通过与环境进行物质和能量的交换,这时系统可从原有的熵增的状态,转变为一种在时空和功能方面的远离平衡的有序状态,即形成一种组织化和有序化的耗散结构。孤立的系统只能出现负熵,最终导致有序结构的破坏。[3]目前,中国的应试教育还根深蒂固,必须以和谐的方式从教育系统的外部引入负熵,营造开放的教育环境,促进系统内部长期积累的熵增的逐渐减少,通过系统内部的各要素之间的相互作用,使教育系统从无序向有序进行。教育技术可以实现以上转变。教育技术具有开放性和旺盛的科学活力,它与全新的认知理念同步发展,并及时把相关科学和高新技术引入到教育系统中,促进人们更新教育观念,改革教学方法,使教育领域成为培养适应社会的创新人才的基地。 开放是系统减少熵增和内耗的调节剂,开放使系统不断更新,也使系统获得良性循环的保证。系统要达到开放必须具备两个条件:系统内部各要素的相互开放和交流,系统内部和外部的各种影响因素的相互开放和互动。开放的本质是系统吐故纳新,教育技术的灵魂是整合,它意味着教育对各个学科的开放,接纳和综合。[3] 教育技术具有开放的显著特征:(1)开放的教育观念 学会学习是当今教育的主旋律,培养每个公民的信息素养增强了教育技术的开放性,教育技术实现了教育理念的全面开放。(2)开放的教育对象 从教育走出校园,面对社会每个公民,面对不同职业,不同年龄的人,可以按学习者的需求,构建教育环境。(3)开放的学习 重视学习的过程,从学习方式的单一化向多样化开放,如集体学习,个别学习,研究性学习,协作学习等。传统的认知方式是人们长期形成的习惯,而电子学习创造了全新的学习空间和学习模式,激发了认知潜能。(4)开放的学习能力 从重知识的获取能力到处理信息的能力。培养人的信息素养是学习的主要目的,强调个人对信息的获取、分析、加工、评价、创新的能力。(5)开放的信息资源 电子阅览室、数字图书馆、多媒体教室、视频会议系统和信息高速公路把全世界的信息资源通过文本、视频、音频、动画、数据等传播形式呈现在学习者面前,让学习者能够随时随地获取信息。 三、阐释学、模糊逻辑、混沌理论与教学设计 教学系统由学生、教师、教学内容、教学方法和教学媒体构成,教学设计是对教学系统 的优化设计。教育技术的核心问题是教学设计。因此,教学设计应摆在教育技术学研究与实践的核心位置,这是因为教学设计不仅构成教学开发与应用的前提,更直接影响到开发与应用的质量。人们获取学习信息或学习资源的手段、环境及学习目的都发生着变化,因此,教学设计处于变化之中。传统的系统理论研究教学设计具有一些局限性,如教学设计的线性、确定性、封闭性和负反馈性等与当前以人为本的教学实际有一定的距离。[4]20世纪90年代以来阐释学、模糊逻辑、混沌理论等多种学科领域的研究为教学设计提供了多样化的视角。 (一)阐释学与教学设计 阐释学(hermeneutics)是一种关于意义、理解和解释的哲学理论。从广义来说,它是对于意义的理解和解释的理论或哲学。阐释包括两个基本的意思:一是使隐藏的意义显现出来,二是使不清楚的意义变得清楚。“阐释学是一种理解世界的方法。通过阐释学原理的应用,在解释者对世界所熟知的意义和世界拥有的某种未知的意义之间架起一道理解的桥梁,缩短二者之间隔阂的距离。” [4]在阐释学发展过程中,有关学家研究总结出以下法则和原理:正确理解文本意义的法则。对文本的理解和解释不仅仅是一个语言的过程,而且是一个创造性的心里过程。(1)历史性原则——结合作者所处的具体条件理解文本的意义。(2)整体性原则——在一定的语境中理解每个词语的意义。(3)代入性原则——进入作者创造时的情景,重新体会其原意教学的主要目的就是对所学内容获得正确的理解,或者帮助学习者对所学内容阐发个性化的意义。根据学习者的理解过程来促进学习者的个性化理解,教学便有“建构”的意义。阐释学为教学设计思维提供了一种有意义的视角,对教学设计的启示主要表现在以下方面:(1)没有学习者的理解活动,理解不可能产生。学习的产生在于学习者能参与到理解的活动之中。阐释学认为,当理解者与文本以共同的观点融合在一起时,理解便产生了。(2)背诵不等于理解。以促进理解为目标的教学,应当关注文本创作者和解释者所处的不同文化或社会情境。文本的理解不是通过文本的背诵而获得,而是通过解释者的阐释。(3)教学不要奢望某种统一的意义理解或学习结果预定。理解并不是一种僵硬的过程,它涉及所处时代的社会和历史的影响。要从一个群体中期待一种可信的、客观的学习结果预定,是不可能的。(4)学习是一种个别化的社会性的活动。每个对话/交流都是不同的,忽视这一现象将导致在教学实践中错误地判断学习者理解了什么,学到了什么。 运用阐释学原理为教学设计寻求一种解决方案,意味着我们在为学习者深化某一问题的理解寻求方法。教学设计的思维和操作可以沿着以下原则展开:(1)利用理解的空白,促进学习者对学习内容表现他们个人化意义的理解。这种处理理解“空白”的活动,是基于阐释学的教学设计的主要任务之一。学习者在对待理解“空白”的问题上,要求表现个人化的解释/意义生成。教学设计就是要为学习者对文本形成个人化的意义创造/组合大量的机会。例如,为学习者提供开放性问题的课堂讨论练习,就有利于学习者展现个人化的反应和发展学习者的个人化意义。(2)多数学习者在学习过程中,在理解主题内容时,都会带着自身的偏见和切身的利益。这就意味着在学习课程内容开始,教师可以通过引发讨论的问题,来发展学习者的主观性意义。(3)为了促进学习者对学习内容的理解,教学应当在“文本创作时代”与“理解者所处时代”之间架起一座沟通之桥。在任何一种学习活动之中,学习者都会把其自身的时代和文化代入其中,对意义的解释产生影响。 (二)模糊逻辑与教学设计 模糊逻辑(fuzzy logic)是美国工程师lotfizadeh(1965)提出的一个概念。模糊逻辑对传统逻辑提出了严峻的挑战。传统的逻辑假设是:人的思想是精神的,人们在思维中所用的概念、命题的意义都是精神的,人们在思维中所用的概念、命题的意义都是精确的。它以命题的二值性为基础,以排中律为基本原则之一。因此,传统的逻辑所遵循的是二值性原则和排中原则。一个命题或者是真的,或者世界假的,并且一个及其否定必有一真。而模糊逻辑却与概念、命题意义的不精确性相一致,它推理的结论并不严格依据前提。模糊逻辑的出现,为解决复杂性、交叉性的问题开拓了道路。 模糊逻辑对教学设计的启示表现在以下三个方面:(1)模糊逻辑理论对教学设计中的需求分析和评价具有启示意义。这些分析在教学系统设计模式中居核心地位。从模糊逻辑理论的角度来看,在理念与行为只常常存在一种或然的、非线性的关系。因此,运用模糊逻辑作为一种分析工具,更能有效地解释行为。(2)模糊逻辑理论对认识/处理学习者的感知问题更为有效。学习者对自身能力的感知及自信心,与学习者获得好成绩同样重要。(3)运用模糊逻辑超越决定论的思维和设计方法,在评价“现实生活”的问题方面显得更为有效。[4]世界并非是黑白两极的,而是绚丽多彩的。 (三)混沌理论与教学设计 20世纪60年代,诞生于数学与物理学的混沌理论,与相对论、量子理论并誉为20世纪的三大科学革命理论。混沌理论的产生始于量子物理学不满牛顿机械决定论对物理现象的解释。牛顿物理学认为宇宙中的每种实践都是有序的、规则的并可以预测的。量子物理学认为宇宙并非是一个巨大的、事先决定的存在,所有的物理现象都是不可决定的,也是不可预测的。这种非决定论为解释世界的混沌现象提供了认识/研究途径。所谓“混沌”,是指非决定论的不可预测性与无序性、复杂性、不平衡性、多样性、非线性及不稳定性的存在。理解混沌,应当注意两点:第一,混沌系统中隐藏无序;第二,混沌是存在于无序中的有序模式。理解混沌理论要把握以下三个关键概念: 1.对初始条件的敏感依赖性(sensitive dependence on initial conditions):一个系统中的混沌是指系统内初始条件的小变化会引发后续的大变化。这也常被称为“蝴蝶效应(butterfly effect)”。混沌系统对其初始条件的异常敏感性说明,最初状态的轻微变化导致不成比例的巨大后果。当一个系统的初始条件不清楚或不确定时,我们是不可能预测到会发生什么结果的。 2.分形(fractals):分形理论创始人是美籍法国数学家b.mandebrot.fractal,本意是不规则的、破碎的、分数的。用此来描述自然界中传统几何学所不能描述的一大类复杂无规则的几何对象。例如,弯弯曲曲的海岸线、起伏不平的山脉、令人眼花缭乱的满天繁星等。它们的特点是极不规则或极不平滑。直观而粗略地说,这些对象都是分形。分形,意指系统在不同标度下具有自相似性质。由于系统特征具有跨尺度的重复性,所以可产生出具有两个普通特征:第一,它们自始至终都是不规则的;第二,在不同的尺度上不规则程度却是一个常量。 3.奇异吸引子(strange attractors):吸引子是系统被吸引并最终固定于某一状态的性态。而奇异吸引子则通过诱发系统的活力,使其变为非预设模式,从而创造了不可预测性。 混沌理论对分析学习系统提供了另一种科学视角,对我们在分析教学系统中常用的决定论科学方法提出了质疑。(1)如生物学系统一样,教学系统也是充满了混沌。传统的教学设计原则和假设在两个方面与混沌理论相抵触:一是教学系统的决定主义假设;二是学习者和学习过程是可预测的。(2)混沌理论挑战传统教学设计中的线性教学程序——设计者或教学者认为只要按照预定的教学程序,对学习者施加干预/影响,就可得到预期的学习结果。但事实上,预成的线性教学设计很容易被教学中的混沌实践所颠覆,导致教学过程难以预测,难以单靠线性的操作程序来控制教学过程,并得到预期的教学效果。(3)混沌理论认为教学设计必须认真考虑学习过程。学习的信息处理模式通常在本质上把学习描述为一种线性过程(短时记忆——长时记忆——工作记忆——绩效)。但是,学习的发生过程是学习者个体差异以一种混沌的形式相互交织在一起,共同发挥作用。(4)走向重视学习者元认知能力的发展。处理教学系统设计/实施混沌理论的最有效方法是:帮助学习者学会反思其学习活动,发展其元认知意识,提高其元认知/反思水平。发展学习者的元认知意识是一种帮助它们处理复杂现实世界问题的方法/途径。元认知是指关于我们如何人感知、记忆、思考和行动的知识。掌握这些过程并在学习中及时应用,直接影响学习者的学习成效。(5)情感与混沌。在学习中处理混沌现象最有力的促进因素要靠人类的情感。已有的情商研究表明,经常性的情感挫折或情绪波动会影响个体的智力水平,损害/削弱学习者的学习能力。自我意识是情商的关键性能力。了解和控制个人的自我意识,对于成功做出决策来说,是至关重要的。 就目前我国教育技术发展情形来看,以上这些研究还未完全体现在教学实践过程中。但是,积极地吸纳各种相关理论的研究成果,适应时展和健全自身发展,却是新时期教育技术发展的必然趋势。 教育技术应用论文:现代教育技术在机械制图课程建设中的应用 【摘要】文章通过对机械制图传统教学方法的剖析,引出现代教育技术在机械制图教学中的应用,在建构主义教育原理的指导下,运用多媒体技术和网络技术进行课程建设。 【关键词】机械制图;现代教育技术;建构主义;多媒体技术 《机械制图》是工科类专业的主干课程,其研究对象是机械图样,其目的是培养学生的绘图、识图和空间想象能力。制图课中的空间分析和想象能力是指在接受物体的二维和三维信息后,经过联想和判断、想象和推理等思维活动,确定物体在空间的位置和几何形状的能力。该课程教学难度大,难就难在学生难以建立空间概念以及机件表达方法的正确选择上。传统的教学模式主要是通过教师板书,借助模型、挂图进行课堂教学,效率低、信息量小。在计算机技术的迅速普及和推动下,从上个世纪80年代初的电化教学、计算机辅助教学到今天的多媒体教学,已经由单一的纸介质教材转化为多种介质共存,如由高新技术支持的磁介质、网络传输等现代化教学手段具有更丰富、更先进的表达能力,并且能把音像和多种媒体所表述的内容与教材有机结合,形象生动。 一、传统机械制图教学的弊病 (一)以教师为中心的行为主义教学模式 在传统?填鸭式的课堂教学中,由于教师始终唱主角,满堂灌,使得学生处于被动地位,课堂气氛呆板、沉闷,影响了教学效果,阻碍了学生的学习兴趣,抑制学生的发展。 (二)黑板作图,效率低下,耗费大量时间,教学信息量较少 传统的机械制图教学模式是:粉笔+黑板式的教学,教师在课堂上往往要书写大量的板书,画大量的图,重复劳动多,劳动强度大,工作效率低下,往往无法与学生进行充分交流。 (三)实物模型数量较少,讲解例题时,不能找到足够多的模型 机械制图是一门抽象性很强的课程,在学习过程中需要一定的空间想象能力,而青少年学生的抽象思维能力往往较差,这就使得在制图教学中存在着较多的难点,在讲授这部分内容时,教师往往无法讲得很清楚,学生也往往听不明白。以往都是使用实物模型来帮助学生建立空间想像能力,但仍然不能很形象的表达,模型的种类和数量也不能随着形体的不同,无限制的增多。 (四)分析几何形体的结构以及讲解机件的表达方法时,缺乏形象生动的教学手段 例如在讲解组合体的读图时,各种类型的组合体视图的分析过程,以往教师都是利用徒手绘制轴测图的方法,来展示视图所表达的形体的形状,这对教师的徒手绘制轴测图的能力要求较高,尤其是新教师很难掌握,影响教学效果。另外,在讲解剖视图的时候,对两个相交的剖切平面的剖视图的画法,利用挂图也较难讲清楚。 二、运用现代教育技术的方法如何实现机械制图课程的教学设计 [1]教育技术是以现代教育理论为基础,运用现代科技成果和系统科学提高教学效益,优化教育教学过程的理论和实践的技术。它通过研究学习过程和学习资源来解决教育教学问题,即解决“如何教”和“怎样教好”的问题。以现代学与教的理论为依据,并用系统方法去调动、协调、处理好教学系统中各要素,使教育技术更有时代特色,更加科学化和系统化。随着现代教育技术的不断的发展,越来越多的教师在教学过程中应用多媒体课件,重视网络课程的开发和建设,在教学设计中运用建构主义原理,以期追求更好的教学效果。 我们在建构主义理论的指导下,对机械制图课程的教学进行了设计: (一)将认知学习理论应用于教育技术实践 [2]以学生为主体,遵循学生的认知和学习规律,在教学中正确设计多媒体课件教学方案,积极调动学生的参与意识。关于教学媒体的设计,包括教学媒体选择与媒体内容呈现方式的设计。为了使媒体的利用能在教学中发挥最佳效果,教学媒体设计除了要考虑教学目标、教学内容、教学对象外,还须以认知心理学为依据。仔细分析注意、知觉、记忆、概念形成等四种心理活动所具有的特性以及与媒体呈现之间的关系,可以得出一批有价值的结论,这些结论对教学媒体的设计有直接指导作用,使教学媒体设计建立在坚定的理论基础之上。机械制图课程建设正是基于这种建构主义理论基础上,运用多媒体、网络技术来实现教学设计的。 (二)设计学习环境和教学模式 [3]随着学生认知学习理论的普及,人们认识到学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,教师不向学生直接灌输知识,而是创建良好的学习环境和理想的交互方式,发挥学生的积极性、主动性。因此,多媒体课件在设计中形成的交互性的教和学情景,能把教师和学生有机的联系起来。 (三)利用多媒体课件将机械制图中的难点和重点突出表达出来,使学生把握重点,理解难点 [3]建构主义认为,学是与一定 “情景”相联系的。思维和学习只有在特定的情景中才有意义。所有的思维、学习和认知都是处在特定的情景脉络中的,因此,课程教学设计注重使学习者能利用自己原有知识结构中的一些经验,去分析和理解当前学到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,为学生构造良好的学习情景。因此,[4]通过多种媒体的设计,展现几何形体的结构特征,以此来使学生在这种特殊的“情景”中,将大脑中的各种简单形体的认知联系起来,形成对复杂几何形体的认知,从而正确理解利用二维图形对三维几何形体的表达。 (四)引导学生开展协作学习 [3]为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识。所以,多媒体课件注重教学方法的设计,对知识点的介绍是循序渐进的,提供交互方式的设计,将知识逐渐深化。 (五)组织学生利用网络进行学习。 [2]在网络环境下进行学习,学习者、教师和学习伙伴的思维与智慧就可以被沟通共享,共同完成学习任务。制作网络课程,可以通过网络使学生能够对课堂教学内容进行复习巩固,并组织学生对典型的题目进行讨论,发表各自的不同看法。 (六)强调多范围、多层次的学习 课程教学设计最好将学生认知和学习理解为个体层次和社会层次之间的动态互动过程。如果只关注某一个层次,并假设其他因素都是常态或者是可以预期的,就不能充分提供有效的学习情景。因此,制作包含各种层次要求的习题库和试题库,可以适合不同层次学生练习的需要,满足教学考核的需要。 三、现代教育技术在机械制图课程建设中的具体应用 基于以上机械制图的教学设计,我们在该课程的建设中做了如下尝试: (一)利用多种集成软件制作多媒体课件 以powerpoint软件为平台,将图片、影片、flash动画、文档等多种媒体集成为课件,实现多媒体教学。 (二)利用网络教学平台制作网络课程 利用天空教室等网络课程制作平台制作机械制图精品课程,将各种教学文件,如教学计划、教学大纲、授课计划、电子教案、电子教材、实践性环节指导书等公布于网络,使教师和学生能够上网查阅。 (三)制作习题库和试题库 利用word软件搜集整理各类习题及试题,还利用auto cad软件绘制习题和试题,以便能够根据需要修改试题。 (四)利用虚拟现实技术实现电子模型的模拟仿真 利用三维实体造型软件pro/e、solidworks、ug等制作三维电子模型,并通过使用特殊插件,能够在网络上实现电子模型的仿真模拟,能够随意旋转、移动、翻转模型,使学生通过对电子模型的研究,达到对真实形体的理解,从而较快建立空间概念,培养空间想像能力。 四、机械制图多媒体课件及网络课程在实际教学中的应用效果 1.利用多媒体课件教学受到广大学生及教师的欢迎,教学过程生动形象,教学手法新颖独特,给学生营造了一种轻松学习,娱乐学习的氛围。真正实现了“愉快地教”、“轻松地学”。 2.单位教学时间的信息量增大,解决了当前课时压缩,而教学内容较多的矛盾。同时,在课件中结合实际的内容多了,增加了学生的感性认识,将理论知识与实践操作有机地结合起来。 3.运用多媒体课件及电子模型可以满足学生对较多模型的需要。让学生在屏幕上看到形态各异,结构不同的零件,而且对它们的内外结构特征理解深刻,帮助他们较快建立空间想像能力,达到学习制图的目的。 4.利用习题库可以让教师根据需要多举实例,也可以使学生在课堂上完成较多练习。在课堂上利用多媒体进行交互,教师提出问题,学生进行讨论分析,解决问题,同时,结合黑板作图,以达到较好的教学效果。 5.利用试题库进行考核,真正实现教考分离,改变传统考试制度中由任课教师授课、复习、出卷、评分的模式,减少考试本身的随意性和主观性,以公正地评价学生的学习效果。 五、结语 在具体的教学实践中,我们不断尝试运用最新的现代教育技术,以建构主义教育理论为指导,对传统的机械制图课程教学进行改革,课程建设是一项系统工程,工作量很大,需要多方协作、领导支持,开发研制人员还要有奉献精神。这项工作对推进教育教学改革,提高教学水平将有深远意义。 教育技术应用论文:关于将现代教育技术应用于计算机辅助药物设计教学 论文摘要:为培养学生的创新和实践能力,运用计算机多媒体、分子模拟软件、录屏软件、dvd视频等现代教育技术手段对计算机辅助药物设计课程的教学方法进行改革,并对教学效果展开问卷调查。调查结果显示,改革可使教学内容更加直观、形象,极大地激发了学生的兴趣,收到了良好的教学效果。 论文关键词:计算机辅助药物设计;现代教育技术;教学改革 计算机辅助药物设计(computeraideddrugdesign,cadd)是药物化学学科的一个分支,该项技术的高速发展和广泛应用使其成为药学科研工作者必须掌握的技术之一。计算机辅助药物设计课程是药物化学的系列课程之一,其特点是专业性强,所涉及的内容、方法及应用软件更新很快;课程内容多涉及生物大分子和有机小分子的三维结构,如何将内容生动、形象地呈现给学生是教学过程中需要解决的问题。为充分调动学生主观能动性,提高学生兴趣,培养学生分析问题和解决问题的能力,笔者在cadd课程教学过程中引人多种现代教育技术和教学方法,不断推进cadd课程教学的革新。 本文主要对作者在计算机辅助药物设计课程教学中综合应用多媒体、分子模拟软件、录屏软件、dvd视频等现代教育技术的经验进行介绍,并对在cadd教学过程中推行改革的几点体会进行总结。 一、计算机辅助药物设计课程教学改革探索 1.多种现代化教育技术手段的应用 笔者所在的药学院自2001年在本科生及本硕连读长学制学生中开设cadd课程,其教学模式的发展如其他课程一样,经历了从传统到现代的过程。课程早期采用“粉笔加挂图”教学模式,以传统的黑板板书为主,复杂的内容用挂图表达。后来有了幻灯机,部分分子图形可以用幻灯机放映,使学生对分子图形有了相对形象的了解。到上世纪9o年代后期,随着计算机microsoftofifcepowerpoint软件在教学过程中被普遍使用,cadd课程教学模式进入了计算机多媒体时代。授课时,教师可以方便地将课件内容显示在教室的大屏幕上予以讲解。其优势是一些分子图形的内容可以比较形象的表达,但缺点在于图片依然是“死”的形式,不能显示生物大分子和药物小分子相互作用的动态过程,不足以形象地体现出计算机辅助药物设计的特点。为了解决这个问题,并充分挖掘现代教育技术的潜能,笔者在cadd课程教学中对教学方法进行了改革。 现代教育技术除常用的计算机、多媒体和网络技术等,还包括摄像机、dvd/vcd机以及其他av(音频和视频的总称)设备等。笔者在课堂教学过程中,不断摸索将现代教育技术恰到好处地应用于计算机辅助药物设计课程的方法,促使新技术的引入起到激发学生兴趣、提高教学效果的作用。笔者挖掘现代教育技术潜能具体的做法包括以下几个方面: (1)应用pymol软件图形化地表达分子动态过程 pymol是一个用于显示和分析分子三维结构的程序,由warrenlyforddelano编写,并被delanoscientificllc软件公司商业化。应用这个软件,可以向学生演示构建小分子的三维结构以及用球棍、飘带等多种方式显示分子三维结构的方法。另外pymol还可以对蛋白质三维结构进行编辑和修改,研究蛋白质和小分子相互作用的过程,并以三维图形的形式显示分子相互作用的动态过程,使原本抽象的教学内容能够很直观地呈现在学生面前。笔者在课程的各个章节中均穿插使用pymol软件对分子三维结构进行模拟,图像色彩鲜艳,结构形象生动。由于大部分学生是第一次接触分子模拟软件,对此种丰富生动的图形有很强的新奇感,激发了学生对课程的强大兴趣。因此pymol软件的引入,在整个教学过程中起到了变化教学刺激、维持学生注意力的良好效果。 (2)充分利用网络资源 在网络尚不发达的年代,cadd课程内容有一定的局限性——只能以介绍理论为主,相对抽象和枯燥,不利于培养学生的实践能力和解决问题的能力。随着网络技术飞速发展和网络资源的不断丰富,cadd课程的教学在时间和空间上都得到了很大的扩展。在课程的内容上,笔者给学生介绍大量与计算机辅助药物设计相关的网站资源,包括各种网页、数据库和计算模拟软件;让学生通过完成课后作业的形式利用这些资源,并自己不断扩充课堂知识,从而把课堂教学效果延续到指导学生今后的工作,使学生的学习能力和素质较之以前明显提高。后来的调查结果显示,学生对这部分的内容是非常感兴趣的。 (3)绘声绘影12.0软件的应用 计算机辅助药物设计课是对药学专业本硕连读六年制学生开设的一门选修课,根据每届学生人数不同,选修人数多则上百,少则六、七十人。由于场地和教师人员的限制,不可能让每个学生都进人工作站进行实地操作。为了使学生对工作站的基本情况有所了解,笔者用摄像机录制了介绍本院工作站的视频文件,并用绘声绘影12.0软件加以编辑,配上片头和音乐,自制成比较有趣的dvd视频教学片,在课上给学生播放。学生观看后,对工作站的方位和硬件一目了然。还有一些学生观看后,饶有兴趣地要求参加工作站的研究工作。 (4)discoverystudio2.5分子模拟软件和camtasiasudio6.0录屏软件相结合的尝试 计算机辅助药物设计是一门实践性很强的学科,最佳的授课模式应该是在理论课进行的同时开设实验课,使学生有机会到计算机辅助药物设计工作站的实验室里亲自动手操作。但计算实验室与普通实验室不同,需要特殊的空间,需要大量的计算机,更需要昂贵的药物设计软件。受空间和经费的限制,往往短期内难以建成符合要求的实验室。另外对教师而言,只有在经过系统的培训和长期的实践基础上才有能力来带这种特殊的实验。如何使大量的学生能够在教师的指导下到工作站进行实际操作,多年来一直是困扰大家教学的难题。为了在经费有限的条件下解决这个问题,使整班学生都能较快了解软件的功能及操作,笔者在多种现代教学方法中做了许多摸索,最终采取将discoverystudio 2.5分子模拟软件和camtasiasudio6.0录屏软件的相结合使用的方法。 discoveyrstudio2.5(简称ds)软件是基于win—dows/linux系统的分子模拟和计算软件平台,功能很多,可以完成大多数课堂教学的计算内容,但是操作起来相对复杂。由于学生人数多,空间和时间都受限制,即使教师将学生分成多组,一遍遍地做演示和讲解也是不现实的。受网络教育的启示,笔者采取用录屏软件将教师在pc机上操作录制下来制成教学片的方法来进行实验教学。笔者先后尝试了多种录屏软件,最后选用功能较好、录制效果理想的camtasiasudio6.0软件。在专门的录音室里,教师在自己的pc机上应用discoveyrstudio2.5软件演示教学内容的操作过程,同步使用camtasiasudio6.0软件的录屏功能,将所有的操作步骤和讲解内容都很清晰地录制下来。之后,再对这些录制好视频文件进行加工,制成一个个不同主题的实验教学片,拿到课堂上给学生播放。这种直观的演示,不仅大大节省了实验室空间和时问,减少了教师不必要的重复性工作,学生容易接受和理解,学得轻松愉快。学生在后来的问卷调查中表示对这部分的内容很感兴趣,印象深刻。其效果可谓“教得轻松,学得愉快”。 在上述实践过程中笔者深刻体会到,灵活运用现代化的教学手段,充分挖掘其潜能,可以为教学工作提供很大便利。不但可以激发学生的学习兴趣,还能帮助解决师资缺乏和实验设备不足的问题,使教学效果明显提高。教师通过将网络、音频、视频等技术手段引人教学过程,把授课内容制成包括动画在内的各种视听资料,使教学内容能够以更加形象、更加逼真的方式传授给学生。这种方式较之传统的“板书+教科书”的授课方法更受学生的欢迎,同时,学生对授课内容的记忆也更加深刻。 孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。有教育学者认为:“在教学中创设良好的学习环境,是激发和引起学生学习动机、学习兴趣的有利手段,一旦激发起来,学生就会产生学习的强大内趋力,主动去探索和学习”。教育最终目的是“授之以渔”,故对教师而言,在课堂上启迪学生积极思维和主动学习是很重要的工作。现代教育技术的应用,可以直接指导学生在获得知识的过程中主动观察、思维和想象,引导学生在学习过程中分析现象,挖掘本质,最终解决问题,这些过程都可以加深学生对知识的记忆。现代教育技术通过对学生产生多种感官刺激,有效地激发学生的学习兴趣,使课堂的气氛轻松愉快,有利于教学质量的提高,有利于学生思维的发展,提高学生的素质。 二、传统教育与现代教育技术的有机结合 “教学的进步是要不断地掌握众多的教学模式和不断地提高有效使用这些模式的能力”。笔者在进行cadd教学改革的过程中,深感必须把现代教育技术与传统教学手段有机地结合起来,才能获取课堂教学的最佳效果。为此,笔者进行了三项改革。 1.及时更新教材 计算机辅助药物设计学科具有技术发展快、内容和软件更新快的特点,这使得其课程存在一个突出问题,即教材的更新赶不上学科的发展。为了应对这项挑战,笔者采取年年更新教材的做法,在每年开课之前都对教材内容进行必要的补充,为学生复印教材的补充材料。相应地,每年也都对教学内容进行调整,尽可能地将学科的新进展融人到教学内容中,保证学生能在课上接触到最新的知识。 2.改革授课方法 教学过程中,如何使学生在学习中发挥主体作用是一个重要的问题。教师在教学中应该充分发挥学生学习的主动性,激发学生对教学活动的参与,实现师生之间的互动。problem—basedlearning(pbl)教学法是目前世界流行的以问题为导向的教学方法,是一种以学生为中心的教育方式。实践证明,pbl教学可以很好地调动学生积极性,但必须有多个教师才能完成对学生的引导和带着问题学习的过程,同时需要学生投入很大的精力去查文献和准备讨论的内容。为此,笔者在cadd教学中借鉴pbl教学法,并对其进行改良,在每堂课都设计一些有关实际操作和药物设计的问题,引导学生积极展开讨论,启发学生的思维,使学生由灌输式的学习转变为积极、主动的学习。同时教师在教学实践中灵活、理性地利用现代教育技术,最大限度地调动学生的积极性,一起投人教学改革中,使教学效果获得很大提高。 3.革新考试方法 为培养学生的综合素质和创新能力,在考核方式上笔者没有采取传统的闭卷考试的方法,而是采用了多样灵活的形式。学生成绩(百分制)由以下几部分组成:以期末开卷考试(50%)和平时随堂练习成绩为基础分数(20%),加上记录出席实验课情况的基本考勤分(20%)和平时上课积极参加课堂讨论的课堂表现分(10%),即为学生最终的课程得分。这样不仅减轻了学生的负担,而且促进学生分析问题和解决问题能力的提高,把促使学生主动学习的思想贯穿在整个教学过程中,而不是仅在学期末的死记硬背,更有助于学生养成主动学习的习惯,有利于学生整体素质的提高。 三、应用现代教育技术要求教师再学习 目前国内各学校普遍配备了较为现代化的教学设备,但拥有现代化的教学设备,并不代表就能够发挥现代教育技术手段的优势。还需要广大教师学习和研究现代教育理论,充分使用现代教育技术。“教师需要跟上当前理论和研究的发展,并理解这些发展对课堂教学实践的意义”。 随着社会的发展和科学的进步,人人都面临终生教育的问题。教师作为教育的先行者,首先要更新知识更新观念,做现代教育技术的学习者、使用者和传播者;要提高教学质量、激发学生的学习兴趣,教师首先要提高学习兴趣;要培养自身创新意识,在教学过程中不断地尝试和创新,充分学习和利用现代教育技术。为此,笔者通过多种渠道来学习和掌握现代教育技术。首先,积极参加学校、社会组织的各种教学技术培训班,紧跟同行步伐,不落伍;此外,还充分利用寒暑假等业余时间,研究开发各种软件的使用方法,学以致用,及时地在课堂上进行应用和演示。在学习和应用这些技术方法的过程中,笔者体会到了无限的乐趣。 与此同时,教师又是现代教育技术的受益者。现代教育技术为教师提供了理想的教学平台,实现了教学资源的多样化,集p文字、动画、分子图形、分子模拟和dvd录像等各种表现形式于一体,使教学内容更丰富和更直观,有利于学生对知识的获取和记忆,使教学内容变得具体生动,使过去难以表达到的内容轻而易举的展现。现代教育技术的出现,为教师施展才华提供了新的契机。教师把新技术应用于教学和课堂组织时,会感到非常自信和方便。如果不把握住这一机遇,就会成为时代的落伍者引。 四、现代教育技术应用效果的评价 为了听取学生的建议,更好地推进cadd课程教学改革,笔者在2009年选修cadd课程的学生中展开了问卷调查。当年选课学生为60名,有56人参加答卷。其中与本文内容相关的统计和分析结果如下: 1.学生的学习兴趣 对于选修cadd课程的目的,有13人(23.2%)是因为学科内容与学生的研究课题有关,或希望毕业后往这个方向发展;而多达36人(64.3%)则只是感兴趣,为了多学一些与药学有关的知识。说明学习兴趣是促使学生主动学习的重要因素。 2.现代教学技术帮助学生达到预期的学习效果 对于是否达到预期学习效果,共45人(80.3%)认为完全达到和基本达到,认为说不清的10人(17.9%)。学习效果受到学生的肯定。 3.对计算机辅助药物设计实验教学环节的建议 有44人(78.6%)希望开设真正的实验课,学生自己上机实际操作;5人(8.9%)不希望开实验课,但希望到工作站现场去看教师演示;18人(32.1%)建议再录制一些其他实验方法内容,增加模拟实验课的学时,减少理论课的学时;没有一个学生赞成只讲理论课,取消实验课环节。上述数据说明大多数的学生还是希望培养自己的动手实践能力,以适应今后的社会发展的要求。 4.对整个教学过程感兴趣的环节 选择理论课中基于受体的药物设计方法的28人(50.0%);选择理论课中基于配体的药物设计方法的22人(39.3%);选择理论课中生物信息学内容的19人(33.9%)。有28人(50.0%)表示对所介绍的各种软件和各种网站比较感兴趣,说明学生希望用网络资源不断去扩充自己的知识。关于对视频教学的内容,有12人(21.4%)对笔者自制的dvd教学片感兴趣,同时25人(44.6%)建议在各相关章节中增加更多内容的dvd片子。有25人(44.6%)对实验教学片感兴趣,有学生还提出,看了实际操作印象深,希望多多益善,并建议教师提供下载软件方法。还有8人(14.3%)提出实验教学片的内容还不丰富,应该再增加其他实验内容。有42人(75.0%)感觉用camtasiasudio6.0录屏软件的录制效果不错。 上述数据说明学生欢迎现代教育技术的使用,肯定其带来的教学效果和学习乐趣,说明笔者的教学改革取得了成功。 教育技术应用论文:浅析现代教育技术在高校思想政治课中的应用 论文关键词:教育技术;高校;思想政治理论课;现代化 论文摘要:提高高校思想政治理论课教学的现代教育技术水平,纠正教育思想意识偏差,乃是当前加强高校政治理论课现代教育技术建设的首要问题,对此,必须从教育主体的现代化抓起,通过建构主义学习思想的实践教学应用,以及采取相应的发展信息化的有效措施,最终推动高校思想政治理论课教学水平的现代化。 一、问题的提出与应用误区的分析 目前,现代教育技术在高校思想政治理论课教学的运用有了迅速发展,但是也存在有问题和误区,其主要表现为:第一,教育理念存在偏颇。传统的教育观念强调以教师为中心。而20世纪90年代以后,随之以合作学习为中心的多种虚拟学习环境和教学模式的出现,新的集成化教育系统为人们提供了更为直接和高效的现代化教育技术手段,而人们的理念尚没有及时实现更新和转换。第二,应用网络教室和校园网的目的不明确。许多高校把网络教室这种现代化教育技术仅仅看作是一个教学手段的现代化,而没有看到有此所带来的高校思想政治理论课教学内容的改革和教学方法的更新,以及在很大程度上改变传统的教学模式,实现学习的多元化、主体化和社会化。第三,在课程信息化建设方面,技术性思维被忽视。各高校远程联机系统中,有关高校思想政治理论课教学的数据库资源比较贫乏。 二、建构主义学习思想的借鉴和应用 建构主义的学习观认为,知识是学习者在一定的情景即文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用有意义的学习资料,通过意义建构的方法获得。这里建构主义所强调的是学生对知识的主动探索、主动发现和对所学习知识的建构。诸如把多媒体网络等现代化教育技术手段运用到思想政治教育理论教学,就比较利于实现建构主义的学习环境。因为现代化信息资源和技术的应用,不仅能够极大地丰富高校思想政治理论课的教学情景,有效地促进学生该课程认知结构的形成和发展,而且也会促进现代信息技术和学科课程的整合,逐步实现教师和学生的教与学互动方式的改革。 从高校的现代教育技术发展来看,近几年来,多媒体教学已成为各个高校教学改革的热点和发展大势,它以图文并茂、声像结合、动静相宜的表现形式和非凡的视觉冲击力、表现力,能把人们对事物及其发展过程的认识引人了一个新境界。作为思想政治理论课,抽象的理论概念较多,如果采取传统的方式教学不仅枯燥乏味,且有时也很难阐释清楚,而一旦采用多媒体技术辅之以图片、动画和视频传导,就会起到很好的效果。因此,借鉴并应用现代教育技术对思想政治理论课进行信息化教育改革,势在必行。而作为信息化教育改革,必然会给传统教育模式下师生的思想行为带来巨大变革。一方面,作为思想政治理论课教师,要热爱网络和谙熟相关技术,能在正确把握教学信息真意的条件下,有效地对各种信息进行主体意义的加工,并通过网络技术进行有效和传递。这一过程既包括了对传统教学方式和手段的改善和改造,又包括了从学生的可接受性和学习需要出发,进行教学特色的创意设计和提高教学的效能。另一方面,作为学生,要确立在现代网络化环境中自主、自觉学习的新理念,根据自己的实际水平和学习方式自主地选择性学习,锻炼利用人工智能技术构建智能导师系统寻求教学帮助,或通过网络对学习进行反馈,培养现代信息技术条件下正确获取和运用知识、解决问题的能力。 三、推进高校政治理论课信息化的有效措施 (一)统一规划,逐步形成工作系统 要建立由主管部门统一规划组织的高校思想政治理论课教育软件设计开发系统。首先,设计开发软件必须走规模化大兵团作战之路,集中资金、人力和物力,克服和纠正各自为战、效益低下的局面;其次,要根据教育教学改革的需要,制订有针对性的、目的明确的科学开发规划,克服随意性;再次,要采用以系统为中心的开发模式,组建一支由政治理论课的学科专家、教师、教学媒体专家、教育心理学家、教育软件制作者等多方面专家组成的研发团队;另外,要注意引进和培育市场,有机地吸收大公司或企业的资金和技术,给教育软件发展注人活力。 (二)建设数字化教育信息资源库 作为高校思想政治理论课信息工程建设的重要内容之一,要建设数字化教育信息资源库和建立思想政治理论课教育信息网络中心。一方面开发数字化网上思想政治理论课教育信息资源,开展多媒体教学和网络教育服务,以解决可能制约高校网络化教育发展的“瓶颈”问题。另一方面建设现代化的思想政治理论课教学实验中心,为信息化课程的开发和教学实验提供技术支撑,同时也为高校思想政治教育研究提供快捷的信息化服务。 (三)聚合各种资源,创建学习资源中心 在信息社会里,随着多种教学媒体的发展与应用.学习资源已由单一的图书馆扩展到多种多样的媒体形式,而对于这种多种媒体存储的资源中心,我们通常称之为学习资源中心。这样的中心不是单纯的某种设备或资料,而是各种媒体、资料的集合存放和使用,需要进行一种全新的系统设计。因此,要大力挖掘和汇聚各种信息资源,如建立与校外相连接的校园网络系统、开展高校之间的合作交流、打造现代技术信息的教育联盟等等。 (四)培养网络教育环境下教师的信息素养 建设一支优良、精干、高效的高校思想政治理论课教师队伍,是推进现代化教育技术在高校思想政治理论课教学应用的根本保证。众所周知,教师是教育生存发展的关键。现代教育技术的应用,不单纯体现在教育技术设施、教学资源和教学管理手段的现代化,更主要的是体现为教育者的现代化。只有实现了教师的现代化,才能实现教育技术现代化应用序列的双向连结,即教师队伍的现代化——培养人才的现代化——教育现代化,而其中教师队伍的现代化是推进教育现代化的生命线。在信息化时代,作为高校思想政治理论课教师,应该及时把握科学技术的时代走向与内在精髓,通过学习提高,努力实现自身的教育现代化即素养现代化。
机电本科毕业论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科毕业论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科毕业论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的核心,实践教育也可以说是工程教育的核心。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为核心的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和国家级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为核心的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为核心的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 机电本科毕业论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此应该将“项目教学”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案: (1)在“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科毕业论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科毕业论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科毕业论文:应用型本科院校《机电控制工程》课程教学探索实践 摘要:针对《机电控制工程》内容抽象、教学困难这一问题,结合应用型本科院校的培养目标,本文提出面向学生自适应学习能力培养的教学方法,激发学生的学习兴趣,提高学习热情,为社会培养具有自适应工作能力的应用型人才。 关键词:机电控制工程;自适应学习能力;学习热情;应用型人才 随着科学技术的不断发展,控制工程理论已经广泛应用于机器人控制、数控机床运动控制以及柔性制造系统、计算机集成制造系统(CIMS)等领域[1]。由此可见,控制工程理论在制造领域中的作用尤为重要。 各本科院校最主要的任务是为社会各行业源源不断地输送应用型人才[2,3]。成都工业学院是新办应用型本科院校,机电行业是机械电子专业学生今后从业的主要行业,学习《机电控制工程》课程对该专业学生具有重大意义。 一、存在问题 《机电控制工程》课程是我院机械电子工程专业的核心课程之一,也是该专业的一门综合性很强的专业基础课,课程内容抽象,而且学习该课程还需要具备高等数学、工程数学等相关课程基础知识,但学生往往对相关基础知识掌握不够牢固,对学科间交叉的内容理解不够深入,更不能联系实际灵活应用相关理论解决问题,导致对《机电控制工程》课程学习困难。《机电控制工程》课程内容理论性较强,采用传统教学方法讲授,教师感觉“教授困难”,学生也会感到控制工程“枯燥无趣,学习困难”,继而失去学习兴趣和信心。 二、解决问题第一步:制定面向学生自适应学习能力培养的教学模式 《机电控制工程》课程不仅是知识点的讲授,为了使学生今后尽快适应从业实际情况,更为重要的是使学生在该课程学习过程中,培养其自适应学习能力以及解决复杂问题的能力。为此,可将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,合理进行学生课程学业成绩评定。 首先,根据教学计划对教材内容进行规划,确定课堂讲授环节内容和教学目标。在教研活动中,《机电控制工程》课程教学负责教师应组织该课程授课教师一起进行教学研讨,根据课程教学大纲和教材内容,兼顾学科知识结构和内容体系,找出重点和难点,对教学内容进行优化安排,即根据学习内容的复杂程度和教学目标,确定课堂讲授内容和自学内容。课堂讲授内容强调基本概念的理解和应用,减少对一些定理和公式的过细推导,结合实际应用重点讲授经典控制理论部分内容。在课堂讲授环节,教师仅针对课程的重要知识点进行讲授,尽量联系实际应用来举例。 其次,为培养学生的自适应学习能力,安排自学引导环节。预先安排学生对教研会上拟定的自学内容进行有计划的自学,准备在下一研讨环节中讨论。自学引导环节,一方面可以锻炼学生的自学能力;另一方面,课堂上不再对简单的知识点进行讲授,可将这些时间用于下一环节的师生互动,既提高课堂时间利用效率,又提高学生学习兴趣。 第三,为了让学生巩固学习效果,培养理论联系实际的能力,安排课堂小组研讨环节。根据授课内容,特意寻找理论应用于实际的例子,安排课堂时间进行专题讨论。在教师的引导下,可鼓励学生动手动脑设计实验来验证课堂讲授环节及自学引导环节中的基本概念和基本理论,进行及时评价。该环节的目的是锻炼学生运用所学知识解决实际问题,根据实践来证实控制理论对实际应用的指导作用,从而培养其今后分析问题、解决问题的能力,培养其团队合作与社交协调的能力,为今后工作奠定基础。 下面以“频率特性的基本概念”一节内容为例,将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节、小组研讨环节。 对“频率特性的基本概念”一节中“频率特性的定义”这部分内容安排学生按教学要求自学,对于“频率特性的物理意义”这部分内容,可根据学生学习能力让其尽量理解,然后在课堂上进入小组研讨环节。已知:如图1所示,设滤波电路的输入为正弦电压u■(t)=A■sinωt,分析该电路滤波原理,讨论该电路在实际中可能的应用。 首先,求出系统的传递函数为:G(s)=■式中T=RC 利用学生在自学环节对频率特性的定义的理解,计算出幅频特性和相频特性, 其中幅频特性:A(ω)=G(jω)=■ 相频特性为:φ(ω)=-arctgωT 那么,该系统在输入作用下,系统的稳态输出为: u■(∞)=■Sin(ωt-arctgωT) 接着进入小组研讨环节:(1)该电路是哪种类型的滤波电路?说明原因。 (2)实际使用如何? 学生经过兴致勃勃的讨论后,得出结论:该电路是一个“低通滤波器”。因为在频率较低时,ωT 1,A(ω)≈1,φ(ω)≈0,表明输出电压与输入电压几乎相等,相位接近相同;当输入信号的频率较高时,ωT 1,A(ω)≈■,φ(ω)≈-90°,表明此时输出电压趋于0,相位滞后90°。在实际中,可用于设计“低通滤波”,只要系统中R、C确定后,频率特性随之确定。 可见,通过这种方式教学,将理论和实际联系起来,学生不容易对教学感到枯燥,既可明确基本概念,还会让学生领会用理论对实践进行指导,通过实践来验证理论,让学生不再感到“难学”,教师不再感到“难教”。 最后,确定学生的课程成绩评定方式。传统的考核方式为期末考试,在学生自适应能力培养为核心的教学模式下,仅仅通过单一的期末考试的方式对学生课业进行成绩评价,是不全面的,更不客观[4]。可以将期末考试的方式与课程教学环节中每一环节的过程评价综合起来,并且教学环节中的过程评价占总成绩的65%,这样才可以充分调动学生平时各教学环节的学习积极性,避免学生期末考试才进行突击复习等,以保证课程各教学环节的有效实施,最终达到教学目标。 三、解决问题第二步:注重教学过程互动,以巩固和提高学生的学习热情和学习兴趣 教学是教师与学生的双边活动,没有沟通、对话,就没有教学,教学不是教师一个人讲授,而是要让学生参与课堂教学[5]。“教授”是为“学习”而存在,也是为“学习”服务的,只有激发学生的学习热情,培养学习兴趣,使其成为真正的学习主体,才能实现预期目标。因此,需要改变传统模式下以教师为主体的教学方式,充分利用自学引导环节、小组研讨环节形成教学互动,引导学生积极参加讨论,主动思考问题,从而培养学生的学习主动性。 在自学引导环节和小组研讨环节,教师努力启发学生思考问题,积极引导学生参加讨论,鼓励学生对教师所讲知识和方法提出质疑,帮助他们解除疑惑。为了提高学生的学习主动性,增强教学过程的师生互动效果。为此,教师可在课前预先布置下次的授课内容,让学生在课下自觉预习,并在课堂前15分钟鼓励他们到讲台上讲述预先布置的内容,根据讲解中暴露的问题,有针对性地补充和纠正,引发学生主动思考问题,提前预习教材,提高《机电控制工程》课程的教学效果,增强课程学习成就感、愉悦感,从而提高学习热情,建立战胜困难的信心。 四、结论 本文主要阐述面向学生自适应学习能力培养的教学方式,提出将教学过程设计成三个环节:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,通过教学互动提高学生课程学习热情,激发课程学习兴趣,改善课程教学效果,提高学生自适应学习能力和解决复杂问题的能力。 应用型人才必须具备可持续发展的潜力,能够学会学习,自我更新知识体系,以适应社会发展的需要[6]。从长远来看,自适应学习能力教学方式可以培养本专业学生具备今后工作的自适应能力,为社会输送具备竞争能力的人才。 机电本科毕业论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 机电本科毕业论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科毕业论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其核心是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科毕业论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的核心。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的核心能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等核心课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得国家级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 机电本科毕业论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。
