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。
化学科研论文:化学教师学科研究路径 本文作者:张贤金 吴新建 单位:福建教育学院理科研修部 新课程改革以后,各有关教育部门和各中学都要求教师进行学科教育研究,力争成为研究型和学者型的教师。然而,课程改革推行十年以后,当我们与广大的中学化学教师交流的时候,发现在绝大部分中学化学教师看来,做学科教育研究就是写文章。中学化学教师将做学科教育研究简单地理解成写文章,这是一个很大的误解。除此之外,广大中学化学教师对于如何进行学科教育研究还存在诸多误解。针对当前中学化学教师对如何做学科教育研究存在的诸多误解,我们认为有必要进行澄清。 一、当前中学化学教师对学科教育研究的误解 新课程改革以后,广大的中学化学教师投入到了学科教育研究的队伍中,这在一定程度上加强了中学化学学科教育研究的队伍实力。与广大中学化学教师进行交流,发现他们对学科教育研究存在一些普遍性的误解,对此我们进行了梳理、归纳。 (一)做学科教育研究就是写文章 很多中学化学教师普遍认为,做学科教育研究就是写文章。事实上,写文章只是学科教育研究成果的一种表达方式,是将研究的成果撰写成文与广大同行分享、交流的过程。从学科教育研究成果交流与推广的角度来看,写文章是做学科教育研究的重要阶段。但是,从学科教育研究的整个过程来看,写文章只是整个学科教育研究过程的一个环节,占据整个研究过程的时间并不是太多。写文章只是对整个学科教育研究过程进行整理、归纳、总结,对研究问题的提出、研究工具和方法的使用、研究结论的得出和结论的讨论进行阐述。如果没有大量的前期实际研究工作,写文章只能是“无米之炊”“空中楼阁”。我们应该端正这样一个思想“:文章是写出来的,研究是做出来的”。只有通过提出有意义的问题、提出明确的研究假设、应用合理的研究工具和方法、进行合理的逻辑推理和分析讨论,才有可能做出高质量的学科教育研究。因此,做学科教育研究并不是写文章这么简单。 (二)做学科教育研究就是进行哲学思辩 学科教育研究具有教育教学研究的研究范式,从历史的角度来看,主要有三种研究范式:教育哲学思辩范式、教育定量研究范式和教育定性研究范式。有学者[1]认为,从研究目的来说,如果研究的目的是为了发展理论,可采用教育思辩研究范式;如果为了解决实际问题,则可采用教育定性研究范式;如果为了提供事实例证,为理论论证或政策决策服务,一般可采用教育定量研究范式。中学化学教师进行学科教育研究与大学学科教育专家进行学科教育研究是有所区别的。大学学科教育专家倾向于从比较上位的层面上来研究学科教育的理论和实践问题,而中学化学教师具有实践的土壤,应该扎根于学科教育的土壤和实际,选择教育定性和定量研究范式开展学科教育研究。教育思辩范式适合于大学学科教育专家发展学科教育理论之用。 (三)只有大学学科教育专家才能做学科教育研究 很多中学化学教师认为:“做研究是专家的事,作为中学化学教师只要把书教好了就行了。”事实上,这是一个很大的误解。如果回顾一下前苏联的教育家,就会发现前苏联的很大部分教育家都是中小学教师。他们在学科教育的实践土壤上做了许许多多的行动研究,提炼出了很多学科教育的观点,丰富了课程与教学理论的体系,揭示出了一些国际同行认可的学科教育的基本规律,并将这些基本规律应用于教学实践中,优化了本学科的课堂教学。因此,并不是只有大学学科教育专家才能做研究,作为中学化学教师如果可以扎根学科实践,提出具有本土特色的教育教学问题,并付诸实践去解决它,在行动中收集化学教育证据,提炼化学教育观点,揭示中学化学教育规律,必将成为研究型和学者型的教师。 (四)做学科教育研究就是模仿专家话语 当前,有许多中学化学教师在进行学科教育研究的时候,总是底气不足,过多地去引用专家的话语,模仿专家的话语,而缺乏自己的观点和见解。这样的学科教育研究难免有“鹦鹉学舌”之嫌。当中学化学教师的学科教育研究中充斥着教育学、课程与教学论专家的话语的时候,自己那仅有的少量的观点和见解不免就被淹没在既有理论之中。很多中学化学教师生怕自己的文章中没有专家话语显得自己水平不够,做学科教育研究、写文章的时候不是想着如何去确实地解决学科教育中的现实问题,而总是费尽心思,生拉硬扯,总觉得只有将自己的研究与专家的话语扯上关系才显得自己是与主流接轨的,与时代同步的。中学化学教师的学科教育研究不需要去模仿专家话语,而只要认真地去突破学科教育中的每一个现实问题就可以了。 (五)做学科教育研究就是现有理论加教学案例 经常阅读化学教育教学类期刊杂志的同行应该都有这样的一种体会,现在的很多中学化学教师做的学科教育研究就是将国外的诸如“建构主义”“多元智能”“信息加工”等理论拿来,加了化学教育教学的案例,然后冠以“建构主义理论在化学教学中的应用”“多元智能在化学教学中的应用”“信息加工在化学教学中的应用”等帽子。开展这样的学科教育研究本身并不能说没有意义,只是过多地去研究现有的理论,而没有对自己实践中产生的教学问题进行研究,没有扎根于学科实践,这样的学科教育研究对于教师自身的专业成长的意义值得商榷。因此,当前的化学学科教育研究应该尽快摆脱这种研究套路和模式。 (六)学科教育研究和学科教学本身截然分离 很多中学化学教师的学科教育研究课题并不是来自于自身的教学困惑,也不是来自于实践的需求,而是来自于一些所谓的热门研究,比如“教学有效性研究”“探究能力培养研究”“科学素养培养研究”等。当学科教育研究不是源自于实践的时候,学科教育研究就缺乏应有的针对性,学科教育研究结论对于中学化学教师的教学问题的解决的实效性也就不可能存在。当前很多中学化学教师的教和研是截然分离的,研不能为教服务,教不能为研提供土壤。因此,需要厘清一个问题,学科教育研究与学科教学到底是什么样的关系?这是需要认真思考的问题。 二、当前中学化学教师如何进行学科教育研究 当前,广大中学化学教师对于如何做学科教育研究存在种种误解,对于选择什么样的课题进行研究存在困惑,对于什么样的课题对于实践才是有价值的很是迷茫……当前的中学化学教师进行学科教育研究应该围绕“学科特质”选择研究课题,基于“教学问题”开展教学研究,明确“研究假设”透析研究目标,巧用“研究方法”突破研究问题,基于“研究数据”进行合理推理,扎根“学科实践”揭示化学教育的基本规律。#p#分页标题#e# (一)围绕“学科特质”选择研究课题 当前,中学化学教师的教育教学研究主要有班主任工作研究、德育工作研究、学科教育研究等。很多中学化学教师认为班主任工作研究和德育工作研究是自己最擅长的研究领域,而学科教育研究并不是那么的容易。但是,在这三类研究中学科教育研究对于教师专业成长的影响和帮助应该是最大的。因此,中学化学教师们应该将更多的时间投入到学科教育研究中。同时,学科教育研究应该具有“学科特质”而不能是一个学校里所有的教师都毫无区别地在研究“中学生创新能力培养”等问题。作为中学化学教师可以选择“学生科学思维能力发展水平”等更具有“学科特质”的课题进行研究。因此,中学化学教师应该将教育教学研究的重点放在学科教育研究中,同时研究的课题应该体现本学科的特质,不应该“贪大求全”,做“放之所有学科皆准”的课题。 (二)基于“教学问题”开展教学研究 新课程改革以后,由于课程理念、教学理念、教师定位和学生定位的变化,中学化学教师在课程实施过程中产生了形形色色的“教学问题”,中学化学教师应该紧紧地抓住这些“教学问题”进行研究。这些“教学问题”可能涉及到课程标准与教学一致性的问题、教材编写问题、教材深层解读问题、教学行为问题、教学思维问题、教学智慧问题、具体的学科知识问题、化学实验异常问题、学生前知识问题、学生思维发展问题、学生行为问题、学生学业分化问题、学生学业负担问题、学生作业批改问题等等。只要把握住这些“教学问题”,采用定性和定量相结合的研究范式,应用各种研究工具和方法在实践中开展学科教育研究,就一定能够在一定程度上解决这些教学实践中产生的“教学问题”。这些问题的解决也必将提升和转化为广大中学化学教师的教学智慧。 (三)明确“研究假设”透析研究目标 教育科学研究向自然科学研究学习以后,作为一项完整的教育科学研究都需要有清晰的“研究假设”,对于所要研究的课题的“未知状态”要有一个清晰的阐述。只有明确了“研究假设”,该研究课题才有可能开展,研究目标是否达成才有可能进行评估。作为中学化学教师,开展学科教育研究普遍存在的一个很大的问题就是研究中没有明确的“研究假设”。没有“研究假设”,作为研究者的中学化学教师就不能很好地透析研究的目标,学科教育研究就会显得很迷茫,学科教育研究就会走入“死胡同”。学科教育研究目标是否达成也将很难评估。因此,按照当前教育科学的研究规范来看,每一项完整的学科教育研究都应该有明确的“研究假设”。 (四)巧用“研究方法”突破研究问题 中学化学教师在进行学科教育研究中存在的一个很大的不足就是“研究方法”相关知识和应用能力的匮乏。当前中学化学教师的学科教育研究并不是方法太多了,而是方法使用太少了。在诸多的中学化学教育教学论文中,很多时候研究者并没有使用教育教学的“研究方法”,更谈不上巧用“研究方法”。因此,广大中学化学教师在开展学科教育研究前,应该首先学习教育教学的“研究方法”的相关知识,并学会灵活、巧妙地应用各种“研究方法”。既遵从“研究方法”又不被“研究方法”所局限。 (五)基于“研究数据”进行合理推理 从研究过程本身来讲,研究的目的是为了得出可靠的研究结论。影响研究结论可靠性的因素有很多,比如研究方法和工具的选择、研究对象的选择、研究数据的分析、研究结果的推理分析等。作为研究者,得出的每一项结论都必须有充分的定性和定量的研究数据作支撑。广大中学化学教师在开展学科教育研究的时候,应该广泛地收集教学实践中的证据,并对这些数据进行各种处理和表征,基于“研究数据”进行合理地推理,不超越“研究数据”作无根据地推理。同时,对于得出的结论应该运用逻辑推理的方式进行深入讨论。 (六)扎根“学科实践”揭示化学教育规律 很多中学化学教师认为做学科教育研究就是为了发表文章,为了评职称,为了应付领导……这样的认识有点“舍本逐末”。进行学科教育研究的一个基本的目的是为了解决学科教育实践中产生的问题。更进一步的就是为了提炼化学教育教学的基本观点,丰富化学课程与教学理论的体系。最终的目的是为了揭示国际同行认可的化学教育规律,然后将这些化学教育规律进行应用和推广。因此,我们强烈地呼吁广大的中学化学教师能够进一步地明确研究目的,扎根学科实践,在实践的土壤中提出具有本土特色的“中国问题”,在实践中收集丰富的化学教育证据来证明或证伪研究假设,在实践中提炼出一些基本的化学教育观点,最终揭示一些国际同行认可的化学教育规律。惟有如此,中学化学学科教育研究才能够真正为化学教学服务,才能为中学化学教师的专业成长服务,才能通过学科教育研究培养出真正的研究型和学者型的教师。 化学科研论文:大学化学科研兴趣培养实践 1从课堂教学内容改革入手,培养学生的科研兴趣 1.1增补科研前沿内容,破解科研神秘感 针对学生的专业,将相关的前沿科研成果补充到授课内容,并使其融入到课程教学中.虽然大学化学所授内容均为基础知识,但这些知识在科学研究中常常发挥着重要的作用.教师可以通过阅读大量文献,提取与授课内容的相关点,将其加入到教学中.以材料物理专业为例,在教学过程中可以增加与材料研究相关的科研成果.如在讲授平衡常数时,可以讲述利用不同物质溶度积差异的特点制备核壳结构的材料;在讲授等电点时,可以讲述科研工作者如何制备负载型的催化剂;在讲授物质结构时,可以讲述纳米材料晶相结构与其形貌的联系等.通过这些文献内容的补充,加强学生对知识点的掌握,激发学习兴趣,同时也向学生介绍了科研工作,破除学生对材料学科的神秘感,增强其对材料科学的了解及专业学习的兴趣,激发学生进行科研活动的信心,初步建立了科研工作的意识. 1.2增加人物实例,促使科研兴趣萌发 给学生介绍一些与教学内容相关的科学家经过努力获得成功的例子,使他们对科研产生兴趣.如吉布斯自由能函数的提出者吉布斯的生平;杂化轨道提出者鲍林是如何二度获得诺贝尔奖的;飞秒科学家李远哲教授是如何成为第一位华人诺贝尔化学奖得主的;量子理论在确立过程中众多科学家所做的贡献以及出现的争论.所举实例与课程内容密切相关,人物的名字也经常出现在教材上,因而这种教学方法对激发学生的科研兴趣有着积极的作用. 2从教学方式的改革入手,培养学生的科研兴趣和能力 大学化学作为基础课一般被安排在大一,学生的学习方式还停留在高中阶段的课堂听讲,学习的主观能动性不足.因此,大学化学给学生的学习带来了一定的难度.而且在有限学时内引入大量的信息知识,也给学生把握主要内容和知识要点带来了困难.这就要求教师在教学方式上做出改变,以激发学生学习的主动性. 2.1引入讨论式课堂教学,培养学生的科研兴趣 考虑到教学的实际情况,调整课时分配,安排一定的课时用于课堂讨论.由教师根据授课内容并综合考虑各方面情况设置若干个讨论专题,如光催化反应的原理及应用,涉及能带理论;催化剂助剂对丙烷选择氧化反应产物的影响,涉及化学反应速率和酸碱性;核壳结构材料的制备,涉及化学平衡等,供学生根据兴趣自由选择.确认主题后,教师针对某一课题提出一些学生感兴趣的问题,而后学生分组进行课前讨论,即学生通过自学教材,查阅文献资料,认真学习讨论后得出小组结论,然后选取代表制作PPT在课堂上讲述.不同小组间可以互相提问,也可以进行补充完善.最后在教师的指导下进行讨论评讲,得出正确的结论.学生通过自学,积极思维,排除疑难,既增强了学习的主动性,也锻炼了能力. 2.2增加学生的课外活动,体验科学研究 大学化学的课时少,教学内容多.虽然课堂教学可以使学生了解所学的知识,并可以用于科研,激发学生的科研兴趣.但对什么是科研,如何进行科研,有哪些方向可以开展科研并不了解,而这些内容无法在有限的课堂教学过程中进行讲述.因此,可以安排校内有经验的教师开展科研讲座,介绍各自研究领域的研究成果.学生在了解情况后还可以根据个人兴趣选择指导教师,进入其实验室学习.这一制度可以使学生提前进入体验实习环节,感受科研氛围,并培养其分析解决问题和使用相关专业工具的能力. 3从教学评价的改革入手,促进学生参与科研活动 教学内容和教学方式的改进可以在一定程度上激发学生的兴趣,促进学生的学习.但学生才是教学活动的主体,最终的学习效果取决于学生对教学活动的参与性[4].虽然通过改革教学内容和教学方式可以创造出适合学生学习并对科研产生兴趣的外部环境,但仍需要一个有效的激励措施保证学生参与的主观能动性.以往的考核主要依靠期末闭卷考试来考察学生掌握知识的情况,方式比较单一,忽视学生课堂外的学习、思考与体验的评价.而实际上,学生的很多能力是无法从纸笔测试的成绩中体现的.平时成绩比重很低,而且只重视上课人数及作业的考察,对学生课堂外的学习活动没有列入考核范围,对学生课外学习缺乏有效督促,事实上,学生的课外实践活动才是培养学生创新能力的最佳活动之一.对此,调整考核方式,改变以往单纯闭卷考试考查学生的方法,加大学生平时成绩的比重.将闭卷考试成绩在总评成绩中的比重调整为50%,平时考核提高到50%.在课后作业的布置中减少做题部分,增加主动性较强的小论文内容,引导学生针对某一问题,通过文献检索、归纳,最终完成小论文写作.将学生的课堂讨论表现也计入考核,考核采用的是PTA量表法(即基本要素分析法)[5],以提供有效的反馈信息,具体诊断学生在某些要素方面的优势和不足.此外,增加评价信息来源,改变单纯由主讲教师评价或只对学习结果评价的方式.学生在实验室实习的指导教师也会根据学生的实习表现进行评价.最终的平时考核分布为学生课外活动(小论文10%、实验室教师评价10%)20%,课堂讨论表现20%,平时作业情况10%.这一评价方式的调整既激励了学生对大学化学教学活动的参与,又使教师对学生的评价更为合理,从而可对学生的学习进行导向性修正,促使教学活动达到理想效果. 4结束语 在培养学生时,除了注重使学生掌握扎实的专业知识外,还要培养学生的创新意识和创新能力,进而培养出符合知识经济时代所需要的优秀人才.本文以大学化学的教学为例,提出通过教学内容的增补,教学方式的改进和教学评价方法的调整来提高教学效果,激发学生的科研兴趣,使学生在参与体验科研的过程中锻炼发现问题和解决问题的能力,培养其创新意识.这一教学改革已取得了一定的成果,该课程面向的材料物理专业学生对科研的兴趣较大,多位本科生发表了SCI论文,考研率也大幅度提升. 作者:何益明 单位:浙江师范大学 化学科研论文:化学教学科研训练成效 本文作者:申烨华 李剑利 崔斌 杨小峰 赵文立 王尧宇 单位:西北大学 化学与材料科学学院 创新能力培养是高等教育中素质教育的核心,国家和民族的进步归根结底依靠创新教育[1-2]。如何积极实施素质教育、拓展创新能力培养途径、培养具有创新精神和实践能力的高素质人才,是我国高等教育面临的一个重要课题[3-6]。西北大学化学与材料科学学院是国家“211工程”重点建设单位,拥有国家理科基础科学研究和教学人才培养基地(以下简称国家理科基地)以及国家级实验教学示范中心(以下简称国家示范中心)2个国家级教学平台。近年来,应对教育形势的新发展,围绕学生创新意识和能力的培养,全面整合教学与科研的优势资源,通过完善创新人才培养方案、构建创新能力培养体系、制定科研训练规章制度、引导开展科学研究训练等4个方面的工作,全方位建设优质实践创新能力培养平台,促进学院学科发展与人才培养良性互动、教师教学能力与科研水平协调发展、学生基础知识和科研创新能力共同提高[7]。 1完善创新人才培养方案 新的教育形势下,人才培养方案除了需要强化“三基”,更要注重学生创新能力的培养[8]。为了适应新的人才培养目标,学院专业课程设置为学科平台课程、专业方向课程和专业选修课程3个模块。学科平台课程共计10门理论课和8门实验课,针对化学、应用化学、化学生物学和材料化学4个本科专业开设,是学院所有化学类专业学生的必修课,是本科教学质量的重要保证,也是化学大类培养的关键所在。学科方向课每个专业开设4门,学生任选其中3门必修,进行必要的专业培养。选修课程拓展学生的学术视野,并与研究生教育衔接。近几年,为了进一步密切理论和实践课程的联系[9],加强学生创新意识和能力的培养,在培养方案中强化5个环节的工作。(1)设置学科平台课程实习环节。为了加强理论与实践的结合,提高学生学习兴趣,培养实践创新能力,学院划拨经费和学时,为学科平台10门理论课程设置课程实习环节,由课程主持人和主讲教师负责,根据课程特点,联系相关企业或科研院所,带领学生进行实地考察与参观。(2)开设2个创新研究实验。在第三层次实验中,开设创新研究实验I(化学生物学实验)和创新研究实验II(材料化学实验),面向全体学生开设学科前沿实验,进行科研全过程的训练,体现学科优势对教学工作的促进作用。(3)实行大型仪器自主操作。依托国家示范中心的建设,学院整合全院大型仪器,构建了大型仪器网上预约系统。学生通过上岗培训,获得证书,即可自行操作大型仪器。大型仪器可以24h向学生开放,用于学生自主开展创新实验研究。(4)举办学科前沿讲座。为了让学生了解学科动态、激发科研兴趣,由学院高级职称教师和优秀博士生,以及聘请知名专家、学者进行学科前沿讲座。要求学生4年至少听讲座20次,上交听课笔记,计1个学分。(5)加强校外实习基地建设。工业实习是学生理论联系实际的重要环节,是教育与社会相衔接的一环[10-11]。但是,近年来,由于企业现代化管理进程加快,自动化程度增加,加之对学生安全的顾虑,企业对本科生工业实习积极性不高。为了确保实习质量,借助学校教务处和国家理科基地平台,学院建设5个稳定的挂牌实习基地,并与企业共同制定实纲,确保实习质量。 2构建创新能力培养体系 依据我院具体实际,结合本科各专业的特点,适应新形势的发展,从科研训练平台、科研项目平台、学科竞赛平台、开拓国际化平台和营造学术氛围等5个方面构建特色的创新能力培养体系。(1)构建科研训练平台。遵循3个基本原则构建科研训练平台:一是在资金上集中教学、科研各个渠道的经费,统一规划,根据学科发展的需求,搭建学科前沿领域的仪器平台,为学科发展和教师科研能力的提高、本科生学术视野的开拓和科研训练层次的提升提供基本保障;二是在政策上制定大型仪器网络化管理制度,学生通过培训获得大型仪器操作达标证书后可以使用大型仪器从事科学研究工作;三是在实验场地上整合教学、科研优质资源,包括国家示范中心、教育部共建重点实验室、省级重点实验室、教师研究室等,向本科生科研训练开放。通过这几项举措,保证了学科建设、本科生培养、教师队伍提升等协调发展。(2)组建科研项目平台。学生参加的各类科研训练项目包括国家大学生创新性实验计划项目、学校大学生创新性实验计划项目、学院创新基金项目和为期一年的毕业论文。整合各类本科生科研训练项目,由专人负责,统一规划、协调发展,扩大学生受益面,将整体提高和重点培育相结合。前3类项目要求指导教师必须主持在研项目。(3)建立学科竞赛平台。成立专门培训组,统一组织、培训学生参加重要的竞赛活动,并通过总结将存在的问题反馈实验教学课程组。各类活动主要包括国家大学生化学实验竞赛、省级大学生化学实验竞赛和大学生“挑战杯”大赛。(4)开拓国际化平台。加强国际交流,通过邀请国外知名大学的教授学者(30人次)举办讲座、外派交流人员(20余人次)等方法,开拓了教师和学生的学术视野,培养教师和学生的创新意识和能力,为国际化人才的培养奠定基础。(5)营造学术氛围。为了培养兴趣、营造氛围、发挥示范辐射作用,每年在学校化学与材料科学学院、化工学院、地质系、文博学院、城资学院、生命科学学院等开设化学课程的院系中,举办“化学文化周活动”。活动内容包括:化学理论知识竞赛、化学实验知识竞赛、趣味化学知识竞赛和优秀论文展示等。另一项活动为学生自行编撰《化学星源》学术刊物。国内知名学者为刊物题写了贺词。高鸿院士题写:格物致知,求实创新,培育化学创新人才———祝贺《化学星源》创刊。教育部教学指导委员会化学分委会主任郑兰荪院士题写:热爱化学,献身科学。教育部教学指导委员会化学分委会原副主任姚天扬教授题写:追真求实,创新造物———贺西北大学化学与材料科学学院《化学星源》创刊。首届国家级教学名师史启祯教授题写:精心培育,各方支持,让《化学星源》成为青年学子的成才之梯。教育部教学指导委员会化学分委会副主任宋毛平教授题写:做学问,勤学好问,敏于思考渴成才;搞研究,埋头探究,锐意进取勇创新。国家级教学名师唐宗薰教授题写:异想天开,大胆突破,严谨求是!不唯书,不唯师,要唯真理! 3制定科研训练规章制度 为了引导师生注重科研训练项目的学术内涵和项目实施过程中对学生创新性思维和创新能力的培养,以及提高学生参加学术研究的积极性,制定各类规章制度[12-13]。要求所有项目经过预研、申请、答辩、立项、签订任务书(教师和学生)、中期检查、结题汇报等程序,加强过程管理。要求各类项目结题时至少在学生自办刊物《化学星源》发表文章,训练学生整理研究工作、撰写科研论文的能力。 4引导开展科学研究训练 通过各种制度引导、鼓励学生参与科学研究[14]。一方面在保研中设立加分制度和免研直通车制度:在保研成绩中设立附加分,承担与参加科研项目、发表文章等均有加分;学校教务处规定以第一作者发表SCI论文具有破格保研资格。另一方面制定奖励制度:发表文章、参加各类项目、获奖各种成果,均有奖励。5参与研究的化学创新人才培养成效2006年以来,我院学生获得国家级和校级大学生创新性实验计划项目19项和42项资助,同时设立学院创新基金项目120余项,直接受益学生560余人。本科生以第一作者或参与研究的署名作者200余篇,其中SCI论文80余篇。通过这些项目的训练,我院在大学生化学实验竞赛中,获国家级一等奖1项、二等奖3项、三等奖5项,获省级一等奖共15项,并3次获得优秀组织单位奖;在“挑战杯”比赛中,获省级特等奖1项、一等奖2项、三等奖5项。考研率和就业率明显提高,学生深造率(读研或出国深造)40%以上,研究生考取率在95%以上,就业率94%以上。 化学科研论文:地球化学科研技术的发展 作者:冯海艳杨忠芳单位:中国地质大学地球科学与资源学院 地球化学专业的培养目标和定位 为了培养出具有很强的地球化学的专业知识和较强的实际动手能力的地球化学专业人员,地球化学专业应将科研动手能力的培养渗透到了本科教学的各个阶段。地球化学专业本科的培养目标和定位如下:地球化学专业旨在培养德、智、体、美全面发展的具有坚实基础理论知识,扎实掌握实用技能的地球化学专门人才。学生完成学业后,具有从事地球化学专业的理论和实际工作能力,并有较广的知识面,具备进一步学习深造的基础,能适应21世纪社会对地球化学人才多方面的需要,既可从事理论研究,也能胜任应用领域的工作。可在大专院校、科研院所、国家机关以及国土、资源、环境、石油、海洋、农业、城建等部门从事科研、生产或管理工作。 地球化学专业本科动手能力培养存在的问题 为了提高本科生的动手和科研能力,学校也出台了一些举措,比如大学生创新性实验的开展,本科课程中增加综合性和设计性实验等,但是这是远远不够的。 随着大型仪器的使用和测试精度、分析技术水平的提高,送检样品的代表性、送检状态就显得格外重要,如水样在采样后要进行加酸,加酸的目的和加酸的具体要求等,都需要掌握。土壤中硝态氮和铵态氮的分析要求送检鲜样等,同时也带来采样代表性和样品处理标准化等一系列问题。因此对于地球化学专业的学生而言,样品的采集、前处理等过程非常重要,这也是一个重要的锻炼和认知的过程。但是目前大学生创新性实验的开展周期较短,一般为一年时间。这对于像大地构造等以野外和室内观察为主的专业学生而言,时间也许充裕;但是对于地球化学这种依靠测试分析数据来支撑的专业学生而言,时间是不够的。 因为在资料调研的基础上,野外踏勘和实地取样后,样品的分析测试周期往往很长,一年之内数据难以获得。为了按时完成科技立项工作,有时指导教师会提供现有的数据给学生,让他们去进行数据处理和分析,这样学生就缺失了野外锻炼的实践机会。当然也有学生利用寒暑假的时间提前采集了研究所需样品,但是又由于昂贵的分析费用和样品长时间排队等问题导致无法按期完成创新实验。 在本科生的课程设置方面,坚持课堂教学和学生动手能力相结合,增加了实验课的课时和内容。但是在本科生毕业论文进行的阶段,大部分学生的论文是依托指导教师的科研项目进行的,而科研项目的样品基本以送样为主,因此毕业论文阶段本科生也很容易缺失地球化学样品分析的重要实践环节。 目前,我们已经建立多个“产学研”紧密结合的实践教学基地,使地球化学专业成为培养理论研究与应用实践紧密结合的人才培养基地,为国同类办学提供示范经验。但是,如何让“产学研”基地在本科生科研动手能力培养方面发挥更大的作用?使更多的学生有机会到这些基地去实践?这也是摆在我们面前的问题。 地球化学专业动手能力提高的应对措施 1.延长创新实验周期 延长地球化学专业学生的创新实验周期,提供给他(她)们充裕的时间和一定的空间(处理和存放样品),来进行前期资料的调研,野外采样和样品前处理等工作,加强其野外实践环节的锻炼,提到野外认知和动手能力。 2.加强实验室的开放力度,满足学生们的实验需求 加强实验室的开放力度,将学生的实验需求放在第一位,无论在创新性实验还是毕业论文进行期间,如本科生有实验需求,在保证实验教学的前提下,允许其在学校下属的任何教学或者科研用途的实验室开展室内样品的分析工作,当然要配有专门的实验老师进行指导,允许学生上机测试,这样就加强了地球化学样品分析的实践环节,锻炼了学生的实验室动手能力。 3.增加综合性和设计性实验 增加综合性和设计性实验的比重,重视学生课堂上动手能力和创新思维的培养。在课堂教学尽量根据实验室现有实验能力和学生掌握的知识水平,结合本科培养方案中开设的相关课程,通过习题或者实验课的形式,提供给地球化学专业的本科生到地球化学实验室、流体包裹体实验室、流体动力学实验室、地球化学有机分析实验室去实践的机会。比如:“环境地球化学”课程中“水样的采集和河水pH值的测定”,就采取了让学生实地踏勘取样的方式,教师结合实例讲解不同水体的采样会根据研究目的的不同存在取样的位置、深度的差异,并强调了取样时的注意事项和要点。这样同学们在野外具体认知的基础之上,通过亲自动手取样,并结合样品的室内分析和地球化学理论的讲解,取得了良好的课堂效果,同时也增强了学生对野外实地取样的感性认识,加深了对课堂理论知识的理解。 4.科学研究与教学工作有机融合 教师在指导地球化学专业本科生的生产实习和毕业论文环节中,普遍以科研项目为支撑。在教与学的过程中,应充分发挥科研项目在本科生培养过程的作用,创造科学研究与教学工作融合的机会,有目的地系统提供给学生一体化的从资料调研、野外取样、室内分析到论文撰写的专业指导,这样就增强学生动手、动脑与教师辅导的力度,帮助其建立理论知识和野外实践相结合的意识和提高其科研动手能力。 5.提高“产学研”基地的利用率 提高“产学研”基地的利用率,需要学校给予一定的支持,提供相应的便利条件,在解决了如交通工具、差旅等问题的基础上,还要配备专门的指导教师前往基地,以大自然为课堂,让同学们在身临其境的环境中完成理论知识向应用实践的转化。只有通过亲身实践,才能在以后的工作中得心应手。 当然本科生科研动手能力的提高不是一朝一夕能完成的,而是一个较为漫长的过程,不仅需要广大指导教师的努力,而且还需要学校出台相关的政策给予支持。但是,只要我们教师有提高学生科研动手能力的意识,将这种思想渗透到教学和科研工作中去,深入研究教学规律,总结教学经验,就能较好培养出满足社会需求,适应时代的发展,不仅具有扎实的专业理论知识,而且具有过硬的科研动手能力,具有创新能力和实践能力的高级专门人才。 化学科研论文:初中化学教学科研的发展 随着中学化学课程改革的推进,“教师即研究者”、“向教育科研要质量”已成为教育界乃至全社会普遍认同的理论和努力追求的目标。因此在化学教学中进行教育科研意义重大,化学教师掌握教育科研的基本理论势在必行。笔者就如何在化学教学中进行教育科研略谈拙见,以供参考。 一、化学教育科研的研究过程 化学教育科研是从客观存在的化学教育事实和现象出发,以推动化学教育教学实际工作的改善和发展为目的的一种科学行动研究活动。研究过程包括选定课题、制定方案、实施方案、分析资料、撰写论文五个部分。 1.选定课题 课题的选定是整个研究过程的首发环节,它决定研究的价值、意义,影响研究的效果。 选题要注意课题的创新性,可行性,实效性和科学性。选题内容一般来自教师的教学理论和教学实践,主要包括化学课程与教材的研究;化学教学方法与策略的研究;化学学习方法的研究;化学实验及其教学的研究;化学教学基础理论的研究;化学教学中思想政治教育的研究;化学课外活动的研究;现代化学教学手段的研究等。 2.制定方案 研究方案是研究工作的统筹性规划,制定研究方案就是提出对研究活动的可操作性计划。涉及的内容主要包括查阅,了解前人对该课题作过哪些研究,有那些科学理论根据;研究者将在何时、何地、运用何方法进行研究活动。查文献时最好普查文献索引或目录,可查《全国报刊索引》(月刊)哲学版的文化教育类G部分(上海图书馆主办),或查《中学化学教育》(双月刊)复印报刊资料(人民大学主办)等。 3.实施方案 这是研究工作的主体落实阶段。研究者采用调查、实验、观察或其它各种不同的方法和手段进行研究的实践活动,从中搜集有关问题和资料。在搜集资料过程中,要不断记录研究中需要运用的资料以及自己对具体资料的分析意见和结果;要对资料分类和系统化以便于资料的系统保存和调用;要对资料进行整理,加以核对、考证,淘汰一些不必要和不真实的资料。对一些零乱的数据资料可以进行统计加工,使资料内含的规律能一目了然。 4.分析资料 教学过程和学生学习过程中搜集来的大量资料只是一些具体的研究事实或数据,须经过自己思考和集体讨论,进行去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的分析,从而发掘有关规律,掌握事物的本质。分析的方法有逻辑分析和统计分析两种。在具体的研究中往往根据研究的具体内容,以某一分析为主,或者两种分析方法综合运用。当分析、综合、概括出研究结论后,还需要到变化的实践中加以检验。 二、化学教育科研的常用方法 化学教育科研方法是指在化学教学中,为达到研究目的而采用的途径、手段和工具的总和。常用的方法有文献法,观察法,实验法,调查法四种。在研究中往往采用起主导作用的某一种方法,又配合运用其它方法。 1.文献法 文献法是运用文献史料进行研究的方法。它适用于研究以往的化学教学实践和教学理论,通过研究历史资料来认识化学教学的发展规律,吸取历史上化学教学经验的精华,总结教训,探讨化学教材、教学和学习理论的原则和规律,以指导当前的化学教学实践。 文献法的操作有四个步骤:一是文献检索,二是文献收集,三是文献鉴别,四是文献的研究与运用。 在研究过程中应注意:尽可能搜集第一手材料;既要搜集正面材料,又要搜集反面材料;要善于辨证分析史料的价值,选择能反映本质规律的材料。 2.观察法 观察法是在教育教学处于自然状态下,研究者有目的、有计划地直接观察教学、学习和实验等外部表现,搜集化学教学的感性材料,探求化学教学规律或经验教训的一种方法。 观察的方式有定量观察和定性观察两种。定量观察常通过填写观察量表来进行。设计观察量表最主要的是根据课题需要确定观察项目,再将项目分解成可以观察的目标行为。定性观察只需尽可能详细地对观察对象的表现做原原本本的记录,不追求量的确定。 观察的要求是:观察要有目的、有计划、有重点;观察前要阅读有关的基本理论和经验总结等文献资料;观察者要作实事求是的、全面的、详细的记录;观察后要及时整理观察资料。 3.实验法 实验法是人们根据研究目的,适当控制或模拟客观现象,排除干扰,突出主要因素,有计划地逐步变化条件,探讨其条件与现象之间因果关系的研究方法。在化学教学研究中,这种方法应用是较多的。 一般有实验室实验和现场实验之分。实验室实验较多应用于摸索某些实验的最优方案或化学反应机理等。现场实验一般用来检验不同教学方法,不同教学手段等。 实验法的一般步骤是:首先是提出问题、订立计划;然后进行实验,再从理论上加以探讨验证;最后得出结论、撰写论文。 其基本要求是:实验必须周密设计,系统进行,精确测量,反复进行;广泛参考、吸取前人的经验教训,不断学习新理论,采用新方法。 4.调查法 调查法是通过访问、问卷、座谈、测验等方式,有计划地收集化学教学工作某一方面的资料,并从大量事实中概括出化学教学的某些规律的方法。它常与实验法、观察法配合应用,方法比较简单易行。可以用它去研究范围较广,涉及面较大,时间较长的化学教学现象。 调查的一般步骤为:一确定调查课题,制定调查计划。二搜集材料,这是调查的关键环节。可以综合运用实地考察、开调查会、问卷或测验等调查手段。必要时要设计调查表格,问卷过程中设计的调查表,较好的方法是让学生用“√”或“×”进行选择。三整理材料,将原始材料的可靠性和统一性进行检查并进行统计处理。四撰写调查报告。 在调查过程中要求调查目的明确、选样方法科学、收集手段多样、统计方法合理。 化学科研论文:小议中学化学教学科研的发展 摘要:教育科研在教学中举足轻重。本文通过对比分析相关文献资料,概括出了中学化学教育科研的研究过程,研究方法及论文的撰写方法。对提高化学教师的教育科研素质和水平会有所帮助。 关键词:化学教育研究方法 随着中学化学课程改革的推进,“教师即研究者”、“向教育科研要质量”已成为教育界乃至全社会普遍认同的理论和努力追求的目标。因此在化学教学中进行教育科研意义重大,化学教师掌握教育科研的基本理论势在必行。笔者就如何在化学教学中进行教育科研略谈拙见,以供参考。 一、化学教育科研的研究过程 化学教育科研是从客观存在的化学教育事实和现象出发,以推动化学教育教学实际工作的改善和发展为目的的一种科学行动研究活动。研究过程包括选定课题、制定方案、实施方案、分析资料、撰写论文五个部分。 1.选定课题 课题的选定是整个研究过程的首发环节,它决定研究的价值、意义,影响研究的效果。 选题要注意课题的创新性,可行性,实效性和科学性。选题内容一般来自教师的教学理论和教学实践,主要包括化学课程与教材的研究;化学教学方法与策略的研究;化学学习方法的研究;化学实验及其教学的研究;化学教学基础理论的研究;化学教学中思想政治教育的研究;化学课外活动的研究;现代化学教学手段的研究等。 2.制定方案 研究方案是研究工作的统筹性规划,制定研究方案就是提出对研究活动的可操作性计划。涉及的内容主要包括查阅,了解前人对该课题作过哪些研究,有那些科学理论根据;研究者将在何时、何地、运用何方法进行研究活动。查文献时最好普查文献索引或目录,可查《全国报刊索引》(月刊)哲学版的文化教育类G部分(上海图书馆主办),或查《中学化学教育》(双月刊)复印报刊资料(人民大学主办)等。 3.实施方案 这是研究工作的主体落实阶段。研究者采用调查、实验、观察或其它各种不同的方法和手段进行研究的实践活动,从中搜集有关问题和资料。在搜集资料过程中,要不断记录研究中需要运用的资料以及自己对具体资料的分析意见和结果;要对资料分类和系统化以便于资料的系统保存和调用;要对资料进行整理,加以核对、考证,淘汰一些不必要和不真实的资料。对一些零乱的数据资料可以进行统计加工,使资料内含的规律能一目了然。 4.分析资料 教学过程和学生学习过程中搜集来的大量资料只是一些具体的研究事实或数据,须经过自己思考和集体讨论,进行去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的分析,从而发掘有关规律,掌握事物的本质。分析的方法有逻辑分析和统计分析两种。在具体的研究中往往根据研究的具体内容,以某一分析为主,或者两种分析方法综合运用。当分析、综合、概括出研究结论后,还需要到变化的实践中加以检验。 5.撰写论文 教学研究的结果要用论文或研究报告的形式表达出来,其目的一是总结,二是交流和推广。 二、化学教育科研的常用方法 化学教育科研方法是指在化学教学中,为达到研究目的而采用的途径、手段和工具的总和。常用的方法有文献法,观察法,实验法,调查法四种。在研究中往往采用起主导作用的某一种方法,又配合运用其它方法。 1.文献法 文献法是运用文献史料进行研究的方法。它适用于研究以往的化学教学实践和教学理论,通过研究历史资料来认识化学教学的发展规律,吸取历史上化学教学经验的精华,总结教训,探讨化学教材、教学和学习理论的原则和规律,以指导当前的化学教学实践。 文献法的操作有四个步骤:一是文献检索,二是文献收集,三是文献鉴别,四是文献的研究与运用。 在研究过程中应注意:尽可能搜集第一手材料;既要搜集正面材料,又要搜集反面材料;要善于辨证分析史料的价值,选择能反映本质规律的材料。 2.观察法 观察法是在教育教学处于自然状态下,研究者有目的、有计划地直接观察教学、学习和实验等外部表现,搜集化学教学的感性材料,探求化学教学规律或经验教训的一种方法。 观察的方式有定量观察和定性观察两种。定量观察常通过填写观察量表来进行。设计观察量表最主要的是根据课题需要确定观察项目,再将项目分解成可以观察的目标行为。定性观察只需尽可能详细地对观察对象的表现做原原本本的记录,不追求量的确定。 观察的要求是:观察要有目的、有计划、有重点;观察前要阅读有关的基本理论和经验总结等文献资料;观察者要作实事求是的、全面的、详细的记录;观察后要及时整理观察资料。 3.