计算机网络技术篇1 近年,我国经济社会快速发展,科技进步起到了重要的促进和推动作用。日常生活中,电子信息使用范围较为广泛,这种通过信息获取和存储等方式实现的电子信息工程技术的应用对于人们的自身生活质量和生活方式具有重要的影响。社会的快速发展对我国电子信息工程的应用也提出了新的要求。随着科学技术的进步与发展,计算机网络技术在电子信息工程中的应用也变得越来越广泛,甚至对人们的生活方式和信息获取方式产生了不可忽视的影响。更好地利用计算机网络技术推动电子信息工程的发展是实现信息获取与处理能力强化的重要基础和前提。 1电子信息工程的基本特征 针对电子信息工程的定义和基本特征进行了简单的概述与分析,以便更好地掌握电子信息工程的内涵与应用。 1.1电子信息工程 在科学技术快速发展过程中,逐渐形成了电子信息工程系统性的现代化工程技术。作为计算机技术的重要发展阶段,电子信息工程依托计算机技术,通过对电子信息进行自主干预,达到收集和处理信息的目的,并最终实现人们生活数据支持。电子信息工程是依托计算机网络技术而产生的,能够高速且准确地进行信息收集与整合归纳操作,在信息技术等方面的应用在一定程度上加强了对于日常信息处理的速率,通过提升信息处理质量的方式极大地促进了社会生产的发展,对于人们生活质量的提升具有重要的决定性意义,是顺应时代发展的重要且关键性的信息技术,在日常生活中的应用越来越常见。 1.2电子信息工程特征 A.精确性。电子信息工程的精确性是其最基础的特征。相比于传统的信息处理与整合方式,电子信息工程处理信息数据的准确性往往更高,这主要是由于电子信息工程能够在信息整合过程中利用电子信息处理系统,进行信息的准确化处理和整合。相比于传统的人工检测方式,电子信息工程能够通过简单化的处理流程,免除复杂繁琐的信息整合过程,进而避免由于人工监察所造成的失误和数据失真,进而降低结果的错误率[1]。B.便利性。电子信息工程相比于传统的人工处理方式,往往还具备着显著的便利性特征。这主要是由于电子信息工程在进行信息和数据收集与整合过程中,往往是通过系统指令与硬件设备进行处理的,因此相比于人工处理流程而言,能够达到更为高效且准确整合信息的作用。相比于传统的信息处理工作,电子信息工程能够利用计算机网络技术进行更为准确的信息处理,在科学技术和电子产业等技术快速进步条件下,电子信息工程的便利性已经越来越显著。C.辐射范围广泛。电子信息工程相比于传统人工信息处理方式辐射范围更为广泛,信息技术收集和处理能力也更为显著。在信息时代,人们越来越重视对于各种各样信息的收集和整合,因此,在不同领域的各个行业,都会选择以电子信息工程技术和计算机网络技术为支撑,进行技术应用和改革创新,也正是因此,电子信息工程技术的应用也越来越广泛。 2计算机网络技术 随着信息时代的到来,科学技术迎来了快速发展的黄金阶段,信息全球化和信息技术的高速发展,为人们生活水平的改善提供了重要的技术基础。而计算机网络技术便是在信息通讯与计算机技术的基础上产生的新型技术,通过依托计算机技术和信息技术,提升掌握与获取信息的能力,并不断地提升信息处理和分析能力,更是信息技术和电子信息技术发展的重要趋势。信息时代,大数据分析对于企业和个人都具有重要的影响,也是企业和个人不断探索与发展的技术趋势。计算机网路技术能够通过技术的应用以及对于信息数据的处理,实现人们生产生活水平的改善,并最终推动社会的进步与发展,从而促进社会的高速发展和信息化水平的提高。计算机网络技术的快速发展往往能够具备应用范围较广泛的特征,在大数据信息分享和处理过程中,计算机网络技术往往会帮助企业与个人跨越时空和空间的距离,促进人与人之间更为密切的社会交往。 3计算机网络技术在电子信息工程中的应用与分析 3.1信息与数据的收集处理 在构建电子信息工程的过程中,需要涉及到各种各样数据信息的处理工作,因此作为一项复杂的现代化工程,信息与数据的收集处理对于信息系统的整体质量而言往往具备更为直接的影响,为此需要对信息的收集和处理等方面进行综合改良。相比于传统的电子信息工程,计算机网络技术能够建立起完善的信息处理系统,通过应用各种计算机网络技术,该系统能够尽可能地提升信息收集与处理的速率,进而提升信息和数据的使用效率[2]。信息与数据的收集工作完成后,还需要加强对于信息与数据的维护工作,保证信息和数据的严谨性和准确性,避免由于数据信息的失真所导致的处理偏差,进而保证电子信息工程的整体质量。 3.2信息与数据的传递共享 计算机网络技术在电子信息工程应用中较为显著的优势存在于信息和数据的传递共享等方面。信息时代,信息与数据的传递共享往往需要涉及到各种领域,在不同主体之间进行共享传递能够实时更新数据与信息的有效性,进而实现对于信息技术工程质量的提升。信息与数据的高速传递是保证电子信息工程整体工作质量的前提,也是保证信息安全的基础。通过高速传递信息与数据,能够有效地避免信息与数据的误差,保证信息传递的有效性。为此,计算机网络技术往往能够在电子信息工程中设计一个相对完整的信息传递系统,以保证信息传递和构通交流的有效性,进而避免在实际应用中信息与数据偏差问题。而在实际应用过程中,计算机网络技术往往能够实现电子信息工程中的信息无线传递,通过无线传递,能够实现对于信息稳定性和安全性的提升[3]。 3.3提升信息与数据质量 随着科学技术的不断进步与发展,计算机网络技术能够在电子信息工程工作的整个流程中完成信息收集、处理与分析,能够保证信息质量重要技术支撑。通过利用计算机网络技术获取信息的过程往往较短,获取信息的方式也更为方便,获取时间较短以及获取效率较高等特点,都能够在短时间内尽可能地提升信息与数据的质量。计算机网络技术往往能够实现更为方便的信息与数据处理和分享工作,更方便地实现对于信息的交流和传播,进而实现对于传播过程中信息有效性和准确性的提升,最终提升电子信息工程所获取的信息和数据的质量。更高质量的信息和数据,往往能够帮助使用者更快速地实现对于信息的处理工作,提升信息利用的效率和处理效率,并扩大对于信息的获取源,最终实现对于人们生活质量和水平的提升。 4结语 更好地利用计算机网络技术推动电子信息工程的发展是实现信息获取与处理能力强化的重要基础和前提。针对计算机网络技术在电子信息工程中的应用优势,进行综合性的优化与提升,确保人们能够借助强大的信息处理和获取能力促进生活质量的提升。 作者:周辛浩 单位:洛阳市中心血站 计算机网络技术篇2 0引言 随着计算机网络技术的飞速发展,使得人们生活水平日渐提高的同时也为电子信息工程的发展提供了融合方式。电子信息工程在计算机网络技术的推动下,如今已经被广泛应用到各个行业,且经过市场的检验已取得了显著成效。尽管如此,我国的电子信息工程技术相较于发达国家仍然存在起步较晚、发展较为缓慢的问题。因此,为充分推动社会经济的快速发展,有必要利用计算机网络技术对我国的电子信息工程进行改革、创新。 1研究背景 电子信息工程。电子信息工程的基础是信息技术和网络通信技术,通过计算机、集成电路对主体进行控制的信息化技术。电子信息工程中的现状。信息技术的飞速发展,使得电子技术在各个企业生产发展中得到了广泛应用,且都取得了显著成效。例如,相较于以前的手机通信行业,现阶段的手机通信发生了翻天覆地的变化,手机视频、手机购物、手机授课等形式,极大程度上改善了人类的生活质量;在网络发展方面,联想、华为、小米等几个行业已经成为电子市场的领导者,诸如此类的例子还有很多,而这些都离不开电子信息技术的发展。通过电子信息技术,人们可以实现不出门便广知天下事的情况,进一步促进了人们生活质量的不断提高和社会经济的不断提升。然而这些电子信息技术的进步都摆脱不了计算机网络技术的影响。在电子信息技术下研发产品的正常运行是建立在计算机的硬件设备和网络安全软件完美运行的基础上的。在此基础上,计算机网络入侵检测技术和各种防火墙通力协作,为防止异常数据对电子产品工作效率造成干扰而保驾护航,大大保障了电子信息产品的部分隐私安全。计算机网络相关的存储技术,如固态硬盘、内存卡等,尤其是分布式存储技术,极大程度上对相关电子信息技术产品的存储容量和存储效率进行了重大提升。除此之外,还包括与之相关的信息传输和为保护信息传输的加密处理技术,例如数据库的加密、软件的加密以及简单的对WIFI设计密码也是最简单的加密方式,这些工作都是为了保障信息在传输过程中不被不法分子窃取,进一步保障信息传输的安全。随着数据处理技术的不断革新,当下已实现了数据功能的云计算、云储存的先进手段。但面对海量数据处理时,仍然存在分析进度缓慢的情况。为充分解决此问题,电子信息技术的发展使得人们利用机器学习以及人工智能的先进技术,实现对海量数据的快速智能分析处理工作,从而提升了计算机网络技术的处理效率,同时也使得相关电子产品也更加智能化、人性化。 2电子信息工程与计算机网络技术的特点 电子信息技术的信息传输是利用现代化技术手段来实现的,相较于传统的传输方式,此类方法使得传输速度进一步提升,安全性也更加有保障。而电子信息技术对信息的处理依靠的还是计算机网络技术,此类方法会使得在信息传递方面也具有一定优势,对信息的处理也更加便捷和智能。积极在电子信息工程中应用计算机网络技术具有以下好处:覆盖领域更加全面。电子信息技术相关产品因计算机网络技术的传播区域广的特性,覆盖到了人类生活和生产的各个层面。同时计算机网络技术的高速发展,使得相关产品衍生出更多种类,且此类产品的应用已广泛涉及人们的日常生活。传播速度进一步加快。计算机网络技术可以使我们实现无时差的即时通信,这就体现了计算机网络技术传播速度极快的优点。在此优点的影响下,我们通过电子信息技术相关产品可以实现即时通信、即时会议的情况。另外,依靠信息技术的传播方式,可以帮助我们传递更多的信息,使我们的生活质量进一步得到提升。更新迭代步伐快。在党对国家经济的管控下,我国的国民经济得到了快速提升。日益提升的国民经济使得人们对生活的需求也越来越多。为不断满足人们的各种生活需求,不管是计算机网络技术还是电子信息技术相关产品都必须提高其更新速度。如当初的2G网络到现如今的5G网络,又如当初的收音机到现在的智能手机,都是其计算机网络技术更新迭代的产物,极大程度上丰富了人们生活,提升了生活质量。电子产品更加智能化。同样也是为满足人们生活需求,除了加快产品更新迭代步伐外,更是赋予其智能化的技术要求。例如当前形势下,为满足企业、人们的各种生产、生活需求,研究人员通过计算机网络技术研发出了扫地机器人、机械机器人等,进而替代人们完成一些繁重、复杂的任务,甚至通过让机器人模仿人类的声音、思想来实现更加智能化、人性化为人类服务的要求。信息处理更加高效。随着计算机网络技术对信息处理量的不断增大,研究人员开始对更加高效快速的处理方式进行研发。在各个研究人员通力协作下,利用计算机网络技术其独有的先进技术,相关电子产品已实现对各种复杂信息的高效处理,使得电子信息技术更加的智能高效。 3电子信息工程与计算机网络技术的应用 计算机网络技术在Internet中的应用。在计算机网络技术的基础使用上,依靠先进的网络技术建立起能够进行超文本阅读的信息系统,同时在HTTP信息超文本协议的共同帮助下,使得内部网络信息资源都能够被内部员工借助网络技术对其进行阅读和利用,这就使得企业内部的运营成本进一步得到了有效降低。计算机网络技术在传媒建设中的应用。电子信息系统对政府资源和高校教育进行帮助建设的方式是建立在计算机网络技术的完美应用的基础上的。在当前信息化技术高速发展的形势下,借助计算机网络技术使得科研单位、政府部门等通过电子信息相关产品实现信息发布、传递、共享的功能。同时,传媒平台的有效建设对维护政府形象、发布国家重要决策以及教育资源的合理共享都有着极其重要的作用,使得计算机网络技术的价值得到了完美的升华。计算机网络技术在通信建设中的应用。当前发展形势下,电子信息工程会根据企业和工作单位的不同需求,运用专用线路和公共线路的方式对其进行区分。但是在传统的网络建设模式影响下,使得网络建设体系的建设结构和标准难以统一,从某种程度上复杂了传输流程,加大了通讯难度。计算机网络技术在通信建设工程中的完美运用,可使得电子工程使用过程更加流畅。另外,计算机网络技术在通信建设中的完美运用,还可通过实现企业内部有效沟通的方式,进一步将工厂的生产经营状况与企业的内部建设进度实现有效的资源共享和实时沟通。此外,通信平台建设工作的落实,将使得工厂通过内网分析生产效益与经济收益的方式变成了现实,对改善企业内部的生产环境和流水线建设有着极其重要的发展意义。此种方式不仅对企业的生产经营有益,在企业的人员管理方面,通信平台的建设落实,使得企业能够通过政府公开的征信平台,针对员工的借贷还贷情况,对员工的信息数据进行有效整合,可建立起公平公正的晋升制度。 4结语 电子信息工程技术为满足人们多种多样的需求,必须在电子信息工程技术中积极应用计算机网络技术。计算机网络技术在电子信息工程中的完美运用,可使得电子信息技术相关产品得到足够发展,对其工作效率和工作质量的提升有着极其重要的作用。只有加强计算机网络技术在电子信息工程技术中的应用水平,才能使政府和企业的形象得到有效维护,国家的政策才能进行有效宣传,从而提升人民的幸福感和满足感。 作者:朱昱林 单位:河南测绘职业学院 计算机网络技术篇3 0引言 计算机网络技术应用在电子信息工程中的优势:提高电子信息工程技术的实用性、创造力,加深人们对电子信息工程的认识程度等。因此,充分发挥计算机网络技术的积极作用,实现计算机网络技术与电子信息工程的协调融合,从而实现二者的共同进步发展。 1计算机网络技术在电子信息工程中的应用特点及优势 1.1计算机网络技术的特征 计算机网络技术在应用的过程中,主要把相关的网络协议独立的计算机进行连接,其连接的媒介一般是光纤或者通信卫星等方式。另外,计算机网络技术的应用需要依靠强大的硬件以及软件系统的支撑,同时构建网络平台,这也使得在电子信息工程中的应用存在一定的局限性,因此需要进一步研究解决。近年来,计算机网络技术得到广泛的应用,其作用也较为优良,不仅能够完成信息数据的实时传输及共享,提高了信息传输效率,保证用户能够在最短的时间内找到相应的数据平台,提升数据的处理效率[1]。 1.2计算机网络技术的应用优势 首先,极大程度地提高了信息传输的速率以及拓宽了信息获取的渠道。新时代下,现代化科学技术的进步发展,使得数据信息的获取途径一直在更新,主要表现在信息获取的时间极大地缩短了,以及信息的质量得到了有效的提高。这主要得益于计算机网络技术的合理应用,保证电子信息工程在信息传播中的安全性和便捷性,并且极大地提高了信息传输的效率。另外,计算机网络技术的应用拓宽了信息获取的途径,且使得信息交流和资源共享变得更加方便[2]。其次,提高了电子信息工程的安全性能。在信息化时代背景下,网络的开放性特点更加的明显,这在给信息传输和共享带来便捷的同时,也增大了信息的安全问题,将防火墙技术、入侵检测技术等计算机网络技术应用在电子信息工程当中,能够在最大程度上降低安全隐患,避免出现信息泄漏、丢失等问题,保障了信息的安全性,促进了电子信息工程的进一步发展[3]。 2计算机网络技术在电子信息工程中的实际应用 2.1计算机网络技术在信息传递中的应用 计算机网络技术能够将电子信息工程中的不同区域设备进行连接,实现数据信息传输等功能。因此,将计算机网络技术应用在电子信息工程中,能够有效地提高信息传输的质量及效率,在最大程度上保证信息的安全。随着社会的发展,人们对信息传输的要求越来越高,并且数据的数量也逐渐地增多。如果不能把信息及时、准确地传输出去,那么就会产生信息混乱、丢失等问题。将计算机网络技术应用在电子信息工程当中,主要是建立网络信息传输通道,实现系统的远距离安全传输,同时提升信息传统通道的抗噪声能力。此外,计算机网络技术还能够保证偏远地区接收到信号,完成信息的实时传输工作[4]。在应用计算机网络技术的过程中,必须对各种类型的数据信息进行有效的整合规划,这就需要相关的工作人员要充分地重视数据的整合工作,这样才能在规定的时间中实现信息的实时更新优化,从而完成对相关技术的优化。在信息化管理工作当中,还要对管理方式进行动态的维护,使得技术人员能够详细地了解到动态系统的关联,维护系统的稳定性。最后,电子信息工程中的计算机网络技术主要核心为广域网,因此可以实现大范围的信息传输。广域网在信息传输时能够减少干扰影响、抑制噪声,提高信息传送的质量,给人们的生活带来了极大的便利。 2.2计算机网络技术在资源共享中的应用 对于传统模式而言,其资源共享的范围较小,且数据存储空间不足,不能满足人们对信息资源的实时需求。将计算机网络技术应用到电子信息工程当中,可以在一定程度上扩大数据的存储空间,并且把信息资源的共享转换为不定向的传输,从而实现整个网络内的资源共享。另外,能够对信息资源进行权限设置,根据用户的实际需求进行合理的设置,这样能够避免资源超过获取的范围,提高数据的安全性。随着各种网络技术的飞速发展,使得资源的共享渠道不断地增多,对信息共享技术的要求也随之增多。计算机网络技术的应用不仅给电子信息工程提供了技术上的保障,而且资源的共享也是其主要的优势特征。因此,技术人员需要提升电子信息工程资源的共享性,以网络协议标准为基础,保证各种电子设备之间信息资源共享的安全性及稳定性,满足人们的需求。计算机网络技术的协议名称是TCP/IP协议,此协议必须按照信息整合分层规定,能够在一定的作用下对其网络接口层、网络层和应用层当中的信息进行整合与优化。在这一网络协议的前提下,计算机网络技术能够和网络系统之间实现连接,同时利用现代化电子信息技术把信息数据等有效内容传输到计算机设备中。此外,这一过程的有效进行必须保证在应用计算机网络技术的基础下,按照网络协议的相关规定进行,从而实现信息资源的高效共享。 2.3计算机网络技术在信息安全管理中的应用 在互联网时代背景下,信息安全问题成了重要的研究内容。因此,为了保证计算机网络技术在电子信息工程中的有效应用,需要充分地重视信息安全管理问题。电子信息工程容易出现一系列的安全隐患,例如,在信息处理的时候,由于网络开放性的影响,可能会导致信息传输线路的问题,使得数据资源出现丢失等问题。为了进一步确保电子信息工程的正常运行,计算机网络技术可以保证电子信息工程的安全性。计算机网络技术在信息安全管理方面的应用主要包括:第一,加密技术主要包括对称加密技术以及非对称性加密技术。在使用加密技术的时候,一般应用分组机密码以及序列密码等,组成结构较为复杂。对信息进行加密处理,可以保证数据信息的安全性能,而且有效地防止信息的窃取和泄漏等现象。第二,入侵检测技术。该技术能够明确电子信息工程的安全性,并且对网络安全行为进行预警和处理。第三,认证技术主要包括信息认证以及身份认证两种方式,对于电子信息工程的非公开信息,可以通过信息安全认证明确用户的身份,当认证成功之后,就可以对资源进行访问。第四,防火墙技术。隔离墙能够避免不安全的信息侵入网络系统,从而保障电子信息工程的安全、稳定运行。 2.4计算机网络技术在设备开发中的应用 计算机网络技术在电子设备的开发当中也有着广泛的应用,在明确电子产品的参数以及检测设备的时候,需要对计算机系统采集到的数据信息进行整合分析。在设备开发的过程中,主要以数据测试和准确的参数当作重要依据,通过计算机网络技术就能够给电子设备的开发工作提供重要的数据支持,保证电子信息工程系统的建设质量,促进电子设备的开发。另外,电子设备容易受到各种不利因素的影响,主要表现在通信干线、传播媒体、浏览器等方面,而利用计算机网络技术能够节约设备的开发时间,提高开发质量及效率。对于通信干线而言,大部分局域网没有对信息网络进行科学的设置。计算机网络技术能够有效地解决这一问题;对于传播媒体而言,利用计算机网络技术能够给传播媒体的相关信息传播提供便利,并且实现信息的查询和转发等功能,同时提高信息传播的速度;而将计算机网络技术应用在Web浏览器中,能够实现对网络的精细浏览,联系企业内部的网络,从而实时地获取最新的消息。 3结语 本文通过对计算机网络技术在电子信息工程中的应用方法的研究,计算机网络技术在电子信息工程当中得到了较为广泛的应用,主要表现在信息传递、网络资源共享、信息安全管理、设备开发、信息处理等各个方面,不仅极大地提高了信息传输的速率,拓宽了信息获取的渠道,而且提高了电子信息工程的安全性能。因此,必须不断地强化工程设计的安全性,加强电子信息监控系统的设计,提高网络技术的应用水平,从而提高计算机网络技术在电子信息工程中的应用水平,推动社会的进步与发展。 [参考文献] [1]刘婷.浅析计算机网络技术在电子信息工程中的应用[J].科学与信息化,2021(1):37-38. [2]杨小宁.计算机网络技术在电子信息工程中的应用研究[J].科学与信息化,2021(2):56. [3]周雪芳,史宏.计算机网络技术在电子信息工程中的应用研究[J].电脑知识与技术,2021(5):219-220,228. [4]张新.计算机网络技术在电子信息工程中的应用探索[J].缔客世界,2021(1):240. 作者:吴瑞 单位:湖北轻工职业技术学院
21世纪是电子信息工程发展的黄金时期,我国虽然在电子信息工程研究方面起步较晚,但是也取得了较大的发展与进步,在世界范围内得到了广泛的认可。一些企业在应用电子信息工程相关技术后,其自身的生产效率得到了明显的进步与提高,此外在军事、教育、金融等行业中应用电子信息工程技术也使其发展速度明显增加。 1.电子信息工程的重要性 随着我国近些年科学技术的不断发展,电子信息工程的进步最为明显,日常生活中对于电子信息工程技术的应用也越来越广泛。电子信息工程主要是通过计算机现代化技术进行相关电子信息处理,而随着近年来我国电子信息产业的不断发展,在信息处理等方面也得到了明显的进步。电子信息工程行业的快速发展为我国社会经济的发展提供了重要的技术支持,并且还提供了大量的工作岗位。特别是对于我国大学生就业来说,其因为涉及的专业较多,在信息系统的开发、设计、应用等方面都需要大量的人才支持。如今随着电子信息工程技术的不断发展,其应用范围也在不断的扩大,而其中一些新型的电子信息产品及相关服务也在随之不断的出现,这样一来其有效的带动了传统的制造行业,从而使得我国信息化与工业化有效的融合,促进了社会经济的快速发展。其次,电子信息工程现代化技术产业,其主要是以电子信息产品为主的商品产业,而随着信息化产业的不断融合,使得现代电子信息工程技术不断的融入到各个行业中,让其每个行业的界限变得十分模糊。并且电子信息化产品也随着技术的不断发展变得十分智能,不仅能够为人们的生活带来便利,还能够增加信息的安全性。所以,随着电子信息工程现代化技术的不断发展,今后电子信息工程技术还需要不断的对一些基于产业链较大行业进行相关管理模式的探索,从而保证满足社会发展对于电子信息工程的现代化技术的更高要求。 2.电子信息工程现代化技术发展现状 (1)社会环境存在不利于发展的因素 在电子信息工程现代化技术发展过程中,社会环境因素中存在一些不利于其发展的一些因素,主要有以下两点。首先,我国的电子信息工程现代化技术发展较晚,还没有形成一个完善的电力信息工程技术管理制度,因此造成在社会上大量的盗版产品出现,严重的阻碍了电子信息市场的发展。而针对这些问题,国家部门还没有制定完善的监管体系,从而不能够使电子信息工程专业的研究人员进行有效的研究工作。其次,随着电子信息工程技术的不断应用,使得人们的日常生活质量得到明显提升。但是,很多的电子信息工程企业没有得到人们的认可,并且一些企业的电子信息产品也没有得到有效发展,这样一来使得电子信息技术发展受到一定的阻碍。 (2)缺乏具有创新意识的专业人才 随着现代社会的不断完善,对于社会发展的决定条件也不仅仅是科技,其人才与创新也起到一定的推动作用。但是,目前电子信息工程的专业技术人才与科学技术创新方面没有相应的提升,并且通过调查发现,在电子信息工程的现代化技术创新过程中,因为人才的紧缺导致技术研究受到一定的阻碍。此外,企业创新是提高企业竞争力的一个表现,是决定企业稳定发展的重要基础,但是我国目前的电子信息工程发展较慢,相关的专业人才培养也存在一定的差距,造成电子信息技术发展速度缓慢。 (3)核心技术的开发不够全面 虽然随着近年来我国科学技术的不断发展,使得电子信息工程及现代化技术也在不断的完善,但是其自身的核心技术发展没有提高,需要我国的信息化研究人员继续努力。如今我国在电子信息技术方面的发展已经相对较为成熟,但是在一些最深层技术方面的发展还不全面,其中一些高端核心信息技术专利等被发达国家所垄断。此外,因为我国对电子信息工程技术的研发投入不足,导致很多电子信息工程项目不能够得到快速发展,这也是电子信息工程及现代化技术发展缓慢的一个主要因素。 3.电子信息工程现代化技术发展策略 (1)政府加强对电子信息工程领域的扶持 通过我们对电子信息工程现代化技术的重要性进行了解,在其发展过程中政府必须要对其进行相关政策方面的支持,从而保证其发展空间。首先,政府部门必须要尽全力不断的对电子信息工程管理制度进行完善,从而有效的对整个市场秩序进行控制,坚决打击与抵制盗版行为,从而保证电子信息技术研发人员的自身权利。此外,还要针对目前电子信息技术发展中遇到的一些问题进行相关政策方面的制定,从而保证电子信息技术中存在的问题进行解决。其次,还要不断的加强对电子信息工程资金方面的投入力度,通过不断的鼓励新型技术创新与研发,从而保证各项工作的正常进行,不断的为电子信息发展扩大相关的渠道,从而有效提升电子信息现代化技术的价值。 (2)提高企业创新意识 随着近年来我国电子信息工程市场竞争的愈发激烈,企业为了能够保证长期稳定的发展,必须要不断的进行信息技术创新,而这其中对于员工自身创新意识的提高非常重要。因此,企业在培养每一个员工的创新意识过程中,必须要遵循以下几点原则。首先,必须要不断加强与其它领域之间的合作交流。因为电子信息技术的创新发展不仅限于本专业,而是综合了众多的专业学科,因此必须要与其它领域加强联系。其次,要想进行电子工程技术的创新,必须要了解相关政策法规,并对现今发展中存在的不足之处进行研究,真正的提升企业自身的竞争力。 (3)提高技术人员专业化水平 在电子信息工程发展过程中很容易受到技术人员自身专业水平的影响,因此必须加强对技术人员专业化水平的提高。企业通过定期对相关专业技术人员进行技能培训,并且加强内部员工之间的合作交流,通过不断的学习来充实自身专业经验,真正的提高员工电子信息技术的专业化水准。此外,企业还可以加大对优秀人才的招聘培养,从而有效提升企业的信息化专业水平。 4.结论 综上所述,随着我国社会经济的不断发展,以及科学技术的不断进步,为了能够与现代社会进行融合,必须要加强对电子信息工程与现代化技术的不断创新研究,从而提高人们的日常生活质量,加强社会经济的稳定发展,真正的提高我国的综合国力。所以,电子信息工程产业作为当下流行的新兴产业,必须要加强对其人才方面的培养,不断的提高研发投入,从而使其为我国电子信息工程技术创新做出贡献,保证社会经济的稳定发展。• 参考文献: [1]刘俊逸.电子信息工程现代化运用探讨——以VR设备视听体验发展现状为例[J].数码世界,2017(12):636. [2]高天健.电子信息工程的现代化技术[J].数码世界,2017(12):164.• 作者:苏慧强 单位:山西王家岭煤业有限公司
计算机安全论文:计算机安全问题及对策 摘要基于信息化、网络化时代背景下,计算机的诞生与应用给社会各领域带来了巨大的影响,借助计算机技术的应用,不仅为促进社会生产、提高社会生产效率注入了动力,同时还为人们的工作与学习提供了便利。但是,基于计算机网络开放性与共享性特点下,致使计算机安全问题随之凸显,并严重威胁到了信息的安全。基于此,本文首先分析了计算机安全面临的常见问题,其次为如何实现对计算机安全威胁隐患问题的有效防御提出了对策,以供参考。 关键词计算机;安全问题;预防与管理;对策;探讨 当前,计算机已经被广泛的应用于社会各领域中,成为了社会生产与人们工作、学习以及生活中密不可分的一部分,而随着计算机网络的普及,计算机安全隐患问题随之暴露在使用者面前。计算机病毒的入侵、黑客的攻击以及硬件系统出现运行故障等,都会直接影响到系统的安全稳定运行,并使得相应信息数据的完整性与安全性难以得到保障,对于使用者甚至国家而言,信息的安全性难以得到保障将直接给其带来严重的影响与损失。因此,这就需要针对计算机所存在的安全问题来实现相应防御对策的落实。 1计算机安全面临的常见问题分析 1.1在硬件上 在计算机硬件上,常见的安全问题有3个方面。第一,芯片陷阱。在实际应用计算机的过程中,一般需要以联网的方式来实现相应使用功能的提供,而基于网络环境下,计算机硬件系统则就会因网络开放环境而受到木马病毒的入侵与黑客的攻击。当芯片存在漏洞时,如果不做联网处理,虽然无法实现对安全风险的抵御,但是能够为相应使用者提供基本的功能需求,但是如果进行联网,对于黑客而言,则就能够根据芯片漏洞来入侵到计算机数据库之中,同时也给病毒木马的入侵提供了途径,此时计算机信息的安全性受到威胁,且计算机系统运行的安全可靠性也难以得到保障。第二,电磁泄露。这是黑客攻击计算机系统、盗取用户信息的另一途径,对于黑客而言,其能够通过对计算机电磁传输信号的定位来截取信号,并通过对传输程序的破译或者重新编写来入侵到计算机系统中,实现盗取、破坏数据信息的目的。而对于计算机的使用与管理人员而言,通常对该项问题给予的重视程度不足,进而致使相应防护措施落实不到位而给计算机的运行埋下了安全隐患。第三,硬件系统发生故障问题。一般情况下,当计算机系统受到病毒入侵以及黑客攻击时,首先被破坏的是软件系统,而基于病毒本身具有的传染性,其扩展范围的不断增加致使硬件系统的运行因此而受到影响,尤其是当计算机硬件本身就存在漏洞,则会因这一问题而直接致使硬件所存储的信息遭受到影响,轻则会致使计算机运行变缓,重则会导致硬件故障发生而造成计算机设备无法运行,硬件存储信息因此而丢失。同时,在计算机硬件发生故障问题时,通常修复难度较大,而且及时能够修复也会影响到计算机运行的能力以及使用功能的发挥。 1.2在软件上 第一,非法窃听并盗取信息。当计算机软件系统存在安全漏洞隐患时,在实际传输信息的过程中,黑客则能够借助这一漏洞来实现对信息的窃听与盗取,这不仅使得信息数据的安全性受到了威胁,同时,黑客这一攻击行为下也会影响到系统本身运行的可靠性,进而给使用者带来了严重的影响与损失。第二,病毒的入侵与网络钓鱼。网络病毒的入侵行为对计算机软件系统的安全可靠运行而言威胁极大,且病毒具备的传染性,加上计算机的不断发展,病毒种类也随之不断增加,一旦入侵到软件系统中,将直接威胁到数据信息的安全性。而网络钓鱼指的是一些黑客等怀有不良企图之人,以情色网站等为媒介来诱惑网页浏览者点击或者下载等,进而来获取计算机使用者的个人信息内容,甚至还会给使用者带来严重的经济损失。第三,身份伪装与垃圾邮件。首先,身份伪装,此种行为主要是一些不良企图之人以非法的技术手段来进行身份的伪装,作为合法用户来进入到计算机系统中,进而达成自身的目的。在侵入系统后,其不仅能够获取相应的信息资料与用户信息等,同时还能够对信息进行篡改以及删除等,进而直接威胁到信息的安全。其次,垃圾邮件,垃圾邮件的传播也会通过占用网络磁盘空间等方式影响到系统的运行速度,对于收件人而言,也侵犯其个人隐私。 2针对计算机所面临的安全问题落实完善防御措施的对策 2.1加固技术 在实际应用计算机的过程中,通过对文件进行加固处理后,能够为提高文件的安全性奠定基础。在实际落实这一技术的过程中,可在使用期间对端口进行连接来实现,同时通过对硬件进行加固处理后,能够在明确实际应用过程中常发生安全故障隐患的部位来提升防护性能。一般情况下,计算机网络线路老化问题的发生会直接影响到计算机的运行,所以,需要加强线路维护,确保计算机硬件设备具备良好的运行环境,强化安全管理力度。 2.2加密与认证技术 第一,加密技术。通过加密技术的应用,能够以防火墙等的设置来实现对计算机木马病毒的有效抵御,在实际应用计算机的过程中,相应使用者可通过登录账号密码的设置来限制使用权限,同时要提高密码的安全等级,并经常更换,以避免被轻易破解与盗用,确保计算机系统中数据信息的安全性。第二,认证技术。以认证技术的应用能够确保在进行数据访问的过程中,及时发现异常访问行为并加以阻止,避免使用者因非法与不安全访问行为而给计算机系统带来安全威胁隐患。一般是以相应控件的安装来实现认证功能的。电子签名以及数字证书的应用能够为实现对对方身份的确认提供保障,进而保障信息的安全可靠性。 2.3垃圾邮件的禁止以及病毒木马的防御 针对垃圾邮件,为了避免垃圾邮件发送到自己的邮箱中,就需要提高使用者自身的安全意识,在上网浏览信息的过程中不要轻易填写个人的信息,同时实现垃圾邮件过滤设置,并避免使用自动回复功能。对于一些陌生且可疑性较大的邮件不要轻易打开,以避免其中所包含的病毒等入侵到计算机系统中。同时要实现相应病毒木马查杀软件的安装,实现对软件的定期检测以及时查杀病毒与木马,确保计算机系统的安全可靠运行。 2.4加强安全防护意识,建立相应安全管理机制 在当前的计算机网络环境下,计算机系统的软硬件在运行的过程中极为容易受到病毒的入侵以及恶意攻击,进而使得信息安全隐患问题加剧。因此,要想实现对这一问题的有效解决,首先就需要提高安全防护意识理念,加强安全管理工作的落实,以相应安全管理机制的建立来确保实现对计算机系统的有效管理,强化对系统运行健康状态的防护力度,从计算机软硬件2方面着手来实现对计算机安全问题的有效防御。 3结论 综上所述,在实际应用计算机的过程中,针对当前计算机软硬件面临的安全隐患问题,就需要实现相应防御措施的完善落实。在实际践行的过程中,要以加固技术、加密技术、认证技术的应用为基础,安装病毒木马查杀软件并规避垃圾邮件,同时强化安全防护意识,针对计算机安全隐患问题建立相应的安全管理机制,为确保计算机实现安全可靠运行提供相应的基础。 作者:李强 陈琳 陈武 单位:中国卫星海上测控部 计算机安全论文:计算机安全技术浅谈 【摘要】在这个信息化的时代里,计算机已经得到了普及,在计算机为人们带来便利的同时,其安全问题也备受关注。一旦计算机出现安全问题,就会使得计算机系统面临崩溃的威胁,使得计算机系统内重要的信息被窃取,造成巨大的损失。针对计算机安全问题,必须加大计算机安全技术的应用,才能有效地确保计算机系统安全。本文就计算机安全技术进行了相关的分析。 【关键词】计算机安全技术 1前言 在这个科技不断发展的时代里,计算机已然成为人们日常生活中不可或缺的一部分,为人们提供了诸多便利。然而在计算机普及的同时,计算机安全问题也暴露了出来,引起了人们的恐慌,一旦计算机出现安全隐患,就会造成难以估量的损失。在构建社会主义和谐社会中,保障广大人民群众的合法利益不受侵害我国现代社会发展的一项重要工作,而计算机安全问题直接影响到了计算机用户的利益,为了保障用户的利益,保证计算机安全,就必须引起足够的重视,在计算机网络系统中加大安全技术的应用,避免计算机受到恶意攻击。 2计算机安全技术的重要性 计算机作为一种设备,它最突出的功能就是存储功能,而在这个信息化飞速发展的时代里,计算机已成为人们生活、工作不可或缺的一部分,人们利用计算机来存储各种数据,极大了方便了人们的需要。然而在这个科技飞速发展的时代里,人们在使用计算机存储数据的时候很容易受到各种恶意攻击,如计算机病毒、非法访问等,一旦计算机受到恶意攻击,就会造成计算机系统崩溃,使得数据被窃取或篡改,影响到计算机用户的利益。近年来,各种网络犯罪行为也在不断发生,计算机安全问题已经引起了人们的恐慌,解决计算机安全问题已经迫在眉睫。计算机安全技术作为计算机安全运行的保障,常见的计算机安全技术就有防火墙技术、杀毒软件、身份认证技术、加密技术等,这些技术的应用提高了计算机的安全性。随着计算机的普及,为了提高计算机的安全性,人们就应当认识到计算机安全技术的重要性,加大计算机安全技术的应用,进而避免计算机遭受到恶意攻击和破坏,保证数据存储的安全性[1]。 3计算机完全技术 在这个信息化高速发展的时代里,计算机已经得到了普及,有效地满足了我国现代社会发展的需要。安全作为计算机使用过程中一个重要问题,加大计算机安全问题的研究是我国计算机网络技术发展的核心,也是我国现代社会发展的内在要求。为了更好地保证计算机网络安全,就必须重视计算机安全技术的应用,以技术为依托,来提高计算机的安全性。 3.1防火墙技术 防火墙技术作为一种常用的计算机网络安全技术,它是由软件和硬件设备组合而成,在计算机网络中,在网络边界上建立相应的网络通信监控系统来隔离内部和外部网络,以阻挡来自外部的网络入侵。在这个信息化飞速发展的时代里,网络的应用越来越普及,网络具有开放性,也正是由于这一点,计算机很容易遭受到非法访问,如果计算机系统缺乏一定的安全防护措施,就很容易遭受到攻击。而防火墙技术的出现,在Internet和内部网络之间设一个防火墙,当计算机遭受到非法访问时,防火墙可以自动的进行拦截,进而阻挡该访问,确保计算机的安全性。 3.2身份认证技术 身份认证技术就是给计算机用户一个特定的身份,用户通过输入相关信息,得到系统认可后方可进行计算机操作一种安全措施。就目前来看,人们在使用计算机网络的时候,经常会碰到一些匿名ID访问网络系统,如果用户稍微不注意,这些行为就会进入到用户的计算机系统中,进而肆意的盗取用户计算机系统中有用的信息,损害用户的利益。而身份认证技术作为一种有效的安全技术,通过对用户拟定数字身份,如动态口令、指纹、智能卡等,当用户在使用计算机信息网络时,通过输入相对应的身份指令,才可以进行网络操作,当有人非法进入计算机信息网络时,系统就会自动阻止非法访问和操作,进而确保用户计算机信息网络安全[2]。 3.3加密技术 计算机作为一种设备,人们使用计算机的频率也越来越大,如数据的存储,网上交易等,然而人们在网上进行交易的时候,很容易受到黑客攻击,泄露重要的信息,造成财产损失。而加密技术作为一种安全防护技术,当用户在使用计算机网络的时候,对传输的数据和信息进行加密处理,将明文转换成密文,进而提高数据的机密性,防止数据在传输过程中被窃取、篡改。 3.4杀毒软件 针对计算机病毒的入侵,其重要原因就在于计算机网络系统中缺乏有效的杀毒软件,由于计算机网络系统没有杀毒软件,计算机病毒就可以在计算机网络系统中肆意蔓延和破坏,影响到计算机的正常运行[1]。杀毒软件是针对计算机病毒而设计的一款有效安全软件。在计算机网络系统中安装杀毒软件,如当有病毒入侵计算机网络系统时,杀毒软件可以拦截病毒,并给用户发出警示,同时杀毒软件还可自行的杀毒,将计算机病毒扼杀在摇篮里,从而保障计算机网络的安全性[3]。 3.5跟踪技术 网络跟踪技术作为当前一种重要的计算机信息安全技术,利用网络跟踪技术,可以确定追踪对象的位置。同时,网络跟踪提供对与托管应用程序生成的方法调用和网络通信量有关的信息的访问。在计算机信息网络中,在启用网络跟踪前,必须选择用于跟踪输出的目标,并将网络跟踪配置设置添加到应用程序或计算机配置文件中,当计算机信息系统造成安全攻击是,系统就会根据已经设置好的追踪目标进行实时追踪并锁定目标,极大的提高了计算机信息系统的安全性能。 3.6自动扫描技术 自动扫描技术就是利用扫描设备对TCP/IP各种服务的端口进行检测,收集关于某些特定项目的有用信息。通过自动扫描技术,可以在胶圈时间内查处现存的安全问题,并将这些安全问题进行集中处理,并以统计的格式输出,便于参考和分析。在计算机中应用自动扫描技术,可以有效地提高计算机的安全性,避免安全漏洞的存在。 4结语 在计算机普及的同时,计算机安全问题也越来越严重,计算机安全问题处理的好坏直接关系到了我国现代社会的发展。而计算机安全技术作为计算机安全运行的保障,为了更好地满足于人们日益增长的物质文化需求,保证数据存储的安全性,提高计算机系统的安全性,就必须加大计算机安全技术的研究和应用,以技术为依托,不断深化和研究,为计算机行业的发展提供技术保障。 作者:张泰柱 单位:邵阳学院 计算机安全论文:数据加密技术在计算机安全中的运用 摘要:随着互联网时代的到来,越来越多的人在生活学习中应用计算机,而计算机安全一直都是人们广泛关注的一个问题。因此,我国科研人员对日益复杂的计算机安全问题进行研究,研发出数据加密技术,这是目前保证计算机安全最为先进的技术。笔者针对计算机安全问题进行研究,并阐述数据加密技术在计算机安全中的实际应用。 关键词:数据加密技术;计算机安全;实际应用 计算机在改善人民生活水平和转变思想观念方面具有重要作用,但在享受其带来的福利时也面临着巨大挑战。目前,我国计算机安全现状不容乐观,提高计算机安全技术已刻不容缓。如何在现有的计算机安全技术水平下增强保密性能,以保护计算机的安全,成为当前科研工作者面临的主要难题。 1影响计算机安全的因素 1.1操作系统 目前,我国大多数计算机使用者都安装了微软的windows系统,它已成为黑客攻克的主要目标。随着人们对计算机要求的增多,windows操作系统中的漏洞也逐渐曝光,成为目前计算机安全的最大威胁。一旦黑客通过windows操作系统植入病毒,就能直接掌控整台计算机,如果遇到别有用心的黑客,或许会通过计算机获取用户的银行卡密码或其他重要密码,从而获取经济利益。windows操作系统是一个涉及汇编、反汇编等多项内容的庞大系统,无论技术水平多高都难免会存在一些技术漏洞,即便该操作系统的安全隐患没有完全暴露出来,但并不代表计算机是安全的。 1.2互联网 随着人们生活水平的提高,计算机逐渐普及,目前许多个人、家庭以及事业单位等多个主体都拥有计算机,利用计算机获取信息、进行数据处理等。互联网在便利人们生产生活的同时本身就具有极大的安全隐患,目前许多计算机安全隐患都是通过互联网这种途径被无形放大的。如果互联网的协议出现漏洞,黑客很容易通过这些漏洞将病毒或木马跟随正常文件植入到计算机当中,用户一旦触发就会使计算机被病毒感染,给计算机造成极大的安全威胁。 1.3数据仓库系统 一方面,我国许多单位和企业在存储信息时都会使用到数据仓库系统,而它本身存在一些安全隐患。例如:如果SQL存在漏洞,黑客就会通过漏洞找到数据库的位置并复制数据库的数据,给我国单位和企业带来巨大的经济损失。另一方面,如果电商网站平台对数据仓库系统没有进行专业化的管理,没有对账号信息进行加密,数据仓库系统的信息就会泄露,给用户的使用安全带来极大威胁。 2数据加密技术概述 2.1数据加密的重要性 信息技术的出现改变了人们传统的生活方式,使人们的生活变得更加便捷。近年来,随着科技的不断发展,信息技术在生活中应用的范围越来越广。但是,在信息技术快速发展的过程中,信息安全问题逐渐成为人们关注的一个重点问题。现在,人们对信息安全问题越来越重视,并开始寻找提高信息安全的有效途径。信息是一个比较抽象的概念,在计算机领域中的信息主要是由各种各样的数据构成,即在计算机领域中保护信息安全的核心任务就是保护数据安全。就目前计算机发展的情况来看,数据安全出现问题主要是下述几种情况。第一,数据被窃取。数据在网络传输的过程中,如果不进行加密处理,黑客可以在途中截获数据信息;第二,数据被篡改。网络环境是开放的,如果不对数据信息进行加密处理,黑客在获取数据信息后就可以随意篡改;第三,假冒授权用户。黑客利用一定的手段获取数据信息并对其进行修改,在修改完成以后就可以冒用用户身份进入到系统中;第四种,数据信息被恶意破坏。一些非法用户在进入到系统以后会随意破坏数据信息,从而使其变得不完整。解决数据安全问题的方式有很多种,但效果最好的一种就是对数据信息进行加密处理,如果对数据信息进行了加密处理,黑客在获取数据信息以后是无法打开的,从而无法对数据信息进行编辑。因此,为了保证数据信息的安全性,必须要对数据进行加密处理,这样才能防止数据信息泄露。 2.2数据加密技术的基本概念 简而言之,,数据加密技术就是通过一定的技术手段将普通的明文变成密文,这样在没有密钥的情况下,人们是无法获取数据信息的。数据加密技术可以分成两种类型,一种是对称加密技术,另一种是非对称加密技术。现在出现的算法比较多,无法准确判断数据加密过程中采用的标准好坏,但是只要能起到加密处理的作用就可以将其称之为一个好的标准。数据加密的原理比较简单,就是通过一定的算法将明文变换为密文,这个过程被称之为加密。发送方先要对明文进行加密处理使之成为密文,并将其发送给接收方,接收方在接收到密文以后要使用密钥才能将密文转化为明文。 2.3数据加密的方法 本文主要介绍两种加密方法,一种是对称密钥加密,即在整个过程中采用的密钥不会发生变化,所有人均使用同一个密钥,该密钥既可以进行加密处理,也可以进行解密处理。为了保证数据信息的安全性,不可以将密钥公开。该种加密技术比较简单,在使用过程中运算的速度比较快,但是密钥的保密工作比较难做,随着使用人数的不断增多,密钥的保密性会越来越差,从而会影响到数据信息的安全性。另一种是非对称密钥加密,该种加密方法可以有效解决对称密钥加密方法存在的问题。所谓的非对称密钥加密方法就是指在加密处理的过程中采用公开密钥,所有人都可以获得,不存在保密性问题,但在密文解密的过程中采用的却是私有密钥,这样就可以有效保证数据信息的安全性。 3数据加密技术在计算机安全中的应用 3.1数据加密技术 如上文所述,所谓的数据加密技术主要是指通过加密算法将大家都知道的明文通过密钥转化成密文的技术,黑客无法对这些加密数据进行破解,从而达到保护计算机安全的目的。目前,数据加密技术主要分为三种形式,分别为链路层加密、节点加密以及端对端的加密。目前我国应用该项加密技术最为广泛的是电子网银行业,使用的加密技术也最为先进,由于行业的特殊性,从客户端到服务端都实现了层层加密,即便黑客窃取到了数据,也无法将加密的数据破译出来。为了充分保障电子银行数据的安全,目前各大银行采用数据加密技术与网络交换设备协同防御的方式,真正实现了数据加密。 3.2数据加密技术密钥 密钥是数据加密技术的核心,加密算法可以固定,但在实际应用过程中会产生多个密钥,从而形成不同的秘文,对数据进行层层加密。我国密钥主要分为两种:私人密钥和公共密钥。两种方式相比,私人密钥安全性更高,但其本身存在一定的缺陷,不能满足目的不同的需要,这时就会使用到公共密钥。为了充分发挥两种密钥方式的优势,现我国主要采取公共密钥和私人密钥相结合的方式,在私人密钥的外层包裹一层公共密钥,一旦私人密钥在数据传输时被解密或泄露,公共密钥会进行相应的补救,从而保证用户数据的安全。 3.3数字签名认证加密技术 目前,数字签名认证加密技术在电子银行系统中有着较为广泛的应用,该技术能对客户身份信息进行核实,实际上核实过程相当于加解密的过程。与数据加密技术密钥相对应,我国数字签名认证加密技术主要分为两种,一是基于私人密钥的数字签名,二是基于公共密钥的数字签名。与密钥应用方式类似,目前主要采取私人密钥的数字签名与公共密钥的数字签名相结合的方式,如果用户在使用私人密钥后仍担心信息被解密或泄漏,可以在私人密钥的数字签名外层包裹一层公共密钥的数字签名。两种数字签名认证加密技术相结合,大大提高了数字签名认证加密技术的安全性,保证了计算机的安全。 4结语 数据加密技术只能暂时延缓计算机被黑客攻克的时间,不能从根本上阻止黑客获取计算机信息。如果计算机操作系统仍然存在诸多漏洞,黑客就可以通过技术解密获取密文后的明文。要想真正实现计算机的安全,就要从影响计算机安全的多种因素出发,有针对性地采取措施。同时,用户也要做到绿色上网、安全上网,并及时对计算机进行维护杀毒,通过多方努力真正实现计算机的安全运行。 作者:韩从梅 单位:安徽职业技术学院 计算机安全论文:计算机安全现状及防御对策 摘要:在全球信息化的时代下,计算机技术涉及的领域和行业越来越广泛,已成为当前时展的一种重要保证,现代人们的生活、工作和学习都离不开计算机。但随着计算机技术迅速的发展,一些安全性的问题日益突出。本文主要针对了目前计算机使用过程中存在的一些安全性问题进行了分析,并提供了相应的解决措施。 关键词:计算机安全面临防御对策 随着人们生活水平不断提高,计算机已不再只是时展的一种象征,更多的成为了人们生活、学习和工作中的一种必需品,购置计算机产品的人数都在逐年的上升,这也说明人们搜集所需的信息和资料的渠道更加的多元化。但随着人们运用的范围不断扩大,计算机安全问题越来越明朗化,如果没有及时解决这个问题,会造成计算机内部文件丧失,很容易让将计算机用户的隐私暴露出来,直接影响到了用户的账户安全。所以,做好计算机安全防御措施显得尤为重要。 1运用防御技术的重要性 在信息化的时代下,人与人之间沟通、交流的方式不再局限于面对面,更加的多元化,计算机技术的运用,真正的实现了人与人沟通的自由。人们可以在相隔千里互见不着面的情况下嘘寒问暖,可以运用微信、qq等其他通讯软件向对方发送文字信息,运用的范围也不断扩大。这也说明计算机具有信息储存量大、功能多,操作简便等特征。但计算机在发展的过程中,一些安全性的问题越来越突出,其中在计算机软件和硬件设计和管理方面的问题就为显著,硬件问题比较好解决,只要更换一些计算机的设备,但软件问题却比较刺手,软件的安全问题不仅会阻碍计算机正常的运行,还会给用户的信息安全带来极大的威胁。 2计算机安全常见问题分析 2.1芯片陷阱 计算机正常运行的过程中,其运行的主要依据是芯片,芯片虽然体积与占存空间较小,但其储存的信息量非常的强大,功能较多[1]。在科技技术迅速发展的环境下,计算机中的中央处理器可以接受外界病毒的指领,这也给计算机用户的使用埋下安全的隐患。一些黑客会在用户用无限代码激活指领后,盗取用户计算机内部的文件和相关的账户信息。 2.2窃听 在计算机结构中,软件设备属于重要的组成部分。计算机要保持正常的运行离不开这些软件设备,而且在信息传递中,软件设备具有非常重要的意义。但软件设备出现问题,计算机内的重要信息会被第三方窃听,很容易造成计算机数据全部流失。从企业的角度分析,软件设备出现安全性的问题,不仅会将企业内部重要的数据和信息流露出去,还会给企业造成巨大的经济损失。 2.3病毒 阻碍电脑正常运行一部分的因素是源于病毒,加上电脑病毒具有可以直接复制的特征,给电脑或多台电脑的用户的账户安全带来极大地威胁。另外,由于计算机软件中的一些病毒还可以不用人操作,自动地将电脑中的文件信息进行篡改或删除。 3计算机安全问题的防御对策 3.1加固技术 在计算机运行的过程中,设置加固技术主要的目的是为了计算机内部的信息和数据的安全。加固技术的形式较为多样化,如密封加固、温度环境、防腐加固等。在加固类型中,防腐蚀加固不仅是如今一种新型的加固技术,还是运用范围较为广泛的一种技术。在计算机运行的过程中,运用防腐蚀加固可以对计算机硬盘结果和芯片进行屏蔽,保障芯片不受到外界病毒的指领,进而可以有效地避免硬件设备受到严重地损坏。计算机技术人员在将加固技术运用到计算机硬件设备中,确保了计算机用户保存的文档和数据不受到影响。 3.2加密技术 除了上文中提到的加固技术,加密技术也是一种保护计算机信息安全的重要技术类型。为了防止不法人员篡改或删除计算机内部重要的文件信息,很多计算机用户会运用到加密技术。加密技术从整个可以分文两个方面:(1)对称加密处理,也是私钥加密。对称加密处理主要是信息的收发双方都可以共同使用一个密钥对一些重要文件进行加密或解密。由于其加密和加密的速度较快,在小批量的数据处理中属于常用的一种加密方法。(2)非对称加密,也被称为公钥加密,这种加密方式与对称加密相对于复杂,且步骤较多,但由于安全性高,是目前很多企业、单位运营过程中常采用的一种加密手段。非对称加密是由乙方用公钥来,另外一方用私钥来保存。信息交换的过程是:甲方在完成文件或数据的保存后,会专门设置一对密钥,并将其中的一把交于乙方使用,公钥主要是企业或单位在进行其它交易时公开使用,得到公钥的一方在使用密钥对信息进行加密后,需还回甲方。甲方再用自己保存的私钥对加密信息进行解密。 3.3认证技术 认证技术主要是通过电子技术,向接受者证明发送者身份的一种技术,认证技术还可以辨识文件的完整性。对于计算机内保存的文件,可以立即辨识出数据在传输过程中是否有篡改或非法存储[2]。认证技术主要归分为两类(1)数字签名,有被称作电子签名,主要是发送者利用数字签名来获得接送者认可的一种形式。(2)数字证书,是将教育各方的身份信息一一的标识出来,进一步提高出验证各种身份的方法,让电脑用户可以使用这种验证的方法对对方身份进行有效的识别。从计算机用户的角度来看,可以通过安全可靠的方法向相关部门提交资金的公钥,进而达到获取证书的目的,赋予用户具备公开此项证书和合法权益。对于需要使用用户公钥的人,都可以获取这项证书,并且通过相关合法协议签订,进而提高了公钥的有效性和安全性。 4结语 总之,要确保计算机正常的运行,计算机用户的账户安全和文件数据的完整性,可以运用加固技术对计算机硬盘结果和芯片进行屏蔽,保障芯片不受到外界病毒的指领,避免硬件设备受到严重地损坏,还可以运用认证技术,确保用户不受到没有必要额感染,保障患者用户信息安全的通俗,也提高了计算机的安全性。 作者:孙莎莎 单位:河南省商务中等职业学校 计算机安全论文:计算机安全常见问题及防御对策 摘要:计算机的应用对于生产和生活的建设具有重要的作用,在信息化时代,如果没有计算机就会造成经济和技术的脱节。但是,计算机在给人们带来便利的同时,已给人们制造了一些麻烦,信息泄露等计算机安全问题值得我们的注意,无论是对于个人还是对于国家来说,信息资源安全才有利于未来的建设。文章对计算机的硬件和软件的安全问题和防御措施进行了具体的分析,并强调了解决计算机安全问题的迫切需要。 关键词:计算机;安全问题;预防对策;软件和硬件 计算机是人类最伟大的发明之一,近年来,随着技术的不断革新,计算机在各个行业中都有广泛的应用,无论是在企业的管理中还是在数字化技术的应用中,计算机软件都提供了较大的帮助,在人们的生活中,计算机的应用也是无处不在。但是,计算机由于其开放性的特点,在网络安全方面存在隐患,如果得不到及时的处理,就会给人们的生活和国家的安全建设带来困扰,因此,必须加强计算机的安全性建设问题。 1计算机的硬件安全问题及预防对策 1.1芯片的安全问题 计算机是由芯片、主机、显卡等硬件组成的。目前,市场上的计算机品牌较多,国外的计算机技术和高科技水平比较先进,在我国的一些高端人才和企业中,使用进口计算机的群体较多。在计算机硬件中,如在芯片的使用中就存在较多的安全隐患。在芯片等硬件设施中,国外一些技术人员植入了较多的病毒和指令,能够入侵使用者的电脑程序,造成个人资料、企业信息、甚至是国家的建设信息泄漏,甚至由于其携带的病毒,导致计算机信息系统的瘫痪,严重影响个人安全和国家安全。另外,在一些网卡和显卡中同样会携带木马。一些电脑爱好者,喜欢自己购买计算机硬件进行组装,如果没有到有保障的场所购买,很容易造成计算机硬件的信息安全问题,一些干扰程序通过激活后,会给计算机带来严重的后果,影响企业和个人的安全使用。 1.2计算机电磁波信息泄露问题 计算机在运行中存在一定的辐射,这种电磁波的辐射实质上是一种信息的储存。随着经济技术的不断发展,一些高尖技术人才对于计算机的开发与利用研究得十分透彻,在市场环境中,相应的预防措施还不能赶超计算机信息剽窃人员的相关技术。通过相关设备的使用,剽窃者通过电磁波的频率就能够对计算机的信息进行复原。另外,与计算机连接的设备愈多,其电磁波的辐射能力愈强,愈容易被人接受和剽取。除了无形的电磁波能造成计算机信息的泄漏外,还会通过计算机连接的电源线和网线造成安全问题。这主要是因为计算机在信息的传递中,都是通过电磁波来实现的,电线和网线中都有电磁信号的传播。 1.3具体的解决措施 在解决计算机硬件的安全性问题中,相关工作者要对芯片等硬件部件和电磁波辐射两个方面进行预防。在硬件的防御对策中,相关人员可以进行备份贮存。例如可以使用双硬盘与计算机进行连接,当一个贮存硬盘发生程序故障时,可以及时断开,另一个硬盘还可以持续工作,在不延误工作执行的过程中,完成信息资料的保护。在电磁波的辐射问题上,相关技术人员可以进行屏蔽设备的连接,减少电磁波的扩散,并可以进行电磁波干扰技术的实施,干扰剽窃者的接收情况,致使信息资料无法复原。 2计算机软件上的网络安全问题及防御对策 2.1计算机软件的安全问题 计算机软件上的信息泄露问题比较严重,也是造成计算机安全问题的主要体现。由于计算机在使用中接触到的软件、视频、网站和文档的机会较多,一些恶性病毒和木马等就会随着计算机的应用进行入侵,造成信息资料的破坏。例如,计算机没有进行完善的安全防火墙和病毒查杀软件的使用时,一些顽固性的病毒和木马就会对计算机程序进行恶意的篡改,造成信息资料的流失,重要文档资料的篡改和破坏等。在计算机的安全问题中,还有一部分是由于人为的原因引起的。在一些钓鱼网站中,不法人员通过网站注册、链接点击等,对使用者的计算机进行个人信息的采集,得到相关资料后,还会伪造使用者的相关信息,实施网络诈骗等行为。另外,在一些机密企业中,还存在计算机窃听和黑客入侵等问题,这主要通过相关设备和高端的技术操作完成,相关单位要做好信息安全的维护。 2.2具体的防御措施 加密处理是实现计算机信息安全的基本措施,主要有两方面的内容。其一,对称加密处理,即私钥加密,是信息的收发双方都使用同一个密钥去加密文件和解密文件。其主要的优势就是加密和解密的速度快捷,但是这适合小批量的数据处理。其二,就是非对称加密,又被称作公钥加密,基于此种加密措施处理的加密和解密,一方用公钥来,另外一方用私钥来保存。信息交换的过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公钥向其他交易方公开,得到该公钥的乙方使用该密钥对信息进行加密后再发送给甲方,甲方再用自己保存的私钥对加密信息进行解密。在一些机密的企业和个人电脑中,进行加密处理,预防计算机软件的信息泄露还是远远不够的,为了达到进一步的安全性保障,可以通过认证技术进行防御。所谓认证技术就是对信息发送者与接收者进行双重的保护措施。保证信息在传输过程中不会出现缺失的情况。这种认证技术的类型有数字签名和数字证书。其中数字签名也就是电子签名,即在文本中自动生成一个散列值,再以私钥的方式对散列值进行加密处理,最后将这个数字签名发送给接收方;报文的接收方首先从接收到的原始报文中计算出散列值,接着再用发送方的公开密钥来对报文附加的数字签名进行解密;如果这两个散列值相同,那么接收方就能确认该数字签名是发送方的。 3结语 计算机的应用是以技术为前提的,相应的,在安全问题的预防对策中,也应从技术方面进行探讨。相关技术人员要对引起信息安全问题的原因进行具体的分析,对电磁波辐射和软件网络引起的信息安全进行重点研究,加强电磁屏蔽技术和密钥加密技术的运用,在生活和生产中宣传计算机安全建设的重要性,普及相关的技术,依靠人民群众的力量,促进计算机网络安全的实施。 计算机安全论文:计算机安全问题及防御对策 0引言 计算机网络安全是在网络管理控制等技术措施的保证下,实现的网络数据的保密性、完整性和可使用性,保证计算机不会因为自身的偶然因素或是外部的恶意因素的破坏而造成信息的泄露和更改等情况。计算机网络安全不仅指的是计算机的系统设备以及相关设施的物理属性得到保护,还指的是计算机信息的完整性、保密性以及可用性等逻辑属性的安全。 1计算机安全面临的问题 1.1网络的脆弱性 互联网的开放性、共享性与国际性在给人们带来方便的同时也存在着一些弊端。互联网的特点也给计算机网络得安全性造成了巨大的威胁。 (1)开放性 计算机网络是面向全球亿万用户的,它的开放性给计算机安全造成了一定的隐患。因为全球的用户都可以直接使用计算机,这就使得计算机面临的威胁是来自全球各地的。这种威胁包括对网络通信协议造成的冲击、对计算机软件和硬件的漏洞实施的攻击等方面。 (2)国际性 计算机网络连接着全球的用户,它是没有国界的,国际的通用性意味着它不仅会受到本国黑客的攻击,同时其他国家的黑客也会对本国的计算机网络造成巨大威胁。同时计算机病毒的传播也是无国界的,一个国家的计算机网络存在病毒的话,可能会给世界各国的网络都带来病毒的威胁。 (3)自由性 计算机一般对使用者的技术和素质没有明确的要求,这就表明计算机的使用权的自由的,各种层次、各种需求的用户都可以自由的使用计算机网络,和获取各类信息。无论是那些健康的安全的信息,或是对计算机安全造成一定威胁的不安全信息用户都可以自由的获取和共享。 1.2操作系统的缺陷 操作系统是保证运用系统正常运行的支撑软件,同时它起着管理软件资源和硬件资源的功能,然而操作系统自身的缺陷也使得计算机安全面临一定的威胁。 (1)结构体系的缺陷 操作系统的管理功能包括自身内存的管理、CPU的管理以及系统外设的管理,这些管理系统又同时包括很多模块和程序,如果这些程序出现问题,比如内存管理遭遇故障,外部网络接入的是有问题的模块,就可能使得计算机程序崩溃。因此,黑客常常针对存在问题的管理程序进攻,以此实现电脑的瘫痪来完成自己的攻击任务。 (2)文件传输存在的不安全隐患 操作系统支持通过网络加载安装程序,也支持用户通过网络共享文件,就单说网络的文件传输功能就存在很大隐患。比如,FTP安装程序的时候还会附带一些可运行的文件,但这些文件可能蕴含某些不安全的隐患,导致在电脑运行时被这些文件所携带的病毒侵入,毁坏或是窃取电脑储存的文件和资料,严重的还会造成整个电脑程序崩溃,给用户带来不可预计的损失。 (3)可创建进程的功能 支持进程的远程创建和激活给用户的使用带来了一定便利,不过这一功能的存在也使得计算机操作系统出现一些不安全隐患。比如远程服务器可以通过远程创建或是激活用户给计算机传播一些病毒软件或是间谍程序,让计算机的安全系统崩溃。由于间谍程序一般会附加在合法用户上,计算机不易察觉,当间谍软件或黑客已经破坏了计算机的操作系统时计算机才会采取一定措施,然而这时已经为时已晚。 1.3数据库存储的内容存在的问题 数据库存储着大量的信息,它包括计算机联网以后可看到的所有信息内容,所以一般的数据库存储必须同时具备安全存储、科学管理以及合理利用等特性,但在实际情况中很少有计算机能够同时具备这些功能,计算机存储的安全性常常得不到保证。计算机经常会出现一些非法用户绕过安全内核窃取计算机数据库存储数据的情况,还有授权用户进行超出访问权限的更改活动,这些情况的出现给数据库的安全性和完整性造成了一定损害。 1.4防火墙的脆弱性 防火墙是设置在内部网和外部网之间的、专用网和公共网之间,由软件和硬件组合而成,保证计算机安全性的保护屏障。它的存在对保护内部网免受非法用户的侵入,但防火墙自身的脆弱性不能保证计算机网络的绝对安全,防火墙只能保护计算机免于受一种攻击的威胁,对于计算机内部的威胁和病毒的侵犯却无法防范。如果内部人员和外来危害联合起来对抗计算机的话,防火墙是抵抗不住的。如果防火墙不断的受到攻击的话,它自身的防御功能也会下降,甚至会连一些能检测到的攻击都防御不了。网络技术的发展得同时,破解防火墙的技术也在发展,这给防火墙的防御系造成了很大的威胁。 2计算机安全的防御对策 2.1技术层面的对策 (1)建立一个系统的管理制度 建立一个全面的相对完善的管理制度,为计算机网络安全提供制度保障。成立一个相对专业的管理团队,定期组织一些培训和评估测试对管理团队成员的基本素质和专业水平做好严格控制。同时对重要部门和信息做好定期的查毒和备份工作,为计算机安全提供技术层面的保障。 (2)应用密码安全技术 应用密码技术是保障信息安全的高级技术,密码技术的应用为计算机网络安全提供了可靠的保障。应用密码安全技术的身份认证和数字签名设置对当前的计算机网络安全起到了一定程度的保证,还可以在基础密码技术的基础上进行一定的革新,增加密码解锁的复杂性和安全性,为计算机网络安全提供最大程度的保证。 (3)提高网络的反病毒技术水平 计算机一般都安装有病毒防火墙,定期对防火墙内的病毒进行更新,提高防火墙的病毒防御能力;定期对防火墙查杀的病毒要进行过滤,为了网络运行提供一个安全的环境;用户定期的检测计算机内文件的安全性也是十分必要的;防病毒卡的使用可以确保访问权限设置的安全性,没有经过服务器的允许一些文件是不可以运行的,这样也避免了远程客户端控制计算机而造成的安全隐患。 2.2管理层面的对策 计算机网络安全法律法规的颁布和实施对提高计算机网络安全性具有重要意义。当然相应管理措施的执行也是具有一定效力的,将这两者有力的结合起来能够为计算机网络的安全性提高最大程度的保证。同时,提高计算机用户和管理人员的安全意识也是保证计算机网络安全的必要前提。应该加强对计算机用户的安全教育,包括对计算机安全法、犯罪法、保密法以及数据保护法的普及,让用户明确意识到使用计算机应该履行的权利和义务,这能够从根本上提高用户个人计算机使用环境的安全性。对计算机使用原则的了解也能够激起用户同违法犯罪行为作斗争的意识和防范不安全事故的意识。成立专门的计算机安全管理团队,提高管理人员的安全意识和管理技术。定期的病毒查杀和系统修护也是必不可少的,计算机人员应该具备超强的责任意识和安全意识,同时必要的管理知识和管理能力也是不可缺少的。管理人员应该贯彻落实计算机网络安全的法律法规,给计算机的运行和网络的使用提供法律支持。2.3物理安全层面的对策 (1)计算机系统的环境条件 计算机系统的运行环境是否符合运行要求也是影响网络安全的一个重要因素。温度、湿度、振动和冲击以及电气干扰等多方面的因素都是影响计算机系统运行环境安全性的重要因素,任何一个条件的数据出现一点偏差,都会对计算机的运行安全造成威胁。因此,要对计算机系统的环境做一个明确的规定,每一个环境条件都必须按照规定严格执行。 (2)机房场地的选择 机房场地的选择对计算机系统的安全性和可靠性都会造成影响。机房一定要设置在外部环境安全和地质稳定的场所,在此基础上在考虑抗磁干扰性、振动源和噪声源的属性等,要特别注意机房不能选择在建筑物的高层以及用水设备的周围,以免对计算机系统的安全性造成威胁。 (3)机房的安全防护 机房安全防护是电脑物理安全防护层面的重要手段,机房安全防护主要是应对可能出现的物理灾害、未授权的个人或团体蓄意破坏网络信息以及重要数据的泄露或损害等安全隐患。首先要加强身份验证制度的执行力度,保障用户信息的安全;其次,要对访问用户的活动范围严格限制,规定用户的安全活动范围;再者,设置计算机系统需要多添加几层安全防护圈,增强计算机程序抵御病毒入侵的能力;最后,在机房周围建筑物的构造上增加抵御自然灾害的能力,为机房提供物理保护。 3结语 计算机网络安全的防御工作是一项集技术、管理、制度以及设施于一体的复杂系统,再加上计算机网络的国际性、安全性、自由性的特性,使得计算机网络安全面临着较大的威胁。因此,计算机的安全防御技术必须依靠国际的通力合作来共同应对。希望社会群体好专家学者能够关注这一课题,为提高计算机网络安全的使用环境提出一些建议。 作者:任继涛 单位:铁电气化局集团第三工程有限公司 计算机安全论文:计算机安全技术初探 【摘要】随着我国计算机技术以及网络技术不断的发展,计算机的应用也逐渐的广泛,从而更好的推动各个行业的发展;但是计算机网络技术在给我的生活带来便利的同时,自身也具有一定的局限性,像漏洞、病毒的存在,不仅会影响计算机的正常使用,同时也会威胁到人们的生命财产安全;对此本文就计算机安全技术,结合安全的指标和安全防护的对策进行分析,并提出相关的见解,希望对于科学技术的发展有着积极促进作用。 【关键词】计算机网络安全 近些年来计算机网络应用范围越来越广泛,网络安全的影响因素也逐渐增加,主要来自人员的操作、系统的漏洞、病毒的存在以及防火墙设计等方面的因素,影响计算机的信息不被保密和完整;对此合理的利用防火墙、加密技术、密钥技术以及生物识别技术等,从而更好的保证网络技术以及计算机系统的正常应用,保证社会群众的财产利益不受侵犯。 一、计算机安全的标准 计算机网络安全的标准主要是指信息的完整性,尤其是在利用计算机网络技术,进行信息传输时,传输的速度、质量以及完整都应该不被延迟和破坏;其次是信息必须是可用的,同时用户在使用信息时,必须是进过授权且保密的;而用户在使用信息时,该信息都是由授权机构及时进行操控的。最后当计算机网络技术安全的情况下,会为网络事故提供一系列的依据;对此计算机网络信息安全是非常有必要的。 二、影响计算机网络安全的因素 1、操作系统。 随着网络技术不断的研发,以及技术应用的领域不断扩大,对于系统操作的安全却忽视,导致计算机网络技术存在一系列的安全隐患和系统漏洞,从而直接影响计算机信息的安全。但是随着人们安全意识的增加,也相继的设计出了防火墙等安全程序,但是由于影响操作系统的安全因素有很多,一但安全防护程序自身存在漏洞,导致其不能发挥很好的安全防护作用。 2、病毒。 网络病毒主要是指在计算机程序中,编制特殊的指令;这个指令不仅会破坏计算机系统中的数据库,同时也可以对信息资源进行复制。而目前长常见的指令,主要是指一系列的非法入侵的代码,通过计算机系统的漏洞进行攻击,但是这些病毒常常是隐蔽不被发现,且传播快速快破坏程度大,一旦结合黑客技术,对于计算机会起到控制和破坏的作用。 3、操作问题。 虽然计算机已经成为了人手必备的上网工具,但是对于计算机技术灵活操作的用户却非常得少,一旦用户的失误操作,会造成很大的安全威胁;加上用户对于防护技术应用的意识缺乏,导致计算机很容易受到病毒或是木马的侵害,直接威胁用户的个人信息以及生命财产的安全。 三、计算机网络安全技术 1、防火墙技术。 防火墙是置于外部与内部网络之间的网络安全体系,防火墙的安装,可以有效的检查数据包,并根据自身检查的结果,有效的提醒用户及时的进行过滤和清理,给自身的计算机系统加以保护。 2、加密技术。 加密技术的研发,对电子商务以及网络信息交易提供了有效的保证;而加密技术主要包括对称与非对称两种,其中对称加密技术,主要是指基于口令,将加密与解密运算提供想相同的密钥;而非对称加密技术,也是以口令为基础,但是加密与解密预算所使用的密钥不同,同时解密密钥也只有当事人自己知道,而其他人是不知道的。 3、智能卡技术。 挂技术与密钥技术相似,同时也是基于密钥方式的一种按群操作程序;该用户的智能卡被赋予了指定的口令之后,当用户使用该只能卡时,输入的口令与网络服务器上的密码相同,从而用户在利用网络技术时,对以用户的信息起到很好的保护作用。但是此技术的应用也具有一定的局限性,因为数据加密技术并不能适合于所有的服务器,或是操作得系统使用。 4、生物识别技术。 其生物识别技术,起初是机械密钥的使用发展,然后是数字密钥的应用和发展,最后经过优化发展到了生物识别技术,它是利用人体独特的身体特征,在利用网络系统操作时,对于其进行身份验证;尤其是指纹识别、声音识别等身体特征验证,是有效的通过外设,获得身体体征的数字图像,然后再输入到计算机系统中,当用户进行系统操作时,就会对于信息以及数据库等起到很好的保护作用。随着科学技术不断的发展,我国生物识别技术,已经从指纹发展到了视网膜、骨架等身份识别技术,从而更好的保证信息的完整性、保密性以及安全性。 总结: 综上所述,通过对于计算机安全技术的分析,发现对于计算机网络技术的防护,主要是对于病毒、木马、漏洞以及黑客技术的预防,对此结合计算机网络完全的标准,合理的利用防火墙技术、加密技术、智能卡技术、生物识别技术,与此同时,最主要的还是要有效的提升计算机用户的网络安全防护意识,通过灵活的应用网络安全防护技术,正确操作计算机系统是非常必要的,从而更好的保证自身的财产利益不受到侵害。 作者:倪鑫 单位:天津国土资源测绘和房屋测量中心 计算机安全论文:计算机安全技术在电子商务中的应用 摘要:现代社会的一个显著特,最就是信息的产生、处理和变换越来越频繁,随着计算机网络技术的飞进发展,电子商务正得到越来越广泛的应用。由于电子商务中的交易行为大多数都是在网上完成的,因此电子商务的安全性是影响趸易双方成败的一个关键因素。如何有效地保护电子商务的安全,是电子商务也始终是一个重要的研究领域。 关键词:信息;计算机;网络;安全;电子商务;应用 0引言 21世纪是网络信息化的时代,随着计算机和网络技术的不断普及,电子商务越来越受到人们的喜爱,改变了人们传统的购物方式和生活模式,但是安全问题仍是电子商务的关键问题,制约着人们的网上交易,因此,保证交易信息的安全是电子商务发展的关键所在。 1概述 电子商务通常是指是在全球各地广泛的商业贸易活动中,在因特网开放的网络环境下,基于浏览器/服务器应用方式,买卖双方不谋面地进行各种商贸活动,实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式。"中国网络营销网"Tinlu相关文章指出,电子商务涵盖的范围很广,一般可分为企业对企业(Business-to-Business),或企业对消费者(Business-to-Consumer)两种。伴随因特网的飞速发展,电子商务正得到越来越广泛的应用。电子商务的安全性是影响其成败的一个关健因素。从电子商务系统对计算机网络安全,商务交易安全性出发,本文结合分析了当前电子商务面临的安全问题,介绍利用网络安全技术解决安全问题的方法。 2电子商务网络的安全隐患 2.1操作系统没有相关的安全配置 只有对操作系统进行相关和严格的安全配置,才能提高其安全程度,如果操作系统缺省安装,可能会成为网络攻击的目标。 2.2CGI程序没有进行代码审计 如果网站或者是软件的CGI程序存在严重的问题,就会出现冒用他人的账号信息网上购物的情况,导致比较严重的经济后果。 2.3黑客攻击 黑客攻击的案件时常发生,黑客可以利用网页存在的漏洞,修改网页,非法入侵别人的主机,盗取别人的信息,黑客攻击严重威胁了电子商务的安全问题。 2.4病毒攻击 病毒是一段传染性的程序,能够破坏计算机系统,病毒在互联网上传播的速度很快,入侵网络,破坏资源,严重威胁着电子商务的安全。 2.5身份识别 电子商务的交易是通过网络进行的,交易的双方互不相识,在交易的过程中可能存在身份伪造问题。 2.6网络安全管理制度缺失 网站和局域网需要完善的安全制度进行保障,建立完善的安全制度,并着手实施是网络安全的保障。 3电子商务交易中应用的网络安全技术 3.1数字签名技术 数字签名技术可以确保信息的完整性,数字签名技术主要包括数字摘要、签名和时间戳技术。 3.2防火墙技术 防火墙是一道防御设施,主要是隔离本地网络和外界,对本地网络起到保护的作用,限制他人随意进入,限制对特殊站点的访问,目前最安全的就是利用双防火墙双服务器的方式。配置防火墙安全方案,防火墙更容易集中管理且更经济。 3.3身份认证 身份认证就是交易双方知道对方真实的身份信息,这是授权和审计的必须过程,也是实现授权和审计的访问控制过程运行的前提,是计算机网络安全控制的重要组成部分。 3.4审查能力 根据系统机密和完整性的要求,数据审查的结果要进行详细的记录,审查能力是指每个经授权的用户的活动的唯一标识和监控,以便对其所使用的操作内容进行审计和跟踪。 3.5网络安全协议。 网络协议是指网络上所有设备全部的通信规则的集合,在网络的各个层次中存在着很多的协议,而网络的安全协议采用了加密技术和认证技术,七层网络模型的每一层都已经提出了与之相适应的加密协议,在这些所有的协议中,与电子商务关系最为密切的是会话层的SSL和应用层的SET。目前,电子商务中的安全电子交易SET协议和安全套阶层SSL协议,这两种安全协议被广泛应用,SET协议位于应用层,这项协议可以充分保证互联网交易支付的安全性,是为持卡消费和网上购物消费服务的,SSL协议的服务对象一般为银行对企业或者是企业之间的电子商务。 3.6信息认证和访问控制技术 在网络信息安全技术中,信息认证和访问控制技术也是一个非常重要的方面,可以保障通信双方的信息完整性以及不可抵赖性,在电子交易的过程中,双方能够确认对方接收或者发送了某些信息,还要保证接收信息的完整性,确保这些信息没有被修改或者是替换。 3.7虚拟专用网技术 虚拟专用网技术即VPN技术,是一项新兴的网络技术,它的信息传输媒介为不可靠的公用联网络,重要信息的传输主要通过附加的安全隧道以及用户认证和访问控制技术,此项网络新兴技术的运用,可以创造一个更加安全的网络环境。 3.8制定电子商务安全管理制度 电子商务的安全管理制度是指用文字的形式规定的各项安全要求,这些制度应该包括保密制度、人员管理制度、跟踪审计制度、数据备份制度、系统维护制度以及病毒定期清理制度等六项制度。3.9加强诚信体系建设电子商务的交易抵赖和否认问题以及对个人隐私的破坏,归根到底还是个人的诚信问题,为了保证电子商务的良好发展,我们应能加强诚信体系的建设,创造良好的诚信环境。 4结束语 随着网络技术和电子商务模式的发展,电子商务商务安全问题是其发展的关键核心问题,解决电子商务中的安全问题,能够保证电子商务的顺利发展,是电子商务能够成功发展的决定性因素。当然,任何一个安全技术都不会提供永远和绝对的安全,因为网络在变化,应用在变化,入侵和破坏的手段也在变化,只有技术的不断进步才是真正的安全保障。 作者:闫世伟 单位:同济大学
1现代化机械设计制造工艺及精密加工技术概述 1.1精密加工技术 随着精密加工技术被人们熟知,机械制造业、建筑行业的发展速度都得到了明显的提升。精密加工技术的适用范围并不局限于建筑业和机械制造业,研究结果表明,应用相关技术对产品进行加工,无论加工的效率还是准确性,都能够得到明显的提升。在机械设计和制造的过程中,对精密加工技术进行合理应用,可以在提高机械精密度、加工精准度的同时,加快技术升级的速度。机械制造的全过程都与精密加工技术存在着密切的联系,具备科学、合理应用相关技术的能力,是推动机械制造业进步的关键。 1.2机械设计和制造工艺 提高机械设计和制造需要应用到的各项工艺,能够为建筑业的持续发展提供强大的支持。未来一段时间内,围绕着相关工艺展开的工作,主要集中在两个方面:一方面利用机械技术完成原材料加工、机械设备制造等工作,为加工的精准度提供保障,提升工作效率,减少相关人员的工作量和工作强度;另一方面不断地进行创新与改革,提高机械制造的质量和精度,在最大程度上降低误差出现的可能性。 2现代化机械设计制造工艺及精密加工技术特点 2.1高精度 高精度不仅是现代化的机械设计和制造工作的特点,还是当今市场对所制造机械产品提出的要求。在制造机械产品的过程中,有关人员可以根据实际情况,对数字化技术、自动化技术在内的现代化技术进行选择与应用,通过精密控制制造过程的方式,提高所制造产品的精准度,使其能够在最大程度上满足市场需求。 2.2组合性 在设计并对机械进行制造的过程中,有关人员通常会选择不同的生产工艺进行综合应用,保证所制造产品在规格、质量及效果上都能够满足相应的要求。正因如此,从事机械制造工作的企业才可以有针对性地对业务进行拓展,提高产品的精密度。例如,将生产制造技术和信息技术相结合,能够保障生产控制的精准度,对产品进行生产与加工可以取得事半功倍的效果。 2.3系统性 无论是精密加工技术还是现代化的机械设计和制造工艺,都具有系统性,它们既有需要分别达到的系统性要求,又有需要共同达到的系统性要求,这样可以提升二者结合时具有的精密度,从而推动建筑业的发展。实践结果表明,合理应用相关技术及工艺,一方面可以节约机械设计和制造需要花费的时间,另一方面能够避免现有资源出现不必要的浪费,为经济效益的提升奠定坚实的基础。在绿色制造理念被越来越多人所认可的当下,基于绿色制造理念开展科技创新工作,避免相关技术和工艺的发展给环境带来不利影响,使节约资源成为现实。 2.4全球性 无论是社会的发展还是经济水平的提升,都使得经济全球化成为现实。无论是对机械制造业还是对企业行业而言,要想在激烈的市场竞争中占据一席之地,根据全球化趋势来看,对发展规划加以调整是很有必要的,具体来说,就是在发展综合竞争力的基础上,有选择性地提升相关技术与工艺的现代化水平,充分发挥现代科学技术具有的优势推动行业发展。 3现代化机械设计制造工艺及精密加工技术应用 当前,机械制造业所制造机械产品需要达到的要求,与过去相比明显提高。针对这一情况,相关企业应当树立现代化发展的理念,在精密加工技术的辅助下,提高产品制造效率。下面就以精密加工技术、现代化的机械设计和制造工艺为切入点,围绕着各项技术和工艺的具体应用展开讨论。 3.1微机械技术 与机械设计和制造过程中应用到的传统机械相比,以微驱动器、压电元件为代表的微机械不仅精度高,而且更具有便于操作、响应速度快等诸多优点。正常情况下,规模较小的微机械产品,在信息捕捉方面的表现要明显优于传统机械,在对压力、速度变化率等因素进行检测时,微机械元件都是不可或缺的部分。微机械技术在精密性方面具有较高的要求,只有将能力传输、控制等技术相结合,在此基础上开展协调作业,才能保证制造产品所具有精准度达到特定要求。现阶段,作为现代化工艺之一的微机械技术,已经在机械设计和制造的过程中得到了广泛应用,并且在提高产品精密性方面发挥了突出的作用,满足了社会及市场的需求。 3.2切剥技术 应用在机械设计和制造过程中的切剥技术,作用主要是处理加工元件,使其符合生产精度要求,传统的切剥技术已经无法达到高标准的要求。如果想要提高机械设计和制造的精度,当务之急在于改进切剥技术,尽量削弱机床给工件带来的影响,精密切剥技术应运而生。目前,机床的最快转速已经可以达到每分钟几万转,工件受到机床和刀具的影响被削弱,精度自然有所提升。将切剥技术和信息系统进行有机结合,自动化控制切剥过程,可以使切剥精度得到大幅度提升。 3.3纳米技术 纳米技术已经被应用在对机械设备进行精密加工的过程中,并且在提高产品精密度方面,发挥了无法替代的重要作用。作为精密加工技术的一种,纳米技术常常被应用在计算机集成电路中和对精密零件进行设计的过程中。应用纳米技术制造所得零件,强度高、质量好、精密度高且保存期长,纳米技术的出现,促进了机械制造业的发展。 3.4研磨技术 在生产和加工机械所需硅片的过程中,研磨技术的“身影”十分常见。正常情况下,硅片表面的粗糙度应当在0.1cm-0.2cm之间,待研磨后,有关人员需要在抛光的同时不断调整外观细节,才能保证硅片具有的作用。由于现代机械制造在精度方面提出的要求明显高于过去,应用传统技术对硅片进行研磨,已经无法达到产品对精度的需求,作为精密加工技术之一的精密研磨技术,出现在了人们的视野中,并且在实际作业的过程中发挥了突出的作用。较为常见的精密研磨技术包括机械化学研磨、流压炫富研磨等。随着需要直接接触工件的传统研磨技术被精密研磨技术所替代,工件表面结构受研磨设备损害的情况得到了有效解决,研磨精准度大幅提升,机械产品质量也会随之提升。 4结论 无论是机械设计制造工艺还是精密加工技术,在发展的过程中都会不可避免地遇到许多困难与阻碍,但是在多方人员的共同努力下,大部分问题均已得到解决。现阶段,应用在机械设计还有制造过程中的现代化工艺与精密加工技术,具有无法被替代的重要作用,甚至推动了经济的发展。
服装设计人才培养篇1 服装设计与工程专业的教学目标在于培养满足行业发展的人才,结合工艺和专业特点,不断提升实践教学的重要性。服装设计与应用能力与学生就业方向关系紧密,高级技术要求高,需要长时间经验积累,才可以加强竞争实力。在服装设计与工程专业教学中,注重应用型人才培养实践教学,已经成为实践教学的改革重点[1]。只有探索人才培养模式与方法,落实实践教学策略,才可以加强实践意义。 1服装设计与工程专业人才培养的重要性 1.1转变纺织工业发展结构 我国服装专业发展时间长,从初期的裁缝逐渐发展为服装专业,可以为服装行业培养大量专业人才,促进国家经济建设与发展。人们在解决基本温饱问题后,开始追求新工艺与新设计,其成为社会进步与经济发展的动力[2]。高等工程教育与现实需求差别大,而国内多数一线品牌招募服装设计人才。在新时期下,纺织工业注重转变发展方向,朝着新颖性、流行性方向发展,以满足市场需求,加快纺织工业转型发展。 1.2促进高等教育模式转型 在新时期下,高等教育模式深化改革,需要加强理工类学院建设,为国家工业建设输送专业人才。国家经济快速发展,传统教育模式暴露出较多不足,影响人才结构平衡性。在20世纪80年代之后,尽管高校专业设置不断改革,却没有扭转传统观念,仍划分文理科。此种教育模式不符合认识自然、改造自然的规律,人们欣赏服装时,是无法区分文理属性的。因此,实行针对性人才培养措施,重点在于提升学生的综合素质。 1.3优化人才知识结构 经济一体化发展促进了商业、科技、文化的一体化发展,尤其是互联网普及发展,改变了日常生产与生活方式。对于新时代人才,应当加强快速学习能力,参与到国际政治、经济、文化竞争中,对自身专业技术知识要求提高,同时跨越文化适应力、交流能力[3]。因此,工程教育期间,必须将理论知识转化为能力。对于服装设计人才而言,应当加强适应能力、实践能力、创新能力,提升人文素质与科技素质,不断提升职业修养、职业道德水平。 2服装设计与工程专业人才培养的原则 人才培养原则主要表现在自主性、过程性、自主性方面,尤其是服装设计与工程专业应用[4]。(1)自主性原则,是开展实践教学时,充分发挥出学生的主观性,积极参与到画图、样板制作、裁剪与缝纫活动中,实行主动学习。(2)过程性原则,是在实践活动开展期间,将学生实践过程作为重点,深度开发学生创新思维与潜能,鼓励学生参与到科研探究中。(3)连续性原则,是确保服装设计与工程专业活动开展的连续性、系统性,遵循循序渐进的要求,跟踪反馈实践教学活动,注重教学方法改进,以满足学生发展需求。 3服装设计与工程专业人才培养的现状 3.1实践教学体系不完善 实践教学体系能够保障服装设计、工程专业实践教学。但是,实践教学体系建设问题较多,比如教学内容枯燥、非实践教学时间短,浪费服装设计资源,且学生实践教学内容个性化不足,相应限制学生的综合性与创造性[5]。在传统实践教学中,通过班级实践教学方式在专业课程开展实践教学活动,未合理安排实践教学课时与学分。此种问题的原因多是过度关注理论教育,不太关注实践教育,无法达成实践教学育人、创新目的。 3.2实践教学师资力量不足 服装设计与工程专业实践教学面临师资力量不足的问题,大多数教师的实践经验不足、教师流动性强、教师资源不稳定性。教师在开展实践教学活动时,活动内容与形式简单,无法发挥实践教学的作用,也不能实现实践教学目标。高学历教师面对繁重课业与科研压力,实践教学的时间与精力不足,这对服装设计与工程专业教学影响大。 3.3实习基地开发不足 在实践活动开展中,实习基地为重要场所,然而课堂教学是服装设计与工程专业的教学重点,因此实践教学内容占比较小。实践教学不足,大多是学校实习基地开发不足所致。学校实习基地规模小,使用频率低,只有在教学时间内才可以使用实习基地,其他时间则不能使用。学校实习基地多为校企合作制,但是无论是企业还是学校,都不注重技术、资源、资金方面的投入,导致实习基地与服装设计教学需求差距大,无法调动学生动手能力,相应地影响了实践教学效果。 4服装设计与工程专业人才培养的改革策略 4.1完善人才培养定位与机制改革 服装设计与工程专业注重培养适应服装行业发展的人才,培养具备人文素养、创新意识、发展潜力,掌握基础知识、基础理论,能够在服装领域参与服装设计、测试评价、结构工艺、运营管理的人才。按照国家与行业发展需求,优化调整人才培养机制,组织行业专业、教育专家、教师共同修订专业毕业要求,明确工程教育认证标准[6]。该专业毕业要求在基本能力达成的同时,还需要加强知识应用能力、工程问题解决能力,满足工程教育专业标准要求。此外,该专业毕业要求学生理论知识、专业技能、素质水平高于认证标准,培养学生工程技术能力,处理服装领域工程问题,覆盖专业工程教育认证补充标准。 4.2优化课程设置,丰富教学资源 按照成果导向的教育理念,服装设计与工程专业要求建设科学的课程体系,明确课程教学目标,以满足毕业要求,培养学生创新能力,扩大网络平台课程覆盖面,增加信息、时尚传播、智能制造、数字经济等课程,建立校企合作机制,实现学科交叉能力培养[7]。建设全方位教学质量监控,按照学生学习状态与能力评价结果,提出有针对性的整改意见,满足基于产出的课程目标。在修订原有课程教学大纲时,组织专业与教师制订新增课程大纲,为服装设计与工程专业提供教学指导。在设置课程时,需要体现出知识、能力、素质协调发展,完整设置专业新课程,关注服装设计、服装材料、生产与商品企划环节,展示出服装产业特色。 4.3建设双师型与跨界型教师队伍 服装设计与工程专业要与地区服装企业进行产教融合,采用兼职与互聘,建立双师型教师队伍,制定教师企业工程化背景锻炼制度[8]。引入材料、信息、自动化专业的师资,建设跨专业公共平台课程,建立具备个性化设计、智能化制造的师资队伍。建设培养基地,以教材编写、课程建设、教改项目研究方式建设双师型团队,做好团队建设,营造合作、创新氛围,形成不同专业方向的教学团队、科研团队。通过科研促进教学,建立科研与教学良性互动机制,注重科研与科技开发合作。 4.4充分利用产教联盟优势资源 服装设计与工程专业要围绕服装产业人才培养需求对接创新链、产业链、培养链,以服装技术为核心,建设工艺结合专业特色,完善四位一体的产教协同育人机制,培养具备创意、创新的人才。与服装龙头企业合作,建设智慧工厂、实践教学基地,实行信息化、数字化、产学研协同项目,完善企业参观、实习、项目接入实训的机制。注重与国外科技团队、科研院所、高校合作,建立海外教师锻炼基地、实习基地。服装设计与工程专业具备较强实践性,因此要做好专业教师、企业技术合作交流,明确现代服装产业动态,持续更新专业教师知识水平,确保教学内容贴合产业实际。教师不仅要坚持日常教学,还需要做好项目研究,注重与企业合作,并且和生产一线保持联系,共同探索产学结合机制,促进科研成果转化与产业化发展。 4.5建设国内一流科教平台 服装学院要在科教平台基础上扩大服装个性化设计、工业化定制、智能化制造等实训平台,建设信息化教学示范平台。比如,创新服务综合体、服装产业研究院建设,结合企业建设产业研发机构、培训基地、教育合作平台;注重与兄弟院校建立研究合作关系,做好跨学科联合,争取不同级别科研项目,确保教学队伍、科研队伍相互协作,落实以科研促教学,实现教学、科研良性互动发展。 4.6完善实践教学体系 在服装设计与工程专业人才培养中,完善实践教学体系是关键。对于教师队伍而言,必须明确服装设计与工程专业教学体系,添加实践教学内容,比如服装工艺基础制作、服装款式与纸样设计、服装配饰设计与制作等,实现理论知识与实践的融合发展,深化服装设计与工程专业知识,全面落实实践教学。在选择实践教学模式时,坚持产、学、赛一体化教学手段,优化完善实践教学体系,以获得显著教学效果。例如实行工作室机制,优化安排学生实践活动实践,确保学生系统化学习;联合时装比赛活动,鼓励学生参与国际、国内时装设计比赛,以加强设计水平与创新能力。在建设实践教学体系时,应当将实践教学体系落实到课程群中,应用工艺结合、校企合作、阶段性培养方式,形成连贯阶梯型教学体系。实践教学体系涉及基础性、综合性、创新性实践。基础性教学注重服装设计、工艺结构能力培养,涉及素描色彩、设计原理、结构设计、软件应用等内容;实践成果涉及素描、纸样作品、部件作品、服装画作品。在具体组织形式中,注重课程实践,联合认知实习模式。服装设计与工程专业实践教学注重实用型人才培养,建立连贯阶梯型教学体系,加强学生实践能力、创新能力。 4.7加强基础课程与专业课程的联系 在专业基础课程教学中,不同教师的教学内容侧重点不同,基础教师多来自美术专业,与专业教师的沟通不足。制订培养方案时,以教学大纲形式确定课程内容与要求。比如,设计素描课程教学中,注重培养学生的形体、结构、比例及空间塑造能力,确保学生掌握线形素描方法。在表现技法课程中,以面料材质款式服装、人体表现技法为主。服装材料学课程教学中,传统教学只讲解服装材料理论,没有全方位认知服装材料。在设计应用与工艺操作环节,学生不能有效掌握服装材料风格、特点、性能,导致选择与应用不合理。因此,新型人才培养方案中增加服装材料实验课程,理论课程增加服装面料市场调研内容,提高专业基础课程、专业课程的关联度。 4.8强化学生创新意识,提升创新能力 以综合教学实践基地、创业就业基地为基础,建设新型实践教学结构体系,有效结合专业教育、创业教育,从而加强学生创新意识。当前,服装院校与服装企业建立合作关系,申报省级以上科研项目,由科研团队及企业建设研发平台、工作站等,通过平台资源开展创新实践活动。教师通过平台,为企业及社会提供技术服务,同时将科研成果反馈至教学活动中,学生完成必修课程之后,能够进入校企合作研发中心,通过研发平台资源参与课题研究,不断加强科研能力、应用开发能力。同时,注重培养学生实践创新能力,鼓励学生参与创新训练活动,由院校提供政策支持、经费保障,使学生通过类似活动发表科研论文、申报专利,为应用型人才培养营造良好环境,并制订大学生实践创新训练计划,鼓励学生参与到学科竞赛项目中。 4.9注重教学信息化建设 现代多媒体教学逐渐成为教学新趋势。为了全面提升教学效率,教师需要在传统教学基础上应用多媒体软件技术,不断丰富授课内容,确保教学效果的直观性,提高教学质量,提升学生学习积极性。比如服装款式设计、服装画、服装结构制图、纸样艺术设计课程等,都可以应用相关软件授课,如服装CAD、手绘板、AI软件、计算机图形图像处理技术等,将平面结构制图转变为动态演示教学。利用制图软件、网络资源,可以扩大学生知识面;教师在有限时间内讲授知识点,能够不断提升教学效率,提高教育教学质量。 4.10注重实验设施更新 服装设计与工程专业具备较强实践性,必须注重培养学生创新思维与动手能力,做好实验室实践操作工作。在实际教学中,注重日常训练与操作,才可以创造出专业作品。因此,学校应当加大投资力度,注重实验室软件与硬件更新,优化完善实验条件,确保教学资源的充足性,从而扩大教学覆盖面,不断提升学生专业水平。 5结束语 综上所述,服装设计与工程专业人才培养为系统化工程,具备复杂性与长期性特点。教师只有联合学生实际情况,优化完善实践教学体系,提出科学的实践教学策略,完善人才培养定位与机制改革,优化课程设置,丰富教学资源,建设双师型与跨界型教师队伍,应用产教联盟优势资源建设国内一流科教平台,完善实践教学体系,加强基础课程与专业课程的联系,强化学生的创新意识,提升学生的创新能力,注重教学信息化建设、实验设施更新,才可以培养高素质专业人才,全面促进服装设计与工程专业的发展。 作者:田军娜 单位:山东服装职业学院 服装设计人才培养篇2 随着目前社会经济的快速发展与教育领域的不停扩大,对于高等院校中人才培养也提出了新的期望。众说周知,服装设计和工程学科是技术应用型的专业,不仅要学习理论知识,还要形成各种样式的作品。所以,在培养学生学习知识的过程中,要和传统教育有所区别,在教学的过程当中不断的探索专业技能人才培养模式,为服装业发展提供相关的人才储备。特别是服装类的院校,为服装行业培养了大批的本科生以及5开究生,为服装业的发展作出了非常大的贡献。如今,人们对物质文化生活的日益需求已经成为了经济发展的关键点,对于服装的消费需求也发生了明显变化,开始热衷于服装的设计款式,材料以及品牌等。但是,我国服装业缺乏优秀人才和知名的服装品牌,有许多国内毕业的大学生不得不出国进行深造,国内的服装品牌甚至要聘请国外的设计师,如何培养服装设计与工程专业人才是当今服装业发展一个重要课题。本文基于以上内容,从分析当前培养模式现状开始,分析原因,最后提出人才培养模式的探索办法。 1人才培养模式问题现状分析 1.1教学资源不足。现有的条件不能充分满足服装设计与工程专业效果的需要。服装设计与工程专业学生学习内容往往是如何运用基本的缝制技术把裁片按步骤组装在一起,更多考虑怎样针对设计的不同款式、不同结构、不同面料来设计与其匹配的缝制工艺技术。然而,由于教学资金以及设备等影响,设计材料不能满足广大学生的设计设想,导致设计成果不尽如人意。 1.2专业教学条件不足。服装专业作为艺术性与工程技术性的共生体,服装款式造型设计、服装结构设计、服装工艺等课程的教学,应有机地结合起来,相辅相成,理论与实践不能脱节。但现实中专业教学模式多是理论教学和实践教学没有真正地充分融合,理论教学场所和实践教学场所分开,虽然有实践用的制作车间,也建设了多媒体教室,但很难满足服装设计、服装结构设计、服装工艺课程的衔接教学,设计的服装没有结构跟进,也没有进一步工艺制作的检验,课程的衔接不够,使设计和结构工艺的教学脱节。1.3人才培养差别小,缺乏特色。教字中多数采用统一的标准来衡量和约束教学过程中的各项活动,用同一种规范来约束所有教师的授课方式,用统一考试的形式来考核所有学生的学习状况,将具有不同创造性、个性的学生塑造成统一的产品,学生创造性思维的空间受到了严重的限制,学生的学习主动性没有被调动,导致学生思维局限在固有框框内,独立思考与创新设计的能力较差。 2人才培养模式的实践与探索 2.1充分发挥行业的作用。遵循“行业指导”原则,由行业提出人才培养需求,指导高校和企业实施“卓越计划”。根据纺织行业提高自主创新能力和转型升级的要求,以高层次创新型科技人才和企业营销管理类人才为重点,努力造就一批科技高端人才、设计师、工程师和高水平企业营销管理团队,壮大纺织服装企业所急需的设计、研发、生产、营销、管理等方面的高层次专业人才队伍,重视跨学科综合型人才及创新型人才培养[2]。据此,本专业的课程体系、课堂教学以及实践教学等,都要围绕着彳亏业企业的用人需要[1]。 2.2构建服装信息中心以及人才培养平台。服装产业的发展状况决定了人才实际需求,掌握IS装产业的发展动态是确立人才培养模式的主要根据。但服装产业的发展速度和服装专业的教学改革强度之问,依旧存在着彳艮大的差距。究其原因主要有两点:一是强大的内需市场,吸引越来越的国际服装品牌进入的同时,因为工业体系的完善和产业链优势,我国已成为服装消费、生产和出口大国,导致与之相应的专业人才严重缺乏;二是当前我国服装产业已开始向科技化、品牌化、时尚化转型,复合型专业设计人才的培育必须要科学化、系统化,具有国际视野和专业技能。因此,依靠建立起来的服装信息中心,可以对国际服装产业的发展方向的把握以及对毕业生人才跟踪信息的研究以及人才培养体系的构建起到积极的推动作用[2]。 2.3学习服装业科技创新技术。科学技术是当代社会的第一生产力,如果要让服装业有效实现优化审计,就必须尽彳夬提升总体科技水平,这也是提升品牌市场竞争力的最有效的方式。产品的品质是现代服装品牌的核心之一,为了掌握了高端的科技,才能够让品质史上一层楼。这集中体现在四个不同的方而,分别是功能服装及人体工程、服装文化和艺术设计、服装产业高端技术、服装产业及品牌运营的探讨。这不但妥善解决了服装公司在整个运营过程当中所遇到的技术瓶颈,并且立足于科技前沿的平台上,为我国服装产业的健康发展开辟了一条坦途,丰富了教学的核心内容,让其更具有时尚元素和新鲜元素。大学生积极参加服装科研课题的探索,是提升自身创新能力的有效路径[3]。 2.4学习他国先进的教学体系。进行国际学术交流,学习国外服装发展模式和服装设计知识,对我国服装业的人才培养具有十分重要的借鉴意义。如曰本所有服装学校的办学宗旨均为教育适应产业发展,根据产业的发展趋势来调整课程,设置相关的专业,寻找到服装产业的漏洞,针对不足之处进行重点培养,弥补漏洞,制定教学计划和师资引进,在这种有针对性的人才培养模式之下,相继缔造出了山本耀司、松田光弘等享誉全球的服装设计师。所以,我国服装业的发展密切结合服装人才市场的实际需求,邀请国际大师进行当前服装业发展展望,结合当前服装业发展现状改进教学体系,形成人才、市场、科研局度融合2.5积极开展导向市场实战型教学模式。服装设计与工程专业最关键的课程是服装结构设计。通过科学合理的手法将此课程创设成为“知识”基础的平台,不但要深入分析该门课程的有效知识、无用知识以及有用知识,还必须对有效知识点进行全面系统的总结,重塑课程体系。而“认知”基础的平台构建,要通过课堂传授、交流讨论、课后作业训练、实践模拟操作、规范编写教材,充分落实市场实践型的教学方式。依据市场型教学改革思路,在整个过程中充分尊重学生的主体地位,让学生积极交流讨论,开发思维,让其积极融入于课堂之中。教师的方法及模式应当多样化多元化,除了传授理论知识之外,还要将最新的教学成果和教学理念带到课堂上。以现代企业的实际需求融入于模拟实践及作业练习当中,彰显出当代的服装设计工作者不但需要掌握理论知识,还需要拥有极强的实践动手能力,不可纸上谈兵。 3结束语 服装设计与工程专业的培养不仅要服务于服装产业,还要适应产业当前实际需要,并且推进与引领服装产业的发展和进步.高校应当以服装业发展需要为核心构建市场化人才培养体系,构建以学生为中心的动态化教学模式,简化课程结构并实施导师负责制,强化师资力量.为服装行业的健康发展提供基础。 作者:杨爽 单位:纺织人才交流培训中心 服装设计人才培养篇3 中国作为全球最大的服装生产、消费和出口基地,正在由服装产业大国向服装产业强国转变,而产业发展关键在于高素质高技能人才的支撑。我国服装高等教育资源丰富,每年培养数以万计的服装专业毕业生,但依然很难满足快速发展的产业需求。究其原因,是人才需求与供给错位,教育无法对接产业需求[1]。高校担负人才培养的重任,目前在很多高校都开展了服装设计与工程专业产教融合人才培养工作,产教融合已成为实现教育系统与产业系统对接的一条重要途径。 1服装设计与工程专业产教融合人才培养存在的问题 1.1校企双方对产教融合意义认识不足 产教融合目的是企业和学校资源共享,解决高校人才供给和企业人才需求脱节问题,实现双方共赢,但在实践过程中,经常会出现校企双方合作热情不匹配的情况。有些企业危机意识比较强,能够认识到未来产业发展是人才的竞争,会积极寻求和高校的合作,而有些企业缺乏长远眼光,会将学生进入厂区对生产带来的不便看成“麻烦”,常常会出现学校一方主动联络而企业被动应付的“尴尬”局面,校企合作停留于表面[2]。从学校角度看,学校领导和专业负责人大多能够意识到产教融合的战略意义,但普通教师往往因为产教融合工作不能和职称晋升或绩效考核体系挂钩而积极性不高。 1.2课程体系脱离生产实际 随着产教融合理念不断深入,越来越多的高校引导教师在授课过程中注重课程内容与行业企业生产实际接轨,将教学重心由单一理论讲解转为与实践相结合,在考核环节增加运用理论知识解决生产实际问题的内容。但由于企业对课程体系建设和人才培养的参与度过低,高校缺乏对服装行业的深入了解,导致课程体系、培养方案修订不够快、不够新,授课内容与产业变化需求不匹配,教学方式依旧停留在以知识讲授为主上。实训基地建设和实训课程的开设常常滞后于市场需求,产教融合实践基地数量不少,但基地建设与产业发展速度不同步,实训设备落后,专业理论知识难以融入并引领学生参与生产研发及创新[3]。 1.3师资队伍结构不够合理 教师是教育的第一资源,产教融合育人模式的顺利推进要求师资队伍建设同步完善,但很多高校缺乏兼具理论和实践能力的“双师型”教师,“行业专家+教学名师”为引领的混编师资队伍建设不理想。很多教师理论教学能力很强,但缺少一线生产实践经验,对行业企业前沿技术掌握不够,对学生的专业引导不到位;还有一些教师以技能型职业教育为主,研发和创造能力不足,教学理念相对滞后,创新思维动力不足。很多企业不愿意让学生长时间在企业实习,派出的兼职教师队伍学历层次和科学素养不高,没有做好产教融合的对接和指导工作。 1.4管理激励制度不够完善 很多高校服装设计与工程专业的产教融合止于“校企结合”,大多停留在以科研合作项目、教学实习基地建设表层,虽然出台很多促进产教融合的政策,且方向性很强,但落地性弱。产教融合合作模式单一,虽有部分顶岗实习、订单模式培养,但缺乏法人型合作办学或更高层次合作模式,组织结构和管理制度松散,缺乏长效合作机制,校企双方只是短时期各取所需。高校内教师绩效考核和职称评定工作中注重论资排辈、唯论文现象也是影响产教融合工作发展的顽疾[4]。 2推进服装设计与工程专业产教融合人才培养的建议 产教融合应致力于构筑人才培养的生态环境,培养人才实践能力观察的窗口、体验的场景和交互的平台,从而使产教融合成为“产与教”深度融合的黏合剂[5]。产教融合应以市场需求为方向标,在宏观层面上强化引导并建立完善的政策支持体系,在微观层面上发挥服装企业重要主体作用及高校的教育供给优势,从而实现产教融合的真正价值。 2.1完善产教融合统筹发展制度保障 规范化产教融合工作的推进和落实需要制度先行,要将服装专业产教融合纳入到地方发展战略框架之中,保障教育与经济社会发展同频共振。政府相关主管部门要对产教融合发展方式起到规范性、引导性和支持性作用,明确服装专业产教融合的运行主体与推进主体,由专人负责,有专门经费支持产教融合体系的正常运行。积极开展服装设计与工程专业产教融合建设试点,提供财税、用地、人才等政策支持。发挥服装行业协会协调指导作用,强化服装行业第三方评价机制,完善信息服务平台,广泛开展国际交流合作。要营造良好环境和氛围,促使全社会充分理解、积极支持、主动参与服装行业产教融合。 2.2强化服装企业重要作用 产业资源是产教融合顺利开展的基础。要激发服装企业参与产教融合的意愿,积极开拓产教融合型试点,发挥重点企业引领带头作用。深化“引企入教”改革,选派企业管理人员、工程技术人员参与学校师资队伍建设,参与人才培养方案及课程体系论证。充分发掘和利用企业的营销、技术、管理经验和资源,共建服装学科实验室和实训基地,加快推进人工智能、大数据、区块链等先进技术落地。安排学生到企业进行生产性实习实训,选派专业师傅做导师指导学生规范操作,经历从简单操作走向复杂工艺工作的全过程。根据企业需求确定研发课题方向和内容,由企业专家和高校教师共同落实、推进创新和成果转化,全面实现“出成果”与“用成果”的结合。 2.3发挥高校教育供给优势 高校要积极与企业合作,最大限度发挥研发、技术设备、专业教学管理、人才培养经验等优势,要将工匠精神培育融入教育全过程,从思想上提高对产教融合的认识。加强师资队伍建设,鼓励教师深入生产第一线,考取各类服装专业技能证书,有计划性地选派教师到企业挂职锻炼,与企业专家合作开发创新。鼓励专业教师与企业专家合作编写融合产业发展最新技术的教材和课程素材。引导师生与企业技术人员联合申报科研项目,针对技术难题共同开展研究,并将科研成果直接转化到企业生产中,实现校企合作双赢。 3高校服装设计与工程专业产教融合人才培养改革的实践 吉林工程技术师范学院是中国第一所职业师范院校,学校服装设计与工程专业始建于1986年,近年来在产教深度融合理念引领下不断优化服装设计与工程专业人才培养模式,并已取得一定的成效。 3.1校企共订人才培养方案,保障教学源头融合产业需求 在制定人才培养方案的过程中,学校专业负责人先后走访了吉林荣发服装集团、长春圣威亚特服饰集团、利郎服饰、才子服饰、东盟集团、温馨鸟服饰等企业,充分了解企业的需求和困惑。通过走访,了解到企业为了解决技术水平落后、企业文化薄弱、战略定位模糊、行业标准升级等问题急需高素质应用型人才;了解到了高校培养的毕业生并不符合企业的需求,实际工作能力与产业发展需求不一致的问题;了解到了企业对人才培养的参与度过低,学校与岗位对接的课程体系薄弱、培养方案修订滞后,素质教育和人才培养评价体系不健全的问题。为此,学校特邀企业专家共同研讨确定专业人才培养方案,在教育部纺织服装专业人才标准基础上对接企业用人标准,将企业人力资源建设和学校人才培养融为一体,实现教学源头就已融合产业需求。 3.2优化教学内容,营造智慧教学环境 学校根据产教融合原则,以企业需求为出发点制定课程标准,在原有“知识、能力、素养三位一体”核心课程体系基础上,有针对性地对课程内容进行增减,努力将数字化技术、前沿生产技术、绿色标准化生产规范、先进企业文化理念融入教学中。现代服装工业体系是以数字化、信息化为支撑,学科交叉及跨学科研究成为趋势,如服装制版师需要掌握编程技术、服装设计师要掌握数字建模技术,为此专业增设数字化服装技术课程。教学过程中注意与服装CAD、服装结构、服装工艺等课程的分工配合,增强学生对数字化的整体理解与掌握。鼓励师生积极应用现代信息技术,构建面向未来的智慧学习环境,师生在虚拟仿真学习环境中完成款式设计、结构样板设计、虚拟缝合,甚至可以进行虚拟营销,从而快速掌握技术要点和操作流程,确保教学效果的全面提升。 3.3搭建共享教育平台,促进校企生共赢 学校目前拥有国内一流的服装专业实验中心,并同温馨鸟服饰、利郎服饰集团、荣发集团、欧特赛蒂服饰、欧亚商都等多家企业建立了校企合作实践基地,与长春圣威亚特服饰共同建立了产业学院,根据企业人才需求规格制订了《服装设计与工程专业实训平台建设方案》。企业提供相关教学场地和设备,派专人安排学生实践训练,学校选派专业导师带队,师生深入到合作企业的生产车间、面料中心、设计部、营销部进行实习实践。校企无缝对接,学校可以发挥实验资源和知识储备优势对企业提供技术支持,为学生提供到岗就业和才能施展的机会,促进师生的教学研究成果和企业生产经营彼此融合;从企业角度看,不仅解决了企业招工难问题,也为企业个性化制造、智能化制造创设了条件,从而实现校、企、生三方共赢。 3.4校企共建师资队伍,提高知识供给质量 学校按照“请进来”与“走出去”两个方向与企业共同打造服装设计与工程专业师资队伍。一方面邀请有一定行业背景和丰富实践经验的企业、行业、政府专家走进校园,如全国知名服装设计师梁宇、李惑然、刘一行及知名服装制版师尚祖会等都曾受邀到学校举办专题讲座或承担实践指导教学任务。另一方面大力鼓励教师走出去,组织教师定期到服装企业交流学习,了解产业发展动态和趋势,确保教学内容贴近生产实际。为教师制订合理发展规划,支持教师与企业技术专家双向流动,将行业企业的工作经历作为考核评价必备条件。发挥教师专长,组建扎染、皮雕、激光雕刻、针织工作室,在“长白山技能名师”、吉林省十佳设计师、制版师的引领下不断推进教科研成果转化。 3.5鼓励教科研探索,提升创新创业实践能力 鼓励师生广泛开展教科研探索,把参加竞赛和展会、参与课题研究作为技能训练的新课堂。为了有针对性地“以展促教、以赛促学”,推行“工作室”制分组教学。学生按照意愿和能力被选拔进入工作室,专业教师和企业专家联合制定指导培训方案,按照企业项目运行管理模式分配任务、制定计划书、组织调研分析、落实方案,企业专家提供技术支持和指导,注重将展览赛事、教科研课题的要求与前沿技术及企业生产实际结合起来,保障师生在实践中获得全面提升和发展。展赛促学,近年来学校师生在全国各类专业赛事及展会中屡获佳绩,毕业生深受企业欢迎和认可,创新创业及就业能力明显提高,目前已有“欧特赛蒂”“初之于麻”“寻释”“左味5℃”“文若羽”“菲米蕾”“画迹”等多个师生服装品牌注册并运营,学校的社会影响力也显著提升。 4结语 以产教融合推动制造业高质量发展,是发挥教育对产业转型升级支撑引领作用的必然要求,是落实国家关于教育和人才改革决策部署的重要行动[6]。构建服装专业产教融合统筹发展整体框架,充分发挥高校的教育供给优势,强化服装企业的重要作用,将进一步实现产教优势互补,为服装产业培养更多高素质人才。 参考文献: [1]韩静,邹石柳.产教融合视域下服装设计与工程专业课程体系优化策略研究[J].吉林工程技术师范学院学报,2021,37(11):77-80. [2]韩燕娜,苏秀平.地方院校服装专业产教融合效果的对策研究[J].轻纺工业与技术,2021(05):140-141. [3]寿萌吉,刘炜亚.时尚产业产教融合人才培养模式改革与实践——以浙江理工大学为例[J].浙江理工大学学报(社会科学版),2021,46(03):348-354. [4]李一,王晓蓬,屈萍.浙江省时尚产业产教融合的问题及对策研究[J].丝绸,2021,58(01):47-51. [5]赵林度.产教融合视域下物流人才培养模式创新[J].中国大学教学,2021(12):18-23. [6]陈抗.面向江苏制造业高质量发展的产教融合研究[J].江苏高教,2021(03):55-58. 作者:李琳 朱淑畅 单位:吉林工程技术师范学院
交通运输研究:交通运输管理信息化建设研究 【摘要】随着我国经济的不断发展,我国的城市化建设脚步也在不断加快,而城市发展过程中交通问题也随之出现。在我国城市发展过程中,交通问题是伴随着城市发展而不断加剧的,特别对于我国的一线城市来说,其城市交通压力更加严峻。在最近几年我国相关法律法规的不断完善,实现了对交通的规范性管理,而伴随着我国信息化建设的加快,信息化技术在交通管理中的应用具有非常重要的意义。本文重点就对交通运输管理信息化建设进行了探讨。 【关键词】交通运输;管理;信息化建设 现阶段,我国经济还处于高速发展的阶段,想要保证经济处于高速发展期,就需要对我国的交通运输行业进行有效的管理及支持,以促进运输行业的发展。同时,信息化技术的发展已经在交通运输行业中得到了一定的应用,这对于有效提高交通运输管理的效率及水平具有非常重要的意义,能够保证我国运输行业处于健康的可持续发展环境中。 1信息化建设在交通运输管理中的重要性 1.1能够有效推动现代交通运输行业的发展 近几年来,我国现代化信息技术也得到了飞速的发展,而现代化信息技术也在各个领域中都得到了一定的应用,其中,交通运输行业中就有效的应用到了信息化技术。根据全球发达国家的交通运输发展经验,信息化技术在交通运输行业中应用程度的高低对交通运输水平具有非常直接的关系,而信息化技术的应用程度也成为交通运输行业发展水平的有效衡量标准。作为现代化的基础,信息化技术是能够推动交通运输向现代化发展的动力,信息化技术的有效应用能够实现对交通运行的实时监测,进而做到现代化的管理,最终保证了交通运输行业能够得到全面的发展及提升。 1.2能够有效的转变交通运输发展方式 随着现代城市化发展脚步的不断加快,我国各个城市的人口及车辆都在飞速的增长,这对城市的交通运输来说会造成非常大的压力。在现阶段,如果只是简单的运用传统的交通发展方式实现对交通运输行业的发展,就会造成城市中各个矛盾更加激化,不能真正的做到可持续发展。伴随着现代化信息技术的不断发展,其在交通运输行业中的有效应用能够有效的实现交通运输发展方式的转变。交通运输相关部门能够依靠信息化技术,对信息共享进行有效的拓展,能够实现对网络互通系统的建立,实现对交通运输电子业务应用的全面推行,为实现交通运输行业的精细化管理,进而实现对交通运输效率的有效提高。 1.3能够实现对运营管理水平的提高 近几年,我国居民的生活水平随着经济的发展也在不断提高,相应的居民对出行及运输交通的需求也在不断提高,在此环境下,想要实现对交通运营管理效率的有效提高,就需要按照一定的方法进行交通运输的改革。首先,需要做的就是要对交通基础设施建设脚步不断加快,并对相关的水上交通与陆地交通进行有效结合;其次,就需要进行智能化网络系统的建立,以现代化信息技术为基础进行建立。只有通过上述两方面才能够真正实现对服务体系的智能化建设,并依据信息化技术实现交通运输的运输效率及服务效率,从整体上实现了交通运输的高效运行。 1.4能够有效实现交通运输服务质量的提高 我国现阶段汽车使用量在飞速的增长,这同时也是我国人民生活水平得到提高的有力表现,相应的人们对于交通运输的要求也就越来越高,而交通运输行业就需要以长远的发展为目标。在实际的交通管理部门,就需要对信息化技术进行充分的应用,对交通运输过程中出现的紧急问题等进行相关系统的建立,例如全程安全监管系统及通信保障系统等,同时还需要对智能化交通运输体系进行建立,以达到实现所有人民出行的需求。 2加快交通运输管理信息化建设的措施 2.1加快交通运输电子政务建设 新时期下交通运输行业发展的龙头就是运政部门的电子政务信息化建设,所以,这就需要相关的主管部门要对信息资源的利用形式进行深入的挖掘,并对电子政务体系进行多层次、多方位的全面完备。首先,相关部门需要做的就是以现代化信息技术发展为前提,进行信息化基础性工程的建设,并进行各省、各市交通网络系统的建立,以实现全网监控,数据交换的目的;其次,需要对网站的相关政策信息进行丰富宣传,并进行信息服务平台的建设,将政府职能性的信息及管理信息要及时的进行公布,要实现政府职能向服务性方向的转变;最后,以政府部门对网站平台进行建设的契机,进行交通运输及日常管理业务在网络中的系统办理,并通过相关的数据共享等实现政务的公开、公正、透明化。 2.2加快信息系统的整合工作对于信息系统的整合来说,其主要包含两个方面,即:系统硬件互联互通与数据信息共享。而基础网络的互联互通主要受到运政部门体制条块化的影响,所以,相关的主管部门就需要 运用一定的行政协调及信息化完善标准等进行网络的有效整合,并对相应的技术规范进行一定的编制及推广。同时,在进行信息采集的过程中,还需要对信息化管理进行梯队的加强建设,要对所选用的人才进行分层次、分批次的培养,进而实现运政管理的信息化建设能够高效的完成。对于信息系统的功能应用来说,相关的主管部门能够有效的将其与实际的交通运输相结合,进而实现交通运输的实时监控,当出现有违规违法行为时,能够做到运用运政执法实现公平公正的执法,以帮助外勤执行人员能够对现场执法做到及时有效的处理。 2.3坚持“建管维人才”并重的策略 建管维人才主要包含三个方面的人才,即:建设层面的人才,交通运输信息化管理层面的人才及维护层面的人才。第一,对于建设层面的人才来说,其主要的任务就是要对我国交通运输信息化过程中存在的战略性问题进行有效的研究,并拿出相应的解决方案。同时还可以让他们进行发达国家交通运输信息化系统的学习,并通过发达国家交通运输系统成功的经验,在我国提出相应的适应方案。第二,对于交通运输信息化管理层面的人才来说,其培养的主要目的就是为了能够对我国交通运输进行有效的规划及信息化系统的管理,具体的可以通过校企联合的方式来实现对学生的培养。第三,对于维护层面的人才来说,其主要的工作内容就是要能够对相关的技术性工作具有非常强的业务能力,当他们在实际的现代化交通运输信息化技术系统中能够保证交通运输行业的正常运行。 3结语 综上所述,继续加强交通运输管理信息化建设,发展数字交通将是推动我国交通运输业持续高效发展的有效途径。在交通信息化建设中,政府要进一步关注信息专业应用型人才培养、信息安全管理以及数据库质量的提升,扎实有力地开创交通运输信息化监管的崭新局面。 作者:林永贵 单位:博白县公路运输管理所 交通运输研究:交通运输业档案管理工作研究 【摘要】企业档案管理是企业管理的一个重要环节和基础工作,它的具体职责是收集、保存和提供数据和服务,维护企业的权益和企业的历史真实。运输企业档案管理是企业生产建设中的重要基础和管理的必要条件。所以加强档案建设,提高档案管理水平,能更好地服务交通运输管理的建设。文章分析当今交通运输行业内档案管理中存在的问题,并提出加强档案管理的具体措施。 【关键词】交通运输;档案管理;存在问题;解决措施 交通运输业的档案管理是非常重要的,尤其是它不仅能够反映运输的经济运行能力,而且能为管理工作提供重要依据。但是,在具体工作中,档案管理是被经常忽视的,不被重视的,这就造成了档案工作质量下降,水平不高、人员素质得不到提升等问题,要解决好运输档案管理工作存在的问题是目前的当务之急。 一、交通运输业档案管理存在的问题 由于领导认识不足,管理人员相对较少,工作能力相对较差,而工作又相对较繁杂,所以出现很多不尽人意的地方: 1.对档案管理工作不重视。一些档案管理人员甚至包括少数领导干部在日常工作中,对档案工作的重要性缺乏足够的认识,认为档案工作无足轻重,无关紧要,觉得档案工作是整理整理材料,存储存储数据,分分类,归归档,不能给单位创造直接的经济效益,只要不丢,不漏,可以应付外调就行了。在思想上存在轻视档案管理工作的误区,没有把这项工作列入全局工作日程,使档案资料的收集、整理被忽视。 2.档案室设施不齐全。档案管理有些必要的设备、用品、工具不健全,有的个别单位没有专用档案室,即使有档案室也是一些采光条件不好,空间狭小,潮湿的房间、内部设备不配套,不完善极容易造成档案材料霉变、虫蛀,影响档案的整洁、完整及使用。 3.档案管理不规范。没有档案管理机构就不能保证档案管理工作的顺利进行,建立良好的档案管理机构是档案管理工作的前提和保证。但是,在实际工作中,档案管理工作分工模糊,由非专业人员兼职,很多交通运输单位没有设置档案管理机构。 4.档案管理人员素质低。目前,在很多交通行业中缺乏档案管理专业人员,档案管理主要是由一些非专业人员来兼职。这些非专业人员没有经过专业技术的培养,缺乏档案管理知识,只是凭借主观臆断,照猫画虎,这使得整理出的档案个人因素明显,缺乏共性,档案质量受到影响。 二、加强档案管理工作的几点措施 1.加强组织领导,不断完善档案管理责任体系。档案管理要始终如一地严格执行上级的规定和要求,积极构建覆盖全面、责任明晰的档案管理体系。一是完善管理网络。要建立单位档案管理领导小组,配齐基层档案管理负责人和档案管理网络员,做到领导力量不弱化。二是落实具体责任。