实验法 实验法是人们根据研究目的,适当控制或模拟客观现象,排除干扰,突出主要因素,有计划地逐步变化条件,探讨其条件与现象之间因果关系的研究方法。在化学教学研究中,这种方法应用是较多的。 一般有实验室实验和现场实验之分。实验室实验较多应用于摸索某些实验的最优方案或化学反应机理等。现场实验一般用来检验不同教学方法,不同教学手段等。 实验法的一般步骤是:首先是提出问题、订立计划;然后进行实验,再从理论上加以探讨验证;最后得出结论、撰写论文。 其基本要求是:实验必须周密设计,系统进行,精确测量,反复进行;广泛参考、吸取前人的经验教训,不断学习新理论,采用新方法。 4.调查法 调查法是通过访问、问卷、座谈、测验等方式,有计划地收集化学教学工作某一方面的资料,并从大量事实中概括出化学教学的某些规律的方法。它常与实验法、观察法配合应用,方法比较简单易行。可以用它去研究范围较广,涉及面较大,时间较长的化学教学现象。 调查的一般步骤为:一确定调查课题,制定调查计划。二搜集材料,这是调查的关键环节。可以综合运用实地考察、开调查会、问卷或测验等调查手段。必要时要设计调查表格,问卷过程中设计的调查表,较好的方法是让学生用“√”或“×”进行选择。三整理材料,将原始材料的可靠性和统一性进行检查并进行统计处理。四撰写调查报告。 在调查过程中要求调查目的明确、选样方法科学、收集手段多样、统计方法合理。 三、化学教育研究论文的撰写 研究论文的撰写是课题研究的最后阶段,直接关系到科研成果的呈现。其基本组成包括: 1.题目、作者及单位、摘要和关键词。 题目要求醒目、新颖、具有科学性。作者及单位需如实填写。关键词是表示全文主要内容信息款目的单词或术语,字数一般控制在3~5个以内。摘要需用最简洁、精练的词语表达出论文研究的问题、方法、意义等,字数一般不超过论文总字数的5%。 2.绪论 绪论要求简明扼要,有吸引力。主要用以说明研究课题的背景,意义及方法。 3.本论 本论是全文的精髓,占论文的绝大部分篇幅。要求论述充分,论证有力,重点突出,层次分明,布局合理。要说明研究的过程、方法、样本和所使用的测量方法。用调查法或实验法研究的课题,要列出和研究密切有关的数据、表格和图表等等。 4.结论 主要论述研究结论,特别说明有创见的论点。 5.参考文献 一般论文习惯于把参考文献列在最后,有时把引用的文句在脚注中表明出处。参考文献的著录有相应的国家标准,一般格式如下。 图书著作:主要作者.书名.版次(初版不写).出版地.出版者,出版年.起始页码。 期刊杂志:作者.刊名,卷或年(期).起始页码。 报纸文献:作者.论文题目.报纸名,年.月.日.(版次)。. 网络文献:网址.题名,下载年.月.日。 化学教育科研不是某些人的专利,不是深不可测、高不可攀的玄虚过程。做好化学教育科研不仅有利于化学教育教学质量的全面提高,更有利于化学教师专业的成长。因此,作为21世纪的化学教师应当将化学教育科研作为一项迫切的、长期的、重要的、艰巨的任务,认真学习,不断掌握、探索化学教育科研的过程和方法,全面提升自己的化学教育科研能力。 化学科研论文:化学科研素质培养管理论文 科技是第一生产力,科技的发展取决于人的科研素质,只有普遍提高全民的科研素质和创新精神,才能培养出更多的高素质科研人才。对中学教师而言,培养学生的科研素质和创新精神,要从日常的教学工作中做起,从基础做起,落实在每一堂课的教学中。 化学是一门以实验为基础的自然学科,中学化学学习的是最基本的实验和操作,许多学生是第一次接触到需要自己亲自动手完成的科目,再加上有许多有趣的现象,对学生有很大的吸引力。所以通过化学实验,在化学教学中教会学生脑、手并用,用实验方法去探索和学习知识,能很好地培养学生的科研素质和创新精神。那么,具体该怎么操作呢?下面是我的一点微末见解,希望对大家的教学有一点点用。 一:教师应通过不断学习,提高自己的业务素质。使自己具有较强的科研素质和创新精神。 “学高为师,身正为范”,教师是学生的带路人和榜样,一个不具有较高科研素质和创新精神的老师是不可能带领他的学生走上科研和创新之路的,就好象一个不认识路的向导是不可能带领游人饱览美丽的风光名胜的,甚至还有可能带领大家误入歧途。所以,我们应该不断加强学习,使自己拥有较强的科研素质和创新精神,从而引领学生在科研和创新的道路上前进。 二:为学生创造动手、动脑的条件,培养其科研素质和创新精神。 为了激发和调动学生学习兴趣和动机,教师要善于为学生创设学习、获取新知识的情境。建构式教学理论提倡“做中学、学中做”,化学实验就为学生提供了这样的环境。要培养学生的科研素质和创新精神,就应在日常教学中对学生进行有规律的刺激,让学生养成科研和创新的习惯,因为“记忆需要不断地重复以加以巩固,否则就会遗忘”,而当一种行为成为一种习惯后,就很难丢弃。所以,将培养学生的科研素质和创新精神贯穿于日常教学中,让学生养成习惯,以便于在今后的学习和生活中用科研和创新的眼光观察事物,时时想到用科研和创新的方法解决问题。今年我教的一个班级是从全年级中挑选出来的学困生,有的是基础差,有的是学习习惯差,有的是先天素质较差。面对这样的学生,能谈得上培养他们的科研素质和创新精神吗?在上第一节课时,我就为学生做了“魔棒点灯、小猫捉迷藏、烧不坏的手帕”三个实验。神奇的实验现象把学生们都看傻了,引起了他们对化学的强烈兴趣,充满了好奇心。接着我又请学生上讲台,亲自来做这些实验,学生们都跃跃欲试,在时间允许的范围内,我让尽量多的学生亲自试了试。为以后的教学打下了很好的基础。在随后的空气的组成这一节教学中,有一个研究空气成分的实验。在演示完实验后,我提示学生能否自己寻找、利用日常生活中的材料,做一个类似白磷在钟罩中燃烧的装置,来研究空气中氧气的体积含量。我给了学生一周的时间,一周过后,居然有二十三个学生带来了他们的作品,令我大为吃惊,要知道,这可是一个特殊的班级。学生的作品大致可分为三类: 方案(1):材料:去底的输液盐水瓶(带胶塞)、脸盆、自制药匙(用铁丝末端固定一个铁片做成)、打火机 药品:磷 方案(2):材料:去底250毫升矿泉水瓶(带盖)、大碗、自制药匙(用铁丝末端固定一个铁片做成)、打火机 药品:磷 方案(3):材料:破试管(去底)、胶塞、自制药匙(用铁丝末端固定一个铁制小勺做成)、打火机 药品:磷 通过做这个实验,激发了学生的科研和创新精神,拓展了他们的科研、创新精神和能力,同时也打破了学生心中对科学研究和创新的神秘和畏惧,为他们打开了通往科研和创新的大门。让他们认识到科研和创新可以是在学习和探索中不断进行的,帮助他们树立了信心,培养了科研、创新精神和能力,效果出乎意料地好。 在随后的教学中,我更加注重通过引导学生动脑、动手,通过化学实验培养科研素质和创新精神,尽量多地为学生创造机会。例如:讲硫和磷在空气和氧气中燃烧的现象时,硫和磷的量若小,演示实验的效果会很差,几乎看不到现象,量大,产生的二氧化硫和五氧化二磷又太多,威胁到师、生的健康,污染了环境。我就想到引导学生制作一个新装置来解决这个问题,将制作这个新装置作为一个家庭作业,给了一周的时间。一周后,学生交来了他们的作品,如下: 装置一、材料:广口塑料饮料瓶(农夫果园果汁的瓶子,带盖)、铁丝、蜡烛(用于密封)、小铁勺、温度计、塑料饮料管、铁制白酒瓶盖 原理:将小铁勺固定在铁丝上,当作药匙。将铁制白酒瓶盖固定在小铁勺上方,用以盛水,在饮料瓶盖上钻三个小洞,分别将药匙、温度计、塑料饮料管固定在饮料瓶盖上。药匙中放硫和磷,观察燃烧时火焰的颜色。温度计插入盛有水的铁制白酒瓶盖中,测量水温的升高,从而观察放热现象。二氧化硫和五氧化二磷的气味可通过塑料饮料管闻到。再在瓶中加入适量的氢氧化钠,可吸收二氧化硫,饮料瓶盖上,避免了二氧化硫和五氧化二磷逸出,污染环境。 优点:材料易得、制作简单、环保、观察全面、效果好。 装置二、材料:铁丝、青霉素瓶(带胶塞) 原理:将铁丝砸扁盛放药品,点燃后放入青霉素瓶中观察燃烧时火焰的颜色。 优点:材料易得、制作简单、环保、观察全面、效果好 从学生的作品可以看出,有了正确的引导,学生充满了想象力。在他们动手、动脑做实验的时候,他们的科研素质和创新精神得到了很好的培养和发展。我相信,只要坚持在日常化学实验教学过程中,引导学生脑、手并用,通过化学实验培养学生科研素质和创新精神,我们一定能培养出更多、更好的具有良好科研素质和创新精神的人才。 化学科研论文:浅谈化学科研实验室安全管理对策 摘 要:当前高校所进行的诸多化学教学活动,都会涉及到化学实验。因此,化学科研实验室的安全与有效地使用是非常必要的。但因为化学科研实验室中会存放诸多化学品,如若存放不合理或发生化学反应等,很容易使化学科研实验室存在安全问题。所以,为了保证化学科研实验室能够长期有效、安全使用,加强化学科研实验室的安全管理是非常重要的,加强人员方面、化学品方面、仪器设施等方面的监督管理,可以有效地保证化学科研实验室的安全。基于此,该文将重点分析化学科研实验室存在的安全隐患,进而探究如何有效实施化学科研实验室安全管理。 关键词:化学 科研实验室 安全管理 当前我国高校注重教研及教学需要的情况下,设置了科研实验室,支持教研及教学。但是,在良好设置科研实验室的同时,还要注意保障科研实验室安全,否则将有可能危及人们的生命财产。就以化学科研实验室来说,化学科研实验室中存有多种化学品,如若化学品存放不合理、实验室清洁不到位、实验室温湿度控制不佳等,很可能引发化学科研实验室安全事故,造成严重的生命财产损失[1]。所以,为了规避安全事故的发生,保证化学科研实验室能够安全、有效地使用,强化化学科研实验室的安全管理是非常必要的。基于化学科研实验室的实际情况,科学、合理地规划、监督、控制化学科研实验室的方方面面,如此可以保证化学科研实验室安全。 1 化学科研实验室存在的安全隐患 参考与分析国内高校化学科研实验室日常应用与维护实际情况,确定化学科研实验室存在的安全隐患较多,具体表现为以下几个方面。 1.1 科研实验室安全事故难以预测 化学科研实验室内所开展的大多数实验活动都属于探索性研究,实验过程及实验结果未知,存在多大程度的危险性也无从知晓,这使得化学科研实验室存在安全问题。从本质上来说,化学科研就是一种探索未知的科研活动,科研人员需要经过不懈努力、多次尝试,逐渐了解化学现象,逐渐得出结论。所以,在化学科研实验室所进行的大多数化学科研项目都是难以预测其安全性,及可能出现的安全事故。 1.2 未统一管理研究生科研工作 以往,在化学科研实验的过程中,有指导老师负责带领学生进行化学科研,因为每个指导老师所带学生较多,根本无法在学生进行化学科研中做到面面俱到,正确、规范指导学生进行化学研究或安全防范等,加之一些学生的安全意识较低或存在侥幸心理,致使化学科研实验室中偶尔也会出现安全事故。而在今时今日,教育领域注重培养全能型人才的情况下,在化学科研实验的过程中为了培养学生的实验技能、科研能力、逻辑思维能力、创新意识等,往往开放化学科研实验室。但是因为一些学生相关知识掌握不扎实或基本技能不强,使其在化学科研实验室中难以安全、合理、规范地进行化学研究,容易引发安全事故[2]。总结来说,无论是以往还是现今,化学科研实验室应用过程中都没设定统一管理标准来约束、监管学生,从而加剧了化学科研实验室的安全隐患。 1.3 实验室调整改造频繁 化学科研实验室调整改造频繁,同样会加大实验室危险性。而综合分析国内一些高校化学科研实验室管理情况,确定有一些高校为了能够更新科研项目或引进人才,加强校内基础建设,如,化学科研实验室的改造,在改造过程中所造成的线路破坏、通风设施破坏等将成为安全隐患;化学实验室改造中频繁移动化学试剂、仪器设备,也容易使化学品变质或受潮,给实验室带来安全隐患。还有一些高校为了更好地进行科研项目,积极引用仪器设备,致使实验室内高温高压的仪器设备较多,这同样会加剧化学科研实验室的危险性[3]。 1.4 危险化学品种类较多 不同于基础化学实验室,化学科研实验室所存放的高危险性化学品较多,为更好地进行化学科研项目研究提供材料。但因为易燃易爆、强酸强碱等高危险性化学品较多,化学科研实验室必然存在较高的危险性,一旦高危险性化学品爆炸或燃烧,都有可能造成严重的生命财产损失。所以,因为多种危险化学品的存放,加剧了化学科研实验室的危险性。 2 强化化学科研实验室安全管理的对策 针对化学科研实验室存在诸多安全隐患的情况,强化安全管理,使之能够对实验室进行方方面面的监管与约束,尽量规避安全隐患,必然能够提高化学科研实验室的安全性。那么,如何强化化学科研实验室的安全管理呢? 2.1 对化学科研实验合理布局安排 针对以往化学科研实验室改造频频,且仪器设施放置不合理的情况,笔者建议重新规划实验室,正确布局与安排,实现化学实验室区域化、规范化、合理化。在布局方面,则是根据实验室功能及实验特征,将实验室划分为实验区、理化分析实验区、化学品存放区、仪器设备区等,如此可以分区域地监管与保护,降低安全隐患存在的可能。针对实验室的安排,首先是考虑仪器及化学品存放、应用情况,科学、合理地安排实验室电线、水管等基础设施的布设。在此基础上,合理规划安排大型仪器设备的放置及各种化学品的存放[4]。 2.2 制定完善的、细化的安全管理制度 考虑到化学科研实验室安全管理内容较多,且具有一定难度,在制定完善的、细化的安全管理制度的过程中,应当注意强化以下几方面。 其一,实验室行为规范管理。基于对以往化学科研实验室中学生日常行为,提出规范的、合理的行为管理,如,穿实验服,佩戴防护镜及手套,化学试剂规范应用,化学器皿及时清洗等。 其二,化学品安全管理制度。因为实验室存在较多高危险性化学品,为了避免因化学品引发安全事故的发生,所制定的化学品安全管理制度中应当明确说明化学品从存放、应用、回收等方面的要求[5]。 2.3 强化实验室相关安全教育与培训 针对很多学生安全实验意识不强及科研不规范的情况,应当加强对学生的教育培训,强化学生安全意识,并使其能够规范地进行化学科研项目,提高化学科研实验室的安全性。具体的做法如下。 其一,加强化学品、仪器设备规范操作方面的培训。为了使学生能够正确运用化学品,正确操作仪器设备,应当开展专项培训活动,重点讲解各种化学品的应用;各种仪器设备的功能及操作等方面内容,强化学生知识水平及基本技能。 其二,强化安全意识培训。定期或不定期开展案例培训、情景式培训、安全技能竞赛、安全讲座、安全演练等,不断地强化学生安全意识,使学生在化学科研过程中能够时刻注意安全操作仪器、安全使用化学品等[6]。 3 结语 总体来说,目前国内诸多高效化学科研实验室均存在安全隐患,可能引发安全事故,造成严重的生命财产损失。对此,应当通过制定安全管理制度、合理布局安排实验室、加强学生安全教育与培训等,强化化学科研实验室安全管理,为使化学科研实验室长期安全应用创造条件。 化学科研论文:个性化学习促生物学科研教相长 摘要:个性化学习是指以反映学生个性差异为基础,以促进学生个性发展为目标的学习范式,能帮助学生迅速提高学习成绩。传统教学模式很难在课堂上满足学生个性化的学习需求,新媒体、新技术能够帮助教师和学生很好的实现这一目标。微课能帮助学生解决问题,具有因微而便、微而不碎、随需而学的特点,因而是帮助学生个性化学习的有效工具。本文从市级教研员的视角提出了通过以微课为突破口来逐步发展学生个性化学习的整体思路。 关键词:信息技术;个性化学习;微课;翻转课堂 2015年5月21日,大庆市教师进修学院一行54人在卢士安院长的带领下赴青岛进行了为期三天的学习,本次学习的主题是“新媒体新技术与教学的深度融合”。在这次难得的学习中,我真正体会到了教育信息技术为课堂教学带来的高效和实效。 一、学习篇 1.专家导引,感受教育信息化带来的学习革命。我们聆听了多位专家、学者关于新媒体新技术在教育领域的整合、应用和推广的报告,让我们在领略互联网条件下融合了新媒体新技术的课堂教学令人震撼的效果时,感叹于学习方式的变革将对学生产生的重大影响。 2.课例观摩,体悟信息技术与学科教学的深度融合。观摩示范课例,参与教学设计大赛及聆听专家点评,让我们从学科视角,通过观察学科教学与新媒体新技术深度融合的具象化课堂及教学设计,真切看到了技术与教学的融合,体验到技术带来的便利与高效,体会到了新媒体新技术与教学高度融合为教师从根本上改变教学理念所带来的机遇。 3.大师点评,追根溯源谋发展。会议最后的精品课展示和蒋鸣和教授的精彩点评,将我们几天来散落在讲座、课堂、赛场上的思想珍珠逐个串联起来,让我们对新媒体新技术与教学深度融合的认识从理论到实践再上升到理论,形成完整的思想链条,站在学科教学的角度深入思考,“为什么融合、如何融合、怎样融合更适合学生发展的不同需求”等诸多问题,使我们对“互联网+”条件下的混合式学习、个性化学习等学习方式变革的认识更加清晰。 4.“和教育”让思想开花,让梦想落地。青岛国际教育信息化大会让我们开阔了视野,真正了解了什么是大数据时代的教育,什么是“互联网+”教育,教育如何与这个大数据时代接轨,更让我们看到一群有梦想、有激情、有专业精神又踏实践行的教育人,他们与有使命感和责任感的企业家联手共同担当社会责任,“和教育”会帮助每个学生成就最好的自己,让思想开花,让梦想落地。 二、收获篇 会议虽短,带来的收获和感悟却是巨大的。 1.加深对信息技术与学科教学深度融合意义的认识。借助观摩课与说课比赛,让我感受到先进教学理念的支撑与信息技术的应用为课堂教学带来的便利,尤其对于生物这样的自然科学课程,它的使用的确会使许多传统教学方法难以呈现的重、难点内容迎刃而解。 2.提高对信息化技术应用的关注度。一边观摩与信息技术高度融合的课例,一边观察师生如何处理课堂上媒体技术应用与教学内容的有机整合,我有种强烈的危机感,再不学习真的要成为数字恐龙了。这种危机感也让我对生活中信息技术的应用格外敏感。如在微信朋友圈中曾看到一则关于新型显微镜的广告,与传统显微镜相比,有许多构造上的差异。在显微视野中,可将所观察的内容直接展示出来,也可以通过网络呈现给所有人。这引发了我的思考:在显微镜换代过程中,高考还会考那些传统显微镜的使用方法吗?仍然坚持占用大量篇幅复习这类知识点还有意义吗?从指导高考复习来看,我们也需要更加关注信息技术与教学的融合。 三、思考篇 青岛学习的许多内容都带给我很大的震撼,其中最大的就是借助信息技术实现的学生个性化学习。最成功的教育是满足每个孩子的自身发展需求,帮助孩子发现自我、完善自我,最终成为最好的自己。每个人生而不同,不能像车间生产零件一样强调批量化、产业化地生产完全一致的学生,只有个性化学习才能培养出创新型人才。个性化学习是指以反映学生个性差异为基础,以促进学生个性发展为目标的学习范式,能帮助学生迅速提高学习成绩。传统教学模式很难在课堂上满足学生个性化的学习需求,新媒体、新技术能够帮助教师和学生很好的实现这一目标。电影《末日崩塌》呈现了这样的画面:几百人的大教室里,每个学生面前都有一台电脑,教授在讲解地震有关知识时,学生们也在查找相关资料随时向老师发问,并相继展开讨论,这样的课堂极具开放性,能激发学生创新能力。 四、行动篇 为更好地带领高中生物教师顺应时代潮流,将信息技术与课堂教学深度融合,在分析高中生物课堂教学现状的基础上,我将有的放矢地开展工作。 1.我市高中生物信息化教学现状。①教师资源方面:在教学理念、教学设计等方面,我市教师整体实力不弱,但在信息技术应用方面相对不足,尤其是高中,白板虽然各校都已配备,在白板的诸多功能的挖掘和使用上,教师们还做得不够,更谈不上与学科教学的深度融合。②硬件资源方面:PAD一对一形式的课堂教学在很大程度上能够体现个性化学习特点,也方便教师个别指导,但以我市目前情况看,高中学校班级多,班额大,现阶段不太可能将这种模式引入我市高中生物课堂教学。白板较为普及,我们可在白板功能的开发上做些事情,以满足目前大班额集体教学的需要。 2.下一步打算。在新形势、新背景下,作为生物教研员,我有责任在指导学生个性化学习和教师的个性化教学方面做些事情。微课能帮助学生解决问题,具有因微而便、微而不碎、随需而学的特点,因而是帮助学生个性化学习的有效工具。我将尝试在高中生物教学中,以微课为突破口,在引导学生开展个性化学习方面多做努力。①激发教师参与热情。我们首先要帮助教师认识到微课是课堂教学极其有价值的补充形式,制作微课的目的是为了学生学得更好、更快、更有幸福感。微课在弥补课堂教学时间不足,提高学生课后时间有效利用率,培养其自主学习、个性化学习方面发挥作用;在提高学生学习能力,培养创新意识,并最终形成终身学习的能力方面优势显著。②做好微课制作培训工作。微课的“微”是针对单个课程而言的,但从整体学习效果看,微课也要在系统性设计下,形成一系列的微课程包才能发挥其更大作用,因此,要有从整体到局部进行设计布局。例如:如何编写剧本?(学科教学方面)如何做好技术准备?(信息技术方面)如何使用录屏软件等?如何进行恰当的编辑?对学习内容进行系统性、结构化设计,让微课的内容既有整体性又有个性,这样会增加学习者的选择自由度,效果更好。 3.示范引领。首先,实行典型引路。突出学科特点,强调信息技术与学科课堂教学深度融合的实际价值。如,目前我市的选修开设情况是:2015届高三年级只有三所学校选择开设选修一,而实际情况是选修一考点少,学习与复习加起来的总学习时间平均比学习选修三要减少两个月左右,而且,高考中此部分内容非常简单,易得高分,但由于本册教材中均为现代生物技术实践,涉及实验均需要现代化的实验室和实验设备,教师也要有相应的理论水平及实践操作技巧,这让绝大多数学校望尘莫及。大庆四中是我省第一个设置了分子实验室的学校,并于2009年初承担了全省骨干教师选修一的实验操作培训任务,四中的教师对于分子实验室及相关实验操作很熟练,这样,可利用四中实验设施、教师资源进行微课录制,其他选择选修一的学校如无开设实验的条件,可借助四中的微课进行教学,而且,学生可利用微课通过课前预习、课上小组合作探究或与教师讨论来处理教学难点,还可通过课后反复观看微课来巩固所学,使学习过程更有针对性,更加适合个性化学习,提高每个学生的学习效率。其次,强化基地带动。可先从学科基地、八所省级示范高中做起,以此带动其他学校积极参与。第三,倡导合力攻关。帮助首批参与的学校构建微课制作小组。鼓励每个教师参与,学科带头人、学科中心组成员、骨干教师可编写剧本,进行微课设计,年轻教师和对信息技术应用熟练的教师可进行技术处理与编辑工作。新技术并不排斥老教师,把老教师的智慧引入到微课的设计编写中,是学习者的幸事。 4.任务驱动。首先,通过组织培训、比赛、展示、研讨、交流等活动,推进微课制作,提高教师微课制作的意识和能力。其次,结合学科特点,让学校教研组承包某一章节的微课制作任务,逐步实现校校合作、同伴互助,高中生物学科微课制作全学科化。第三,运用信息技术开展远程微课教研活动,并将有代表性的微课作品通过网络教研或学科教师交流群进行讨论,不断修改完善,探索具有针对性的多重制作模式。第四,逐步建立起学科微课资源库。 5.普及推广。定期组织相关的研讨、展示、交流等活动,促进研究与教学成果的推广与应用。鼓励教师积极制作、上传微课作品,学习、使用已有微课作品,实现微课作品效益最大化。 6.过程监控。第一,引导并帮助教师关注学生在学习过程中的状况,教给学生微课学习方法;引导学校控制并协调各学科微课观看量,以保护学生视力,合理分配课后时间、提高学习效率。第二,通过宣传,并借助教师引导家长转变观念,在微课使用初期管理好孩子的微课学习。目前我市绝大多数的高中学校、家长仍然视手机、上网为洪水猛兽,主要原因就是怕大量的信息误导学生,将注意力分散或转移到无意义事情上,这种担忧虽然有其合理性,但我们不能因噎废食。在信息时代,帮助学生形成信息甄别能力、提高学生的调控能力是教育者责无旁贷的责任。 7.课堂评价。要形成信息技术与学科教学深度融合下的课堂评价标准。建立新的课堂评价体系,将教研视角放到课前、课中和课后三个阶段,从而完善新媒体新技术支持下的信息化生物学科教学体系。 以上是从青岛回来后结合自己学科特点进行的一点思考,在此与大家交流探讨。作为高中生物学科的教研员,我必须尽快提高在信息技术方面的知识占有量和实际操作能力,与全体高中生物教师一起,有效利用新媒体新技术,大力推动个性化学习,为每个学生的发展提供最适切的服务。 化学科研论文:材料化学科研实践教学模式与评价体系探索 [摘 要]本文论述了高校内开设科研实践教学的必要性,总结了我校材料化学科研实践教学的实施模式,并建立了具有专业特色的教学评价体系。 [关键词]材料化学 科研实践 教学模式 评价体系 一、科研实践教学模式的必要性 近年来,科研与教学相结合的思想受到越来越多的关注。实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创造精神与实践能力具有特殊作用。通过科研实践活动可以更好地开发大学生本身具有无限的研究与创新潜力。科研是一种创造性的劳动, 通过参与科研实践活动, 可以转变学生在传统教学课堂上被动接受知识的学习模式,通过主角转变使学生的学习变为以探索、研究、发现为基础的主动学习,达到实践过程与专业基础理论知识融会贯通的效果,从而提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使其学会独立思考问题, 进而创新能力得以不断提高。 材料化学专业是一门理论与实验并重的专业,因其专业特殊性,在学习过程中,学生不仅要掌握较好的理论知识,还要具备较强的实验能力。为了培养学生具备较好的实验能力,材料化学专业在2008版的教学计划中专门设置了材料化学科研实践这门课程。该课程与灌输性的传统实验教学模式不同,教师给定科研课题、学生在限定课时内独立完成实验任务,内容包括查阅文献、设计实验方案、准备实验用品、样品制备、样品的测试与数据处理、撰写科技小论文等。在教学过程中,让学生自行查阅文献及设计实验方案,既提高了学生的自主探索意识,也锻炼了学生的胆量和自信心,对于培养学生的探索能力、分析问题能力、把握学习重点能力以及语言表达能力等起到了很重要的作用。 二、具有专业特色的实践教学模式,大大提高了学生的学习积极性和主动性 本校材料化学专业科研实践教学如何开展才能取得最佳的教学效果,这是本研究中最关注的一个问题。根据专业特点,我们提出两种教学模式:一是教师指定研究课题、学生独立完成实验任务的教学模式;二是学生自行选题并在老师的监督指导下独立完成实验任务的教学模式。 (一)教师指定研究课题、学生独立完成实验任务的教学模式 在现有实验条件能够满足的前提下,教师根据自己的研究方向,在研究领域内给出部分具有研究意义的小课题,学生可以根据自己的研究兴趣,在给定题目中选择自己比较擅长或有能力完成的课题进行研究。这种实施模式可以使学生参与到教师的科研项目中,激发了学生的科研兴趣,学以致用,增长知识与才干。学生通过参加教师子课题的研究,能全面了解一项完整的科研课题的全过程:涉及如何进行选题,如何确定试验指标,如何进行试验设计,如何进行试验前的各种准备,如何控制试验条件,如何对试验对象进行科学的管理并解决试验中出现的问题,如何收集所需的数据资料,最后又如何分析整理资料、如何写成论文等一系列问题。使学生在理论联系实际、独立观察、综合分析和解决实际问题等方面的能力都得到很大提高,而且扩大了学生的思维空间,这就为学生今后完成毕业设计和毕业论文打下坚实的基础,在缩短学生就业后对科研、生产的适应时间方面也具有重要意义。 (二)学生自行选题并在老师的监督指导下独立完成实验任务的教学模式 结合材料化学专业所学的理论知识和大量的文献阅读,立足于现有实验条件,学生可以自行选题、设计并独立完成实验和论文撰写,这可以为学生在未来的工作中独立解决生产实践中的存在问题打下良好基础。 学生在独立完成课外科研实践,必然要解决从选题到完成论文的一系列实际问题,这就使学生很快发现并想办法弥补自身的不足,他们积极主动地查阅资料,不断充实自己的基础理论知识,既巩固了课堂上的理论知识,又能应用理论知识解决实践中出现的问题,加强了理论联系实际的素质,激发了创新思维,实现了从不懂到懂再到比较熟练、从感性认识到理性认识的飞跃,提高了独立工作能力。 三、科研实践教学的成绩评价指标与方法 科研实践教学具有专业特色的实施模式决定了其考核方式不同于传统的考核。根据教学安排,学生成绩由出勤率、实验预习、实验操作、报告等成绩按一定比例综合成为本课程总成绩。根据以往实验课程的教学经验、体会、学生反馈的信息,初步制定了表1中所示的学生成绩考核指标体系。2011年上半年,专业相关人员对该教学指标体系又作了进一步调研、专家咨询、学生意见征询活动,对该方案进行合理修订,形成一个全面有效、便于实施、能真正反映学生学习效果、学习能力、创新能力、科学精神的指标体系,并于2011年度下半年在课程教学中正式实施。 表1的考核指标体系具体内容如下: 出勤:分值5分,无故旷课一次扣一分;请假2次扣一分。主要促使学生能够及时听课和参与课程讨论等。 预习报告:分值15分,对所选科研实践内容的了解程度;实验方案设计是否合理;在现有实验条件下能否设计出最简单的合成方案。主要目的是培养学生主动学习、课外学习、自主分析和钻研问题的习惯和能力。 实验技能:分值30分,其中动手操作能力分值15分,能够独立进行实验过程的操作;分析和解决问题能力分值15分,在实验中遇到不可预知的实验现象能够做出合理解释,遇到问题时能否积极的应对并加以解决。目的是使学生养成独立动手、积极分析和解决问题的良好习惯,并锻炼学生的专业理解和表达能力。 报告:本课程研究型教学的重点内容之一,指学生完成研究课题报告、课程内容学习与总结报告、上台进行专业问题讲解等方面,通过该项考核反映学生对课程内容的学习和理解的深度、课外学习的效果和主动性、查阅和阅读文献资料的数量和质量等,分值50分。 四、实践教学经验总结 (一)培养学生自行查阅文献资料的习惯,教会学生阅读文献的方法 通过阅读文献,可以拓宽学生的知识结构和加深对所学知识的理解,根据不同文献对比,可以激发学生的实验探索兴趣和求知欲望。文献阅读可以使学生积累充足的科研理论知识,为实验动手操作打下坚实的基础,为深入理解实验过程做好铺垫。这样可以大大促进实践教学中师生之间、学生之间交叉吸收,并实现了师生之间的角色转变,使教师变身为导演、学生变被动接受为自主探索,从而提高实践教学效果。 (二)大胆探索,培养质疑解疑的能力 在实践教学中,教师要积极引导、启发学生想象,鼓励他们敢想、敢问。重视学生质疑能力的培养,激励学生自主探索的学习兴趣。学生敢于质疑、敢于提问,其思路才更开阔,对问题的认识才会有一定深度。 (三)注重激励评价,激发学生主动参与的意识,提高科研实践的兴趣 在科研实践过程中,指导教师激励的评价语言能激发学生积极主动进行科研实践活动的浓厚兴趣。对学生科研实践过程的评价要注重鼓励、引导、点拨、开窍。 实践证明, 让学生参加课外科研活动具有很多好处, 但受到专业实验条件的限制,本次课外科研实践课程所提供的科研小课题数量有限,无法吸纳太多的学生参与到科研实践中。当参与科研实验的学生较多时,部分实验仪器及设备就要轮流使用,造成科研小课题无法在规定的时间内完成。今后, 我们会加快实验室条件的完善,为学生提供足够的实践空间,与此同时,吸引更多的专业教师参与到科研实践活动中,使科研实践内容更加丰富、有意义。让学生更多地参与或独立完成教师科研子课题, 达到培养学生的独立思考、分析和解决问题、论文写作等能力的目的, 从而进一步提高学生的科研能力和综合素质。 化学科研论文:化学学科科研基础训练实验教学改革初探 摘要 通过对当前大学化学学科实验教学的现状进行分析,总结教学过程存在的问题,结合有机化学、分析化学等学科的教学特点,提出首先制备有机分析试剂,然后以合成产物为光度分析试剂,对具体的实际样品进行分析测试,把有机化学、分析化学的实验教学紧密结合起来,以此来提高实验教学的目的性和针对性;将课堂教学和具体案例的实际应用结合起来,达到改善教学效果,提高学生对化学学科应用性认识,激发学习学习兴趣,达到培养学生动手能力和初步创新能力的目的。 关键词 实验教学 分析化学 有机化学 教学改革 大学化学专业中的有机化学、分析化学等课程是高等院校化学、环境、医学以及生物等专业的必修基础课,其中所包括的化学实验教学能够培养学生综合运用专业知识、独立分析和解决实际问题的能力,使学生能够获得科学研究的基础训练并具有一定的实验研究能力和文字表达能力等技能。在化学基础课程教学中具有重要意义。然而在各专业的基础实验中往往采用各自授课、分专业进行实验教学的方法,缺乏各学科间知识的融合,对应用型人才的培养是非常不利的,也不利于学生创新意识和实践能力的培养。 有机化学和分析化学是实践性很强的专业基础课和实验课,在理工科教学中具有很重要的地位。它不仅仅是理论知识的简单应用,还是培养学生思维的创造性、严谨性、逻辑性和动手能力、解决实际问题能力的一个大课堂,在实验教学方面,可以从几个方面着手改善: 1 实现单一教学模式向复合教学模式转变 以分析化学为例,传统的分析化学教学,侧重理论教学的系统性,而实验教学只局限于对现有理论的验证,对学生理论联系实际能力的培养以及对分析化学的学科应用造成障碍和误解。同样,有机化学教学也面临相似的问题,传统的有机合成实验往往只是单一地去进行某些有机物的合成及反应过程,而对于合成产物的结构鉴定、产物的应用范围和产物的性能并没有进一步了解,实验结果和实验过程、实验教学与实践应用之间往往缺乏有效的连接,不能有效激发学生的学习兴趣,提高学习积极性,最终造成学生对实验结果和目的印象不深刻,这对大学生技术素质的培养和从业能力的提高是不利的。 为了改变这种由单一教学模式所产生的学无可用,学无目的等情况,本着由简单到复杂的过程,由单元训练至综合性训练,由成熟的组合式技能训练到综合性、设计性实验的训练的方式,使实验内容与课堂教学和工业生产实际紧密结合起来。 以分析化学和有机化学实验教学为例,通过选取有机化合剂的合成反应实验来制备某一化合物,比如:有机显色剂等,将制备的有机显色剂进行表征、鉴定;通过将制备的显色剂应用于分析化学中的光度分析,让学生掌握分光光度法的原理和应用,加强两大学科间的联系,实现有机化学和分析化学实验的融合,既可以激发学生对实验教学的兴趣,又能够明确实验的目的。 2 采用实验教学与具体案例相结合的方式 教学案例的选择应兼具典型性综合性准确性和新颖性。分析化学是应用性极强的基础学科,不同样品中的分析方法也是千差万别。这就要求在教学中能够针对某一组分或元素进行实验和分析,建立一套完成的分析实验方案。而有机化合物的制备也需要有的放矢,根据合成产物的结构和性质来设计实验和产物结构。因此,可以将有机化学和分析化学实验结合在一起,既可以明确实验目的,又可以用实践结果检验学习效果。由于实际样品的分析过程中存在多样性和复杂性等特点,因此能够培养学生分析问题、解决问题的能力以及初步创新的能力,这些素质的培养在学生的就业和工作中是非常难能可贵的。 3 建立化学实验结果的检验和反馈机制 通过实验的数据处理和提交实验报告,可以使学生掌握数据处理的能力,还可以从数据中反映学生对有机合成和化学分析理论的掌握程度。在化学学科中,很多理论知识是互通的,彼此间可以互相联系、互相印证,这就要求学生在综合性实验中把各学科的知识综合应用和分析,及时根据实验结构进行反馈,及时调整有机化学实验的合成方法和路线,从而达到培养学生初步创新能力的目的,这是目前化学实践教学中薄弱的地方,而在实践中却是最重要的。因此,在有机化学和分析化学实验教学中,必须明晰实验目的和分析方法实用性的关系,必要时可以邀请从事具有实践工作经验的专家或技术人员讲授相关内容。 综上所述,通过具体将有机实验产品直接应用于分析化学实验,用于具体样品的分析检测来检验实验结果,把有机化学、分析化学的理论和实验教学紧密结合起来,提高两学科间的紧密联系;将课堂教学和实践应用有机结合,达到改善教学效果,激发学习积极性,提高学生对化学学科应用性的认识,培养学生动手能力和初步科技创新等目的,以此来提高实验教学的全面性,有利于培养出时代所需的合格、高素质的应用型人才。 化学科研论文:电子期刊库对于高校化学学科科研的文献保障状况研究 摘 要:文章以上海师范大学化学学科用户近五年(2006-2010年)被SCI收录论文为对象,对收录的论文及其引文数据进行整理、统计,重点对引文数据从引用年代、引用频次和引用期刊所在库的情况三个方面加以分析,以获取化学学科电子期刊库对于化学学科科研的保障现状,为化学学科的数字资源优化和建设提供相应的参考和依据。 关键词:化学学科 电子期刊 SCI 引文分析 文献保障 馆藏建设 1 研究背景和目的 近年来,随着网络和数据库技术的迅猛发展,电子资源较之传统文献资源以其特有的便捷性和高效性而越来越得到高校科研人员的青睐,高校科研对于各种学术数字资源的需求也是越来越明显。在数字化网络化的大背景下,为了保障科研所需的文献资源,各高校图书馆纷纷结合学校学科和科研的特色着重开展学术数字资源馆藏的建设,文献资源购置的经费也逐渐向电子资源采购进行倾斜,目前许多馆用于此方面的经费已超过了总文献采购经费的一半以上。但是,当前许多高校图书馆却面临着电子资源购置经费不足与电子资源价格昂贵并不断上涨之间的矛盾。那么,目前所订购的数字资源是否物有所值,是否能够保障本校相关学科科研的基本需求就是图书馆需要思考和评价的问题。 本文将着重对上海师范大学化学学科用户近五年(2006—2010年)发表的被《科学引文索引》(Science Citation Index,简称SCI)收录的论文进行定量分析。由于期刊是引文中最重要的文献类型,通常能够达到引文总数的九成左右,因此,本文将主要对引文中的期刊这一类型进行重点考察,以期了解的参考文献的分布概况,并结合馆藏电子期刊的现有状况,掌握我校化学学科科研电子文献的保障情况,为我馆合理配置采购经费的比例和数字资源馆藏建设提供一定的借鉴和参考。 2 文献综述 1927年,Gross[1]在《Science》上,利用《Journal of the American Chemical Society》论文中的引文数据作为评价指标,获取有价值的化学期刊列表;C H.Brown[2]对化学、生理学和数学三个学科的论文引文数据进行了分析研究;A M.Gooden[3]对俄亥俄州大学化学系的博士论文进行了引文分析;2004年,P M.David[4]通过对康奈尔大学IP地址用户使用美国化学学会(ACS)期刊的数据的研究,认为在众多学科中,化学科研人员更加青睐传统意义上同行评审的期刊文献。 国内通过引文分析方法研究化学学科馆藏的活动开展相对较晚。2003年,马建华[5]对北京大学有机化学专业的博士论文进行了引文计量分析,获得了最有影响力的外文期刊列表;葛巧珍等[6]以华东理工大学为例,对该校1999-2007年间的SCI收录的论文进行引文分析,研究了理工类期刊的馆藏保障率;徐志玮等[7]以中山大学化学学科作为研究对象,通过对2004-2009年间的SCI收录论文的引文数据的分析,阐述了用户对于相关学术期刊的需求状况,为数字馆藏资源建设提出了意见。 3 数据的采集与整理 本文的数据从《科学引文索引》(SCI)中检索提取,应用的检索词为“Shanghai Normal University” 和“Chem”,时间范围为:2006—2010。 得到的总体情况为:2006-2010年上海师范大学化学学科论文被SCI收录共计415篇,刊载在139种期刊上,其中中文期刊17种,外文期刊122种。对415篇论文的参考文献进行整理,共生成12923条,这其中包括了期刊、图书、标准、专利等多种文献类型。通过Google和Calis外文期刊网[8]等检索途径进一步针对电子期刊数据进行筛选和整理,剔除其中非期刊类型的文献,统计得出期刊引用数量共计11996条。 4 数据的分析 4.1 的期刊数据分析 对刊载这415篇论文的期刊进行分析,细化至每一年的数据,统计得到表1。 可以看到,我校化学学科在2006-2010年间在SCI源刊上的发文数逐年递增,2010年比2006年的篇数足足翻了一番,而且,刊发在外文SCI源刊上的论文也是呈逐年递增的态势,外文刊上发文总量占到了总发文量的74.2%。415篇论文的期刊引用量共计为11996条,每篇平均期刊引文为29。 刊载415篇论文的期刊中,17种中文期刊均为国内较顶级的化学类期刊,电子版均有馆藏,保障率为100%,其中发文量最大的为《化学学报》(21篇),其次为《有机化学》(18篇)。其余122种外文期刊也均为国际上比较有影响力的期刊,《Journal of Physical Chemistry C》(2010 IF= 4.520)发文量为13篇,《Journal of Alloys and Compounds》(2010 IF=2.134)和《Journal of Catalysis》(2010 IF=5.415)均发有12篇。以上三种期刊在ACS(美国化学学会)和Elsevier库中均可全文保障。经核对统计,发表的308篇外文中有263篇能够全文保障,保障率为85.4%。 4.2 论文引用的参考文献统计分析 引文,即参考文献,是在撰写论文过程中参考过的主要文献目录,是论文作者参阅借鉴前人研究成果的反映,是论文的重要组成部分。引文分析法是一种科学、可靠而简单的定量分析方法[9]。 4.2.1 引文统计的总体情况 经整理统计,2006-2010年期间SCI收录的我校化学学科415篇论文引用期刊文献共计11996条,出自1130种期刊,其中123种中文期刊,1007种外文期刊。1130种中外文期刊中,通过与我馆电子期刊资源的考察和比对,有666种期刊我馆的相关电子期刊库中可全文保障,被引数共达到10446次,占总数的87.1%;174种期刊我馆数据库中有摘要等相关信息,但不提供全文,被引数为633次,占总数的5.3%;290种期刊我馆数据库中则未藏有,被引数为917次,占了7.6%的比例。因此,从被引总次数的分析上来看,我馆的电子期刊全文馆藏能够基本满足我校化学学科科研的需求。 从电子期刊出版方来看,被引用我馆的外文期刊资源所在数据库主要集中在ACS(美国化学学会)、Elsevier、wiley、RSC(英国皇家化学学会)、Springerlink、Nature以及Science等库;中文的期刊文献在中国期刊网(CNKI)、维普数据库及万方数字化期刊中所藏。 4.2.2 引文的年代分析 引文的时效性往往对论文的质量起到很大的作用,它反映了相关问题的研究进展和动态。本文对11996条的引文的发表时间进行了统计(图1),结果显示:最早引文时间为1843年,其次为1897年,但是,引用2001—2010年间期刊论文的总数为7461条,占总引文量的62.2%;1991—2000年间的期刊引文数为3258条,占总引文量的27.2%;引用1971—1990年间期刊论文为1074条,占总引文量的9.0%。可见,1991—2010年二十年间期刊引文量为10719,占总引文量的89.4%。 目前,国际上收录期刊比较权威、引用量较大的化学类期刊库有ACS(美国化学学会)、RSC(英国皇家化学学会)、Wiley、Elsevier、Springerlink等,中文刊则在中国期刊网、维普、万方等库中基本有藏。从期刊库收录论文的年代来看,以上各库都比较注重论文的时效性和连贯性,近20年的期刊论文都重点收藏,我馆目前基本上也已订购上述各库的全文使用权限。但是也要看到,年代较久远的一些期刊由于停刊或其他原因而没有电子版,对于这部分期刊文献的需求需要纸本期刊或其他途径进行获取保障。 4.2.3 引用期刊的频次分析 对1130种被引期刊进行统计整理,结果显示:被引期刊的被引次数相差很大,被引次数最多的是《Journal of the American Chemical Society》,五年间被引用了774次,被引期刊次数前40位的均为外文期刊,中文期刊被引次数最多的是《化学学报》(41位),被引用55次,但是,499种期刊五年里仅被引用过1次。期刊引用次数统计情况见表2。 由表2可以看到,被引次数5次及以上的期刊共计320种,共被引次数10677次,所以,大量的期刊引用集中在了较少量的期刊上。通过对这320种期刊与我馆电子期刊馆藏的重点考察和比对,248种(77%)电子期刊我馆已全文订购。但是,通过分析,笔者也发现了存在的一些问题:(1)有些期刊订购收录的年代存在不全的情况,如《Nature》。目前我馆订购《Nature》的主站点上收录的是1869—1986年和2006至今的数据,Calis站点提供的是1997年至今的数据。因此两者在数据上有一定的重复,同时在收录年代上也缺少1986—1996年的全文数据。(2)有些引用次数比较多的期刊我馆没有收藏。《Biosensors Bioelectronics》(被引94次)、《The Journal of biological Chemistry》(被引59次)及《Chemistry Letters》(被引42次)三刊我馆均没有全文订购。由于篇幅有限,表3列出了被引次数排序前20位的期刊,以期为我馆化学学科电子期刊资源建设提供一定的参考。 4.2.4 被引外文期刊所在期刊数据库的分布和保障情况分析 从以上分析中可以看出,外文高质量期刊是化学科研人员最重要的引文来源,并且,被引中文期刊的电子馆藏相对比较集中,在中国期刊网、维普和万方等库中有收藏,因此,本文将重点对所引的1007种外文期刊所在的数据库分布情况进行重点分析和探讨。 据统计,1007种被引外文期刊中,我馆各数据库中藏有719种(包括可全文和有文摘等信息的电子馆藏),外文馆藏期刊总引量为10675次。按照期刊所在数据库被引总数进行统计排序,被引量前五位的数据库依次为: Elsevier、ACS、Wiley、RSC和Springerlink,这五个库的被引总次数占到了外文总引量的86.4%。表4和图2为馆藏各数据库的期刊被引量情况。 因此,做好Elsevier化学专辑、ACS、wiley化学专辑、RSC和Springerlink化学专辑的电子资源建设是提供化学科研电子文献资源保障的重中之重。 从我馆目前的情况来看,引进的外文期刊数据库基本上能够满足化学学科的科研电子文献需求。我馆订购了ACS全部期刊的全文使用权限;RSC提供了主站点和Calis站点访问全文使用权限,两个站点可以一起配合使用;Elsevier和Wiley中的化学专辑我馆均已订购,但是在本文研究的过程中发现有些与化学学科交叉或相关的基础跨学科期刊却没有订购,可能会影响读者的全文使用;Springerlink中的化学类期刊也基本都能够全文使用,但由于数据库商的原因,有个别期刊在国内无法全文下载使用。此外,Nature、Science、AIP、APS和IOP等库我馆基本上已全部或部分全文订购。 5 结语 通过针对上海师范大学图书馆化学学科电子期刊馆藏对我校化学科研保障状况的研究,可以看出近年来我馆对于化学学科电子期刊库的建设是卓有成效的,分析表明目前我馆订购的化学学科中外文期刊库的质量比较高,基本上能够保障我校化学学科科研的文献需求。 化学科研工作者越来越注重对于外文高质量化学期刊的关注和引用,这就需要图书馆更加注重对于读者用户文献需求的持续追踪,对于引用量较多、学术价值比较高的数据库或电子期刊根据实际情况进行论证、评价和订购,争取在购置经费有限的前提下,真正将“好钢用在刀刃上”。在日常的数据库管理和建设中,图书馆要持续做好数据库的读者培训工作,指导用户充分利用购置的数据库电子资源,同时还要加强文献传递服务,拓宽获取文献的渠道,以最大程度保障读者的文献需求。
纺织工程毕业论文:纺织工程实践教学培养目标探讨 [摘要]CDIO作为国际高等工程教育改革的一种全新的教育模式,以培养学生的适应和生存能力为重点,注重知识传授、素质提高、能力培养的协调发展。以CDIO教学模式为导向,结合我国现代纺织工业技术人才的需求,确定了纺织工程实践教学改革培养目标。 [关键词]CDIO 纺织工程 实践教学 培养目标 实践教学是纺织工程教育的重要环节,其作用不仅体现为将理论知识与实践相结合,培养学生的创新和动手能力,更为学生提供了认知社会,了解自己专业与行业内在联系的机会。随着我国经济技术的发展和世界纺织产业信息化程度的提升,我国纺织产业已逐步由传统纺织转变为现代纺织。培养与国际接轨的优秀纺织工程人才成为我校(上海工程技术大学)纺织学科发展的新方向。针对目前纺织专业学生普遍存在的知识面较a窄,实践能力相对较差的情况,纺织工程实践教学经过不断改革,并借鉴CDIO这一国际高等工程教育模式,结合区域经济发展和行业企业发展需求,确定了新的实践教学培养目标以实现对学生工程意识、工程素质、工程实践能力和创新能力的培养。 一、CDIO国际工程教育模式 CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,具体为技术知识和推理能力;个人职业技能和职业道德;人际交往技能:团队协作和交流;企业和社会的构思,设计,试试和运行系统。通过对CDIO培养大纲的学习,不难看出实践教学是最能够实现以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标的教学环节。以CDIO培养大纲为指导确定的纺织工程实践教学培养目标将更加符合当代工程教育理念,培养能够与国际接轨的中国纺织工程人才。 二、区域经济发展需求 纺织工程是为国民经济建设和发展创造物质和精神财富、为人类生活提供必备物质的重要工程领域。中国是世界纺织大国,化纤产量占世界1/2(4121万吨),棉花产量占世界1/4(631万吨)。2013年中国纺织工业总产值为61278亿元,同比增长8.7%,利润超过3506亿元,同比增长15.78 %,出口创汇超过2920亿美元。 以上海为龙头的翼形产业带长三角和以香港为顶,深圳、广州为基础的珠三角集中了中国纺织服装工业近2/3的产能,是全国纺织服装产业最发达的两个地区, 是纺织服装业的两颗“钻石”。从资产上来看,长三角占全国纺织行业规模的38.7%,从出口来看,江浙沪占全国的47.6%,上海、江苏、浙江设备先进,具有相当大的优势。长三角的产业链比较完整,从纤维到最后的完整产品,拥有强大的纺织机械制造优势,还有一批全国知名度高的纺织服装企业,产业积聚度比较高。区域位置优势提供了持续增长的纺织专业技术人才需求大市场。 进入21世纪,高新技术和新材料在纺织行业大量应用,纺织业的竞争转向以高新技术为导向,以品牌竞争为核心的更高层次的竞争。这需要以科技与时尚为引领,实现产业的创新发展,因此对高级纺织人才的需求会更加迫切。我校纺织工程专业的建设、人才培养主动服务于上海市和长三角一体化过程中纺织产业发展的需要,适应区域经济与社会发展需求的科技创新体系。 三、行业企业发展需求 现代纺织的特点集中体现在生产装备的自动化、经营管理的信息化以及生产方式的多品种、小批量和快交货。作为一个系统工程,现代纺织不再是传统概念上的“纺纱”与“织布”,而是集材料、能源、信息、环保与一体,融汇了纤维、产品、管理、贸易、检验检测等多方面科学知识的综合学科。 随着现代科学技术的发展,新的纤维资源不断被开发利用,各种高性能和功能性的化学纤维不断问世,纺织品加工新技术新工艺不断出现,纤维制品的加工设备日益高效化、精密化、自动化和智能化,使纺织制品也日趋多样化、功能化、健康化,其应用领域不断拓宽,纺织制品与人体工程、环境保护及社会文化的关系日益密切,从而使纺织工程内涵大为扩展,产业的发展对人才的需求也是在不断提高。迫切要求纺织科学与数、理、化、生等基础科学紧密结合,与材料、信息、环境、自动化、计算机等高新技术紧密结合,要求基础理论研究、工程技术研究和应用研究紧密结合。因此,高等院校培养高水平的纺织专业技术复合型人才是社会发展的必然要求。 四、纺织工程实践教学培养目标 我校纺织工程专业紧贴上海现代都市产业及国际贸易中心的建设需要,结合长三角地区对纺织品商检、生态纺织新技术、产业用纺织品专业人才的需求,本专业的培养目标定位为立足现代纺织科学与技术,注重纺织专业技术、管理与贸易知识的有机融合,培养掌握纺织材料、现代纺织加工流程、纺织品设计与产品检验等专业知识,熟悉纺织品进出口贸易理论和操作技巧,具有较强计算机与英语运用能力及实践创新能力的纺织与贸易高级复合型人才。以CDIO培养大纲为指导,并经过大量调研,纺织工程实践教学在专业培养目标基础上还将具有:较强的动手和创造能力并将理论知识与实践向联系的能力;终身学习及不断更新专业知识技能的能力;较好的处理和协调人际关系以及组织能力;工程系统认知并发现问题和解决问题的能力。 (作者单位:1.上海工程技术大学,2.东华大学) 纺织工程毕业论文:生态学在纺织工程中的应用与发展 【摘要】文章根据理生态纺织品的定义然后对于生态纤维做了介绍和认识,最后生态学在纺织工程中的应用与发展。 【关键词】生态学,纺织工程,应用发展 一、前言 在经济全球化的今日,基本的数量增加不是中国纺织品出口寻求的方针,纺织工程的管理才应该是咱们重视的,必定要加强生态学在纺织工程中的使用。 二、生态纺织品的定义 纺织生态学是由生态学基础理论发展起来的一门新兴学科,属于应用生态学的范畴。随着时间的推移,生态技术在纺织产业中的应用已成为势不可挡的发展方向。在我国纺织工业"十一五"发展规划中,"以科技创新带动产业升级"的思想占据了重要地位,其发展纲要中亦数次提到生态学在纺织工程中的应用成果,为此,本期编者以生态学在纺织工程中的应用与发展现状为主题,以助读者全面了解纺织生态学发展的概貌和最新的成果。 (一)、广义的生态纺织品 广义的生态纺织品又称全生态纺织品,是指产品从原材料的制造到运输,产品的生产、消费以及回收利用和废弃处理的整个生命周期(即所谓的从摇篮到坟墓)都要符合生态性,既对人体健康无害,又不破坏生态平衡。生态纺织品必须符合四个基本前提:资源可再生和可重复利用;生产过程对环境无污染;在穿着和使用过程中对人体没有危害;废弃后能在环境中自然降解,不污染环境。即具有可回收、低污染、省能源等特点。有机纺织品是指纺织品的加工、消费及后处理过程是环保、无污染的,因此,有机纺织品即全生态纺织品,例如有机棉产品。有机棉就是从种子到纺织品的生产过程是全天然无污染的,以自然耕作管理为主,不使用任何杀虫剂、化肥和转基因产品。由于对全生态纺织品要求的严格性,致使真正意义上的有机纺织品还需要更进一步的研究,是生态纺织品的发展方向。 (二)、狭义的生态纺织品 狭义的生态纺织品又称为部分生态纺织品或者半生态纺织品,是指在现有的科学知识水平下,采用对周围环境无害或少害的原料制成的对人体健康无害或达到某个国际性生态纺织品标准的产品,是主要侧重生产、人类消费或处理等某一方面生态性的纺织品。 三、生态纤维 1、天然纤维素纤维 (一)、棉纤维 棉纤维是植物纤维素纤维,它具有优良的生态性,由于它是碳水化合物,极易生物降解,是全速降解纤维,纤维无毒,对人体和环境无害,废弃制品经物理处理后还可再利用,减少了废弃物对自然环境处理的负担,节约资源。棉纤维只要在栽培过程中杜绝污染,是生态纺织品的最佳纤维原料。 (二)、亚麻与苎麻纤维 亚麻和苎麻也是主要的纺织品服饰面料的原料,植物纤维素纤维,如同棉纤维具有优良的生态性一样,由于它也是碳水化合物,极易生物降解,是全速降解纤维。麻纤维无毒,不影响人体健康,不会造成环境污染,纤维可再利用,只要在栽培过程中使用的肥料、植物保护剂、生长调节剂等是无害物质,麻纤维就不受污染,是生态纺织品的最佳纤维原料。 (三)、罗布麻纤维 罗布麻具有一定的可纺性和极好的生态性,天然抗菌、除臭,还具有天然远红外功能,是优良的绿色纺织品。 (四)、天然彩色棉花 彩棉是天然绿色纤维,不需漂染,所以对人体基本无伤害,对环境无污染,符合纺织面料崇尚回归自然的追求,符合生态纺织品的国际趋势。 2、天然蛋白质纤维 (一)、羊毛纤维 羊毛纤维具有良好的生态性,羊毛鳞片层和细胞间质中非角脘物质的化学稳定性较差,易被酸解,易被解脘酶酶华萃取,所以,羊毛纤维在自然界中易被生物迅速降解,对环境不会造成污染。 (二)、蚕丝纤维 蚕丝纤维的主要成分是丝脘与丝胶,这些物质耐酸、耐碱性较差,耐日照性较差,在自然环境下易被降解,也易被氧化剂氧化和酶降解,降解速率高,分解物无毒,穿着安全。 (三)、甲壳素纤维 甲壳素纤维是一种天然有机高分子多糖,具有很强的吸湿和透气性能,抗菌防臭,纤维呈碱性并具有高度的化学活性。纤维易被生物酶降解,最终产物为氨基葡萄糖。 四、生态学在纺织工程中的应用与发展 1、顺应纺织品服装外销质检要求的变化 (一)、从传统的重视外观质量趋向注重内在质量检测 由于纺织品的内在质量更能反映其使用性能,因此有的国外客商已将纺织品的内在质量指标列入了信用的条款。 (二)、对纺织品的质量指标更加严格 许多客户在合同中对影响使用性能的质量指标提出特殊要求,对染色牢度等项目的指标要求明显提高。 (三)、对纺织品的质量要求由传统的实用性、美观性、耐用性趋向更为重视安全性、卫生性 欧美发达国家出台了相关保法规和标准对进口纺织品实施安全、卫生检测。近期要实现服装全行业的绿色环保尚不可能,这一目标的实现还需要一个过程。但是,中国的纺织品服装要想在国际市场的激烈竞争中稳居第一的位置,的确需要这张“环保通行证”。实施绿色环保说起来容易,做起来难。尤其是国内服装行业多为中小型企业,整体开发水平并不高,而对绿色环保所需的巨大投资必然产生畏惧情绪,因此迫切需要政府、行业以及媒体宣传部门实施必要的宣传示范工作,使服装行业切实看到绿色环保生产所得到的巨大、长远的利益回报,从而使服装企业实施绿色环保成为自觉自愿的行为。 2、营造良好的客观环境 成立跨行业的技术贸易壁垒委员会,下设纺织服装分会。加紧研究发达国家对纺织品服装设置的绿色壁垒,同时尽快建立我国自己的纺织品服装合理的绿色技术防线。我国环保部门采用Oeko2Texstandard100制定了HJIB3O单独生态纺织品标签和图案及其管理办法,要求加强我国生态纺织品服装对内对外统一的形象。尽快建立纺织品服装的技术法规体系,制定内销和进出口三位一体的纺织品服装的技术法规。这对于推动我国加快在环境和生态保护方面与国际接轨有着十分重要的意义,同时也为我国加快“绿色产品”的开发指明了方向。相对于整个行业来讲,今天获得环境标志认证的企业还只是凤毛麟角,许多固步自封的意识急需转变,大量落后的软硬件设施亟待更新。然而令人欣慰的是,我国的纺织企业在推动生态纺织品健康有序发展的道路上已经迈出了可喜的步伐。 3、发展生态纺织品的措施 首先是加强环保意识并制定相关环保法规,促使纺织企业改进技术,从事清洁生产,同时注重国际技术标准和法规的变更动态,及时采取相应措施,减少不必要的贸易损失。其次,制定并完善纺织品生态标准,设立专业权威的国家检测机构。我国于1998年先后了纺织品禁用偶氮染料、重金属及甲醛的检测方法标准,但这些方法标准目前还难与国际最新发展的相关技术接轨,特别是在检测技术方法的准确性和可靠性上,还需重点研究解决样品净化、回收率和精密度低等关键技术问题;此外在纺织品杀虫剂、有机氯载体、有机气味等项目检测技术及标准上的研究也很不成熟。再次,研制和开发生态纺织品。从原料上加以控制,采用绿色环保型纤维,如彩色棉纤维、麻类纤维、Tencel纤维、甲壳素纤维等;改善染整加工技术,开发采用无毒、易降解的染料和化学助剂,采用少污染、无污染工艺,如生物酶处理技术,提倡涂料印花、喷墨印花、数字(码)印花、转移印花以及超临界二氧化碳染色(无水染色法)工艺等,“免烫”整理应积极采用多元羧酸型无醛整理剂(如BT-CA),有效做好空气净化和排出企业前的印染废水净化工作。 五、结束语 完成纺织品出口的可持续发展才是咱们的发展方向,这就坚决了咱们必定要走生态纺织之路。 纺织工程毕业论文:基于人才培养的纺织工程专业课程教学现状探讨 摘 要:我国中职校纺织工程专业是为社会培养技能型纺织工程人才的重要途径,其教学质量直接影响着我国纺织企业的未来。文章分析我国中职纺织工程专业的课程教学现状,并针对其中存在的问题提出改革意见。 关键词:技能型人才;纺织工程;教学现状;课程改革 纺织工业是一个传统的行业,与人类生活密切相关。改革开放以来,我国纺织业获得了快速发展,需要大量的专业人才。在此背景下,我国许多中职校纷纷设立纺织工程专业,大力培养纺织工程技能型人才,为国家做出了很大的贡献。但是,社会发展的速度越来越快,近年来我国纺织企业的生产方式也在发生着日新月异的变化。因此,中职校必须与时俱进,不断地根据社会发展的要求及时调整和改革纺织工程专业的课程体系和教学方式,从而为社会提供高素质的人才。 一、纺织工程专业课程教学的现状 (1)师资力量薄弱。目前我国中职校教师的来源渠道比较单一,教师多数都是普通高校应届本科毕业生。普通本科院校的培养目标并不是培养中职校教师,而是研究型人才。这就使得中职纺织工程专业的教师缺少中职教学方面的理论和方法。另外,这些教师一般都是一毕业就进入中职校教书,缺少纺织企业的工作经历和纺织工程实践背景。所以,很难切实了解纺织企业的现状,对于许多新的技术、新的设备、新的材料不了解,导致教学针对性较差。 (2)课程体系设置不合理。目前,我国纺织工程专业的课程体系设置依然延续着传统的思维模式,课程安排上存在过分追求专业知识的内部系统性和完整性的缺点,课程设置复杂,造成学生学习负担大,而且抓不住重点。许多不重要的属于边缘的知识占据了大量的课时,一些晦涩的过时的理论知识依然被纳入到课程体系当中,要求学生认真学习,这样的课程设置脱离了社会发展的要求,浪费了学生宝贵的学习时间。 (3)课程体系重理论轻实践。目前我国中职纺织工程专业的课程设置中理论课程占据了绝大部分,也就是说,纺织工程专业的学生大部分时间都是在学习纺织工程的理论知识,而很少有参加实践的机会。在这种课程体系下培养出来的学生,往往对理论知识倒背如流,但是一旦遇到现实中的实际问题却往往束手无策。原因就在于,在我国纺织工程专业教育过程中忽略了对学生实践能力的培养,导致学生实际运用知识的能力低,无法满足岗位的要求。 二、纺织工程专业课程教学改革策略 (1)创新教学模式。中职纺织工程专业有必要对目前的教学模式进行改革,引进新教学模式,如:探究型教学模式、实践活动型教学模式、自学辅导型教学模式、协作讨论型教学模式等。这些教学模式都有自己的优点和缺点,不同的教学模式适用于不同的教学目标。我省近年来针对中职专业课程的特点提出了“项目教学法”,取得了显著的成效,值得大家尝试和进一步探索。 (2)强化学科基础建设。纺织工程专业是一门综合性较强的专业,涉及材料学、组织化学、机织学、针织学、管理学、机械设计、电工电子技术等多个学科领域,而且随着时代的发展进步,还将涉及更多的新兴学科。在这种背景下,必须加强纺织工程专业的学科基础,不断拓宽专业面。除了加强对学生进行基础课程的教学,还应该开设管理学、计算机学等相关学科的基础课程,从而强化学生的专业理论基础。 (3)加强师资力量建设。教师是教学活动的主要实施者,教师素质的高低直接影响教学效果的好坏。从教师自身来说,纺织工程专业的教师必须要有与时俱进的精神。虽然纺织工业是一个传统的行业,但是,随着科技的进步,纺织行业的发展进步也是日新月异的,大量新技术和新机器不断被运用到纺织行业当中。因此,纺织工程专业毕业生所面临的岗位要求也是不断变化的。这就要求纺织工程专业的教师必须具有较强的自我发展能力,能够根据当前市场发展的要求及时更新自己的知识系统,转变教学观念。从学校方面来说,也应该为纺织工程专业的教师提供深造的条件,主要是让广大教师深入纺织企业的第一线,丰富他们的实践经验,努力让他们成为双师型教师,为学校培养一支基础知识扎实,又具有丰富实践经验,能够与时俱进的教师队伍。 (4)创新专业课程模式。纺织工程专业是一个实践性较强的学科,需要为学生提供实习的机会,但是学校本身由于各方面条件的限制很难做到这一点。因此,必须借助学校以外的力量来实现这种要求。目前,我国职业学校都建立起了校企合作的人才培养模式,并且取得很好的效果。纺织工程专业必须通过与校外企业进行合作,让企业为学校学生提供实习岗位,学校则根据企业要求制定培养目标,进行课程体系改革,为企业输送合格人才。这既能够促进纺织工程专业的课程的革新,使其更加符合纺织企业的现实要求,又能够提高学生的实践能力,可谓是一举两得。另外,企业拥有许多经验丰富的技术人才和管理人才,他们长期工作在第一线,对行业情况非常了解,最能跟上时代的潮流。通过校企合作,使这些工作在一线的人们走进课堂,对学生进行指导,可以有效地弥补学校师资结构的缺陷,从而全面培养学生能力。 结语:随着社会不断发展,市场竞争加剧,纺织企业生存压力将会越来越大,纺织工程专业的就业形势不容乐观。目前我国中职校纺织工程专业是为社会培养技能型纺织工程人才的重要途径,其教学质量直接影响着我国纺织企业的未来。近年来,我国中职校顺应时代潮流,对纺织工程专业的课程教学进行了多次改革,取得了一些效果。但是由于缺少长期规划,改革目标并不太明确,导致改革措施缺乏系统性,难以形成合力,最终效果并不尽如人意。面对当前形势,必须从多方面着手,采取综合措施,构建一个新型的纺织工程专业课程体系,使我国纺织工程专业跟上时展潮流,为国家发展输送大批合格的纺织工程技能型人才服务。 (江苏省射阳中等专业学校) 纺织工程毕业论文:纺织工程中生态学的应用与发展 摘 要:文章首先阐述了生态纺织品的定义以及生态纤维的种类,就生态学在纺织工程中的应用与发展进行了探讨分析。 关键词:生态学;纺织工程;应用发展 1 生态纺织品的定义 随着时间的推移,生态技术在纺织产业中的应用已成为势不可挡的发展方向。纺织生态学是由生态学基础理论发展起来的一门新兴学科,属于应用生态学的范畴。 1.1狭义的生态纺织品.狭义的生态纺织品又称为部分生态纺织品或者半生态纺织品,是指在现有的科学知识水平下,采用对周围环境无害或少害的原料制成的对人体健康无害或达到某个国际性生态纺织品标准的产品,是主要侧重生产、人类消费或处理等某一方面生态性的纺织品。 1.2广义的生态纺织品.广义的生态纺织品又称全生态纺织品,是指产品从原材料的制造到运输,产品的生产、消费以及回收利用和废弃处理的整个生命周期都要符合生态性,既对人体健康无害,又不破坏生态平衡。生态纺织品必须符合四个基本前提:资源可再生和可重复利用;生产过程对环境无污染;在穿着和使用过程中对人体没有危害;废弃后能在环境中自然降解,不污染环境。即具有可回收、低污染、省能源等特点。有机纺织品是指纺织品的加工、消费及后处理过程是环保、无污染的,因此,有机纺织品即全生态纺织品,例如有机棉产品。有机棉就是从种子到纺织品的生产过程是全天然无污染的,以自然耕作管理为主,不使用任何杀虫剂、化肥和转基因产品。由于对全生态纺织品要求的严格性,致使真正意义上的有机纺织品还需要更进一步的研究,是生态纺织品的发展方向。 2 生态纤维的种类 2.1天然纤维素纤维。 2.1.1棉纤维。棉纤维是植物纤维素纤维,它具有优良的生态性,由于它是碳水化合物,极易生物降解,是全速降解纤维,纤维无毒,对人体和环境无害,废弃制品经物理处理后还可再利用,减少了废弃物对自然环境处理的负担,节约资源。棉纤维只要在栽培过程中杜绝污染,是生态纺织品的最佳纤维原料。 2.1.2 亚麻与苎麻纤维亚麻和苎麻也是主要的纺织品服饰面料的原料,植物纤维素纤维,如同棉纤维具有优良的生态性一样,由于它也是碳水化合物,极易生物降解,是全速降解纤维。麻纤维无毒,不影响人体健康,不会造成环境污染,纤维可再利用,只要在栽培过程中使用的肥料、植物保护剂、生长调节剂等是无害物质,麻纤维就不受污染,是生态纺织品的最佳纤维原料。 2.1.3 罗布麻纤维。罗布麻具有一定的可纺性和极好的生态性,天然抗菌、除臭,还具有天然远红外功能,是优良的绿色纺织品。 2.1.4 天然彩色棉花。彩棉是天然绿色纤维,不需漂染,所以对人体基本无伤害,对环境无污染,符合纺织面料崇尚回归自然的追求,符合生态纺织品的国际趋势。 2.2 天然蛋白质纤维。 2.2.1羊毛纤维。羊毛纤维具有良好的生态性,羊毛鳞片层和细胞间质中非角脘物质的化学稳定性较差,易被酸解,易被解脘酶酶华萃取,所以,羊毛纤维在自然界中易被生物迅速降解,对环境不会造成污染。 2.2.2蚕丝纤维。蚕丝纤维的主要成分是丝脘与丝胶,这些物质耐酸、耐碱性较差,耐日照性较差,在自然环境下易被降解,也易被氧化剂氧化和酶降解,降解速率高,分解物无毒,穿着安全。 2.2.3 甲壳素纤维。甲壳素纤维是一种天然有机高分子多糖,具有很强的吸湿和透气性能,抗菌防臭,纤维呈碱性并具有高度的化学活性。纤维易被生物酶降解,最终产物为氨基葡萄糖。 3 生态学在纺织工程中的应用与发展 3.1发展生态纺织品的措施。首先是加强环保意识并制定相关环保法规,促使纺织企业改进技术,从事清洁生产,同时注重国际技术标准和法规的变更动态,及时采取相应措施,减少不必要的贸易损失。其次,制定并完善纺织品生态标准,设立专业权威的国家检测机构。我国于1998年先后了纺织品禁用偶氮染料、重金属及甲醛的检测方法标准,但这些方法标准目前还难与国际最新发展的相关技术接轨,特别是在检测技术方法的准确性和可靠性上,还需重点研究解决样品净化、回收率和精密度低等关键技术问题;此外在纺织品杀虫剂、有机氯载体、有机气味等项目检测技术及标准上的研究也很不成熟。再次,研制和开发生态纺织品。从原料上加以控制,采用绿色环保型纤维,如彩色棉纤维、麻类纤维、Tencel纤维、甲壳素纤维等;改善染整加工技术,开发采用无毒、易降解的染料和化学助剂,采用少污染、无污染工艺,如生物酶处理技术,提倡涂料印花、喷墨印花、数字(码)印花、转移印花以及超临界二氧化碳染色(无水染色法)工艺等,“免烫”整理应积极采用多元羧酸型无醛整理剂(如BT-CA),有效做好空气净化和排出企业前的印染废水净化工作。 3.2 顺应纺织品服装外销质检要求的变化。(1)、从传统的重视外观质量趋向注重内在质量检测。由于纺织品的内在质量更能反映其使用性能,因此有的国外客商已将纺织品的内在质量指标列入了信用的条款。(2)、对纺织品的质量指标更加严格。许多客户在合同中对影响使用性能的质量指标提出特殊要求,对染色牢度等项目的指标要求明显提高。 (3)、对纺织品的质量要求由传统的实用性、美观性、耐用性趋向更为重视安全性、卫生性。欧美发达国家出台了相关保法规和标准对进口纺织品实施安全、卫生检测。近期要实现服装全行业的绿色环保尚不可能,这一目标的实现还需要一个过程。但是,中国的纺织品服装要想在国际市场的激烈竞争中稳居第一的位置,的确需要这张“环保通行证”。实施绿色环保说起来容易,做起来难。尤其是国内服装行业多为中小型企业,整体开发水平并不高,而对绿色环保所需的巨大投资必然产生畏惧情绪,因此迫切需要政府、行业以及媒体宣传部门实施必要的宣传示范工作,使服装行业切实看到绿色环保生产所得到的巨大、长远的利益回报,从而使服装企业实施绿色环保成为自觉自愿的行为。 3.3 营造良好的客观环境。成立跨行业的技术贸易壁垒委员会,下设纺织服装分会。加紧研究发达国家对纺织品服装设置的绿色壁垒,同时尽快建立我国自己的纺织品服装合理的绿色技术防线。我国环保部门采用Oeko2Texstandard100制定了HJIB3O单独生态纺织品标签和图案及其管理办法,要求加强我国生态纺织品服装对内对外统一的形象。尽快建立纺织品服装的技术法规体系,制定内销和进出口三位一体的纺织品服装的技术法规。这对于推动我国加快在环境和生态保护方面与国际接轨有着十分重要的意义,同时也为我国加快“绿色产品”的开发指明了方向。相对于整个行业来讲,今天获得环境标志认证的企业还只是凤毛麟角,许多固步自封的意识急需转变,大量落后的软硬件设施亟待更新。 结束语 在经济全球化的今日,数量增加不是中国纺织品出口寻求的方针,纺织工程的管理才应该是我们应该重视的,因此要加强生态学在纺织工程中的使用。完成纺织品出口的可持续发展才是我国的发展方向,促使纺织业必定要走生态纺织之路。 纺织工程毕业论文:纺织工程实践教学体系的探索与实施 摘 要:很久以来,不少中职学校纺织工程专业的教学依然照搬传统的教学模式,从而导致一些学生实践能力差,陷入走出校门即面临失业的境地。如今国家对职业学校课程改革提出了新的要求,纺织工程专业技能型人才的培养应采用理论教学与实践教学相结合的方法。本文对中职纺织工程实践教学进行了初步探索性分析,力求寻找一个合理的教学体系,并为纺织工程实践性教学体系的实施提供参考。 关键词:中职 纺织工程 实践教学体系 探索 实施 目前,人们对小批量生产、品种丰富多样、高效率完工的纺织产品需求量与日俱增。这种现象使得企业在面试纺织工程专业毕业生时看重学生的实践能力。这就导致一些平时一股脑扎在书本的学生找不到一份满意的工作。无动手实践能力即无法生存,日趋成为每个中职毕业生必须面对的残酷事实。基于此,有些中职校开始行动起来,组织学生到相应的纺织工厂进行生产实习。但是由于一些企业制度或规模的限定,学生在实习的时候并未得到足够的重视,最终的结果远没达到预期的目的,学生动手能力差、解决实际问题能力差的现状并未从根本上改变。很显然,单纯地寻求与工厂合作,并不是长久之计。所以学校应该在纺织工程的课堂教学中注重实践教学,建立一套完善的教学体系,有效地去实施。 一、纺织工程实践教学的现状 目前,越来越多开设了纺织工程专业的中职学校将实践教学摆在首位,注重学生理论培养的同时,加强学生的实践教学,更多地摒弃了原来传统的教学方法。但是,照本宣科的教学体系根源太深,好多学校所付出的努力并未收到良好的效果,学生毕业以后缺乏创新意识,动手能力差,拿到一个纺织项目往往是不会做也不敢去做,并不能达到企业的要求。究其根源,是因为一些学校缺乏一套科学合理的实践教学体系,教学基地小、实践设施老旧,教学方法老套、教学创新缺乏,导致实践教学的效果差。 二、实践教学体系的探索 要建立有效的实践教学体系,首先要确立思想和目标。实践教学体系建立的指导思想是培养能够满足国家、社会和企业纺织生产的实践型人才。目标定位是为带动地方经济的发展而培养生力军。实践教学体系构建的内容有:人才培养方案、教学体系、实验设计、集中实践。人才培养方案根据指导思想和目标定位而建立,既要符合思想要求,又要具有可行性。人才培养方案在实施的过程中,学校要因地、因时制宜,不断修改方案,从而保证其准确性。教学体系要求科学、新颖,满足大众的同时要给学生耳目一新的感觉,增添学生学习的乐趣,培养学生动脑思考、改革创新的意识。在原来传统教学的基础上可以适当地加上仿真、模拟的教学方式。实验设计是学生动手实践过程中非常重要的环节,正确引导和鼓励学生进行实验设计,有助于他们独立地思考问题、解决问题。集中实践包括生产实践、参观实践、毕业实践等。江苏省现在对中职校提出了“2.5+0.5”的实践教学模式,前2.5年主要在学校接受理论基础知识学习和相关实践教学活动,剩余的0.5年主要在工厂进行顶岗实习活动。 三、实践教学体系的意义 实践教学体系的实施,有很大的现实意义。第一,实践教学体系有助于增强学生的实践意识和创新能力,很大程度上增加他们的市场竞争力。第二,实践教学体系能够加强学生对社会的认识。集中实践这一个环节能够让他们认识到团队合作的重要性,能够让他们得到独立处理一些人际事务的锻炼。第三,实践教学体系能够让学生对纺织工程专业和纺织行业的认识加深,从而知道自己在哪些方面该加强。实践教学相当于一块试金石,能够反馈学生的理论知识掌握程度,从而提高理论课学习的含金量。 四、实践教学体系的实施与保证 要保证所建立的实践教学体系有效地实施,应从以下几个方面努力:一,加大实践教学投入,扩建实践教学基地;二,增强实践教学师资力量,改变老套的教学方法和手段;三,制定相关的规章制度,建立赏罚分明的实践教学保障制度。 五、小结 实践教学作为理论教学和产品生产的中间桥梁,是学生由学校踏入社会必须经过的一个重要环节。科学、合理的实践教学体系的有效实施,能够让学生做到学以致用,将学校所学的知识合理地运用到实际工作中去。未来,实践教学将成为学校教育模式的必然趋势。 (作者单位:江苏省射阳中等专业学校) 纺织工程毕业论文:关于纺织工程专业本科生培养实行导师制的前期研究与探索 【摘 要】本科生导师制是近年来高等学校新兴的一项探索性教育管理体制,本文从我院的实际情况出发,研究探索纺织工程专业本科生培养实行导师制的意义和必要性,分析了本科生导师制的主要内容、主要作用及做好这项工作的关键,并提出了新形势下进完善导师制的设想和优化策略。 【关键词】本科生;导师制;纺织工程;研究探索 0 引言 本科生导师制最早起源于英国,在我们国家导师制主要应用于研究生教育。近年来,随着各类高校招生的扩张,培养大学生的质量普遍有所下降,教育质量与扩招间的矛盾也越来越多,并且高校正普及学分制和选课制,对本科生实行导师制已刻不容缓,这就是我院纺织工程专业实行本科生导师制的现实意义和前提。 1 实行本科生导师制的现实意义 目前这个时期学生一是社会阅历少,知识面偏窄。高中生所掌握的课程主要为应对高考,而课外阅读和课外实践很少,对纺织工程专业更是了解甚少。第二,心理发展尚不成熟。独生子女占绝大多数,接触社会少,有些人或自以为是,或自卑自弃,这些都是独生子女的常见弱点。 纺织工程专业本科生实行导师制正是针对学生的上述特点应运而生的,这种制度的实行能够给学生更多、更具体的指导,培养学生的创新意识、创业精神提高其动手实践能力,不断完善和提高他们的独立自主意识,充分发挥他们的潜力,成为社会合格人才。 2 实行本科生导师制的必要性 2.1 保障学分制改革顺利进行 本科生导师制的实施,有利于导师更加成功的完成教学、探索并完善学分制以及推动教育改革顺利进行;交流互动时间的增加使得导师可以有更多时间与精力指导学生健康发展,同时也是是实现高等学校培养复合型高质量人才的重要保障。 2.2 培养创新人才的要求 大学实行学分制有利于学生主动灵活地选修自己喜欢的课,这为本科生导师制的实施奠定了基础。学分制允许学生充分参与教学过程,因此教师需要进行适当的角色转换,并做好学生选课的指导与服务,使他们将所学的课堂知识更好地转化为自身素质修养。 2.3 促进教师进步的有效途径。 导师制的实施,可以说为教师提供了一个与学生交流和为学生更好服务的平台,把教书、科研和育人三者有机地结合起来。指导学生的过程,也是导师不断地认识自我、完善自我、丰富自我和提升自我的过程,进而更好的促进教学。 3 实行导师制的主要内容及作用 3.1 帮助学生系统规划学习与生活 引导或指导学生需要统筹规划、合理安排大学学习与生活,分析和解决其学习和生活中出现的诸多问题。当今社会知识的更新瞬息万变,所以要活到老学到老,养成自我学习的习惯和能力。 3.2 指导学生制定个人发展计划 导师不只是学生的良师而且也是益友,导师有能力根据学生自己的实际情况指导学生制定相应学习计划,积极鼓励并耐心指导学生多多开展课外活动,使学生尽早接触自己所学专业,提高自己实验动手能力和分析问题、解决问题的能力。 