要将档案管理纳入运管部门总体工作规划及年度计划,明确档案管理工作目标,不断加大档案管理的检查考核和奖惩兑现力度,确保责任落实、工作到位。单位档案管理领导小组要不定期地听取档案工作人员的汇报,对档案收集、整理和利用情况进行检查,对查出的漏洞和问题,及时整改,保障档案工作健康发展。 2.加大宣传力度,不断增强全员档案管理意识。为了全面提高单位全体职工的档案资源意识,要对《档案法》进行宣传教育。一是强化档案重要作用宣传。通过申报档案利用成果、撰写档案管理论文等形式,强化档案重要作用的宣传,让全体职工充分认识到档案是单位的重要资源,对规范管理行为、挖掘管理潜力、提升管理效能、维护单位利益具有重要作用。二是强化档案基础知识教育。为了提高档案收集和归档效果,确保档案资料的完整有效,要对单位各相关业务科室网络员进行培训。通过组织学习、发放宣传资料、进行考试等形式,提高单位各相关科室网员的档案意识和工作能力。三是强化档案法律法规学习。要根据《档案法》的重点内容,采用发放宣传单、悬挂宣传标语、出黑板报等形式进行档案法律法规集中宣教活动,有效提高单位全体职工的档案意识和法律意识。 3.加强信息化建设,不断提高档案管理现代化水平。交通运输部门档案管理要实现信息化应做好以下三项工作:一是建立一个实用的档案信息网站。以网页的形式提供信息和服务相关的文件,文件信息在线咨询、搜索、电子文档、实时归档和直接访问的使用。二是加强电子文件的管理。这就要求档案管理人员必须对储存和处置工作中产生的大量电子文件进行指导。确保电子文件的可靠性,使之与纸质文件一样发挥社会效用。三是做到档案信息的规范化、标准化。在进行档案管理信息化过程中,应该严格按照国家推荐的信息化管理标准,在实践中按照自身发展的需求和特点不断进行完善,制定出符合自身需要的管理标准体系。 4.加强培训、教育,不断提高档案管理人员素质。一是专业培训,提高档案管理人员的专业知识。只有掌握扎实的知识技能,专业的管理知识,才能在对档案进行收集、整理、保管、编研、提供利用中发现新情况,解决新问题。二是自我修养。在任何情况下运输部门的档案管理人员,都要坚持实事求是的原则,根据实际情况,尊重历史,恪尽职守,尽职尽责的记录历史的真实面貌。总而言之,道路运输行业的档案管理工作虽然还存在一些问题需要不断改进与完善,但是我们有理由相信,在行业主管部门的指导下,只要各级领导加强重视,档案管理工作一定能推陈出新、走出一条新路,为建设小康社会服务,为经济建设服务,为振兴道路运输事业服务。 作者:刘英 交通运输研究:交通运输法律法规体系模式研究 摘要:在交通运输业大部制改革和法治建设的大背景下,就如何建立综合交通运输体系成为学术界研究的“新宠”,综合交通运输法律法规体系作为体制机制构建的核心层面,严重影响综合交通运输业的健康、有序、高效、公平发展。本文对构建综合交通运输法律法规体系领域的若干问题进行了探讨,针对目前学术界关于建立何种法律法规体系模式所持不同观点进行浅析,并作出自己的预测。 关键词:综合运输法律法规;体系;运输法 一、研究构建综合交通运输法律法规体系的现实背景 综合运输体系是指用最恰当的方式去最大限度地满足有效的国民经济运输需求的交通运输体系。不同于传统的交通运输业只是五种运输方式的简单总和,综合运输体系更突出各种运输方式的协作配合,有机结合,连接贯通,达到运输发展的协调和运输管理的协同。所以说,发展综合交通运输不仅能提高交通运输总体效率和效益;同时增强交通运输组织管理;促使运输市场更加协调有序的发展。原交通部撤销、铁道部并入,交通运输部新成立以来,大部门体制改革被提上记事日程,综合交通运输法律法规体系构建作为体制建设的重要方面,其地位重要、作用突出。在2016年全国交通工作会议中,就如何实现“交通运输行业治理体系和治理能力现代化”又一次被推到风口浪尖,在今后五年综合交通运输工作部署和规划中要全面推进法治建设,加快形成完备的综合交通运输法治制度体系。交通运输法律体系本身作为交通运输管理活动的重要前提和依据,对运输活动当事人起到指引、评价、预测、强制和教育作用。梳理和完善综合交通运输科学发展的法规体系,构建适应新形势要求的、符合交通运输发展规律的体制机制,是大部门体制改革的重点工作之一。 二、目前学术界关于构建综合交通运输法律法规体系的主要观点 目前就综合交通运输法规体系研究展开了如下探讨:一、应建立一种什么样的交通运输法律法规体系。二、在现有的交通运输法规规章中,对需要重新建立,以及修改完善和立即废止的法律、法规和规章,做出判断、整理和说明。三、铁路、公路、水路、民航、邮政的法律、法规应如何衔接以提升综合运输效率等等。这些都有待于进行深入细致的研究,达到“及时性”要求。本文就关于“建立什么样的法律法规体系模式”的问题,梳理出两种体系结构模式构建观点:第一种综合交通运输法规体系“5+1”模式即道路、水路、铁路、民航法和管道交通运输法,分别调整五种运输方式内部关系,各自完善并在此基础上增加城市公共交通法规;第二种是制定道路、水路、铁路、民航和管道交通运输关系法,统一调整五种运输方式之间的关系,即综合运输促进的法规体系(“促进法”)。 三、对建立何种法律法规体系模式的两种观点的评析 在这两种不同观点下,研究结论或者完全倒向一边,或者完全赞成两者,或考虑如何协调两者,均对这两种模式的构建展开了理论分析和实际评析,力求找到一种符合我国综合运输发展和管理规律的模式。1.支持“5+1”模式。张庭柱认为交通运输部成立以后,提出了构建综合交通运输法律法规体系的想法。这并不是不是意味着要把现有的立法模式推倒重来,建立一套新的体系,而是在现行的交通法规体系基础上,将民航、邮政、城市客运的立法问题统一纳入进来,统筹考虑。交通立法还是应该遵循:铁路、公路、水路、民航、邮政由各行业主管部门根据自己的行业特征来制定的方式。我国按不同运输方式立法的做法已取得很大成果,不会也不可能制定一部能解决各种运输方式问题的法律,用一部综合运输法律调整几种运输方式几乎不可能实现。认为应该在保留铁路运输法规、道路运输法规、水路运输法规、民航运输法规、邮政法规体系的基础上,不专门增加综合运输促进的法规,而是修订和完善原有的几个法规体系,将需要调整的综合运输衔接问题在各自的法规体系中予以明确。2.既支持“5+1”模式,又支持“促进法”模式。张迎涛等人认为既要考虑制定道路交通运输法、水路交通运输法、铁路交通运输法、民航法和管道交通运输法,分别调整五种运输方式内部关系,又要考虑制定道路、水路、铁路、民航和管道交通运输关系法,统一调整五种运输方式之间的关系。3.考虑根据不同分类方法下选择不同模式(协调两者)。张迎涛等人提出对综合运输事项进行分类,认为在制定综合交通运输的法律时,可以根据上述分类进行立法,分别制定调整各种类型内部关系的法律和调整各种类型之间关系的法律。a)类型内部关系法是指调整各种类型内部事项的法律,把综合运输事项按某一标准分为几种类型,相应地制定几部调整类型内部事项的法律。例如,根据运输路径、状态、空间、对象的进行划分,分别制定不同的运输法;b)类型之间关系法是指调整各种类型之间关系的法律,将综合运输分为道路、水路、铁路、民航和管道交通运输等五种运输方式之后,从逻辑上讲,既要考虑制定道路交通运输法、水路交通运输法、铁路交通运输法、民航法和管道交通运输法,分别调整五种运输方式内部关系,又要考虑制定道路、水路、铁路、民航和管道交通运输关系法,统一调整五种运输方式之间的关系。4.对建立何种法律法规体系模式的预测。综合上述观点可以预测,按不同运输方式分别立法基本格局一时不会改变,原因在于,《民用航空法》、《铁路法》、《公路法》、《海商法》、《港口法》、《邮政法》、《海上交通安全法》已经实施多年,已经形成较为成熟的管理模式,加上各种运输方式有着自身发展的规律和特点,其管理依据的变更面临一些阻力,衔接还需要一段准备期和实验期。虽然这种按不同运输方式分别立法的基本格局暂时不会改变,但在一些法律法规层面,对管理方式的改进应予以进一步规定,如果加以改善将会更加符合现代道路运输管理的特点。如在对承运人责任限制制度方面、赔偿额度方面、旅客运输合同成立凭证方面等存在一些操作上的差异和管理上不能有效衔接,政府部门实际管理工作和人民生活出行带来不便,应在这些方面予以进一步研究。 作者:李彩云 毛萌 单位:长安大学经济与管理学院 交通运输研究:物联网智能交通运输系统发展现状研究 摘要:自2010年以后,全球经济发展趋势正在逐步向整体化、系统化的方向发展,其中,最重要的原因就是出现了互联网技术。互联网技术的出现,不但提高了工作效率,同时,也缩短了合作者之间的距离。通过我国科学技术的发展,互联网应用技术也在持续发展。那么,物联网技术到底是怎样与智能交通系统实现有机融合的呢?本文通过对济宁市智能交通运输系统应用的研究分析,找出其在智能交通运输系统中的应用点,以此为依据开发新的智能交通系统模式,以期为济宁市交通智能城市的发展做出贡献。 关键词:物联网;智能交通;交通管理模式 物联网是生产社会化的必然选择,是传统道路运输方式结构的重要支撑,也是创新运输管理新模式、实现管理能效新跨越的强劲动力。自1998年济宁市组建信息中心以来,主动适应网络时代的新趋势,运用物联网思维促进交通运输行业加快转型升级,不断满足社会和人民群众日益增长的高品质、个性化运输需求,在国家战略的新机遇下,牢牢把握创新驱动这一着力点,推进“物联网+道路运输”的新模式。物联网技术产业将形成一种新的经济形式,会对社会产生重大的影响,并拥有广阔的市场前景。这不仅改变了社会生活方式,而且还会提高劳动效率,增强产品的竞争力,极大地促进社会生产力的发展,从而促进中国经济的增长。 1济宁市物联网智能交通运输系统的发展现状 济宁市通过基础设施、运输工具、运行信息等物联网化,推进基于物联网平台的便捷化交通运输服务发展,进一步提高交通运输资源利用效率和管理精细化水平,全面提升了交通运输行业服务品质和科学治理能力,努力打造“智慧交通”、绿色交通、平安交通,为交通运输发展提供了有力的科技支撑。目前济宁市共接入218辆城际公交车辆、857辆城市公交车的车载3G视频信号,同时对1193辆“两客一危”车辆和4832辆教练车进行GPS/北斗动态定位跟踪监测。2015年新增光纤接入点5处,目前交通运输综合业务管理光纤网络已覆盖12处治超站点、14处违章处理室、47处驾驶员培训学校、13处驾驶员继续教育机构和11县(市、区)行政审批大厅、源头管理站点等,为各类交通运输业务系统的联网应用和平稳运行提供了集约高效的网络基础环境。现分析一下存在的问题。 1.1标准问题 目前国家要求重型半挂牵引车和重型载货汽车应全部接入国家联网联控平台,济宁市已有42329辆普通货车已接入该平台。但由于接口标准不统一,GPS设备目前存在的问题是该产品针对不同的行业应用对其功能和接口都有不同的需求,车辆在出厂时GPS终端设备无法接入全国联网联控系统,从而使运输业户重复安装终端设备,增加了企业负担,延缓将来大规模的行业应用。但交通物联网相关技术甚广,如何统一终端和接入标准都是推进交通物联网的问题。 1.2信息共享问题 国家各个行业管理部门对GPS车载应用要求不同,导致济宁市有些运输车辆出厂后消费贷款部门安装一部、入户时交警部门安装一部、交通部门安装一部,结果是一辆车上安装3部~4部GPS车载终端,所以交通物联网的普及需要解决信息共享的问题。济宁市交通信息化经过十多年的建设,网络条件不断改善,已经具备了良好的设施基础,交通管理和信息化程度都达到了很高的标准。但各部门信息不能共享,各自为政的状态仍有存在,缺少联动机制,阻碍了物联网发展进程。 1.3职责划分不清问题 目前经交通运输部公布的合格车载监控终端达到400余家,平台服务商50余家,进入济宁市的平台服务商21家。通过两年的运营服务,在这21家中,由于服务不到位退出市场的有3家。终端设备生产商与平台服务商的配合不力,导致企业重复更换终端设备和平台服务商,制约了物联网的发展。部分信息系统在应用管理中存在岗位工作职责和工作流程不清晰的现象,缺少配套的管理规定和措施,各单位未形成工作合力和协作意识,信息系统应用效果差。 2用物联网思维架起交通运输系统管理的桥梁 2.1完善基础设施建设 加强对光纤网络、电子政务、定位监测、视频监控等基础设施的建设力度。从最开始的ADSL线路到独立光纤接入,在治超站点、违章处理室、运政服务厅、驾驶员培训学校接入光纤点,梳理应急指挥中心接入信号,更新客运站场高清视频监控系统,持续推进城际公交和城市公交车辆的3G视频安装工作,对综合执法车载移动管理平台进行升级改造,将车载终端的WiFi模块更换为内置3G模块,使车载3G视频信号传输和移动监察系统的数据传输线路进行分离优化,提高视频流畅度和数据传输速度。 2.2建立公众出行信息服务平台 制定“济宁市公共交通出行信息服务平台”建设方案,目标是建成覆盖全面、信息准确、适度超前的公众出行信息服务体系。面向公众出行信息需求,通过移动终端、网站、微信等多种载体,提供涵盖公众交通出行的综合性、多层次信息服务,包括交通资讯、实时路况、公交车辆动态信息查询、客运班线运行查询、水路客运信息查询、城乡客运信息查询、运河快修服务、驾驶员培训服务、航班和铁路动态等,提供出行路径规划、出租召车、网上购票、换乘信息查询、业务信息查询以及出行过程中的信息交互等服务,并将把行业诚信体系建设纳入其中,建设基于互联网平台的一站式信息服务体系。 2.3搭建物流公共信息平台 依托省级交通物流公共信息平台建设,融合济宁市物流信息资源,鼓励互联网企业或物流企业建设济宁市交通物流公共信息平台,将广大中小物流企业组织起来,按集约化模式开展干线运输、城市共同配送,提高运输组织化程度。鼓励物流相关企业依托互联网开展物流金融、保险等增值服务。选取3~5个地区开展农村物流信息平台建设试点,引导企业建设农村物流信息平台,有效融合广大农资农产品经销企业、物流企业信息,及时高效地组织调配各类物流、车辆资源,推进济宁市农村物流业发展和农产品供应链的完善优化。鼓励物流园区企业利用互联网大数据采集和分析、物联网、车联网、射频识别(RFID)等技术建设智能仓储体系,优化物流运作流程,并选取2~3个物流园区作为智慧物流园区产业示范基地。 2.4应急指挥平台建设 一是将车辆、轮船、车站、码头、船闸、港口、治超站、高速公路、客货运企业、驾驶培训学校、维修企业等交通运输资源数字化,即交通基础设施及其要素的GIS信息(地理位置信息)、GPS/北斗信息、应急电话、视频监控(包括固定点视频监控和公交车、长途客运班车、执法车3G视频监控)以及其他基础信息整合到一张地图上,融合到一个平台,形成“全市交通运输一张图”。二是加强与公安、安监、消防、环保、气象、医院等部门的数据共享,建立对内包括港航、公路、道路运输等部门,对外包括市公安、安监、消防、环保、气象、医院等部门的多级应急响应联动体系。确保在突发事件发生时第一时间掌握现场信息,按照应急预案等级快速调度最近的交通运输资源,响应消防、医院等急救资源,提高在重大事件预警、突发事件的响应处理能力。同时结合“平安交通”建设,将安全生产监督管理、隐患排查治理、标准化达标建设等纳入其中。实施交通运输领域“物联网+”行动,应坚持市场化原则,着眼新业态培育,加快云计算、大数据等现代信息技术的集成创新与应用,促进互联网产业与交通运输行业深度融合,全面提升智慧交通发展水平。 作者:李晓旭 胡玉婷 单位:济宁市交通运输管理处 济宁职业技术学院 交通运输研究:交通运输网络复杂性研究 摘要:在实际生活中很多系统都可以抽象为节点与便组成的网络系统,尤其是随着经济建设的不断加深以及科学技术水平的不断提高,网络的复杂程度也在不断加深,交通运输与我们的生活息息相关,同时经济的发展也离不开交通作为中间的重要环节。因此交通运输网络是社会和经济发展的重要基础,然而作为一项巨型的网络系统,我们应该全面并且深入的了解其内在运行机制与规律,从而提高交通运输网络的管理水平,使其发挥更大的作用。针对交通运输网络的复杂性进行简要分析,并且提出相关的建议。 关键词:交通运输网络;复杂性;研究;建议 随着经济发展的不断深化,近些年来交通运输网络的研究已经成为了国内外的一个热点项目,尽管逐渐受到了重视,并且研究的程度也逐渐加深,但是效果却并不明显。交通运输网络不仅仅只包括陆地上的公路、铁路等,还包括航空网络和航海网络,尽管这三者之间的类型、功能以及规模都存在很大的不同之处,但是这三者之间却有着一定的联系。对于一个网络来说,是由点和线组成的,所以如果网络之中重要的节点遭到了破坏则会影响整个网络的功能,使其不再具有连通性。对交通运输进行研究不仅可以提供更好的交通运输条件,还可以使交通运输设计得到优化。 1交通运输网络复杂性的研究现状 1.1从复杂网络角度分析。作为一门刚刚开始的新综合交叉学科,交通网络复杂性的研究是将交通科学与复杂科学相结合而产生的,因为交通网络作为一种典型的复杂网络所以受到了复杂网络研究领域的重视,同时研究交通运输网络的复杂性也可以对现今的交通运输网络进行改进与优化,使其发挥最大的功效。在针对交通运输网络进行研究时应该依据不同的网络采取不同的研究方法,首先航空网络应该是交通运输网络中最具有代表性的,因为在所有交通运输网络中航空运输网络的发展是最早的,在行业内部数据也比较完备,同时一直以来都受到学者的广泛研究,所以在学术研究方面也具有一定的基础,在针对航空网络研究时往往采用L空间。另外,在城市街道网络研究时往往采用原始和对偶两种方式进行研究,因为如果只是采用原始法研究,虽然可以保留该地区原始的一些地理信息,但是在所得到的网络点度上却没有明显的无标度性,所以综合对偶方式进行研究,解决原始法没有无标度性的问题。另外,对于铁路网络、船运网络等通常也采取L空间和P空间。总之,在进行不同类型的交通运输网络系统研究时,应该根据具体的需要采取最适宜的方式进行研究。 1.2从交通科学角度分析。随着科学研究水平的逐渐加深,交通科学领域的学者已经逐渐注意到复杂科学和复杂网络理论之间的联系,并且正在向着将交通科学应用于交通网络复杂性研究的领域发展。在交通科学领域可以采用交通流分配问题、控制理论以及动力学等多种手段为交通运输的研究做出贡献,在交通运输网络的研究中一直都是以追求一个平衡状态为标准的,例如针对一个交通网络的旅行时间最小的平衡设计,交通运输网络的出行成本与交通流量之间成正比例关系,即出行成本随着交通流量的增加而增多,期间由于交通流量的增多而导致的交通堵塞与拥挤会使成本也随之增加,在不断的反复过程中交通网络会出现一种平衡状态。从整体来讲,目前我国交通学者们已经开始重视交通网络复杂性的问题,随着研究时间的不断增长以及投入力度的不断加大,到目前为止已经取得了重要的成果。但是对于彻底了解交通运输网络复杂性来说还有一定的距离,所以仍然需要在此方面努力。 2交通运输网络复杂性研究的难点 在交通运输网络复杂性研究方面尽管近年来已经逐渐受到了重视,并且也得到很大的发展,但是针对其中的一些难点仍然没有科学的解决。在刻画研究方面缺少系统的理论基础知识并且刻画的程序也不够完整,另外,在刻画方面由于需要以大量的数据作为基础,因此需要需要一段时间才能够进行有效的刻画,所以在实际中影响了刻画方法的实用性。最关键的是对于交通运输网络复杂性的认识还只是停留在比较浅显的阶段,对于复杂性的管理与控制仍然处于空白的状态。 3对于研究过程中一些关键问题的解决方案 交通网络作为无标度的网络,在研究时应该考虑如何找到公共网络的集散点,并且将研究的内容与实践性很强的公交网络平衡配流研究相结合。首先是HUB点的确定,第一步就是对交通运输网络中各条路段流量的确定,一般可以应用公交网络用户平衡配流的方法可以实现,并且精确度很高;但是实际中有时候需要对某一路径的流量给出唯一的精确值,面对这种要求需要采用极大熵网络模型对该平衡网络进行求解,得出唯一的路径流量;另外,在对网络中某个点进行流量求解时需要依靠前面步骤求得的路径流量,即用已经求得的路径流量简介算某点的流量;另外,对于交通运输网络中站点的处理不只是要求求出流量,还要根据求得流量的大小对站点进行排序,之后计算出每一个站点流量在总流量中占据的比例,最后找出网络中的HUB点,上述这种方法是目前国际上所研究出的唯一一种既可以找出HUB点精确度又很高的方法。在实际研究中对现实的交通网络应用无标度网络的理论进行网络规划、设计、建设及管理是当前研究的主要方向,应该针对研究之中遇到的问题进行有效解决。上述方法是包括了所有能够上下乘客的节点网络,然而实际的情况却与此有较大的差别,如果将多种交通交通工具进行转换这一事实加入到分析的条件中,则情况就应该另行考虑。可以将能力约束问题进行两方面的分类,即不考虑能力限制与考虑能力限制两种。总之,交通运输网络具有复杂性,实际研究时需要考虑的约束条件有很多,因此需要交通学者在分析交通网络时要有足够的耐心,并且全面考虑所有涉及到的条件以及情况,只有这样才能够保证研究结果具有一定的意义。 4交通运输网络复杂性研究的方向 交通运输的主要目的就是为人们带来生活上的方便,所以在研究方向上应该构建出一套规范的基础理论和程序,并且针对上文提到的需要大量的数据才能够进行刻画的情况应该进行适当的改进,使小数据也可以适用,另外,应该将复杂性刻画应用于交通运输系统的管理和控制之中。以上所提到的就是当前研究的方向,想要实现交通运输系统的科学管理,首先必须做的就是对交通运输系统有一个全面的了解,之后以此为基础进行复杂性的研究,最后应用复杂性科学的理论与方法对系统的复杂性绩效刻画,并且根据结果选择最为适合的科学方法对交通运输网络进行控制与管理,同时这也是交通运输网络系统管理的发展方向。无论对哪个系统进行研究,首先都必须要明确所研究的方向,研究交通网络的复杂性就必须要在明确研究方向的前提下进行,针对其中的一些问题找到合适的解决办法。 5结论 随着经济发展速度的不断加快以及科学技术信息的不断发展,网络的概念已经深入到了各个系统之中,网络将一个系统中的各个散点与分离的部分相结合起来,交通运输网络作为复杂性网络的代表已经引起了交通学者的关注。针对交通运输网络研究的现状可以从复杂网络角度和交通科学角度进行分析,得出结论,明确研究过程中的难点,并且给出合理的解决方案,也可以针对其中存在的问题提出拟解决方案。最后要根据实际研究情况明确研究方向,使交通运输的管理与控制系统化。 作者:孙宝鹏 单位:绥化市北林区运管站 交通运输研究:中小型交通运输企业人力资源管理研究 摘要:人力资源管理对交通运输企业的生存与发展至关重要,而目前中小型交通运输企业的人力资源管理现状却不尽如人意。基于此,本文针对中小企业人力资源管理方面的问题进行了分析,从管理意识、人才培训、人才选用和人力资源配置四个方面提出完善建议,希望能为中小型交通运输企业的发展提供理论帮助。 关键词:交通运输;人力资源;完善建议 近几年,中小企业尤其是中小型交通运输企业的力量迅速壮大,推动了国民经济的发展。与此同时,中小企业自身也面临着诸多问题,人力资源管理就是其中之一。完善和优化企业的人力资源管理,有利于企业获取市场竞争优势,从而实现可持续发展。 一、中小型交通运输企业人力资源管理现状 1.人力资源管理意识薄弱 中小型交通运输企业存在自身规模小、资金少、高级管理人才缺乏等人力和物力的局限性,再加上人力资源管理在成果上具有天生的隐蔽性——并不像生产或销售一样直接反映到企业的资产负债表或年度损益表上,其更倾向于将有限的人、财、物资源投入到研发和营销上。其次,目前的中小型交通运输企业对人力资源管理的认识还停留在早期人事管理的层面,企业的人力资源管理部门更是被束之高阁,仅仅在人才招聘、业绩考核、薪资核算等方面被动地发挥作用,缺乏对人才进行后期培养的意识,缺乏开发人力资源的积极性和主动性。 2.人才培训的资金投入不足 足够的人才培训资金是企业优化和完善人力资源管理的保障。中小企业由于自身规模的限制和管理意识的薄弱,大多情况下把人力当作成本,为了降低成本而极力减少对人力的投资,这就导致人才培训方面资金的不足。其次,中小企业的稳定性差,内部人员流动频繁,企业文化建设落后,员工凝聚力和归属感缺乏,这就意味着中小企业在投入人才培训资金后要承担员工流失的风险。再次,中小企业的管理培训人才缺乏,进行人才培训甚至需要外聘专业人员,这就增加了培训成本,而且企业很难保证人才培训的经费。 3.人才选用方式不当 中小型交通运输企业具有家族式特点,在人才选拔和任用上多以内部招聘方式为主导,对人才的能力缺乏足够的重视,这就导致“任人唯亲”现象严重,并且,在这些企业中很多岗位是为了人而设置。这种“任人唯亲”、“因人设岗”的方式使企业既失去了从外部获取一流人才的机会,很有可能让不称职责者占据主管位置,又极大地挫伤了员工的积极性。其次,招聘者的个人素质对人才选用尤为重要,中小企业高级管理人才缺乏,一些决策者对人才选用方式不胜了解,相关部门制定出的招聘方案也不尽合理,导致在人才选用上领导的主观印象占决定性因素,人才选用方式有失妥当,人才选用流程有失公正。 4.人力资源配置不科学 通常,人力资源配置要达到“能岗匹配”的效果,即某个人的能力完全能胜任该岗位的要求,人得其职;岗位所要求的能力这个人完全具备,职得其人。而中小型交通运输企业中人力资源管理缺位,造成一些岗位人浮于事,另一些岗位则员工事务繁重;一些能人异士职务过低,只能在上级领导的指派下工作,无法尽施其才,另一些职务高的人却不具备领导者应有的素质;评估考核的形式化也使得一些员工得不到应有的提升。中小型交通运输企业人力资源配置不尽科学。以上是中小型交通运输企业的人力资源管理现状,可见中小企业人力资源管理弊端重重,亟待改善。 二、中小型交通运输企业人力资源管理的完善建议 1.提高人力资源管理意识 领导者和决策者的管理意识是企业完善和优化人力资源管理的基础和前提。中小型交通运输企业应尽快改变早期的人事管理观念,树立“人本”观念,重视企业中人的宝贵作用,充分发挥人力资源管理部门的作用,积极主动地开发企业的人力资源,实现企业员工自我价值的实现和企业自身发展的有机结合。 2.建立健全人才培训体系 首先,企业在培训前要有明确的培训目标,这样培训才更有针对性和可实施性。其次,在培训方式上要改变传统的单一的“师带徒”培训模式,要根据培训对象的特点为其量身打造合理的培训方案,高层管理人员要侧重企业战略培训,中层管理人员要侧重管理技能的战术培训,作业人员要注重基本技能培训;企业还可引入轮岗、外派培训等培训方式。再次,培训后,企业要对培训结果进行考核,这有利于调动员工培训的积极性并为以后的培训积累经验。最后,中小企业要增加对人才培训资金的投入,确保足够的培训场地、培训设施和培训时间。人才培训可以帮助员工提高其知识、技能,在培训过程中有助于员工之间的相互了解以及员工对企业的了解,从而在提高企业绩效的同时还提高了企业的凝聚力,是企业生存发展不可忽视的一环。 3.改进企业用人机制 正确合理的人才选用方式是企业完善和优化人力资源管理的重中之重。中小企业要改变“任人唯亲”的用人局面,引入现代招聘方式,在招聘上要坚持适合、宁缺毋滥、公开公平、真实、企业文化认同等原则。在招聘前要进行细致的招聘需求分析,明确招聘工作特征和要求,制定健全合理的招聘计划和招聘策略,提高招聘者的个人素质,确保招聘活动的公开、公平和公正。改变传统招聘方式中用人单位完全被动的局面,发挥用人单位在员工招聘中的决定性作用,同时发挥人力资源部门在招聘过程中的组织和服务的功能。中小企业要建立健全绩效管理机制,将员工的业绩与职位晋升挂钩,不定期裁员,实现用人上的优胜劣汰。 4.科学配置人力资源 科学的配置人力资源能使企业在完善和优化人力资源管理上起到事半功倍的效果。中小型交通运输企业要对引入的人才进行全方位评估,对相关工作岗位的特点作细致的分析,实现人才和岗位的最优匹配。同时,企业也要意识到学历高低、工作经验、所学专业、学校成绩并不是衡量“能岗匹配”的唯一指标,人力资源部门必须采用科学的方法识别人才,这是科学配置人力资源的前提。 三、结论 完善人力资源管理,首先要提高管理意识,树立“人本”理念,将人力投资和企业的科研和营销放在同等重要的位置,正确发挥人力资源管理部门的作用,这是前提和基础;在人才培训体系、用人机制和人力资源配置上也应当改进,只有这样,中小型交通运输企业才能实现可持续发展。 作者:许可 单位:广州粤运交通运输有限公司 交通运输研究:交通运输建设养护计划管理平台研究 摘要:交通运输行业现行的计划管理业务,建设计划与养护计划存在没有统筹考虑,难以统一管理的问题。为促进建设及养护资金计划的精细化、科学化管理,整合资源、满足业务管理本文研究提出了一套完整的交通运输建设养护计划管理整合方案,从而提升计划工作效率,提升投资决策水平。 关键词:交通运输;建设养护;整合方案 1概述 交通运输建设养护计划管理业务整合涉及公路基础数据采集系统、养护计划管理系统、国省干线投资计划管理系统、路面养护管理系统等。需要整合公路及附属设施的基础属性数据、地图空间数据、养护基础属性数据、养护计划业务数据、建设计划业务数据,初步实现各类固定资产建设计划、高速公路养护计划、普通干线公路养护计划等各类建设和养护计划数据的联网数据共享和综合分析,提升计划工作效能,促进计划工作的精细化、科学化管理;整合资源,实现各类计划数据与中心数据库的定期同步交换共享和统一管理,提高数据利用效率,更好保证计划数据安全性;完善各类计划数据的检索查询及分析服务,为交通运输建设和养护计划管理决策提供支撑。 2需求分析建设养护计划管理相关业务系统分为四个层面: 1)公路GIS数据采集层。主要进行底层GIS基础数据采集,包括普通公路GIS公路与桥梁数据管理系统、普通公路GIS桥梁数据系统更新维护系统和普通公路GIS桩号系统。 2)普通公路及桥梁基础属性数据采集层。该层包括桥梁管理信息系统和公路路网结构改造工程管理系统,该层系统利用GIS基础数据进行普通公路及桥梁方面的基础数据采集,并能为建设与养护计划等业务系统提供基础数据支撑。 3)公路养护与计划业务管理层。该层系统包括普通公路计划与养护系统、高速公路养护管理系统。各系统在充分利用上述GIS、公路与桥梁两类数据采集层的系统所采集的基础数据的基础上,进行公路养护与计划等业务管理,同时,该层产生的业务数据作为业务基础数据提供给“交通运输统计分析监测与投资计划管理信息系统”。 4)业务统筹整合层。该层的系统为交通运输统计分析监测与投资计划管理信息系统及整合平台,该层系统通过充分利用上述三个层级系统产生的数据,实现规划、计划、统计三大核心业务“三位一体”。一方面进行相关的业务管理,同时为科学决策提供依据。上述四层个层级业务系统相互支撑、相互关联,一方面对计划系统得基本业务进行了有效管理,有效地规范和有序地促进了公路养护、建设项目投资计划等管理工作。同时,采集和积累了大量基础数据,对提高计划管理工作效率与精细化、资金使用效益、养护与计划分析决策起到有效的推进和支撑作用。业务层次详见图1。 3应用平台整合方案 通过对高速公路、普通干线公路、农村公路等各个投资计划系统进行整合,形成覆盖路面、路基、桥梁、隧道的公路建设计划与养护计划的综合性投资计划管理系统(以下简称综合系统)。综合性系统将在保留原有业务系统的基础上,新开发建设“交通运输建设与养护投资计划综合管理系统”,以便于业务人员能更方便快捷地对全省公路建设与养护投资计划的查询汇总。综合系统将借助4A平台,实现用户和系统入口的整合。应用系统总体架构见图2: 4数据资源整合方案 根据应用系统建设方案,综合系统的数据库建设内容包括:公路及附属设施基础属性数据库、公路及附属设施地图空间数据库、养护计划基础属性数据库、高速公路养护计划业务数据库、普通公路路面养护计划业务数据库、路网结构改造工程业务数据库、交通运输建设项目计划业务数据库、建设与养护计划综合业务数据库等8个部分。其中前三个为基础数据整合库,后六个为业务数据库。其中第四至七个数据库是已有业务系统的数据库,为已建设好的数据库;建设与养护计划综合业务数据库为综合系统的中心数据库,将从四个业务库中汇集投资计划数据,是需要新建设的数据库。业务数据库总体结构如图4所示。 5结语 本文结合建设养护计划管理业务实际,提出了一套完整的交通运输建设养护计划管理整合方案,促进建设及养护资金计划的精细化、科学化管理,整合资源、满足业务管理需要。 作者:王一宁 段成民 王晓凤 张平 单位:黑龙江省交通运输厅 交通运输部科学研究院 交通运输研究:低碳交通运输规划研究 一、低碳交通运输规划研究现状 (一)缺乏完善的规划理论与方法支撑 目前,低碳交通运输规划,虽然成为了客观上的硬性要求,但在执行相关工作的时候,因为没有确定的理论和方法,各个地区的低碳工作表现出参差不齐的特点。结合以往的工作经验和当下的工作标准,缺乏完善的规划理论与方法支撑,是比较重要的一项问题。[1]该问题集中表现在以下三个方面:第一,低碳交通运输规划理论、方法、模型等基础性研究并不多见。在各种理论框架缺乏的基础上,获得的大量数据和信息,根本不知道该如何运用,解决措施的制定也比较杂乱,在实施的过程中,还可能会造成一些冲突现象,这对低碳交通运输规划而言,是非常不合理的。第二,现实当中的很多企业在低碳工作中,并没有将其纳入到总体规划之中,仅仅是在国家严查严打阶段,或者是国家出台优惠政策阶段,通过一些表象措施来获得经济上的支持,实际上没有对低碳交通产生太大的积极意义。第三,已经编制规划的地方或者是企业,无法通过实际行动来保证阶段性的工作成果。从开始到现在,低碳交通运输规划,始终保持在原地,未有太大的转变,导致在规划工作中,遇到了很多的难点和阻碍。 (二)缺少国家低碳交通运输发展的顶层设计和总体规划 面对社会的碳排放量日益增大,低碳交通运输已经迫在眉睫。但是,由于在客观上和主观上缺少国家低碳交通运输发展的顶层设计和总体规划,因此在很多工作中,都没有取得太大的积极成果,由此导致工作效率和工作质量大打折扣。该方面的问题主要表现在以下几个方面:第一,单一部门的低碳工作相对集中,客观上造成了忽视全局的问题。[2]我国交通运输方式多种多样,公路、水路、铁路、航空,都会造成较大的碳排放量,如果仅仅在单一部门开展低碳工作,那么就会影响总体上的低碳交通运输规划。同时,在顶层设计和总体规划时,由于单一部门已经取得成果,不能与这些低碳工作成果相互冲突,客观上为总体工作提供了较大的难题。第二,各种运输方式低碳发展、协调发展的目标和重点任务并不明确,发展路线不清晰。从主观上来讲,现阶段比较重要的问题在于,低碳交通是人人都能够意识到的事情,但如何去规划,每一年获得怎样的目标,具体的发展路线,都没有确立,导致很多工作都未取得突破性的成效。因此,现阶段的碳排放量依然严重,各地区的自然环境和空气环境,都没有得到十足的改善。 (三)缺乏适应低碳技术与管理创新的配套政策体系设计 在经济迅速发展的今天,自然环境和社会环境,已经被商人视为第二地位,第一地位是经济收入。在低碳交通运输规划过程中,由于缺乏适应低碳技术与管理创新的配套政策体系设计,导致具体工作的落脚点无法确定,各个地区只能根据总体目标,设计一些具有试探性的措施,以每一个阶段的工作成果为标准,倘若成功则继续实施,倘若失败则停止落实。这种工作不仅耗时费力,同时还会影响国家的总体发展。缺乏适应低碳技术与管理创新的配套政策体系设计的问题,主要表现在:第一,行政监管、法律法规等方面,都是刚刚起步的工作,未能够在客观上形成工作体系,工作效果不突出。第二,国内在节能减排等方面的工作内容较多,但是在国际上的话语权并不充足,无法较好地引领国际合作,大环境上没有为国内的低碳工作提供帮助。 二、低碳交通运输规划的发展趋势 我国作为一个发展中国家,低碳交通运输规划已经成为了十分重要的工作,且应在未来的几年内获得成就,否则将会遇到更多的难题。但由于碳排放量过大,一些简单的措施无法完成总体的进步。日后应在细节和大环境两个方面着手工作,以此巩固我国的交通运输规划,将低碳落实到实处,而不是仅仅作为一句口号。[4] (一)绿色低碳综合运输体系建设 低碳交通运输规划发展趋势,应朝着多元化的方向发展,应促使我国全面低碳。同时,在具体的工作中,应落实阶段性保障工作,防止碳排放量因某些问题再一次提升,造成更为严重的损失。绿色低碳综合运输体系建设,是今后的重点工作。目前在交通运输方面的投入比较大,技术性的措施将作为日后绿色低碳的主要内容。笔者认为,在该体系的建设当中,日后可尝试从以下几个方面出发:要强化对低碳交通技术创新、低碳政策制度设计、低碳管理提升等方面关注,同时更加注重各种运输方式比较优势的充分发挥,特别是加大对水运、铁路等低碳运输方式的政策扶持力度,[5]优先发展公共交通,通过运输结构优化升级、构建绿色低碳现代综合运输体系建设,从源头上降低对能源资源的占用与生态环境的影响,以最小的资源环境代价满足最大的交通运输服务需求,为实现绿色低碳经济的愿景目标提供有力支撑。[6]由此可见,绿色低碳综合运输体系建设,对我国的经济发展和交通发展而言,都具有较大的积极意义,能够在未来持续减少碳排放量,促进社会环境和自然环境的改善。 (二)注重加强低碳交通运输战略规划的理论基础与顶层设计 低碳交通运输规划过程中,应进一步开展规划的理论基础与顶层设计,促使具体的工作都朝着同一个目标努力,还要充分利用已经获得的低碳工作成果。目前的经济发展非常迅速,低碳将会成为交通运输的重要衡量标准,加强理论基础与顶层设计,能够促使我国尽早步入低碳时代。不断深化对低碳交通运输发展规律的认识和把握,并适时调整战略规划,以适应不断变化的内外部环境。在不断优化交通运输服务供给的同时,更加注重对交通运输需求的合理引导与管理。为提高规划的科学性与可操作性,应注重规划理论体系的构建与完善、规划方法手段的创新、定量模型与软件的运用、规划的规范化管理与民主参与等,这些动向需要在低碳交通运输规划研究与实践中予以格外关注。 (三)更加注重政府公共政策创新与市场机制运用的有机结合 对于低碳交通运输规划而言,单一的努力势必无法完成较多的工作。未来,应更加注重政府公共政策创新与市场机制运用的有机结合。首先,需要对市场需求进行调研,低碳不过是一个范围比较大的词汇,为了能够更好地解决碳排放带来的问题,需要对市场的反应有一个充分的了解,之后再制定相应的对策。第二,政府的公共政策不能总是集中在国有企业和地方企业方面,应对一些私企和发展中企业投入较多的优惠政策,促使其为低碳工作做出更大的贡献。第三,需综合运用经济、法律、行政等手段,一方面限制影响低碳交通的各项因素,另一方面为低碳工作提供便利。应着重运用因势利导的工作准则,将碳排放量大的工作,有效转化为低碳工作,促进交通运输规划的建设。从现有的工作来看,低碳交通运输规划已经不再是一句空话,而是将很多工作都落实到了社会发展中,总体上取得的经济效益和社会效益是值得肯定的。在今后的工作中,需进一步健全低碳交通运输的体系、制度、政策、规划、条件等,促使我国的低碳工作水平不断提升。 作者:刘慧 单位:青岛港湾职业技术学院 交通运输研究:交通运输枢纽规划编制体系研究 1区域性综合交通运输枢纽规划编制存在的相关问题 1.1概念模糊 在区域综合交通运输枢纽规划编制过程中,存在概念模糊,对编制原则、编制目标不明确的情况,在规划范围和规划层次上存在着很多问题。第一,在规划时要将一些急需解决的关键问题作为重点,要将工作深度控制在规划内容以内。第二,明确研究对象,也就是说主要研究一些建设规模较大,货运量和客运量比较大的站场,类似天桥建设、公交站点的规划不在研究范围之内[1]。第三,要注意对不同类型的交通方式进行整合。第四,要对规划工作的具体范围进行明确,是一种将指定区域范围作为规划枢纽的一种行为。 1.2规划效果不佳 当前,部分地区只是从交通运输方面来规划交通枢纽,然后汇总已经存在的港口规划、铁路线路规划、高速公路规划、公路枢纽规划等,并没有综合性的考虑相关问题。然而城市交通规划实质上只能说是综合交通运输枢纽规划编制的基础,而不是参考依据,不同的项目规划编制所处的立场也是不同的,如果只是简单的按照已有的规划进行编制,是无法达到全面整合各种交通方式的目的。 1.3不能准确把握工作深度 在对交通运输枢纽进行规划时,要保证规划的基本任务和规划报告的内容相符合,在进行规划的过程中不需要全面分析项目的规划标准、规划规模以及规划方案,要保证规划范围和规划深度相匹配,要求规划具有长远性和战略性。 1.4对不同交通方式整合流程不合理 在整合各种不同类型的交通方式时,存在过度整合和整合不足两种情况。其中过度整合指的是没有对交通条件进行分析,组合手段过于强硬。一些规划仅仅是为了完成上级任务而进行的规划,导致交通拥堵的情况出现[2]。而整合不足指的是在已有的专项规划以内进行整合,只是简单的统计各种已经规划好的枢纽。对于深圳这种高速发展的城市来说,对综合交通枢纽进行规划是非常重要的,要将各个枢纽建设规模的上限确定出来。当前规划过程中,对规模的优化组合和研究不够充分,为了更进一步将枢纽规模控制好,首先要了解市政基础的规划情况以及基础设施情况。结合深圳当前的交通情况和城市规划水平,综合铁路客运枢纽每年发送的旅客流量最好控制在5000万以内,公路客运枢纽每天旅客的发送量最好保持在5万人以内。由于深圳交通拥挤情况比较严重,并且想要改善交通拥挤的情况难度也比较大,所以要将单个综合枢纽的规模控制好。 1.5规划内容不完善 当前还没有具体的规范和规程对区域性综合交通运输枢纽中所包含具体内容进行明确,但是需要依据规划的任务和目标,在规划内容中加入实现规划目标任务的内容。对于工程建设来说,如果没有一个完善的项目规划表,那么规划是不完整的。项目表直接体现了规划的方案量,是对项目进行指导的一个主要依据。因此要根据规划实施的年限、实施的深度以及实施的内容,将项目建设的规模、项目建设的名称以及项目的宏观标准确定出来。 2交通运输枢纽规划的基本原则 2.1坚持可持续发展的基本原则 交通建设是保证城市可持续发展的基础,在交通建设过程中,要坚持扩展性和节约型的基本原则,从技术、观念、政策上对居民出行的基本需求、地域环境的质量、道路设备的供应进行分析,从而构建出对环境影响最低,达到城市居民出行基本要求的交通体系。在城市居民出行要求不断增加的情况下,交通系统的弹性逐渐增加,可以为居民提供一个更加人性化的空间和环境。要认真贯彻有序、协调、平等、延续和平衡的基本原则。 2.2交通规划要和土地的使用规划相协调 交通规划和土地使用规划是相辅相成的,首先交通规划是以土地的使用和规划为基础的;其次,如果在土地规划过程中,没有合理的配置运输体系和道路交通网络,也无法实现土地规划中的相关内容。所以,要将这两个因素紧密联系起来,对两者的关系进行协调,只有这样才可以达到共赢的目的,根本性的解决交通环境问题和城市交通问题。由于土地开发和城市交通之间的关系比较紧密,如果交通出行量呈增加势头也就意味着土地的开发能力增加。反之,如果过度开发土地或者未能合理利用土地形态,都会使交通容量达不到交通的通行要求,会对城市内部生态环境造成较大的影响,并影响城市未来的发展。 3区域性综合交通运输枢纽规划编制体系的构建内容 3.1综述 此部分内容主要是综合性的论述和概括规划报告,以便可以让阅读人员更加全面、快速的了解到交通规划区的成绩,主要包含参考资料、编制依据、指导思想、规划背景、规划方案等内容。 3.2对现有规划取得的成果进行分析 作为一项基础性的工作,现状分析包括现有成果分析以及交通基础设施现状的分析,主要包含铁路、公路、管道、水运5种交通方式。在整合、分析已经完成的具体规划后,找出导致交通拥堵、布置重复、管理矛盾等相关问题。 3.3预测交通需求 预测交通需求是规划方案制定过程中重点参考的数据,主要有如下几个方面的内容:⑴预测各个枢纽站场的交通流量,预测长途客车、出租车、公交车等一些规模比较大的客运枢纽流量。⑵预测不同枢纽站场各种交通方式的货运量和客运量。⑶预测区域内部快速通道的交通量。⑷预测规划区中不同方向进出的交通量。 3.4规划区域中快速通道 为了保证各类交通流可以以一个较快的速度在城市中进出,要求对外主通道和区域中进出城的快速通道相对应,并且要保证各个外向主通道可以直接到达城市的中心区域[3]。当前,深圳的对外通道只和城市外环的高速公路相连接,这会导致车辆进出城会过多的绕行,增加了城市交通压力,影响车辆通行效率。所以,最好以快速路的标准建设进出城通道。在条件允许的情况下,要对各个枢纽快速路之间连接的问题进行分析,建立高效率、高层次、大规模的外通网络,建立和铁路枢纽、海空港枢纽、口岸枢纽等紧密协调的货运枢纽场站系统,不仅可以加快深圳经济的发展,而且可以进一步巩固深圳公路枢纽的地位。提高公路客运枢纽和其他交通枢纽的协作力度,确保所有的交通枢纽都可以高效率运转。 3.5对协调机制进行完善,发挥大容量效能 对协调机制进一步进行完善,对发展思路进行统一,对深圳的道路交通、轨道交通建设进行合理布局,建设出集运营管理、基础设施、技术标准、交通服务为一体的综合交通运行系统。对城市轨道线站位置的布局进行协调,对干线性道路建设进行完善,推行公共交通一体化的发展。建立高效能、大容量的口岸枢纽体系,对黄岗口岸、福田口岸、深圳北站的相关资源进行合理的整合,建立出“东进东出、中进中出、西进西出”的交通格局。 3.6环境保护规划 此部分内容主要对影响环境的因素进行分析,分析项目对环境的承载力以及对环境造成的影响程度,并且要保证规划可以真正达到保护环境的目的,进而保证城市交通事业可以有序、健康的发展下去。提高深圳交通系统的管理水平,引导居民选择合理的出行方式。建立宜人、安全、慢性的交通环境,推进低碳交通系统的发展。例如,深圳市推行建设的自行车道、交通无障碍设施、休闲廊道建设等。提高交通节能减排的控制力度,鼓励人们使用清洁能源车辆出行。 4结语 当前,我国缺乏一套完整的交通运输枢纽规划编制体系,在规划过程中还存在很多问题。通过对交通运输枢纽规划编制中存在的问题进行了分析,并简单的对规划编制体系的构建内容进行了探讨,旨在进一步提高我国区域性综合交通运输枢纽规划编制体系。 作者:曾亮 单位:深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司 交通运输研究:智能交通运输研究 1选题的背景 当前国内城市化的进程越来越快,汽车工业也随之迅猛发展,城市中的私家车持有量也就越来越多,导致城市面临越来越多的交通问题。拥挤的交通对人们日常出行的方便造成了非常严重影响,当前城市交通拥堵情况已经是国内城市中非常突出的问题。通过部分城市的实际情况表明,要解决当前城市交通拥堵的情况,可以在目前城市交通的基础之上,提升城市交通管理的信息化能力,从而在根本解决交通拥堵的问题。作为世界上第一人口大国,同时也是道路建设发展第一的国家,国内交通信息化的进度也在不断加快,在当前各个交通部门较为分散的交通信息系统基础之上,将云计算的智能系统充分应用到交通信息系统中,得以实现及时交通信息收集、研究、处理与,定时向居民适时的动态交通信息,指引居民出行的计划路线,以此来提升交通的效率[1]。 智能交通系统(ITS)属于一个非常庞大的职能系统,先进出行信息系统(ATIS)则是智能交通系统的核心子系统,属于ITS的重要组成成分[2]。智能交通出行系统的重要功能指的是从网络中收集即时交通情况,将信息处理之后,估计将来的交通发展情况,从而生出分析报告与路况预测。分析所得的数据能够作为即时交通公布消息,或者作为智能交通控制的系统,从而及时获得准确的交通控制措施;也能够将其用在分析交通事故中,为其提供定位[3]。因为过多的车辆同时占据相同的道路形成部分的交通拥堵,ATIS可以通过动态指挥、即时路况公布等策略指引道路中的车辆选择使用适合的道路资源,保证交通通畅。ATIS是根据道路信息资料整合系统与相关的信息资料,经过PDA、手机、网络、车载电视、滚动显示器、各个场所的大屏幕、交通广播等媒介,为出行的居民供应有一个完整的道路即时情况。为自驾的居民供应天气、环境、路况、施工等相关信息;为乘坐公共交通工具出行的居民供应路况、施工、换乘、站务等相关信息。根据这些即时的情况,出行的居民能够在出门以前有充足的实践安排计划,从而改变出行线路,让出行更方便、更快捷[4]。 2研究的意义 2.1理论意义 云计算概念的起源是Google的公开核心文件和AmazonEC2(亚马逊弹性计算云)项目,云计算是一种基于Internet的超级计算模式,它是由分布式处理、并行处理和网格计算发展而来的。云计算是将一些必将庞大的计算处理程序通过网络拆分成大量较小的子程序,让后发送到由多服务器构成的云端,经过云端的计算分析,在通过网络将结果返回给用户,通过云计算计算,用户可以体验到与超级计算机式的网络服务[5]。 2.2实际意义 本文提出了对车辆的行驶情况通过云计算技术进行数据采集,并对这些数据进行分析处理,以获取实时的道路交通信息。该项技术首先需要建立交通数据的采集、计算平台,这就需要政府、出租车公司以及数据运营商做前期投入以做好基础设施和技术平台的建设。在采集基础数据时,需要进行大量的数据采集,才能保证后续计算达到一定的准确性,在数据前,要对采集的数据进行优化分析处理。实现智能交通系统的核心技术是动态导航技术,动态导航技术的研究具有重要的显示意义。本文提出的智能交通云的构建对于实现城市只能交通系统有重要的意义,基于云计算来构建只能交通系统,可以有效的减少二线城市在交通信息化建设的前期成本,这有利于交通信息化建设的快速发展,环节城市交通压力,最终提升各地的出行效率[6]。 3国内外研究现状 本节对国内外的先进出行信息系统的发展现状进行了一定分析,这其中主要包括我国主要城市的发展现状和存在的问题以及美日两国的发展现状、趋势和经验。 3.1国内研究状况 交通的基础建设和管理一直以来都是我国政府重点关注的问题之一。交通的信息化建设是交通部确立的“十五”科技交通建设计划的重点之一;2001年计委和发改委共同的“2001年度有限发展高新技术产业重点领域”的通知中指出了智能交通系统的建设为其中一项,还指出了交通信息化相观的系统以及软件开发成为了我国IT也近期产业化的重点[7]。我过在IT产业的研发上投入也比较大,许多地方的IT项目建设已经初具规模。深圳市的笔录电视系统监控全市的交通,各大路口都安装了监控设备,并且还配备了智能车辆违章抓拍系统,其中的车牌辨识系统,能在发现违章车辆的几秒之内通知有关执法人员及时处理,深圳市的交通系统中还配制了交通诱导指示装置,它的主要作用是为驾驶员提供实时的路况信息;只能化的电子车牌可以让公交候车人员知道公交车入站的具体时间。在交通信息化建设方面上海市与深圳市相比自身的特点比较明显。上海市在澳大利亚的交通信号控制系统的基础上,又建立了交通自适应控制系统。结合各区的高架以及桥梁,设置监控系统、通信系统和控制系统。上海是我国第一推出交通广播台的成市,它能及时的交通信息,并于世纪之交成立了上海交通信息中心,2000年底又相继推出了上海交通网,为出行者提供了方便有效的交通动态指南;并在公交站内设置了电子站牌。利用信息技术解决上海的交通问题已经成为了上海交通现代化建设的重要组成部分。 3.2国外研究状况 3.2.1美国 美国作为经济大国,虽然在信息技术的研究上一度落后,但是由于其先进的技术,已经后来居上,一跃成为世界第一的IT大国,目前,美国在各项信息技术的研究和引用上都处于领先地位。美国对于IT业的重视程度非常之高,对IT技术在服务领域有的应用进行了深远的研究和实践。 1995年美国运输部根据之前颁布的地面运输效率法案正式公布了IT的基本系统以及子系统。此外,美国还在研发一个IT的新领域,这个领域及时信息化乡村运输系统。该系统把城市的信息化交通管理系统应用到乡村道路中去,主要是利用先进的信息技术,提高车辆的行驶安全,保证各国游客的顺利出行,以此促进乡村经济的快速发展。此系统主要包括无线电紧急呼救系统,恶劣交通状况实时警告系统以及相关的旅游服务信息[8]。 3.2.2日本 日本是一个经济大国,虽然面积不大,但是人口密度相当大,人口的总人数也有1.28亿,并且超过80%的人住在城市,这就对城市的交通带来了巨大的压力,因此就造成了交通事故的大量增加,这也造成很大的经济损失,据估计,每年因为交通问题为日本带来的经济损失高达12兆亿日元。日本政府也接如何解决交通问题作为重点工作,但是由于地域面积的限制,通过新建道路来解决此类问题显然不太现实。为此,日本政府就加大了对智能交通系统的开发建设力度。日本的信息技术产业的一大特点就是各政府部门的共同参与,减少技术研究中漏洞的出现几率。1993年,日本成立了智能交通协会,从而使与IT相关的多个部门之间建立了共同研究的工作机制,1995年,上述部门对信息用户的服务范围进行了详细分析,并对IT项目的研发进行了统一的规划,并且陆续开发除了交通相关的多个领域的多功能服务系统。 3.3综述 钱哨提出过,基于云计算的智能交通信息平台可以大规模的带动交通信系统的发展,可以对用户进行大规模的开放,并能实现大规模的创新。倪琴提出基于云计算的交通信息系统的组织架构主要包含了对资源资源、管理平台的云计算、基础服务体系、服务管理体系、以及平台服务体系和服务系统的门户建设[9]。杨晓光教授在2012年的中美澳智能交通国际研讨会中曾提出,在未来的智能城市建设中,要实现整个交通系统的信息化、网络化、智能化的全面覆盖,这其中主要针对汽车与道路两方面,在这次会议中,美国的安德瑞教授明确指出,在未来,要实现车辆与道路的智能化,可以通过,车与车之间,车与路之间的各种信息的交换来增强汽车的感知力,为驾驶员提供良好的操作指示和决策,保证交通的安全畅通。在此基础上澳大利亚的华特森教授在此会议上详细的介绍了昆士兰科技大学自主研发的智能驾驶模拟器。 交通运输研究:交通运输企业发展物流可行性研究 一、现代物流的内涵及特性 现代物流是循环性物流系统,通过运输、仓储、装卸、包装、流通加工和信息等各个物流基本活动的有机整合,对供应链中物资的流动进行统筹协调、合理规划、整体控制,有利于实现社会效益和经济效益最优。根据国内外物流发展情况,总结出现代物流的具体特征。 (一)现代化 现代物流对“物流”的认识已经不局限于物体的储存运输,而是对整个物流活动体系的整合、集成,是供应链管理的一部分。现代物流中计算机技术、通讯技术、机电一体化技术、语音识别技术等得到普遍应用,如世界上最先进的物流系统运用了GPS(全球卫星定位系统)、卫星通讯、射频识别装置(RF)、机器人等物流智能设备,使得现代物流过程的可见性明显增加,物流过程中库存积压、延期交货、送货不及时、库存与运输不可控等风险大大降低,实现了物流行业效率最优和效益最大化。 (二)系统化 现代物流的本质在于其系统整合的功能,着重于将物流与供应链的其他环节进行集成,贯穿物资实体从原料采购、生产、销售到回收的整个生命周期,即将生产、销售、包装、装卸、运输、存储、配送、物流信息处理等各作业环节有效地结合在一起,通过系统科学方法整合实物流、信息流、资金流,提高以服务客户为主的综合能力。 (三)网络化 为了保证对产品促销提供快速、全方位的物流支持,现代物流需要有完善、健全的物流网络体系,网络上点与点之间的物流活动保持系统性、一致性,来打破单一物流系统之间的阻隔,形成专业化、综合化、社会化的物流网络,实现全社会范围内物流资源信息和市场供给与需求信息的共享,信息传递更加及时、透明、高效和真实。 二、我国物流行业发展现状 (一)物流产业规模迅速扩大 2005年加入世贸组织之后,外资物流企业大量涌入我国市场,推动国内物流产业的快速发展,社会物流需求总额不断扩大。中国社会物流总额呈逐年递增趋势,从2001年的19.45万亿元增长到2010年的125.4亿元,平均年增速为22.3%。其中,2009年的社会物流总额为96.7万亿元,但增长速度仅有7.56%,这主要是因为2008年国际金融危机的爆发,使得物流行业受到沉重打击,但社会物流总额在2010年复苏强劲,社会物流总额增长速度为29.68%,与之相比,上升大约22.12个百分点,依旧保持接近30%的增长速度。根据中国物流与采购联合会统计数据,初步预计2011年社会物流总额增长14%左右,物流业增加值增长13%左右,可以支撑国内经济8%-9%的增长水平。可见,现代物流业已成为我国经济持续稳定发展的重要支撑,未来发展空间有待进一步挖掘。 (二)物流产业集中度提高 社会物流总额反映物流总需求,而物流总需求也反映出我国经济结构特点。随着我国市场经济的不断放开,物流产业的发展与经济结构和产业布局调整相适应。通过查询中国物流年鉴得知,从1991年到2009年的社会物流总额构成中,农产品、进口货物物流比例逐步降低,而近20年来,再生资源以及单位及居民物品物流额所占比例之和从未超过社会物流总额的1%,这反映出我国经济结构的仍以第一、二产业为主。同样,分析2010年社会物流总额构成情况:工业产品占社会物流总额为113.1万亿元,按可比价格计算,同比增长14.6%,所占比例最大为90.2%,可见这块业务是带动社会物流总额增长的主要因素;进口货物物流总额9.4万亿元,按可比价格计算,同比增长22.1%,增幅比上年提高近34.9个百分点,这表明我国进口货物物流重回快速增长通道;而农产品物流总额、再生资源物流总额及单位与居民用品物流总额所占比重较小,同比分别增长4.3%、39.5%和14.7%。 (三)社会物流总费用持续增加,总额占GDP比重逐年递减 2001年-2010年社会物流总费用持续增加,社会物流费用占GDP比重总体呈下降趋势,尤其是2010年社会物流总费用占GDP比重自2001年以来为最低,所占比例为17.8%,这说明全社会每创造1单位的GDP的物流成本是不断下降的,但同时我们也可以看出,社会物流总费用占GDP比重逐年变化不大,仍停留在18%左右。但这与发达国家相比,我国物流运行效率仍然偏低,社会物流总费用与GDP的比率高出一倍左右,我国物流业亟待优化和调整。 三、国有交通运输企业现代物流业务优劣势分析 进入新世纪以来,我国专业化、社会化物流企业发展很快,多种所有制、不同服务方式的物流企业逐步成长壮大。其中,国有交通运输企业一直是我国物流业发展的中坚力量。在中国物流与采购联合会公布的2010年50强物流企业排名中,中远集团、中国外运长航集团、中国海运集团位居前三,其他国有企业直属物流专业公司如中国物资储运总公司、中国国际航空货运有限公司、招商局物流集团、五矿物流集团有限公司等也榜上有名。2010年我国前50名物流企业主营业务收入超过4506亿元,而前三名国有企业营业收入总和超过前50名物流企业收入总和的49%。勿庸置疑,国有交通运输企业在我国物流企业中具有一定的规模优势,对于我国物流产业的平稳健康发展起到越来越举足轻重的作用。以下是几个典型国有交通运输企业的物流业务收入状况和各类物流业务板块的优劣势分析。 四、国有物流企业发展壮大现代物流业务的相关建议 从我国的3PL发展情况看,目前做得较大、较成功的物流服务企业大多数也是由交通运输企业,特别是由国有交通运输企业发展转化而来的。但是,有关数据表明,近5年来中国前50强物流企业的营业收入总额虽然逐年递增,但收入总和仅相对于我国物流市场总额的10%。这说明我国物流行业仍处于起步发展阶段,国有交通运输企业在物流行业中的影响力、控制力远未发挥作用。因此,国有交通运输企业应采取积极的应对策略,打造具有国际竞争力的“中国物流企业旗舰”。 (一)构建专业化的物流业务体系,把发展国有综合物流企业放在首位 央企物流企业应立足于国内市场,积极拓展国际业务,服务国民经济和社会发展。在经营中应充分借助资本市场,优化资本结构,整合社会资源,发挥国有资本的放大功能和控制力;拓展综合物流的产品组合与运营网络,提升综合物流的服务能力和市场份额;以物流资讯技术为支撑,以高端客户体系为依托,加快建立社会化、专业化、信息化的现代物流服务体系。 (二)进行国有物流资产调整,优化物流行业的产业结构 从我国经济发展形势和物流企业发展走势来看,国有资产管理体制改革的目标,既要保持对国有资产的所有权、控制权,又要使国有资产运营实现保值增值。央企物流企业为加快身发展,就必须真正按照企业制度的要求和市场经济的需要,对国有物流资源进行改革、改制、改组、改造;制定有效的、以投融资和股利分配为核心的资本运营战略,通过资本运作方式实现发展资金的有效聚集以及企业战略。 (三)推进企业间的战略联盟,整合并购国际物流资源 作为我国物流行业的中坚力量,国有物流企业需要做的是以客户需求为导向,不断通过组织和协调,整合内外部资源,为客户提供个性化的全方位供应链管理服务,迅速形成自己的竞争优势。在完整的物流链中,央企集团应寻求上、下游的服务对象,与之建立战略伙伴关系,形成跨行业、优势互补的现代物流服务体系。同时,还应增强全球化意识,建设全球物流供应链体系,加快海外布局和业务拓展,实现跨国并购。 五、结束语 目前,随着我国宏观经济的良好发展势头,经济社会发展对物流服务的需求持续高速增长,依存程度明显增大。这一现象表明我国物流行业整个市场的开放程度越来越高,为国民经济的较快复苏提供了有力的支撑。但从另一方面来讲,这又会给物流企业尤其是国有大型物流企业来说,面对更广阔更高层次的竞争与合作,应该如何适时调整和完善企业的战略,寻求资源的优化配置,从而撑起民族物流业,这是当前所面临的重大议题。 交通运输研究:道路交通运输经济管理研究 摘要:“要想富,先修路”,道路是国民经济增长的重要基础,同时也是现今乃至未来一段时间国家发展的重点。道路交通运输是我国除铁路运输外陆上交通中一项极为重要的交通运输方式,其是我国构建陆上交通运输体系的重要补充。随着经济的快速发展,我国的道路交通运输体系日趋完善。道路交通运输的良好发展离不开良好的道路交通运输经济管理。本文在分析现行的道路交通运输经济现状的基础上对如何做好道路交通运输经济管理进行了分析阐述。 关键词:道路交通运输;经济管理;现状;改进措施 随着我国经济的快速发展,我国各地之间的人员和物资交流日趋紧密,道路交通运输作为一种重要的陆上交通形式,其水平的高低对于经济的发展有着直接的影响。做好道路交通运输经济管理是促进道路交通运输发展的重要一环,近些年来,我国的道路交通运输基础设施建设进入了一个崭新的阶段,各地针对道路交通运输的运输服务项目的种类及多样化程度不断增加。道路交通运输业也从原先的野蛮式增长向着规范化和集约化的方向发展,为道路交通运输业规模的扩大提供了良好的发展基础。为更好地促进道路交通运输业的发展应当积极做好道路交通运输经济管理,从提升道路交通运输的规模和服务质量等多方面入手,促进道路交通运输经济的健康稳定的发展。 1.道路交通运输经济发展现状分析 随着我国经济的快速发展以及机动车保有量的不断增加,我国的道路交通运输业进入了高速发展期。随着我国道路交通体系的不断完善,使得道路交通运输的触角逐渐延伸到了我国各个城市,从而构建起了完善的交通运输网络体系。但是在这一过程中我国的道路交通运输仍存在着一些问题,比如说,道路交通运输网络仍存在着诸多的缺陷,如道路交通运输网络结构不合理、布局不完善等,这些因素的存在极大地影响着道路交通运输业的进一步发展。近些年来,我国加大了对道路等基础设施的建设速度,并通过构建高速交通运输网络以便使得各地之间的道路交通运输更为方便、快捷。随着道路建设的逐步完善,道路交通运输业也应当紧抓这一有利形势,积极推进道路交通运输业的发展,通过做好道路交通运输经济管理,提升道路交通运输的结构和管理水平,确保道路运输的质量及安全性,以确保道路交通运输健康、稳定的发展。 2.道路交通运输经济管理对经济发展的重要意义 做好道路交通运输经济管理对于促进经济的发展有着极为重要的意义:(1)做好道路交通运输经济管理对于制定道路运输产业发展政策有着极为重要的推动作用。道路交通运输产业的发展离不开对于道路交通运输经济发展的分析。只有在做好各种影响因素分析的基础上才能针对性的予以解决。现阶段我国的道路交通运输产业的发展存在着诸多的问题,这些问题的产生与国家的经济发展现状有着密切的联系同时也与道路交通运输管理部门所制定的政策相关,其中政策的好坏对于道路交通运输产业发展有着巨大的导向作用。做好道路交通运输经济管理的合理化,是道路交通运输产业发展的必然需求,同时也是道路交通运输市场发展的必然要求,为做好道路交通运输政策制定的合理化必须要要对道路交通运输经济现状进行正确的评定。通过对道路交通运输经济进行正确的评定可以对现阶段所实行的道路交通运输经济管理政策中的不足进行有效的分析及解决,并可以对道路交通运输经济管理政策的制定提供数据参考,此外,通过对道路交通运输经济状况进行分析能够为调节市场运力及运量提供强有力的支撑,便于资源优化配置。 在做好道路交通运输经济管理的过程中需要对道路交通运输行业的基础性加以了解,并应积极加强对于道路交通运输市场规模化管理的能力,通过加强对于道路交通运输经济管理,为市场提供一个有序、有效的管理机制,为道路交通运输产业的发展提供一个良好的外部环境。此外,做好道路交通运输经济管理还能积极促进道路运输单位的经营管理模式。道路交通运输市场管理是一个动态变化的过程,在这一市场中,道路运输单位是道路交通运输经济管理的主体,其经营管理的模式对其规模化、集约化以及网络化管理的实现起到了决定性的作用。通过道路交通运输经济管理对道路交通运输单位的经营方式进行动态的分析能够为经营单位的管理方式提供有效的帮助,从而进一步促进道路交通运输产业发展。此外,在道路交通运输经济管理的过程中,如何做好道路交通运输经济管理的优化改革一直是管理者所关注的重点。在道路交通运输经济管理的过程中应当做好道路交通运输经济与道路交通运输市场之间的关系,通过积极调整和优化道路交通运输市场结构作为道路交通运输经济管理的出发点和落脚点,通过结构调整和优化以实现道路交通运输市场规模的扩大,从而提升道路交通运输经济效益。 3.提升道路交通运输经济管理的举措分析 在加强道路交通运输经济管理的过程中,首先需要加强对于道路交通基础设施的建设力度,通过不断地调整和完善用以构建起良好的道路交通运输网络。在实现道路交通运输经济管理水平提升的同时,要构建更为完善的道路交通运输网络,并推进道路交通运输服务的扩展,积极推进道路交通运输组织经济管理的优化,而这一切所实现的基础则是要做好相应的基础设施的建设。随着国家战略的推进,我国的道路交通运输建设进入了高速发展期,但是从道路交通运输经济管理管理方面来说,还需要做好以下几个方面的内容,首先是在骨干网络的建设上,应当更加重视对于国道主干线的建设,构建起以主干国道和高速公路为基础的纵贯东西、南北的运输大动脉,完成对于道路交通运输主干网的建设。在积极推进主干网络建设的同时也需要做好支线网络的改造,通过积极推进干线公路、支线公路的建设速度,提升道路交通运输的整体服务水平。在道路交通运输经济管理的过程中还需要积极引入和应用高新技术。通过对道路交通运输经济理论模型进行分析,可以发现现代化的运输技术对于道路交通运输经济的发展有着极为重要的推动作用。在道路交通运输经济管理的过程中积极引入高新技术的应用从而为道路交通运输业的发展提供强大的保障。以计算机技术为例,将其应用于道路交通运输中,将计算机技术与通信技术相结合将能极大地促进道路交通运输的升级。 在道路交通运输经济管理的过程中,道路交通运输管理部门及相关企业为提升其对于道路交通运输管理的水平需要通过使用计算机、电子数据交换以及GPS等的技术做好对于道路交通运输的管理强化,通过构建自动购票和异地结算业务,提升道路交通运输经济管理的水平。在道路交通运输经济管理的过程中应当在充分考虑旅客出行便捷、舒适和安全性的同时合理地对道路交通运输车辆的运行班次进行安排,从而有效地提升相应的运输效率,积极提升道路交通运输产业的经济效益。做好道路交通运输经济管理关键是要做好相应的宏观调控,在做好道路交通运输经济发展现状的基础上通过结构优化的方式来提升道路交通运输经济管理的效率。结语道路交通运输是国家经济快速发展的重要基础,随着我国经济的快速发展,对于人员和物资之间的交通运输的需求更为迫切。为实现道路交通运输的发展需要做好对于道路交通运输的经济管理,通过不断研究和改进道路交通运输经济管理方式,优化道路交通运输经济管理结构,为道路交通运输事业的发展提供强力保障。 作者:肖渝 单位:湖北省荆州市道路运输管理局 交通运输研究:交通运输业上市公司运输成本粘性研究 1问题的提出 近年来的会计研究发现,成本费用的边际变化率随着业务量的增减变化方向呈现不对称的“粘性”现象[1]。此后,国内学者从实证的角度证明了成本粘性的存在。AndersonS等[5]就大量研究都默认假设管理层对产能调整而导致了成本粘性这一推理提出批判。随后,WeissD[6]发现“反粘性”现象的存在,即当需求变动时,管理者可能会选择处置闲置的生产能力,从而导致成本下降比上升得更快。此外,BalakrishnanR等[7]建议对成本粘性的行业表现进行研究,认为由于同行业成本、发展周期具有同质性,可以提高研究结论的可靠性。CannonJ[8]对民航业运输成本的粘性进行研究,发现除了由于管理层在需求下降时,会采取保留运能而导致出现成本粘性的现象,还发现管理层的定价,以及对运能调节的决策也会导致成本粘性的出现。目前,我国正处在重点投资发展交通运输业的黄金时期,具有路网规模发展迅速、技术标准高、投资大的特点[9],作为资金密集性的行业,研究交通运输成本变化是否存在不对称性及其具体特征问题,对我国交通运输企业的投资及营运决策、预测,以及重大的运输能力调节、运价决策具有重要的参考价值。为此,选取我国沪市和深市A股运输业上市公司为研究样本,探讨交通运输成本粘性及其特征。 2理论分析与假设提出 AndersonM等发现销售和管理费用存在成本粘性现象,并首次提出费用粘性概念。传统的成本性态理论认为,企业成本的驱动因素是业务量,而与业务量变动的方向无关,无论业务量上升还是下降,成本变动幅度是相同的。AndersonM等研究发现当收入增加1%时,销售和管理费用增加0.55%;而当收入减少1%时,销售和管理费用仅减少0.35%,并将这种现象定义为成本粘性。WeidenmierM等[10]在AndersonM等人的基础上将费用扩展到“总成本”的范围,并将总成本定义为销售费用、管理费用和销售成本之和,发现销售成本、总成本、管理费用都具有粘性特征。孙铮等[11]首次通过对我国制造业公司进行样本分析,证实了成本粘性的存在。AndersonM等利用美国上市公司的财务数据,通过实证分析证明了业务量与费用变化的不对称性,而成为研究成本粘性的经典代表,该研究方法也被广泛引用为ABJ模型。WeidenmierM等在验证美国上市公司总成本粘性存在的同时,还发现只有当销售收入的改变量超过10%时,总成本、成本及费用才体现出粘性的特征;CannonJ认为由于行业成本结构的相似性可以提高研究结论的准确性和现实意义,因而研究行业的成本粘性特征更具有现实意义。交通运输业是资金密集性行业,在我国目前正处于快速发展时期。交通运输业的固定资产投资比重较大,在建成投入使用后,对运输业的营运成本影响非常大。但是,交通运输业在经营管理过程中缔结大量的长期契约,费用的调整成本相对较高,在业务量发生变化时立刻调整的可能性较小。由于铁路等交通市场还未完全放开,其市场竞争存在较不成熟的特征,多数交通运输业公司为国有控股企业,公司投资、运营等重大决策等对市场需求变化的反应较为迟缓,都会体现一定的成本粘性的存在。因此,提出假设H1:交通运输业上市公司运输成本存在粘性特征。反转性特征是指随着期间的延长,成本粘性特征会减弱或者消失。AndersonM等发现销售与管理费用粘性在以后的期间发生反转变化,并且研究区间的长度与销售和管理费用的成本粘性呈正向变化。孙铮等也证明了我国上市公司的成本粘性存在反转性的特征。效率理论认为,在短时间内发生业务量的变化,由于较大的调整成本及信息的不对称性,管理者很难立刻进行成本调整。但随着时间的延长,管理者可以制订出合适的方案应对业务量的下降。因此,提出假设H2a:交通运输业成本粘性存在反转性的特征。反向性是指收入同比例增加或减少时,成本的增加比例小于减少比例,变成了反粘性。即当收入下降时的成本降低程度比收入同比例增加时的成本上升程度要大。AndersonS等采用成本与业务量同方向变动的数据,按照AndersonM等的研究方法,也同样发现成本粘性程度降低,而且出现了反粘性。理论认为,管理者是自利并规避风险的。当业务量下降幅度较少时,并不足以威胁到自身利益,因而不会进行成本调整,采取保持现有的产能,成本粘性较大。当业务量下降幅度较大时,管理者往往会提高警惕,积极投入工作,处置剩余生产能力,其结果会缩减成本粘性。因此,认为我国的交通运输业上市公司同样存在着成本粘性的反向性特征,提出假设H2b:交通运输业的成本粘性存在反向性特征。 3研究模型与样本选择 参照ABJ模型,检验我国交通运输业上市公司成本粘性的存在性。自然对数模型的选择一方面可以对回归系数有较好的解释作用,另一方面也可以在一定程度上消除方差过大对回归系数所造成的影响。通过公式⑴,检验假设H1和假设H2a。当J=1时,是检验成本粘性是否存在的基本模型。传统的成本性态模型为y=ax+b,表示主营业务收入与营业成本是等比例同向变化的,反映为 β2=0,不存在成本粘性。若β2 0,即主营业务收入减少变化时,营业成本下降的幅度小于主营业务收入增加时成本上升的幅度,这说明成本粘性的存在。当J分别取2,3,4时,检验不同时间间隔下成本粘性,即如果随着时间间隔的增加,β2的值变大,则说明成本粘性与时间跨度相关,即成本粘性有反转性特征。YasukataK等[12]对日本企业研究发现只有当销售收入相对于上期的下降比例超过5%时,成本才出现粘性特征。为此,在上述检验成本粘性的基本模型的基础上,加入业务量变动区间因素。从交通运输业的主营业务收入变化率的描述性分析可以看出,中值为10.71%,因此将对10%的增加变化作为基本的观察区间,并将业务量的变动区间对称地分为4个区间,由此提出检验成本粘性反向性的模型⑵。业务量变化范围在10%以内的公司成本粘性程度是β5,超过30%的公司成本粘性是β8。若β5<β8,则说明业务量变化幅度小的公司的成本粘性要大于业务量变化幅度大的公司的成本粘性。研究对象为1994—2013年在A股上市的交通运输业公司,主要包括铁路运输业、水路运输业、公路运输业和航空运输业4大基本运输行业。为使样本数据的回归结果更加准确,对样本数据进行筛选,筛选步骤如下:①剔除财务数据异常和财务数据缺失的上市企业;②剔除在1994—2013年期间ST类及PT类的样本企业;③剔除营业成本变化率和主营业务收入变化率绝对值大于3的公司。最终得到25家交通运输业上市公司共计558个样本,其中铁路运输业3家,水路运输业12家,航空运输业5家,公路运输业5家。检验用的指标数据全部来自于国泰安CSMAR中国上市公司财务报表数据库,数据分析使用SPSS20.0软件。 4结果与分析 4.1交通运输成本粘性基本特征及反转性特征检验交通运输业上市公司成本收入指标的描述性统计如表1所示。从表1可以看出,交通运输业的主营业务收入变化率均值为33.60%、中值为10.71%,主营业务收入的平均值129亿元,中值10亿元。可见交通运输业近20年来收入不断攀升,业绩呈上升趋势。主营业务收入的中值、均值差距较大,并且变化率的标准差为2.5219,说明不同企业的收入变化幅度差异较大。交通运输业上市公司成本粘性检验与成本反转性检验回归结果如表2所示。从表2结果来看,当J=1时,β2<0,并通过显著性检验(P=0.000),β1+β2为0.664,说明当主营业务收入增加1%时,运输成本增加0.9%,但当主营业务收入减少1%时,运输成本只减少0.664%,说明交通运输成本存在成本粘性的现象,假设H1通过检验。当J=2时,即将时间跨度延长到2年时,β2<0(P=0.000)说明仍然存在成本粘性,但β1+β2为0.662,比J=1时的值还小,说明随着时间跨度延长,成本粘性不是在减少,而是继续扩大。类似地,当J=3时,β2<0(P=0.000),也说明了成本粘性的继续存在,且β1+β2为0.659,比J=2时的值还小,也说明成本粘性扩大的趋势。说明成本粘性随着时间跨度的延长,成本粘性在扩大,即成本粘性的反转性的特征没有随即出现,假设H2a没有通过检验。出现以上现象的原因是由于主营业务收入持续下跌时,企业为增加收入而采取“开源”经营策略,会增加营销管理费用,导致成本总量的增加,而出现“成本粘性”加剧。随着时间跨度进一步延长,当J=4时,β2转为大于0,即4年总收入比3年总收入减少时,运输成本会出现“反粘性”特征,这个与CannonJ的研究发现有相似之处,即当主营业务收入显著下降并且可能成为长期趋势时,成本粘性的特征就不再明显,甚至出现“反粘性”。此时,管理层认为收入或者市场的需求下跌不再是暂时性的,而是已经成为长期趋势,会选择不再保持运输能力,而是采取减少运能,甚至处置现有的运能,从而大大降低营运成本。 4.2交通运输成本粘性的反向性检验由上述主营业务收入变动率的描述性分析可知,业务量变动率的平均数为33.6%,均值为10.7%,可见企业业务量变动的主要区间范围在[0,±0.30]之间,因此,将业务变动范围划分为[-0.10,0.10]、[-0.2,-0.1)或(0.1,0.2]、[-0.3,-0.2)或(0.2,0.3]、(-∞,-0.3)或(0.3,∞)共4组区间,β5,β6,β7,β8则分别表示各个收入变化区间的粘性程度。交通运输业上市公司成本粘性的反向性特征检验如表3所示。由表3可知,检验结果与预期结果有些不同。从系数来看,β1+β5为0.496,小于β4+β8的0.648,说明粘性有减小的趋势,但由于β5没有通过显著性检验,4组区间的回归方程检验中只有β8为负且通过显著性检验,且β6与β7的值为正数,与预期不符,即H2b提出的反向特征假设没有通过检验。产生这种结果与样本的数量有关,交通运输业公司的总量只有25家,数据获取有限,在一定程度上会影响回归方程的检验;其次与区间的划分有关,描述性分析显示主营业务收入与成本的标准差较大,样本在不同区间内的分布并不平均,数量差异较大,因此对结果产生影响。同时,跟交通运输业成本特征、企业生命周期等也有一定关系。 5结束语 以1994—2013年交通运输业上市公司为研究对象,主要包括铁路运输业、水路运输业、公路运输业和航空运输业4大基本运输行业的25家公司,558个观察个体。与大部分的研究一样,发现我国交通运输业的总成本存在显著的成本粘性。但是,随着考察会计年度的延长,在前3个会计年度成本粘性存在进一步加剧的现象,这与成本粘性的反转性特征不符。在考察4个会计年度,主营业务收入的增长引起的成本增加,与主营业务收入下降引起的成本下降是一致的,说明存在成本“反粘性”现象;对交通运输业成本粘性的反向性检验没有通过,说明我国交通业对短期内的市场需求变化而作出的成本调节措施并不明显。研究中由于各运输行业的成本构成、发展周期及管理经营决策差异化等因素影响,运输成本粘性特征可能存在差异。进一步探讨这些差异,以及引起差异的因素分析,也将是未来进一步研究的方向。 作者:刘萍 何巍 单位:华东交通大学 经济管理学院 交通运输研究:交通运输管理的研究探讨 1当前交通运输管控活动中面对的不利现象 1.1运营单位没有积极的落实责任 首先,经济思想太强盛,社会责任意识较低。通过分析得知,一些运作单位为了获取更多的利润,开展垄断,此时其不关注社会责任,花费非常大的代价,有时候是故意的生成一些问题,将其当成是向国家机构换取路线等的筹码,如果获取成功之后,就将目标变化,把资金以及安全等风险变化,根本不会在社会责任的承担和服务质量的提高上下功夫。其次,管控活动非常散漫,对于工作者的制约性不高。交通活动是城市的一大窗口,其代表着国家的文明性。驾乘者的语言不当,衣着不合适等等都会干扰到外界对其认识,特别是在出租中该项内容表现的最为显著。单位对于驾乘者的管控仅仅的局限在经济性的层次之中,不关注服务的品质,缺少沟通的力度。 1.2处理管控问题的方法 1.2.1加快运管机构编制体制改革步伐 在我国的新疆运管机构全部纳入了公务员管理,江苏、山西和陕西等省市也在积极探索运管部门的机构体制改革。云南省的主要做法是:一是积极主动争取省交通厅、省人事厅、省编委办公室等部门的支持,将交通运输管理机构纳入公务员管理;二是采取清理编制、严格控制人事调动、经费控制等措施推进机构改革;三是对新增录用运管工作人员提出“从严控制,逢进必考”的原则,按年度增人计划,严格执行《国家公务员管理暂行条例》的规定办理新增录用运管工作人员。 1.2.2加大监管力度,发挥市场调节功能 在政府的统一领导下,采取有力措施,应对市场变化,维护市场稳定。进一步加强对运输市场特别是出租汽车市场的监督管理,对无照经营的车辆要进行彻底清理。通过整治“黑车”,规范市场秩序,为合法运营的出租车创造良好的市场环境。积极探索和研究各类运输市场主体的准入、退出及日常监管的办法和机制。建议出租车经营推行市场化,首先,要放开出租车行业的特许经营权,让经营权真正成为商品,这样做只是减少了政府批指标的权力,把政府不该管的事,放给了市场;其次,在行业内部应建立起竞争机制,奖优罚劣。 1.2.3明确权责关系,充分发挥区县运管机构职能 一是应按照权责一致的原则,调整职责权限,明确市、区级运管机构的权利和责任,严格落实“谁审批谁管理谁负责”。杜绝“好处大家抢,麻烦大家让”的不负责现象。二是明确区运管机构在区里的职责,以便更好的参加地方交通规划及建设。另外,尽可能实行着装标示上的统一,维护运管部门的威信,现在的运管机构“卸装”上门指导检查工作,很容易产生误会和误解,有形无形地破坏了运政管理部门的形象。 1.2.4建立和完善客运市场准入、监管和退出机制,规范客运市场管理 一是要大力推行企业质量信誉考核制。对客运企业的经营行为、诚实信用、安全生产、服务质量进行年度质量信誉考核,根据考核结果作出相应处理。对违法经营活动和公司蓄意制造不稳定事件,非法堵塞交通等行为要坚决打击,决不手软。二是积极推行安全行车和服务质量承诺合同制,各客运企业新增班线、新增车辆以及车辆更新要作出以服务质量为主的相关承诺,层层签订安全行车和运输服务质量承诺书。 1.2.5创建交通运输企业品牌 首先,要强化管控人员的品牌思想。运输单位是不是设置自身的品牌,主要是看管控人员是不是具有品牌思想。管控人员如果没有品牌思想,就无法获取自身的品牌。所以,管控人员要强化品牌思想,开展好相关的规划工作,落实权责,切实的带动该项创建工作的发展,强化管控以及维护活动的力度。其次,强化工作的培训力度。所有的创建活动都不能够脱离工作者而单独的存在,该项品牌的创建工作对于工作者的素养也有非常严苛的规定。相关单位可以对工作者开展有规划的培训工作,积极的开展演练,切实的提升工作者的业务素养。通过持之以恒和潜移默化地教育和星级服务制考核等来增强员工的文明、优质、诚信服务意识。切实的察觉并且培养工作者中的典型。切实的培育成单位的品牌。第三,强化安全管控活动的力度。安全是单位的声明,要经由切实的完善单位的安全管控体系,切实的使用GPS卫星定位、行车记录仪、电子巡更、电子监控、危险品检查仪等科技设施加强安管,强化管控力度,提升人员的素养,做好问题的整改活动,宣传安全思想,切实的营造出安全环境。最后,强化品牌管控力度。要对单位的品牌积极的宣传。生成一套有效的管控体系,经由比赛等来提升品牌思想,切实的结合简报等多项媒介开展宣传活动,营造浓厚的品牌创建氛围,不断提高顾客的知晓度和认知率。 1.2.6加强交通运输企业的文化建设 首先,单位的负责人要将单位文化创建工作看成是一项非常关键的活动来对待。要秉承着严谨务实的理念,当单位文化看成是一项十分重大的活动来开展。其次,单位的工作者要强化自身的主体思想,要具有优秀的自主认知能力。单位工作者要将单位当成是家,要以主人公的思想来积极的开展运作活动,为单位的发展贡献力量。和单位牢牢的团结在一起,共同的谋求进步。 2结束语 由于经济高速前进,此时交通运输业得到了显著的进步。该项活动由于它具有非常灵便的特征,所以获取了非常显著的成就。它是人们最先使用而且使用次数最多的运输模式。由于该行业的发展,道路基建装置的完善和运输需求的改变,此时的交通已经成为了地区间关键的运输模式,人类社会已经形成了以交通运输为主体的新的运输大动脉。运输行业的快速前进和相关的管控工作之间是有着非常紧密的关联的,必须将管控活动开展好,财会确保行业市场朝着更加稳固健康的层次进步。(本文来自于《科技创新与应用》杂志。《科技创新与应用》杂志简介详见.) 作者:王巍单位:黑龙江省哈绥高速公路管理处哈尔滨管理所 交通运输研究:公路交通运输管理研究 1公路交通运输管理存在的问题 从目前的交通运输状况来看,存在着以下几个方面的问题: 1.1公路运输压力大。随着社会对交通运输的要求不断增多,需要的运输量也会不断加大,这样就会导致运输车辆频繁出现超载、超速等违规的情况出现,给交通运输的安全带来很大潜在隐患,也使得交通运输的质量大大下降。 1.2公路运输发展不均衡。由于不同地区经济发展水平存在较大的差距,公路运输的发展也出现不均衡的现象。在发达地区的无论是客运还是货运,经常会出现供不应求的情况,而有些地区则会出现相反的情况,形成很大的反差使得地区发展不均衡。 1.3客货运站服务机制不完善。由于我国公路运输的起步相对比较晚,再加上经济发展的限制条件,没有形成比较完善的交通运输体系,甚至有些地区缺乏完善的交通运输基础设施,从而降低了我国客运站的服务质量。因此,针对不同的地区特点,要建立相对比较健全的服务机制。 2加强公路交通运输管理的措施 针对目前我国公路运输出现的问题,为了更好地发展,具体措施如下: 2.1加强公路运输管理,交通运输是我国经济发展的先行官,因此,应该重视交通运输的工作,这对促进公路交通运输的发展起到至关重要的作用。 2.2提高公路运输服务质量,目前,我国公路运输正朝着现代化服务方向发展,提高公路运输的服务质量,是保证公路运输快速发展的前提,也是必经之路。 2.3注重交通运输发展和创新,在高科技发展的影响下,充分利用各种现代化手段,建立能够适应现代社会发展的交通运输体系。 2.4完善客货运建设的体制,不断完善公路客货运站基础设施和管理体制,是提高公路交通运输管理的有效途径之一。 2.5协同交通运输管理工作,为了充分发挥交通运输系统的整体优势,使公路交通运输管理系统能够科学、合理的进行管理,就需要交通运输管理协同工作。 2.6建立交通运输安全监管网络,为了保证公路交通运输的安全运行,提高对客货运站和驾驶人的监督和管理,有效地为交通运输管理提供信息支持,这就要求建立专业技能强、办事效率高的交通运输安全管理监督队伍。 3新时期公路交通运输管理体制深化改革的原则 3.1强化交通运输主管部门的管理职责。管理部门的职责要起到实效作用,即加强对公路建设、运营的日常监管工作。 3.2建立与“两个公路体系”相适应的管理体制。“两个公路体系”是指以高速公路为主的收费公路体系和以普通公路为主的非收费公路体系。各级公路部门要做好管理高速公路网的工作,使高速公路能够和谐发展,与此同时,增强高速公路路网的通行效率。 3.3做好公路收费工作。公路的建设是国民经济的基础,是个民生工作,因此,要清理公路收费和完善公路收费政策,使普通公路彻底回归公益事业。政府可从高速公路收费所得资金中,支持普通公路的发展。 4我国公路交通运输发展趋势 随着经济的不断发展,对公路交通运输要求不断提高,面对我国公路交通运输的现状,其发展的趋势主要表现在以下几个方面。 4.1需求会持续增长。虽然我国公路基础设施在不断地健全发展,公路运输能力也得到了明显地提高,但是,仍然无法满足大量客运量和货运量的需求。 4.2智能化运输系统。随着智能化运输技术的不断发展,高科技的不断发展,电子技术、通信技术、信息技术等高科技技术也会逐渐应用到公路运输领域。智能化运输系统的应用可在,且能够有公路安全运输、提高公路网络的通行能力等方面起到至关重要的作用。 4.3物流的快速发展。随着经济、网络的高速发展,现代的物流行业已经在交通运输业中占有重要的地位。这不仅是国内现有市场的需求,也是经济全球化必然趋势。 4.4集约化经营、规模化发展。随着我国公路基础设施建设规模的不断扩大,特别是高等级公路的飞速发展,公路客运市场也将会发生具有大的转折性变化。因此,我国未来的公路交通运输发展方向应当是集约化经营、规模化发展的趋势。 5结束语 公路运输是社会发展的需要,也是社会发展的所需。它在给国家带来经济效益的同时,也会存在着较大安全的隐患,因此,公路运输的管理就显得至关重要了。随着时代的发展,设备、人员、组织方式等不断地变化,公路运输管理工作也会随之而发生较大变化,这就需要我们常抓不懈,不断研究,通过实践制定并完善公路运输管理,保障公路交通运输的安全,同时,给国家要创造更多的经济效益,为社会和人民群众提供基本的服务保障。 作者:李艳霞单位:齐齐哈尔市道路运输管理处
现代科学技术的迅速发展,使多个不同学科相互交叉和渗透,进而导致了工程领域的技术改进。在机械工业领域,微电子技术和微机技术的快速发展及二者向机械工业的智能化渗透所形成的机电一体化技术,促使机械工业的产业结构、技术机构、功能与构成、管理体系以及生产方式发生了翻天覆地的变化。机电一体化技术是其他高新和创新技术发展的基础,它的发展完全依赖于其他相关技术的发展。可以预测,随着生物技术、材料技术、信息技术等新兴学科的高速发展,在现代制造技术、机器人、数控机床、家用智能电器、微型机械等产品及其相关领域,机电一体化技术会得到更加蓬勃的发展。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术属于多学科、多领域的技术,是多种技术的综合,通过机械与微电子、信息和管理等多方面的相互结合,在现代科学技术的驱使下实现最终的必然结果走向。随着现代科技日益走向系统化、交叉化和数字化,以及微电子和计算机技术的迅猛发展,关于机电一体化的相关实际应用也越来越广泛,越来越深入,并以蓬勃之势向前发展,已成为机械工业发展的最终产物。同时对现代工业的发展有着巨大的推动力,因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。 2机电一体化技术的发展阶段 机电一体化技术的发展大致可分为3个阶段:20世纪60年代以前为第1阶段,也称为萌芽阶段。在第二次世界大战期间,伴随着战争白热化,人们开始不自觉地利用电工与电子技术的初步成果来提高完善军用机械产品的性能,这一举措直接刺激了各行各业机械产品与机电技术的有机结合。从当时研制和开发的总体情况来看,机电一体化技术还处于自发状态,技术不成熟,致使发展水平有限,因此二者的结合应用并不广泛,已经开发的机械产品也无法得到大量推广,但却促使民用技术得以转变,也对当时二战后世界经济的复苏起到了积极作用。20世纪70~80年代为第2阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,微电子技术、机械技术、信息技术、自动控制技术的发展,是机电一体化发展的前提和基础。“机电一体化”即“Mechatronics”,是1971年由日本《机械设计》杂志副刊首先提出,由Mechanics和Electronics结合组合而成。最初我国称之为“机械电子学”。1971~1978年日本政府颁发“机电法”和“机信法”,对机电一体化的相关发展起到积极的推动作用。从20世纪90年代后期开始为第3阶段,即初步智能化阶段”,也是当代机电一体化技术突飞猛进、广泛发展的时期。随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展,二者逐渐向机械工业的方向转变,最终形成了机电一体化系统,改变了机械工业的产品机构、生产方式、管理模式等多方面,促进了工业生产由原来的“机械电气化”向“机电一体化”的成功转型。由此机电一体化技术迈出了历史性的一步。现代对机电一体化产品的形象描述是:有头脑、有感觉、全身布满神经、有血液、有手足骨骼或肌肉。 3发展现状 大家熟知的典型机电一体化相关产品的种类繁多:机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、CAD/CAM系统等。现代的机电一体化产品甚至还包含了声、光、化学、影像、生物等技术的应用。机电一体化产品渐渐走进各行各业,人们也逐渐认识到机电一体化技术对现代工业和技术发展所带来的巨大变化,因此世界各国均将其作为现代工业技术发展的重要战略之一。现代高新技术的发展对机械设备的要求也相对较高,所使用的设备应具备智能化和自动化等性能,在高新技术的发展和推动下,机电一体化顺应需求而产生。通过微电子、计算机和信息等技术与机械设备相结合,加速了生产产品的结构形式及其生产设备系统的改进。我国的机电一体设计正迈入PLM的全新阶段,把人、生产过程和信息有效地集成在一起,作用于整个企业,历经产品从概念到报废的全生命周期,支持跨领域地从概念提出到产品使用生命结束过程中产品信息的协同产生、管理、分发和使用。组织实施一整套的业务解决方案。同时,机电一体化技术也正在经历着无法估量的挑战,CAMELVIEW作为机电一体化设计系统,无论是从其产品的设计理念,还是从产品的性能和质量检测等多方面,均具有流程化和技术规范化等优点,不仅能够满足用户的要求,还可以在复杂环境中和复杂工况等情况下,产品结果的验证与试验数值十分接近,产品精确度很高。目前日本和欧美等一些先进国家的机电一体化技术相对比较先进,而我国的机电一体化技术还不够先进和完善,但也在持续的发展和改进。随着新技术革命的迅猛发展,我国加大了机电一体化技术的研究力度,并将其确定为国家的重点高技术研究领域,给予优先支持,并取得了一定的成绩。我国机电一体化技术经过多年的发展和积累也取得了巨大进步。但现阶段发展并不十分完善,与同期发达国家相比仍有相当大的差距,机电一体化技术的发展水平仍有待于提高。 4发展趋势 机电一体化技术是多种技术的综合,其中包括电子、机械、计算机和光学等多种领域,各技术之间相互依赖,相互促进,共同发展,最终达到互惠互利的良好局面。纵观机电一体化技术在国内外的研究、发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。对于基础技术和综合技术等多方面而言,国家应予以机电一体化技术在经济和其他各方面予以大力支持。第二,由于机电一体化技术是集多种科学技术的相互结合并发展而来,因此在机电一体化技术的应用过程中,就需要各个科学技术的主管部门的相互协调和相互沟通,共同合作以发挥最大的优势和特点,最终达到互惠互利的良好目标。第三,可以通过引进新技术、吸收外来技术的优点和精髓来提升自身的自主创新能力,最终达到减小机电一体化技术与发达国家的差距。第四,相关部门可以通过采购项目、创立新项目等多种措施来促进机电一体化技术的发展,并鼓励发展新型目标和技术形式。综上所述,可以看出机电一体化并不是单独而存在,而是经过不同科学领域的相互结合而最终形成的技术成果,是社会科学技术和生产力发展到一定程度的必然趋势。 5结语 科学技术的不断发展和水平是机电一体化技术产生的前提和基础,为其产生创造了强有力的动力、条件与环境。与此同时,机电一体化的产生和其相关产物的发展也会反作用于科学技术和高新技术的发展,且在一定程度上对传统的技术思维、想法、生产方式和产品结构等多方面产生影响,由此看来,机电一体化的作用非同凡响,国内经济的不同领域及范围内都会受其影响,并在无形中发生着巨大而深刻的变革。当今社会中,很多科学技术都与机电一体化技术息息相关,且随着相关科学技术的逐渐发展,多领域技术的相互结合与共同发展将越来越普遍,显然已经成为社会发展的大趋势。21世纪,机电一体化技术必将成为机械工业的主角,在各行业均可带来显著的社会效益和经济效益。随着当今社会科学技术和高新技术的不断发展,各个领域的技术相互结合,相互促进,更好地发挥自身的优势和特点,其中机械和微电子技术的相互结合与融合而产生的机电一体化技术发展尤为瞩目,也是随着高新技术发展而必然产生的结果和趋势,由此看来,机电一体化的发展有良好的前景。
[摘要] 数字经济与制造业融合发展已成为东北经济发展的重要引擎。以东三省2014—2021年面板数据为研究样本,利用回归分析对数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平进行实证分析,并采用灰色关联分析对比各省发展特点。实证结果表明:三种因素均能促进制造业发展,其中数字化创新水平正向影响作用较大;同时对三省影响大的因素分别为财政科学技术支出、研究与试验发展经费支出和数字化基础能力建设。基于此,提出完善基础设施建设、搭建融合发展平台等建议。 [关键词] 数字经济;制造业;固定效应模型;灰色关联度 数字经济发展水平影响着经济结构的优化。目前我国数字经济的规模全球领先,产业数字化的发展不可阻挡。数字经济已被提高到国家布局的战略新高度。我国在政策指引下正积极推进产业数字化以推动产业优质发展和经济高质量发展。东三省区域作为我国拥有丰富的能源资源及得天独厚的自然条件的地区,应结合老工业基地的优势,探索新格局下东三省经济发展的动力。 一、文献综述 关于数字经济与制造业融合发展的相关研究总结如下:曹正勇从智能化、网络化、个性化和服务化方面提出数字经济孕育了我国工业发展的新模式,进而能够促进工业生产效率的提高,提升人民的生活品质[1]。解梅娟等从宏观层面、产业层面、区域格局变化层面和政策支持层面对制造业的融合进程提出互联网+制造业、建立信息安全平台等措施[2]。焦勇提出数字经济赋能制造业转型的四个维度及四条路径以推动信息技术和数字技术的发展,为制造业产业的发展提供技术支撑[3]。周晓辉通过构建数字经济与制造业两大系统的指标,采用耦合度分析和实证分析对长三角地区二者融合进行融合度测算[4]。史宇鹏分别从产品层面、技术层面和组织层面提出制造业数字化转型的举措[5]。综上,学者们已经在关键突破与建设路径创新等方面取得了较为丰富的研究成果。但是上述研究缺乏对数字经济与制造业融合发展的系统评价,且利用灰色关联模型的研究更是少之又少。鉴于此,本文利用数字经济的三大指标结合固定效应回归分析和灰色关联分析对东三省两者融合发展进行研究,为促进东三省经济增长提供现实依据。 二、变量选择与模型构建 (一)变量选取说明 以工业增加值(IAV)作为被解释变量,数字经济为解释变量,主要考虑数字化基础水平infra、数字产业化水平indus、数字化创新水平innov三个重要因素。控制变量为外贸依存度FTD、政府参与程度GP、教育投入水平EDL。衡量数字化基础水平的主要指标:基础设施能力、移动电话普及率、网络普及率、通信发展水平;衡量数字产业化水平的主要指标:产业利润总额、企业网站数、电商企业数。衡量数字化创新水平的主要指标:研究与试验发展经费支出、规上工业企业研发期末有效发明专利数、地方财政科学技术支出、R D经费占地区生产总值、软件业务收入。本研究样本区间为2014-2021年,数据来源于《中国统计年鉴》《黑龙江省统计年鉴》《吉林省统计年鉴》《辽宁省统计年鉴》《中国互联网发展报告》。对于个别指标缺失值,通过插值法进行填补。数据处理和建模使用mat-lab2018a和Stata16。 (二)模型构建 本研究建立数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平三个总指标来衡量数字经济,并对各指标进行标准化处理,然后通过建立计量模型来探究数字经济的三个方面对东三省总体的制造业的影响。模型设定如下:LAVit=α+β1infrait+β2FTDit+β3GPit+β4EDLit+εit(1)LAVit=α+β1indusit+β2FTDit+β3GPit+β4EDLit+εit(2)LAVit=α+β1innovit+β2FTDit+β3GPit+β4EDLit+εit(3)其中,LAV的含义为工业增加值,i为东三省各省(i=1,2,3),t为年份(t=2014,2015,…2021),β表示待估参数,ε为残差。本研究建立灰色关联度模型对黑龙江省、吉林省和辽宁省的数字经济与制造业融合发展的关联程度进行系统分析,以探究各省之间二者融合发展的差异及相似之处。 三、实证分析 (一)回归分析 1.回归结果分析 论文使用Hausman检验对数字经济与制造业融合发展进行检验以确定采用固定效应模型还是随机效应模型。并进一步用选取的方法对三个模型进行回归分析,回归结果如下表1。由表1所示,Hausman检验对于数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平的P值分别为0.0030、0.0083、0.0203,均在5%的显著性水平上拒绝了随机扰动项与解释变量无关的原假设,认为固定效应系数和随机效应系数在估计上存在显著差异,说明建立固定效应模型优于随机效应模型。根据表1的回归结果,模型(1)在控制对外贸依存度、政府参与程度、教育投入水平三个变量后,数字化基础水平的回归系数为0.878,说明了数字化基础水平对制造业发展具有明显的正向促进作用;模型(2)中数字产业化水平的回归系数为1.265,通过了5%的显著性水平检验,说明数字产业化水平的提高促进了工业增加值的提升;模型(3)中数字化创新水平的回归系数为2.236,通过了1%的显著性水平检验,即数字化创新水平每增加1个单位,工业增加值就会相应的增加2.236个单位。说明在现阶段,数字化创新水平对整个制造业的发展起到了助推器的作用。 2.稳健性检验 为了保证指标解释能力的强壮性,采用调整样本期的方式进行稳健性检验,选取2017-2021年的数据将数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平对工业增加值的影响进行回归,重复以上实证部分。结果显示,三个模型均通过了1%的显著性水平检验,且系数没有出现大的波动,因此本研究的实证结果较为可靠。 (二)数字经济与制造业融合发展的灰色关联度分析 灰色关联度是度量两大系统之间的发展趋势,并对趋势所表现的相同和不同程度进行的一个描述。本文主要运用该模型探究东三省各省影响二者融合发展关联度最大的指标,并对其结果进行三省对比,以分析各省的发展优势。 1.灰色关联分析 具体步骤(1)确定分析数列。论文中的母序列为工业增加值。子序列为数字经济对应的12个指标。(2)对变量进行预处理。(3)计算差序列。Δij(k)=|X0(k)-Xi(k)|(4)计算各个指标与母序列的关联系数。其中,minminΔij(k)为二级最小差,minmaxmaxΔij(k)为二级最大差;ρ为分辨系数,本研究取ρ=0.5。 2.结果分析 东三省数字经济与制造业融合发展的关联度计算结果见表3。从整体来看,科技研发投入强度与制造业融合发展的关联度最大,其次是研发支出、电商企业数;与制造业融合发展关联度最小的是通信发展水平,其次是基础设施能力等。这说明增大R D经费支出对二者融合发展提供了有利条件,在基础设施能力方面,东三省已经发展较好,对数字经济与制造业融合发展的影响较弱。从横向来看,科技研发投入强度与制造业融合发展对于黑龙江省、吉林省和辽宁省的关联度分别为0.8383、0.7534、0.8919,说明黑辽两省在这方面与整体发展比较一致。从各省情况来看,黑龙江省科学技术支持与制造业融合发展的关联度最大,为0.8784,其次研发支出(0.8654)、企业网站数(0.8415);通信发展水平与制造业融合发展的关联度最小,为0.5175。吉林省研发支出与制造业融合发展的关联度最大,为0.8987,其次为基础设施能力(0.8897)、移动电话普及率(0.8889);关联度最小的是通信发展水平,为0.5244。辽宁省移动电话普及率与制造业融合发展的关联度最大,为0.9194,其次为科技研发投入强度(0.8919)、科学技术支持(0.8654);产业利润总额与制造业融合发展的关联度最小,为0.5687。 四、结论与建议 (一)基本结论 本研究以东三省2014-2020年数据为研究样本,采用东三省数字经济与制造业融合发展的回归分析和灰色关联度分析,得出以下结论: 1.通过回归分析 结果表明,数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平三者均对制造业发展具有明显的优化作用。尤其是数字化创新水平所具有的即时性,有利于提高两者融合发展的效率。另外数字化基础水平在基础层面为制造业节约人力物力财力,减少信息成本,使企业向信息化,智能化和网络化转变。数字产业化水平为提高东三省的经济地位提供了有利条件,有利于科技成果的转化。 2.通过灰色关联度分析 结果表明,东三省整体和各省科学技术投入强度与制造业融合发展的关联度均较大,因此要增加在科学技术方面的R D科技经费支出,提高融合发展水平。对于各省来说,黑龙江省应增大地方财政科学技术支出,财政方面倾斜科学技术。吉林省应增大研究与试验发展经费支出,优化政府资金投放,向本省重点领域关键行业倾斜。辽宁省应加大数字化基础能力建设以及科技投入,数字基建是数字经济与制造业融合发展的支柱,在短期会对经济增长有直接拉动作用,同时资金支持相关数字产业以带动两者融合水平。 (二)对策建议 1.完善数字基础设施建设。加快补齐数字基础设施短板,升级改造工业宽带网络、电信服务水平和通信网络基础设施等,实现千兆光纤网络全面覆盖。加快5G基站,完善区域布局,尽量满足制造业发展所需的要素条件,扩大覆盖范围,实现互联互通。在工业软件、行业应用软件和新兴技术软件全面应用新型基础设施。 2.搭建两产业融合发展平台。引领制造业与数字经济融合发展应加强硬件方面的建设。一是搭建物联网服务平台,统一的产业融合发展平台,可以对制造业生产环节进行可视化控制,实现精准化生产。二是搭建质量安全追溯平台,建立产品生产指标体系、产品标准体系、监测监管体系等,保障产品的质量安全。三是搭建电子商务平台,以东北的区域特点建立区域品牌,增加产品的线上销售率,提升品牌价值。 3.增强创新能力,攻关前沿技术。孕育新的高新科技,聚焦产业发展需求。深入研究东三省在新材料、精细加工、高端装备制造、半导体芯片制造和工业基础软件等领域已取得的成果。增加对制造业的研发投入,提高产品附加值;借鉴国内外先进的创新理念,加快开发并应用制造业数字化发展的软件,形成创新驱动发展战略,提高产业核心竞争力。 4.畅通各部门沟通协调,聚焦产业发展。数字经济与制造业深度融合过程中出现的产业间无确定的责任界限,导致相互推诿,因此政府应该及时与相关部门沟通,明晰监管机构的职权,分工明确,建立有效的机制。此外政府在财政支出方面应安排专项资金,鼓励社会资金的投入,切实解决制造业面临的融资难、税负重等问题,大力支持智能制造企业,形成产业发展的聚集性优势。 5.大力培养数字行业技术人才。从高校方面来说,要加快培养有大数据处理等数字技能的人才,建立优秀学生评价体系;从企业方面来说,智能制造企业应放宽人才政策,制定合理的培训方案,定期为专业人士组织开展交流机会。此外高校与企业还应该建立合作平台,实现人才与企业精准对接,制定人才激励政策,重点引进开拓性人才、高素质人才、综合性人才。 作者:吴海凤 宋德军 单位:哈尔滨商业大学经济学院
0引言 自进入信息化时代,我国科学技术得到快速更新。借助先进的科学技术,我国锅炉制造业焊接水平不断提升。通过调查发现,我国不少以锅炉为主导的企业,在经营发展中其焊接水平已经与国际焊接水平持恒。但是,仍有少部分企业在发展中,缺乏对锅炉压力容器焊接自动化技术的认识。此种现象导致自动化技术在锅炉压力容器焊接中的应用水平不足,限制了锅炉压力容器的自动化发展。为此,本文从自动化技术应用方面,对锅炉压力容器焊接自动化技术与应用展开探讨。 1锅炉压力容器及焊接自动化技术分析 1.1锅炉压力容器 锅炉压力容器,实际上就是指锅炉和压力容器。在工业生产中,锅炉和压力容器在应用中,都属于特殊生产设备。在生产制造期间,需要借助特殊性的生产工艺,具备承受较大生产压力的特征。一般情况下,锅炉压力容器在工业生产中,对于生产焊接技术的要求较高。主要是由于焊接水平,对于生产质量具有重要的影响。若焊接水平不足,将会导致生产出来的工业产品质量不合格,从而导致工业企业经济损失严重。据内部人士透露,我国每年都有因焊接密封不足,而导致锅炉压力容器爆炸事故。因此,在工业生产中重视锅炉压力容器和自动化技术,是十分重要的。 1.2锅炉压力容器焊接自动化技术 在现代社会中,焊接自动化技术已被广泛应用到锅炉压力容器中。通过对该技术的分析,明确其属于新兴的焊接方式。在焊接中,主要是将焊接技术与计算机技术融合,了解锅炉压力容器焊接时的相关程序和参数。在此基础上,将相应的程序与参数按照相应的顺序输入到计算机系统上,利用计算机实现自动化焊接。现阶段,我国焊接自动化技术通过对先进技术的应用,已经在一定程度上实现了对焊后清理、零件成型等操作程序的自动化性操作。目前,我国比较常用的锅炉压力容器焊接自动化技术,包括开环控制自动化系统、等离子焊接技术、机器人自动焊接等,在应用中能够使焊接工作在自动化运作下完成。由于机器人焊接自动化技术的成本相对较高,且自动化精度较高,因此通常将其应用到航空航天等精细设备制造中。 2锅炉压力容器焊接自动化技术的应用研究 2.1自动化技术在直管接长焊机中的应用 在锅炉压力容器焊接自动化发展中,直管接长焊机是其常用的自动化技术。作为封闭性容器,锅炉压力容器在运行期间会产生一定的热量。为了防止因热量过多而发生火灾,应采用相应的措施对其进行散热。以往对于散热装置,主要是在锅炉压力容器上设置温度控制设置。随着自动化技术在锅炉压力容器焊接中的应用,通过直管接长焊机,充分实现了对锅炉压力容器的有效散热。在锅炉压力容器中,主要是讲自动化技术应用到直管接长焊机中,提升锅炉压力容器的焊接质量,控制焊接的温度。目前,较多企业在对锅炉压力容器中管子预处理焊接时,都会选择直管接长焊机。在直管接长焊机中,管子的预处理线中,加强了对PLC自动化控制系统的应用,从根本上完成了对直管接长焊机预处理的自动化生产。利用直管接长焊机,焊接的精准度得到提升,通过循环反复性工作,提高了锅炉压力容器的焊接质量。 2.2自动化技术在膜式壁焊机中的应用 在锅炉压力容器工业生产中,膜式壁生产线是基础工业生产内容。而在膜式壁生产线生产中,主要借助的是膜式壁焊机。随着科学技术的发展,对膜式壁焊机的创新,自动化技术已经被应用到膜式壁焊机中。通常情况下,膜式壁焊机可以根据锅炉压力容器的焊接操作方式和流程,将其分为不同的焊接类型,包括埋弧焊和气体保护焊。埋弧焊在焊接中,不会过多的产生有害气体。气体保护焊在应用中,其焊接性能较强,焊缝相对完整。针对上述两种自动化焊接技术的不同特点,锅炉压力容器对其的应用也明显不同。膜式壁焊机中的自动技术,多应用于对称性的焊接工艺中。锅炉压力容器的焊接呈现为圆形,可以实现对称焊接。因此,自动化技术可以适用于膜式壁焊机中的锅炉压力容器焊接。 2.3自动化技术在马鞍形焊机中的应用 一般情况下,锅炉压力容器生产期间需要一定的条件。通常要将锅炉压力容器两端圆柱焊接的接头对接,提高焊接的精准性。但由于锅炉压力容器焊接接头的规格存在差异,导致接头对接具有较高难度。将自动化技术应有于锅炉压力容器中,则能够有效的解决接头精准对接问题。在马鞍形焊接中采用自动化技术,可以实现锅炉压力容器接头的精准和无缝焊接。例如,我国武汉市锅炉厂在锅炉压力容器工业生产中,就在锅炉压力容器接头连接中应用了马鞍形焊接。该锅炉厂在马鞍形焊机中对自动化技术的应用,从根本上提高了接头焊机对接的精准性。自武汉市锅炉厂应用马鞍形焊机自动化技术后,不少锅炉厂家都加强了对马鞍形焊机的利用。在马鞍形焊机自动化应用中,从数控技术角度,为马鞍形焊机建立数字化模型,将焊接所需要的参数有顺序的输入到计算机系统中,计算焊头需要运行的轨迹,以此提高焊接头对接的精准性。 2.4自动化技术在集箱环缝TIG自动封底焊接中的应用 锅炉压力容器中集箱环缝TIG自动封底焊接中,加强对自动化技术的应用也是尤为必要的。通常情况下,集箱环缝TIG自动封底焊接的构成,包括滚轮架、浮动式动力头、数控运动机构等。将自动化技术应用到集箱环缝自动封底焊接中,其优势主要体现为几方面。第一,焊接操作程序简化。集箱环缝TIG自动封底焊接中,仅需要转动焊工件,就能够实现对锅炉压力容器的焊接,不需要转动焊枪。第二,焊接具有方便快捷性。在对集箱环缝TIG自动封底进行焊接时,通过四轴运动机构的自主转动,使焊枪可以在自动化技术的支持下,完成规则性圆弧运动,从而快速的完成焊接工作。第三,焊接质量较高。自动化技术应用到集箱环缝TIG自动封底焊接中时,通过热丝充焊,将其宽度保持在一定范围内,从根本上提升焊接的质量。 3结语 在我国体制改革不断深化的基础上,先进技术被广泛应用到各领域中。以锅炉压力容器为主导的工业企业中,加强对自动化技术的应用,提高锅炉压力容器焊接自动化水平,十分重要。通常情况下,利用自动化技术,不仅能够提高锅炉在工业领域中的应用价值,同时也能够提升工业技术水平。针对当前锅炉压力容器焊接自动化技术的应用现状,本文主要从直管接长焊机、膜式壁焊机、马鞍形焊机等方面,展开对锅炉压力容器焊接自动化技术的应用探究。希望在本次关于自动化技术的探究下,可以为日后提升锅炉压力容器焊接自动化水平,提供宝贵建议。