3.3 言传身教为学生树立榜样 学生在大学期间不仅要学好专业知识,还要具有正确地做人做事的态度,所以导师应当让学生在不知不觉中领会到解决问题的正确的思维方式和恰当的做事方法,在潜移默化中影响学生。 3.4 帮助学生解决心理问题 绝大多数大学生对社会接触和理解较少,心理方面还相对不太成熟。而导师在与学生长期的交流过程中逐渐建立起对彼此的信任关系,导师可以及时发现并协助学生解决此类问题,防微杜渐,避免出现一些严重的后果。 4 完善导师制的设想和优化策略 本科生导师制在我国尚处于试运行及探索的阶段,还需要在运行过程中不断完善。 4.1 人尽其才 近年高校扩招直接导致高校教师比较紧张,致使指导效果不尽人意。对此,可以通过对青年教师进行培训,让更多的老师充实到导师队伍当中去;另外可以让退休教师加入丰富导师队伍,甚至可以考虑聘请有经验纺织企业或公司的技术人员作为导师。 4.2 个性化辅导 导师要因人而异,根据每个人的家庭背景、学习经历和学习成绩等制定相应的指导方法,鼓励学生独立思考,授之以渔,充分发挥个性潜能,并协助学生完成人生规划。 4.3 考核与奖励并进 导师制实行后,导师对学生的影响和学生的学习效果需要很长一段时间来验证。因此,对于导师这一较为特殊工作的考核应该尽量细化和量化,奖优罚劣,充分调动导师的积极性。 5 结语 在我校纺织工程专业本科生推行导师制是一种旨在加强教学管理、提高教学质量和学生综合素质的全新尝试。纺织工程专业本科生导师制的推行,主要是为了适应当今社会高等教育改革和发展的需要,同时导师制的实行也会全面调动教师和学生的积极性,达到教书育人的目的。 纺织工程毕业论文:基于多元化人才需求下纺织工程专业培养模式的探讨 摘要:21世纪最激烈的竞争是对高素质人才的竞争。本文以内蒙古工业大学学分制下的教育教学改革,结合纺织工程专业的实际,构建了以社会需求为导向,以“宽口径、厚基础、强能力、高素质”主模式下的多样化人才培养子模式,探讨了多元化教学模式、教学内容、评价体系的建立,对多元化的人才培养起到了积极的推动作用。 关键词:多元化;人才培养;高等教育 随着科学技术、社会格局及经济水平的发展,高等教育不再是独立封闭的象牙塔,需要面对各利益主体的直接干预和间接影响,由于利益分配及社会价值观念的多元化,使得高等教育逐步形成了培养目标、教育形式、学习方式等方面多元化的格局。本文以我校教育教学改革工作思路为出发点,结合纺织学科的发展现状及趋势,对纺织工程专业多元化人才的培养进行了积极的探索。 一、多元化人才培养的重要意义 随着信息时代的到来和科技经济的迅猛发展,世界的竞争更多地表现为综合国力的竞争,综合国力的竞争关键是人才的竞争。21世纪我国高等教育面对知识经济激烈竞争的新时代,接受着人才培养的巨大挑战,高等教育必须改变传统培养模式专业范围狭窄、教学计划不够灵活、课程设置固定、服务面向单一的状况。只有积极进行多元化人才培养模式的改革,培养具有创新意识、创新精神、创新能力的综合素质高的人才,才能实现科教兴国的战略目标,才能适应经济与科技的发展。新型工业化、城镇化和生态化发展之路,要求我们必须提高自主创新的能力,必须致力于创新型国家的建设,迫切需要我们在培养应用型人才的同时,培养一大批基础知识扎实、实践能力强、视野开阔、团结协作的复合型、研究型人才来支撑和引领发明创造、创意设计、集成创新等工程技术。因此,构建多元化的高等教育人才培养模式,实现“应用型”、“复合型”、“研究型”人才的培养是高等教育健康发展的当务之急。 二、纺织学科的发展现状及趋势 21世纪以来,我国各院校纺织学科随着纺织工业的扩大和发展,发生了日新月异的变化,纺织学科的研究正在向高技术纺织品、纺织机械自动化、智能纺织品、高能物理技术、纳米及生物技术、纺织新材料、功能纺织品等方面集中,各个领域取得了巨大的成绩,体现了高、精、尖的发展趋势。面对这种新的形势与背景,纺织专业的培养方案如何改革、培养目标如何定位、教学内容如何做到删繁就简、吐故纳新,专业理论如何与前沿科技的结合、如何建立适应行业发展的教学教材体系等等,都是值得我们认真思考、研究的问题。目前全国总体的纺织高等教育和纺织工程专业的培养方案,所培养的学生其知识结构与知识体系已不能满足现代纺织企业的需求,应该给学生补充向前延伸到高分子材料等基础知识,向后延伸到高分子化学、纳米技术、生物技术等基础知识及中间改造传统纺织的数字化、信息化基本原理与技术。 三、我校多元化人才培养的促进措施 1.转变观念、积极开展高等教育思想的研究。积极开展高等教育思想的研究,全面贯彻“以人为本、全面发展”的现代教育理念,将人才培养与社会需求相结合,以国家标准、行业标准为基准,以学生内在素质的普遍提高为目标,以拓展学生的知识结构及提高实践能力为切入点,强调知识、能力、素质的协调发展,以适应社会和学生多样化的要求,使不同的知识水平、智力和能力的学生都有不同的发展目标取向。重视发展协调人文学科,人文学科能够对大学生的人生境界人格特征未来的发展与成就产生重要影响并以各种形式对高素质高规格的人才培养产生着潜移默化的作用。 2.注重内涵,提升教育教学质量。提高质量是高等教育的生命线,是国家中长期改革和发展规划纲要的重要方针。内蒙古工业大学是一所以理工为主的地方性院校,面对新形势下的高等教育,学校在注重内涵发展,提升教育教学质量方面进行了积极的探索,树立了坚持提高教学质量、人才培养为第一要务、坚持以内涵提高为主、坚持德智体全面发展、坚持面向全体学生的理念,在教育教学改革中提出了“12361”的工作思路,“1”是1个落实即落实教学工作的中心地位。学校其他工作都聚焦于教学工作中,通过每学期教学质量奖的评定、教学能手的评选、教学技艺大赛的开展、职称的晋升等方面积极引导教师全身心投入教学工作中;“2”是指2个注重即注重教风与学风建设。通过提高教师的责任意识,规范教师的工作职责,以狠抓考风为切入点,实现学风的根本转变,形成教风的提高带动学风提高的良性循环体系。“3”是指3个提高包括教师业务能力、学生学习能力、教学管理人员管理能力的提高。采取“传、帮、带”及青年教师去企业锻炼计划等模式实现对年青教师的培养。对教学管理人员从队伍的稳定、待遇及业务培训制定相关的措施并实施;“6”是指即6项任务:(1)学科专业优化调整:我校现有67个本科专业,涵盖工、理、文、经、管5大类,在专业设置上存在多而全的现象,个别专业设置不够合理,学校在专业整合上进行了积极的探索,充分改变过去专业设置偏细、偏窄的局面,进一步凝练体现办学特色。(2)培养模式的创新与多样化:构建了主模式下的多样化人才培养子模式,建立宽口径的柔性专业方向,完修订善2013版培养方案。严格目标管理,通过选择专业、专业方向及第二学位、第二专业、辅修专业等,让不同能力的学生形成不同的成才走向,并在此基础上实施有弹性的培养计划和灵活的教育方法,使所有学生都有良好的发展。我校开设的第二学位有管理学、法学、计算机、外语四个专业,从1995年开办以来学生生源不断增加,取得了良好的效果。我院结合地区经济及羊绒、羊毛资源优势,在大纺织工程专业下设立了数字化纺织技术、纺织材料与纺织品设计、纺织品贸易3个专业方向,学生在前两年半学平台课程,后一年半按照专业方向学习,同时还可以根据市场需求的不断变化而不断调整和充实柔性专业方向,方向设置上具备足够的开放度和弹性,以使学生能够自主选择发展方向。课程体系实施专业“基础平台+模块”的课程体系,平台课程包括纺织材料学、纺纱学、织物组织、针织学、纺织品贸易等课程内容,模块课程根据不同方向加大纺织与其他学科的交叉与融合,如开设计算机在纺织上的应用技术、加工制造(CAM)、电子商务EB和纺织企业信息化管理、神经网络技术、新型纤维、色彩学、国际结算与融资等课程,学生不能仅限于专业领域知识的掌握,而且要将大量的相关专业课程和感兴趣的课程作为自身专业的辅助课程来学习,增加了学生学习的积极性,拓展了专业领域,起到了良好的效果。(3)学分制的推进与完善:我校于2011年实施了学年制下的学分制模式,2013年开始实行弹性学制,学生入学按专业大类招生,第一、二年开设的课程由学校统一,安排包括授课教师、上课时间、地点及考试。第三年学生自主进行专业方向的选择,设置课程根据专业方向的培养目标进行安排。在课程设置过中,体现“文理结合,学科交叉,共享资源,优势互补”的原则,在已有的专业方向课程设计基础上,加大选修课类型,以满足不同专业方向及学生学习兴趣的要求。各专业方向的部分专业课都进行了适当的前移,例如纺织工程专业将纺织工程概论课程由第三学期提前到了第一学期开设,纺织材料学提前到了第二年学期开设,织物组织结构及纺纱学安排在第三学期开设。专业课前移后使同学们有精力更好地学习专业知识,为以后的就业和再深造创造了有利条件。(4)教学内容及教学方法的改革:对现有教材进行科学剪裁,把一些内容较简单或学生在其他课程中有所接触的内容,只提出要点,作穿针引线的讲授,结合学科发展增加新教学内容,以适应现代化生产对学生知识的要求。打破传统的第一课堂授课的方式,实行第一课堂与第二课堂相结合的教学方式,课堂教学采取启发式、科研性、讨论式、实验性、创新性、独立性、灵活性等多种多样的方式。开设专业前沿课程,由多名教师结合自己的研究方向及研究内容共同讲授完成。把教学作为一个动态的过程,进行考试方式多样化的改革,加强平时教学过程的考核,将课堂提问、小组讨论、阶段小测、小论文、写心得体会、技能训练、查阅资料各阶段的成绩记录到平时成绩中,贯穿于整个教学过程中,在课程结课考试中采取闭卷与开卷并举,笔试与口试、答辩并举,理论考试与技能操作并举,综合利用多种考核的形式,激发了学生学习的兴趣,提高了教学质量,有利于人才培养目标的实现。(5)强化实践教学,构建多样化实践教学体系:构筑贯穿人才培养全过程的实践平台,强化实践育人的功能,拓展以学生为主体的多样化、多层次的创新实践体系,主要有导师制工作室、创新实践课程、大学生创新活动计划、开放实验、科研项目、学科竞赛活动组成。结合专业特点和实际,把实验教学、课程实习、专业实习、课程设计、社会实践、毕业实习、毕业设计(论文)等各类实践环节纳入实践平台,加强实习基地的建设,充分利用企业资源发挥实践教学的功能。长期以来我院与内蒙古鄂尔多斯集团、包头鹿王等企业建立了长期合作的良好关系,利用企业的资源优势进行专业课现场教学、课程实验、生产实习,毕业设计,建立了企业技术骨干与学院专业师“结对子”的专业工作室,探索了“产学研”合作育人的模式,取得了良好的效果,连续三年纺织工程专业一次就业率分别为92%、95%、97%,毕业学生受到了用人单位的一致好评。(6)强化教学管理与质量监控评价:我校实施校院二级管理体制,在学管理上强化教务中心的作用,形成了校教务处、学院教务中心的上下联动机制。实施学期初、学期中、学期末学校教务处与学院教务中心、督导组联合进行教学检查,建立班级学习信息员联系制,定期召开教师、学生教学工作座谈会、同行教师课堂评价等多种形式强化教学过程管理。针对应用型、复合型、研究型不同类型的人才培养模式采用多样化评价方式,将学生评价、企业评价、家长评价、社会评价有机结合,收集反馈信息,形成评价报告,一方面向校外公布,以应对外界的关注与批评,一方面反馈给教务处、院教务中心及任课教师,推进教学改革,实现教学质量的提升。 面对社会经济、技术的发展及社会对人才的需求,高等工程教育担负着多元化人才培养的重要任务。培养高素质的“应用型”、“复合型”、“研究型”的人才,必须从教育观念、教学模式、教学方法、教学手段和管理制度等方面进行改革和创新,构建适应社会经济发展需要的、培养目标多元化、培养模式多样化、培养制度人性化、培养评价全程化的教育体系是高等教育发展的必然选择。 纺织工程毕业论文:面向纺织工程的测控专业人才培养模式的探索 [摘 要]测控技术与仪器专业作为仪器仪表学科领域唯一的大学本科专业,主要开设精密仪器仪表设计制造以及测试与控制方面专业基础知识与应用开发方面的课程,培养能面向各种国民经济部门从事测量与控制技术、仪器与系统的设计、科技开发、应用研究、运营管理等方面的高级工程技术人才。在理论教学方面,对教学大纲和教学计划进行认真讨论,组织教师试讲和相互听课,对教学质量和教学改革互提建议,高效利用课堂授课时间。在实验教学环节中安排内容丰富的、面向纺织工程的实践环节。学科竞赛和实习实践是测控技术与仪器专业非常重要的综合性教学培养环节。 [关键词]测控技术与仪器 纺织工程 人才培养 课程体系 测控技术与仪器专业作为仪器仪表学科领域唯一的大学本科专业,主要开设精密仪器仪表设计制造以及测试与控制方面专业基础知识与应用开发方面的课程,培养能面向各种国民经济部门从事测量与控制技术、仪器与系统的设计、科技开发、应用研究、运营管理等方面的高级工程技术人才。由于国内各高校原来的学科基础情况不同、服务企事业单位对象有所不同,所以现有学科设置、办学特色、教学水平具有很大差别。为体现教育部提出的厚基础、宽口径的高等教育指导思想,培养创新性应用型工程技术人才,本校测控技术与仪器专业经过多年的办学探索,按照新的测控专业教学大纲在课程教学、实践教学设置以及办学特色方面做了大量的工作。 一、定位具有纺织特色的测控专业方向拓展学生发展空间 测控技术与仪器专业是近年来各个工科高校着力发展的本科专业之一,但各个高校测控技术与仪器专业的研究方向和专业基础各不相同,培养方案也具有极大差异化。本校测控专业的起步在国内较晚,自2006年开始招收测控专业的本科生,开设于机械工程二级学院。与天津同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”专业博士后流动站的天津大学相比,在软硬实力和学生素质方面有不小的差距。因此本专业创始之初,就在探索如何有创新、有特色的办好测控技术与仪器专业,培养厚基础、宽口径、多方向、重实践、强能力、高素质并具有创新能力的高素质专业人才。本系对于课堂教学、课程设计及实验实习等各环节进行了探索,确立了面向纺织科学与工程,以纺织生产设备和纺织工业工序检测与控制为载体的测控技术与仪器本科专业的人才培养体系。 天津工业大学纺织科学与工程学科始建于1912年,已具有百年办学历史,是国家重点学科。2013年初,教育部第三次学科评估结果显示,本校纺织科学与工程学科位列全国第二,仅次于东华大学,彰显了百年纺织学科的优势和特色。纺织学科建成并拥有以教育部重点实验室 “先进纺织复合材料”为代表的高水平研究和实验基地,在纺织复合材料、纺织机械自动化技术和纺织材料表面处理技术方面取得了令人瞩目的成绩。 测控与仪器学科和专业知识在纺织工业中有大量的应用,比如对于纺织工艺、纺织材料的检测以及对纺织设备和纺织过程的控制,这些都是关系到纺织产品质量优劣的重要保证。如今在国家优化产业结构的调整之下,国纺织机械设备发展迅速,纺织工艺有重大改进,对PLC、工控机、变频器等控制元件的应用,已经十分普遍与广泛。纺织设备的测控技术与仪器技术研究开发也是本校测控系教师的研究重点方向,因此利用测控技术与仪器专业知识对纺织工艺、设备进行了最优化的研究和大量改进,结合测控专业原有的实践与培养基础,形成了有特色的专业办学模式。 二、加强具有纺织特色的测控理论教学、实践教学与实习就业 首先,在理论教学方面,本校测控技术与仪器系对教学大纲和教学计划进行认真讨论,组织教师试讲和相互听课,对教学质量和教学改革互提建议,并到其他开设相同专业的院校进行充分的调研,避免不同课程之间讲课内容重复,高效利用课堂授课时间。在已有专业基础课设置之上,同时加大专业任选课的内容,使学生有较大的选择空间,并充分体现了面向纺织工程的特色,专业拓宽类的任选课内容反映了本专业前沿技术。将在机械设备工况监测与故障诊断课程中和纺织机械的故障监测与诊断结合起来,在光学工程课程中将高清晰CCD检测技术应用于纱线外观测试。本专业也加大了与国外高校进行合作与交流,如与德国莱茵―瓦尔科技应用大学,韩国国立庆尚大学等开设相关专业的国外高校交换了各自的教学大纲和教学计划,并就各个学校的培养特色和培养模式进行了交流。选用和编写适合的教材也能提高教学质量,本校近年来出版了测控技术与仪器创新设计实用教程,测控专业英语等教材,从而为教学提供良好的基础条件。 其次,在实验教学环节中安排内容丰富的、面向纺织工程的实践环节。这样一方面可以锻炼学生的纺织和纺机测试控制领域的各项技能,另外可以举一反三扩展到其他各个工程应用领域。重点支持和鼓励任课教师和实验指导教师开设设计性和综合型实验,提高此类实验指导课时费,加大实验耗材补助,推荐师生组合参加学校的实验教学比赛。组织测控系的教师和纺织学科、自动化学科的教师进行实验交流,探讨和研究实验方法和技术路线的创新,进行实验的重新设计和优化改进。纺织机械动态经纱张力检测与控制原本属于纺织工程学生开设的验证性实验,现在经过变革和改进成为测控专业学生传感器课程中的设计性实验,并将纱线张力检测与控制实验设计理论方法扩展到对于梁、钢缆和受拉细长杆的检测与控制实验之中。此外结合纺织工程中的关键技术,在纺织机械和纺织工艺中的单轴独立驱动、多单元同步控制、张力在线检测与控制、自调匀整、电子送经与卷取、纺织品质量在线检测等领域,都已经过革新和改进成为测控技术与仪器专业的实验内容,扩展后将测控专业知识灵活合理地应用到其他工程设备的检测、监控系统设计开发中。测控技术与仪器专业教研室的教师还承担了校企合作课题和国家自然科学基金项目,测控专业本科生可以利用这些项目助研活动使专业能力和个人素质得到提高。 最后,学科竞赛和实习实践是测控技术与仪器专业非常重要的综合性教学培养环节。鼓励学生参加国内外各种科技竞赛,以赛代练的方法培养学生的专业技术和创新能力,这对学生的职业道德和劳动观念教育有非常重要的作用。建立测控技术与仪器科技竞赛兴趣小组,每年在暑期开设单片机技术应用和测控电路设计等领域的培训制作夏令营,深受测控专业的学生欢迎。测控专业本科生在省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上,特别是在纺织机电产品检测与控制竞赛和制作方面斩获不少成果。我校根据现有的实习实践条件和就业形势,制定了集中与分散、校企结合、学校派遣和自主选择多种形式并存的专业实习模式,取得了良好的实习效果。学院所拥有的天津市现代机电装备技术重点实验室中现代纺织企业成套生产装备,远程液体染料无管路自动配液机,巷道式立体仓库等大型纺织机电装备,为学生提供了优越的实习条件,实现学生与工厂企业现场设备的“零距离”接触。此外,学院与山西经纬纺机等知名企业建立了生产实习基地,建立青岛胶南纺织机械创新平台,和天津海泰高新技术开发区企业签订了实习协议,保证本专业的实习实践培养方案的有效实施,还给毕业生提供了自主创业的机会。这种体系不但使得本专业的毕业生具有纺织工程类专长,而且可以服务于其他工程应用技术,培养了学生的创新意识和创新能力。 因此,作为曾经隶属纺织工业部的传统纺织强校,测控专业的毕业生每年在就业季也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车,每年有45%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位,从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。如同检测与控制作为纺织工业中必不可少的内容与环节一样,本校测控专业毕业生也深受广大纺织类企事业单位的欢迎。 三、结论 测控技术与仪器专业属于光、机、电等多学科交叉融合、相互渗透而形成的综合工程技术学科。经过近八年的教学探索和实践,本校测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制为特色,侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养模式,围绕科专业在科研、教学、人才培养、社会服务等方面已具有一定的优势,面向纺织工程办学方向形成了鲜明的特色。初步取得了一定的成效和经验,并且得到较好的社会评价和用人单位的认可。 纺织工程毕业论文:纺织工程专业工程能力培养体系初探 【摘 要】以“卓越”理念为指导,以提高提高学生创新精神和工程能力为主线,通过整合理论和实践教学体系、教学方法和教学手段的改善来提高学生工程能力,从而提高教学质量,收到了较好的效果。 【关键词】课程体系;工程能力;实践 依据高等教育大众化以及市场化的特点,结合纺织工程专业毕业生就业的特点,进行了大量的市场需求调研,开展教学研究与探索,制订出以制订出切实可行纺织工程专业课程与教学内容体系,为社会培养大批优秀的纺织工程专业应用型本科人才。 1 指导思想 以“卓越”理念为指导,建立校内外协同培养机制,培养“重基础理论、重创新精神、强实践技能、强综合素质”的应用型创新人才,深化学分制改革,加强与行业、企业合作,尊重学生个性发展,注重学生的社会责任感培育和德智体美全面发展,构建科学合理的满足学生多元化需求的人才培养体系。结合纺织行业的发展情况、专业特色和就业形势,多次修订人才培养计划,对专业方向、理论课程体系、实践课程体系各环节进行整合、优化,取得了一定的实际效果。设置了“纺织品设计”、“纺织品检测与贸易”等发展势态良好的专业方向,拓宽专业覆盖面,使学生适应社会主义市场经济条件下对人才需求的灵活性及学生自由择业的要求。为学生的就业、创业及从事基层工作打下良好的基础。课程设置模块化,课程体系系统化,按学科类别整合课程设置,力求课程体系整体优化。实践教学与理论教学并重,以强化实践教学环节,为实践能力和创新精神的培养创造条件,实践性环节与企业挂钩,让企业与学生尽快实质性的接触,为以后的就业打下良好的基础。 2 具体做法 2.1 整合理论教学体系 根据培养目标,在构建理论教学体系的过程中,按照公共基础模块、专业基础模块、专业模块、素质与能力拓展模块四个层次设置相关课程。公共基础模块所含的课程是每个工科专业必须开设的课程,主要学习思想政治理论课程、数学、物理、外语及计算机等基础知识,培养学生的适应能力和发展潜力。专业模块由专业课、方向课和专业选修课组成。素质与能力拓展模块中的理论课主要由科学技术类、人文社科类、审美艺术体卫类组成,进一步提高学生的人文精神和审美情趣。 2.2 提高学生创新精神和工程能力 一是纺织工程专业大幅度地增加了实践教学环节的周数(由过去的37周增加到45周),投入大量的资金进行硬件建设,提升了实验室的功能,较好地满足了基本技能培养和综合应用能力、设计能力培养的需要,并建立校外实习基地,为学生的工程实践能力和创新能力的培养提供了有力支撑。二是组织纺工特色的学科竞赛,组织了针织品及服饰设计与制作竞赛、纺织品特种印花印染竞赛、培养了大学生的创新思维和实践动手能力;三是组织教师积极申报大学生创新训练项目,学生在导师的指导下,自主选题、自主设计实验实训、组建实验实训设备、实施实验实训、进行数据分析处理和撰写总结报告等工作,不断提高学生的自我学习能力、团结协作能力和组织实施能力,近几年共获批大学生创新项目二十多项(国家级2项,省级6项);四是加强专业技能岗位培训,联合市劳动局技能培训中心,开展纺织纤维检验高级工技能培训。 2.3 通过教学方法和教学手段的改善来提高教学质量 1)改善课程的教学方法和教学手段 一是合理地将多媒体技术应用到纺织类实验教学中去,充分利用实物和图片样品库,从而能激发学生的学习兴趣,提高纺织类实验教学的实效。二是在教学方法上采用教师讲授、师生互动及启发研究等,来提高课堂教学效果。 2)纺织类实验教学方法与手段改革的探索 减少示范性、验证性实验,增加了综合性、设计性实验,特别是专业课的实验,要求学生利用现有的实验条件自己设计实验方案和组织实验,使专业课更着重于训练学生解决实际工程的能力和科研能力,注重培养学生的创新能力和综合运用知识的能力,使实验操作的综合水平进一步提高。 3)提高纺织专业实习质量 校企结合,建立了相对稳定的校外实习基地,选派政治素质好、业务水平高和实践经验丰富的教师队伍带队指导;聘请企业专家做专题讲座,扩展学生的知识面。 4)加强毕业设计(论文)环节的控制 加强对毕业选题的审核;加强毕业设计过程的质量监控,保证时间和工作量;加强毕业设计(论文)文件的检查;进行中期答辩和预答辩;严格答辩环节。 3 创新点 3.1 立足行业,面向企业 主动适应区域经济社会发展需要,深入纺织行业、企事业单位进行调查,把握纺织专业的技术领域状况和发展趋势,确定专业服务面向,按照培养高素质应用型创新人才的总体要求,确定本专业人才的培养目标,有效地保证纺织专业人才培养符合社会和用人单位的需求。 3.2 以人为本,因材施教 根据学生的基础差异性和发展的个性化需求,采用分级分层教学模式,课程体系中设置不同教学模块,在教学组织上体现因材施教,为学生的成人成才提供优质服务。注重人才培养的多样性,满足经济社会发展对不同规格人才的需求。 3.3 突出两“重”,彰显两“强” 重视基础理论教育;重视学生创新精神培养,注重课内授课学时和课外学习时间的均衡,合理安排自主学习课程和创新环节。加强实践能力培养,加强校企合作,强化学生综合素质的培养。 3.4 绘制教学体系拓扑图和能力体系拓扑图 以工程素质和能力培养为主线,构建了由专业基本能力培养、专业拓展能力培养和职业适应能力培养三层递进式的能力培养体系。 通过这几年的实践,学生的工程能力与创新精神有了显著的提高。 纺织工程毕业论文:从纺织工程看现代工程技术的综合趋势及其方法论意义 【摘 要】对于纺织工程来说,随着技术的不断改革与进步,在工程技术实施过程中,人们为了使成本不断的降低,以及综合性的来推动其发展,所有工程技术越来越趋于向综合方面发展了。 【关键词】纺织工程;工程技术;综合趋势 一、从纺织工程看工程技术以综合为主流的客观形势越来越强化 (一)综合能力的上升与技术的全面性给科研课题奠定的基础 现以纺织工程技术做例子,真实情况显示:一是综合逐渐成了工程产品换代更新的重要来源,脱离综合开发新产品越来越艰难。比如,自古以来的织物,纱线都它们的缺点,从服装厂,染整厂,纺织厂和消费者等对这些进行自己的判断并且变成新的综合全面性要求以来,五颜六色的混纺纱大批出现,精致新奇的混织物引人注目。如上海第21棉纺厂以前出产的阔幅棉布式样枯燥,一些产品20年来总是老样子,前年他们和第一印染厂生成综合力量,才把印花和织花两种不一样格调的图案融合为一体,一年里一起试验完成了76个新产品。二是工程新设备,新材料逐渐依赖于靠综合方法来供应。就是因为综合,纺织原料超越了几千年来毛,棉,丝,麻等纤维的桎梏,很多新奇的化学纤维逐渐涌出,尤其是那些合成纤维的材料比例日渐上升。按照计算,在整个地球各样纤维的使用数量当中,九年以前合成纤维只有七百五十万吨,大概是棉花使用量的二分之一,时棉花使用量的3倍。 (二)工程技艺综合形式的主要力量正逐渐产生和进步 (1)工程技术已经不止靠阅历和经验的方法来处理问题,而是将越来越多的理论类学科融合在一起。在纺织这个融合点上,之前相互独立甚至任何联系都没有的理论学科产生了关系,成为了一些综合型学科体系,这些学科体系既包含基本的科学知识,又包含科学技术特点,还包含有社会科学的特征,比如纺织环保学,棉纺力学,生物染色学,合成纤维纺织学,服装生理学等。(2)很多工艺虽然有悠久的历史,独自成一体系,但是依然在和新技艺的融合里逐渐创新。比如纺织技术,不仅和其本身建立的新技艺相综合,像1783年约翰怀亚特和路易斯皮尔共同发明的三罗拉牵伸技术和新的加捻卷绕技术综合于1968年春产生的BD-200型气纺机;现代提花机设置了电子程序控制机构,原其织造图案提花技术则是对约瑟夫扎卡特在1804-1808年发明的成果的综合。另外是和纺织技术之外的多种现代技术相融合,尤其是50年代以来的红外技术,超声波技术,静电技术,激光技术及自动控制技术等崭新果实,逐渐和纺织技术中的很多技术相融合起来,成为具有纺织业特点的综合技术。(3)科学,技术中很长时间不能使用等情形,正在呗综合形式所疏通。比如,现今新型纺纱有自捻纺纱,静电纺纱,气流纺纱,涡流纺纱,尘笼纺纱,喷气纺纱等十来技艺,这当中静电纺纱在生产中还没有得到重要使用的原因,主要是流场理论依据不够;而气流纺纱的完善,成熟和较大范围的应用于生产,则是生产,技术和理论有机结合的成果。正如马克思所说:“在大工业生产中,整个过程是客观的按其本身的性质分解为各个组成阶段,每个局部过程如何完成和各个局部过程如何结合的问题,由力学,化学等等在技术上的应用来解决,理论的方案需要通过实际经验的大量积累才臻于完善”。当今工程技术的所有重要的进步不仅要以社会生产为基本,还要以科学依据为灵魂。 二、工程技术以综合形式产生过程中存在着很多其它方面的因素 从整体来看,工程技术历经几百年以分化为主流的发展之后,综合的地位不断提高,尤其是在近四十年来,以综合为主流的客观形式越来越强。纺织生产的发展进程,即是一个例子。良久的早期纺织,即使有男耕女织的分别,可整体仍是处于“自己织布”,“自己纺纱”,“自己种花”,“自己消费”的初期的综合为主流的时期。伴随生产力的进步,先是纺织和植棉产生分化,工场手工业的产生又把织布和纺纱作为它重要的生产部门,纺织进程也被分离成很多不一样的操作,而且独立化到这样的地步,导致每种操作技术成为特殊工人的专一职责。因此,纺织达到了以分化为主流的近代时期。纵使是纺织生产中的各类专业化,脱离了综合的作用,想要再独自深入是相当艰难的。若要最大程度的降低纺织过程中徒劳的中断,把染整,织造和纺纱技术建造在生产过程全部自动化的情况上,要从车间转变到流水,甚至要实现纺织物非织造生产,都需要将越来越细的纺织过程统而联之,越练越紧密,让全部的分化都得以综合当作联系的关键。 三、从纺织工程看现代在工程技术进行综合的过程中需要注意的问题 关于引进技术方面的问题,必须要明确和实施综合改善的原则。增强我国工程技艺水平的根本途径,既不能依赖于完全进口,也不能一味的复制仿造。只有进行综合性改善才是创新,才能创立并发展水平先进的,与我国实际情况相结合的工程技术体制。主要原因是他们既勇于面向国际实行综合,又擅长于发挥其很强的综合性改善能力。再谈我国曾引进气流纺纱设备一例,就是一个教训。前年常州,广州,陕西,郑州,上海,石家庄,青岛等地共有七个工厂,前后共消费几千万美元进口了约一百五十台气纺机,占我国那时全部进口气纺机设备的90%以上。弊端在于,虽然进口台数很多,可机型却只有西德和日本这两种,明显是仅想到使用于生产。若是转换到综合性改善的方面上来,就可以发现当今世界上其纺纱设备的型号不少于三十余种,而去年我国各个地区已投入生产第一代气流纺纱机,第二代气流纺纱机亦有所突破,我国在气流纺纱机的试验制造上拥有了综合改善的条件。所以,消费相同的外汇,比起各地方厂同一时间从相同的国家进口那么多相同型式的设备,不如各自向不同国家进口各种型号的设备,同时实施综合改进. 总结: 虽然随着技术的提升,纺织工程技术越来越趋于综合化发展,但是在综合化发展的过程中,仍然存在着很多其它方面的因素。这些问题的出现,需要对技术的提升、引进以及培养更多的人才来对问题进行解决。 纺织工程毕业论文:论纺织工程技术与相关问题 摘要:二十一世纪,纺织工业面临的外部环境发生了深刻的变化,科技革命日新月异,技术发展突飞猛进,本人认为只有通过技术创新和外来技术的渗透,在信息纺织、新材料纺织领域中加速纺织新材料、新技术的研究及运用,争取在当今世界纺织产业格局中重构国际纺织产业分工链条,从而促进纺织产业的不断升级. 关键词:纺织工程;技术重要性;相关问题 引言 随着世界先进纺织技术的快速发展,我国纺织新技术、新工艺日新月异。论文论述了纺织工程的技术的重要性,和纺织工程存在的一些问题。 1. 纺织工程技术的重要性 在人们的日常生活中,衣、食、住、行是中衣占首位, 这足以说明纺织在人们生活中的地位。 随着近年来我国国民经济的发展以及人民物质生活水平和文化素养的提高, 装饰织物及其配套产品涉及的范围也日趋广泛, 地毯、窗帘、名人字画、床罩、被套等等都以系列化、配套化、整体化展示着它的独特风格。就连客车、客机、客轮的内部装饰也为开拓装饰配套产品提供了丰富的内容;大都市文化娱乐设施的兴起, 更期待纺织装饰品为它们精心装扮。 纺织技术在产业方面也是做出了重大贡献, 在航天技术、原子能工程, 以及一切动态领域中均有应用, 如: 运载火箭、宇航器材、原子能工程的防辐射遮蔽物、防辐射工作服、各种交通工具的辅助、装饰材料等; 用于水利工程、采矿、农业、林业等技术的增强材料或遮蔽物; 用于土木建筑、设备安装及使用工程, 如: 吸音、隔音、传音、节能等材料及各种休息、娱乐场所的有关设施; 用于机械、电气、电子及复合材料工程; 用于医疗、医药、保健及公共卫生设施, 纺织品的潜在发展势头难以估量, 纺织专业的前景更是一片蓝天。 2纺织工程技术的发展 纺织业的发展在如今看来是一发不可收拾。它给各行各业都带来了用途。这还要追踪到20世纪的那两次改革。是它们把纺织产业制造技术彻底改变了。.前20 世纪40年代的产业革命给纺织送来了新材料和材料科学, 这一高新技术使纺织品的产品体系发生了根本性的变化, 从那时候起, 研究人员学会了怎样根据自己的需要去制造最适用的纤维和产品。 而在20世纪70年代, 则给纺织送来了基于智能技术和机电一体化技术的现代制造技术, 使纺织制造业的生产力水平得到了意想不到的提升。过去, 开发一个新的提花布, 从设计到生产大约需时15天-20 天, 而现在由于数码纺织技术的介入, 只要15m in -20m in就可以完成; 过去, 生产一种新印花布, 从花型设计到制版印花至少要数天或数十天, 而且还要多道工序予以配合, 但现在由于使用了基于数字化技术的计算机集成制造系统, 也只要十多分钟就能完成。 目前, 这些新技术、新产品虽还处在不断取代、完善及丰富的过程中, 但普及不会超过10 年-20年。现在企业界感到最急于解决的倒是怎样培养出一批能够理解、掌握和运用这些创新技术的专业人员的问题, 除了其质量还要数量。 3纺织工程存在的问题 3.1废水 纺织废水主要包括印染废水、化纤生产废水、洗毛废水、麻脱胶废水和化纤浆粕废水五种。印染废水是纺织工业的主要污染源。据不完全统计,国内印染企业每天排放废水量约300~400万t,印染厂每加工100 m织物,将产生废水量3~5 t。排放的废水中含有纤维原料本身的夹带物,以及加工过程中所用的浆料、油剂、染料和化学助剂等,具有以下特点:(1)COD变化大,高时可达2000~3000 mg/L,BOD也高达2000~3000 mg/L。(2)pH高,如硫化染料和还原染料废水pH可达10以上。(3)色度大,有机物含量高,含有大量的染料、助剂及浆料,废水粘性大。(4)水温水量变化大,由于加工品种、产量的变化,可导致水温一般在40 ℃以上,从而影响了废水的处理效果。 3.2 废气 纺织行业的废气主要来自行业内的约两万台锅炉,这些锅炉总蒸汽容量约为6万t,其中烟尘排放达标的锅炉约占总数的85%。这些锅炉绝大多数以煤(包括一部分原煤)为燃料,这些煤含有一定量的硫,在燃烧过程中排放出大量的燃烧废气、二氧化硫和烟尘,严重污染了环境。 纺织废气的另一主要排放源来自纺织生产工艺过程。纺织工业生产工艺排放的废气主要来自于化学纤维尤其是粘胶纤维的生产过程。化纤生产过程中使用了大量的二硫化碳和硫化氢为合成原料,由于工艺原因和过程控制的不彻底,直接导致了一部分废气的排放。 3.3 噪声 噪声污染是纺织行业尤其是棉纺织行业目前存在的比较严重的问题之一,棉纺织厂由于大量使用有梭织机,厂内噪声达90~106 dB(A),而人耳对噪声的最大允许值仅为85 dB(A)。纺织车间的环境噪声平均在100~105 dB(A),超过了人耳对噪声的容许极限,故对工人听力损害特别严重,听力损伤可由听力下降逐渐发展为噪声性耳聋。此外噪声还可引发神经系统、心血管系统、消化系统及生殖系统等多种症状。有报告显示,噪声对纺织工人健康影响主要临床表现为耳鸣、头痛、头昏、失眠、记忆力衰退、听力下降、心电图异常等症状,严重威胁妊娠期的女工及其子代的健康安全。在强噪声环境下还会出现行为功能损害、视觉反应时间延长、阅读能力下降、思维受影响等症状,这些症状将随时间变化愈加明显。 4应采取的对策 4.1建立健全相关的环境法规法律体系,加大环境执法力度。我国现有的法律法规体系还很不完善,中国加入WTO,纺织和服装产品的环境质量标准与国外相差较大,这在很大程度上影响了纺织和服装产品的出口。为此,只有建立和完善相关的环境法律法规,才能为我国纺织产品的出口建立绿色通道。同时,还应加强政府管理职能,加大环境执法力度,对纺织企业的偷排超排行为依法进行处罚,对污染问题严重的企业坚决予以关闭,对小型企业实行“关、停、并、转”的措施,对一味发展经济不顾环境的地方保护行为进行打击,对环境友好的产品和企业大力扶持,鼓励和发展绿色产业,促进绿色消费。 4.2采取多种措施推进环保。国家应发挥自己的政策指导、宏观调控职能,运用经济手段对推行环保产品的企业给予政策上的优惠和资金上的支持,对弱势环保企业予以扶持,鼓励环保产业的发展。运用政策手段来调整纺织产业的布局,对存在污染问题的“三资企业”和生产设备与技术要进行严格的审批和环境影响评价,达不到环保要求的坚决不能引进。合理征收环境污染治理费用,加大环境治理资金的投入,提高污染治理效果。增强企业的技术创新能力,淘汰落后工艺和落后设备,引进先进技术,开发高效低耗的节能环保设备,采取有效措施减少燃煤锅炉的比重。在税收方面对环境产品和企业进行适当的减税甚至免税。 5纺织业推动了经济的发展与进步 改革开放20年来, 纺织业取得了历史性的巨大成就, 已成为我国最重要的支柱产业之一。纺织纤维加工总量从1978年的300万吨发展到目前的近1000万吨, 居世界第一位, 纺织品曾多年居全国出口商品之首。作为国民经济的重要部分, 全国现有中等规模以上的纺织企业2万余家, 2001年纺织工业总产值(不变价) 8895亿元, 占全国工业总产值的10. 5%;纺织品服装出口533亿美元以上, 占全国商品出口总额的201% ; 实现利润268亿元, 占全国工业利润的58%。 我国也是世界最大的纺织生产国和贸易国, 是影响全球纺织品服装贸易的重要力量, 仅1999 年,纺织品出口创汇达480亿美元, 是仅次于机电出口产品的第二大宗出口商品。现在, 我国进入WTO无疑将给纺织业带来巨大的发展机遇, 已有专家做过预测, 中国加入WTO 以后, 纺织品出口将大幅度增加, 纺织业将是我国得益最大的工业, 其就业需求将会在现有基础上增加26%以上。 6结语 总之,从改革开放至今, 纺织虽然在中国的出口产品中已降到次要地位, 但中国却已经成为世界上最大的纺织服装生产国, 全世界有1 /3以上的人穿的都是中国制造的服装。这几年, 中央采取棉纺压锭的措施, 许多入都误以为这是一个产业不景气的信号, 但实际的情况是从压锭以来, 通过新建和改制后重建形成的纺织制造能力已远远超过了原有的纺织能力, 甚至是成倍地增长, 在经济发达的地区, 许多新兴的纺织工业区(城), 简直可以说是星罗棋布, 一片兴旺发达的景象。我国纺织工业正处在非常好的发展时期, 内、外两个市场为该行业的发展提供了重要条件。 