通信网技术论文:基于物联网技术的移动通信网络资源管理研究和应用 [摘要]移动通信网络资源管理是移动通信应用的核心问题,其目的是在保证通信网络服务质量的前提下,通过功率控制、切换控制、接纳控制、调度机制、负载控制等技术,有效地利用网络资源,提高通信网络的综合性能物联网技术是近些年发展起来的信息通信新技术,其特点在于对信息的全面感知、可靠传输以及智能处理等,可以在物联网的信息采集层实现多种类型的资源的动态采集和管理,这些特点非常符合移动通信网络资源管理与移动业务应用的需要。因此,利用物联网技术可以很好地解决移动通信网络的资源管理问题和应用推广问题,并符合技术发展的趋势。 [关键词]物联网;移动通信;网络资源管理 物联网技术与应用是近十几年来兴起的一种全新的智能网络技术,被看作是信息领域的一次革命性的变革,越来越受到人们的重视,其发展十分迅速,应用的范围领域越来越宽。 移动通信技术在民用领域已经发展多年,技术上比较成熟,已经由第二代(the 2nd Generation,2G)通信技术发展到第三代(3G)通信技术,甚至第四代(4G)通信标准也在许多重点城市和地区开始试运行。 由于移动通信服务使用上的便捷性,使得移动通信的应用已经融人到人们的日常生活当中,越来越深刻地影响着我们的生活方式和通信方式。基于这一点,对移动通信网络技术的理论与技术方面的研究,一直以来都是学术研究和工程领域研究的重点课题。 1 物联网技术 美国麻省理工学院在1999年建立的自动识别中心,提出了网络无线射频识别(RFID)系统的概念。这个系统可以把所有有形的物品,通过射频识别等传感设备,与互联网进行互联,从而达到实现系统内个体的智能化识别与管理的目的,这便是物联网概念的最初来源。 2005年,国际电信联盟ITU(International Telecommunication Union)在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,正式确定了“物联网”的概念,并了题为《ITU Internet reports 2005—the Internet of things》的报告,在报告中详细介绍了物联网的基本特征、相关的应用技术、技术发展面临的挑战以及物联网在市场推广中的机遇。ITU在报告中指出:我们正处在一个全新的通信技术发展的时代,信息交互与通信技术发展的目标,已经从原来的满足人与人之间的沟通目的,发展到为了实现人与物、物与物之间的连接,一个无所不在的物联网通信的时代即将到来。 由此可见,物联网技术的发展,突破了信息交互双方的“人”的属性的限制,将传统的信息通信网络延伸到了更为广泛的物理世界,将连接扩展到了物与物以及人与物之间,从而形成了一个物的联网的世界,即物联网。 物联网技术的基本特征主要包括以下三个方面: (1)全面感知的特性:物联网技术可以利用射频识别、二维码、传感器等多种技术来随时随地的对网络成员进行信息的采集。 (2)可靠传输的特性:通过将物直接接人信息网络,需要通过可用的多种通信网络进行信息交互和共享,以保证信息传输的可靠性。 (3)智能处理的特性:通过使用多种智能计算技术,从而对采集到的海量的物体数据和信息进行处理,以实现智能化的决策和控制。 2移动通信网络资源管理 移动通信网络资源管理作为移动网络通信的核心和关键技术,主要职能是对移动通信网络中有限的资源进行合理地分配和管理,并可以在网络负载和资源的空间分布不均匀的情况下,能够及时调整可用的网络资源,从而保证移动通信系统的可靠工作。 不同种类和技术基础的无线通信网络,其所采用的信号传输技术、多址接入方式会有所不同,相应的通信网络资源的管理机制也会存在诸多的差异,但是,移动通信网络的资源管理问题,就其根本目标,可以分为两个方面,一是实现既定的用户级目标,二是实现通信网络的系统级目标。通常,用户级目标的实现,主要体现在通信网络使用中的用户体验上;而系统级目标是从技术的角度考虑,达到最大化系统吞吐量或者频谱利用效率、提高移动网络的系统发射功率的效率等几方面,具体的研究内容包括以下几个方面: (1)功率控制:其主要目标是,在维持通信链路服务质量的前提下,尽可能减小通信时的功率消耗,从而节约能源,延长移动通信终端电池的使用时间。 (2)切换控制:当移动通信的终端从一个基站的服务当中切换到另一个基站的服务当中时,需要尽量保证该用户的通信服务不被中断。 (3)接纳控制:在保证已经连接进移动通信服务网络的用户的正常业务使用的同时,应该尽可能地接纳更多用户,从而更有效地利用网络资源,最大化移动通信网络的综合性能指标。 (4)调度机制:使接入网络的各分组用户,能够充分合理地利用通信网络的资源,合理分配数据传输速率和分组长度。 (5)负载控制:在移动通信网络过载或即将过载时,需要即时进行网络资源调整,从而保证通信网络的稳定可靠运行。 3物联网技术与移动通信网络资源管理的契合点 通过以上的分析,我们可以看到,移动通信网络资源管理的核心问题,即是对网络资源的合理分配问题,而网络资源得到合理分配的前提,是对资源的属性、分布等信息的全面、有效、快速的掌握,并将这些分布与控制信息可靠地传输到网络资源管理节点,通过更高效合理的智能资源分配算法,来对有限的通信网络资源进行整合安排,这些移动通信网络资源管理需求,恰恰是物联网技术所反映出的基本特征,也即是说,通过使用物联网技术,可以更加恰当、高效地完成以上的资源管理任务。 4结论 移动通信网络资源管理是移动通信网络应用的核心问题,是无线网络通信领域研究的重要课题,其目的在于通过功率控制、切换控制、接纳控制、调度机制、负载控制等技术,在保证通信网络服务质量的前提下,合理、高效地利用网络资源,从而提高移动通信网络的综合性能。 利用物联网技术,可以很好地解决移动通信网络的资源管理问题,并且物联网在信息采集层上的优势,可以更加全面、实时地采集移动通信用户的非隐私眭信息,从而提高移动通信应用的商业价值。因此,研究基于物联网技术的移动通信网络资源管理技术,是值得我们下大力气研究的课题。 通信网技术论文:数据通信网技术及其在电力通信网的应用 【摘 要】本文通过数据通信的构成原理、交换方式及其适用范围、数据通信网络协议及解决方案的论述。重点对阳泉电力数据通信网采用IP over MSTP模式、自治域分配、MPLS VPN、网络拓扑结构等技术特点进行了介绍,并展望未来美好的应用前景。 【关键词】数据通信;构成原理;网络协议 引言 数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。数据通信通过传输信道将数据终端与计算机连接起来,使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。近年来,山西电力在省级骨干光纤网和市级光纤传输网的基础上建设覆盖面广泛的数据通信网络,为电网安全公司提供营销自动化、信息化建设服务。 1数据通信交换方式及适用范围 通常数据通信有三种交换方式: (1)电路交换:电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共享该电路。 (2)报文交换:报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储一转发的方式可以提高中继线和电路的利用率。 (3)分组交换:分组交换是将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块(称为分组或打包),将这些分组以存储一转发的方式在网内传输。 各种交换方式的适用范围: (1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式,后一种方式与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、线路均衡条件等均优于公用电话网。 (2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网络时延较小的数据通信。 (3)分组交换是在存储一转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高,成本较低,并可在不同速率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。 2数据网络解决方案 绝大多数的数据网络可以归为局域网(LAN)或广域网(WAN)。 2.1局域网 由计算机、网络接口卡、传输介质、网络通信控制设备以及外围设备组成。局域网使得企业可以利用计算机技术有效地共享文件或打印机。局域网把数据、通信、计算机和文件服务器紧密地结合在了一起。 局域网主要完成以下工作:(1)在有限的地理范围内运转;(2)允许多个用户同时接入高带宽物理介质;(3)提供本地服务的全时连接;(4)互连物理上相邻的设备。 2.2广域网 随着计算机的相互连接,计算机、打印机和其他设备可以跨越广域网进行相互通信、共享信息和资源,以及接入互连网。以下是一些常用的广域网技术:(1)模拟调制解调器(2)综合业务数字网(ISDN);(3)数据用户线路(DSL);(4)帧中继(FRAME RELAY);(5)异步传输模式(ATM);(6)T传输系列和E传输系列;(7)同步光纤网(SONET) 3 阳泉电力数据通信网应用及特点介绍 山西电力市级数据通信网在已经建成的山西电力骨干光纤网络和市级光纤传输网的基础上建设,形成覆盖地调-集控站、受控站、直属单位,市-县-营业站、供电所、35kV站的数据网络,为各类数字化业务提供高密度高带宽数据接入和电路组织。为山西省电力公司和市级供电公司的生产、信息化建设服务。 阳泉电力数据通信网负责市网下属各类站点单位的数据业务接入和汇聚;该市级数据通信网主要在地调与现有省级骨干数据通信网进行互联,实现全省MPLS-VPN组网的功能,为营销、财务、NGN等系统业务的全省大集中运行模式提供条件;同时市级电力数据通信网在县调与现有省级骨干数据通信网进行互联,在地调发生故障的情况下,提供市至县的故障时网络管理排错备用数据通道。 组网电路原则上采用IP over MSTP模式,利用传输设备提供以太网汇聚或透传通道实现数据通信网设备之间的连接。 3.1自治域分配方案 山西电力已经建成的省骨干以及即将建设的各地区市级数据网将使在网路由器设备达到近2000台,如果仍然运行在一个AS内,不利于网络管理的扁平化和整个数据网的稳定运行。所以山西电力数据网将划分为多个自治域(AS)。省骨干网络为一个单独的AS,各地市新建设市级网络为一个单独的AS,既方便了各地市独立部署本地业务,也实现了网络管理的扁平化,也大大减少了路由收敛时间,提高了地区内业务部署的灵活性。阳泉市级数据网ASN为65529。 3.2 MPLS VPN解决方案 由于山西省电力骨干数据网与阳泉市级电力数据网处于两个不同的AS域,因此必须考虑跨越的MPLS VPN解决方案。 省骨干网地市核心节点与阳泉市级数据网核心节点之间采用VRF-VRF方式实现MPLS VPN的跨域连接。省骨干网阳泉地区核心节点(7609-1,7609-2)与阳泉市级数据网核心节点(NE40E-1,NE40E-2)之间采用静态路由;阳泉市级数据网核心节点(NE40E-1,NE40E-2)向省骨干网阳泉地区核心节点(7609-1,7609-2)Loopback地址路由;阳泉市级数据网核心节点(NE40E-1,NE40E-2)之间采用OSPF路由协议。 3.3网络拓扑 连接层次多少是由网络规模和网络中信息传输的流向和流量决定的,通常有三层: 核心层、汇聚层和接入层。阳泉市级电力数据网采取三层结构:核心层、汇聚层、接入层。采用三层方式结合合理的路由规划,可以实现网络的带宽合理利用,尽量减少路由条数。 市级电力数据通信网网架层次结构如下: 地调为市级电力数据通信网的核心节点,设置2套市级网核心路由器设备。分别出GE口与地调现有省级网骨干路由器互联,出GE口与县调汇聚路由器设备互联,出FE口与集控站、操作队站、所有110kV站和分公司直属单位互联。 县调为汇聚节点,设置汇聚路由器设备1套。出GE口接入市级网核心路由器设备,出FE口与县调现有省级网接入路由器互联,各35kV站、供电所、县级营业站的接入路由器使用FE口采用点对点方式接入县调汇聚路由器。 各220/110/变电站和驻市单位设置1套市级网接入路由器设备,直接接入地调市级网核心路由器设备。 各县局所属35kV变电站、营业站、供电所设置1套市级网接入路由器设备,直接接入县调汇聚路由器设备。 4结束语 近年来,山西省电力公司信息化应用进入快速发展轨道,在主干光传输网基础上建设的数据通信网络,实现了电网营销、电能量采集办公OA、生产MIS、无人值班变电站视频监控等各类数据业务,综合信息管理系统和经营管理系统建设得到快速发展。在“数据集中、管理分层”的总体思路指导下,任一个应用系统需要交互和传递的信息量均呈几何级数增长,尤其是各种信息数据库和企业资源管理系统的建设应用,对网络带宽、设备可靠性、稳定性提出了更高的要求。数据通信网技术应用为地区电网的信息化管理带来前所未有的高效与便利,必将提高电网安全生产、营销服务的优质服务水平和现代化管理水平,对未来建设智能通信网络奠定了良好基础。 通信网技术论文:EPC物联网技术在通信网络设备管理中的应用 摘要:针对传统通信设备资源管理自动化水平有限的问题,将EPC物联网技术和通信设备资源管理相结合,提出一种基于EPC物联网的通信设备资源信息管理模式。该方法实现了基于技术的三层结构的Web应用,较为全面深入地应用了EPC编码技术、RFID技术、天线理论和EPCIS理论,结合网络技术、数据库技术与中间件技术,实现了通信设备的主动式管理、远程跟踪和实时监控功能。 关键词:物联网技术 EPC编码 射频识别 通信设备 1 引言 随着通信企业规模的发展与建设,通信设备和各种备品备件的采购数量不断增加,进而对通信网络设备和备件的实时监控和安全管控能力提出了更高的要求。传统的通信设备管理只是简单的将设备信息档案化,却不能实现实时跟踪或位置定位,更不能及时进行设备信息的更新与维护,依然处于被动式的管理模式,在一定程度上阻碍了通信企业网络建设发展的需要。 物联网(The Internet of things)是新一代信息技术的重要组成部分,是通过各种信息传感设备按照约定的协议,在互联网的基础上,对物品信息进行采集和传输和信息交换。物联网一般由EPC编码体系、射频识别子系统(RFID,Radio Frequency Identification)和信息系统(EPCIS,EPC Information Services)组成。其工作原理是读写器从EPC标签中得到标识物品的特定且唯一的代码,然后与互联网相连接,通过信息系统得到设备的详细信息,从而实现了设备信息实时的跟踪、交流、共享与管理。 本文将EPC物联网技术和通信设备资源管理相结合,设计了一种基于EPC物联网的通信设备资源信息管理系统。较为全面深入地应用了EPC编码技术、RFID技术和EPCIS理论,结合网络技术与数据库技术,实现了通信设备的主动式管理、远程跟踪和实时监控功能。 2 系统总体设计 本文系统平台的开发模式选用B/S(浏览器/服务器)。其最显著的优点就是系统软件运行于服务器而与客户端无关,它克服了C/S模式中由于客户端规模变大而导致扩展与维护困难的缺陷。本文设计采用B/S模型架构和基于.NET标准的开发模式,来满足系统功能和性能方面的需要。系统框架体系主要分为五层,如图1所示。 数据层位于最底层,采用数据库实现对数据的存放,数据库采用关系型数据库,本文采用SQL Server 2008来存储和管理系统的信息数据,实现对系统需要的信息数据的创建和连接。应用层分为数据服务层和Web服务层两个子层。其中数据服务层是用来实现与数据库的交互,即完成查询、插入、删除和修改数据库中数据的功能。通过数据库之间的访问来实现数据共享;Web服务层里包括了实现各种业务规则和逻辑的Web服务组件,并为表现层提供访问这些业务逻辑的接口。网络层是信息双向传输的中介,实现表现层与应用层之间的信息传输与联系。最上层是表现层,通过电脑终端和Web浏览器以网页的形式访问系统。 该模型实现的流程是:电脑终端通过Web浏览器登录到互联网,通过互联网连接到服务站点,先向Web服务器发出客户请求,然后Web服务器通过Web服务组件将请求转发给通信设备信息管理系统,经过EPC信息服务器调用EPC数据库中的数据,并按照终端的操作需求对相应的数据进行处理,最后处理结果返回给电脑终端,从而完成整个过程。 在这种B/S体系结构下,本文客户端和应用层服务器采用来进行设计和实现,服务器端脚本选择微软公司针对.NET平台量身打造的C#语言,通过这种方法降低了客户端与服务器之间的交互频率,提高了程序运行效率,基本实现了客户端的零安装,可以快速、高效、灵活的实现系统功能。 3 系统实现的关键技术 在系统实现过程中,根据实际生产需求,设备远程跟踪模块必须包括EPC查询模块、设备远程跟踪模块,这其中涉及到以下关键技术。 3.1 EPC编码结构 在EPC码查询中,每一个设备都被提供一个EPC码。EPC编码体系要遵循新一代的与GTIN兼容的编码标准,EPC编码结构采用一个比特串(如一个二进制表示),主要是由一个头字段加上另外三个字段数据组成,头字段是EPC的版本号,另外三个字段数据依次为域名管理者、对象分类和序列号。 3.2 EPC中间件(Savant) 当EPC标签被加到每件设备上后,在设备的生产、运输和销售过程中,产品的电子编码数据流将会不断地被读写器采集到,读写器在获取电子标签的信息后,首先由EPC信息系统中的Savant中间件进行数据处理。Savant是连接电子标签、读写器和企业应用程序之间的纽带,它被置放于信息网络与读写器的之间,用于处理和加工读写器传送过来的信息流和数据流。Savant作为一种软件,擅长处理海量咨询、灵活过滤数据。 3.3 对象名解析服务(ONS) 对象名解析服务的添加,主要是为了配合Savant中间件根据设备的电子代码查找相关的信息的同时,实现寻址的功能。ONS是联系前台EPC中间件Savant和后台EPCIS服务器的网络枢纽。ONS是一个分布式的系统架构,主要由映射信息、ONS服务器和ONS缓冲存储器组成。在ONS服务解析过程中,目前只是将EPC标签的前三段,即标头、EPC管理者和对象分类号作为查询条件。 ONS工作原理与互联网中的DNS服务器在Internet中的工作非常相似,DNS是提供Web站点的域名解析的,而ONS是根据物品的EPC码来查询,返回的是EPC信息的URI,即为Savant指明了存储这个产品信息所在的服务器,从而获得EPCIS服务器上更多的设备相关信息(如设备名称、规格、生产厂家、生产日期、用途等),并将关于这个产品的信息进行传递。 3.4 通信设备远程跟踪模块 设备跟踪主要依赖于EPC代码,当某个设备被EPC代码定义后,EPC代码将一直跟随在设备或设备的包装箱上,这样产品就进入了整个流通过程。EPC信息携带着设备名称、单位、数量等信息。在设备的每一个环节中,读写器也会不断的收集EPC代码并进行实时的分层式更新,并存入数据库。这样就可以在通信设备管理系统中做到对设备的实时跟踪和位置监控。当二级部门使用时,也要对设备信息进行信息录入。设备的跟踪主要依靠EPCIS信息系统中ONS解析、PML等关键技术。 3.5 系统数据库的设计 数据库是所有信息资源的存放地,所有用户的信息以及系统重要资源都储存在数据库中,所以建立一个信息全面、组织有序的数据库对系统的高效运行是至关重要的。本系统采用SQL Server 2008作为数据库应用软件,建立系统所需的各种信息表组成本系统的数据库,比如有设备信息表,设备位置跟踪表、设备交接部门表等等,这样,通过SQL语言检索就可以实现对数据库中相关信息的查找、修改、更新等操作。在系统使用中,使用的SQL Server提供的程序来实现对数据库的连接,利用提供的专门的组件来实现对数据库的访问和存取,对于数据库之间进行的交互,可以通过利用对象模型中的DataSet对象和Connection对象来实现。 4 结语 基于EPC物联网通信设备信息跟踪系统的设计,实现了基于技术的三层结构的Web应用。较为全面深入地应用了EPC编码技术、RFID技术和EPCIS理论,是针对物联网发展过程中,EPC物联网在通信设备跟踪技术的初步探索,说明了建设基于EPC物联网通信设备实时共享思想的可行性,对于促进物联网技术应用及对物联网技术的发展具有积极意义。可见,建设EPC物联网通信设备管理系统是共享式物品管理的可行技术,更是一项先进技术,值得大力推广与应用。 通信网技术论文:OTN组网技术在电力通信网中的应用 摘 要 分析了当前电力通信传输网承载业务的变化趋势,介绍OTN技术的特点。结合电力通信系统对光通信网络的新要求,在现有网络基础上应用OTN技术建设新型的电力系统信息通信承载网。在骨干层,采用OTN解决大颗粒业务的传送需求。 关键词 OTN 电力通信网 组网 1 引言 许多国家都致力于现代化的电力网络的发展,它对于能源的有效使用,可再生能源的转换,温室气体排放量的减少以及建立持续稳定繁荣的经济都起到及其重要的作用。如今电网的功能不仅仅是单一的实体,它能够融合多种网络,多家发电公司,协调不同层面信息的交替,改变以往只有手动控制的操作。随着坚强智能电网的建设和发展,电网调度系统实施更大范围更多调度点的资源调度、电网大规模全过程的实时监视、实时控制、实时保护及智能分析、计算、告警等逐步向动态、在线模式转变。作为电网一次系统安全生产的重要支撑系统,通信网面向的业务用户、业务种类、业务流量及业务范围将发生巨大变化,电力通信网则必须满足电网在正常运行和应急状态下对各类电网信息的传输需求。 数据通信带宽业务发展迅猛,以GE/10Gb/S、GE/2.5Gb/S、POS/10Gb/s接口为代表的数据业务大量涌现,给电力通信网提出了更高要求:容量更大、成本更低、快速灵活部署和业务调度、扩展能力强、可靠性高及OAM功能完善[1]。业务种类及业务流量的增加,就需要为大颗粒的业务提供传输通道,目前的电力通信网大多基于传统的SDH、DWDM技术,只解决了传输容量,没有解决节点业务调度的问题,在网络扩展能力、业务保护能力、业务监控与维护等方面缺乏有效的措施。为了解决这些不足,新型光传送技术OTN(Optical Transmission Network)越来越受到重视。 2 技术特点 OTN是面向高速率的下一代传送网的重要传送层技术,综合了SDH及WDM的优点,可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度,并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护,形成以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。定义为由一系列OTN网元经光纤链路互联而成,能够按照ITU-T G.872的要求提供有关客户层的传送、复用、选路、管理、监控和生存性功能的网络。其节点设备的交叉颗粒基于ODUk(k =l、2、3),可以实现至少2.5 G带宽颗粒的交叉,业务更加透明,具有强兼容性[2-4]。 OTN系统以DWDM为基础平台,引入了OCH层,其核心技术则包括OTN交换技术和G.709的接口技术。标准定义的OTN体系结构包括光交叉、电交叉、G.709接口和控制平面等核心技术。OTN很好的结合了传统SDH/SONET和WDM的优势,对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。在光域,OTN可以实现大颗粒的处理,提供对更大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送能力,具有WDM系统高速大容量传输的优势;在电层,OTN使用异步的映射和复用,把SDH/SONET的可运营可管理能力应用到WDM系统中,形成了一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量调度的网络。OTN技术的关键优势之一是,将SONET/SDH等多种网络和服务无缝集成到一个共同的基础设施中,并且可以提供全新的以太网、存储和视频应用。OTN支持很好的结合了光域和电域的处理技术,相对于传统的DWDM和SDH网络来说,有诸多技术优势。 3 OTN组网的优势 虽然WDM 系统极大地提高了光纤传送效率,能够支持大颗粒业务的传送, 但是受波分技术限制,波长以点对点形式进行配置,无法进行动态调整,资源利用率不高,业务调整灵活性不够,一旦业务的流向发生变化,调整起来非常复杂。WDM 业务间的调度主要依赖ODF 上的物理调度,网管只有对光层的性能进行监控,排查故障手段少,维护难度较高。OTN 以多波长传送、大颗粒调度为基础,综合了SDH 及WDM的优点,可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度,并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护,形成一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。 OTN在波分层面的功能相互兼容,同时具备ODU1、ODU2、ODU3级别的交叉能力和保护能力,可以承载40Gb/s、10Gb/s及2.5Gb/s速率的业务。承载GE速率业务具有优势,通过网管配置,能够实现灵活业务调度和提升端到端电路的可控性,但对于更细颗粒的性能监测和故障管理能力不足,所以OTN在城域网内可以替代波分承载GE以上的大颗粒业务。为了促进互联网业务的发展,有效提高网络业务疏通能力,建立传输业务直达通路,引入OTN技术,建设OTN网络,以满足数据网络扁平化的需求。引入OTN的策略主要是为了配置OTN的线路系统,与具有ODU1/OCh交叉连接功能的节点共同组建OTN和WDM,为IP网传输承载高速链路(GE、10GE)。如图1所示,网络核心层组成MESH网络结构,采用10G/40G通道混传方案,可承载10G、40G和GE等业务;汇聚层采用环形网络结构,所有环网下挂于核心层网络。跨环业务按照电交叉设计,做到全网无阻塞任意调度,为业务快速开通和灵活调整提供硬件基础。 4 OTN技术应用于电力通信网 4.1 组网模式的研究 光通道的管理能力不足,这是传统WDM设备无法克服的问题,波长级的交叉也显得颗粒过大,带宽利用率不高。而SDH设备因交叉颗粒较小而影响整体的交叉容量,级联监视能力弱、缺乏高速光接口和开销过大等缺陷,导致SDH设备不适合在大容量的骨干层应用。OTN电交叉设备的出现,在SDH和波分设备间起到桥梁作用,弥补了两种传统传送体制间的空白。ODUk级别的交叉颗粒比SDH的VC4颗粒要大,但比WDM的波长交叉灵活,可对整个传送路径进行完整高效的端到端管理。因此,OTN设备适合部署在汇聚层和骨干层,组网方式如图2所示。 骨干层的OTN设备提供以太网物理线路接口,承载分组业务,并映射到ODUk,以ODUk为调度颗粒进行交叉,主要应用在骨干层需要利用OTN体制大颗粒交叉调度的场合。接入层和汇聚层的分组业务经过本地的带宽管理和优先级调度后,以以太网或其他形式接口送往骨干层设备,骨干层将其封装到ODUk进行大颗粒的疏导和管理,简化网络配置和管理层次。 通信网技术论文:中兴接入网技术在铁路通信网的应用 摘要:随着社会经济不断的增长,科学技术不断的进步,我国的铁路现代化进程也相应的加快了前进的步伐,铁路相应的事业对于通信行业的发展也提出了更高的要求。目前,铁路通信网提供的传统电话业务已经不能够满足现代社会所需要,尤其是随着它冲入市场,铁路通信已经不断的发展出了很多新的业务。 关键词:中兴接入网,技术,铁路通信网,应用 随着我国科学技术不断的进步,我们已经进入了信息网络时代,这也给铁路的通信网不断革新提供了更多广阔的发展空间。从1997年起,铁道部就决定在未来三年之内就要基本建好长途交换网、数字传输网和数据通信网三个基本的网络,不断的推进本地通信网络的有效建设,为铁路通信网本身各种业务的有效开展和冲入市场打下良好的基础,使得中国的铁路信息化工程在建设的过程中有一个很大的突破。目前,铁路信息系统的有效建设正在不断的开展,这就相应的对通信方面的服务和业务提出了更高、更好的要求。这样要求不光需要大量的电话业务,而且还大量的需要图像业务和数据业务。综合业务用户接入网目前是一个解决铁路通信现代化的有效手段。铁路接入网的有效启动已经成为了铁路通信建设中一个必不可少的重要部分。 中兴通讯的铁路通信网建设方案 目前,我们根据铁路通信网自身的特点对中兴通讯积极参与制定相应的铁路本地网综合业务接入网方案,并且也取得了很好的效果。1997年10月,铁道部在广州的接入网演示会上,中兴通讯行业作为唯一一家接入网厂家展现出了自己创作的三网合一的中兴ZXA10综合接入网技术,并且取得了很好的成效。从97年底到98年中旬,中兴通讯企业就先后已经和广州、沈阳、上海、柳州、哈尔滨、北京、兰州和郑州等地的铁路局鉴定了相应的中兴接入网合同,并且在相应地方的铁路本地网建设中都充分有效的发挥了其应有的作用。 针对铁路自身的实际情况,中兴通讯企业相应的提出了自己的解决方案,具体情况如下: 1.对于铁路接入网一些较为复杂的情况,大多数的沿线小站都是以链形的方式进行开展的,在一些较大的通信站相应的设置光线路终端,接入当地交换机;对于一般的通信站则要设置有V5功能的光网络单元,剩下的中间小站就可以设置成为光网络单元。 2.传输系统则是采用内置式84mbit/s SPDH或者是采用内置式155mbit/s SDH的组网,由于后者的容量相对较大,机架的体积就会减少,这种内置式比较适合铁路小站中较小的机房空间使用。接入网和光传输维护管理工作融为一体,在四纤插分复用器处为全交叉。这样可以有效的实现环路方面的保护。 3.有效的利用具有V5功能的光网络单元,这样就能接入当地本地交换机,由于光网络单元具有很好的交叉功能,因此,光网络单元之间的相互连接就不用通过光线路的终端就能进行了。 4.自动电话的交换功能是通过接入网到交换机完成的。在中间小站中,自动电话是就近的接入带有V5功能功能的光网络单元,接入当地本地的交换机的。 5.接入网设备必须要相应的提供调度系统的透明通道。 6.对于专用电话的实现方式来说,它和调度系统的实现方式是相同的。 7.对于区间通话来说,有两种方式:如果在光缆的某一个地方有所中断,那么就能通过光传输系统的公务电话来进行区间应急通讯的有效实现;通常情况下实现区间同化功能都是通过交换机的中兴功能来进行的。 8.数据通讯。在中兴ZXJ10交换机侧提供2B+D接口和X.25节点机相接,这样就能提供V.24或者是V.35接口;在每个光网络单元都是能够通过2B+D提供64bit/s的数据接口;通过对子速率复用器提供19.2kbit/s,9.6kbit/s的数据接口。 9.网管系统。中兴的ZXA10综合接入网是进行统一的维护和管理,目前,中兴可以提供Qc的接口,在有Q3接口的网管中心后,就能够升级过度到Q3接口;对于维护和管理接入网并进行统一的网管出了要对接入网进行相关工作,还要对内置式传输系统进行统一的网管。 10.无线接入。区间进行无线接入的时候一般采用的是隔站设置无线基站的方式,这样才能实现各个区间通讯处的电话通信。我们这里采用的是ZXDWLL和ZXWLL系统。如果采用数字化CDMA的ZXDWLL系统的方式,那么就能够满足将来数据和图像方便的传输。 11.内部协议的接入网。如果采用了本地的交换机,就可以实现同种机型的无缝组网,这样可以省掉OLT相关设备,中兴的ZXA10综合接入网承当的是柳州铁路局柳黎线的接入网工程,这就是所谓的内部协议方式。 组网实例 郑州的客票系统 我们采用传输内置式的155kbit/s的光传输系统,组成环形网和链形网。在光网络单元上提供的自动电话音频接口。售票终端则是通过接入网提供的票务中心和通道进行相连,这样就可以有效的实现了客票的互联。结构如图1所示: 图1郑州客票系统 广铁集团焦柳线张怀段接入网 传输就是采用的是ZXSM-150M SDH,中兴ZXA10综合接入网就可以分别在湖南的张家界和怀化进行信令的相互转换,把转换设备接入本地交换机,剩下的小站则根据不同的行政区域进行不同方式的接入。如果是隶属不同电务段的ZXONU之间业务要进行互联则是通过两地OLT和MFM之间的时隙交叉来完成和实现,双方都应当考虑可以采用中心功能来实现调度功能的试验方法。 总结 综上所述,随着我国科学技术不断的进步,铁路信息系统也在不断的发展完善。综合业务用户接入网目前是一个解决铁路通信现代化的有效手段。铁路接入网的有效启动已经成为了铁路通信建设中一个必不可少的重要部分。 通信网技术论文:VoIP企业通信网技术研究论文 摘要本文分析了数字电话技术VoIP的基本原理和系统组成,针对VoIP的几个关键技术进行分析讨论,在此基础上根据企业网络的不同构成情况,提出了两种基本的企业VoIP技术解决方案,最后对企业VoIP的发展进行了展望。 关键词VoIP;PSTN;LAN;PBX 0引言 近几年,互联网发展迅速,并逐渐渗入生活的各个领域,网络新技术也不断涌现,VoIP(VoiceoverInternetProtocal)就是其中之一。VoIP是一种数字电话技术,从字面意思理解就是通过IP网络来传输语音信号。它集成了语音压缩/解压缩、数据存储与交换及路由分配等多项信息处理技术,因其能利用现有网络资源提供廉价甚至免费的语音服务,最近几年得到广泛的应用,成为传统PSTN的强劲对手。在网上迅速走红的Skype软件就是最好的证明。如今,这项技术也引发了一轮企业通信革命。传统企业一般采用PSTN来进行语音交流,采用LAN来传送数据,这样不仅会产生大量的通信费用,增加企业运营成本,而且会浪费巨大的网络资源。运用VoIP技术,通过技术整合,将传统企业PSTN语音业务与传统LAN数据业务合二为一,不仅大大降低了企业的通信成本,而且变革了企业内部的网络架构,进一步提高了企业的工作效率。本文根据企业网络的不同构成情况,提出了两种基本的企业VoIP技术解决方案。 1基于VoIP的关键技术及体系结构 传统的电话网是以电路交换方式传输语音,一旦连接建立,这条电话将一直为这次通话服务,直到通话一方释放连接。而VoIP是以IP分组交换网络为传输平台,先把从终端取得的模拟信号转换为数字信号,通过语音压缩算法对语音数字信号进行压缩编码处理,然后把这些语音数据按TCP/IP标准进行打包,形成统一的IP数据包,经过网络把语音数据送至接收端,接收端把这些语音数据按照时间先后串起来,经过解码解压缩后恢复成原来的语音信号,从而达到通过互联网传送语音的目的。传输使用的是无连接的UDP协议[1],使用尽力而为的方式。其数据传送过程示意图如图1。 图1VoIP数据传送模型图 1.1VoIP关键技术分析 VoIP要实现的是通过网络来传输语音,通过分组交换来传送信息,不可避免的会出现分组丢失、失序到达和抖动等情况,造成语音质量下降,因此必须通过一定的技术来解决这些问题。在VoIP中,采用的关键技术主要有编码技术、信令技术和QoS保障技术等。 1.1.1语音编码 在VoIP的通信过程中,语音压缩编码是至关重要的一环。它的作用就是把用户语音的PCM(脉冲编码调制)抽样编码成少量比特的语音帧,从而大大地节省了网络的带宽,而且使得语音在链路产生误码、网络抖动和突发传输时具有很强的健壮性。 语音编码算法需要考虑三个方面的问题:编码比特率、语音质量和算法复杂度,但这些指标时互相影响的。比特率越低,线路利用率越高,但语音质量会受到影响;在同样比特率的情况下,算法设计越复杂,语音质量会有所提高,但延时会增加。实际的编码方案和算法就是在上述三个指标中取得折中。 目前应用于VoIP通信中的编码技术主要是由ITU-T建议的应用于低速率多媒体服务中语音信号的压缩算法,如G.723,G.729等。 1.1.2信令技术 信令控制技术是保证VoIP建立呼叫和传输数据等环节正常运行的基础。信令在通信网中实现认证、资源分配和计费等功能,信令系统的体系结构和复杂程度在很大程度上决定了网络的可扩展能力、互通能力和业务提供能力。目前。工业上主要采用的协议为ITU-T公布的H.323协议。 H.323是有关“基于分组的多媒体通信系统”的系统协议簇,它涉及通信控制、网络接口和终端设备等,实际上是一个框架性的系列协议。在信令控制方面,主要是通过H.225.0和H.245实现的。H.225.0的作用是把要传输的音频、数据和控制流格式化成为消息输出到网络接口,同时还要从网络接口输入的消息中检索出音频、数据和控制流。而且,它还能实现适合于各媒体类型的逻辑成帧、序列编号等。H.245是多媒体控制协议,主要是用来传送终端到终端的控制消息,包括打开和关闭逻辑信道、模式参数请求等。 1.1.3QoS服务质量保障技术 在VoIP的通信流程中,模拟的语音信号需要被压缩编码、打包、IP网上传输和语音恢复等。这些过程都是有一定延迟时间的。所有的这些延迟加起来就构成了VoIP的总时延。为了保证通话质量,VoIP系统的总时延要求在400ms以下。相比较而言,语音编解码过程的时延较小,产生延迟的主要原因还是IP网络上的传输延迟。为了防止网络传输时延过大影响通话效果,目前常采用资源预留协议(RSVP)来减小时延。RSVP协议要求每台参与VoIP业务的机器都必须预留必要的资源来保障VoIP性能。 另一方面,语音包从源端传送到目的端的传输时间不同会引起通话时延抖动问题。这种时延抖动问题是由在接收端增加消抖动缓存器来解决的。在缓存器中延迟的时间要恰到好处,时间太短,一些语音包没有到达,没有起到消除抖动的目的;时间太长,这将会增加VoIP语音传输总的时延。所以通常采用自适应延迟算法,它是根据RTP报文中的时戳和丢包率来判断当前网络的抖动情况,自动调节每一个包的延迟。 此外,IP网络总是存在着阻塞现象,基于UDP传输协议的RTP语音包不可避免会存在传输丢包现象。通常情况下,都是单个丢包现象为主,两个或两个以上包丢失的比率要比单包丢失的比率小得多,大量连续得丢包现象更是少见。对单包丢失情况可以采用前向纠错法(FEC)来解决丢包引起得通话质量问题,即在每次传输时,都多携带前面一个或几个的语音包的冗余信息,当接收端发现当前的包丢失时,就有可能利用后续到来的包携带的信息对当前包进行恢复[2]。 除了上述通过解决时延、抖动、丢包问题来保证VoIP服务质量外,,静音检测技术和回声消除技术也十分关键。静音检测技术可以有效剔除静默信号,减少话音信号占用带宽。回声消除技术主要利用数字滤波技术来消除对通话质量影响很大的回声干扰问题,以保证通话质量。 1.2VoIP体系结构 一个典型的VoIP系统主要由终端、网守、网关等组成,简单的可实现VoIP模型不具有QoS控制机制,从实用的角度出发,下面分析一种QoS增强的VoIP体系结构如图2,并分析其具体实现。 终端设备可以是普通的电话机、电脑,也可以是集语音、数据和图像于一体的多媒体业务终端。不同的终端产生的语音信号数据结构是不同的,而这些信号需要在同一个网络上按照同样的标准传输,这就需要由网关或者一个适配器来进行数据转换,形成统一的IP数据包。这种数据转换包括模数转换和压缩编码。VoIP电话系统中最重要的是网关,它提供IP网络和电话网及其它网络之间的接口,例如H.323网关可连接H.323网络和非H.323网络,可以完成业务信道编码的转换及信令控制的转换、接续,确定被叫的接续位置,同时选择最佳路由,以减少时延。网守类似于PSTN的程控交换机,它能够为网络中的终端和网关提供地址解析、访问控制、安全检查、呼叫控制信令以及呼叫管理功能[3]。 QoS控制器是实现QoS控制的关键部件,连接准入控制,对终端的优先级配置,对语音分组的IP优先服务及对MAC帧的优先级控制都由它直接决定。它的主要功能包括用户界面、协议交互、远程网络设备配置及网络性能测试等。当终端用户发起呼叫时,QoS控制器将从网守处得到呼叫请求,它首先会根据呼叫终端和被呼叫终端的IP地址获得网络通信路径,利用它所携带的带宽和时延等测试工具获得实时网络性能,同时根据通信要求的基本QoS指标设定网络可用性的QoS域值,与测得的实时网络参数进行比较,若要求能被满足,则返回连接准许消息,同时附带所测网络参数给终端用户以指示。这样可以避免进一步的网络拥塞,同时很容易扩展为资源预留模型,用户只需要把终端优先级设为最高优先级,QoS控制器就可以代替终端发起资源预留,根据两端的IP地址建立保留路径的消息,一旦路径符合要求,将最快将资源转给高优先级的终端。 2企业VoIP技术解决方案 现在大部分企业都使用两个网络,即PSTN和LAN。运用VoIP技术,通过技术整合,将传统企业PSTN语音业务与传统LAN数据业务合二为一,使之能 够在一个网络上实现低成本的IP语音和IP数据服务,这对于增强企业LAN网络非IP呼叫处理能力、扩展其使用功能、降低企业对外经营业务成本费用(大量长途电话、传真、视频会议、语音多媒体网络信息服务等)具有非常重要的现实意义。下面就介绍几种企业内VoIP的实现方案。 2.1基于PBX的企业VoIP实现 大部分企业具有PBX(专用分组交换机)交换系统,具有PBX交换系统的企业相当于是作为市话局的一个用户端局接入了城市PSTN系统,使企业PBX交换系统占有PSTN市话系统独立的中继局向和若干中继号码资源,以将企业内部话务量按一定比例集中分配到与市话网连接的中继线上。这实际上是一种传统的基于物理端口或电路交换形式的固定连接方式,它必须使PBX的每一部用户分机与交换机的某一物理端口相关联,在用户位置发生变化时,用户电缆的物理配置相应也要发生变化,这使网络的扩展性与系统配置的灵活性受到了很大的限制,因而企业希望能够通过VoIP网络整合技术来解决此问题。 在企业级VoIP系统中,终端设备之间的连接主要基于逻辑上的网络结构,一个基于电路连接的物理端口可以对应于若干个逻辑端口,逻辑端口数目可由关守定义,设备IP地址按逻辑信息进行标识,通过包交换形式,不仅同样可以从PBX的前向话音时隙交换中分离出话音信号和呼叫控制信号,达到在LAN数据网络上实现对语音信号的数字转换和传送的目的,同时,还可以通过呼叫服务器对设备的IP地址进行管理(增加、删除和修改),因此在网络扩容或用户变更时,不需要对交换机物理端口进行配置,仅需对部分或个别逻辑端口重新定义或对IP地址进行修改即可[4]。 VoIP网关+模拟话机的方案能兼容企业传统的PSTN电话交换网络,实现传统电话网络向IP网络的逐步过渡。典型的VoIP网关+模拟话机系统由电话终端、网关、网守和多点接入控制单元等构成,基于H.323协议所定义的协议模型。其基本结构如图3所示。 图3基于PBX的企业VoIP语音系统构成 企业用户通过话机发出呼叫后通过PBX接到网关上,网关根据呼叫的接入码触发相应的业务流程,进而与用户进行交互,获得被叫号码信息;网关在获得被叫号码信息后,与网关上已经设置好的路由数据进行比较,如果被叫号码对应的号首已经有相应的路由数据,则网关直接核对端网关之间建立起IP通信,如果被叫号码对应的号首枚有相应的路由数据,则呼叫失败,网关可以提示用户不能接通,并允许用户重新拨打被叫号码;两个网关之间的呼叫建立起来后,被叫网关将向被叫用户所在的PSTN交换机或PBX发起呼叫建立请求,如果被叫号码存在且空闲,则被叫话机将振铃;被叫在振铃后摘机,主被叫用户通过IP电话网关和IP电话网络可以通话,其中语音从交换机传送到网关后,网关将对语音进行压缩,然后将压缩后的语音包打成IP包的形式并通过互联网传送到对方网关,恢复成压缩后的语音包并进行解压,使其恢复成正常的语音包,并让用户能够通话。 2.2基于LAN的企业VoIP实现 目前,局域网的主要应用是数据交换和信息共享服务,如果充分利用现有的LAN资源来实现传统的PSTN语音服务,则可以为企业节约大量的通信费用,甚至有可能替代原有的企业内部电话总机。VoIP技术在网络中得到了广泛应用,许多关键技术和产品日渐成熟,系统设备的价格也越来越低,使得基于LAN的VoIP应用成为可能。 在原有LAN设备基础上增加LAN-PSTN网关(LPG)、LAN-WANExchange网关(LWEG)、系统管理服务器(SMS)和数字终端(DVT)即可构成LAN-VOIP电话系统。 DVT在此系统中相当于传统PSTN中的普通电话机,通常在LAN中有两种方法可以实现DVT,一种是软件方法,利用LAN中现有的计算机硬件资源,如声卡、网卡等,并加上一定的软件来实现,称之为“软件模式”;另一种是“硬件模式”,使用专门的VoIP终端话机。它提供一个与传统话机一样的拨号界面,并且提供一个以太网接口,用来接入LAN的HUB或交换机,具有语音压缩与还原功能[5]。 基于LAN的IP电话系统中,SMS是十分重要的组成部分,它的作用如同PSTN中的PBX,它主要完成一下功能:呼叫连接管理、鉴权、语音信箱和系统功能维护。基于LAN的VoIP电话系统构成如图4。 图4基于LAN的企业VoIP语音系统构成 图中SMS服务器与LAN中的SwitchHUB相连,LPG的一端与外部的PSTN网连接,另一端与HUB相连,DVT直接与LAN各级SwitchHUB相连。 当企业用户通过DVT发出呼叫时,在DVT与SMS之间通过TCP协议交换控制信息,然后由SMS负责发起呼叫,LANSwitchHUB接到呼叫信息后,检查信息头部,选择合适路由,并发送信息。如果被叫用户是传统PSTN用户,则通过LPG,它负责LAN用户与传统PSTN网的连接。如果被叫用户是LAN用户,则通过LWEG,它能实现LAN用户与外部广域网用户之间的语音通信。 论文介绍的两种方案均是采用VoIP来实现语音通信,即语音数据均是通过IP网络进行传输,但是二者也有不同之处。基于LAN的方式可以实现PC与PC和PC与普通PSTN电话终端之间的通信。其中PC与PC之间利用IP地址进行呼叫,这种方式和公用电话通信有很大的差异,且限定在因特网内。PC与普通PSTN电话终端之间的通信是由网关来完成IP地址和电话号码的对应与翻译,以及话音编码与解包。基于PBX的方式只可以实现普通PSTN电话终端之间的通信,因为普通电话终端只能设计成呼叫PSTN号码的形式,复杂的IP地址不能在上面进行呼叫。 以上两种方案主要是针对现在企业内部网络的情况提出的,实际上企业网实施VoIP技术,组网方案还会有多种灵活选择形式。重要的是在能够保证系统所需功能及服务质量QoS的前提下,企业要能够根据自身网络的不同情况和不同需求,按网络整合最低投资成本在众多可供选择的配套方案中做出最合理的选择,以避免给实施VoIP技术带来盲目性。 3结束语 如果我们审视一下企业信息化的进程,就可以充分认识到企业VoIP通信与众不同之处。随着ERP和电子商务等IT应用深化到企业管理和生产之中,企业对其内部以及外部的通信模式提出了新的要求,即简化网络、降低管理成本和高效沟通,这就不难理解为什么VoIP会成为今天企业信息化的新宠。 但是现在企业信息化已不仅仅满足于提供单纯的话音服务,在未来的VoIP业务中,除了单纯语音业务外,一些增值业务的份额也将逐步增加,例如,数据传真、视频会议、远程监控等方面,其中视频会议将成为VoIP最具代表的优势体现。无线局域网络(Wi-Fi)与VoIP电话相结合也是一项重要的发展趋势。目前,VoIP的发展正处在一个多样化的阶段,技术也越来越成熟,我们有理由相信,在不远的未来,VoIP将给人类带来全新的通信概念。 通信网技术论文:基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计与实现 摘要:智能化住宅小区通信网络是小区内综合信息服务、小区与外界广域网连接、小区智能物业管理的物理平台。本文给出了基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计方法,提出了采用CEBUS技术设计家庭局部网络系统的方案。 关键词:智能建筑;智能化住宅小区;通信网络平台;以太网;CEBUS 住宅小区智能化是指利用现代4C(即计算机、通信与网络、自控、IC卡)技术,通过有效的传输网络对多元信息服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适的家居环境。智能化居住小区的功能主要体现在四个方面:基础物业管理;安全防范系统;信息网络系统;家庭智能化系统。 住宅小区通信网络是智能建筑弱电系统的重要组成部分,也是智能化住宅的重要体现。本文介绍了基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计方法,利用该方法我们设计了珠海市莲花小区局域以太网系统。在系统建设的同时,还为小区的多个住户设计了基于CEBUS技术的家庭局部网络系统,使这些住户实现了家庭保安、火灾和煤气泄漏实时报警以及家用电器的自动化控制等。 1. 以太网技术 以太网是目前应用最为广泛的局域网络,它采用基带传输,通过对绞线和传输设备,实现 10Mbps/100Mbps/1000Mbps的数据传输。由于以太网的帧格式特别适合于传输IP数据包,因此随着Internet的快速发展,以太网被广泛使用。总之,以太网是目前网络技术中先进成熟、实时性强、应用广泛、性能稳定、价格低廉的通讯技术,是智能化住宅小区局域骨干网的理想选择。 2. 系统的主要功能 智能化住宅小区通信网络由Internet接入网、小区局域以太网、家庭局部网络组成。在这个通信网络平台上, 实现小区的智能控制、小区综合信息服务以及Internet的宽带接入,从而实现住宅小区的信息化和智能化。 3. 系统的主要特点 (1)所有信息点具有交换能力;(2)支持虚网划分;(3)支持多媒体应用;(4)能进行良好的网络管理;(5)具有良好的扩充性和升级能力。 4.系统的设计与实现 系统的设计采用星型拓扑结构,共分三层:Internet的接入网、住宅小区局域以太网和家庭局部网络。 4.1 Internet接入网 智能化住宅小区局域以太网可通过局域网专线、ADSL、ADSL+ATM/以太网、Cable Modem四种方式与Internet连接。本文只介绍莲花小区采用的DDN接入方式。 此方式需要配备高性能接入路由器设备,租用电信部门的专线并向CNNIC申请IP地址及注册域名。路由器可以通过DDN专线(最高可达2.048M带宽)、FrameRelay、X.25、ISDN拨号等方式与Internet相连,还可以按照需要灵活配置多种广域网端口模块,提供宽带、QoS保证的远程多媒体服务。局域网专线接入的优势是可以在社区内建设自己的Internet,为社区住户提供综合信息服务。并具有技术标准成熟、设备稳定可靠、安全性高;接入速度快、扩展性好、性价比高;管理简便、易于使用与维护;可以方便与其他客户网络互联等特点。 4.2住宅小区局域以太网的设计 小区局域以太网的总体结构如图所示: 智能化住宅小区局域以太网 4.2.1小区局域网系统 根据小区网络设计的要求,小区局域主干采用千兆以太网,在系统中心设一千兆以太网核心交换机,在各区域中心设置工作组交换机,各工作组交换机配置1000Mbps FX上联端口,通过光纤与核心交换机连接,构成智能化住宅小区千兆以太骨干网。每个区域内,在各楼栋设备间设置100/10Mbps交换式集线器,交换式集线器通过100Mbps TX上联端口经五类对绞线与工作组交换机连接,根据需要也可通过 100Mbps FX端口经光纤连接。在楼内,交换式集线器通过10Mbps TX端口经楼内5类综合布线连接用户计算机。小区管理控制中心是整个网络系统的中心,系统的主要通信设备集中于此。除网络核心交换机外,还包括与广域网连接的路由器、各类服务器以及管理工作站等。该系统具有良好的开放性和扩展性,可根据小区的实际情况灵活组合与配置。区域中心可以包括若干栋单元楼,也可以只管辖一栋高层住宅。小区内的集团用户、公共会所、物业管理公司以及各应用子系统以适当的方式就近接入各自所在的区域中心网络,形成一体化的统一网络。 4.2.2住宅综合布线系统 智能化住宅布线系统按功能区域分为三大部分:住宅单元子系统、楼层管理间和垂直干线子系统以及设备间子系统,各系统布线都采用5类以上对绞线,如下图所示: 智能化住宅综合布线系统 (1)住宅单元子系统 在每一个住宅单元设置一个家庭布线系统接线箱,作为与户外布线系统连接的界面。接线箱可安装各种系统接线模块,包括数据和语音通信模块、家庭安防系统模块、可视对讲系统模块等等,根据需要自由组合安装。户内数据通信布线采用5类以上UTP(非屏蔽对绞线),信息插座采用RJ45制式接口。 (2)楼层管理间和垂直干线子系统 垂直主干布线采用新型拓扑方法,由设备间主配线架敷设至各楼层管理间的干线电缆构成。系统采用五类以上4对UTP作为系统主干电缆。楼层管理间设置桥式模块板,通过不同跳线来实现水平线缆与垂直干线的连接。 (3)设备间子系统 设备间子系统内安置交换式集线器和主配线架,所有主干线缆都端接在主配线架上,通过跳线与交换式集线器连接。 4.3家庭局部网络系统的设计 家庭局部网络采用基于电力线载波扩频的CEBUS技术来实现通信。CEBUS(Consumer Electronics Bus、消费电子总线、家庭总线)是美国电子工业协会(EIA,Electronics Industry Association)为消费电子产品制定的一种通讯和产品互操作性的标准, 定义了在家用电器之间通讯所使用的通讯介质和协议,使得遵循同样标准的家用电器设备可以即插即用,并能共同工作,实现家庭自动化。基于电力线载波扩频的CEBUS技术是利用现有的电力线实现家用电器设备的互连,不用做网络布线改造, 经济效益和社会效益都很显著。 家庭局部网络系统包含远程抄表子系统、家庭安全防范子系统和家庭自动化子系统,如下图所示。小区管理中心的计算机可以随时读取四表的数据;发生火灾、煤气泄露、窗口的玻璃被打碎时会报警;主人可以通过Internet来远程控制家里的电器,比如进家门前打开空调、电灯等。住宅里各种信息传输的媒介是电力线,选用的核心芯片是Intellon的电力线扩频载波芯片SSC P300。该芯片具有发送和接收两种功能,采集器里有SSC P300和相关的A/D、D/A转换器、采集器和收发器A(或收发器B)通信,这种通信是两个方向的。通过收发器B和管理中心的计算机通信,通过收发器A用电话线和管理中心的计算机通信。收发器A里面有SSC P300芯片以及Modem,SSC P300负责和住宅里的各个采集器通信,Modem负责和管理室的计算机通信。收发器B里面有SSC P300芯片以及以太网通信的芯片,以太网通信的芯片负责和管理室的计算机通信。 家庭局部网络系统 5.结束语 本系统采用先进的以太网技术,实时性强,性能稳定,价格低廉,适用范围广。系统结构设计合理,具有良好的扩充性和升级能力,便于智能建筑系统的集成。 通信网技术论文:基于计算机互联网技术的通信网络安全建设研究 摘 要:计算机互联网与通信网络建设整体水平的不断提升,极大构建了国内科学与健全的信息网络,并为现代互联网经济提供了坚实的基础。随着该系统被应用的范围及行业逐渐拓展,也逐渐凸显出了国内计算机互联网与通信网络建设系统中所存在的问题。不断增强系统建设中的安全防范意识,将有助于通信网络系统实现更加稳定的运行和发展。在本文中作者经过对大量文献的阅读与总结,结合自身经验对计算机互联网与通信网络建设开展安全性规划研究。 关键词:通信网络;网络建设;安全性 一、引言 时至今日,国内居民与社会企业已经开始广泛的利用计算机与互联网技术实现了网上消费、网上推广、网络聊天等功能,为现代居民生活习惯、现代企业经营模式的改变带来了巨大影响。自我国改革开放以来,国内政治、经济、文化、社会、法律诸多环境得以完善,从而给当代国内科学技术的发展创造了良好的氛围、打造了坚实的基础。受到时代环境改变的影响,国内现有计算机与互联网技术得到了巨大的发展与提升,并在国内移动终端使用成本逐渐下降的背景下,不再成为了现代企业的专享之物,而且成为了国内社会大众的日常重要沟通与交流途径。但是,尽管互联网与计算机技术的应用领域、范围,及其涉及内容的逐渐增多,与此同时也极大的增加了现代互联网络中不稳定、不安全事件出现的几率,并且给该技术使用者的安全性、经济性等造成了严重影响。为此,不断增强现代国内通信网络建设的安全性,增强该技术应用的稳定性,将会为保障国内通信网络系统的功能优化和使用体验增强带来巨大支撑。因此,在本文中作者将结合时代背景针对该系统安全性的增强开展研究。 二、当前国内通信网络建设中存在的安全问题 1.法律法规的规范性、系统性不足 根据研究调查发现,当前国家对互联网通信网络建设的安全性法律尚且停留在宏观整体层面,而缺乏对微观细致层面网络行为的违法行为的抑制和防范意识的引导。我国对于互联网以及通信网络,所建立的法律法规并不完善,使得网络黑客有机可乘。现阶段,一些规范网络系统安全的条文较为零散,只有在地方法规、零散的规定中可见各种法律文件。这些法律文件的协调性、系统性以及权威性都不强。然而,面对互联网与计算机技术的快速发展,不但让众多与新事物消费的侵权事件大大增加,而且让众多黑客开始使用新技术窃取网络信息,侵犯网络使用的安全。而上述这些问题的出现,与当代法律的滞后,且无法m应如今的网络安全要求存在着较大的联系。 2.