要努力提高我国纺织品质量水平,迅速建立我国纺织品标准体系,同时也要加强生态纺织品标准化管理工作。 纺织工程毕业论文:上海市纺织工程学会举办学术报告为行业发展献策 2013年纺织行业面临着国际经济形势仍充满变数、生产要素成本上涨等问题依然存在、节能环保压力更为突出等不确定因素,这些将对纺织行业的发展产生较大影响。如何切实有效地化解困难,突出重围?受上海市纺织工程学会邀请,中国纺织工业联合会会长王天凯为约500位上海纺织界同仁作报告,分析了当前局势,为上海纺织业的布局提供了新思路。 依然面临着难得的机遇 纺织行业具有高度市场化特征,从长远看,发展中的阻力会逐步减少和消除。王天凯谈到,首先,医疗、卫生、建筑、交通等产业稳步发展,航空航天、环境保护等战略性新兴产业兴起,使纺织纤维材料与制品的应用领域大幅拓展,为纺织行业发展提供了新的动力和支持。 其次,我国新型工业化进程加快,现代电子信息、精密制造、化工、生物等领域的进一步创新发展,将为纺织行业提供更好的物质基础与技术支撑。 此外,以高新技术纤维、高端纺织装备、高性能产业用纺织品为代表的一批高端纺织科技成为国际纺织产业发展的战略制高点。其中部分技术在发达国家也仍处于起步阶段,是我国纺织行业加快创新发展、缩小与强国之间的差距的机遇。 创新成果应用是发展途径 当前,我国纺织业自主创新能力不足。王天凯表示,贯通产业链的科技创新联盟虽在组织上已经搭建了一些平台,但效果仍不明显。 去年,中国纺织工业联合会组织评选的纺织行业科技创新奖项就有170多项,但回过头看真正实现重大成果应用的一个也没有。 王天凯建议,纺织业内部要继续在体制上、机制上积极探索,争取早出成果并加快推动科技成果的产业化。加强人才队伍建设,创新人才培养模式,企业、院校、社会组织各自发挥所长,着眼不同层次的人才开展培养工作,将人才建设任务落到实处。 新形势下问题更显突出 此外,节能环保形势严峻。国家及地方在节能环保方面的量化任务、新排放标准要求,以及来自社会层面的舆论和国内外环保组织的压力不断增加,不仅使纺织企业面临提标改造任务艰巨、投入增加、资金紧张等问题,印染行业更出现了准入、用地、融资多方受限的情况,产业链中间环节发展空间狭小,长期将形成瓶颈制约,对行业发展全局产生严重影响。 王天凯建议,纺织业应实质性推进节能环保工作,集中解决当前排放提标问题。针对污染物排放提标要求,加大节能环保相关技术改造投入,扩大纺织清洁生产技术、污染物治理技术的推广应用,促进落后技术装备有序退出。 棉花政策影响突出。国内现行棉花管理政策打破了市场的调节作用,不仅引起了内外棉价差拉大,棉纺产业链竞争力严重削弱,效益恶化,更造成了国产棉品质大幅下降,以及棉纱大量进口削弱纺织产业链整体竞争力等更为长远和深层的负面影响。2013年国储棉已成为国内棉花主要供给渠道,进口配额发放、储备棉抛售价格、棉花品质等问题都将对行业运行产生重要影响。 王天凯认为,棉企业要充分利用政策,减少棉价差损失,同时调整产品结构,加大产品开发力度。(耿挺编辑:陶艺音)(上海市科协) 荷兰爱思唯尔代表团访问中国科协 5月6日,荷兰爱思唯尔集团(Elsevier)全球开放获取事务总监艾丽西娅·怀斯女士一行拜会中国科协。中国科协学会学术部副部长刘兴平会见了代表团,双方就科技期刊有关合作事宜进行了交流沟通。 爱思唯尔集团(Elsevier)是世界上最大的科学文献出版公司之一,总部位于荷兰阿姆斯特丹。其前身可追溯到16世纪,出版物包括世界著名学术期刊《柳叶刀》、《细胞》等,每年共有250000篇在其出版的期刊中。爱思唯尔数据库Science Direct是全球著名的学术数据库,每年下载量高达10亿多篇次,对全球的学术研究做出了巨大贡献。 刘兴平对爱思唯尔代表团的来访表示欢迎。他向客人简要介绍了中国科协科技期刊情况和科技期刊国际影响力提升计划,以及中国科协在推进科技期刊数字化、国际化、开放获取出版等方面采取的措施。艾丽西娅·怀斯女士重点介绍了爱思唯尔的开放获取计划以及全球市场拓展计划。双方在科技期刊数字化出版平台建设、科技期刊开放获取、期刊在线以及期刊国际推广等方面进行了深入探讨,并就双方进一步加强交流与合作达成了共识。 中国科协学会学术部副巡视员王晓彬、爱思唯尔集团中国区政府事务总监张玉国等参加了会谈。(中国科协学会学术部) 纺织工程毕业论文:基于网络的成人纺织工程函授教育教学改革探索 摘要:本文从传统函授教育的特点、现状和纺织专业人才资源实际情况出发,分析了本校成人纺织专业函授教育中存在的问题和原因,结合成人教育的特点和学校办学资源状况,对学校成人纺织工程专业函授教育进行了教学改革探索,充分借助学校现有网络平台,整合学校优势办学资源,采取了多项措施,探索做好纺织行业的成人函授教育工作新的发展道路,取得了较好的效果。 关键词:网络背景;Blackboard;成人教育;教学改革 传统成人函授教育在实践过程中出现授课教师不熟悉成人教育规律、教师缺乏积极性和针对性、面授流于形式等诸多缺点,导致函授教育教学质量不尽如人意,传统函授教育的发展面临着诸多困境。 基于网络背景下的现代教育技术具有交互性、共享性、开放性、个别性的特点,有助于构建以教师为主导、以学生为主体的“双主”模式,可以在导学、自学、答疑等阶段充分运用,其优势在于内容丰富、形式灵活、自学方便,可作为课堂教学的一种重要补充。成人高等函授教育若能有效地利用网络教育,使传统函授教育与计算机网络等新的媒体手段相结合,实现资源的优化配置和综合利用,可辅助完成传统函授教育的各个主要教学环节,能够最大限度缓解成人函授教育的“工学矛盾”,弥补了传统函授教育的薄弱环节和不足,为函授教育注入生机和活力,成为助推当前函授教育发展的有效手段和重要途径[1]。 因此,建设、完善适用的教学资源平台和数字化教育服务系统,可充分弥补函授教育自身教育资源的弱势和不足,从而使成人高等函授教育的持续健康发展有了根本的保证,也是今后成人继续教育发展的必然趋势。本文所开展的教学改革探索研究也正是基于以上的考虑。 一、基于网络的Blackboard平台简介 Blackboard教育软件(简称BB平台)是由美国Blackboard公司开发的一个支持百万级用户网络教学平台,它以课程为核心,具备很多可独立运行并且支持二次开发的模块结构。它包括了学习管理平台、门户社区平台、资源管理平台以及评估平台等,为师生提供强大的施教和学习的网上虚拟环境。BB平台具有成熟、稳定与可支持大用户量访问、交互能力强、多种语言支持等突出特点。目前BB平台正在各大高校兴起,但是BB平台并不是一个现成的网络学习环境。需要教师利用其所提供的功能构建一个网络学习环境。教师在BB平台上开设课程,学生可以自主选择要学习的课程自主学习,学生与学生之间、教师与学生之间可以根据不同的问题进行讨论和交流。此外,教师还可以根据课程内容,在平台上设置作业等[2]。 BB平台是交互式教学系统,为师生提供了强大的施教和学习的网上虚拟环境,学习管理平台主要有五大功能模块,即课程内容模块、课程工具模块、课程选项模块、测试管理模块、用户管理模块。突破了课堂授课的时空限制,能向学生提供更全面、广泛的内容,帮助学生更好地理解和吸收新知识。可快速构建网络学习环境,能够支持大规模的用户同时学习,能够满足建构网络学习环境的基本需求[3]。 二、我校成人高等函授教育的现状与发展机遇 我校成人教育从1987年开始起步,至今已有二十多年的历程。学校拥有以中国工程院院士姚穆教授为首的大批纺织服装专家学者以及专业的科研机构和研究基地,学校的纺织、服装专业在全国具有较好的声誉,面对目前纺织行业对专业人才有很大的需求量,学校应充分利用特色学科优势和人才、资源优势,面向社会开放办学,大力发展成人教育。同时,作为一所以纺织服装为特色的综合性大学,学校也有这样的责任和义务,应该责无旁贷地承担起这样的重担,抓住机遇,迎难而上,为纺织行业做出更大的贡献。但是,目前我校成人高等教育在培养目标、教学计划、培养规格、教学内容、教学方法及考核方法上等,基本上沿用了普通高等教育的模式而没有很好结合与体现成人教育的特点,仍沿用传统函授教育模式组织教学,即学生以自学为主、面授为辅,师生间以信函、电子邮件及电话等形式来完成教学任务[4]。在教育理念、教学方式、教学手段、课程体系、主动适应经济社会发展等方面相对滞后,已不能适应和满足人们终身学习、提高自身素质和学历层次的要求,成人教育发展面临困境,学校的特色纺织服装专业在成人教育中丝毫体现不出特色和优势。 另一方面,现阶段纺织行业的职工队伍的成人教育工程对企业的生存、发展是至关重要的,也是整个纺织工业发展进步的一个重要因素;对高校的纺织专业来讲,也是其自身专业改造、更新教学内容、促进专业发展的途径之一。我国的教育事业正在蓬勃发展,纺织工业也处于良好的发展阶段,纺织企业对人才需求量较大,其中部分需要企业选派进修来实现,这无疑为我校成人纺织教育事业重新崛起带来了良好的发展机遇,我们需要认清形势,抓住机遇,改革创新,发展好学校的成人教育事业。 学校于2006年就已经购买和陆续使用Blackboard系统平台,逐步实现了网络资源优势与高等教育完美的融合,BB平台的使用效果是令人满意的,学校也积累了很多应用和开发网络教学系统的经验。这一切为我校成人高等函授教育的发展带来新的契机,为开展网络教学配合完善成人教育提供了思路、基础条件和经验支持。因此,为了摆脱我校目前成人函授教育的困境,探索我校成人高等函授教育持续健康发展道路,我们先以纺织专业为研究对象进行了教学改革,即借助学校现有的BB系统平台开发数字化网络教育资源,将纺织函授教育传统资源与网络教育资源进行优化组合,实现以函授教育多年形成的办学网络、成熟的管理队伍和管理制度为基础,结合现代网络资源的优势,使网络教育作为成人高等函授教育教学的重要辅助教学手段,形成高等函授教育以自学、面授为主,网络教育为辅,全面提升教育质量的局面,这是对我校成人函授教育改革进行的有益的尝试和探索,以期形成我校纺织类专业成人高等教育的特色,全面带动我校成人教育新的发展。 三、教学改革探索 1.构建成人纺织教育新型课程体系。成人纺织教育新型课程体系的构建,一方面要适应当前学员的特点和企业实际需求而重点讲求实用性,另一方面要密切结合当前网络背景下的新型教育平台。通过充分调研和论证,充分借助网络平台构建起以素质教育为载体,以培养应用能力为主线,关注课程体系与教学内容体系“知识、能力和素质”培养的高度融合,形成理论够用为度、专业面富有弹性、实践操作性强、“能力与素质”的教育平台与配套相应课程系列模块的新型课程体系,即搭建“3+1+1”的教育平台,所谓“3”为人文管理教育平台、专业与工程教育平台、专业技术教育平台;第一个“1”为专业拓展教育平台,所配套课程系列模块仅作为选修课供学员拓展专业面而自我选择学习;第二个“1”为专业业务技能教育平台,分四个不同的专业方向,以满足学员自主选择学习的需要[5]。 2.教学计划和教学大纲的修订。本着“学以致用”、“方便自学”、“操作性强”等原则,精选内容,调整比重,对专业课教学要强化针对性、实用性和技艺性,加强实践性教学内容的比重,更重要的是能够满足本地区纺织行业和纺织企业具体岗位要求,形成自己的特色[6]。同时教学计划充分考虑了基于网络平台资源的特点,以学生为中心来制定,针对培养目标个体的差异设计了多种进程,不同途径的学习计划供学生进行选择。优化后的课程体系主要由公共基础教育课、学科基础教育课和专业教育课三部分组成。课程设置与课时分配计划合理,学科基础教育课和专业教育课衔接良好,专业教育中的实践环节得到了充实和加强,教学效果良好,受到了专业学生和用人单位的一致好评。
随着我国现代科技的不断发展,信息技术达到了前所未有的高度,人们对原来的通信技术也有了更高的要求。所以,优化升级通信技术在现阶段变得尤为重要,不仅能满足人们在日常生活中对通信服务的需求,并且从长远来看,更有利于我国通信技术的快速发展。如果通信工程不能合理创新发展,那么首先将导致不能及时响应客户需求,其次会使我国的电子通信行业发展水平停滞不前,严重者会对社会经济形成一定的阻碍作用。 1通信传输技术类型和应用特点研究 通信行业中包含着很多类型的传输技术,一般情况下,按照传输通道的不同大致可分为两种,分别是光纤传输技、无线传输技术。与传统技术相比,光纤传输技术在信号传送上有所不同,主要是由发送端转换为电信号,再由电信号带动激光束,将所传输的信息发送出去,但是电信号频率大小还需根据其他外在因素进行适当调整,激光束的强度大小决定着电信号传输的频率,最后再通过光纤传输将信息发送出去。保密系数较高是光纤传输技术的一个最大优势,并且由于光纤比较细小,所以其直径也十分小,在传输过程中,所需的空间面积也相对较小,可以为其他传输设备提供充裕空间。无线传输技术的范围一般在天波、地波等领域,灵活性高和机动性良好是无限传播的主要特点。基于这两种传输技术的优势,所以广泛用于各个领域之中。同步数字体系和智能光网络是传输技术的两大基本分类,这两种传输技术在传统技术的发展上进行了很大的创新与改进,所以更便于工作人员的操作使用。1)传统数字传输的体制下存在着很大的局限性,而同步数字体系在传统的基础上进行改造并且扩大了其适用的范围,所以在一定程度上明显提高了电子通信工程的发展水平。在实际操作中,利用帧的方式对网络技术的有效信息进行保存,接着通过光纤技术把信号发送出去。2)合理采用数字配线让数字体系与用户之间进行配合,不仅可以提高信号传输的可靠性与高效性,而且对日后同步数字体系发展提供了实践依据。3)智能光网络在灵活性与延展性等方面优于同步数字体系技术,实际传输过程中,紧密连接网络管理层与网络传输层,更便于对网络传输质量等进行严格把控,因此在通信传输技术中占据着相当重要的地位[1]。 2通信工程中传输技术的应用分析 基于本地骨干线网的发展前景进行分析,合理利用通信传输的两种技术,不仅可以加强传输技术的运用,而且可以对有限的资源进行合理分配,最大化地发挥出智能光网络技术与同步数字体系传输技术的优势。容量较小是本地骨干线网最致命的缺点,给信号传输带来了很多的不便,如果是大容量的信号传输,建议不要选择此线网。一般情况下,管道式铺设是本地骨干线网的主要铺设方法,在这种形式的大量铺设下,可以明显提高网络维护的安全系数,并且在质量达标的同时也便于对网络进行实时维护与监管[2]。本地骨干线网虽然有一些不可避免的缺点,但是其性价比还是远高于其他传输技术,所以此传输网更适用于短线程的信号传输,不仅保证信号传输质量,还可以提升信号传输效率。虽然同步数字体系传输信号在一定程度上具有较强的传输效果,但同时还存在一些不可避免的缺点和问题。随着现代科技的快速发展,许多行业的发展迎来了机遇并取得突破,通信工程作为电子行业发展的重要一环,其受重视度也在不断增加。一般的同步数字体系传输并不能满足人们的需求,因此积极对现有资源开发创新才是我国通信行业发展的长远之策。其中研究人员以及专业学者在研究中将大容量波分复用技术与同步数字体系相互结合,这不仅在传统传输定律下实现了创新发展,而且大大提高了传输质量、优化了资源的合理化配置,将其网络系统的最大优势发挥得淋漓尽致,在传输灵敏度上也得到了相应的突破。无线接入技术的组网速度十分迅速,可以在各个行业中达到准确接入的程度,进而为网站提供良好的网络环境。此外,在进行接入时应当具体问题具体分析,根据其场地的特征进行筛选,选出最科学合理的接入方法,进而达到传输效果最佳的目标。基于传输信号质量好与效率高等优势,无线技术常用于各个领域,其中最常见的应用是企业单位、机场车站、商圈等高密度人群的地方。 3通信工程中传输技术的发展分析 在现代社会发展的过程中,传输技术工程逐渐从单一化模式向多元化发展。多元化发展最大的优势就是可以有效提升通信工程设备的性能,提升实际操作的质量,进而保障在最大程度上发挥功能,为实现通信工程长期发展的目标开辟一条新路。此外,如果传输技术实现了真正的多元化,对于所有相关设备的功能运用也将起到极大的促进作用,甚至会远远超出预期的效果。逐渐趋向商业化是智能网络传输技术的一个发展方向,并且很有可能在未来智能光网络传输技术完全变成商业工具。但这种情况就目前而言还是利大于弊:首先在现阶段可以大大降低作业的预算成本,将剩余的资金放到其他更需升级改造的地方;其次在商业化的作用下,促使智能光网络传输技术的优化升级,升值创新发展,大大提升其技术性与科学性,在施工中也可以有效提升工作效率。所以,为提升传输信号的质量与效率,并保证通信工程在市场发展中可持续稳定发展,趋向商业化发展也是一条实现目标的有效途径[3]。智能光网络传输技术主要工作就是在传输信号时确保其安全性,并且在传统技术的基础上升级优化,进而大大提升工作效率,同时降低施工成本。在传输过程中,可以根据实际情况,适当地使用先进的IT手段和其他辅助业务提升智能光网络技术的使用率,并且最大限度发挥其自身价值,达到业务管理的智能化,再一次为电子通信工程的发展助力。 4结语 随着我国社会经济的不断发展,通信工程传输技术目前在我国市场具有很大的发展前景,要科学合理地对传输技术进行改进创新,推动电子通信工程的发展。所以,在日后的技术发展中,应高度重视传输技术的发展方向以及改进方法,并且对不同岗位的工作人员提出不同的要求,例如:科研工作人员应当着重研究优化升级以及创新研发等有关方面,在具体操作中提高个人的综合素质,在工作中积累操作经验,从而高质量地完成传输任务,为我国通信电子行业的进一步发展提供可靠的保障。 参考文献: [1]韩亮.浅谈传输技术在通信工程中的应用及发展[J].丝路视野,2017(18):159. [2]易宏亮.通信工程中传输技术的应用及发展趋势[J].数字通信世界,2018(8):208;238. [3]王文龙.传输技术在通信工程中的应用与发展趋势[J].中国新通信,2017(20):96. 作者:王远驰 单位:中国联合网络通信有限公司湖北省分公司
地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查中的运用 摘要:随着信息技术的发展,信息技术已经被广泛的应用到了各个领域,在信息技术的广泛应用下滋生出许多衍生系统,地理信息系统就是基于信息技术的基础上衍生出来的。本文针对地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行研究与分析,首先对地理信息系统和地质矿产勘查做了简单的说明,然后对地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用进行了分析,最后对地理信息系统的发展做了阐述。 关键词:地理信息系统;地质矿产勘查;应用分析;实际应用情况 随着科学技术的不断发展,地质矿产勘查也运用许多新的技术和设备,进而提高了地质矿产勘查的工作效率和精确度。目前地质矿产勘查中已经运用了许多先进的的通讯传感技术、计算机技术以及通过多媒体网络建立了多媒体地质矿产勘查系统。这样综合了信息技术的勘察手段已经在很广泛的范围进行了推广使用。地质矿产勘查必须保证在严格的科学的地质理论基础之上,这样才能确保地质矿产勘查结果的准确性和精确度,才能有效地提高矿产勘查的工作效率。此外,在地质矿产勘查工作中使用新的科学技术,还必须遵循相应的原则。在使用新的技术时要考虑到工程项目的成本和科学性,这也是对地质矿产勘查质量影响的重要因素。地质矿产勘查中,勘查的相关数据必须保证其准确性,因为地质矿产勘查所消耗的成本和动用的人力都是巨大的,保证数据的准确性可以大大降低成本并且保证了地质矿产勘查质量。 1地理信息系统 在进行地质地貌空间位置的勘察过程中,需要把人员、技术设备、数据理论等整合成一个可执行的系统,只有整合成相应的执行信息系统,才能保证地质勘察工作的高效性与精准性。在整合的系统中测量手段和设备先进程度起到至关重要的作用。并且是保证测量和勘探质量的有效手段。在地理信息系统中,每一个环节都可能对测量的数据产生影响,因此,组成地理信息系统的每一个环节都必须有效发挥其自身职能和使命,只有这样才能够保证测量的地理数据的工作顺利的完成,才能够确保测量质量的有效性和精准性。地理信息系统结合了许多技术和系统优势,地理信息系统不仅能够进行对测量参数的快速储存、整理运算、数据管理,还能够自主进行采集信息的处理、命令的优先执行等,凭借以上的优势地理信息系统在地质矿产勘查中被广泛的使用。 2地质矿产勘查 在地下蕴藏着无数的矿产资源,对矿产资源的开发和利用一直是人类不停探讨的话题。对于地质矿产勘查工作,很早就已经出现在,随着科技的发展和技术的不断能提高,对地质矿产勘查技术也起到了很大的出尽作用。由于地质矿产勘查受到人员、地形地貌、技术设备、成本要求等因数的限制,地质矿产勘查一直是学术界研究的重点话题。目前地质矿产勘查已经融合多种技术和系统,地质矿产勘查已经具有一定的先进性,其中地址测量、物探手段等已经实现了自动化,地质矿产勘查技术的提高对矿产勘探领域发展具有重要作用。 3地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用分析 地理信息系统主要所能执行的功能有空间数据采集、建立参数数据库、模拟数据模型、估算矿产储量等。其中空间数据采集功能是地理信息系统与常规信息测量系统相比,较最具有优势的功能。目前地质矿产勘查手段主要是在已有的地质信息资料和地形版图或者是地质区域的三维坐标系的基础上,用适当的信息处理手段综合测量设备进行的。而利用地理信息系统进行地质矿产勘查,不仅能够在已知地质信息和地形版图或者地质区域的三维坐标系的基础上,进行合理的矿产资源的勘探和推测,还可以完成对空间数据进行采集、分析运算、传输以及储存。地理信息系统在地质矿产勘查中提供一个快捷有效的技术平台。地理信息系统在地质矿产勘查的实践应用中,可以利用地理信息系统中特有的空间数据采集功能,根据所选地区进行地质矿产勘查和对矿产资源蚀变程度进行评估预测,在通过数据的模式比对或者工业设计的指标来进行矿产质量的评定。每一个矿场都有固定的矿期,对矿期的测量需要综合的数据采集,利用地理信息系统进行地质矿产勘查来测量矿期参数非常直接有效。 地理信息系统数据库主要功能包括测量数据信息和计算存储参数以及三维坐标系建立等。地理信息系统数据库主要为地质矿产勘查中三维坐标系的建立做数据准备。地理信息系统数据库还具有图形处理功能,图形处理功能主要是对地形地貌相关图片进行编辑、识别、整理输出、归类存储、分级查询等,而图片数据的采集功能是通过远程传输、高清地质扫描、数据实时转换等方式实现的。在进行地质矿产勘查过程中,需要利用地理信息系统中地质信息模型对勘察数据进行运算和处理以及高速传输。在地理信息系统中所有的地理相关的数据都是由地质矿产勘查中获取的。地理信息系统以自身的优势在地质矿产勘查中得到应用,地质矿产勘查又为地理信息系统提供数据保障。 4结语 地理信息系统是地质矿产勘查的数据平台也是地质矿产勘查的技术保障,地质矿产勘查的数据反过来能够丰富地理信息系统的数据库,为下一次的地质矿产勘查做更好的数据支持。 作者:甘宇 单位:中铁大桥勘测设计院集团有限公司 地质矿产论文:地质矿产勘查的困难与建议 摘要: 矿产资源是人类发展的重要物质基础,在我国工业化、现代化和城镇化发展过程中起到不可替代的作用。当前,我国处于建设社会主义新农村的重要阶段,资源消耗的扩大和对资源的进一步需求使得社会发展面临着严峻的资源考验。针对我国地质矿产勘查存在的困难进行分析,并且,提出具体的操作建议,目的是有效推动我国地质矿产勘查的良性发展。 关键词: 矿产;勘查;困难;建议 随着我国科学技术的进步,我国探明了大量矿产资源,矿产资源的勘查取得了辉煌成就,为国家经济的迅速发展奠定了坚实的基础。目前,随着经济的不断发展,城市化建设和社会主义新农村的推进,对自然资源,尤其是地质矿产资源的需求越来越日益增大。所以,为了适应经济发展的需要,需要加大地质矿产资源的开采力度。目前,我国地质矿产勘查虽然取得一定的成绩,但是仍然存在许多发展的困难,有待于逐步解决和不断完善。文章结合实际,一一分析目前我国地质矿产勘查存在的问题及其原因,并且提出切实可行的改进措施和具体方法。 1我国地质矿产勘查面临的困境 建国后,我国矿产资源勘查取得了一定的成就,探明了大量矿产资源储备,为国家经济的发展提供了坚实的基础和有力的保证。然而,随着经济的发展,城市化建设和社会主义新农村的进一步推进,我国矿产资源和经济的发展已经成为一对矛盾,地质勘查存在的困境逐步显现出来。 1.1地质勘查体制有待完善 我国目前的地质勘查体制与实际不协调,缺乏市场竞争机制。由于我国原有的地质勘查体制,绝大部分都是在计划经济时期建立的,在市场经济时代到来之后,没有相应的改变,地质勘查出资人和受益人仍然是国家,缺乏相应的竞争机制引入,与现行的市场经济体制格格不入,投资融资的能力和抗风险的能力远远达不到市场的要求。 1.2缺乏地质勘查方面的人才 我国地质勘查从开始的兴盛时期逐渐走向一个逐步萎缩时期,这种状况持续了十数年,造成了大批人员的流失。其中有些年份,地质勘查专业甚至一度停止招生,造成直至勘查后续人才的不足。当前,我国直至勘查已经开始注重人才的问题,但是由于经济的快速发展和城镇化进程的加快,对资源的需求日益增加,地质勘察人员的怎家速度远远赶不上地质勘查工作的需求,造成一线技术人员缺乏。为了实现人才的发展和技术的发展相适应的目的,我国应该加强人才的培养力度,尤其是具有较强的实践能力的人才。 1.3地质勘查处于一个阶段性提升期 第一,这一时期原有的矿山老化和资源枯竭,并且技术设备不够先进。建国之初,我国地质勘探重点放在浅部矿体,"漏天矿"开发的较多。资料显示,我国各种金属矿大多建于二十世纪五十年代到二十世纪七十年代之间,经过多年开采挖掘,许多矿山已经老化,许多矿山资源开采过度,甚至有的存在坍塌的风险,企业的生产也陷入前所未有的困境。随着经济的发展,我国对资源的需求力度进一步加大,这给我国直至勘查工作提出了新的课题,我国地质矿产勘查面临着技术的转型阶段。第二,这一阶段,地质勘查投入的经费不足。地质勘查经费是影响工作进程的主要问题之一。由于我国地质勘查方面没有建立和健全完善的机制,导致投入经费的阶段缓慢,中央和地方政府在工作上的责任划分不明确,地方缺乏一个完善的政策指导,以及对外部市场的融资没有充分利用,从而导致经费投入不足。第三,这一阶段,地质勘查技术的应用不够充分。地质勘查已经进入了信息技术有效利用的时代。但是,目前我国一些勘查点位仍然在用旧有的勘查设备和技术,严重阻碍了地质勘查工作的迅速发展。 2我国地质矿产勘查的建议 2.1建立和健全我国地质矿产勘查体制 建立健全一个适应社会主义市场经济的矿产资源勘查体制,推进体制的转变。建立有中国特色的地质矿产勘查市场,让机制融入到社会主义经济市场中去,在加大政策监管的同时,充分发挥市场的调节作用。制定优惠政策,政策导向,引导市场中各个勘查单位参与到市场竞争中来,从而激发地质勘查公司的潜能,从而逐步实现良性的发展。鼓励创新,对于采用遥感技术等新兴技术的企业,给予适当的财政补贴。鼓励多元化发展,吸引市场上的资金参与到新技术的应用当中。为地质矿产勘查的良性发展提供政策的保障,规范勘查市场,建立健全法律体系。捋顺开采权和探矿权之间存在的关系,明确各个部门的职责。及时发现地质勘查中存在的不足,提前预设解决问题的方案,以保证问题发生时再去做滞后的处理。在国家的政策引导和市场的调节中,地质矿产勘查会逐渐的走上良性健康可持续发展的道路上来。 2.2重视我国地质勘查方向人才的培养 二十一世纪,竞争主要是人才的竞争。任何一个行业,都需要优秀的人才,甚至,整体人员的知识水平和技能都需要达到一定的高度。我国地质矿产勘查,在日益激烈的市场竞争中和面对社会对矿产资源巨大的需求缺口的同时,需要大力培养人才。首先,与知名大学合作,把先进的理念和先进的技术理念引进到课堂上,从而保证人才的后续力量和战略补给。其次,招聘优秀毕业生到地质矿产勘查单位实习,培养人才的实践能力,既保证质量又保证数量,通过能力培养,不惜重金留住人才。再次,对已有员工进行定期的知识培训和技能培训,以期他们跟上先进的技术应用的变化。抽调国内知名技术人员进行人才培训,培养更多优秀人才。优秀人才可以择优选拔,到国外先进的学校或者单位进行学习深造。最后,提高地质勘查人员福利待遇,地质工作人员由于长期的工作环境比较恶劣,有些人员承受了其他工作无法想象的压力和风险,地质勘查属于艰苦的行业,加强加强勘查人员的思想教育,培养地质勘察人员正确的人生观和价值观,提高人文关怀,同时,提高福利待遇显得非常重要。 2.3正确认识和对待地质矿产勘查这一时期 目前,我国地质勘查处于一个过渡期和转型期。首先,在正确认识这一时期的同时,正确引导和规范矿产勘查市场,使之平稳过渡,实现经济的软着陆,显得尤为重要。保护现有矿质资源,开发深部资源。对现有的露天矿采取相应的保护手段,即使不去开采也不能进一步破坏。对于过时的机器设备,开采效率较低的设备,为了防止资源浪费,应该果断阻止使用。对于一些低品位矿、深部矿和隐伏矿,一定要建立健全一个完备科学的开采体系,避免资源、人力和物力的浪费,避免人员的安全隐患。其次,加大直至勘查经费投入,建立健全完善的长效机制,中央和地方政府进行有效沟通,明确权责,提高中央对地方的政策支持力度和扶植力度。第三,引进先进的技术和设备,充分利用现代科技,让现代科技有效服务于地质矿产勘查。在引进先进技术的同时,逐步的淘汰落后的技术和技术设备,重新武装,让地质矿产勘查的装备焕然一新。最后,在政策正确引导的同时,引入市场竞争机制,让市场这个“看不见的手”起到有效调节的作用。通过有效措施的采用,有效解决地质矿产勘查存在的困难,突破困境,实现平稳过渡,实现地质矿产勘查的健康、协调和可持续发展。 地质矿产论文:新形势下地质矿产勘查技术解析 摘要: 新形势下,随着我国经济的迅猛发展,工业项目的逐渐增多,对于矿产资源的需求量也越来越大。众所周知,矿产资源是我国不可或缺的能源之一,而且是不可再生能源。因此,只有不断加大对矿产的勘查力度,运用先进的设备提高找矿技术水平,才能满足国家对于矿产资源的需求。本文首先介绍了地质矿产勘查及找矿技术的原则,其次对地质矿产勘查及找矿技术方法做了具体分析,最后简单阐述了地质矿产勘查的步骤。希望通过对地质勘查及找矿技术的深入研究,弥补我国地质矿产勘查及找矿技术中存在的不足,不断提高其技术水平,从而拓展开采矿产资源的空间。 关键词: 地质;矿产;勘查;找矿;技术 0引言 随着我国经济的不断快速发展,我国对能源的需求不断增加,尤其是对矿物质的需求,并且综合中国国情来看,资源短缺成为了国民首先要解决的问题,为了促进我国经济健康可持续发展,进行矿产资源的勘查和开发就显得尤为重要了,因此我国需要加大对地质矿产勘查工作的研究,在进行矿产的勘查和开发时要采用科学的方法,实现矿产资源的勘查、开发、保护同步进行,同时还需要确保采矿工程团队的工作效率。 1地质矿产勘查及找矿技术原则 1.1坚持以人为本,统筹规划 地质勘查及找矿工作是一项危险系数较高的工作,并且在勘查及找矿过程中可能会遇到人为因素而影响工作进度的问题,因此,在实际工作中必须坚持以人为本的原则,保证工作人员的人身安全以及人民的个人利益。勘查及找矿工作一定要保证在不影响生态环境的前提下开展工作,并提高企业的经济效益。 1.2遵循规律,合理分配 在进行地质勘查工作过程中,首先要明确所要勘查的区域的地质条件,工作时间久的人员可以参考之前的工作经验,依据一些质地条件的规律来进行准确地判断。其次,在了解了勘查地区的地质条件后,才能准确、具体地确定勘查范围,并且合理选择主要勘查地点以及次要勘查地点。 1.3明确重点,拓宽范围 一切商品都具有价值高低之分,矿产也不例外,对于矿产的开发也有价值高低的区别。所以我们在进行勘查及找矿工作中,要对矿区的价值做出准确评判,对于价值高的矿区应该重点勘查,对于相对而言价值较低的矿区减少工作量,这样不仅可以更加准确快速地开发有价值的矿产,而且大大提高了工作效率。 1.4用科学技术提升实力 改革开放以来,我国的经济实力和科学技术水平都有了大幅度的提升。1988年邓小平根据当代科学技术的发展趋势和现状提出了“科学技术是第一生产力”,这一伟大的论断。在那之后我们经过多年的实践充分检验了这句话的真理。只有先进的科学技术才是推动经济、社会快速发展的前提和保障,在地质勘查及找矿工作中必然需要相关的设备来辅助,先进的设备有助于提高勘查的精确性,所以,只有引进先进的设备仪器,不断创新科学技术,才能有效促进地质勘查及找矿事业的可持续发展。 1.5建立完善的地质勘查管理体制 一个企业的管理体制直接影响企业的发展状况,合理、良好的管理体制有助于提高员工工作积极性,进而提高工作效率,提升企业经济效益。因此,在地质勘查及找矿企业中,也要建立完善的管理体制,合理分配工作任务,奖惩分明,责任明确,培养员工的团队意识,这些都会在企业的发展中有积极的影响,促进企业更快更好地发展。 1.6合理规划工作内容 地质勘查工作是一项户外工作量大的工作,因此,要考虑到天气、地理位置以及人员身体素质等客观因素的原因,而且对于某区域矿产的勘查一般范围会比较大,如果盲目地进行勘查和找矿,会消耗大量的人力、物力、财力和时间。所以,我们在勘查及找矿之前一定要做好对工作内容的合理规划,明确勘查地点,勘查范围,尽量缩小范围,减少工作量,针对勘查区域选择的勘查方法以及需要使用的设备也要提前准备好,将工作的流程,重点勘查范围,工作过程中可能会遇到的问题等一系列事情,都做好事前规划,这样真正开始工作才不至于没有头绪,反而会有条不紊地开展工作,提高工作效率,按期完成任务。 2新形势下地质矿产勘查找矿技术 2.1重砂找矿技术 重砂找矿技术,顾名思义研究对象就是重砂。该技术具体的操作方法就是:通过研究重砂聚集区域的水文地质特点,进而推测出该区域矿产大致分布范围。想要重砂分布就要利用地表水流的推动作用,或者重砂自身的重力作用,再或者重砂的堆积作用,这样就会形成重砂分布多的区域,之后再通过研究改区域水文地质特点,进一步推测出矿产分布的范围。需要注意的是,在应用重砂找矿技术时,一定要明确采样位置,同时在有可能分布矿产的位置设置充足的采样点,防止遗漏矿产分布地,并且在实际的工作中,要对重砂的分析检测做相应的调整,因为在实际工作中会受到其他客观因素的影响,所以对重砂的测量和评价指标不是一成不变的,依据具体情况具体分析的原则。在我国,目前重砂采样技术应用较多就是砂钻技术和刻槽技术。 2.2砾石找矿技术 我们通常所说的矿产不一定都是隐藏在地表的内部,有些矿产在许多年之前是暴露在地表外部的,但是由于几百年甚至更长的时间受到风化的作用,就会自然的形成砾石,而当砾石受到冰川、水流或者是自重的影响后,会因为撞击而分散,分散之后的砾石又会分布于地表的各个角落,这样循环砾石的分布范围就会越来越大,所以我们要想研究矿产,就可以通过寻找砾石来实现,沿着山坡高、水流急或者有冰川的地域,追踪砾石分布的具体地方,就可以推测出矿产分布的位置。 2.3遥感地质勘查技术 遥感技术主要指的是利用飞机、卫星等遥感器技术对目标物进行光谱或电磁的扫描和识别,对于地质勘查来说,遥感地质勘查技术指的是利用现代遥感设备对地质情况进行卫星扫描或光谱识别,从而获得更准确的地质信息,为相关地质研究和地质开采提供科学依据。相较于传统的地质勘查技术而言,遥感地质勘查技术有着检测结果准确、技术先进、使用方便等优势,这也是遥感地质勘查技术被广泛应用于地质勘查研究的重要原因。 3地质勘查及找矿步骤 3.1研究矿产地质特点 对于从事地质勘查及找矿工作的人员,在多年的工作中对于已经产生矿产的地区应该有基本的了解,对于研究人员来说,应该对已经产矿的地区进行系统、全面的分析和研究,归纳总结该地区的地质特点、水文特点、地壳运动、自然气候等相关因素,这些都是该地区产矿的特殊条件,凭借这些研究结果我们可以推测未知的产矿地区,进而更加准确、高效地发现矿产所在地,给我们今后的找矿工作带来极大的方便,也为未来勘查工作奠定了坚实的技术基础。 3.2预测可能出现的矿区 通过第一步对矿产地质特点的研究,工作人员对已发现的矿产地区的水文、地质等条件都有了一点的了解,积累了一定的矿产地质知识,对于未知的矿产地区可以通过收集当地相关资料信息,之后进行研究、分析、对比等方式,判断该区域是否有矿产。所以说,对于可能出现矿区的预测最重要的就是收集可能有矿产地区的地质信息,确保资料信息的准确、可靠,这样才能有利于分析矿产资源的存在与否。 4结束语 面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国矿产地质的发展相对落后。通过对新形势下的矿产资源的勘查和找矿技术的分析,将会指导研究以便工作人员更好地进行工作,进而为我国的矿产事业做出较大的贡献。 作者:张丽娜 单位:中石化石家庄炼化分公司 地质矿产论文:地质矿产勘查中地球化学的作用 摘要: 随着矿产资源需求的不断增多,地质矿产勘探工作的需求也越来越多,作为矿产资源丰富的大国,在进行地质矿产勘探的时候不是可以在一个区域所完成的,主要对于中国的每一片土地进行勘察工作。地球化学的存在,在很大程度上缓解了矿产勘探的压力。在地质矿产勘探中起到了重要的作用。 关键词: 地球化学;地质;矿产勘探;作用 我国在目前情况下,由于对于矿产资源的开采严重,浮于表面,容易进行开采的矿产资源已经基本上被开采完毕了,所以如果想利用其它的矿产资源,就需要在全国范围内进行勘探工作,以保证矿产资源寻找的准确性。地球化学的出现,为地质矿石勘探工作提供了更多的可能性,并且在进行勘探的过程中,也可以确保勘探的准确性,确保矿石勘探的效果。 1地球化学勘探方法 地球化学在现阶段的应用,已经不仅仅是在积累原始的经验,已经形成了其特有的勘探体系,形成了一个属于其自己的科学理论专业,并且目前所出现的地球化学勘探方法也多种多样,应用于许多行业。 1.1构造叠加晕法。在进行原生晕找矿石的过程中,构造叠加晕法是一种很有效的方法,并且也是现阶段最为广泛应用的方法,对于中寻找隐伏的矿产资源效果最好。在实际的应用过程中主要是对于不同成分的矿产资源进行分析,从而确保对于矿产资源成分的确认,并且由于不同成矿阶段,矿产资源的种类以及含量并不相同,所以在应用构造叠加晕法的时候,要尽可能的依照矿产资源纵向分带以及空间叠加性,建造合理的模型,从而分析整个矿产资源矿石含量以及开采价值。在实际的使用中,要注意对于未知矿的叠加分析,从而确保对于隐床的确定效果,并且在进行使用的时候,虽然应用了统计学形成了模型,但是其分析还是具有一定的局限性,影响着其勘探作用的发挥。这种方法在热液金属矿床中应用效果最好。 1.2热释泵化学方法。这种地球化学勘探方式最在起源于加拿大,在二十世纪七十年代就有所应用,将其应用于卡岩型的矿场资源勘探中,发现了其对于土壤泵气异常的检测效果,所以逐渐将热释泵化学法应用于对于矿石的勘探中,而且取得了不错的勘探效果。但是其劣势是,容易受到季节的影响,在不同季节,对于矿石勘探的效果并不同,是一种主要的辅助寻找矿石的方法,为矿石的寻找提供了依据,在水文工程的地质矿石勘探工作中应用效果良好。 1.3电地球化学方法。电地球化学方法是由苏联的科学家最先提出的地质矿石勘探方法,对于寻找隐藏的矿石具有重要作用。在进行工作的过程中,主要是应用电化学溶解的方式进行,依照电解后形成的离子晕,分析矿产资源中的矿石组成成分,主要是依照在电解作用下,不同矿石的迁移不同来进行的。