缺乏网络建设软硬件的安全防控 除了法律法规方面的安全性防控较为薄弱之外,由于该技术发展的水平依旧处于初期阶段,从而导致了该系统日常运维过程中容易出现安全性漏洞。例如:系统存在过期编制、过期老化、互串、过流、烧毁以及击穿等问题。因此,为建立完善的维护、管理系统以及支撑系统,提高系统设备的安全性,应当建立完整的冷热备用体制以及替代体制了,要求系统维护人员采取人工操作或自动化操作方式,更新网络,替换有关部件,更新线缆,补充、扩展网络。在互联网以及通信网络的建设过程中,未能够制定详细的计划,网络效率差,建设品质较低,维护管理力度不足,审批不严谨。这就要求人们对互联网以及通信网络建设引起高度重视,加强维护人员自身的安全意识,技术人员要全面提高自身的综合业务技能以及操作水平,尽量排除安全隐患。除此之外,还应当在软件层面增强安全性防控。例如:当前维护人员缺乏安全意识,缺乏维护管理能力,在建设过程中没有严格遵循有关技术规范,随意更改有关秘钥,密件明发,就会导致他人更改、盗取密码等问题出现。 三、提升计算机互联网与通信网络建设安全性的对策与建议 1.不断提升法律法规层面安全建设 我国政府应当不断针对当前通信网络建设发展的现状,积极调整对该行业法律法规的完善。在此过程中除了需要加强网络系统安全立法,立法机关应加强完善相关法律法规,强调网络安全建设,建立完整的信息安全智库,强调信息资源共享的安全性之外,还应当积极修订国家相关法律法规;严厉打击各种网络犯罪行为,对于情节要严重的网络犯罪行为,要采取相应的惩处措施。在此过程当中,国家政府应当不断保持与时俱进的思维,从当前通信网络建设过程中的现状及其出现的问题出发,积极发掘问题的共性,并从法律法规层面加以强制性引导与协调。与此同时,还应当增强对互联网通信安全法规颁布后的宣传和教育,让互联网使用者能够增强法律意识、防范意识,从而起到增强计算机互联网与通信网络建设中安全性的总体增强。 2.不断提高对软硬件层面安全建设 除了在法律法规层面给予安全建设之外,还应当在日常生活、工作以及学习过程中,对于互联网以及通信网络的运用更加广泛,对人们的生活以及社会生产起到了重要的作用。人们需要采用切实可行的对策,加强网络建设,尽量降低网络分享。因此,要求对互联网以及通信网络系统中的硬件设备以及软件组织加强管理,保障其不受到自然灾害以及认为的恶意破坏等,提高网络系统运行的安全性与稳定性,为人们提供优质、安全的网络服务,保障服务不会被随意中断。通过调查研究发现,提高预防自然灾害的能力,才能够维护好网络系统的安全。另外,还应当积极开发预警紧急状况发生机制,对出现的火种进行有效地防控,防止火势蔓延,从而确保互联网以及通信网络的安全运行。利用机制的构建和完善,实现对软硬件层面的微观防控,以增强通信网络系统运行的稳定性。 四、结语 通过上文的研究能够发现计算机与互联网技术作为当代最为先进的生产力,其应用范围及领域已经涉及到了各行各业。然而,由于该项技术在通信领域的应用尚且处于初始阶段,从而在使用过程中出现了大量安全性问题。在本文中作者首先针对国内计算机互联网与通信网络建设的背景开展研究,并针对其中容易引发安全性问题的诱因进行阐述,最终提出了些许有利于提升安全性的对策与建议。谨此希望能够利用本文研究为该领域研究做出贡献,并为计算机与互联网技术的实践应用及推广程度的提升带来帮助。 通信网技术论文:试论宽带通信网之宽带接入网技术 摘 要:信息时代的飞速发展,造就了网络时代的今天,基于网络的Internet应用在当前社会已经不再是单一业务的发展,逐渐正在向综合性业务方向的发展。信息通信网络的发展过程中,窄带用户环路已经成为了其发展壮大的一个绊脚石,因此在通信网络技术中,引入宽带接入网的接入已经成为当前社会的焦点,实现其互通网络已经是至关重要的,对信息通信网络具有关键性的意义。笔者根据多年的工作经验,主要针对宽带通信网中,宽带接入网技术进行分析和讨论。 关键词:宽带通信网;入网技术;宽带接入网;技术 面对着市场的发展和用户的需求,电信设备厂商、网络营运商甚至房地产商都开始关注小区宽带网的接入问题,面对着不同的需求人们所需求的宽带网的标准也不同,供应者应该依据用户的需求来具体的设计和规划宽带网的接入,以便满足用户的需求。 1 宽带接入网技术概念 当前信息社会中,互联网发展的现在,最主要的宽带接入技术有以下几种方式:接口技术,便是通常所说的V5接口纤接入方式,这种方式现在已经普遍应用于现实生活当中了,现代社会中,光纤已经应用在各个主要网络中了,宽带接入网的一种最终端形式就是光纤接入,不过由于光纤费用较贵,在好多不发达地区不能大面积采用;混合接入的方式,这种方式主要指的是混合了光纤、同轴(HFC)的一种接入方式,利用HFC这种方式接入网络的话,具有一个极大的优势便是可以利用已经存在的CATV网,网络成本可以得到较大幅度的降低;铜线接入的方式,这种方式主要是通过当前的电话线,作为一种传输信息数据的媒介,不过由于铜线材质的原因,传送的宽带数据比较有限;无线接入的方式,该种方式主要是利用无线技术进行宽带接入,主要是通过固定无线接入的方式,由于无线技术比较复杂,目前并不能大面积的推广使用。 2 当前宽带接入网的发展策略 虽然宽带接入呈现多样化,但是从总的方向来看,FTTH仍然是长期目标,它卞要解决带宽问题。与此同时,接入网传输的IP化以及基于同一平台的各种业务的综合接入也是接入网发展的目标,是宽带接入网满足未来更高业务要求的技术保障。但是,当前接入网建设中摆在第一位的是如何在现有网络资源基础上启动光纤接入网,最大限度地节省投资并保证接入网能适应通信业务种类和规模剧增的需要,以及能够向未来宽带接入网顺利过渡。从技术和市场的角度来看,基于FT-TX+各类宽带接入技术的方式是目前宽带技术的卞要方式,是逐步向FTTH演进的平滑过渡方式。而其中FTTX+xDSL和FTTX+LAN是目前技术比较成熟,市场也最为成功的宽带接入方式。 3 宽带接入网的关键技术 我国宽带接入网在近两年发展十分迅速,据初步统计,到2012年底我国宽带用户为1.6亿,成为世界第一大宽带接人市场,其中主导技术是ADSL,大约占70%左右,其次是以太网技术。 3.1 ADSL技术 ADSL是需要借助电话线,但是这又是一种新型的新兴的宽带接入技术,在带宽上、速度上和安全性能上都比电话拨号要好得多,目前已经成为是局域网互联远程访问的理想选择之一。Adsl的使用方法有两种,在接入互联网的时候可以采取虚拟拨号和专线接入的方式。当使用虚拟拨号的时候,需要用户采用类似调制解调器和isdn的拨号程序。而专线接入的时候只需要打开电脑,就可以使用互联网了。ADSL是一种较为新的数据资料和信息的传输方式。它因为上行和下行带宽不对称,因此称为非对称数字用户线环路。DSL是一种传输技术,它采用的是使用铜质电话线作为传输的工具或者介质来传送各类信息。ADSL技术主要就是体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方面。 3.2 OAN技术 光纤接入技术是目前发展最快的领域之一。所谓光纤接入网(OAN)就是采用光纤传输技术的接入网,泛指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。通常,OAN指采用基带数字传输技术并以传输双向交互式业务为目的的接入传输系统,可以将数字或模拟技术升级传输宽带广播式和交互式业务。根据接入网室外传输设施中是否含有源设备,OAN又可以划分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON)。无源光网络(PON)是一种新兴的能够覆盖最后一公里的宽带接入光纤技术,之所以这种技术能够使用至今,就是因为在光缆资源、带宽资源共享、机房投资降低、设备安全性提高、网络速度速建等方面有着非常大的优势。EPON是一种基于以太网的技术,该技术的工作原理以及构建理论与以太网非常相似,其不久的将来可以实现10Gbit/sEPoN,而且很多EPON系统均是一个多业务平台,可以实现区域范围内的全面覆盖,是未来宽带技术的一个发展方向。WiMAX系统在近些年内也得到了很大的关注与发展,该系统能够实现若干千米范围城区的全面覆盖。 3.3 xDSL技术 数字用户环路技术(xDSL)是利用近年来数字信号处理(DSP)技术的成果。可分为高速数字用户环路(HDSL)、非对称数字用户环路(ADSL)和甚高速数字用户环路(VDSL)等几种。HDSL系统分别在局端和用户端增加一个本地单元和一个远端单元,以对绞铜线连接。传输的信息是经过时分复用组成E1结构的信息流,借助回声消除技术使用2BIQ码,实现在对绞线上双向传输2.048Mbit/s信息的能力。目前HDSL的传输距离大约3-5km.ADSL系统结构类似于HDSL系统,不同之处在于它是在一对双绞铜线上利用数字技术传送话音和视频信息。上行的传输速率一般为384kbit/s,而下行的传输速率6.144Mbit/s或更高。由于这类系统上行与下行的信息速率是不对称的,故称其为不对称数字用户环路。其传送距离约为2~5km。在ADSL基础上开发VDSL技术可以将速率提高到25~52Mbit/s,开拓了更广阔的应用前景。 3.4 TDD-LTE技术 TDD-LTE帧结构类型2是基于TD-SCDMA帧结构修改而成的,保存了FD-SCDMA帧结构中的三个特殊时隙:下行导频时隙(DwPTS)、保护间隔(GP)、上行导频时隙(DpPTS),同时采用了统一的1ms子帧长度。常规子帧结构包含了两个0.5ms的时隙[12],这点与FSl相同。该种帧结构适用于TDD模式。TDDDLTE双工方式频率配置灵活,使用FDD-LTE系统不宜使用的零散频段;可通过调整上下行时隙转换点提高下行时隙比例,从而更好地支持非对称业务;上下行信道具有一致性,基站的接受和发送可共用部分射频单元,降低设备成本;接受数据时不需要收发隔离器(只需一个开关即可),降低设备的复杂度;上下行信道具有互惠性,可更好的采用传输与处理技术,如RAKE接收、联合传输、智能天线技术,从而降低移动终端的处理复杂度。 结束语 随着现代建筑技术、自动控制技术、计算机技术、现代通信技术以及网络技术的迅猛发展,小区宽带化也经历了很大的发展。为了满足人们对工作生活方式所提出的更高层次的需求,许多城市正在建设宽带城域网,为用户提供视频点播、远程教育、居家购物等宽带业务。 通信网技术论文:宽带接入网技术在铁通公司通信网络中的应用 摘 要:结合铁通聊城分公司的实际情况,详细介绍了其网络结构的参考模型及实际运用情况,如何针对不同用户对象而采用不同的接入方式,在今后的发展中建立可运营、可管理的IP城域网是使得网络可持续性发展的保证。 关键词:接入网;XDSL技术;IP城域网;以太网 1 引言 随着网络经济的迅速崛起和因特网的快速发展,人们对于数据业务、语音、数据、图像等多媒体通信的需求日益旺盛。现在基于POS、GE技术的宽带IP网以及ATM网是宽带城域网的主要核心平台,宽带接入技术将成为城域网接入的主要手段。网络瓶颈已经从骨干网迁移到城域网,尤其是城域网的接入层。如何突破这一瓶颈,已经成为了亟待解决重大课题,而解决这一问题的关键就在于采用什么样的接入方式。因此研究宽带城域网的接入方式具有非常重要的意义。 2 铁通聊城分公司通信网络组图结构分析 铁通聊城分公司主要为聊城地区及其周围七个县市提供通信及宽带业务。目前已初步建起了自己城域网,并有了3万多户的固定电话用户。通过宽带接入服务器、Raduis服务器共同完成用户管理信息的分布处理、集中计费、统一网管,解决了宽带接入认证和计费的瓶颈问题,同时支持各种如ETH/XDSL/WLAN/HFC接入方式直接接入用户。强大的网管功能配合相应的AAA认证和防火墙系统,保障了网络的可管理、可运营、可盈利性。 2.1 光纤接入/以太网接入 党政部门、税务系统政府机关或高端住宅小区的联网需求较多,大用户和团体用户的联网,本公司均采用光纤到路边、光纤到大楼等方式,以局域网10Mbps或100Mbps的方式接入,对带宽要求较高的甚至可以采用1000Mbps接入。政府用户也可以选择基于IP VPN的多点对多点互联。 2.2 XDSL宽带接入 XDSL接入技充分利用电信网现有的铜缆资源,在同一铜线上分别传送数据和语音信号,数据信号并不通过电话交换机设备,减轻了电话交换机的负载,同时不影响用户的语音业务。对于普通住宅用户,我公司大多使用了IP上联的ADSL接入。 3 宽带接入设备介绍及技术指标分析 3.1 设备简介 我公司使用的局端宽带接入设备全部是烽火公司提供的AN2200型DSLAM,根据需要而选择01型或03型。其中01型满配时可以三个子框,每框16块用户板;03型就象一个小子框,满配时3块用户板。 3.2 设备工作原理 AN2200-01宽带数字用户接入集中器采用ADSL over ATM技术,对用户和网络之间的流量进行统计复用,ATM终结于最终用户CPE,或一个ATM端系统,或WANE2盘。像IP等较高层协议被透明地传送,支持高速数据通信业务,包括Internet和Intranet接入、视频和娱乐业务以及LAN互连。 AN2200-01节点支持以下两种接口: ・网络接口:ATM STM-1,100Base-T; ・用户接口:ADSL。 3.3 设备系统性能技术指标 核心交换容量:800MB/S; 背板交换容量:6.4GB/S; 系统支持最大PVC连接数:16K; 远程级联最大级数:8; 系统支持VLAN数:支持2048个VLAN,VLAN ID范围为1-4095; 系统倒换时间: 系统支持环境参数监测:设备温度、风扇状态; 系统信流管理:支持流量策略、拥塞控制、流量整形; 远程级联组网方式:星形、链形; 系统框支持ADSL用户:384; 上联接口:ATM 155M,FE,IMA E1; ATM 155光口分支数:64,即最多16块ATM分支盘; 供电及功耗:设备采用直流-48V额定电源供电,允许变动范围:-40V~-58V; 系统框最大功耗(含风扇单元):450W; 扩展框最大功耗(含风扇单元):405W。 4 结语 IP网络将向着电信网络演进,已是不争的事实,随着技术的进一步发展,话音、视频业务将逐步迁移到IP城域网来实现,这对IP城域网的运营、管理特性提出了更高的要求,随着VPN技术的逐渐成熟,大量的专线互联业务也将在IP网络的基础上实施。总体而言,用户、业务对IP网络的要求越来越高,这必将促使IP城域网增加越来越多的电信级网络特征。 通信网技术论文:基于物联网技术的智能交通系统中车辆通信网络研究 【摘 要】随着城市现代化的快速发展,城市交通拥堵问题无疑是现代城市管理的一大难题。智能交通与物联网的融合将是今后智能交通的发展趋势,随着智能交通系统的发展,车辆通信网络已经成为该领域的热门网络通信技术,有着广泛的发展前景,路由协议是车辆通信网络中关键的环节之一。文章建立了智能交通系统中车辆通信网络的数据通信场景,使用OPNET Modeler软件进行建模和仿真,对车辆通信网络的总体性能进行了评估。 【关键词】智能交通 物联网 车辆通信网络 V2V 引言 随着城市现代化的快速发展,汽车拥有量的急剧猛增,公路规划建设的不配套,加之交通管理手段的滞后,“城市交通拥堵”问题,无疑是现代城市管理的一大难题。物联网技术是一个跨学科的专业领域,将大量来自完全不同专业领域的技术综合到一起[1]。智能交通与物联网的融合将是今后智能交通的发展趋势。随着智能交通系统的发展,车辆通信网络已经成为该领域的热门网络通信技术,有着广泛的发展前景,路由协议是车辆通信网络中关键的环节之一。 1 移动自组网中――Ad Hoc网络简介 1.1 Ad Hoc网络的基本特点 通过移动IP协议,用户可以在移动的情况下依然保持网络的连接,这种网络的运行要基于预先架设好的网络设施,在全球覆盖范围内采用外地价格昂贵,并且外地经常会有信号衰减和干扰而无法使用[2]。为了减少外地的数量而保持网络的覆盖范围,以及不能依赖预先架设的网络设施的场合仍然能实现临时快速自动组网,Ad Hoc网络(简称MANET)应运而生。 一个MANET网络由一组移动主机组成,这些主机不需要依赖已建立好的基础设施,进行集中控制就可以进行通信。一般利用天线就可以建立主机之间的无线链路从而完成通信。考虑到无线电波的能量限制和频道利用率等情况,一台移动主机不能只以单一跳数的形式直接和其他移动主机进行通信。在这种情况下,必须采用多跳的通信方式[3]。MANET中的每一台移动主机就相当于一台路由器。 1.2 Ad Hoc网络的特点 由于使用无线通信技术,Ad Hoc网络具有无线通信系统的链路质量低、节点通信距离有限、带宽受限制等特点,所以也具有带宽优化、传输质量增强和能量控制等问题。Ad Hoc网络与传统的蜂窝移动通信系统不同,是一种无中心的网络,要求其中的节点通过运行分布式算法来协调它们的行为,如信道接入、路由等。由于使用多跳的通信方式,Ad Hoc网络也面临新问题,如网络配置情况广播、发现和维护路由等[4]。 车辆通信网络是传统的移动自组织网络(MANET)在交通道路上的应用,是一种特殊的移动自组织网络。车辆通信网络作为智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的重要组成部分,已经得到学术界和工业界越来越多的重视。其最重要的特点是能进行车与车之间(vehicle-to-vehicle,V2V)和车与路之间(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)的信息交换,从而达到车辆与车辆之间、车辆与路边的基础设施之间的实时通信,利用这些信息来提高道路交通的安全与管理效率[5]。 2 车辆通信网络的路由技术 在单跳网络中不存在路由问题,当数据跨过几个节点传输数据时,必须使用路由协议功能[6]。路由是网络层的功能,它为分组传输指定源节点到目的节点的路径。针对移动自组网已经开发出多种基于不同策略的路由协议,将移动自组网分为以下四种两两相对的类型:(1)预选型和随选型;(2)平面型和层次型;(3)GPS辅助型和非GPS辅助型;(4)单路径型和多路径型[7]。本文根据不同的路由策略主要讨论预选型和随选型路由协议。 2.1 预选型路由协议 预选型路由协议也称为主动型路由协议或前应式路由协议。预选型路由协议是表驱动的,需要在每一个节点维护一个或多个路由表。每个节点定期向网络广播拓扑信息,维护路由表的最新路由信息,采用不同数量和内容的路由表和不同的广播策略,形成不同的路由协议:DSDV、WRP、FSR和OLSR等。 2.2 随选型路由协议 随选型路由协议也称为反应式路由协议、按需路由协议、是专门针对移动自组网提出的。随选型路由协议并不事先生成路由,仅在源节点需要时才生成路由。分为路由发现和路由维护两个阶段。该路由协议有:AODV、DSR、TORA和SSA等。 (1)AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)是采用基于距离矢量算法的一种路由协议,AODV中两个重要协议过程:路由发现和路由维护。在自组网中当一个节点发送数据包给一个目的节点时,采用路由发现过程来动态决定这条路径。AODV的重要特点是每个节点都维持一个基于时间的每一个路由表项利用率的状态信息;AODV通过扩展环方法控制在路由发现规程中RREQ的泛洪式发送。 (2)DSR允许网络节点动态发现经过多条路径的路由,重要的特点是利用了源路由。DSR不使用周期性的路由广播消息,有效减少网络带宽的开销,该协议的所有操作都是按需的,与AODV相似,DSR协议也包含路由发现和路由维护两个重要协议过程。DSR的路由发现过程是一个寻找从源节点到目的节点之间的源路由的过程。 3 车辆通信网络的建模与仿真 利用 OPNET Modeler 仿真平台,建立一个由 9个车辆节点组成的车间通信网络模型。车辆通信网络路由协议的仿真分析比较如下。 (1)图1显示的是两种协议的吞吐量的比较,从图中可以看出AODV协议的吞吐量高于DSR协议。因为AODV协议实现了DSR和DSDV协议的组合,因此与采用源路由的DSR协议相比,AODV协议提高了网络带宽的利用率,在吞吐量特性方面要优于DSR。 (2)图2显示DSR协议的负载明显小于AODV协议,这是由于DSR协议路由负载主要是RREP与RERR分组,用来建立多条到目的节点路由。DSR协议使用了缓存技术和混杂接受方式侦听路由请求分组,从而最大程度地降低了路由负载。而AODV协议路由负载主要是RREQ分组。 (3)图3显示在丢包率方面,开始AODV比DSR的丢包率小,随着仿真时间的变化,AODV和DSR都是稳定维持在一个小的范围内,DSR协议的性能始终保持在一个比较稳定的范围内,而AODV则随着仿真时间的增加而出现明显的增大。 从以上仿真结果分析可以看出,对于车间通信V2V网络,AODV 路由协议在吞吐量、路由负载、丢包率等性能上都比DSR路由协议更适合实际网络的通信要求。 结语 文章建立了智能交通系统多跳场景V2V的无线数据通信场景,使用OPNET Modeler软件进行建模和仿真,对V2V场景的无线网络的总体性能进行了评估。但是,用OPNET Modeler软件来仿真车辆通信网络是理想状况,与实际车辆仿真还是有差距的,未来的研究应该向实地实验发展。 通信网技术论文:接入网技术在铁路通信网中的运用研究 【摘要】 近年来,我国铁路列车快速发展,列车速度越来越快,对于通信服务和业务提出了更高的要求。接入网技术在铁路通信网中的应用,有助于推动铁路通信网的全面升级。本文分析了接入网技术和铁路通信网中接入网承载的业务,阐述了接入网技术在铁路通信网中的运用。 【关键词】 接入网技术 铁路通信网 运用 铁路通信网应满足高速列车通信要求,保障铁路列车的安全运营,随着可变视频、高速数据和语音等多媒体宽带业务不断增多,光纤化和数字化是铁路通信网的必然发展趋势。接入网技术在铁路通信网中的运用,通过多种接入网技术和点对多点、点对点的组网方式,推动铁路通信网的快速发展。 一、接入网技术 根据ITU访问网络框架协议,接入网由用户网络接口和业务节点接口组成,电信业务系统要求应提高信息传输的承载能力,实现Q3接口的管理和配置,接入网技术的接口是利用业务节点和SNI的连接,通过用户管理和UNI用户侧的Q3接口连接到TMN电信管理网。 二、铁路通信网中接入网承载的业务 铁路通信网中的接入网作为最底层部分,采用光纤接入,直接面向用户,主要包括铜缆传输技术、光纤传输技术、数字技术等。铁路通信网接入网承载的业务主要包括专用业务和公用业务两方面,铁路专用通信包括闭塞电话、站间电话、区间电话、专用电话和调度电话,专用数据业务涵盖铁路客票定和发售系统、调度集中、电力远程控制和监测等[1]。 三、接入网技术在铁路通信网中的运用 3.1无线接入网的应用 无线接入网包括移动无线接入网和固定无线接入网,移动无线接入网主要利用时分多路存取和时分多路复用技术在铁路通信网中进行信息传输,铁路通信网中包含多为微波中心站,通过点对多点或者点对点的网络通信,满足网络管理中心、使用终端站和中继站的数据通信要求。根据铁路通信网的运行要求,采用CDMA和GSM-R技术接入互联网,可构建铁路移动通信系统。固定无线接入网在铁路通信网中的应用,能够为用户提供最基本的电话服务,其通过蜂窝通信、卫星、微波等方式,实现铁路通信网的信息传输,可以在铁路列车的全部或者局部区域为用户终端提供无线传输服务。 3.2有线接入网的应用 有线接入网在铁路通信网中的应用较广泛,以光纤作为光接入系统和光接入复用系统的传输介质,在用户比较集中的区域,在用户和交换机之间构建专用的光纤主干馈线链路,形成铁路通信网的星型网络结构。并且,铁路通信网应用SDH技术,通过ATM交换机将视频、音频和其他服务有效结合起来,合理配置通信网传输带宽,可以为用户提供交互式数字视频业务。 3.3音频专线的接入网技术 在铁路通信网中的音频专线接入网,每块电压反馈板VFB提供8路四线端口或者16路二线端口,一块VFB同时包括四线和二线端口,两种端口可混合使用。VFB板支持1650欧姆和600欧姆的接口阻抗,由多台音频接口配置。接入网在改变铁路通信网接口阻抗时,相应改动VFB板的拨码开关,VFB板上有6个双路拨码开关,可同时控制16路接口阻抗,VFB板拨码开关的“OFF”态连接1650欧姆阻抗,“ON”态连接600欧姆阻抗[2]。同时,由于铁路列车的特殊要求,VFB板的发送、接收增益不用于模拟应护板,可调节范围明显增大。另外,VFB板和模拟用户板的槽位相互兼容,可插在ONU用户框中,实现点对点的音频专线。 3.4热线电话/闭塞电话 闭塞电话也称为铁路通信的站间行车电话,是铁路列车调度系统的重要业务,主要实现相邻行车站点对点之间的通信。铁路通信网利用接入网技术,下行站和上行站之间的集中机采用磁石盘通信方式,共分盘设置有振铃电路和玲流检测电路,在铁路通信网中需要成对使用共分盘和共总盘,共分盘通过接入网呼叫共总盘,铁路通信网接通通话电路,接入网形成直流通路,环路电流激发共总盘,响铃电路起动,工作人员听到铃响,接通通话。 3.5共线电话调度 铁路通信网共线电话调度系统主要由分机、传输通道和调度总机组成,其是一种多点共线系统,所有分机和总机并接在一条共用回路中,分机和总机之间可以通话,分机和分机之间不能通话,通常情况下,一组分机数约15~20个,共线电话约10~20个。铁路通信网中的电力调度、货运和列车有各自专用的传输回线,通过共线汇接网络,应用钢实线回路、载波回路或者实线通道,满足电话业务要求。为了提高铁路运营的安全性,铁路通信网的音频不能集中叠加在OLT点上,避免由于这个点出现运行故障导致整个通信网瘫痪。 四、结束语 铁路通信网是提高运输效率、保障行车安全的重要基础。接入网技术在铁路通信网中的运用,应在满足铁路通信要求基础上,积极发展和应用多种接入网技术,特别是无线接入网,推动铁路通信网的快速发展。 通信网技术论文:探析智能电网中通信网技术的应用 【摘要】智能电网中通信技术的应用成为电力企业发展的重要内容,通信技术在智能电网的建设中起到重要的作用。文章通过分析智能电网内涵,深入的探析了智能电网中通信技术的应用。 【关键词】智能电网;通信;技术 随着科学技术的发展,智能电网逐渐取代传统的电网,成为电网未来的发展趋势。在智能电网中引进了传感、信息融合、通信、自动控制等技术,这样可以提高电能发电、传输、配电、用电等环节的可靠性和稳定性,而且可以促使发电厂、输电企业、配电企业以及用户之间实现信息的共享和传输。另外在电力企业的发展中,构建数字化、信息化、高效的无线通信系统成为智能电网研究的技术基础,这也是智能电网研究的重点问题。和传统的电网不同,无线通信系统和网络需要布置用电方,并且需要他们相互的融合。智能电网的关键技术在于信息技术的高效运用,这样就需要重视通信技术在智能电网中的运用。通信技术可以获取电网数据、电网保护的数据、用户信息等,这样可以为智能电网的布网提供支撑。 1.智能电网内涵 智能电网通常是建立在通信网络的基础之上的,对先进的传感、测量技术、控制方法的应用。智能网可以连接在电子终端的用户之间,或者是用户和电网公司之间,这样可以实现电力数据的双向传输,可以开发电力、电讯、智能家电控制等多种功能。智能电网的职能功能表现在下列的方面:一是安全可靠性。智能电网可以应对自然灾害、外力的破坏以及计算机的攻击,这样才能够确保电网的安全和正常的运行。二是经济高效。智能电网可以实现资源的优化配置,这样可以提高设备的传输容量和利用率。智能电网可以对于不同的区域进行调节,平衡电力系统供需缺口。智能电网可以支持电力市场的竞争,可以实行浮动电价制度,从而促进电力系统的正常运行。三是自愈性。智能电网可以实时的掌握电网运行的状态,对于电网运行中的故障及时的检修。智能电网也可以实现快速的自我恢复,这样可以减少大面积的通电现象的发生。四是兼容,智能电网可以兼容各种类型的设备,例如,集中的大电源、可再生资源等,这样可以实现电力和社会经济的和谐发展。五是和用户友好互动。智能电网可以实现和用户的互动,这样可以满足供电的可靠性。市场交易可以激励市场主体参与电网的管理中,提高电网系统的运行水平。智能电网和传统的电网相比,智能电网具有利用可再生资源的智能调度的功能,这样可以实现和环境的友好相处。智能电网通常是以需求为导向,采用智能化的动态的电价和精确计费的系统。 2.智能电网中通信技术的应用 智能电网功能的实现主要依赖于通信技术,原因在于通信技术成本低、拓展性强,是智能电网的理想通信方式。 2.1 IPv6在智能电网中的应用 随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限的地址已经被用完,而现在的互联网都是在IPv4的协议基础上运行的,这样空间地址的不足就影响到互联网的发展。为了促进互联网的发展,需要利用IPv6重新定义空间地址,传统的IPv4采用的是32位地址长度,这样仅有43亿个地址,而IPv6采用128位地址长度,这样可以提供充足的空间地址。IPv6对IP报文头部的格式做了变动,IPv6采用灵活的IP报文头部格式,这样可以加快报文的处理速度。采用IPv6协议,而且需要身份的验证,这样提高电网运行的安全性。采用IPv6可以支持更多的服务类型,这样能够适应技术的需要。IPv6是智能电网运行的很重要基石,它的广泛的应用可以推动互联网的发展,未来的智能电网可以促使各种设备相互连接,并且拥有自己的IP地址,用户可以利用网络访问设备。采用IPv6可以为互联网用户提供无限的地址空间,这样可以对发电、输电、变电、配电、用电等过程中的设备拥有自己的IP地址,这样可以把各种设备都纳入到电网的管理中,实现电网的双向通信。 2.2 Zigbee在智能电网中的应用 Zigbee这种协议规定的是短距离、低功耗的无线组网通信技术。Zigbee的通信效率低于蓝牙,是由电池供电设备提供无线通信功能。Zigbee采用的是开放频段,这样可以使用多种通信技术。Zigbee具有成本低,这样可以有效的降低了无线感测网络的设置成本。Zigbee具有功耗低,Zigbee在休眠的状态下,耗电量比较低,仅有1,而且Zigbee芯片的尺寸比较小。Zigbee的网络容量比较大,Zigbee有主节点管理从节点,每个Zigbee可以支持6.5万个节点。Zigbee可以提供数据完整性的查询和鉴别的功能。Zigbee技术在智能电网中得到普遍的应用,随着Zigbee技术的发展,已经开始支持IP协议。具有Zigbee无线传输协议的设备可以组成数据测控网络,这种设备具有众多的优势,这样适应于在智能电网中普遍的应用。 2.3 光纤以太网技术在智能电网中的应用 光纤以太网通常是指在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络。光纤以太网具有高的网络效率,而且网络的安全性比较好,操作性比较强,它可以解决宽带平行现象。因此该技术蕴藏着巨大的商机。我国智能电网中运用比较多的是双绞线为传输介质构建的以太网,而以光纤为传输介质的以太网还在发展中。光纤以太网逐渐成为公用的载体服务和廉价的互连方法。随着光电技术的发展,推动了光纤以太网的发展,从而可以很好的利用宽带。在未来的智能电网中,对于光纤以太网的应用非常的广泛。在具体的应用中,光纤以太网技术在智能电网中可以实现智能电气设备的组网。例如电子互感器、智能开关等,都可以利用智能变电站内的光纤以太网,把发出的信号传输到智能化的保护装置中,并且可以通过远动工作站传输到其他的设备上。 3.通信技术在智能电网中应用方案要点分析 网络具有控制灵活、扩展方便、可靠性大等优点,因此被广泛的应用于智能电网的控制中,通信技术可以简化控制设备的连接方式,进而可以实现不同的设备的网络集成和设备之间的信息共享。由于电力系统是实时的系统,这样就会造成控制设备的信息差异比较大,利用网络传输控制信息存在着路径的不确定、数据的不完整、信息因果性差等问题,因此需要从电力信息传输入手,探究通信技术对智能电网的影响。在智能电网中建立双向通信系统,可以实现智能电网的自我监控和校正,对于设备进行监测,从而可以有效的避免事故。建立高效的双向通信系统可以促使智能化的电子设备、电力电子控制系统、保护系统等,实现网络化的通信,这样可以提高智能电网的服务水平。智能电网的集成通信系统通常是由两部分组成:一是高压等级的电力通信,这部分主要包括电网的调度控制中心、发电输电网络、管理平台等通信系统。这部分系统可以实现自动化的控制,宽带和传输路径可以实现相对可控,这样变电站可以实现多方向的互联,确保在N-M的通信环境下,利用通信技术来满足智能电网系统的可靠性。二是配电网和用户的侧通信,这部分系统包括用户电表和电器等通信设备,而且这部分系统采用多种多样的通信形式,例如光纤通信、无限电通信等。智能电网的管理中需要重视一些技术。例如开放的通信架构,它可以形成“即插即用”的环境,这样可以促进电网元件之间实现网络化的通信。又例如通信技术有统一的技术标准,这样可以实现传感器、应用系统、智能电子设备之间的无缝连接,进而可以实现设备和系统、系统之间相互操作的功能。 4.结束语 随着科学技术的发展,通信技术面临机遇和挑战,而且具有广阔的发展前景,相关部门需要重视通信技术,促进智能电网的建设,让通信技术在智能电网的建设中发挥支撑作用。
计算机基础教学论文:高职院校计算机应用基础课程教学的改革 论文关键词:高职院校 计算机应用基础 课程教学改革 论文摘要:教育教学改革也是一个永恒的主题,基于目前高职计算机应用基础课程的教学现状,为了更好的培养时代与社会需要的人才,高职院校计算机应用基础课程教学的改革实在必行,并从师资培养、教材改革、教学改革和考试改革这四个方面详细阐述了高职院校计算机应用课程的改革。 在我国,高职教育是以培养社会大量需要的具有一定专业技能的熟练劳动者和各种实用人才为目标的。各高职院校普遍开设计算机基础应用课程是,学生通过该课程的学习,使学生能够具备以信息技术为手段来获取知识、解决实际问题的能力,使之拥有在信息化社会中可持续发展的潜力。随着社会的快速发展和计算机应用技术逐渐得到普及,各行各业都离不开计算机,求职者计算机的水平如何已经成为用人单位的用人依据之一。但高职院校在计算机应用基础教学中存在许多不足与缺陷,必须对课程进行合理的改革以适应现代社会对人才的需求。 为更好的对高职院校计算机应用基础课程教学进行改革,为避免盲目跟进,调研是教学改革的必要前提,是改革的依据,必须了解其存在的不足与缺陷,可以通过学生进行摸底测试和填写调研问卷的形式,了解学生的计算机的基础情况,了解他们对这门课程的期望和要求,以便对症下药。高职院校计算机基础应用基础课程师资力量薄弱,该课程作为一门基础课程,师资结构的分布存在着不合理性,从事该门课程教学的教师队伍趋于年轻化导致教学内容无法深入。高职院校计算机基础应用基础课程教学理念偏离,一些高职院校将等级考试通过率作为量化教学质量的指标,使很多学校片面要求通过率,有些学校甚至将通过率作为考核教师的依据,教师为了提高通过率教学中运用题海战术以提高通过率,不利于技能的掌握与应用教学理念。高职院校计算机基础应用基础课程教学方法单一,大部分高职院校的计算机应用基础教学仍采用以教师为主的教学方法,这种教学方法使教学效果得不到明显的改善,学生的学习兴趣不高。高职院校的计算机应用基础教学内容难以统一,计算机基础课程从小学到高中都会开设,但是由于存在着地区差异与个体差异,一些学生计算机使用率几乎为零,而一些学生已经熟练掌握计算机的常用操作学生的计算机水平参差不齐,教学内容难以统一,给教学带来了较大的难度。高职院校计算机基础应用基础课程评价标准缺乏合理性,多数高职院校仍以试卷的形式来评价学生的学习效果和教师的教学成果,这种评价方式缺乏合理性,显然无法适应当今培养应用型人才的要求。 高职院校计算机应用基础课程教学的改革,加强师资队伍建设,提高师资力量。计算机技术更新速度很快,要想让学生能够获取最新的知识,教师起着关键性的作用。而目前在中国,学校教育是滞后于实际发展的,所以为了能够跟上信息社会发展的步伐,教师要坚持不断给自己充电教师应不断学习,不断充电。学校应多给教师提供培训深造的机会,通过短期的学习和交流,增强教师的综合能力。只有这样,培养出的学生才能适应当今信息化时代的快速发展。 高职院校计算机应用基础课程教学的改革,不断更新教材内容,紧跟时代步伐。高职院校不同层次、不同学科及相应专业对学生应用计算机处理问题的能力要求有所不同,编写教材讲义格外重要。目前计算机基础课程的教材五花八门,令人眼花缭乱。但现在的计算机教材也存在很多的问题,如内容简略,知识结构不系统,甚至有些老化了的知识还出现在教材上,而一些新的技术、新知识又未能及时补充到教材中,不能为教学所用。鼓励教师编写教材讲义,促使他们能将现实生活中的新技术及时更新到教学中,收集更多的教学素材和案例丰富教学内容。只有教材跟上时代的需要,才能培养出适合时代需要的人才。 高职院校计算机应用基础课程教学的改革,改变传统考试方式,实现考试方式多元化。目前,尽管高有些职院校已做出上机考核代替笔试考核的改革,但是也产生了诸多的问题,如考生由于事先不熟悉考试环境,导致考试发挥失常,更严重者还有得零分的情况,针对出现的类似情况,应借鉴国家或省级计算机考证考试的经验,要求学生获取一个国家级的计算机应用基础证书为基本前提,结合教学中的过程化考核才能取得较好的效果。建立一个综合性的考试题库,允许学生使用网络环境进行课外学习和练习,考试试题可采用从题库中随机性的抽取的方式,使学生做到有备而来,也能很好的促进他们平时的学习,增加学习的兴趣。 高职院校计算机应用基础课程教学的改革,改进教学方法,激发学生的学习兴趣,提高课堂的教学效果。教学方法是实现教学目的、完成教学任务的手段。当今是一个信息化的时代,工作、学习、娱乐都离开计算机,它既是学习对象又是学习工具,通过我们多年的教学经验,发现学生刚开始会抱着极高的学习兴致来学这门课,但是学习兴致很快就变淡了。通过调查,我们获知是教学方法存在着问题,传统的教学模式,教学中的一个教室、一块黑板和一支粉笔已无法适应新的教学改革的需要,理论教学一般都占有相当大的比重,忽视了学生创新能力的培养,这对于课时少、内容多、知识新的计算机课程来说是不适应的。高职院校办学理念是为地方经济培养技术型和高技能型人才。计算机基础这门课程的操作性较强,所以将授课环境安排在机房更科学、合理,为了充分调动学生的学习积极性,根据不同的教学目标,以学生为主的教学方法,使学生边学边练,在做中学,在学中做,实现工学结合。 总之,高职教育是我国职业教育很重要的一个环节,而教育教学 改革也是一个永恒的主题。计算机应用基础课程的教学改革是一项长期而艰巨的工作和系统工程,如何让学生真正地学到知识和技能,如何使学生能够适应市场的快速需求,如何实现双赢,它需要任课教师和广大学生长时间的探索和不懈的努力。 计算机基础教学论文:项目教学模式在计算机应用基础课中的应用 1 引言 随着现代化的教育理念的发展,过去采用满堂灌和填鸭式的教学方式显然已经不再适用于现如今的大学生,如何在课堂上开展有效而富有趣味性的计算机教学,已经成为当前各高校计算机教师普遍关注和研究的一个课题。本论文主要结合当前计算机应用基础课程的教学模式及其教学现状,深入探讨基于项目教学模式为主导的计算机课堂教学模式和手段,以期能够从中找到一些新的计算机课程教学手段和应用模式及思维方式,并以此和广大同行分享。 2 计算机课程教学中的问题分析 目前在计算机课程课堂教学中极易出现的一些问题,概括起来主要表现在以下几个方面: 2.1 课程学时设置欠合理。目前计算机应用基础课程的开设普遍在32-40学时,而要在这么短的时间内讲授包括计算机软硬件等在内的大量基础知识,很明显对于诸多计算机教师而言是心有余而力不足,只能导致老师在教学过程中要么挑着章节讲,致使学生前后知识无法连贯,要么就一味赶进度,满堂灌,填鸭式的教学手段屡见不鲜,学生学习了无兴趣,难免会产生厌学情绪,使得教学进入恶性循环。2.2 课程教学手段单一。计算机应用基础课程的特点是理论性强,实践操作要求高,因此在实际教学过程中,必然要求教师要边操作边教学,但是实际情况往往相反,教师为了赶课时进度,重理论教学,轻实践操作,甚至纯粹是理论教学,引起学生反感;部分有条件的高校将计算机应用基础课程安排在机房上课,但是仍然是重理论轻实践,很多学生利用机房电脑玩游戏或者做其他事情,教学手段单一,教学效果差强人意。2.3 课程考核方式教条。计算机应用基础课程由于理论性较强,因此一般的考核方式都是传统的出勤率+平时成绩+期末考核成绩,而在很大程度上,课程期末考核成绩决定了该门课程的最终成绩。对于这样一门操作性实践性较强的课程,单纯而机械的采用传统的考核方式太过教条,无法体现出学生对计算机应用基础知识的真正掌握能力,而只是能够反映出学生对书本知识死记硬背的能力,因此,教条的考核方式也成为了让学生逐渐对这门课程失去兴趣的重要原因之一。2.4 教师自身水平有限。计算机应用基础课程的任教教师自身的教学水平也决定了该门课程是否能够吸引学生并引起学生共鸣的重要原因之一。如果教师自身的计算机水平一般,那么显然是无法将学生吸引到课堂中来的。 3 项目教学模式在计算机应用基础课程教学中的应用探讨 3.1 项目教学在计算机课程教学中的实施。 (1)项目教学法的特点。①有效提升学生兴趣和积极性。通过项目引导学生加入到教师的课题组中,这对于学生来说是新奇而特别的,因此学生的好奇心比较重,兴趣浓厚,如果能够适当的引导,能够激发学生的求知欲,有效提升学生的积极性和学习热情。②寓教于乐,教学效果好。在实际的项目锻炼中,寓教于乐,学生既能够锻炼实际的动手实践能力,又在做项目的过程中满足了自己的好奇心和求知欲,同时对于书本上所学习到的计算机基础知识也有了更好的理解和应用,俗语说的好,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”正是这个道理,通过项目引导所取得的效果远比传统课堂满堂灌的效果要好。③有助于提升学生动手能力和综合素质。学生在跟着教师完成实际项目的过程中,不仅仅锻炼了个人的动手实践能力,同时也锻炼了与人相处的能力,团队合作的精神等,有助于提高个人综合素质。(2)项目教学法的实施步骤。在计算机课程教学中实施项目教学法,并不是不上课,跟着老师去做项目,而是通过教师在课堂的引导,将学生分为若干小组进行不同的项目开发研究,在做项目的过程中学习理论知识,从而达到学习的效果。 在实施项目教学法的具体执行步骤上,可以按照如下步骤去实施: ①设计项目。首先要根据计算机应用基础课程的章节内容,有针对性的设计一些小型的项目或者软件作业,这些所设计的项目是按照教学大纲要求的知识点和技能要求进行设计的,同时还要考虑到项目的趣味性和实用性。②理论讲解。在课堂上,教师引出项目,激起学生的兴趣,并讲解相关的理论知识和操作要点,从而完成项目的理论研究阶段,使学生具备开展项目所具备的必要知识和理论基础。③开展项目。将学生分为若干小组,通过教师引导,学生讨论,学生答辩,操作演示及互相评价等环节,引导学生开展实际项目,并在学生做项目的过程中有意识的将书本上的理论知识再一次讲授给学生,从而加深学生对相关理论知识的理解和应用。④项目总结评价反馈。项目结束后,引导学生对项目进行总结和评价,自我总结在做项目的过程中遇到哪些问题,如何解决这些问题的,所需要的理论知识是否掌握,如何应用等等。通过总结评价和反馈环节,让学生更加深入的理解理论知识和实际应用之间的差别。 3.2 项目教学模式应用需注意的问题 (1)项目设计应当难易适中。由于学生的接受能力和动手能力参差不齐,因此项目在设计时不能设计的过大过难,相反,应该结合实际讲授的章节内容进行设计,有针对性的引导学生相关的知识点和动手实践能力,从而将项目教学的实际效果落到实处。(2)注重将项目从课堂引到课外。对于项目教学法的实施,教师应当注重项目对学生吸引力的持久性,因此要想方设法将项目从课堂引到课外,保持学生对项目的热情和积极性,同时学生在一定时间周期内对项目的反复查找资料及探索实践,也能够大幅提升学生的综合素质,这是课堂教学的效果所无法比拟的。(3)注重项目结束之后的评价反馈和总结。项目结束之后必须要重视对项目进行总结评价和反馈,尤其是对于学生反馈回来的有关项目设计方面或者知识点引导方面的问题要加以总结,在日后的项目教学实施过程中注意避免,从而将项目教学法日益完善,提升计算机应用基础的实际教学效果。 4 结语 随着计算机技术的发展,计算机应用基础类课程已经逐渐成为目前高校开设的基础课程中的必修课程之一,并且教育部也已经提出了建设计算机应用基础课程的目标,因此,针对过去传统的计算机课程教学模式,以及在实际应用中和学生反馈回来的问题,如何实施有效的课程改革,基于项目教学的模式提供了一个很好的借鉴和途径。本论文结合实际的计算机 应用基础课程教学,详细探讨了项目教学在计算机课程教学中的应用及其积极意义,对于激发学生的学习积极性,活跃课堂教学氛围及提高学生实际掌握能力都具有很好的作用。本文对于项目教学模式的探讨,完全可以应用于实际的计算机基础课程教学之中,无论是对于计算机课程教学改革研究还是对于计算机课程教学改革实践,都具有很好的指导借鉴意义。本论文对于项目教学模式在计算机基础课程教学中的应用是完全可行的,是值得推广应用的。 计算机基础教学论文:计算机基础教育的教学方法 1.教学活动的实施。 改变“以教师为中心”的传统观念,建立“以学生为主体”的新型理论教学模式。通过教师提供的在线学习平台,学生可以提前预习,进行前期知识在线测试和学习,保证所有的学生具有相同的知识基础,同时可以根据自身条件确定听课的重点和难点。教师课堂采取精讲多练的形式,主要在实际环境中对所需掌握的重点和难点进行讲解,以提高课堂效率。对于课堂上讲授的知识,在线学习平台会提供相应的视频素材,从而屏蔽学生由于学习能力差异导致的课堂知识接收程度的差异。同时,学生可以通过与面授相同学时的实验课,对所学知识进行巩固加强。 对于共性存在的问题,实验课采用广播教学的方式,将教师机的电脑屏幕画面实时传送给学生,学生可以在老师的讲述中近距离的学习软件操作中的难点问题。此外,教师机还可以实时监控学生的电脑屏幕,一方面有效杜绝了学生实验课开小差的现象;另一方面,对于个别学生存在的问题,教师可进行远程遥控,提高了学生的实验课学习效率。对于基础较好的同学,可采取以自主探究性学习为主,专题学习网站与网络课程为辅的学习模式,通过在线学习平台提供的与该课程教学内容相关的应用案例与综合实训案例,促进自身的高级认知能力的发展。 2.异步的交互体系。 计算机网络为学生提供了新的学习空间———在线学习网站、电子图书馆、虚拟课堂等。网络环境下,学生可不受时空约束,根据自己的实际情况有选择地学习,在学习过程中随时获取在线帮助和资源。没有了教师的面对面指导,在线学习中的异步交互就显得尤为重要,这也是解决学生在学习中遇到的问题的主要途径之一。依托校园网建立的在线学习平台,除了可以提供学习资源、展示学生作品外,还专门开辟了答疑辅导模块,为师生异步交互提供了有力保障。在这个过程中,老师对学生留言及时准确的回复,提高了交互的有效性和时效性,而且学生也可以发表对问题的理解,给出更具有创新性的答案,激发学生学习的主动性、积极性和创造性。此外,还可以采用 E-Mail、QQ、MSN、博客等多种形式进行交互。 3. 完善的学习评价方案。 不同的学习方式和学习活动,有着不同的学习过程,必然会产生不同的学习效果。为了全面和客观地反映基于混合学习模式的教学实施效果,必须设计多样化的评价方案。混合学习的评价主要分为两个部分:理论和实际操作能力评价,综合应用能力评价。理论和实际操作能力通过无纸化考试的方式进行评价。通过建立题量充足、题型丰富、题意准确、答案完备的机试题库,一方面实现了该学习法教学效果的考核,同时也将进一步提高我校非计算机专业学生上机实践的能力。综合应用能力则通过学生提交的综合性作业(如小报作品、Flash 作品等)来进行评价。综合性作业以小组为单位进行提交,一般4~5 人为一个小组,教师先挑选几名计算机能力较强的学生担任组长,每组的具体成员由学生自愿组合产生。分组实践提高了学生的团队意识和协作精神,进一步激发了学生的创新能力,使学生在集体中更好地实现自己的价值。 4.教师信息素养的培养。 混合学习模式能否取得预期的效果,一方面取决于学习者,另外一方面教师的教学设计和信息处理能力、对学习资源的评价能力和学习环境的设计能力、对学习资源和学习环境的利用能力和管理能力、信息技术与所授课程的整合能力也起着举足轻重的作用。教师通过学校提供的网络化信息服务平台,不断地深入学习新内容,更新自我的知识体系,并通过各类教学设计评比活动,以学校评估和教师评价为依据,形成一种有效的教师信息素养培养模式。 混合学习作为一种全新的教学理念,融合了多种教学模式的优势,为计算机基础教学改革提供了新的方向。总之,有效地提高学生的计算机素养和深度学习、终身学习的能力。 计算机基础教学论文:试析学分制下大学计算机基础实验课程教学体系的构建 论文摘要:分析了高校实验教学学分制的内涵,阐述了学分制下大学计算机基础实验教学内容、教学方法、教学资源、教学管理及教学评价等项目的构建,较好的体现实验教学以教师为主导,学生为主体的作用,充分调动了学生主动学习的积极性,提高了大学计算机基础实验课程教学效果。 论文关键词:学分制;大学计算机基础;实验教学体系 一、实验教学学分制的内涵 实验课程学分制是高等学校学分制教育的重要组成部分,大学计算机基础实验教学学分制是以学生自主选择实验项目为基础,以获得相应的学分绩点衡量学生学习成绩,以达到培养和提高学生实验研究和实际动手解决问题的能力为目的。 二、学分制下大学计算机实验课程教学体系 实验教学学分制要以实验教学内容和教学方法为核心,以建立实验教学新体系为重点。在完全学分制教学管理机制下,实验教学实行学分制施行是适应完全学分制教学管理制度的必然趋势。要做好实验教学学分制改革,就必须针对现行的实验教学中存在的问题进行改革。 传统的实验教学模式是计划性模式,从实验方法到报告的编写完成,整个过程都是由实验教师事先制订好的。学生在实验过程中,缺乏自主性与创造性,只能被动地接受学习,这在很大程度上限制了学生的思维空间,同时也扼杀了学生的学习自主性与创新性,使得实验教学对学生缺乏吸引力。要使学生对实验教学引起足够的重视,就必须积极扩展实验教学内容及层次,给实验教学注入新内涵。同时,改革传统实验教学方法,实行实验教学学分制,变被动教育为主动教育,为学生自主学习、个性发展、实践能力与创新能力的培养等提供必要的时间与空间。在教学资源上,引入现代教育技术设备,使实验教学变得更为直观,学生可以在课前预习,掌握实验操作要领;课后复习,回顾实验过程,以巩固知识。从实验教学内容到教学模式、教学手段的改革,将会使实验教学在人才培养过程上,发挥出更为重要、更加积极的作用。 (一)实验教学内容的构建 实验教学内容建设的核心层面分别是总体结构的优化和实验内容的优化。其中总体结构的优化即通过不断调整和组合各实验项目的组成以及各实验之间所建立的组织关系,使实验项目各要素相互配合,整体功能达到最佳状态;实验内容整体优化在相当大的程度上取决于课程内容的选择,特别是课程内容的重组、整合与精选、凝练。优化的课程内容应该不是原来的课程内容的机械拼凑,而是一种有机的组合、新的创造,在保持课程内容的基本理论、基本方向具有一定稳定性的基础上,体现一定的先进性、适应性、科学性,拓宽知识性,把广度和深度很好地结合起来。大学计算机基础实验课程内容构建的基本思路是:根据计算机技术发展及应用的特点,结合各专业后续课程学习对学生计算机能力的需求,编写出既有基本要求,又有充分灵活性的适应高校人才培养目标的教学大纲。 (二)教学方法体系构建 1、分类、分层次教学 把学生按专业分成人文类和理工类。人文类重点培养学生对信息的综合处理能力和多媒体技术的应用能力;理工类重点培养学生具有简单应用软件系统的开发能力和数据库系统应用能力。分层次即把大学计算机基础实验项目分为二个层次,第一层次为基础类实验项目,其教学目标是为培养学生计算机基础知识与综合能力打基础、为后继课程做准备;第二层次为计算机技术应用实验课程,核心内容为多媒体技术与应用、网页制作、程序设计基础、计算机网络应用、数据库系统开发等,主要目标是让学生掌握学科专业应用工具,为今后学习专业课程提供学习的辅助手段,增强学生毕业就业竞争力,其内容的设置应尽可能结合专业应用实际设置课程。如人文等专业学习多媒体技术与应用、网页制作和图片处理;理工类专业学习程序设计基础、数据库技术应用等。根据学生专业需求构筑计算机知识结构,这种实验教学体系是把学生专业背景引入实验教学中,使不同专业的学生可以选择与专业相关的实验项目进行学习,增强学生熟练运用计算机技术解决其专业领域的实际问题的能力,从而实现计算机基础教育与专业的有机结合。 2、短学期、模块化教学 短学期教学是把实验课程教学时间分为多个周期,每个周期实验教学各有侧重。如秋季学期以计算机操作系统的应用为主,同时辅以应用工具软件类实验;冬季学期以办公事务处理软件为主,同时辅以多媒体技术与应用类实验;春季学期以网络应用和网站设计开发为主,并辅以数据库应用技术类实验,这样学生可以更加有针对地选择自己需要的实验项目学习。除了基础部分计算机实验项目外,还要增加多层次的实验项目,如程序设计类、应用工具类、系统开发类等等。实验课程内容模块化是将每个实验模块按不同等级要求进行设计,不同层次水平的学生选择学习相应模块的实验,同时把实验各模块相结合,这样既可满足不同层次学生的学习要求,也可以使学生在完成实验的过程中逐步培养适应社会需要的工作能力和创新能力。 3、课堂内外结合教学法 课内实验按内容分模块组织,以项目形式教学。主要以操作性和验证性的基本实验为主,培养学生的基本操作技能。基本实验重在基本实验原理、基本实验方法和基本实验技能训练,初步实现对学生创新意识和综合素质的培养。课外实践以综合设计型实验为主,重在计算机技术应用设计的训练,主要包括综合程序设计、多媒体设计与制作、数据库的应用等,不同专业学生可根据各自专业知识和能力及今后专业需要有所侧重。实验教学过程中,由指导教师提供相应的实训作业素材,由学生自主完成,鼓励学生拓宽所学内容,组织学生参加一些计算机技能大赛,如全国信息技术应用水平大赛,以激发学生的学习热情,培养学生动手能力,提高学生信息素养和就业竞争力。 4、按专业分类法 模块化教学模式增加了实验教学灵活性,但不分学科专业、统一的教学要求对满足某些专业的知识需求是不够的。以经济管理类专业、艺术体育类学生为例,主要开设操作系统和办公软件类实验,但只学这些是不够的。经济管理类专业学生可能还需要掌握一些能帮助他们实现数据处理的专业的信息技术知识,如数据统计、信息处理、网页制作等,SPSS软件使用、网页三剑客等实验项目;对于艺术类尤其美术专业学生,需要学习的计算机应用知识可能会更多,如Photoshop应用、动画设计、影视制作类软件的使用等。 三、教学资源体系构建 科学技术的发展,学科与学科之间的结合已经变得密不可分。学校必须打破学科界限,将所有的资源纳入实验平台管理范畴,科学、合理地进行资源布局,为大学计算机基础实验教学提供强有力的资源保障。教学资源的构建不是体现在各种媒体素材的简单堆砌,而应该是针对教与学的一套整体解决方案,为教与学提供多种方法和途径。因此,根据大学计算机基础课程所具有的较强的实践性、综合性、创造性、工具性、时代性等特点,实验教学资源应为纸质实验教材、多媒体课件、网络教学平台、现实与虚拟实验平台等,其中,实验教学网站建设是条件,实验教学资源建设是基础,实验教学软件建设是核心,支撑系统和网络管理系统建设是保证。 网络实验教学平台是基于互联网络或校园网设施开展实验教学计划的信息管理系统,该体系最突出特点是,能实现教学资源的高度共享,促进教学资源的优化配置;利用网络资源,各类实验人员可以接受到一流的实验教学内容,有力地促进实验教学水平的整体提高。通过网上实验教学,使学生在更加广阔的环境中进行学习,激发学生学习的兴趣,调动其学习的积极性和主动性,对学生个性发展、创造能力的培养、全面素质的提高产生积极的影响。另外,由于网络教学具有开放性和交互性的特点,可以推动各学校的相互交流与协作,发挥各院校的优势和特色,促进新内容、新技术在实验教学中的应用,共同发展实验教学。 虚拟实验是实验教学的另一个重要组成部分,计算机实验是多层次,多元化的,有些实验一定需要在实验室中完成,有些实验不一定非要到实验室。对于可以不在实验室进行的实验,需要在实验手段上做出相应的转变。目前的高校基本都有良好的网络环境,在网络技术的支撑下,不应该仍然机械地要求学生都到实验室来上机实验,而是提供更加灵活的实验平台和实验资源,更加方便学生利用自己身边的资源尤其是网络资源完成实验。如计算机组装实验教学,采用虚拟现实技术对计算机组装课程中所需的硬件和实验过程进行仿真,可以很好地解决实验设备的不足和计算机硬件高速发展的问题。 四、教学管理体系构建 学校根据学生专业培养目标、规格要求和学分制特点,制定各专业模块式实验教学计划,规定各专业的必修实验、选修实验;必修实验是根据专业培养目标要求,规定学生必须学习的课程,它保证了学生培养的基本规格和要求,必修实验课教学计划是由基础实验技术教学、专业基础实验教学、专业实验教学构成。选修实验是根据专业培养要求,学生可以根据自己的兴趣、能力和所学专业需要,在较大范围内选修,体现因材施教而开设的实验项目。 五、教学评价体系构建 考核作为检验学生学习效果的手段,在整个教学过程中占有重要的地位,对于学生的学习态度起着一定的导向作用。如何保证实验教学质量,准确评价学生能力,同时利用考核手段调动和激发学生自主学习的积极性、创造性,是我们在教学创新过程中值得深入探讨的一个问题,合理的课程考核是促进教学质量提高的有效手段。针对以往在实验课程考核方面的不足,加强和规范实验教学考核制度,以保障学生综合能力的提升。实验课结束时,组织实验考核,最后根据学生实验考核成绩、平时成绩客观评定学生的实验成绩,以保障学生学习效果的稳定性。完善的实验教学考核体制,可以提高学生对实验课的重视程度,从根本上保证实验质量的提高。 六、结束语 大学计算机基础实验教学学分制实施,使教师能够结合学生的兴趣爱好,科学引导,因材施教,不仅培养学生动手操作能力、分析解决问题的能力、综合设计能力,也为学生后续课程学习和工作奠定坚实的基础。 计算机基础教学论文:关于职业学校如何优化《计算机应用基础》课程教学资源 【论文关键词】计算机基础课程;教学资源;优化 【论文摘要】21世纪90年代至今,职业学校非计算机专业普遍都开设了《计算机应用基础》课程。由于计算机知识更新快,加上每个学校的培养目标和教材选用上各有各的考虑,以致《计算机应用基础》这门课程从教材、教学实例、教学课件等一系列教学资源都有所不同,而且这些教学资源种类很多,但是,在这么多种类的这些教学资源中,有时候让一线的教师比较难以选择。在这种情况下,教学资源的优化就显得相当重要而且相当有必要。 1.选好主要的教学教材及配套的教学辅导教材 一方面,现在编写《计算机应用基础》课程教材很多,出版社也不尽相同,甚至有相当部分的学校自己编写校内使用的教材。虽然这些书的内容大体相同,但是讲的方法却并不一定相同。同样一个关于Intemet的问题,有些书把互联网比作是信息高速公路,信息高速公路是21世纪90年代初美国克林顿政府提出的,但是新近出版的一些教材,在讲Intemet这个问题的时候把Intemet与“地球村”联系在一起,甚至不用前两种讲授的方法,而是以更加通俗易懂的语言来讲,很显然的,在这个问题上,没有谁对谁错的问题,其实讲的都是同一个问题,但是,在教学中从不同的角度来讲,学生对理解Intemet这个问题的难易程度也就不同。 另外一方面,还要根据学习对象,即从学生的知识水平、能力水平来选择教材,同样是《计算机应用基础》教材,有的作者编著的书比较通俗易懂,有的则相对抽象。 所以,从这两方面来说,在选择教材的时候既要考虑到教材本身的可读性,而且还必须要考虑到学习对象,要结合学生的知识水平、能力水平实际有选择性地来选择教材包括配套的教学辅导教材。其实,这也是教学资源的优化,教材也是教学资源,所谓“合适你的,就是最好的。”,在这里就是由教材选择问题而来的教学资源优化。 2.充分运用现有的教学资源,建立教学资源库 职业学校一线的计算机教师,掌握有大量的日常教学中使用的教学资源。比如,电子版的教案、教学设计、教学课件、教学软件、学生作业或作品、教学实例、计算机应用的相关论文等等。就我们学校来说,每一年都要购买全国计算机等级考试以及全国计算机信息高新技术考试的模拟考试软件。而这些模拟考试题库的题目比较多,而且有些是可以导出来的,我们将其导出后,把这些模拟题集中起来,进行分类整理,建立自己的教学资源题库。在《计算机应用基础》课程的教学中,有选择地穿插这些题库中的题,给学生上机训练使用,这样,当学生学完这门课程以后,只要稍加针对性的训练几周,便能比较轻松地考取全国的计算机等级证书,这样同时也强化了学生的实际操作水平。不单是计算机等级考试的资源,上述提到的教学资源,只要能加以整理、进一步的改进、优化,以教学资源库的形式来保存、共享、运用这些资源,日积月累下来,教学资源库就会变得相当的充实。 上述讲的是如何使教学资源库充实,在教学资源充实后,下一步必须得考虑教学资源库的功能。教学资源库可以以校园网应用的形式来展开,任何一位教师都可以以自己的账号进去资源库平台上传、下载相应的教学资源。平台还可以开发加进论坛的功能,让教师们能对这些教学资源的可用性、实用性等等进行讨论,在讨论后再进行修改,进一步完善。如果有必要的话,还可以扩展加学生进入讨论的这样一个功能,让教学的对象也参与到其中,可以更进一步完善教学,提高教学质量。 这样教学资源库建立起来以后,既可以实现相互交流学习、互通有无,促进教学资源的优化,还可以实现这一课程进度的统一,便于教学计划的实施,共同进步,提高教学水平及教学质量。 3.多与其它学校进行沟通交流,取长补短 孔子说过“三人行,必有我师”。多与其它学校进行沟通交流,既有利于发现自己的短处也有利于认识自己的长处。现在国家大力发展职业教育,职业学校之间的竞争是非常激烈的,同时也有合作的一面。作为职业学校,在计算机应用方面的知识技能竞赛每一年都会展开,但每一年的优胜者各不相同,他们成功的秘诀就是扬长避短。但要想发现自己的短处和长处,其实也是不容易的,必须得进行比较,要进行直接有效的比较,多与其它学校进行沟通交流,是一个很好的方法。在沟通交流中,会有细心的对比。比如,其它学校的课程设置、在这一门课程中使用的教学方法、教学资源的运用程度,教学资源的优化所达到的层次等等,所有这些都是会在沟通交流中有所对比的。就本校的情况来看,现在每年至少有一次科组外出活动参观学习的机会,这一点是非常好的。如果看到别人在计算机教学方面做得更好,这本身就有助于我们对自身进行调整,进一步优化教学资源,提高教学质量。 教学资源优化是教学质量得以继续提升的关键,《计算机应用基础》课程的教学资源优化更合理、更有效,有赖于广大从事计算机教学工作的教师继续深入探讨。 计算机基础教学论文:关于高校计算机基础课程创新教学模式研究 论文关键词:计算机基础课程 创新教育 教学模式 论文摘要:近年来,我国大力推行教育改革并已取得了阶段性的成果,素质教育的口号深入人心.但是教学中陈旧的、急功近利的因素至今仍大量存在。针对目前的教育现状,本文以创新教育理念为指导.以计算机基础课程的特点为依托,探索在高校计算机基础课程中实施创新教育的有效途径,对计算机基础课程的创新教学模式构建进行了研究。 1引言 教学模式是教学思想、教学理论的具体化.是教学理论指导教学实践活动的途径传统的教学模式是以教师为中心展开教学,在这种教学模式下.教师是主动的施教者,学生是被动的接受者:知识本位是教学的唯一目标,全盘讲授是教学的唯一方法.量化评分是评价的唯一手段;教学重接受、轻探究.重用脑、轻动手。重记忆、轻应用,重结果、轻过程;教学中忽视对非智力因素的培养,学生的创新意识、创新精神等品质难以形成:学生缺少自主学习时间和自主思维的空问.主体性和创造性难以得到足够的开发和培养。 创新的课堂教学模式能够架起创新教育思想与课堂教学实践的桥梁.帮助教师摆脱传统课堂教学模式的负面影响.更好地把握在课堂教学中实施创新教育的规律.有利于拓展学生的创造性思维,培养创新品质和能力。 笔者在创新教育理念的指导下.根据切身的教学实践经验.对计算机基础课程教学中综合运用创新教学模式提出了构想:以学生为中心。学生是主体.是知识意义的主动建构者:教师是教学过程的组织者、指导者、帮助者、促进者。在现代信息技术强有力的支持下,学生能够主动参与、主动探索、主动发挥.主动创新,使创新精神得到培养,创新能力得到锻炼、加强,整体素质得到提高。这样的教学模式是与现代社会对人才的培养目标相适应的。 2构建计算机基础课程的创新教学模式 计算机基础课程的创新教学模式以培养学生的创新意识、创新精神和创新能力为出发点和落脚点。并贯彻计算机基础课程教学的始终。教学目标的确立、教学情境的设计、教学程序的安排、教学方式、方法的选择、教学内容的组织、教学策略、教学评价方法的制定等,都应体现出创新的特征.最终达到培养、提高创新意识、创新精神和创新能力的目的。 2.1基本理念 以学生为中心,以创新教育理念为理论支持.根据计算机基础课程的教学情况及学生的心理发展规律.综合运用现代教学手段、技术,优化计算机基础课程的教学.构建以培养学生自主精神、合作意识和创新能力为核心目标的教学环境。 2.2教学目标 在计算机基础课程的创新教学模式中.教学不再处于知识单向传递、学生被动接受这一状态中,而应是在创新教育这一理念指导下的创新教学这一教学模式的教学目标由知识、情感和技能三个方面构成。 (1)通过课堂教学,学生掌握计算机基本知识和操作技能.掌握学习的方法.能够将计算机作为获取和交流信息的工具,为计算机知识的后继学习打基础。 (2)学生对计算机基础课程的认识更加深刻,学习兴趣增强,养成在课堂学习中交流、讨论的习惯。形成合作、探究的精神.建立良好的生生关系及师生关系。 (3)激发学生的创新意识,拓展学生的创新思维,培养其创新精神和创新能力。使学生创造性地解决实际问题。 2.3教学策略 计算机基础课程创新教学模式的教学策略是在计算机基础课程实施创新教育的过程中.根据计算机基础课程的教学情况.遵循教学的一般规律和学生的年龄特征.对课堂教学的程序以及方法进行适当调节和控制操作.以逐步实现创新教学目标.并向创新教育目标迈进的教学活动方式。 从事教育教学的工作者深知.教学策略包括教学的许多方面,出发点不同。教学策略也就不同。笔者遵循以指导学生自主活动.增强教学的情境性.坚持学生的主体意识、学习的探索性为中心的原则,制定了计算机基础课程创新教学模式的教学策略。 2.3.1注重学生认知结构的发展 现代学习理论表明.学习过程是认知结构的形成、变化和完善的过程.认知结构是决定学习的关键和直接因素。认知结构具有差异性、整体性、层次性、发展性和能动性.良好认知结构的形成有利于学习的正迁移。计算机基础知识的逻辑性和层次性很强.以数的进制转换这部分内容为例.学生在形成十进制与二进制的转换规则的认知结构后,才可能顺利地掌握八进制、十六进制与十进制的转换规则。所以。在计算机基础课程的教学中,应重视分析学生原有认知水平.在此基础上进行教学设计,注重培养学生良好的认知结构 2.3.2改变传统单一的教学方法 “教学有法。但无定法”.教学方法的选择运用是一种创造性活动。是一种教学艺术。适当的教学方法有助于教学任务、教学目标的顺利实现。根据对高校计算机基础课程教学情况的调查.我们了解到目前各高校基本上仍然沿用传统的教学方法.课堂上主要采用讲授法.往往是教师一言堂.不注重创造性地指导学生通过探索发现“新知”.教学过程中缺乏师生的互动.学生只能被动接受知识。学生们大多意识到这一教学方法不利于知识的学习。 更加不利于自身创新品质的形成和创新能力的提高在构建计算机基础课程创新教学模式的过程中.教学方法的选择是关键环节之一计算机基础课程十分重视实践,理论知识的学习离不开实践的检验与巩固我们应结合计算机基础课程的特点.采用有利于激发学生创新意识、愿望,提高学习积极性的教学方法。另外。要依据多方面条件,使各种方法进行合理的组合.达到教学效果的最优。 2.3.3灵活高效地运用现代化教学手段 现代化教学手段的内容很广泛.它既指现代化的教学设备,也包括新的教学组织形式以及用现代化设备改造的实验室、图书馆和专用教室等。在教学中.综合运用各种现代化教学手段,能促使因材施教的教学思想落到实处,从而使学生得到全面发展。 在教学中采用现代教学手段是实施创新教育的必备条件之一,也是提高学习效率的物质保证。许多教学实验证明:现代教学手段能够给学生提供充分的感性材料.有利于知识的传授;能够激发学生的学习兴趣.有利于知识的巩固;能够促进学生对知识的理解.有利于能力的培养。但是,在对有关现代化教学手段的调查分析中.我们发现对于现代化教学手段的应用.在部分高校还没有得到充分重视,学生反映只是某些课程偶尔用到现代化教学手段。我们要充分认识到这一缺失对于教学的影响.注重现代化教学手段的灵活运用。 在使用现代化教学手段方面.计算机基础课程具有一定的优越性,计算机作为教学的基本工具.能够充分发挥其自身的优势。如果没有计算机设备.许多教学内容是很难用语言进行描述的.如在Wind0ws的资源管理器中移动文件或文件夹.借助了计算机的操作,再配合教师的讲解,学生的练习.就能起到事半功倍的效果。在认识到这一优越性的同时.我们还要将多种现代化教学手段合理组合.以适合不同主题的教学要求,为激发学生的创新思维、培养创新能力等创设理想的环境。这是每个教育工作者.乃至全社会应予以足够重视的问题。 2.3.4重视学生的自我发展 学生自我能力的发展对于创新品质的形成也将起到关键的作用.无论在什么教学情况下.都要尊重学生的自我发展并应帮助学生促进其发展在计算机基础课程的教学中.我们要让学生在丰富的知识学习过程中,在主动探究、交流讨论及与同学的积极合作过程中发展自我。 2.3,5指导学生主动探究 指导探究的策略.是指教师指导学生改进自己的学习来探究新知.使学生在自探互研中自主创新学习的策略学生的好奇心是其参与探究活动的基本心理特征,需要教师的引导。在指导学生探究的过程中,教师要使学生明确探究的问题.同时还要给学生充分的探究空问。 2.3.6注重情感交流 在计算机基础课程的教学中.教师应理解、尊重和信赖学生。教师要主动与学生交往,要站在学生的立场.设身处地地为学生着想.了解并理解学生的需要:要尊重学生的意见,能让其自由提出意见,发表见解,使学生感到自己不仅是一个学生,而且是一个具有独立人格的人:要鼓励学生积极探索、创新,相信学生具有创新能力。另外,教师还要善于引导学生与学生之间的情感交流。 2.3.7给予及时的反馈调节 反馈调节是指教师在教学中发现并帮助学生学会分析自己认知技能的不足.为其提供反馈信息.使学生能够及时加以调节改进,促进学生的认知技能不断完善、不断提高。计算机基础课程的教学中.教师应及时回收反馈信息.还要在教学的始终提供各种反馈信息针对课堂反馈的信息。及时、灵活地运用调节手段.把学生参与学习的结果反馈给学生.强化学生参与意识。 3结语 大力提倡和推行创新教育是时展的需要.是迎接21世纪知识经济挑战的需要.更是提高整个中华民族素质的需要.创新的教育和教育的创新已经成为当前教育界颇为关注的问题之一。 计算机基础课程教学的意义在于创新和应用.如何培养学生的创新能力.是身处教学第一线的教师们面临的首要课题,也是教育界面临的新课题。因此.本文对创新教育与计算机基础课程教学的研究具有一定的现实意义。 计算机基础教学论文:浅析如何提高中职学校计算机基础课程教学水平 论文关键词:计算机基础课程 中职 教学 现状 提高 论文摘要:针对目前中职学校的特点和社会上对中职生学业水平的要求,从分析中职学校学生的状况和特点入手,指出了目前中职学校计算机基础课程教学中存在的问题,提出了关于提高中职学校计算机基础课程教学水平的意见和改革办法。 随着社会的不断进步和发展,计算机已成为当今社会中必不可少的应用工具,正在影响和改变着人们的工作、学习和生活方式。计算机基础课程教学对培养学生从事任何一门专业所必须具有的基本素质和思维方法有着十分重要的作用。要想提高中等职业学校的教学质量,保证中职学生的素质适应时代的要求,就必须加快计算机基础课程教学改革的步伐,提高计算机基础课的教学质量,以更好地适应新的形势。 1目前我国中职学校计算机基础教学的现状 1.1中职学生的特点 随着我国教育体制的变革,中职教育变成了一种以培养行业需求的中等实用型人才为主的教育。这种教育方向决定了中职学校对生源挑选的宽松性,也决定了中职生普遍存在着学习基础差、厌学情绪重、自我约束力弱,心理易损等现象,这直接影响到了学生后期的学习和发展。他们计算机应用水平大多较低,很多学生根本不了解系统学习计算机课程的重要性,当接触到系统的计算机课程学习时有很强的抵触情绪,缺乏兴趣。 但是,我们应当看到,大部分学生也存在积极的一面:他们选择中职学校都想以中职学校为新的起点,重新开始,学习技能,成材立业,所以这更加要求中职学校的教师要摒旧纳新,转变教学观念针对于中职生的生理、心理特点采用灵活多样的教学手段和方法。 1.2目前中职学校的计算机基础教学中存在的问题 1.2.1教材内容相对滞后,不能适应形势发展 计算机应用行业是目前世界上发展最快的行业,而我国的计算机教材内容更新速度却普遍过于缓慢,导致计算机的许多新技术、新知识不能及时出现在教材上。教学内容的陈旧使培养出来的学生落后于时代的发展,体现不出职业教育的先进性,与社会对人才的需求不相适应。、 1.2.2教学手段单一,不能有效利用现代化教学手段,教师与学生之间缺乏互动 有些学校没有足够的计算机和多媒体设备,因此在上课时教师只能采用传统的板书教学方法,无法生动形象地讲授操作过程。不仅达不到形象的教学效果,而且容易使学生养成不积极思考,缺乏创新能力和主动学习能力的坏习惯。 还有些教师为了驾驭课堂,顺利完成教学任务,整堂课都采用课件演示教学。虽然加大了课堂信息量,更直观形象,但是由于缺少师生间互动,学生自主学习和协作学习的积极性仍然没有得到充分调动。 1.2.3不善于使用新教法,教学环节呆板,缺乏创意 不少教师缺乏对当前中职生的个体及群体情况进行深人研究,对课堂教学没有精心设计与准备,依旧沿用传统的教学方式及方法,教学环节单一枯燥,缺乏创意,学生在过于呆板的教学过程中极易产生疲倦感,导致厌学情绪不断出现。 1.2.4过于追求知识的系统性,课堂教学理论与实际生活脱节 计算机基础课教学时间少,知识点多。受传统教学习惯的影响,很多教师在计算机基础课程教学时仍然习惯于追求知识的系统性,知识点面面俱到,但是忽略了学生学习的兴趣点,如果知识点过于抽象模糊、与生活衔接不密切,而教师又不采用新教法组织教学的话,会极大影响学生学习的兴趣。 1.2.5理论教学与实践操作的安排不当;实践课不能有效管理 计算机基础是一门实践操作性很强的课程,有的学校由于客观因素影响,安排的实践教学课时较少,有的甚至无法达到每周上机两课时,由于学生练习的时间少、动手能力不强,因此达不到应有的教学效果。一些教师在学生实践时缺乏评价办法和标准,导致学生练习完成后,没有得到成就感和心理上的满足感。久而久之,学生会日渐松散,失去学习的兴趣。 2提高中职学校计算机基础课程教学水平的几点意见 2.1合理选用和使用教材,注重教学内容的层次性,努力做到因材施教 计算机教材的本身存在一定的滞后性,因此要注意选取内容新、实用性强的教材,并做到适时更新。也可以结合学生的要求和就业的特点,开发校本教材,并在教学过程中不断充实教学内容。教师须准确把握教材的深度、广度,让学生学得懂、够用、实用、能用。应当注重社会实效性和学生实际操作能力,结合学生专业特点和个性特点,让每个学生都能找准切人点,学到实用的知识。 2.2研究学生心理,充分利用先进的教学设施,注重教学方法的使用 教师在备课中“备学生”这一步非常重要,必须对一节课全盘考虑,做好安排。只有了解学生的心理特征,教师的教学活动与学生的心理活动产生和谐的共鸣,才能取得最佳的教学效果。教师同时应重视现代教育技术与课程的结合,善于运用现代化教学设备和各种多媒体教学手段辅助教学,针对课程的不同情况采用任务驱动法、BTEC教学法、案例教学法、分层教学法等行之有效的教学方法,生动灵活地表现教学内容,提高学生的学习兴趣,激发学生的学习热情。 2.3加强实践教学环节,强化上机操作技能、注重考核评价过程 足够的实践练习是提高学生操作技能的前提,学生上机实践的课时应占到总课时的三分之二左右。教师须精心设计符合学生实际特点而又实用的操作内容。在实践过程中,教师要勤于检查,发现问题及时解决,并把握好进度,分层次推进。要将过程评价、动态评价与终结性评价结合起来对学生进行考核、评价,同时做好记录和评价结果。重点考核学生利用计算机解决实际问题的能力,重点关注学生良好的学习态度、学习习惯、文化素养及社会责任感的养成。 2.4灵活运用多种教学手段,培养学生的各方面能力 2.4.1营造和谐的学习氛围,让学生感受成功的愉悦,培养学生的自信心和协作能力 营造民主、和谐、愉快的学习氛围,是新课改的一个重要理念。中职生在初中阶段学习中屡遭挫败,对课堂学习失去了兴趣和信心。教师在课堂上要为学生创设和谐的教学情境,师生合作、生生合作、平等讨论、相互补充,让课堂活起来,让学生充分展示自己,体验到学习的乐趣,感受成功的愉悦,激励学生主动学习,以培养学生的自信心和协作能力。 2.4.2激发学生学习兴趣,培养自学能力 兴趣是学生主动学习、积极思维、大胆质疑、勇于探索的强大动力。我们的教学要唤醒和激发学生的学习兴趣,让学生主动参与学习,全身心地投人到学习活动中。教师要运用科学有效的教学方法,培养学生的自学能力,来获得更多、更新、更有用的知识。真正体现出教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒和鼓舞。 2.4.3鼓励学生大胆设想,培养学生的创新能力 教师要在注重学习任务设计与布置的同时,注重学生创新思维能力的培养。用探索式和任务驱动式等教学方法,鼓励学生大胆设想,萌发创新意识,产生创新的欲望和兴趣。以观察能力,思维能力和动手能力为核心建构起来的学习结构,将会极大地促进学生创造能力的形成。 2.5提高教师个人业务素质 由于计算机领域更新速度快,教学上各种新的教法及手段层出不穷,这要求教师要勤于钻研计算机专业技术、紧跟时代,探索灵活多样的教法,要了解现行的职业教育体制、法规、政策,保证自身知识水平、业务水平和道德修养的不断提升,以提高课堂教学和实践教学效果,促进教学质量的稳步提高。 3结束语 计算机基础课程具有灵活性、实践性、综合设计性强的特点。中职学校的计算机基础课教师需充分发挥自己的主观能动性,采用灵活多样的教学方法,大胆进行教学设计与改革,精心准备实践内容,鼓励和带动学生积极参与,同步做好过程管理和评价工作。以激发学生学习兴趣,培养学生应用计算机发现问题、提出问题和解决问题的能力。 计算机基础教学论文:高职院校计算机基础课程教学探讨 [论文关键词] 高职院校 计算机基础课程 教学 [论文摘 要] 计算机与信息技术的迅猛发展,迫使高职院校的计算机基础课程教学内容也必须进行相应的调整。本文以力求提高高职院校计算机基础课程教学效果为出发点,提出了加强学生认识、因材施教、改革教学方法、锻炼学生动手能力等一些教学思路。 当今社会处于信息高速发展的时代,计算机已成为人们获取信息、处理信息、传播信息的主要途径和手段,计算机应用能力已经成为各行业岗位必备的基本技能。为了更加熟练的掌握和运用好计算机这个强大的工具,所有的高职院校都竞相开设了计算机相关课程的学习。计算机基础课程则主要针对大一新生进行计算机基础知识的学习和基本应用能力的培养。因此,计算机基础课程的教学效果的好坏,对于提高高职学生的计算机基本能力和素质,增强大学生的就业竞争力都具有至关重要的作用。本文将从以下几个方面就如何抓好高职院校计算机基础课程的教育教学展开初步的讨论。 一、加强学生对计算机课重要性的认识,端正学习态度,激发学生的学习热情 计算机基础课程作为高职院校开设的普及类基础课程,面向的是刚刚踏入象牙塔之门的大一新生。这些新踏入校门的学生,对大学的学习和生活充满着美好的憧憬,但又会对未来感觉到些许迷茫。作为他们大学的启蒙教师,首先应该在教学时从有利于自身的发展、适应社会方面对学生进行学习目的教育,使学生认识到,计算机是一门实践性、操作性很强的课程,熟练掌握计算机应用的程度直接影响到未来职业生涯的发展。从而将个人需要与社会需要作为动力,增强学习动机,明确学习目的,端正学习态度,尽快适应大学课程的学习。同时也可以充分调动学生的学习积极性,激发他们的学习热情。在整个的教学过程中,老师要时刻注意维护好学生的这份激情,面对他们提出的问题,注意引导,“授人以鱼,不如授人以渔”,对学生多一份耐心和信任,引导他们展开对知识的探寻,变被动的听课为主动的学习,并对他们取得的成绩给予及时的肯定,从而再次激发他们的学习热情。这样形成良性的学习体验循环,既有利于他们良好学习习惯的养成,促使对计算机基础课程的深入挖掘学习,更有利于保持这种旺盛的学习劲头,为今后的专业学习奠定坚实的基础。 二、学生基础不一,注重区分层次因材施教 计算机基础课程内容的学习早已不再是高等学校独有,很多师资条件较好的地区,中学甚至小学都已经开展了不同程度的计算机基础教育,而一些教学条件相对薄弱的地区,学生对计算机的认识却仍然停留在于书本中。因此,如果按照统一的教学进度照本宣科,一视同仁的进行教学,不区分对象加以引导,势必会导致部分学生渐渐产生厌学情绪,丧失对计算机的学习兴趣。所以,作为一名计算机基础课程的授课教师,应重点做好这个方面的考虑,要尽力做到使每一位学生都有提高,获得成功的体验和满足感,树立进一步学好的信心,增强学习兴趣。在具体的教学中,针对学生素质良莠不齐的实际情况,不要急于向学生灌输太多的专业知识,而应多收集整理学生的教学反馈信息,根据不同学生对课程内容的熟悉程度,科学合理的安排课程的进度 ,因材施教的设置好授课内容和上机实践环节的操作项目。建议教师可在开课之初,安排一次摸底测试,以便充分了解学生知识的掌握情况和实际操作的应用能力;在随后展开的课程教学中,可重点帮助基础相对薄弱的学生加快学习进度,缩小与其他同学之间的计算机水平差异;而对那些有一定基础的学生,应紧跟时代的潮流,多在授课过程中融入一些计算机新知识、新技术的介绍,帮助他们调整好学习心态,克服急躁、盲目自大的厌学情绪,根据其自身的水平制订针对性较强的计算机基础知识能力拓展学习计划,还可以安排一些学有余力的学生帮助指导基础较差的学生,建立学习小组共同探讨共同进步,使学生间形成互帮互学的良好学习氛围 ,进而更加有效的提高计算机基础课程的教学效果。 三、合理设计教学内容,改革传统的填鸭式教学方法,以项目案例教学为驱动 计算机作为日常工作生活中需要经常接触、熟练掌握的一个工具,其实践操作性相对较强,计算机基础课程的教学目的就是使学生掌握本专业必备的相关计算机知识,将这些知识融会贯通于实践操作过程中,从而自如驾驭计算机。因此,对于计算机基础课程的教学安排,不应该局限于单一的计算机科学体系结构,而应该基于专业应用的实际需求。在进行知识传授过程中,教师应结合自身的实践经验,认真组织好授课内容,注重运用以理论讲解为辅、实际应用为主的授课方式,将枯燥繁杂的理论知识嵌入实际的专业应用案例。多运用生动形象的教学手段,尽量准确、简练地把操作过程展现给学生,让理论知识在以教师为主导的项目案例教学中得到深化。当然,项目案例教学不仅仅要将经典的案例讲解给学生,更应该组织求学生以组为单位或个人独立模拟,完成布置的相关的专业训练项目,最后由授课教师对项目完成情况进行点评。通过这样的一教一学,一练一评的过程,既使学生达到了深化课堂理论知识的理解,又培养了实践动手能力双重学习的目的。 四、注重培养动手能力,认真落实上机操作 计算机是门实践性很强的课程,上机操作训练的好坏,关乎学生对课程内容的掌握情况。因此,第一,教师一定要认真落实教学环节中的上机操作训练,预先按照各个学生对计算机基础知识的掌握情况,因材施教的计划好他们各自的上机操作题目,使得学生在上机过程中,始终明确个人的实验任务,能够按照实验步骤逐步熟悉计算机基本操作的全过程,尽可能让学生全面的了解和熟悉计算机。第二,教师应耐心做好上机练习的指导,认真解答学生提出的问题,帮助他们尽快将学习的理论知识应用到实践中。在授课过程中,可以穿插介绍一些日常生活中的计算机实验小常识,这样既能活跃课堂气氛,又能使其避开一些弯路。第三,实验操作题目完成后,教师应指导学生撰写实验报告。学生写实验报告,能将所学习到的知识融会贯通,不但能够掌握全课程的主要内容 ,而且还能够更加明确的知道自己在学习过程中存在的不足之处,从而达到提高教学效果的目的。 总之,高职院校计算机基础教学质量的高低,不仅涉及到计算机基础知识的普及和应用能力的掌握,而且对大学生适应高校学校学习生活产生深远影响。在高职院校大力推行素质能力培养的教学改革之际,培养出满足国家建设发展需要的优秀大学生,是每一位教师不可推卸的责任和义不容辞的历史使命。担任计算机基础教学的老师更是应该担当改革的领头人,充分运用现代化的教育教学手段,积极探索与研究一套新时期适合高职院校的计算机基础教学方法,努力开创新形势下计算机基础教育工作的新局面。 计算机基础教学论文:中职学校计算机文化基础课程教学探讨 论文关键词:中职 计算机基础课程 教学改革 论文摘要:本文根据新职业教育论的观点,并结合现有的计算机基础教学现状及存在的不足,要求教师坚持以学生为主体,以技能为主线的原则,因材施教,充分发挥学生的潜能,引导学生把知识转化成技能,从多方面培养学生的综合信息素质能力,达到提高学生综合素质的目的。 一、计算机文化基础课教学现状和存在的不足 随着计算机科学技术的发展,计算机的应用已逐渐深入到社会的各个方面。为了适应当今的新经济时代要求,培养和提高学生的综合素质能力,在中等职业技术学校计算机文化基础课已经成为所有专业的公共必修课。但在计算机文化基础课的教学中,还存在如下问题。 (1)教学模式上。很多学校都是初、高中生统一编班,统一内容,统一进度。这就出现了一些问题,比如在城市和经济相对发达地区的中学,初中阶段就已经开设了电脑信息技术课,学生们已经具备了一些计算机文化基础知识。而经济相对落后地区的学生,由于接触计算机的机会比较少,计算机的基础知识和操作能力还比较缺乏。因此,如何灵活处理教学中的深度和广度,由过去简单的操作技能训练,转变为对学生综合信息素质能力的培养上来,将成为教学中研究的一个重点。 (2)教学内容上。无论是计算机专业,还是非计算机专业,计算机文化基础课都是采用统一教材,统一检测目标,没有根据不同专业的特点,把计算机文化基础课的教学与学生所学专业应具有的职业素质联系起来,使学生在学习中目标不是很明确。 针对现在中职学校计算机文化基础课教学中的现状和存在的不足,想要提高学生运用计算机的综合信息素质能力,以适应未来职业素质的需要,就必须对中职计算机文化基础课教学模式和教学方法进行探讨和改革。 二、教学方法和教学形式的改革 (1)教学内容要紧跟时展。计算机技术是一门日新月异的学科,知识更新速度非常快,新技术和新软件层出不穷。而作为教学依据的教材由于在编写、出版、发行等环节上耗时较多,从而导致部分教学内容滞后于现实的发展,相对陈旧。如何解决这一问题,让教学内容也紧跟形势的发展变化呢?笔者认为,首先,教师要有求“新”的精神。作为一名新时期的信息技术教师,应时刻站在本学科的前沿,及时了解和掌握本学科的发展动态。把介绍新知识作为教学的一个重要环节,有选择地把一些相关的新版本软件的新增功能与特点等补充到教学中,保证教学内容的先进性,也能让学生在学习过程中感受到计算机技术的迅速发展,激发求知欲、好奇心,从而调动起学生的学习积极性,提高学习自觉性。其次,兼顾教学层次性,合理调整教学顺序。学生的发展水平是教学的出发点。根据学生特点,因材施教,分层制定教学目标、教学内容,激发学生努力探索而实现认知水平的重新架构。 (2)加强教材建设。教材是体现教学内容的知识载体,是教师与学生进行教学活动的理论依据。一本好教材,对教师和学生都非常重要。计算机基础课程教学内容广、变化速度快,涉及的学生面广等,如何让教材满足教学的需求呢? 笔者认为,在教材建设上应做到如下几点。首先,作为一门内容更新速度快的基础学科教材,一定要紧跟计算机技术发展的步伐,不断更新教材版本、教材内容,突出一个“新”字。可充分利用计算机网络这一资源开展教学,把网上内容写入教材,使教材增加新的活力。其次,提高教材的可读性和可操作性,变“教本”为“学本”。利用通俗易懂的语言化解教材中的难点,图文并茂,使学生自己也能将教材看得明白,这对学生进行课下预习和复习非常有帮助。 (3)注重学生自学能力的培养。自学能力的培养应贯穿于整个教学过程中。通过计算机教学,学生不仅要掌握所学知识,更重要的是在学习过程中不断提高自己使用计算机的能力。这种能力培养的核心就是“学习如何去学”——即自学能力的培养。要有意识地设置教学问题,并循序渐进地引导学生主动思考,自己想办法从课本中、从网络中找到解答,鼓励学生主动参与、勤于动手,拓宽他们的知识发展水平。 随着信息技术的发展,中职《计算机应用基础》的教学不仅要从内容上进行改革,也要从教学模式上进行改革,不断创新,以提高学生的计算机应用能力,从容迎接信息时代信息技术的挑战。但是,这对我们教师的要求就更高了,树立“终身学习”的观念对教师尤为重要,善于学习、勇于创新是信息时代对教师素质的要求。 计算机基础教学论文:试析以职业素质培养为导向的高职计算机基础课教学 论文摘要:职业素质培养是职业教育的核心,全面分析在高职计算机基础课程教学过程中融入职业素质教育的必要性,从转变职业教育观念、改革课程教学内容、改革教学方法和手段、改革课程考核方式、建设课程教学资源库、师资队伍建设方面,探索和研究计算机基础课程教学中职业素质教育的改革模式。 论文关键词:计算机基础课程;职业素质;教学模式改革 一、在高职计算机基础课程教学过程中融入职业素质教育的必要性 (一)高职教育中职业素质培养的重要性 西方各国和亚洲的日本等国家的职业教育经验告诉我们,职业素质的培养是职业教育的核心。职业素质是指人们从事相应的工作所应具备的个性心理品质,是从事专门工作的人自身必须具备的条件,具体表现为职业道德、职业技能、职业情感、职业习惯等,职业素质是人的综合素质中不可缺少的一部分。职业素质教育是以提高人的职业素质为内容和目的的教育,是高校素质教育的有机组成部分,是职业教育的核心,同时,职业素质是人才选用的第一标准,是职场致胜、事业成功的第一法宝。在高职教学中全面推行职业素质教育,是培养出具有市场竞争力的毕业生的必由之路。 (二)市场对高职学生职业素质的基本需求 随着经济社会的发展,社会各行各业对从业人员的职业素质要求越来越高,也越来越全面,大学生就业难成为整个社会关注的焦点,究其原因,毕业生在择业期及试用期表现出的诚信意识、敬业精神、适应能力、人际交往等职业素质方面的问题是其中重要原因之一。当前高职教育中职业素质教育与经济社会发展和企业需要还存在一定差距,突出表现高职学生在职业道德、人文素质及职业能力等职业素质方面存在问题。一项调查显示企业对大学生的素质要求为:环境适应能力65.9%,人际交往能54.5%,专业能力47.7%,目前,高职学生技能适应性在逐步提高,但自我学习、与人合作、解决问题、语言表达等社会适应性能力不足,这直接影响了他们的就业和发展。 (三)高职计算机基础课程教学中融和职业素质教育的必要性 以计算机技术和网络技术为代表的信息技术,已逐步渗透到社会生活的各个领域,改变着人们日常生活、生产和学习方式。随着计算机的普遍应用及网络的广泛发展,职业岗位对员工的计算机基础操作技能的要求也不断提高,要求员工有丰富的信息技术知识和更强的应用信息技术的能力,能够在工作中将信息技术与本专业紧密结合,使信息技术更有效地应用于各专业领域。计算机基础课程是高职的技术基础课,是高职学生掌握计算机基础应用技能的重要课程。职业素质的培养最根本最有效的途径是通过课程教学来实现,因此,在课程教学过程中需要融入职业道德、职业技能、职业情感、职业习惯等职业素质的教育,而目前的计算机基础课程的教学多年来还是沿用传统的教学程序和方法,不能充分体现未来职业岗位的要求,具体表现在:教学内容陈旧,教学方法单一死板,教学环境资源匮乏,考核评价方法单一,教师队伍薄弱。因此,转变教学理念,改革课程教学内容、教学方法、教学手段及考核方式,融合职业素质教育,满足经济社会的需求,是目前我们正在探索解决的一大问题。 二、改革计算机基础课程教学模式的探索与实践 计算机基础课程是我院各高职专业的公共基础课,课程教学模式改革要与高职的培养目标一致,以职业素质培养为核心,因材施教,注重应用能力培养和提高,更新教育理念,改革教学内容、教学方法,改革教学考核评价方法,优化师资队伍,丰富和扩大教学资源。 (一)转变教学理念,发挥创新精神 目前很多高职院校的教师缺乏职业教育的意识,或者认为理论够用就行,技能培养为主,但光有这种认识是完全不够的。如今的计算机基础课程,不再是单纯的训练和灌输,而注重的是素质教育的实施,这就要求每个教师在教育理念上有根本的转变,必须认识到在技能培养的同时要注重职业素质的培养,而且职业素质的培养不是依靠“职业道德修养”一门简单的课程所能解决的,应该在整个教学过程中融入职业素质教育,而最根本最有效的方式就是在课程教学中实现。因此,任课老师应该转变教学理念,发挥创新精神,分析研究各个专业的职业素质要求,进行有针对性的教学。 (二)改革教学内容,适应专业岗位要求 应该根据学生的实际情况和专业不同来安排教学内容。中小学信息技术的教育提高了大学计算机基础教育的起点,但是城镇和农村、经济发达地区和经济落后地区的信息教育水平不一样,有些偏远落后地区的学校信息课程开不了或者课程量很少,学生接受电脑的机会很少,因此入校后学生的计算机基础就表现不一样。我院计算机基础课程大多安排在第一、二学期,对学生进行调查后发现有一半以上学生来自农村,有些学生入校前接触电脑机会少,连打字都不太会,相关知识大多来自中学时信息技术课上所学,但课时量少,很大一部分同学通过自己上网玩游戏和网上聊天获得电脑操作基础知识。针对这些情况,应该因材施教,任课老师应该分析班上学生的具体情况,有针对性地进行教学,对少数基础较差的学生可以另外布置课外任务,建立学习小组,由基础好的同学进行帮扶,从中可以培养同学们的团结合作、积极向上的精神。 不同的专业对计算机基础应用的要求也不一样,根据专业的不同可以适当改变教学内容。比如会计电算化专业学生,除必须懂得一些常规的计算机操作知识,如录入、查询、打印之外,还应该学会一门编程语言并掌握其设计方法,能够结合财会岗位的工作特点,进行有关财务软件的简单维护,熟练掌握常用软件(如Office、Excel等)的使用方法,同时,由于企业会计信息的外部传输必须通过互联网进行,而当今网络安全不能得到完全保障,会计信息很容易被截取、破坏、更改,加上病毒和黑客攻击、服务器意外故障等等,使会计信息很容易暴露,因此,还必须努力学习网络安全知识,在对网上会计信息进行有效过滤的同时,注意保护本企业的会计信息,防止非法访问和恶意攻击。根据专业的不同,可以对内容有所侧重,加大专业所需内容的课时量,以适应专业要求,同时对不太重要内容可以安排自学,从而不影响课程总学时的要求。 (三)改革教学方法和手段,培养职业素质 改变传统课堂上的教师单方面灌输和主动讲解的课堂教学模式,采用以应用为导向的教学模式,以培养学生的职业能力。在课堂上采用案例教学法,采用实际工作岗位上常见的案例来讲解,同时利用多媒体的优势,制作动静结合、图文并茂、直观清晰的教学课件,使讲解的内容更加直观形象、更易于理解,以“边讲边实践”的形式进行授课。安排上机实践环节,使学生既掌握理论知识又能锻炼实际动手能力,充分发挥学生的能动性,让学生在人机互动中获取知识,在这个环节教师的作用主要是回答学生遇到的问题,引导他们去探索和创新,激发他们的学习积极性,培养他们的创新能力和创新精神。 除了课堂上必须完成的教学任务,教师还可以适当布置课外的作业任务,以项目的形式分配任务,可以采取分组形式,以小组计分。例如,可以充分利用学校众多的学生社团及学生会组织,自主进行相关训练。对于一些学生刊物,鼓励学生主动参与信息的搜集整理,版面设计及文字录入、排版、打印,既可以巩固课堂所学内容,还可以锻炼他们的实践能力,同时培养他们的创新能力和团队合作精神。因为学校有校园网络,可以让学生参与学院网站的日常维护,锻炼他们的计算机网络维护能力,获得实际操作经验。另外,鼓励学生参加各种电子电脑设计比赛,并且利用休息时间给参赛学生进行赛前辅导,锻炼学生实践能力,每年都有很多学生参加,并取得不错的成绩。 (四)加强教学平台建设,丰富教学资源 国家中长期教育改革和规划纲要中指出:信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略,超前部署教育信息网络。我们必须以国家教育信息化规划为指导,加强教育信息平台的建设。我校已经建有校园网,校园网已经进入学生宿舍,为学生进行自主学习搭建了一个很好的平台。学校以教学研究课题形式鼓励教师建立课程教学资源库,把课程教学资源放在校园网上,学生可以自主进行学习,同时可以在课堂以外和任课老师进行网上互动,学生可以网上提交作业,下载老师布置的作业任务,向任课老师网上提问,而老师可以在网上批改学生作业,布置作业任务,回答学生提问,而在传统教学模式中这是做不到的。计算机基础课程由于是公共基础课程,学生多,涉及面广,尤其需要建立课程教学资源库,即有助于学生自主学习,又方便任课老师及时了解学生学习动态从而调整教学内容和进度。任课教师必须根据经济社会的发展和科技的不断进步,及时更新和丰富课程教学资源库,充分发挥其作用,培养学生自主学习,主动创新能力。 (五)改革课程考核方式,注重职业素质考核 课程考核方式是检验课程教学效果、学生掌握知识的有效手段。过去的考核方式大多是期末笔试+上机考试的模式,千人一面,千人一卷,甚至只有期末笔试,一卷决定最终成绩,运用传统的笔试方式或单纯的上机考试已无法全面地检验学生的知识与能力,不能反应学生的真实水平,不能反应学生职业素质方面的表现。对于学生的评价不仅仅在于考核学生的知识掌握程度和技能的高低,还要关注他们的自主学习、团队协作、创新精神等职业素质的养成。首先,我们在试卷命题上改变过去只顾知识面涵盖范围的做法,而是转为重点突出,兼顾知识面,而且最好是按专业命题,以考核学生的基础知识、基本技能的掌握程度和综合分析应用能力。第二,加大平时学习过程的考核,把课堂测试、课堂操作实验、课外作业任务、小组协作活动表现以及应用所学知识解决信息技术问题的能力结合在一起进行考核,全面、准确、全方位地对学生进行考核。第三,明确考核流程及成绩评定标准,以前的成绩评定是期末考试占80%,平时成绩占20%,职业素质方面的评价不明显。应该打破以往的成绩评定标准,订立新的评价方式和评定比例,可以增加平时成绩的比重,平时成绩中加大职业能力的考核,比如小组协作活动表现、解决实际问题能力考核的比例可以加大,注重职业素质方面的考核,同时要制定考核的流程,让学生明确考核的标准。 (六)加强师资队伍建设,提高教师的职业素养 教育大计,教师为本。对于高职教育来说,客观上要求教师要具备雄厚的理论知识和教育教学的执业能力,同时又要具备职业技术方面的实践操作能力。我们目前的计算机基础课程的任课老师大多是常年进行公共课教学的老师,虽然有一定的职业教育的理念,但还需加强职业教育理论的学习,改变以往的对职业教育偏重技能培养儿而忽视职业素质培养的误区,加强新知识的学习,不断更新自己的知识面,了解各专业对计算机基础应用的需求,改革课程教学内容,改革教学方式和手段。同时,继续加强“双师型”教师的培养,不断提高实践操作技能,发挥潜能,探索创新。此外,必需加强教师的师德师风建设,提升教师的职业素养,只有提高教师的职业素养,才能使学生的职业素质教育成为现实。 高职教育中注重职业素质的培养是我们的共同认识,在计算机基础课程中融合职业素质教育,不断探索改革,创新教学教育模式,真正为社会培养出符合职业岗位需求的高素质的高职毕业生。 计算机基础教学论文:高校计算机基础教学改革的探索 摘要:计算机技术是现代信息科学技术的基础,计算机技术的发展,对高校计算机基础教育也提出了新的挑战和要求。本文就计算机基础教学的现状进行了分析和探讨,并对如何提高计算机基础的教学质量进行了深入的思考。 关键词:计算机基础;教学理念;教学改革;考证促学 1 引言 随着计算机技术的应用普及,整个世界正步入信息时代,“计算机应用能力”已成为大学生知识和能力结构的重要组成部分。各高校在师资培训、实验室建设等方面有较大投入,使得计算机基础教育得以蓬勃发展。但随着计算机普及教育的深入发展,计算机基础教学面临着一些突出的问题。 2 当前高校计算机基础教学的现状 2.1各专业学生的必修课 面对计算机应用的日新月异,对高校计算机基础教育也提出了新的挑战和要求。现在和未来计算机将逐步改变人们的生活方式和工作方式,成为人们生活、工作、学习中不可缺少的工具。计算机应用能力将是人们的生存能力之一。搞好高校计算机基础教学,可以大大提高毕业生就业竞争力。目前,在全国的各大中专院校,计算机基础课已成为公共必修课。 2.2课程体系 注重基础性和实用性。通过学习计算机基础,使学生了解计算机的发展过程,认识到计算机的功能和它在工作、学习、日常生活中的重要作用:知道计算机的组成部分和重要的配置,学习它的基本操作,了解多媒体技术;学会并熟练掌握Windows操作系统、汉字录入、排版系统、数据库基础等;掌握Windows的基本操作及Windows环境下的Word、Excel、Pow-erPoint、FrontPage等常用的应用软件;了解因特网的初步知识,学会利用网络获取知识,具备分析和处理知识及与人交流的能力。计算机教育更新较快,因此,我们的教材也应跟上步伐,一般来说,一本教材用2~3年就要更新。 2.3考试中存在问题 考试是教育教学过程中的一个重要环节,是评价教学得失和教学工作信息反馈的一种手段,也是稳定教学秩序、保证教学质量的重要因素之一。考试的主要职能,一是检测学生的学习成绩,评价学生知识水平与能力状况;二是检测教与学的综合效果,并为改进教学提供必要的依据。目前,高校的计算机基础的考试工作中存在不少问题:①考试的形式往往单纯采用笔试或机试。②试题的质量不高。③评分不客观,信息不反馈。因而,导致很多期末拿高分的同学,也未必能通过等级考试一级。也有些同学,考试笔试得高分,可是上机操作半个小时都未能输入完100个左右的汉字,建立一个“记事本文档”都不能完成,这就是明显的理论脱离实际。 3 对计算机基础教学的思考与建议 3.1合理安排课程。优化教材内容 《大学计算机基础教程》作为大学计算机教学中最基础的学科应该全部安排在第一学年的第一学期进行授课,这样更有利于整个计算机课程体系的设置,也更有利于学生较早地通过计算机等级考试。在计算机基础教学中,首先要解决的问题是:准确定位,合理取舍教学内容。否则没有准确的定位与合理的教材内容,学生将会很难入门。目前高校采用的大学计算机基础教程主要包括以下几个模块的内容:计算机基础知识模块。PC机操作初步模块,WORD文字处理模块,EXCEL电子表格处理模块,ACCESS数据库使用模块,计算机网络、多媒体与信息系统安全知识模块,演示文稿制作软件PowerPoint2000模块。随着计算机基础知识在中小学的逐渐普及。结合不同层次班级,对学生已经掌握的比较好的内容教师可以少讲,而对于部分应用性较强的内容教师可以结合课时安排进行多讲、细讲。 3.2完善方法,改变手段 目前高校计算机基础教学主要采用“理论授课+上机实验”模式。这种教学模式应该说还是比较切合大学计算机课程的特点与教学要求的;但在实践过程中仍出现了学生对授课缺乏兴趣、学生无法及时消化教学内容、学生自学积极性差等问题。要解决这些问题我们认为可以考虑以下几点。 (1)提高办学条件,改变授课环境。给原有的多媒体教室增加学生用机,然后通过安装多媒体教学控制软件使得教师用机可以控制学生用机。这样一来,教师在讲授理论知识与操作演示时可以对学生机进行控制。 (2)提高课件质量,注意精讲多练。一个好的教学课件往往是一节课成功的关键,教学课件的制作不仅要注意内容上的要点提示,还要注意声音、图片、动画之间的相互结合,这样才能够提高学生的注意力,从而提高学生对本课程的学习兴趣。对于授课内容要结合教学目标有选择性地进行精讲,对于操作性的内容要以多练为主。 (3)加强课外实践,提高动手能力。课程内容需要学生在课堂学习后通过各种方式去复习、巩固和提高。我们可以通过举办计算机基础知识讲座、成立计算机课余学习兴趣小组、开设计算机辅修班、举行计算机操作技能比赛、计算机知识抢答赛等等形式来开展多样化的第二课堂教学,学生通过参加这样的活动可以切实地提高自身的动手能力。 3.3构建配套教学网站,利于学生自主化学习 在实验环节上突出以教师为主导和以学生为主体的教学模式研究。针对计算机基础综合性较突出的特点。在实习部分体现教师指导下的学生自主学习模式,突出以项目训练为主的教学实践。利用计算机技术的发展和互联网络技术,实现辅导方式的转变。构建和教材相配套的教学网站,将课程网站作为学生课后学习和答疑的远程教学工具,使学生通过计算机网络在线学习,和教师在线交流,快速入门、提高,促进学生主动学习的积极性。学生可在网上查阅教学要求、示范模版练习、教学课件,掌握授课内容,学习相关技术。调动学校全部教学资源,在为课程建设服务的过程中,使所有的教学资源都被“优化”在网上。 3.4改革考核方式。提出“考证促学” 为使普通高等学校学生掌握21世纪必备的计算机文化基础和应用技能。目前,全国高校计算机等级考试的开考等级为一级、二级、三级(编软)。考试分笔试和上机测试两部分,笔试和上机测试都通过的学生可以获得CCT全国高等学校计算机考试证书。 等级考试的一级水平,就是我们计算机基础教学所要完成的目标。等级考试的试题质量高,考核面广,真正能够体现考生的理论知识以及实践操作能力。现在各大院校都成立了等级考试的考点。我认为高校《计算机基础文化》的期末考试可取消,改成考一级,对于学生来说,考试通过可获得证书。对于老师来说,教学目标统一,任务明确,又可以减轻出卷改卷的负担。对于学生来说,获取证书,提高其就业竞争力。 4 结束语 计算机基础教学担负着信息技术在各学科领域的普及与应用的艰巨任务。为了使当代大学生具备应有的知识和能力,计算机基础教学必须不断地进行改革。我们只有通过不断的实践,在实践中发现问题、解决问题,才能把教学改革推向深入,促进计算机基础教育教学质量的全面提高。 计算机基础教学论文:浅析在《计算机基础》任务驱动教学中的任务设计 【论文关键词】任务驱动 教学 计算机操作能力 任务设计 【论文摘要】采用任务驱动教学可以很好地培养学生的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,而在任务驱动教学中的成败则取决于良好的任务设计。 本人在职业学校从事《计算机基础》教学多年,该课程是高职院校的一门公共基础课,特点 是“内容多、范围广、实践性强”,属于实践类课程。随着信息技术的广泛应用,《计算机基础》以培养学生具有信息素养作为教学目标,主要包括以下三个方面:一是探求计算机知识的兴趣;二是掌握计算机操作的基本技能;三是应用计算机解决实际问题。本人根据在这门课中的授课心得,谈谈任务驱动教学中的有关任务设计,不足之处请多包涵。 一、任务的概念与分类 1.任务的概念 任务是问题提出的表现,是一堂课的核心,是实现教学目标的载体,是联结知识与能力的桥梁,是教学设计的关键。计算机教学中的“任务”特指通过使用计算机技术解决某个或多个实际问题。可以是“一篇文章、图表、表格、图文并茂的电脑版报、一个演示文稿,一个网站等。 2.任务的分类 “任务”是问题提出的表现,整个课堂教学以任务为主线,师生围绕“任务”互动,学习是以“完成任务为标志”。教师设计任务时,既要考虑学生间的个体差异,又要考虑各知识点特点和难易程度。任务大致可划分为两大类型,即封闭型和开放型。 (1)封闭型任务 封闭型任务是每个学生都应自主完成的任务,它包含的主要是一些学生没有学过的新知识,新旧知识有一定的联系,要求每位学生必须掌握。这类任务规定了比较明确的学习目标、任务主题、任务要求和相关资源,教师给出具体样例,每个学生按照样例自主完成。 (2)开放型任务 开放型任务教师只给出一些原则性要求,内容和形式由学生自己组织和安排,一般需要通过小组学习共同探讨完成。教师作用在于提出任务框架,提供任务设计和实施建议,在完成任务过程对学生进行思路点拨,提供有关信息的咨询,对学生鼓励和表扬等,但是不宜直接的操作示范。 二、《计算机基础》教学中的任务设计 “任务驱动”教学关键在于“任务”的设计,教师设计一堂好的课堂任务是提高教学质量的关键。下面以《计算机基础》中Word教学模块为例,简述如何设计两种不同类型的教学任务。 (一)封闭型任务—制作艺术字 1.任务设计 (1)分析教学对象和教学内容 经过一段时间Word模块的学习,学生对Word操作己经有了一些初步了解,能够运用所学知识对文字进行排版,但一篇成功的版面设计,不但要文章精彩。还应该有漂亮的图文混排。通过本节课的学习,使学生能利用“艺术字”来美化、修饰文档。 (2 )确定总体教学目标和完成时间 总体教学目标:初步学会制作艺术字的操作方法; 中等目标:根据样张独立完成艺术字的编辑; 较高目标:发挥学生创造思维,利用“艺术字工具栏、绘图工具栏”设计不同艺术字样式美化文章; 德育目标:培养学生的创新意识和合作精神。 时间:1课时 (3)将总目标细分成小目标 创建艺术字:美化艺术字 (4 )将小目标细化为任务 2.用菜单法、绘图工具栏创建艺术字 设置艺术字格式(绘图工具栏、艺术字工具栏) (5)操作目标要求 任务 1:熟练掌握一种创建艺术字的操作方法(菜单法、绘图工具栏) 任务 2:学会设置艺术字的颜色、线条 任务 3:学会设置艺术字的填充效果 任务 4:学会设置艺术字的大小、旋转、环绕、对齐方式 任务 5:学会设置艺术字的阴影、三维效果 任务 6:学会设置艺术字的形状、字符间距。 (二)开放型任务—制作电子报刊 1.分析教学对象 经过一段时间Word模块的学习,学生己基本上掌握了Word的操作技能:文本编辑、设置文本和段落格式、插入艺术字和图片、表格制作、页面设置等,但大部分学生还没有真正把学科知识和所掌握的基本技能应用到实际问题中,因此通过设计“制作电子报刊”提高学生综合运用Word中有关知识和技能解决实际问题的能力,激发学生的学习兴趣。 2.分析教学内容 Word是应用广泛、功能强大的文字处理软件,具有强大的排版功能。熟练运用Word软件,是社会对计算机应用能力的基本要求。Word软件的应用领域是文字处理和排版。教学过程中要充分体现这两点。 教学重点:设计和制作电子报刊的方法 教学难点:合理布局报刊版面、电子报刊的评价 3.教学目标 认知目标: 1)掌握综合运用Word中各项功能的操作方法,能根据主题正确进行“文字及段落格式、文档背景、图片及艺术字、超级链接、文本框、自选图形、页面边框”的设置; 2)了解电子报刊的一般制作过程,学会制作简单的电子报刊; 3)能够对电子报刊做出评价。 能力目标: 1)综合运用所学知识制作电子报刊,培养学生实际操作能力; 2)通过让学生自己搜集素材,培养学生获取信息、处理信息、应用与传输信息的能力; 3)通过学生间的交流协作,培养学生的协作意识和与人相处的能力。 情感目标: 通过设计电子报刊,激发学生的学习兴趣,增强学生的审美意识、组织能力和团队协作精神。 4.任务设置 通过展示不同主题的优秀电子报刊作品,我设计了以下5个任务。 任务 1:每个小组自定报刊主题; 任务 2:包含以下电子报刊基本要素:真实或虚拟的刊名、刊号、出版单位或出版人、出版日期、版面数、导读栏(至少两个以上设置栏目超级链接); 任务 3:根据主题内容,适当插入“图片、艺术字、文本框、表格、自选图形”; 任务 4:设置“环绕方式、底纹、页面边框”; 任务 5:设置“分栏、横排和竖排”。 5.任务过程 我将“制作电子报刊”分成以下三个任务过程: (1)任务准备阶段:(1课时) a.利用网络收集相关素材供学生参考,展示范例作品,引出任务要求。 b.复习相关知识:文本框、图片、艺术字的插入与编辑,IE浏览器和搜索引擎的使用、图片和文本的下载。 c.分组讨论,确定报刊主题。 在尊重学生自愿结合的基础上,按照“组内异质、组间同质,异质分组和自由分组相结合”的原则,根据性别、个性差异、能力强弱等情况进行分组,每组5名学生,指定一名学生为组长,负责本组学习,小组成员共同讨论,确立任务主题。 (2)任务实施阶段:(2课时) 根据个人兴趣、特点,小组成员具体分工(收集素材、编辑文字、设计版面),协作学习,完成小组任务。 (3)任务评价阶段:(1课时) 通过网络展示小组作品,采用“个人、小组、教师评价”相结合的多元化评价方式,引导学生按照评价标准从“作品效果、作品创作过程”两个方面评价学生作品。 三、结束语 “任务驱动”的教学流程为:设计任务、创设情境、引出任务(分析任务、提出问题(展开探索、完成任务(展示交流、评价任务,归纳总结,形成了以“任务为主线,教师为主导、学生为主体”的基本特征,教师设计一堂好的课堂任务是提高整个教学质量的关键。