在电地球化学方法中,主要应用了物理、化学以及电化学三个学科的知识,这三种放大结合在一起,可以更好的发展勘探区域的异常,并且可以实现对于勘探区域的分析工作,确保地域隐伏矿床的勘探工作顺利进行。我国现阶段的大部分矿产资源依旧都被发现并且开采完毕,所以对于隐伏矿床的勘探需求也越来越高,也就促进了电地球化学方法应用的广泛性,对于电地球化学方法的发展及其有力,相信随着技术的进步与发展,电地球化学方法在地质矿石勘探中的应用范围会越来越广,其应用效果也会得到很大的提升。 1.4酶提取法。酶提取技术由美国提出,非晶质二氧化锰具有较大的表面,在其表面上,正负电荷是随机分布的,可以吸附从深部矿体向上迁移的阳离子及阴离子。经过一系列化学反应,再测定反应所得溶液的金属离子浓度,就能够发现隐伏矿了。这个方法拥有很大的可靠性。元素的迁移被认为主要靠地下水的循环。因为这种方法只会提取非晶质锰的氧化物,所以被用于冰积物覆盖区。根据报导,已经有550多个钻孔发现了矿。 1.5地气法。地气法在20世纪80年代末传到我国,我国科学家针对这个方法做了很多的研究,随着技术的发展,这种方法在实际应用中得到了不小的突破。虽然直接找矿信息非常微弱,但它更加可靠。所以,这方面专家越加重视这种方法。而且该方法需要的样品来自近地表大气或者土壤中气体,所以观测结果受到覆盖层、岩石类型等自然条件的影响比较较小,甚至可以在传统地学方法不能发挥作用的戈壁、草原和森林等地区使用。 2地球化学方法面临的一些问题 2.1如何区分异常类型。找矿难度的日益增加和其他各方面因素的干扰,在勘查过程中经常会有性质不明的化探异常,工作人员很难正确判断出异常的性质。所以,怎样才能快速找出最有前景的靶区,并同时做好定位预测,是目前化探勘查中所遇到的问题之一。 2.2变动因素影响。勘查地球化学新方法在分析活动性元素时,面临着许多变动的因素影响。因为元素向地表迁移时是很难直接观测的,并且在过程中一般还伴随着其他新的地质现象,可能没有被工作人员发现,所以这些基础性的问题一直没有得到统一。问题的存在不仅影响到了金属矿产的勘查,还影响到了勘查地球化学方法自身的发展。 2.3难识别的矿种。目前,人类对世界的探索还是有限的,因此,在勘查中也会遇到一些很难识别的矿种。在过去的一段时间里,勘查地球化学运用高精度、高灵敏度的分析技术,在勘查难识别矿种或难识别类型矿床上取得了重要成果,尤其是贵金属矿和有色金属矿。但是,现在仍然还有一些矿种是难识别的,有些类型矿床是目前没有见过的,需要我们进一步去探索。 3学会综合运用各种找矿技术意义 各种不通的勘查地球化学新方法,通过适当地应用会造成不同的地质效果。从目前的应用情况中,可以发现化探方法应用于矿产勘查具有经济、快速、受覆盖层限制较小的特点,而且比物探的方法更直接性、更有效果。但是我们也要考虑到,上面提到的任何一种化探方法都不是万能的,必须根据他们各自的适用特点,综合考虑矿种的不同,什么样的勘查阶段,来选择具体的操作方法。有时候,在同意各矿区还会有不同的矿物,又或者是不同的景观条件,这就要综合选择合理的化学新方法。矿产勘查工作是一项非常复杂的工程,如果单纯地想靠一种化探方法去解决问题,将很难把工作进行下去。因此在实际的工作中,我们必须要充分了解并重视化探方法,发挥化探方法的优势,更好地解决勘察中出现的问题。 4结论 随着科技的发展,社会的进步,地球化学勘探技术也在不断的与时俱进,为地质矿石勘探工作做出了重要的贡献,相信随着地球化学技术的发展,其在地质矿石勘探中起到的作用会越来越大,对于矿石勘探的效果也会越来越好。并且其在其他行业的应用也将会取得很好地效果,发挥其自我价值,为国家发展做出贡献。 作者:刘巍 单位:黑龙江省地球物理勘察院 地质矿产论文:环境地质矿产资源论文 一、矿产资源开发中常见的主要环境地质问题 矿产资源开发过程中常见的一种地质灾害主要是地面沉降和地面塌陷,同时地面滑坡、泥石流和地裂缝以及瓦斯爆炸等也是其主要的地质灾害,进而对当地居民带来了巨大的财产损失和生命威胁。比如说云南省矿山地质灾害多人死亡和失踪,并造成经济损失高达10亿元。总而言之,矿产资源开发中常见的主要环境地质问题并不仅仅局限于以上几点,在实际的矿产资源开采过程中还存在更多潜在形式上的环境地质问题亟待发现和解决,需要更多相关人士的共同参与。 二、矿产资源开发中环境地质问题的防治对策 做好矿产资源开发中的环境地质问题的防治,就要立足于当前,对矿产资源开发和环境保护之间的问题正确的处理好,并将矿产资源开发利用中的可持续发展全面实现,进而国民经济的可持续健康发展。首先就要对有关矿产资源开发和环境保护的相关政策法规加以制定和健全,并将环境保护的宣传教育和学习加强,对环境监督管理机制进行强化,相关领导更要清醒的认识矿业开发中环境保护和我国资源可胡兴旺中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队吉林长春130033持续发展的重要性,进而主动的形成一种对资源和环境保护的主动意识,做好开发中环境保护的相关工作。其次就要始终坚持预防为主和防治相结合的基本原则,保证各级领导和相关的矿管部门始终坚持依法办事,禁止对国家矿产资源的滥挖和滥采,尽可能的对已经开采的矿区进行植树种草,做好植被的绿化保护,及时的清理堆放的尾矿,加强泥石流、滑坡和崩塌灾害地区的治理,对谁开矿谁保护的基本制度加以建立。最后就要对矿产资源开采中引起的环境地质问题进行全面的调查分析,及时的检测环境资源的保护情况和水资源的污染情况,加强环保部门、有关分析测试研究部门和地质部门的联合工作,进而将其工作开展出来,对相关的防治措施和建议加以提出。并在调查的基础上,借助于现代化先进的技术,做好矿山环境地质动态监控以及相关预报系统的安装,对矿山环境地质问题进行随时的掌握,并对其未来的发展趋势进行预测,进而为现代化矿山环境的恢复做好相关的预防保护措施。总而言之,矿产资源开发中环境地质问题的防治过程中,更要始终坚持环境保护的基本原则,对资源进行节约,对地质环境进行全面的检测和保护,总体上做好矿产资源开开采过程中环境地质保护的基础工作。 三、结语 随着时代经济的飞速发展,矿产资源开发中产生的环境地质问题逐渐受到人们的高度关注,其环境地质问题不仅仅对我国环境有着污染作用,同时对于人们的生存质量也有着直接性的影响,因此更应该做好矿产资源开发中环境地质问题的相关防治,健全矿产资源开发中环境保护的相关法律法规,并及时的检测矿产资源开采中环境地质情况,进而避免环境地质不利现象的发生,从根本上最大程度上实现现代化矿产资源的可持续健康开采。 作者:胡兴旺单位:中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队 地质矿产论文:地质矿产预测中GIS技术的运用 1目前我国矿产资源信实现信息化存在的问题 自从人们认识到过度的开采所带来的严重后果后开展了一系列的补救措施,退耕还林的政策得到响应,很多近山地区都取消耕种农作物改为种植树木。同时矿产资源开采单位也在寻求良好的科学的合理的方式进行勘测开采。坚决执行可持续发展战略,同时保护生态环境节能减排。目前已经提出很对环保的理念如绿色开采和低碳开采。这些举动为我国的矿产资源的可持续发展打下了良好的基础,也为实行可持续发展战略打下了夯实的基础。但是在矿产开采的技术仍然需要提高,尽量减少开采污染和不正确开采导致开采量下降影响开采质量,同时还有注意开采安全问题。与此同时,对于我国矿产资源的预测环节还要加强改进,力求达到精准的预测以保障不过度开采。 1.1矿山资源进行信息化的范围较为狭窄。在我国九百六十万平方千米土地上的矿产资源是十分丰富的,如果不考虑人口只比较资源来讲,我国也属于能源大国。由于地域辽阔矿产资源分布广泛,而无论是从开发还是探测的角度说对这些矿产资源都需要人工劳动。所以统计矿山资料的数据库并不全面,也不能够将所有的矿山资源进行信息化记录在案。针对发现矿产资源的设备需要不断更新,采矿设备也需要不断的更新,只有加强机械设备的操控才能减少人力的投资,同时操作设备的技术还需要大量的工作人员,这些问题都需要及时注意,给出解决办法。 1.2采矿单位缺乏健全的认识和工作理念。很多采矿单位并没有专业的开采知识,由于采矿方法不够先进影响采矿的速度和质量。这些采矿单位更多的只注重利益,为了争取到最大的利益,为了能够开采出更多的矿产资源而添加了许多大型的开采设备,这种只重视硬件的投资导致了忽视了软件技术的开发,就相当于一个人要打开一个瓶子不知道需要旋转瓶盖而只是蛮力的生拉硬拽,最后导致的结果就是即使瓶盖打开也不能够在此把瓶盖拧上那样反复循环了使用,而是一次性将其破坏,至于瓶子里的水也会因瓶盖破裂的一瞬间而损失,矿产资源也是一样,在大型机器的使用中不注意技术也会使矿产受损失。 1.3缺乏健全的信息资源管理系统。截止到目前,国内一些发展规模较大的采矿企业对矿山信息化的重视度很高,并且已经采取实际行动在企业内部建立了一套最基本的矿业信息资源管理系统,甚至利用互联网通信网络技术在计算机网络平台上开通了企业自己的内部通信网络。但是,在这些所开通的企业通信网络中,其仅仅只是一种存在形式,并没有利用现有的网络资源对企业内部通信网络进行扩充,或者进行深层次的信息资源开发工作。这使得采矿企业所构建的内部通信网络与信息资源管理体系形同虚设,并不能在采矿作业中发挥真正的作用,影响了矿山信息化建设的步伐。 2利用GIS技术进行勘测矿产资源 根据研究工作的程度不同,将进行矿产资源评价的方法分为经验型与理论型。理论型是在没有已知矿床或已知矿床很少的情况下,信息通过遥感和地球物理数据推断而来只能在对遥感等基础数据的分析下,采用简单的分级和以知识为基础的方法。对于经验模型法,我们主要采取以下步骤完成矿产资源评价:搜集研究区内与成矿有关的地质、矿产、构造、地球化学、航磁、重力及遥感资料等。对数据进行预处理,建立多元信息数据库,为下面的工作做好数据准备。对搜集的资料进行详细的分析,将区内的实际环境与已知的矿床类型的有关资料进行对比,确定区域可能的矿床类型。根据区域地质背景,结合数据处理结果,研究区域成矿规律,确定矿床类型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找矿模型,列出各信息中的找矿标志。 对模型进行定量化与转换后,根据量化后的模型,对专题数据的处理,根据所选的空间分析方法,应用GIS进行综合分析得出最终结果确定找矿有利地区或靶区。根据确定的特征信息与成矿模型、预测模型计算资源量。同时,将结果编制成果图件。 3结束语 通过科学技术人员的不断努力,我国矿产资源的开采变得更为有效,不仅提高了开采质量同时还降低了开采风险,而且还更好的将可持续发展战略更好的实施。对于GIS技术还需要更好的进一步完善,还可以被人们更充分的开发利用,创造更多的价值。随着时代的进步,人口不断增加,资源的不断使用和耗能,资源枯竭是人类最为担忧的问题,只有通过研发更好的科学技术解决问题才是根本途径。无论是不可再生资源还是可再生资源都需要人们节约使用,矿产资源同样如此都需要人们充分的开发利用和保护。GIS技术的诞生实现了人们的意愿,但这远远不是终点,这只是一个开始,人类需要不断的开拓进取,找到越来越好的矿产资源勘探预测方式,保护资源不受过度开采。 作者:徐显武单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所 地质矿产论文:地质矿产勘查及找矿技术 1针对地质矿产资源勘查注意问题 1.1当地质勘测对象同为成矿时注意的问题对于时代不同以及类型不同的矿中均有可能存在一种相对稳定的同为成矿作用,此种现象在一些规模比较大并且稳定性比较强的大规模矿床形成中表现尤为明显。对于矿产地区,可以对工作区域的地壳活动特点进行分析,结合地质环境以及地质事件来初步判断矿产资源形成的地质环境、分别等信息。 1.2在实地考察中要遵循矿产分布规律进行勘测遵循矿产分布规律,是地质矿产勘查的重要前提。沿着有利成矿区域勘查,要对区域内大的断裂以及其地质构造进行更为深入的研究,准确掌握区域成矿与地质构造之间的关系,进而可以更有效的分析出管制矿田矿床分布的次级断裂结构特征。例如横向矿带规律,矿床、矿田等断裂结构多与控制区域或者矿带的深大断裂呈大角度相交产出,并且可以以一定的间距近乎平行的排列方式出现。 2地质矿产资源勘查中采用的探测勘测方法 2.1在矿产资源勘测时采用物化探测勘查方法了解成矿区的成矿规律是进行地质勘查的关键,通过对深部矿区成矿环境、成矿演化以及成矿系统等多方面的研究分析,可以确定矿床的深度空间和制约因素,进而可以发现深部矿床。想要寻找深度矿,必须要加强对成矿系统的研究,对矿床的类型形成一定认识,掌握矿床空间分布的特征。一方面,可以应用物探技术来完成深度找矿。物探技术的应用可以有效寻找矿产能源、非金属矿床以及有色金属矿产等,其主要研究的内容包括重力、电、磁效应、地热、放射以及地震。在进行地质勘查时确定是否应用此种勘查技术,首先必须要对勘查区域地层、矿石以及岩体等进行测量,准确掌握各种参数以及性能,对测量数据进行分析,并根据分析结果来确定是否应用。另一方面,应用化探技术深度找矿。化探技术主要应用于金属矿产的查找,以土壤测量法、水系沉积物测量和矿床原生晕法等为代表的一种勘查方式。现在露头矿和近地表矿的开采逐渐趋于殆尽,想要满足社会发展对能源矿产的需求,必须要加强寻找勘查深度矿的研究力度。随着科学技术的发展,通过使用灵敏度高、精确度高的化学仪器可以更好的发挥化探技术勘查效果,需要专家对此方面进一步研究。 2.2在矿产资源勘测中采用地磁测量勘查方法地磁测量主要是以不通知时间不同空间地球磁场变化数据为基础,对其进行研究并判断矿产资源位置的一种勘查方法。此种方法主要由四部分组成,即陆地磁测、航空磁测、海洋磁测以及卫星磁测,而根据测量的目的不同又可以分为区域性测量、地方性测量以及全球性测量。海洋磁测主要是利用呆在一起的船只对海洋进行地磁测量的一种方式,对获取海洋地底信息、研究海洋地质以及编制地磁图等提供了重要的数据基础。陆地磁测主要是通过应用质子旋转磁力仪来测量地磁强度,为地质矿产的勘查提供数据支持。区域航空磁测主要是利用航空磁测资料对地球进行大范围的物理测量,以此来判断断裂、磁性地层等。此种测量方式对于地面磁测效果并不理想,但是对于勘查石油矿、金属矿等具有良好效果。 3结束语 人类社会中经济与科学技术是在逐渐进步的,这两者的进步会带动整个人类社会方方面面的进步。地质资源勘测也同样在进步,因为有了更先进的地质资源勘测技术,可以更全面的帮助人类了解自己生活的环境,让人类知道资源还存在多少。地质资源的勘测就像是一个家庭对积蓄的整理一样,只有了解人类还有多少可用的资源,才能够更好的安排今天的生活方式,人们必须为了长远的生存发展做打算。国家的地质资源就类似于每个家庭的资产,当资产金额不足时就要想尽办法提升资产,节约使用资产,同理国家也在进行能源再生的研究也在进行合理运用地质资源。人类不会再像个不懂事的娃娃肆意的挥霍自己的财富,因为人类社会经历了风雨在不断的进步成长。 作者:徐显武单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所 地质矿产论文:谈论地质矿产勘探找矿方法 1前言 近年来,我国加大投资力度倾斜地质找矿勘查,就目前的区域地质矿产调查工作,笔者认为很有代表性,即以先进的地质成矿理论为指导,采用地、物、化、遥等综合有效的找矿方法和手段,开展全面找矿工作,充分发挥出地勘资金应有的价值。不可否认,地质找矿本身具有很大的风险,但是我们如果能够合理地利用某些勘查手段,那么一定会获得很好的收益。 2地质勘查工作的案例引证 其主要工作内容包括区域地质矿产调查、地球化学勘查(包括水系沉积物与土壤地球化学测量)、地球物理勘查、遥感解译验证、矿产检查和综合研究等。 2.1地质路线填图 1:5万区域地质填图是以先进地质理论为指导,以地质研究为基础的地质填图方法技术。地质填图调查的路线布设以解决地质找矿问题为原则,总体上路线布设以穿越法为主,辅以追索法,横穿地质体、构造线、异常区、成矿远景区则相应布设了主干路线。线距在500~800m,点距在300~500m。 2.2实测地质剖面 对各地质体及重要异常区均布设了1~2条剖面,控制了含矿地质体的分布和重要构造带的展布。火山机构、侵入岩体、矿(化)点均有剖面控制,重要的火山机构相应布设了“十”字或“丁”字形路线精测剖面。测制目的以解决重要地质问题、矿产问题和控制化探异常为原则,尽可能选择地层和其它地质体、矿(化)体、异常等出露相对齐全区段,通过槽探工程揭露进行测制。 2.3物探工作 1:2万高精度磁法测量工作:本次工作共完成200X20m网度高磁测量面积20km:,磁测物理点5579个,达到了预定的200x20m网度高精度磁法测量任务工作量的要求。野外生产使用捷克生产的PMG一1型质子磁力仪3台,其中2台用于测量工作,1台作日变观测。按照面高精度磁测技术规程》(DZ/T0071—93)的要求,在开工生产前和工作结束后,对3台仪器的一致性、噪声均进行了校验测试。1:2万檄电中梯工作:目的是利用激电中间梯度法在化探异常区寻找激电异常,并确定其走向,以期发现矿(化)体。仪器选择:选用仪器为重庆地质仪器厂生产的5kW大功率激电仪,接收机型号DJS一8。激电中间梯度装置进行野外测量,取得的参数是视极化率("s)和视电阻率(ps)。供电极距AB为1200m,测量极距MN为40m,点距为20m。采用一台发送机供电,三台接收机测量。工作前,对三台接收机进行了一致性对比试验,结果三台仪器的一致性良好。 2.4化探工作 样点主要布设于l、2级水系中,3级以上水系不布样。长度大于300m的水系有样点控制;采样点分布均匀,无重复控制现象,采样密度为4.14点/km。在个别或局部小格水系不发育地段,为避免出现连续采样空格,每小格采集2~4个土壤样。选择在有利于砂砾质沉积和各种粒级混杂堆积的活动流水线上、河床底部,要在水系沉积物分选性差的部位取样。避免在早期河漫滩及岸边泥炭堆积与有机质淤积部位采样。对于汇入沼泽的水系,尽量在其上游山口处采样。分析数据后,对数据进行100%的校对,确保准确无误后,将全部样品分析数据与对应的样品编号、横坐标、纵坐标、所属地质单元连接起来,然后运用相关软件进行数据处理。图件编制:地球化学图件主要采用MAPGIS软件编制。 2.5遥感工作 本区l:5万矿调中遥感地质解译工作重点是:区域构造格架解译,辅助地质填图解译,已知成、控矿地质体、地质构造追索圈定,与成、控矿相关的遥感线、环形特征影像提取以及隐伏岩体圈定等,通过ETM影像可以清晰的辨别出各类解译标志,大致解译出地质界线,再通过野外验证能够更加有效快速的进行和指导地质填图,大大的提高了工作效率和精度。矿产地质方面,通过ETM影像可以大致查明与矿(化)体有关的线性或环状构造,能够有效的指导槽探的布置和找矿的准确性。 2.6探矿工程 区内探矿工程以探槽为唯一手段,探槽开口宽1.5x2.Om,为防止槽壁坍塌,落石伤人,槽口两侧各清出0.5m宽以上的安全通道。施工后槽底宽在0.6—1.0m,掘进基岩厚度一般为0.3—0.5m,最大为1.0m。探槽完工验收后,首先进行了槽底清理,完成编录后布设取样位置,然后逐一采集刻槽样及相关样品,主要依靠基岩样品来取得直接找矿信息,所以探槽施工质量尤为重要。探槽施工基本达到地质目的,探槽中采集的样品质量可靠,可完全用于找矿及科研。 2.7综合研究工作 1:5万矿调的综合研究工作要求对实测的地、物、化、遥等找矿信息进行综合分析和资料的综合整理(包括已有资料整理),分析区域成矿地质背景,开展矿产预测,编制综合成果图及成矿预测图,科学划分成矿远景区带,并圈定成矿远景区,总结区域成矿地质条件和成矿规律,确定找矿标志,优选找矿靶区,对区域矿产潜力做出综合评价。 2.8取得的矿产成果 ①在重点找矿靶区中共圈出土壤单元素异常360个,经地表工程验证HtI一1、HtI一2组合异常中圈定金矿化体2处;HtllI一1组合异常中发现金钼矿化体l处、钼矿化体1处;HtV一1组合异常中发现金矿化体1处。②电法测量控制了一个视极化率异常,异常长大于1800m,平均宽在300m左右,极化率最高值在6。88,2。激电异常与土壤HtlI一1组合异常完全套合,地表工程验证有铅锌矿化蚀变。 3结束语 利用单一找矿方法存在许多问题,有时甚至会给某个有望地区判处死刑,致使其他地质部门不再对其进行继续查证工作,这对有限的矿产资源无疑是一个巨大损失,因此希望能够引起相关部门的高度重视和密切关注,建议在今后的找矿工作中,综合多种勘查方法加以查证,以期取得更好的经济效益。近年来随着科学技术的发展,还出现了不少勘查方面的新理论,因此我们应重视新理论、新技术、新方法的利用,同时结合以往多种勘查手段,以期提高矿床发现潜力,取得显著的经济效益。 地质矿产论文:地质矿产勘探遥感找矿技术 1遥感技术的找矿应用 1.1直接应用——遥感蚀变信息的提取 岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物,围岩蚀变的种类(组合)与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围,而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循,因此,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。 1.1.1蚀变遥感异常找矿标志 围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物。常见的蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、夕卡岩化等。 1.1.2信息提取的实现 与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。具有稳定化学组分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光谱吸收特征,光谱特征的产生主要是由组成物质的内部离子、基团的晶体场效应或基团的振动效果引起的。各种矿物都有自己独特的电磁辐射,利用波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量,根据实测光谱与参考资料库中的参考光谱进行对比,可以确定出样品的吸收谷,识别出矿物组合。根据曲线的吸收特征,选择合适的图像波段进行信息提取。根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,因为探测范围内有干扰介质存在(白云、大气、水体、阴影、植被、土壤等),因此,在进行蚀变矿物信息提取时,根据干扰物质的光谱曲线出发,进行预处理消除干扰。主要造岩矿物成分(0,si,A1,Mg)的振动基频在可见——近红外区不产生诊断性吸收谷的谱带。不同类型的矿物蚀变会引起Fe,Fe,OH一,中某一类的变化,Fe2+,Fe3+,OH一,CO:在可见一近红外区可产生岩石谱带中的不同吸收谷组合,例如,在0.4~1.3um范围内的光谱特性是因为矿物晶格结构中的Fe,cu等过渡性金属元素的电子跃迁引起的;1.3~2.5的光谱特性是由矿物组成中的CO:,OH口HO引起的。根据吸收谷所处的波长位置、深度、宽度、对称性等特征进行处理,提取相应的蚀变遥感异常(遥感异常)。现在应用的数据有多光谱TM,ETM+,ASTER数据以及少量的高光谱与微波遥感数据等。蚀变遥感信息在整景图像上信息占有份额低,但局部地区的信息并不微弱,因此即使是微弱的蚀变异常也可以被检测出,试验证明,遥感信息检测的蚀变检出下限优于1/20000。目前遥感找矿蚀变异常信息的提取有多种方法,例如波段比值法、主成分分析法、光谱角识别法和MPH技术(MaskPCAandHIS)、混合象元分解等。“ETM+图像数据的综合遥感找矿蚀变异常信息的提取”、“ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法技术”都取得了一定的成果。在蚀变遥感信息提取和应用研究中,形成了~套独特的技术,即“去干扰异常主分量门限化技术”,包括:①预处理:校正及去干扰,校正包括系统辐射校正、几何校正、大气粗略校正;干扰包括云、植被、阴影、水、雪等的去除。②信息提取:以整景的TM(ETM+)图像遥感异常信息的提取为主,其方法以PCA主分量分析为主,比值法为辅,同时用光谱角分析法对所获得的主分量异常进行筛选,然后进行门限化分级处理,以获得分级异常图。由于涉及到的矿床类型、规模、控矿要素、蚀变类型以及矿产勘查程度不同,仅靠单一的处理方法不利于异常信息的提取,因此需要多种方法的有效组合,一种方法为主其他方法为辅这些遥感信息提取技术在资源勘探过程中发挥了很大的作用,目前,利用围岩蚀变找矿已经取得了很好的效果。 1.2遥感技术间接找矿的应用 1.2.1地质构造信.息的提取 内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产主要分布于扳块构造不同块体的结合部或者近边界地带,在时间上一般与地质构造事件相伴而生,矿床多成带分布,成矿带的规模和地质构造变异大致相同。遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、芍理、推覆体等类型),从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深亨岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造),从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信启、(主要表现为岩层信息),从与控矿断裂交切形成的块状影像及与感矿有关的色异常中提取信息(如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时,对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”,常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法,对遥感影像进行处理,如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等,可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外,遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息,如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。 1.2.2植被波谱特征的找矿意义 在微生物以及地下水的参与下,矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化,进而使土壤层的成分产生变化,地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用,影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化,导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生物地球化学特征为在植被地区的遥感找矿提供了可能,可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查,较为成功的是某金矿的遥感找矿、东南地区金矿遥感信息提取。不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大,因此需要在已知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试,统计对金属最具吸收聚集作用的植被,把这种植被作为矿产勘探的特征植被,其他的植被作为辅助植被。遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术,采用主成分分析、穗帽变换、监督分类(非监督分类)等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调,通过图像处理,这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来,在遥感图像上可用直观的色调表现出来,以这种色调的异同为依据来推测未知的找矿靶区。植被内某种金属成分的含量微小,因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制,当金属含量变化微弱时,现有的技术条件难以检测出,检测下限的定量化还需进一步试验。理论上讲,高光谱提取植被波谱的性能要优于多光谱很多倍,例如对某一农业区进行管理,根据每一块地的波谱空间信息可以做出灌溉、施肥、喷洒农药等决策,当某农作物干枯时,多光谱只能知道农作物受到损害,而高光谱可以推断出造成损害的原因,是因为土地干旱还是遭受病虫害。因此利用高光谱数据更有希望提取出对找矿有指示意义的植被波谱特征。 1.2.3矿床改造信息标志 矿床形成以后,由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比,可以研究矿床的剥蚀改造作用;结合矿床成矿深度的研究,可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系,可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律,建立夷平面的找矿标志。另外,遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图,是区域地质填图的理想技术之一,有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。 2遥感找矿的发展前景 2.1高光谱数据及微波遥感的应用 高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多,光谱分辨率高、波段相关性高、数据冗余大、空问分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富,不同的波段具有不同的信息变化量,通过建立岩石光谱的信息模型,可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势,结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息,加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感,是利用红外光束投射到物体表面,由天线接收端接收目标返回的微弱回波并产生可监测的电压信号,由此可以判定物体表面的物理结构等特征。微波遥感具有全天时、全天候、穿透性强、波段范围大等特点,因此对提取构造信息有一定的优越性,同时也可以区分物理结构不同的地表物体,因为穿透性强,对覆盖地区的信息提取也有效。微波遥感技术因其自身的特点而具有很大的应用潜力,但微波遥感在天线、极化方式、斑噪消除、几何校正及辐射校正等关键技术都有待于深入研究,否则势必影响微波遥感的发展。 2.2数据的融合 随着遥感技术的微波、多光谱、高光谱等大量功能各异的传感器不断问世,它们以不同的空间尺度、时间周期、光谱范围等多方面反映地物目标的各种特性,构成同一地区的多源数据,相对于单源数据而言,多源数据既存在互补性,又存在冗余性。任何单源信息只能反映地物目标的某一方面或几个方面的特征,为了更准确地识别目标,必须从多源数据中提取比单源数据更丰富、有用的信息。多源数据的综合分析、互相补充促使数据融合技术的不断发展。通过数据融合,一方面可以去除无用信息,减少数据处理量,另一方面将有用的信息集中起来,便于各种信息特征的优势互补。数据的融合包括遥感数据间的融合、遥感数捱与非遥感数据的融合。融合技术的实现方法有多种,简单易行的是对几何配准后的像元逐点进行四则运算或HIS变换,还有一些方法是对多源数据先进行预处理(特征提取、判别分析)后再进行信息融合,主要的方法有代数运算融合、小波变换融合等。蚀变矿物特征光谱曲线的吸收谷位于多光谱数据的波段位置,因此可以识别蚀变矿物,但是波段较宽,只对蚀变矿物的种属进行分类。与可见一红外波段的电磁波相比,雷达波对地面的某些物体具有强的穿透能力,能够很好地反映线性、环性沟造。雷达图像成像系统向多波段、多极化、多模式发展,获取地表信息的能力越来越强。总的来说,多光谱、高光谱数据的光谱由线特征具有区分识别岩石矿物的效果,所以对光学图像与雷达图像进行融合处理,既能提高图像的分辨率、增强纹理的识别能力,又能有效地识别矿物类型。尽管融合技术的研究取得了一些可喜的进展,但未形成成熟的理论、模型及算法,缺乏对融合结果的有效评价手段。在以后的研究中,应该深入分析各种图像的成像机理及数据间的相关性、互补性、冗余性等,解决多源数据的辐射精校正问题,发展空间配准技术。 2.33S的结合 3s是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的简称。利用GPS能迅速定位,确定点的位置坐标并科学地管理空间点坐标。海量的遥感数据需庞大的空间,因此要有强大的管理系统,随着当今人力资源价格的升高,在区域范围内找矿时,遥感表现出最小投入获得最大回报的优势,那么RS与GIS的结合也势在必行,因为GIS更有利于区域范围的影像管理及浏览。随着3S技术发展,遥感数据的可解译程度与解译速度得到进一步提高,目前,地质工作者尝试将3S与VS(可视化系统)、CS(卫星通讯系统)等技术综合应用,取得了较好的效果。 2.4图像接收、处理及信息提取技术的发展完善 由传感器接收的地物光谱信息传到地面接收站,在计算机操作平台上进行图像的处理以及遥感信息提取。随着传感器的发展、数据量的增大,从海量的遥感数据中提取有用的、相对微量的找矿信息不是一件容易的事,传感器的发展是信息提取的前提,图像处理技术的开发是信息提取的关键。为了提取更客观有效的找矿信息,需要进行以下几方面的工作: (1)进一步发展高分辨率传感器,以便接收更微弱、细小的地质信息; (2)加强信息提取方法的研究解决计算机处理的技术问题,例如补偿信号在传感器的误差、校正辐射、地形起伏等引起的图像失真等; (3)在选择参与信息提取的波段时,深入波段选取依据的理论研究,例如进行岩石样品的光谱测试,矿物识别与分析是遥感地质信息提取的核心,所以需要确定不同类型的矿物在各波段的吸收性。同样在利用植物地化找矿时需配套精密的物质成分分析仪器及技术等; (4)遥感图像处理海量数据,经处理后的一景图数据量很大,为保障数据处理速度,需要强大的计算机技术(硬件与软件)支撑,:图像处理中要将算法转化为计算机的可识别语句,需要计算机语言的发展。发展有利于提高遥感图像的信噪比、优化信息提叉的软件平台,实现不同格式图像问的兼容性。 3结束语 综上所述,遥感技术作为矿产勘查的一种手段应用于找矿,取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取,遥感技术的间接应用包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。遥感找矿具有很大的发展前景的领域主要有:高光谱数据、数据融合技术、3s的紧密结合、计算机技术的发展。遥感技术在地质找矿中的应用包括直接应用和间接应用:直接应用是指遥感蚀变信息的提取,间接应用则包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。 地质矿产论文:试论新形势下地质矿产勘查及找矿技术 摘要:矿产资源在我国能源中占据较为重要的地位,由于矿产资源的不可再生性,不断地寻找新的矿产资源成为较为急切的问题。文章对于新形势下地质矿产勘查及找矿技术的讨论,对此将会有指导性的意义。 关键词:新形势;地质矿产;矿产勘查;找矿技术;矿产资源 1 矿产以及勘查现状 矿产作为我国较为重要的能源,在我国人民的生活中有着很大的作用,了解其现状,能在一定程度上指导我们对于矿产的勘查。面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国地质矿产的发展相对落后。为了与中国快速发展的社会经济相适应,必须深入对中国矿产资源的合理开采和高效利用加以研究。 1.1 资金的保障不强 我国矿产也有过“黄金十年”的经历,在这近十年时间内,一直保持着增长的趋势,因此对于矿产地质的勘查也有着需要上的不同,到了2013年,这种状态发生了一些改变,呈逐渐下降的趋势。虽然下降了,但是基于较大的基础,下降的趋势不是很大的情况下,整体还是较为高的。随着我国能源与矿产资源需求结构发生重大变化,国家新型工业化、城镇化和绿色化发展战略,“中国制造2025”、“一带一路”等战略的实施,也对矿产的勘查等方面有着积极的推动作用。矿产作为我国较为重要的能源,在我国人民的生活中有着大的作用。但是最近几年来矿产的储备增长得较慢,进入危机的矿产资源也逐渐变多,随着难度的加大和缺乏技术的创新,勘查也变得越来越难。我国对于矿产勘查的投入不能很好地支持技术等方面的提升,阻碍了矿产资源的勘查等。 1.2 科技没有较好的创新 随着较易发现和开发的矿产资源的不断减少,寻找矿产的难度越来越大,更多的情况下会出现较为危险的现象,在科技不断进步的今天,本该通过更加高效的方法和技术对于矿产的勘查等提供帮助,但是就现状而言,当前我国矿产勘查作业过程中,最为常见的还是按照人工勘查的传统方法,这使得整个勘察工作过程变得效率极其低下,特别是在一些地形较为复杂、区域存在一定危险的情况下,人工矿产勘查的工作范围非常有限。除此以外,当前地质勘查部门的相关矿产勘查设备还是比较老套,使用的矿产勘查技术手段缺乏创新,对整个矿产勘查工作流程缺乏整体的合理性规划,进而造成矿产勘查过程效率低下,出现人员伤亡事故的概率居高不下,所以为了保证我国矿产勘查工作的高效率、少伤亡,我国相关地质勘察部门有待在技术人员的培养和技术的创新方面进行加强。 2 矿产勘查原则 有较好的勘查原则,会让技术人员和研究人员有据可循,能够为经验较少的人员积累较为可靠的实际的经验,也能够依据原则选取最佳的技术方法,最终实现经济最大化和利益最大化的同时,兼顾各个方面使其达到最优的方面。在实际矿产勘测中,要综合地质勘测的商业性和经济性,把握矿产勘查与环境地质勘测的统一,协调中央与地方的地质矿产勘测的侧重点,统筹不同区域之间的工作,发挥地质勘测的基础性的作用,更好地为找矿工作的开展与实施奠定基础。 2.1 因地制宜 由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。在进行这些勘测等类的工作时,我们必须深入地了解,并且把握好中国的地质条件,与此同时,掌握相关的资源分布规律。这些要与中国国民经济发展布局以及社会经济发展需求的原则相一致,遵循社会发展的布局的一定规律。结合人口分布、土地利用以及基础设施建设等各方各面的内容,合理地制定出地质矿产资源勘测的区域布局,更好地推动中国地质矿产资源勘探工作的开展。大量勘查实践证明,只有从矿床实际情况出发,按照实际需要决定勘查的各项工作,才能取得比较符合矿床实际的勘查效果。如果不计实际,随便想象,将会带来很多不必要的麻烦。因此必须加强矿床各方面特征的观察研究,同时又要加强地质、设计和建设单位的方面结合,使勘查工作既符合矿床地质实际,又能满足矿山建设的实际需要。 2.2 循序渐进 所有的技术都是很庞杂的,在较短的时间以及跨度上不能较为透彻地理解和掌握核心。关键的是对于计划地层的信息状况的获取,重视产生矿的地质的特点,寻找当地的相关的或相似的地质信息,从而更好地指导对于矿产资源的寻找。地质勘查是一项具有一定难度的工作项目,在地质勘查过程中需要考虑多方面的因素,涉及到许多复杂精细的环节,而不同的环节需要一定的地质勘查相关知识的支持,此外,还需要结合当地地形条件,听从相关专业人士的经验总结,最终才有可能发现矿产资源。因此,矿产勘查过程不能急于求成,需要相关人员静下心来循序渐进。在勘查的过程中要对所需要的知识不断的进行补充式的学习,从现象到本质,从表面深内里,从已知的知识延伸到未知的知识,对所需的资料进行不断的收集和积累,对于经验也要不断进行反思和总结。 2.3 全面 由于在一些工作和研究中,要对各个方面同时的进行要求,这样的结果才会较为具有全面性。但是不管做什么事,都要有所侧重,把握好重心。对于重点矿区以及矿种,其勘测工作要进行有效的突出和侧重,提高中国地质矿产资源勘测的精确度和有效度,根据实际发展的需要,对地质矿产资源勘探工作的领域进行拓宽。由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。在具体的实践过程中,要不断从各个方面进行探查,争取较为全面地搜集到所需要的信息和资源。如对地质环境、矿体的形状和量的大小进行勘察,对于所用的技术根据具体的条件等进行合理的选择和研究。 2.4 综合评价 大部分黑色及有色金属矿床和部分非金属矿床都含有多种有益组分,其中包括极为重要的稀有及分散元素。另外,某些元素由于地球化学性质相似及成矿的多期性,常共生或伴生。因此,在勘查工作中,对矿床的主要矿产进行研究和评价的同时,必须对伴生有益组分和共生或伴生矿产进行综合研究、综合评价。具体的实践的过程中,要不断从各个方面进行探查,争取较为全面地搜集到所需要的信息和资源。如对地质环境进行勘察,对于所用的技术根据条件进行合理的选择和研究。实行综合评价,既可以提高矿产勘查成效,避免重复工作,又可以提高矿床的工业价值,甚至会使原来认为无工业价值的贫矿变为可供综合开发利用的工业矿床。矿石的形成经历过较为漫长的时间,而导致的结果是有较为复杂的成分,所以对于所找到的矿产进行评估的时候要从多个方面、各个角度进行考虑,考虑其优点和缺点、有益成分和有害成分,较为全面地分析才会使得出结果更加可靠。 2.5 经济合理 矿产作为有重要地位的能源,涉及到很多的技术人员等的分配和应用,所得的收益也是需要合理把控的。对于支出也要很好的规划,提高经济效益,为国家的经济做出应有的贡献。由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。所有的原则是对立统一的,既要单独满足各方面的要求的前提下,又要相互进行兼顾项的实现,实现全局的最大化。 3 新形势下地质矿产勘查及找矿技术 3.1 研究产矿的地质特点 为了配合对于未知矿地的寻找,要对于已知的已经产矿的地区进行研究。研究已经存在矿产的区域的地质环境、地理特点等静态的信息。除此之外,动态的地壳的运动也是生成矿的一大原因,要研究当地的地壳运动与地层之间的断裂现象。对于已知的信息进行合理的储备有助于对于研究人员经验方面的提升和技术熟练度的增强,也为以后多方便的勘查奠定了可靠的基础。 3.2 预测可能出现矿的地区 基于以上对于已知的出现矿的地区的知识的储备,研究人员对于矿产进行勘察时可以以此为经验知识,然后对于相关地区的现象以及特征的收集,最后与已知的信息相对比,将会较大可能地确定该地域是否有矿,大大提升了判断的准确率。因此,最关键的是对于计划地层的信息状况的获取,重视产生矿的地质的特点,寻找当地的相关的或相似的地质信息,从而更好地指导对于矿产资源的寻找。 4 结语 面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国矿产地质的发展相对落后。为了与中国快速发展的社会经济相适应,必须深入对中国矿产资源的合理开采和高效利用加以研究。通过对新形势下的矿产资源的勘查和找矿技术的分析,将会指导研究以及工作人员更好地进行工作,能够为我国的矿产事业做出较大的贡献。所有的原则是对立统一的,既要单独满足各方面的要求的前提下,又要相互地进行兼顾项的实现,实现全局的最大化。我国对于矿产勘查的投入不能很好地支持技术等方面的提升,阻碍了矿产资源的勘查等。 地质矿产论文:谈如何提高地质矿产勘查及找矿技术 [摘 要]随着科学技术的发展,我国地质矿产勘查技术有了很大提高,但还存在着许多不完善之处,有待我们解决。究其原因,主要是受到传统勘查技术的影响,新技术、新设备还没有完全得到推广,新理念还没有完全接受。因此,现阶段我们需要加强地质矿产勘查技术的研究与创新,使人们充分认识到新技术的重要性,促进地质矿产勘查工作的顺利开展,为找矿提供更好的服务。 [关键词]地质矿产 勘查 找矿技术 现阶段,人们对于矿产资源的需求日益提高,需求量也不断增加,同时对矿产资源质量方面的要求也不断提高。为了适应当前经济发展的现状,地质矿产勘查技术也需要得到快速推广与应用,并且在实践中不断改进创新,充分运用现代高新科技,提高找矿技术,满足社会发展对于矿产资源的需求。 1 地质矿产勘查技术的改进和创新 1.1 我国地质勘查现状的不足 目前的形势下,我国的地质勘查事业主要的问题:(1)设备和资金投入相对不足,缺乏更好的硬件系统;(2)体制转换的特殊时期,面临着勘查队伍的调整和改进,使得工作力量减弱;(3)勘查技术相对较低,探测风险较大,严重阻碍了矿产勘查工作的进行;(4)勘查方案没有很好的部署和落实,勘查工作失去头绪。 1.2 整体部署的创新 很多工作的顺利的进行都是在一个良好部署的前提下,因此设计一个完善的计划,做一个整体的部署对于地质矿产勘查工作来说一个至关重要的环节。勘查时要将多个门类的专业技术积聚起来,发挥特长,重点研究。做好整个勘查计划的部署必须要做到几点:(1)目的性明确,根据市场上对资源的需求进行着重研究和探测。(2)引进国外先进的勘查技术,进行统一的部署和管理,制定相关的政策来约束该事业的发展。(3)中国目前的勘查状况为范围广、分散、项目小的特点,需要根据实际情况,将商业性的勘查和公益性的勘查相协调,统一部署和研究,将二者结合,突出重点。(4)重点关注矿产的优劣等级,对于重点勘查项目要做好优化配置。对于潜力股的资源需要加大设备的投入。(5)严格管理资源勘查与开发的单位或企业,对于不合格的单位或企业应取缔其勘查权利,不予颁发勘查证书。完善勘查行业的规范,制定相关的法律和政策,来保护和约束矿产勘查行业。 1.3 矿化信息的创新 在地质矿产的开发中了解矿化信息是必须要做的,矿化信息决定了矿产开发和勘查的关键问题。因为在探测矿产时,化探找矿和遥感探测具有很大的作用,能够很好的反映矿产资源的情况。例如在矿产评价时,只有正确掌握了矿产资源的位置和数目才能有效的进行开发和利用。如果只看到表面矿产信息好,忽视了地下矿产的情况,收益甚微。因为地下的剥蚀状况和地表的信息可能有很大差距,故要充分利用好矿化信息。 2 新形势下地质矿产勘查及找矿技术的研究 2.1 对可能形成矿的地质环境的研究 为了能够更有目的性地去找矿,首先,要对可能形成矿的地质环境进行研究。根据各个区域地质的改变,地理环境的特点,地质构造、地壳运动等地质变化,进行成矿的可能性分析和研究。由于地壳运动是矿物质生成的一个重要环节,我们可以通过对一片区域内的地壳运动的特点进行分析,进而研究和了解矿物质的形成。找到大的断裂带,就很容易找到区域矿带之间的特点,可以继续推测矿产资源的存在性及量的大小。 2.2 可能成矿区域的信息的采集及重视 丰富的找矿信息是地质勘查人员进行矿产作业部署的关键,这同时也是地质找矿工作中需要掌握的基本策略。对可能成矿区的所有的信息的重视,是一个地质矿产勘查工作者的习惯,只有依靠这些信息,才能更加有效地进行勘测,更快捷地寻找矿址。当勘测进行到地层深处时,勘察难度比地表要增加不少,这时候就需要借鉴先辈们、国际上带头人的勘测成果,结合实际已经得到的信息,运用先进的科技产品,运用先进的测量方法(比如地磁测量),进一步对地层深处进行勘察。另外,还要重视找矿信息中反应的剥蚀程度,不同的剥蚀程度,反应出来的信息也不同。一般不能只根据地表剥蚀程度来断言找矿前景的好与坏。有的时候,地表的信息反应良好,但是剥蚀程度较深,直接判断找矿前景不大,但是剥蚀程度较深,可能是因为在其深处隐藏着不同类型的矿产资源,甚至有可能隐藏着产能巨大的矿床。所以,我们在找矿的时候,一定要依据矿区的成矿规律,汇总所有的信息,认真研究分析对比,提高找矿信息的精准度,更好地指导找矿工作的开展。 2.3 注重总结矿产分布规律 矿产分布具有特定的规律,如果勘查人员能够总结出该规律,即可以使用矿区带找矿作业的方法,以此来提高找矿的效率。矿产分布规律的总结是使用上述方法的关键,尤其是大矿产分布规律,勘查人员需要更加认真仔细的总结,以此来为后期的矿产勘查提供依据。矿产分布规律的总结是建立在大量的地质构造研究的基础上,特别是对断裂相交情况的分析,尤其重要,这是找矿作业的基础。虽然不同类型的矿区其矿产分布规律略有不同,但是地质构造有很多相似的地方,完全可以互相作为参考借鉴,以此来提高我国整体的矿产勘查效率。 3 地形及工程测量方面 一般情况下,我们会采用大范围的坐标系统配合国家的基准点进行测量,来完成对地理位置的测定和勘探工作的测量工作。但是,有一些特殊的矿地,由于种种原因,没有在国家系统中设定基准点。这样的情况下,就需要全球定位系统的帮忙,借助GPS等先进技术探知确切的坐标数据,从而建立当地的坐标记录。 3.1 地质填图 我们一般在当地地址进行实际观察,严格按照同比例尺地址测量的要求标准,建立地质的填图。为了方便矿产勘查工作的开展,以及矿山建设的设计工作,我们一般采用大比例尺填图,而且,比例尺的选择侧重于矿床的规模、形态、勘察阶段的依据材料。在有特殊意义的区域要摆设地质点,而且要借助仪器绘制到图中进行标注。如果遇到薄矿层、标志层等有特殊意义的地质现象,也可以适当扩大标示。 3.2 传统地质方法 传统地质方法包括地质测量、砾石找矿、重砂找矿。地质测量法主要原理是利用地质理论,对工作区域内的地层构造、岩石特征进行全面的调研,掌握该区域的矿化信息,利用地质填图法将该区地质现象客观的反映到相应的地形图上。对矿化类型,控矿因素,矿床形成环境进行研究。此方法具有基础扎实、综合全面、可靠实用的优点。砾石找矿法是指以风化或矿化后的砾石为线索,沿某些特殊地质构造寻找矿产。多用于地形条件困难不易进入的地区,是发现固体矿产资源最原始的方法。其中河流碎屑法跟冰川漂砾法应用较为广泛。重砂找矿法是指以重砂为搜索线索,主要借助自身重力及地表水流运移堆积,形成重砂含量较高的区域,根据该区域与当地地质水文气象条件反推富矿地区位置。这种方法要求地质采样点要足够多,对重砂的测量与评价要具有对比性。其中重砂的采样方法又可以分为浅坑法、刻槽法、浅井法、砂钻法,这些方法主要应用在物性稳定的金属及非金属矿产资源勘查上。 3.3 地球化学法 地球化学法与重砂找矿法的原理相似,重砂找矿法是以重砂为线索,地球化学法是以地层中的有关元素为线索。根据地层元素找矿相对来说搜索区域较大,对于元素的运移、分散、堆积等会有更好的规律性。因此,用地球化学法可以找到更隐蔽,埋藏更深的矿藏。地球化学法针对的采样对象更宽泛,有岩石、土壤、水系沉积物、微生物、气体等。 4 结语 只有在实践中积累经验,科学地掌握矿产勘测的技术和找矿资源的新技术才能更好地完善地质矿产资源的勘察工作,为人类资源的永续性利用做出应有的贡献。 地质矿产论文:浅谈地质矿产勘查与找矿技术 摘 要:近年来,人们的生产生活对矿产资源的需求量日益增大,对矿产资源的开采力度也随之加大,矿产资源作为不可再生资源越来越紧缺。找矿工作的意义凸显起来。为此,在探讨矿产勘查及找矿应遵循的两大原则的基础上,分析了矿产勘查及找矿工作的主要内容和关键技术。 关键词:地质矿产勘查;找矿;原则;主要内容;技术 根据相关部门统计的数据,相比于之前,我国在2015年的固体矿产勘查中,在储量上出现了明显的增长趋势。比如铝土矿的储量增加了2.6亿吨,煤炭的储量增加了520亿吨,铁矿储量增加了47亿吨。这离不开我国地质勘探和找矿技术的发展和进步。回顾我国几十年的地质勘探发展史不难发现,在长期的地质勘探实践中,我们已经积累了丰富的找矿经验,形成了先进的找矿技术和找矿方法。与发达国家相比,从整体上看我们仍然一些问题,发展依然相对滞后,但是,在某些地区、某些技术上,我们也达到了世界先进水平。经过长期的地质勘探和找矿实践的发展,我国的固体找矿技术越来越具备了中国的特色。这些特色是基于我国多样化的地理条件及不同地区不同的地质地貌特点而形成的。下面就我国矿产勘查及找矿应遵循的原则和矿产勘查及找矿工作的主要内容和关键技术进行简要探讨。 1 矿产勘查及找矿应遵循的两大原则 1.1 科学规划,统筹实施 我国幅员辽阔,地大物博,各类矿产资源都非常丰富。地质勘探部门应该以我国社会发展的实际情况为依据,按照国民经济统筹发展的整体要求,进行地质勘查的规划工作。同时,要严格遵循我国矿产资源的地区分布规律,科学地组织和引导各类地质勘查和找矿工作的有序进行。在开展地质勘查工作的整个过程中,都要贯彻和落实科学发展观的要求,尤其是贯彻和落实以人为本的要求,统筹规划和处理好中央与下属各地区地质勘查工作的关系、国内地质勘查事业发展与地质勘查事业对外合作的关系、商业性地质勘查工作与公益性地质勘查工作的关系等,使各类地质勘查工作都能够按照既定规划,统筹开展。只有这样才能充分地发挥地质勘查的基础性作用。此外,在统筹规划地质勘查工作时,要关照后续发展,比如勘查对环境的影响等。做好远景的部署与规划是开展好地质勘查的前提和基础。 1.2 遵循规律,合理布局 在地质勘探工作中,既要考虑我国地质地形的实际情况,又要考虑我国区域经济发展的实际情况。把二者结合起来,才能够实现地质勘探的最优化。首先,在实际的地质勘探中,要求勘探部门及工作人员对我国的地质地形情况做到谙熟于胸,能够非常准确的把握住我国矿产资源的分布情况、特点及开采价值等基础性问题。这是地质勘探工作能够顺利进行,和取得实效性的前提条件,也是合理布局的前提条件。其次,在实际的地质勘查和找矿工作中,不仅要求勘查部门及工作人员深刻明晰我国的地质地形情况和矿产资源分布情况、特点及开采价值等问题,还要求勘查部门及工作人员了解我国矿产资源分布区域的经济发展情况,风俗习惯情况,基础设施建设情况,人口数量、密度等情况,城镇化格局等等问题。只有把地质勘探和找矿工作与这些因素紧密结合,才能合理布局地质勘查工作,引导商业化地质勘探工作朝着有序、合理和科学的方向发展。 2 矿产勘查及找矿工作的主要内容 2.1 对生产矿山的勘查 在勘查生产矿山的时候,对于矿山服务年限,既要做到科学合理的利用和开发,也要做到科学合理的规划与设计。为此,要加强矿产勘查工作,增加生产矿山的储存量。要增加生产矿山的储存量,一是必须要扩大矿产勘探的范围。在原有勘探范围内,勘探部门已经做了许多勘探工作,要增加生产矿山的储存量是比较难得。扩大矿产勘探的范围,在新的地区进一步开展勘探工作,可以有效增加生产矿山的储存量。二是要提高勘探效率。以往的勘探工作之所以效果不明显,其中一个重要原因就是勘探效率不高,集中表现在新技术、新科技的运用不到位。因此,提高勘探效率,发展和运用新的勘探技术,对于增加生产矿山的储存量意义重大。此外,国土行政管理部门,要根据矿山企业矿产开采情况,对生产性矿山的开采情况进行及时而系统的监测和记录,并把相关档案资料保存好。 2.2 对闭坑矿山和尾矿的勘查 闭坑矿山的勘查也是地质勘查的重要方面。矿山企业必须要按照国家的相关规定,严格对矿山进行复垦和关闭。在复垦和关闭之前,都要对矿山的地质环境进行仔细的检查,并加强对矿山及周边环境的生态保护。在选择闭坑地址时,矿山企业必须要遵照相应的程序,在对矿山的矿产资源开采结束之前进行。矿山企业确定闭坑地址后,应该及时以书面形式向上级部门上报。遇到闭坑或废弃的矿山,在相关职能部门对其地质环境进行调研和分析的基础上,对当前矿山的整体地质环境进行综合评价。值得注意的是,强化矿区环境的整治和优化工作也显得十分重要。此外,对于尾矿进行勘察和评价,可以使尾矿得到有效的开发和利用。在矿产资源的开发商,要按照相关的政策和标准,深入调查和综合利用尾矿,使矿产资源的利用率得到不断的提升。 2.3 对危机矿山接替资源的勘查 矿山接替资源是矿山所在矿区的内部、外围及相邻地区可以经济开发的范围内存在的还没有被相关部门纳入到开采计划中的矿产。矿山接替资源可以被矿山所利用,并保证矿山企业资源的接替性。对危机矿山进行接替资源勘查有利于延长矿山的服务年限,使矿山能够得以持续发展。因此,对大中型矿山地区,地质勘查单位应该通过大规模的勘探工作,加强对其危机矿山的接替资源勘查力度。不仅要重点勘查铜、锌、铅等在国内具有重要使用价值的矿种,也要勘查在国际上具有市场竞争力的矿种。对危机矿山的接替资源潜力进行评价,可以帮助相关地区、相关矿山良性的发展。勘查评价工作中,要对地质条件较好、市场需求量较大、使用价值较高的危机矿山进行优先安排。 3 矿产勘查及找矿的关键技术分析 我国矿产资源分布不均,受地质地形条件的影响,开采深度有深有浅。受到技术和设备条件的限制,我国的深部矿产资源开采速度较慢。我国的矿产开发和找矿技术以地表浅层找矿为主。这里主要谈谈我国的矿产勘查及找矿的关键技术。一是航空物探技术,即利用航空科技对地表各个区域进行测量,为矿产勘查及找矿工作人员提供精密数据。航空物探技术的优势是突破了一般的找矿局限性,提高了找矿的准确率。二是电勘查找矿技术,即通过电磁、激光等技术,对勘查区域进行多参数、多功能的同步频域的数据收集,为矿产勘查及找矿工作人员提供数据支持。电勘查找矿技术所得数据受地形影响而存在一定差异。三是地震勘查技术,即针对地形结构较为复杂的地区,进行震波分析和勘查,提高找矿的精确度。地震勘查技术适用于地形结构较为复杂的矿区。四是“直接”探测矿产。直接找矿与前几种技术相比更具直接性,是对原来的谱激电等技术的改造和升级,有利于提升固体矿产资源的发现率。此外,随着我国计算机科技的发展,我国找矿工作也逐渐实现了智能化,极大的推动了矿产勘查及找矿工作的开展。 地质矿产论文:RTK技术在地质矿产勘查测量中的应用 摘 要:由于我国的国土面积非常广泛,这就在很大的程度上促使了我国土地勘测的发展。土地勘测由于勘测的范围比较大,这就需要对勘测的技术手段进行合理的创新。目前我国在土地勘查上使用的勘查测量技术大多数是GPSRTK技术,这项技术在原有的基础上使用GPS全球定位系统,对整个勘测过程的准确便捷起到非常重要的作用。而且这项技术手段在土地勘测过程中还有直观和不受地形限制的特点,正是因为这项技术有诸多优点,才导致这项技术手段在土地勘测的过程中得到非常长广泛的应用。 关键词:地质矿产勘查测量;GPS-RTK技术;精度 在对我国进行地质研究过程中发现我国土地范围也非常广阔,而且其中还含有非常丰富的矿产资源,这就从很大的程度上导致我国现在社会上,对地质矿产勘查测量的重视程度有很大的提升。在对我国地质矿产勘查测量的过程中使用的技术手段在社会的发展过程中也出现了一定的创新。在目前在地质矿产勘查测量中使用的技术手段主要是GPS-RTK技术,这项技术的应用不仅可以对勘测地点进行准确的定位,而且还不受地形的限制。以下主要针对现在社会上使用的GPS-RTK技术进行深入的分析,并对其在低着矿产勘查测量过程中的应用进行详细的论述。 1 GPS-RTK技术的工作原理及其误差 1.1 工作原理 GPS-RTK技术在工作中能够进行有效的动态定位,而且对特定的地点也能进行准确的勘测。在使用这项技术手段的过程中,不仅仅可以对土地矿产进行准确的勘查,还能够将勘查的数据准确的通过相应的链接进行传输。在接受数据的过程中还需要对GPS采集的数据进行全面的分析,并在规定的时间内进行有效的处理。在研究过程中发现,在这项技术手段中涉及的流动站不管是动态还是静态都能发挥非常重要的作用。需要说明的是RTK技术的主要作用在于对进行收集的数据进行有效的处理和传输,促使整个土地矿产勘查和测量能够更加顺利的进行。 1.2 测量误差 在物理学上来说,误差是不可以完全消除的,这也就说明在进行土地矿产勘查测量的过程中也会产生一些误差,但是在研究过程中发现有一部分步骤对误差是可以进行避免的,主要包括在测量过程中使用的软件发生故障而出现的误差、卫星的状态和观测的条件也会导致误差的出现,这就需要对误差的发生进行详细的研究,并从根本的角度上对上述发生的误差进行有效的避免。 1.3 初始化的数据链 在进行测量的过程中,不仅需要对整个土地矿产进行准确的测量,还需要在测量之前对RTK进行合理的初始化操作。在实践过程中发现测量结果的准确性与初始化的时间和可靠性之间有一定的关系。因此在测量之前进行合理的出事化是非常有必要的。在对初始化的研究中初始化主要可以采用两种方式进行,包括静态方法和OTF这两种方法,而且初始化的时间与距基准站之间的距离存在正比的关系,也就是说在距基准站越近,初始化的进行就越快。 GPS-RTK技术在测量的过程中是通过全球定位系统进行地点确定的,但是在这个过程中还需要对接收天线的高度和地球的曲率进行全面的考虑,只有这样才能保证使用GPS-RTK技术进行测量的结果更加准确可靠。 1.4 坐标的转换 运用GPS-RTK技术进行土地矿产勘测,在勘测之后还需要将矿产的地点和坐标进行全面的转换,主要转换成相应的数据,这样在对土地矿产进行研究的过程中能够做到更加准确有效的进行。而且在进行转换的过程中还需要选用合理有效的参数,只有这样才能在很大的程度上保证GPS-RTK技术中出现的误差有一定的降低。 2 RTK在地质矿产勘查中的应用 2.1 RTK的设置 2.1.1 静态的设置。(1)基准站上仪器架设要严格对中、整平。(2)GPS天线、信号发射天线、主机、电源等应连结正确无误。(3)严格量取参考站接收机天线高,量取二次以上,符合限差要求后,记录均值。(4)基准站的定向指北线应指向正北,偏离不得超过10°。对无标志线的天线,可预先设置标志位置,在同一测区内作业期间,应每次标志指向做到基本一致。 2.1.2 动态的设置。(1)由于流动站一般采用缺省2m流动杆作业,当高度不同时,应修正此值。(2)在信号受影响的点位,为提高效率,可将仪器移到开阔处或升高天线,待数据链锁定后,再小心无倾斜地移回待定点或放低天线,一般可以初始化成功。(3)在穿越树林、灌木林时,应注意天线和电缆勿挂破、拉断,保证仪器安全。 2.2 图根控制测量 为满足测图及地质工程测量要求,在E级GNSS控制点基础上采用GNSS-RTK技术布设了至少与1点通视的RTK点作为图根控制点,其中T01、T03、T04、T05、T06和T07埋设了混凝土标石,其他13个点为木桩,平均每平方公里10个控制点,每平方公里埋石点4个,均满足了《规范》、《设计》的要求。本测区采用GNSS-RTK技术施测图根控制点。具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个E级GNSS点求转换参数,然后测定其他E级GNSS点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时进行图根点测量。各图根点测量均停留10s以上,取平均值记录坐标和高程,得到图根点的成果。所有图根点均在不同时段观测两次,两次观测成果较差小于5cm时,取中数作为最后成果。由检测已知点成果计算出的点位中误差为±2.4cm,高程中误差为±2.0cm。由两个时段观测成果的差值计算出的点位中误差为±1.8cm,高程中误差为±1.6cm。均满足《规范》要求。 2.3 地形测绘 地形点采用GNSS-RTK技术进行全野外采集数据,具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个控制点求转换参数,然后测定其他控制点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时就进行碎部点测量。各碎部点测量均应停留5s以上,取平均值记录坐标和高程,即可得到该点的成果,然后进行下一个点的观测。 2.4 进度分析由于矿区数字地形结束后,进行了工程定位测量,其间用莱瓶TS06全站仪对10个图根点,20个工程点进行了测量,对其结果进行了分析:图根点最大误差是3.2cm,最小是2.5cm,中误差4.6cm,高程最大为5cm,最小为2.4cm,中误差为7。5cm。工程点最大误差2.6cm,最小1.9cm,中误差4.43cm,高程最大为5.5cm,最小为3.6cm,中误差为8.1cm。满足规范要求。 结束语 在我国现在地质矿产勘测不断发展的过程中,采用合理有效的技术手段对地质矿产的勘察和测量起到非常重要的作用。在研究过程中发现现在社会中使用的GPS-RTK技术不仅准确度比较高,而且还不受地理位置的限制,对地质矿产的勘查和测量能够准确的进行。正是因为GPS-RTK技术有诸多好处,才使得这项技术手段在地质矿产勘查和测量的过程中得到非常广泛的应用。 地质矿产论文:遥感找矿技术在地质矿产勘探中的应用 摘 要:遥感技术是当前矿产资源勘查工作常用技术之一,该技术因其独有技术优势而被广泛应用。鉴于此,笔者将在下文中对当前遥感技术在矿产资源勘查工作中的应用进行探究,分析该技术应用原理。 关键词:遥感技术;矿产资源;遥感 传统的矿产勘察与现代化勘察工作的区别在于技术的成熟与否、机械设备的先进与否以及经验的积累与否,在现代化的矿产勘察技术中,遥感技术以其独有的技术优势得到工程、矿产行业的广泛应用和肯定。当然,任何技术都有其短板和缺陷,遥感技术也不例外,此技术在矿产资源勘察应用中也具有其应用局限性和短板处,但是,这并不能掩饰此技术对矿产勘察的重要贡献。由此可知,对遥感技术进行探究分析,无论是从对遥感技术的推广使用方面来看,还是从对遥感技术的发展角度来看,对遥感技术都是具有极大的益处的。 1 遥感技术概念 在当前诸多工程测量技术中,遥感技术是使用最为广泛、应用效果最佳的技术之一。遥感技术主要划分为两大类:其一是航天遥感技术,主要是指技术人员利用卫星收集数据;其二是航空遥感技术,主要是指利用飞机等平台测量地形地貌,采集需要的数据。这一技术目前在测绘成型图方面得到了普遍的应用。遥感技术的应用原理:物体在相同的光谱内所呈现出的颜色不同,相同物体在不同位置、时间内受到的光照角度是不同的,在这种不同光照下,物体所吸收的热量是不同的,这种不同在光谱上能够得到放大,通过反映颜色的不同来判断物体的位置、形状、性质等特性。该技术在矿产资源勘查中被经常应用,主要应用方式是将遥感技术与与数字虚拟技术相结合,该方式主要应用于探测深埋地下的矿产资源。在遥感技术的应用之下,能够实现地质矿产资源的有效勘查,不仅是在矿产资源的勘查工作,其他观测、测量和勘查工作也都有应用到遥感技术,例如污水污染面积勘测、耕地资源勘查等,其优点是经济性强、时效性强,受到人们的青睐与欢迎。 2 不同岩区矿床的遥感技术应用 我国国土面积较大,各种地质和岩层都有存在,这种现象在给我过带来巨大丰富资源的同时,也给我国矿产资源的开发工作带来了巨大的难题。因为我国的地质岩层较为复杂,传统的矿产资源勘查工作根本无法满足多种多样的矿区岩层勘查任务,而且我国矿产资源分布较为分散,勘查工作的进行往往需要较多的人手和资金,而且根本无法保证勘查结果的科学合理性。在引用遥感技术后,该问题和难题得到了有效解决,通过遥感技术对不同的岩层、矿区进行光谱分析,再将分析结果以图标的方式进行绘制变现,通过图标能够有效的了解各种矿产资源的分布情况。 2.1变质岩区矿床 变质岩往往分布在地质较为复杂的地区,因此寻找难度较大,传统的矿产资源勘查方式很难准确寻找到变质岩的分布,而遥感技术的应用则很好的解决了这一难题。通过遥感技术来对整个地区进行勘查,在对该地区的地质基础完全掌握和了解后,在对遥感技术呈现的色谱图进行分析,便可从色谱图中色调差异中寻找出变异岩的分布状况。此外,遥感技术还能对该段位置的地质进行叠加分析,这种叠加分析极大的节省了矿产位置寻找的工作,帮助矿产勘查和分析人员对复杂地质结构和活动进行全面有效的分析,从而找出该段位置的矿产资源分布规律。 2.2岩浆岩区矿床 岩浆岩一般能在火山附近尤其是内生金属矿区寻找到。此类矿产是在火山喷发和高温影响下产生的,一般储存于较深的地下,在地下的地质断层处较易寻找,具体位置必然位于火山周边或者地质活动较为频繁的地区,该类矿产的分布较为复杂,传统勘查手段很难勘查,即便是利用遥感技术,该矿产在遥感光谱上的显示也是较为复杂和零散,可通过地形结构图分析地区成矿条件,根据其周围的火山岩石结构特点来分析地矿地点和分布及寻矿工作的可行性,利用遥感图上地质断层的特点来确定地矿具体方位。 2.3表壳矿床 表壳矿床形成受当地地貌影响较大,根据表壳矿床特点可以分为近代风化壳矿床和砂矿,其矿物质大多为化学性质较稳定的锰、铝、金等矿元素。砂矿和近代风化壳矿床分别存在不同的地点,通过遥感图像对地质地貌进行正确分析可发现这两类矿床,其中砂矿主要存在于低山丘陵的河谷区,近代风化壳矿床一般存在地形地质相对平缓稳定的高平台地区,不过一些岩溶洼地、破碎带或凹地也存在这类矿床。 2.4沉积岩区矿床 沉积岩区矿床的形成受某些岩性地层影响偏大,必须利用航空遥感技术才能获取到有价值的研究资料,得以了解矿床区域构造及成矿条件。这是一般遥感图片难以完成的。 3 遥感找矿技术在地质勘查中的应用 3.l遥感影像线性结构与成矿的关系 遥感影像线性结构对矿产地质分布能够有效而直观的显示,通过对该结构的分析能够得出该位置地质矿产资源的分布规律并最终找到可开采矿产的具体分布位置。地质地貌的巨大变化能够影响矿产资源的分布位置和成矿的概率,在地质地貌变化较大的区域往往容易找到具备开采价值的矿产资源,不过,万事没有绝对,部分开采价值较高的矿产资源也普遍分布在主干断裂斜交或平行的次级断裂和节理带中。遥感技术所显示的光谱图能够有效显示出矿产资源的分布状况,对该遥感光谱图进行分析能够有效的了解该段地区地址构造特点和矿产资源分布状况,当然这种了解还不能断定该矿产资源具备开采价值,更多的信息需要对该光谱图进行数字化技术处理,将该光谱分析图立体化,在对该图进行分析就能够将矿产资源的分布位置大概规划出,这样的矿产资源勘查寻找方法极大的节省了勘查工作时间、人手并提高勘查的效率和质量。 3.2利用遥感多波段技术分析矿产分布及成矿关系 遥感光谱上所显示出的颜色差异就是矿床上出现了蚀变或者矿化后物理和化学性质发生变异,这种变异在遥感光谱上的显示便是色调的差异,变现在光谱上就是各种比例尺的多波段影像,通过对这些影响进行分析可以准确找出发生矿化和蚀变的矿床位置。通过红外航空遥感图像等多波段遥感图像对成矿相关的岩石、地层、构造及围岩蚀变带等地质体进行解译,可运用目译解译和遥感图像处理技术提取矿产信息。同时,还可利用机译将矿产解译成果与地球物理勘探、地球化学勘查资料进行综合处理,圈定出成矿远景区,提出预测区和勘探靶区。 4 结语 根据上述可知,遥感技术在矿产资源勘查工作中的重要作用,而遥感技术也通过在矿产资源勘查工作的应用也得到了发展,现今遥感技术已发展延伸出多种方法,各种遥感技术的应用范围、应用难度、成本高低都各有不同,所以,对于矿产勘查工作而言,如何根据矿产资源选择一种合适的遥感技术已成为当前矿产勘查工作需要首先解决的问题。在选择遥感技术时,必须要根据实际掌握的数据资料进行选择,要有明确的目的,在保证矿产资源勘查工作质量的前提下,争取选择一种最实用、最适合、最经济化的物遥感技术。 地质矿产论文:新形势下当前地质矿产勘查及找矿技术的分析 摘 要:当前,我国社会和经济的发展速度不断加快,发展水平也不断提高,对矿产资源的需求也在不断地变化。在新形势下,我国的地质行业要从矿产勘查和找矿等方面出发,不断提高矿产资源开采的效率和开采的质量,才能满足我国社会和经济发展对矿产资源的需求。本文将对新形势下我国地质矿产勘查和找矿技术进行分析。 关键词:新形势;地质矿产;勘查技术;找矿技术 0 引言 我国矿产资源的储备量有限,但是我国社会和经济对矿产资源的需求量却不断增长,导致我国矿产储备量和需求之间存在着矛盾。为了解决这方面的矛盾,我们就要遵循科学发展观发展我国的地质行业。目前,我国地质行业的发展水平还不够高,经过多年的开采,我国裸露在地表的矿产不断减少,这就给我国的地质矿产勘查和找矿带来了新的难度。在新形势下,为了促进地质行业的发展,我们就要不断对地质矿产勘查和找矿技术进行优化。 1 地质矿产勘查的原则 1.1 统筹规划 根据我国《找矿突破战略行动纲要(2011-2020 年)》理念,我们在进行地质勘查找矿工作的时候,要按照统筹规划的原则。具体来说,在勘查找矿的时候我们应该对公益和商业、地质勘查和环境等方面的关系进行科学处理。同时在地质勘查找矿的过程中还应该使地质勘查在对外开放中的先导作用发挥出来,处理好中央与地方、国内和国外的关系。 1.2 拓宽领域 拓宽领域主要是指扩展地质勘查的对外开放程度。在这个原则的指导下,我国的地质勘查应该把国内的矿产资源开发作为立足点,同时还要做好与国外企业的合作工作,这样就能够使我国的矿产资源供给能力得到全面提高。此外,在拓宽地质勘查领域的时候,我们还要注意最新的科学技术和找矿技术的应用,使我国地质勘查的精度、广度等方面得到提高。 1.3 合理布局 地质矿产勘查主要是针对土地开展工作。我国幅员辽阔,矿产资源的分布不平衡。为了使地质矿产的勘查能够适应我国的土地国情,我们就要根据我国资源分布的特点、地质条件等方面的情况对我国的地质矿产勘查工作进行科学布局。 1.4 完善体制 在新形势下,中央和地方各级政府要充分发挥自身的积极性,加快我国地质矿产勘查工作体制现代化的建设。在建设现代化的地质矿产勘查工作体制的时候,应该结合我国地质矿产勘查工作的实际和相关的科学研究对体制进行完善建设。同时,为了推动我国的矿产优势向着科技创新优势转型,我们还应该推动找矿理论、勘查技术等方面的发展。 2 新形势下地质勘查技术 2.1 水文地质工作 为了保证地质勘查工作的顺利进行,应该保证矿区的水文地质、工程地质等方面的工作要符合相关的水文工作的要求。为了做到这点,就要在地质矿产勘查的过程中按照有关的规范对岩石的物理学性质进行测定。 2.2 地质填图 在进行地质填图的时候要把地质观察当作参考,同时还要根据地质测量的相关要求对比例尺的精度进行控制。这样才能使地质填图更加科学,才能使地质填图为地质矿产勘查工作提供更好的服务。此外,在地质填图的时候,如果有特殊的地质现象,就要在填图的时候进行扩大的表示。 2.3 地形和工程测量 地形对地质矿产勘查工作有着直接的影响,在不同的地形上,甚至在同一地形上不同时期上的高层基准都存在着一定的差距。为了使工程测量不受地形的影响,或者是把影响降到最低,在工程测量的过程中,对高层基准点和坐标点的选择应该选用最新的国家标准。如果地质矿产勘查的地点比较偏远,没有国家系统的基准点可以参考,还可以在工程测量中通过GPS获取当地的数据,然后建立独立的坐标系统测图。 2.4 探矿工程 在探矿工程中,应该根据钻探规程的相关要求对钻探工程的质量进行控制,在坑探工程中,其工作的开展也要按照坑探工程的相关要求。比如,在坑探工程中,如果矿体比较浅,就应该使用浅坑和探槽,如果矿体比较深,就应该采取浅井。 2.5 采样 在采样的时候,要根据设计的规定对采样的地点进行选择,同时还要根据相关的要求进行采样,采样的要求主要是采样能够对具体范围内的实际情况进行反应。同时,在采样的时候切忌进行选择性采样、混样、错号。在采样中需要注意的是,采样工作不能破坏地质结构。对于难以通过采样识别的矿石应该交给国家进行验证。 3 新形势下地质矿产勘查找矿技术 3.1 物化探测 物化探测技术在找矿中具有很大的优势,它能够帮助有关人员对成矿地区的环境、成矿的系统、成矿的演化过程等因素进行深入的研究分析,通过对这些因素的分析,工作人员能够对矿产演化形成深入的认识,从而能够找到深层次的矿产资源形成的原因,并且能够找到制约矿产资源形成的因素。此外,物化探测技术能够寻找深层的矿产,对于生产矿产资源的开发具有积极的意义。在对区域矿产系统进行探索的时候要先用物化探测技术对深层的矿产进行探索。物化探测技术对矿产资源的定位主要是通过重力、磁性、电、放射性、地热等角度进行的。使用这种计划对矿产资源进行探索能够更好地寻找出金属矿产和非金属矿床资源。在使用物化探测技术进行找矿的时候,工作人员要对地层、岩体、矿石等方面有深刻的了解,否则就不能在探测的时候对矿产的参数特征和性能进行科学地掌握。 3.2 化探技术 化探技术主要用于深度矿产资源寻找,其工作的原理主要是利用化学知识进行矿产资源进行寻找,其在寻找金属矿产上具有一定的优势。在用化探技术进行矿产资源寻找的时候,应该先通过水系沉淀物、土壤、矿床原生物等确定矿产资源的测量参数,之后在具有代表性的区域运用化探技术进行矿产资源寻找。通过化探技术我们能够快速地发现深层的矿产资源。在新形势下,化探技术已经被科学界认可,对化探技术的研究也在不断深入。目前,一些高精度的机械被逐渐应用到化探技术当中,使化探技术的工作效率得到很大程度的提高。 3.3 时空定位 在寻找矿产资源的时候时空定位的方法主要是利用与矿产资源有关的地质信息,对地质运动和矿产资源的整体情况进行了解,然后再通过科学的方式预测矿产资源的位置,最后结合相关的地质理论,能够把矿体的位置推测出来。此外,通过时空定位,我们还能够对矿区的矿产储存量进行把握,并且还能够对矿区的资源分布情况进行分析。 4 结语 在新形势下,传统的地质矿产勘查和找矿技术已经不能满足我国经济和社会发展对矿产资源的需求,我们必须加强对地质矿产勘查和找矿技术的研究,才能够促进我国地质行业的发展,为我国社会和经济的发展提供足够的矿产资源支持。 地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查中的应用探究 摘 要:地理信息系统技术能够实现对空间数据进行分析和处理,并且这种技术被广泛应用于各个领域,又被称为GIS。在地质矿产勘查过程中应用该项技术,能够有效提高矿产勘查效率,有利于勘查工作的顺利进行。所以本文对地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行了分析和研究,希望对于该项技术的推广具有重要作用。 关键词:地理信息系统;地质矿产勘查;应用 0 引言 随着信息技术的不断发展,地质矿产勘查方面对勘查技术也进行了相应的革新,从而保证矿产勘查工作的高效性。现阶段我国应用一些先进的通讯技术、计算机技术以及多媒体技术建立了相应的地理信息系统,并且该种系统被广泛应用于地质矿产勘查工作中。地质矿产勘查必须建立在地质科学理论的基础上,只有这样才能具有先进的理论基础,才能保证地质矿产勘查工作顺利进行。此外,在地质矿产勘查工作中,勘查工作还必须遵循相应的原则,从而保证工程项目的经济性、科学性等,这也是保证勘查工作质量的重要因素。同时在勘查过程中,勘查工作必须保证地理信息的准确性,因为该项工作需要消耗大量的人力、物力和财力,准确的地理信息数据也能够起到有效的参考作用。 1 地理信息系统和地质矿产勘查概述 1.1 地理信息系统 在对地球地理空间位置进行勘查的过程中,需要利用人员、设备、数据等组成的空间信息系统,只有具备了相应的信息系统,才能保证对地质矿产勘查工作的高效性。其中人员在地理信息系统中起到至关重要的作用,并且各自具有各自的工作内容。在地理信息系统中,各项元素都能够对勘查结果产生影响,所以组成地理信息系统的各个元素必须有效发挥其自身作用,只有这样才能够保证地质矿产勘查数据的准确性,才能够保证接下来各项工作能够顺利完成。地理信息系统具有强大的功能,它不仅能够实现对信息数据的储存、运算、管理,还能够实现实现信息数据的描述、识别等功能,所以能够被广泛应用于地理环境、地质资源等领域。 1.2 地质矿产勘查 地球拥有丰富的资源,这种资源被称为矿产。对于地质矿产资源的勘查工作,早在我国古代就已经存在,只是对于矿产资源的勘查技术还不成熟,只是停留在推测层面。目前,我国在地质矿产勘查方面具有丰富的资料,并且还具有先进的地址测量、物探手段等,对于促进我国地质矿产勘查技术的发展具有重要作用。 2 地理信息系统在矿产勘查中的应用 2.1 地质图像制作 在地质矿产勘查过程中,地质图像能够发挥重要的作用,所以在勘查过程中,必须保证地质图像的准确性,这是现象接下来所有工作的基础,为了保证地质图像的准确性, 必须做好测绘领域、采矿领域数据等工作的质量。所以在实际的勘查工作中,工作人员可以应用专业的分析模型和地理信息系统,这样就能够保证地质图像的准确性。 2.2 对矿产地质勘探资料进行管理 在矿产勘查工作过程中,工作人员必定会引用前人留下的信息资料,为了能够保证勘查工作的质量,必须保证矿产地质勘探资料的应用,所以必须保证矿产地质勘探资料管理工作的质量。地理信息系统能够实现对地质勘探资料的录入,对于保证信息资料的安全性起到了重要作用,并且能够实现信息资料的分层管理。利用该种技术还能够实现图形与信息资料建立联系,并能够为用户提供可靠的依据。所以为了保证地理信息系统的高效性,在实际的工作中必须矿产地质勘探资料管理的高效性。 2.3 进行地质定量分析 为了能够进一步提高地质勘查工作的高效性,必须保证地质定量分析工作的质量,该项工作对于提高工作的效率具有重要作用。在地质定量分析工作中,地理信息系统能够实现对信息数据的充分利用,同时还能够建立相应的模型,从而提高对信息数据的处理效果。该项技术对于促进矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用,所以在工作中应当提高该项技术的应用,但是该项技术在应用过程中也存在应用权限,只有不断提高其智能化技术水平,才能有效发挥地理信息系统的应用。 3 地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用展望 3.1 集成化方向 地理信息系统是一项综合性较强的学科,它包含了地理信息学、市场学、计算机学等,所以该项学科必定具有强大的作用,所以在地质矿产勘查过程中应当促进该项新兴学科的应用,从而提高地质矿产勘查工作的高效性。地理信息系统是各种技术的集成,所以随着相关技术的不断发展,地理信息系统也有了相应的发展,只有该系统不断发展进步,才能有效促进矿产行业的不断发展。 3.2 智能化方向 随着信息技术的不断发展,地理信息系统的功能也在不断完善,对于促进地质矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用。但是这种技术也存在着相应的缺陷,就是不能够对知识层面进行处理,且其推理能力较差,限制了其功能的发挥。所以为了满足地质矿产勘查工作的需求,必须促进该项技术的智能化,只有这样才能完成对知识层面的处理工作,才能根据勘查专业所积累的经验、资料信息建立相应的思维模型,完善该系统的推理能力,对于促进矿山环境治理方案的优化、矿山环境的保护等工作具有重要作用。只有不断完善地理信息系统,才能够有效解决矿山环境问题,才能够有效促进我国矿山行业的不断发展。 4 结语 综上所述,随着我国经济的不断发展,矿产采矿行业也有了较为明显的进步,地理信息系统的应用对于促进地质矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用,同时也能够在一定程度上提高矿产勘查的效率和水平。所以我国的矿产行业必须认识到地理信息系统的重要性,只有在地质矿产勘查工作中充分发挥其作用,才能够有效促进地质矿产勘查工作的顺利进行,此外,为了保证地理信息系统能够持续发挥作用,必须对其进行不断创新,把握其发展方向。
煤矿机电一体化篇1 信息时代的到来,使得社会各行各业相继步入了技术化、智能化、集成化的发展时代。传统的煤炭行业自然也不例外,要想实现新时期的转型突破,必须借助机电一体化技术的力量。利用机电一体化技术实现煤炭资源的高效开采、采矿流程的集成控制和规范管理,可促进整个煤炭行业的可持续发展。本文探讨机电一体化技术在煤矿生产中的应用,详细总结其应用优势与影响,以期引起煤矿实践工作者的进一步重视,进而加快机电一体化技术的应用,使其更快地造福于行业、社会发展。 1机电一体化技术概念及特点 1.1机电一体化技术概念 目前,行业内对机电一体化技术的概念认识较为统一,该技术是大规模集成电路、微电子技术及互联网相结合应用于传统机械工业领域的一门技术[1]。其不仅实现了对多种技术例如信息技术、接口技术、传感测试技术等的融合利用,也需要协同利用系统论、控制论、信息论等理论基础。基于机电一体化技术可研制出相应的机电一体化产品。机电一体化产品所具备的精密控制、精准传输、信息处理、集成管理等功能使得采矿产量和效率稳步提高,解决了生产流程不规范、人员安全隐患、采矿作业智能化程度低等问题。 1.2机电一体化技术特点 1.2.1整体运行最优化 借助机电一体化技术可改变传统采矿流程单一、效果不佳的问题,能整合技术优势、硬件软件等因素实现整体运行的最优化。最明显的一个例子是,机电一体化设备能代替笨重的机械设备,只需要安装轻便的变频调速电子装置即可达到控制的作用。这样可使让生产过程更加高效、节能、可靠、灵活,也能实现机械技术和电子技术的有机结合,达到了系统整体运行的最优化。 1.2.2系统控制智能化 机电一体化技术与传统工业技术一个很大的区别是将更多的科学研究和技术手段与生产过程相结合。借助自动控制、自动检测、自动信息处理、自动诊断、自动显示等功能安排各部门的相关工作。其应用在很大程度上解决了人工在煤矿生产过程中复杂、烦琐的无序操作问题。而且将机电一体化技术应用于煤矿生产过程中还可做到在出现危急情况时及时预警、有效解决。这也体现了机电一体化系统控制的智能化。 1.2.3操作过程简单化机电一体化技术 应用于煤矿生产过程后,可根据系统储存于磁盘中的预设操作进行调控,已有的预设信息会发出指令操作,只需要简单地按下按钮就可以持续运转,对于企业管理者和使用者来讲掌握较为简单,不需要花费太多时间即可提高工作的便利程度[2]。 2煤矿生产中机电一体化技术的具体应用 2.1机电一体化技术在煤矿采煤机中的应用 采煤机在综掘过程中发挥着关键的生产作用,其不但可以提高生产效率,提高经济效益,规范采矿流程管理,而且是综采机械化、智能化程度发展的重要体现。一般来讲,采煤机的组成部分包括截割部、装载部、行走部、电动机、操作控制系统和辅助装置,部件之间的协调运行较为复杂,需要调动机械、电气和液压等多个系统。机电一体化技术在采煤机中的应用使采煤机可在不同煤矿地质条件下发挥其最大的效用。这里详细解释一下原因,应用机电一体化技术的采煤机中与普通的采煤机最大的区别在于是否安装电牵引系统(见图1)。普通的液压牵引系统遇到倾斜角较大的煤层地质条件时,会出现牵引力不足、不能匀速前行的状况。应用机电一体化技术的采煤机则可以解决这类问题,所具有的电牵引系统可实现对电能的自动调控,有效解决行驶速度不均的问题,同时也借助数据分析防止牵引机的倒滑、自动启动制动装置、简化作业流程、保障开采人员的安全等。 2.2机电一体化技术在煤矿运输设备中的应用 煤矿的运输极为关键,要求相应的煤矿运输设备具备高效性、安全性、长距离、连续性、自动化及大容量等特点。常见的煤矿运输设备一般由液压进行驱动,但存在牵引力不足的缺点,严重制约煤矿运输。例如,带式运输机在综采智能化进程中体现出的启动延迟、动态调控不足、运输质量受限制等劣势日益明显。应用机电一体化技术的煤矿运输设备可设置多个驱动点位,更好地适应运载负荷,有效改善煤矿运输设备的灵敏性、安全性等各方面性能。不过就目前来说,中国机电一体化技术在煤矿运输设备中的应用并不成熟,仍需对其进行更加深入的研究和探索。 2.3机电一体化技术在煤矿提升设备中的应用 煤矿开采完成后,需借助煤矿提升设备将煤炭从井下提取出来。目前中国煤矿主要应用的煤矿提升设备有两种,分别为交流提升机和交直流提升机,这两种设备有着具体的适用范围和运载容量的限制。随着机电一体化技术在煤矿提升设备中的应用,出现了内装式全数字化交直流提升机,其借助可编程逻辑控制器(ProgrammableLgicCntrolooer,PLC)技术进行控制电路结构的设计(见图2),更好地实现了煤矿提升过程中滚筒和驱动装置的有效结合,煤矿提升设备系统中信息化技术、电子机械技术的应用性更强,实现了大数据与机械装置的结合。通过数据设定更好地远程操控煤矿提升机在煤矿运输过程中的工作。基于机电一体化技术的特点,中国已成功研发了S7和SIMADYND交流变频提升机并投入煤矿使用,均表现出不俗的提升性能。 2.4机电一体化技术在煤矿安全设备中的应用 生产安全是煤矿生产作业中一直强调的重点。要想提高生产安全性,就需要在煤矿安全监控设备的应用上多下功夫。传统的传感系统存在反应速度慢、监测不到位、传输出现阻碍等一系列问题,运用机电一体化技术的煤矿传感系统(见图3)可通过互联网和数据信息做出及时判断,并通过特定的传输系统将指令反馈到控制台计算机,进而做出下一步的应急处理。在监测到突发紧急情况时,应用机电一体化技术的传感系统会自动报警,煤矿工作者可第一时间做出安全防范,掌握最佳的救援和处理时间,避免不必要的人身伤害[3-4]。液压支架电液控制系统在井下支护中的应用体现了煤矿安全设备中机电一体化技术的成功应用。电液控制系统是计算机技术、通信技术、控制技术、传感技术和液压技术综合一体化的系统(见图4),是实现综合机械化采煤的关键。3影响机电一体化技术应用于开采作业中的因素结合机电一体化技术的应用实践,总结实际应用经验,可得出影响其发挥作用的几个因素。a)需要结合采矿机械作业的地质环境、机器装置特点构建机电一体化技术控制系统。b)相关技术人员的操作规范水平与技能娴熟程度影响着机电一体化技术的应用。c)机电一体化、自动化设备对技术的应用和开采的持续进行起着关键作用。电气设备零件受损、自然电磁波、振动、离心力等都可能会对机电一体化设备产生负面影响。4机电一体化技术在煤矿生产中应用的影响机电一体化技术自从应用于煤矿生产领域,便取得了不俗的成果,主要体现在以下几方面。a)机电一体化技术的应用增强了控制能力,提高了安全生产系数。煤矿开采环境复杂恶劣,地下环境的不确定性和危险性较高,经常出现塌方、瓦斯爆炸等,亟需技术的支撑作为保障工人安全的坚固屏障。通过机电一体化技术的具体应用,可有效减少危险矿井中人力的参与,转变煤矿生产方式,规范开采流程。b)机电一体化技术的应用提高了煤矿开采效率,降低了成本,实现了高效生产。煤矿机电一体化技术的应用使得开采信息更为科学准确,延长了机器设备的使用寿命,优化了资源配置,降低了相关的人力和物力成本消耗,提高了企业的经济效益。而且机电设备一改往日的大体积、大面积,更为精巧,操作更加简单与明朗化,只需要连接外部端口,启动相应的线路程序,即可实现高水平机电布控,为采矿工作的高效率开展奠定基础。将机电一体化技术应用于在煤矿生产中益处颇多,但目前机电一体化技术在中国煤矿生产中并没有实现全面覆盖,技术的成熟度和应用深度都需要进一步提升,其原因体现在以下两方面。a)大规模应用机电一体化技术需要人力、物力等多方面资源的辅助支持,单独的企业无法实现此类目标。b)机电一体化技术在煤矿生产中的应用还不够成熟,需要相关专家和研究人员进行探索,从而指导实践的应用[5]。 3结语 为了更好地迎接技术化、智能化时代,煤矿生产流程中应用机电一体化技术已成为转型发展的必然。许多企业目前已有的探索是将机电一体化技术应用在采煤设备、运输设备、提升设备及安全管理设备中,通过综合利用多种技术优势,构建一体化控制系统,从而实现采煤产量的增加、采煤流程的集中控制、各类设备的规范运行及煤矿职工的安全保障等。机电一体化技术的应用虽然较为广泛,也取得了一些成果,但是仍暴露出许多问题,只有将这些问题逐一击破才有可能完成煤矿生产机电一体化技术的建设。鉴于此,相关研究者应结合煤矿生产实际展开探索,找出制约机电一体化技术应用的各种因素,进而指导实践工作者做出改革与调整。 作者:任永才 单位:山西介休义棠倡源煤业有限公司 煤矿机电一体化篇2 在我国的可利用能源中,煤炭资源的利用非常重要。煤炭资源属于不可再生的一种资源,因此,在利用煤炭资源时,要格外注意资源的浪费问题。就当下的情况来看,煤炭资源的浪费主要出现在煤矿企业对煤炭的开采和运输这两大过程中。随着我国科技的不断进步,有关煤炭资源浪费的问题也得到了一定程度上的解决。本文介绍的在煤矿生产中用到的机电一体化技术就是最好的代表。本文主要是从机电一体化的特点、优势出发,对机电一体化在煤矿生产中的实践应用进行分析介绍。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术是一门包含自动控制技术、计算机技术、机械技术等多种技术的综合性技术。机电一体化是当下新型的技术之一,能够利用新兴的信息技术和计算机技术融入机械设备中。机电一体化技术可以优化原本的机械设备,使机械设备更加智能化。随着最近几年我国对煤炭开采设备的要求不断提高,机电一体化技术应用于煤矿开采的机械设备中似乎已经成为一大必然的趋势。 2机电一体化技术在实践应用中的特点以及优势 2.1通过机电一体化技术保证施工的安全 煤矿的开采以及勘察一直是一个危险系数较高的工作,很容易会发生一些安全事故,甚至会造成人员伤亡。在我国本身煤矿资源的分布就是不均匀的,有些煤炭资源分布在一些便于开采的地方,有些煤矿资源分布在一些环境恶劣的地方。我们当然是先从一些便于开采的煤矿入手,以减少开采过程的危险指数,但是,就目前的开采情况来看,我国一些便于开采的煤炭资源已经不多,剩下的更多的是一些处于不便于开采地区的资源,这就更加大了开采过程的难度以及开采过程中工人的安全问题。因此,在当下,有关煤矿开采勘察的安全问题得到了更多的关注,而安全问题的解决离不开新型技术的应用。而机电一体化技术在煤矿开采中的应用,则很好地解决了这一问题。机电一体化技术的出现可以减少人力的使用,对于一些危险系数高、难度较大的操作有更好的帮助,因此,在很大程度上能够有效提高煤矿开采勘探过程的安全性。机电一体化技术的应用在安全性方面有着显著的成果。 2.2利用机电一体化技术能够提高工作效率 根据目前的煤矿开采情况我们可以发现,虽然煤矿的开采量在不断地增大,但是,煤矿的开采质量却越来越低。而机电一体化技术应用在煤矿的开采中可以很好地提高煤矿生产质量的问题。机电一体化技术可以利用现代化的机械设备,并且还能够按照不同煤矿的不同情况作出调整。根据机电一体化技术在煤矿应用的实际情况可以看出,应用了机电一体化技术后,煤矿企业的开采工作效率有了很大的提升。 2.3利用机电一体化技术提高经济效益 传统的煤矿开采离不开人工,甚至有很大一部分是通过人工进行挖掘的。再加上开采环境过于恶劣,导致煤矿的开采过程中安全系数比较低,经常性地会出现一些安全事故。根据调查可以发现,造成煤矿开采过程的安全事故的主要原因之一就是支护技术性差。而机电一体化技术应用其中后,大大减少了人力的应用。工人不再需要直接进行人工挖掘,只需要操控机械设备即可进行煤矿的开采。通过这一手段,煤矿开采过程中的安全性能大大提升,安全事故的出现频率也在减少。这样就能够有效避免大量资金投入的员工的赔偿与医疗费中,从而减少了一些不必要的开支,使得整体的经济效益得到了提高。 3机电一体化技术在煤炭企业生产的实际应用 3.1机电一体化技术在煤炭采掘过程中的应用 机电一体化技术在煤炭采掘过程中的应用主要可以表现在两方面,即掘进机和采煤机。首先,掘进机是出现在煤矿开采的掘进和回采环节中,这是煤矿开采的一个重要的生产环节,目前多采用“采掘并重,掘进先行”的方针。在这个过程中,应用机电一体化技术主要表现在以下三个方面,即负载反馈调速技术、掘进机行走调速技术、离机遥控技术和工况监测及故障诊断技术。所以,目前可以把机电一体化技术在以上三个方面的应用更加深入研究,这样能够使得整个煤矿开采的工作效率更高。其次,机电一体化技术还出现在采煤机中。电牵引采煤机是采煤机应用机电一体化技术的最佳代表。相比普通的采煤机,电牵引采煤机有以下特点:牵引力好,在采煤过程中提供牵引力,当遇到阻力时也能够继续前几。而且当电力出现问题的时候,还能够及时地通过电信号进行反馈。电牵引采煤机的工作性能的可靠性很强,使用的寿命也很长。由此可见,机电一体化技术在采煤机的应用对煤炭开采的作用很大。 3.2机电一体化技术在煤炭运输过程中的应用 在运输过程中,具有代表性的机电一体化技术的应用有带式输送机、煤矿运输提升机、斜井乘人装置这三方面。其中,带式输送机主要应用在井下是输送过程中。主要是利用电液一体化、采用机这两种方式进行优化,这样可以大幅地提高输送机的灵敏度和可靠性。如果想进一步地优化机电一体化技术的应用,可以从在矿井主运煤皮带顺煤流启动的应用研究工作入手。实践已经证明,带式输送机与机电一体化技术结合能够更加有效地提高煤炭输送过程中的效率。煤矿运输提升机是在煤矿运输系统中最令人头疼的系统,因为在整个煤矿运输的过程中,其消耗的电量最大,而且传统模式下的煤矿运输提升机的稳定性也较差,常常因此影响工作的进度。但随着机电一体化技术应用其中,这些问题已经得到了很好的解决,现在的煤矿运输提升机已经广泛应用了数字化技术,并且改良了煤矿运输提升机的稳定性。斜井乘人装置以前最大的问题就是有关动力消耗方面的问题,现如今,应用机电一体化技术不仅降低了动力的消耗量,而且还提高了运行的稳定性以及安全性。 3.3机电一体化技术在其他配套装置方面的应用 本文主要从矿井安全监测控制和支护设备这两个方面进行简单介绍。其中,矿井安全监测控制包括检测和传感技术两个方面,这也是机电一体化技术在矿井安全监测控制的体现。通过这两个技术的配合,能够实现煤矿机械设备运行的无人操作。无人操作能够减少人力的使用,而且对于出现的问题还能够及时地进行反馈,每日都能够实现机械设备的自动故障检查工作。而支护设备在整个煤矿开采中属于一种基础性的工作。在我国,一般采用液压支架设备进行煤矿的开采工作。但随着机电一体化技术的应用,这种技术已经被取代,现如今,多用电液控制装置来替代液压装置。这正是机电一体化技术在支护设备上的典型应用。这种电液控制装置能够更好地保障煤矿开采过程的安全问题。 4结语 煤矿开采过程中,应用机电一体化技术在如今已经不是什么新奇的事情,我们能够从当前的应用情况看到机电一体化技术在煤矿开采过程的优势,这也是当下煤矿开采技术发展的必然趋势。但现在,机电一体化技术在实际的煤矿开采应用中仍然需要继续推进。除此之外,机电一体化技术在煤矿开采的未应用过程仍需要我们做出努力,继续去探索更多的可能性,以实现安全提高煤矿开采的生产率。 作者:李雄伟 单位:延安职业技术学院 煤矿机电一体化篇3 近年来,为了满足煤炭工业发展的需要,生产过程采用了各种先进技术。机电技术是其中最重要的技术之一,该技术的应用有效地降低了能源成本消耗,提高了煤炭生产的效率和工厂的经济效益。目前,该技术的应用价值已得到证明,但该技术的发展前景仍需进一步研究。 1煤矿机电生产设备中机电一体化技术的意义 机电一体化在煤矿机械和电气设备的技术可以有效提高生产率,对于煤炭行业来说是一个重大创新。煤矿工业中采用有效的机械和电气设备,可以大大降低煤矿工人的人数,对提高煤矿工人的待遇水平和促进整个社会的经济发展具有重要作用;煤矿机械和电气设备能够适应潮湿的煤矿环境,可以更有效地增加安全系数,在减轻劳动强度的同时,也可以避免一些安全事故,保障工人的安全。 2机电一体化技术在煤矿生产中的实际应用 2.1矿井上升系统中的技术应用 新时代下煤炭资源开采有更高的质量要求,同时对地表地下装货也有了更高的效率要求。因此,在当前煤炭开采加工、机电一体化、合理应用的全机械和电气线路和交流或直流电源线后,煤矿中的起重设备已不需要单独配备绞车司机,可以借助数字技术和轧辊的结构、使用电脑、自动监控设备,实时监测等技术,在同时运行多个电脑专用特殊条件的前提下,保证设备的高兼容性,使绕组系统的生产率和安全性得到了全面提高。 2.2有关采煤机方面的应用 随着煤炭工业的快速发展,目前生产工作基本以机械化的方式进行。采煤机是最常见的设备,以前主要靠液压牵引。随着机电一体化的出现后,转化为电力牵引,有效地提高了采煤机的效率和工作的便利性,同时进一步优化了传统的结构,使采煤机得到更广泛的应用。例如,在煤矿工作中,内部环境条件随着深度的变化而变化,除了煤层的陡度外,对采煤机性能的各个方面都有着非常严格的要求。在此基础上,矿山企业可以安装防滑制动装置和电气锁等装置,这是解决采煤机滑移问题的唯一途径[1]。 2.3机电一体化技术在煤炭运输过程中的应用 在运输方面,机电一体化技术有三种典型的应用:输送带、煤矿运输升降机和斜井客运设施。其中,带式输送机主要用于地下运输。这基本上是两种机床使用模式下优化的集成,大大提高了输送机的灵敏度和可靠性。为了进一步优化机电一体化技术的应用,可以从煤矿主区煤流的启动开始着手。研究表明,将带式输送机与机械化相结合,可以更有效地提高煤炭运输效率。煤矿运输绞车系统是最笨重的运输系统的煤矿,因为其消耗的功率较高,且煤矿运输绞车往往也表现不佳,从而影响了工作流程,同时在过去斜井客运设施最重要的问题是电力消耗。但随着机电一体化技术的应用,上述问题得到了很好的解决,煤矿运输罩的数字化得到了广泛的应用,提高了煤矿运输的稳定性。今天,机电一体化的应用不仅减少了电力消耗,而且提高了运行的稳定性和安全性。 3现代煤矿机电一体化技术应用效果 3.1可靠性与智能化 机电技术的特点有两个主要方面:高可靠性和高智能性。上述技术的应用可以为煤炭工业的长期发展奠定基础,为提高煤炭工业的竞争力作出贡献。就目前的情况来看,我国煤炭资源的开发是比较重要的。这是因为所有部门的发展都需要电力资源,而热电联产仍然是最可靠的初级生产方式。虽然风能、水能和太阳能的生产方法已经出现并得到应用,但它们的不确定性尚未消除。与上述方法相比,热生产最明显的优点是其可靠性。在上述因素的影响下,煤炭资源应持续合理开发,以确保产业的持续运行,避免资源枯竭。因此,机电技术的应用具有很大的应用价值,其能提高资源的利用率,减少资源的浪费。除上述优点外,机电技术在煤炭工业本身的开发和应用还有两个主要优点:高可靠性和高智能水平。由于上述技术的应用,煤炭工业的发展成本也将降低,效率也将提高[2]。 3.2一体化技术运用达成无人开采目标 为使矿业公司能够在当今激烈的市场竞争前蓬勃发展,提高效率,必须通过技术创新和发展,在生产过程中引进机电一体化技术,取代陈旧的生产技术。在矿山开采和完井期间,通过机电一体化技术使用,人工井在此阶段投入使用。直接使用机械和机电设备,可以在无人的情况开采底部、开采煤。机电一体化下的计算机,可根据矿井底部不同类型的机械设备进行装置的调整或参数的处理,使设备可以投入使用,直到其在固定地点的运营结束,并且无人采矿工作具有很好的针对性。 3.3确保救援工作的顺利进行 安全事故在煤矿行业,无论什么工种都是常见的。对于矿山生产来说,大部分企业都会选择救援机器人的形式,利用机电一体化和人工智能技术分析,根据事故的严重程度和区域范围进行救援。与发达国家相比,我国机器人生产技术还存在较大的不足,机电一体化技术的整体应用相对薄弱,难以大规模推广。当施工环境发生安全事故时,机器人通过自身判断获取重大事故信息,并传递给技术人员。矿业企业在机器人领域的研发方面进行更多改进和创新,顺应当前社会演进的大趋势,有效融合互联网和网络技术、机电一体化,让所有救援行动都能使用智能技术进行,救援行动可以安全地进行。 3.4有关钢丝绳损伤定量检测方面的内容 日常工作将集中在煤矿生产的电缆,例如:井下作业特别需要的工具,电缆质量对工作安全的影响,以及质量是否不理想,可能引起裂纹等问题,这不仅会影响生产力,还会引发安全问题。过去技术人员常根据他们的工作经验通过手动测试来评估电缆的质量,但这种方法的准确性远远不够。要从根本上解决这个问题,就需要对电缆进行定量分析,消除人工控制方式的弊端,提高电缆质量。机电一体化技术的合理应用,可以定期检查电缆,准确判断磨损的位置和程度,确定电缆的使用寿命,及时更换不合格的电缆。 3.5有关矿井提升设备应用方面的问题 煤矿要提高生产效率,必须加紧引进新设备,其中提升设备就是最有效的证明之一。起重设备的发展离不开科学技术的支持,它促进了运输和转运环节的工作效率,提高了工作的效率和精度。随着社会的发展,社会各界加大了对煤炭生产企业的关注,并要求矿工与企业之间进行密切沟通,因此原有的工作模式会受到影响,有必要逐步改善起重设备带来的问题。大多数煤炭公司为其运营选择直流通风柜和集成通风柜。这两种装置的总体结构比较简单,操作方便,可以自动控制,极大地提高劳动生产率[3]。 3.6机电设备的完善与提升 先进的机电设备不但能够提升煤矿安全运营的精确性,还能够提高设备运作的安全系数。对机电设备持续进行完善与提升,提升运作水准与工作效能,预防安全风险,对煤矿的可持续发展而言拥有重大意义。具体做法应当确立以下几个方面:第一,提高对设备资产的资金投入,达到设备提升的要求,以保证全新升级机电设备的资金投入与应用。对不科学的机电设备能够适度的进行更新升级,以提升主设备的运作安全性。要及时对脆化、陈旧机电设备升级,以保证生产的安全性;第二,要掌握《煤矿安全规程》中的重要规定及指标值,对机电设备要进行合理的管理,在达到有关规定规范的状况下,要及时对设备按时的监督与检修,确保设备运作的正常运行;第三,在煤矿购入设备时,还应重视对假冒伪劣产品设备的查验,防止欠佳设备的应用,在根本原因上确保机电设备的高效运作。 3.7加强机电设备在运作中安全系数的管理方法 加强机电设备在运作中安全系数的管理方法,对煤矿发展而言具备重要的作用。企业应当重视对煤矿设备应用的必要性,用正确的观念与意识去管理方法,重视机电专业先进人才,塑造工作人员的专业能力,能够对机电设备进行合理的控制,还能够及时发现问题并处理。除此之外,煤矿在具体管理过程中,还应创建对设备管理方法的技术专业小团队,对设备安全系数问题进行具体管控,进而使机电设备中存在的不足得到处理,提升工作效能,推动煤矿的可持续发展。 4结语 机电一体化在煤矿开采过程中的优势可以通过目前的应用得到体现,这也是煤矿开采技术发展的必然趋势,但实际应用中机电一体化在煤炭行业还有待推广,尚未广泛应用于硬煤开采。因此仍需要不断努力,不断探索实现煤矿安全运行和提高生产效率的可能性。 参考文献: [1]王震.煤矿综合机械化的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济,2020(14):157-158. [2]王润平.煤矿综合机械化的应用探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(18):43-44. [3]王洪波.机电一体化技术及其应用研究[J].中国集体经济,2007(12):174. 作者:李军 单位:内蒙古伊泰京粤酸刺沟有限公司
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。
医学院校计算机实验室管理探讨:高等医学院校计算机开放实验室管理平台研究与设计 摘 要 笔者对医学院校计算机开放实验室管理平台进行了深入的研究,建立新的管理体系,从而不断提高教学效率以及学生的积极性。 关键词 医学院校 开放实验室 管理平台 设计 实验教学是高等教育教学过程中的重要组成部分,实验教学的教学效果,直接影响到培养学生的质量,保证和提高人才质量已经成为高等教育必须要解决的重要课题。而高等医学院校计算机实验室开放的主要目的,就是要使医学人才具有能够适应未来社会需要,使他们具有较高的计算机应用能力和医学信息处理能力。 一、计算机开放实验室管理平台的设计目标 计算机实验室开放管理平台以提高实验教学质量及管理效率为宗旨,因此在系统设计时要求实现以下几方面的目标: 1、运用先进的计算机软件和网络技术,将传统的人工管理改为无纸化管理方式,实现对实验室开放的全过程管理,为管理部门对实验教学的监督提供了详实、准确的数据支持。 2、利用网络信息技术实现实验室开放的个性化管理。教学过程采用网络预约实验项目的方式,学生可通过校园网查询相关信息,自由选定时间、实验项目、预约实验。 3、采用数据库管理来实现课表编排、学生选课、成绩录入等功能,最大限度地减轻了实验室管理者的工作负担,提高了工作效率和服务水平。 二、计算机开放管理平台需求分析 目前学院还没缺乏相关的计算机开放实验室管理系统。计算机开放实验室管理系统是多学科交叉的综合应用技术,具有很强的专业性和技术性。开放实验室管理系统应能提供一个供所有用户相应的工作平台,有严格的权限管理,权限要在数据方面和功能方面都有体现,有良好的扩充性等其他功能。管理员将计算机开放实验室信息整理归类到网上,学生登录该网站后,首先要注册才能查询相关信息: 1、只允许系统管理员来添加、删除和修改计算机开放实验室信息设备的信息;管理员有权查看该系统的所有学生注册信息,可以修改某一个学生注册的基本信息,也可以删除某个学生。 2、在校生都可以注册成为系统的用户,注册时需要输入基本注册信息。 3、用户注册后可登入系统,查询所有的实验计算机开放实验室信息相关信息。 4、本系统即时对系统数据进行安全设置与保护、友好的用户界面,业务操作简单,提供各种级别的数据保护和权限控制方式,确保数据的安全可靠。 三、管理平台的总体结构与功能分析 系统应用.NET技术,以SQL Server 2000数据库作为后台数据库,选用3层浏览器/服务器结构作为医学院校计算机开放实验室管理系统的逻辑结构。并以Web数据库技术为支持建立一个3层B/S (Browser/Server,浏览器/服务器) 结构的医学院校计算机开放实验室管理系统,满足学院教学和管理的要求。用户可以用两种身份登录本系统:实验室管理(管理人员);不同身份登录被系统授予不同的使用权限。登录后用户可以自己资料进行数据修改,如密码修改、个人信息修改等。如图1所示。 对于每个登录开放实验室信息管理系统的用户都提供用户注册,相关开放实验室信息查询、实验内容、实验室公告、实验室简介等功能。 开放实验室管理系统的服务对象有两类,即管理员和注册用户。由于管理员和注册用户对此系统的操作有很大差别,在系统中要分别记录他们的数据信息,因此首先需要如下两个数据实体。 管理员数据实体:记录管理员的用户名和密码,这是管理员登录系统时所必须的。 注册学生数据实体:包括学号、密码、姓名、性别、系别、班级、联系电话、电子邮件等信息。管理员可以根据这些信息来了解学生。 系统主要包括的功能表有:公告信息表、管理员信息表、实验室类别表、计算机开放实验室信息表、注册学生信息表、实验室介绍表等。 四、结语 利用计算机网络技术和数据库开发技术,探索有效的实验教学开放管理模式,开发基于校园网的基础医学实验室开放管理平台,对规范赣南医学院的实验教学管理,优化资源配置,提高实验教学质量有着重要的意义,并为学校的课程评估、实验室评估、实验教学示范中心建设等奠定了坚实的基础。 (作者单位:赣南医学院) 医学院校计算机实验室管理探讨:医学院校基于物联网的计算机实验室管理模式探索 【摘要】实验室的管理对于正常教学进行是一项非常重要的任务,以往的管理模式存在非常多的不足运用物联网来实现计算机实验室的管理,可以实现动态管理、随时管理,可以将工作量有效的降低,提高工作效率。 【关键词】物联网;计算机实验室;管理;模式 随着计算机技术的发展,作为服务于全校医学生的综合计算机实验室来讲,它的最大特征就是人流量非常大、计算机非常多、使用的频率极高,对于计算机的运行和各种软件的需求非常复杂,除了要满足正常的教学实验以外,还需要满足学生课外自由上机的需求,还需要做好各种大型计算机考试以及培训的需求。 这些事项不断对于计算机、网络运行、整体框架、系统配置提出了更多的要求,还对计算机实验室的管理、机房的环境维护提出了更多的要求。随着计算机物联网技术的发展,为我们提供了良好的环境,找到一个相对满意的计算机实验室管理以及建设方式,较好的达成了各种需求,将实验室的管理形式进行简化,提升管理效率,提升实验室的使用率成为了当前计算机实验室创建的首要任务。 1.物联网含义 物联网是透过红外感应器、射频识别(IFD ~I)、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备进行的,依照事先的协议,将任何物品同互联网相互连接,执行信息交换和通信,实现对物品的智能化辨别、定位、跟踪、监控以及管理的一种网络。物联网是一种物物相连的互联网。由此可见,物联网是通过以互联网为基础的,进行延伸和发展的网络体系,物联网的中心及基础依旧是互联网,物联网把它的用户端延伸、扩展到了任意物品和物品之间,来采取信息互换和通信。 2.以往计算机实验室的管理 在计算机的基础信息的管理上,通常运用纸张的记录方式来进行设备的购买时间以及损坏时间的记录,以及计算机的维护时间、每堂课的每个计算机的使用记录。 在计算机的定期检查上,实验室的管理员要维护非常多的计算机,可是计算机由于使用频繁,一定会出现各种故障。实验室的管理员维护计算机只可以运用实验室的空闲时间,为所有的计算机进行维护,这样不但浪费时间,还影响教学。 在实验室的环境管理上,因为实验室的使用度非常高,实验室的湿度、温度控制以及除尘的工作无法及时进行,使得实验室的硬件设施频频发生故障,无法保证教学的顺利完成。在实验室的安全上,实验室每天都会有很多学生上机,一定会涉及到实验室物品以及学生物品的安全管理事项,主要防止的是电源使用不规范产生的火灾隐患以及实验室物品的丢失状况。 3.源于物联网的实验室管理模式的研究 物联网作为互联网的基础,运用射频识别技术、无线传感技术来达成物品和物品之间的信息互换以及通信的一种网络。 通常来说,物联网的拓展方式大致有以下几点: 首先,对于物体的属性采取标识的方式,属性包含了静态及动态,静态属性可以直接应用在标签当中,动态属性则要先通过传感器进行探测; 其次,需要鉴别实验室内部设施对物体属性的读取,而且要将信息转换成符合网络传输的数据信息; 再次,要把物体的信息透过网络传输执行到信息处理中心,透过信息处理中心来完成对物体通信的有关计算。 运用互联网技术来管理实验室,就是在实验室的仪器上输入电子语言,透过管理的终端进行信息的汇总,之后执行相关的处理。 运用物联网技术来管理实验室,有以下几项优势: 首先,实验室设施信息进行全局管理,运用射频识别,RFID体系对实验室进行管理,可以通过电子标识把实验室设施的基本信息的内容进行储存,透过传感器以及无线网络就可以非常方便的获取实验室设施的基本资料以及进行合理的管理。 这些基本资料不但包含了型号、规格、出厂日期、设备号、使用单位、使用地点、维护记录、生产厂家,还包含了它的单价等详细的信息。 其次,实验室信息的动态管理,运用RFID体系可以对实验室的设备进行跟踪管理,当前只要在所有实验室的出入口设置门禁芯片,这个芯片包含了读头及联网接头,芯片的关键功能在于可以自动对进出门的实验物品进行扫描,而且可以将出入的时间、房间号等信息透过无线网络传输给管理计算机。透过这样的技术还可以给实验室设置更多的安放位置,进行报警设置,这样不但可以预防发生私自挪动的情况,还可以预防被盗的发生,力求做到更加全面、实时的对机房合理监管,保证机房的安全。 再次,透过对计算机的管理就可以在实验室操作的过程中识别实验的步骤、以及操作的要点等。协助实验者顺利的完成实验。再同有关技术相结合,可以实现对实验室设施运用动态管理,如果运用不合理就会自动进行报警,而且将实验的过程中断掉,以免产生不必要的损失。 操作者可以进行远程控制,在实验的操作过程里数据可以被及时采纳而且用合理的方式供应给操作者,达成实验教学的网络化、数字化、智能化。 最后,实验室的及时维护,透过传感系统可以让设施的维护、检修变得更加简单,并且因为所有实验设备上的电子标识都具备了大量的信息和维护状况,这样可以及时的确定该设备的运用状况,极大的缩短了维修的时间,提升了维修的工作效率。也就免除了相关的责任事故的发生。 综上所述,这样全新的管理模式,为实验室的管理工作营造了全新的机会及挑战。但愿物联网的实验室管理模式可以为教学、科研营造一个技术支撑的平台,以更好的形式为教学和科研进行服务。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理专业计算机网络教学改革与实践 摘要:计算机网络课程是医学信息管理专业的基础课程。但是这门课程涉及了计算机和通信两个领域的知识,教学效果存在不太理想的一些情况。该文总结分析了目前计算机网络课程教学上存在的问题,并提出了解决方法。 关键词:计算机网络;教学改革;医学信息管理专业 医学信息管理专业是一个交叉性学科,学科基础是管理学和信息科学。而计算机网络是支撑学科的基本课程之一。但“计算机网络”课程与一般课程不同,其原理性与实践性都很强,只有在掌握其基本概念和基本工作原理的基础上,再通过一定的实践才能真正学好。[1] 另一方面,计算机网络应用不断普及深入,医院对人才培养提出了新的要求,医院需要大量熟练掌握计算机网络知识和技能的复合型医学人才。而传统的计算机网络课程的教学内容和方法已经跟不上现实的发展变化,各种矛盾逐渐显露出来。因此“计算机网络”课程的教学改革势在必行。 1 计算机网络教学过程中存在的问题 1) 现在高校一般采用以教为主的传统教学方式,在教学过程中,教师教授知识,学生被动地接受知识,靠机械的重复进行学习。这种教学模式存在的最大问题是:忽视了学生在学习中的主动性,片面强调理论知识的灌输,压抑和阻碍了学生的个性发展,不利于培养学生的扩散思维能力和创新能力,进而影响教学质量,教学效果难以达到满意。 而计算机网络课程中包含很多比较复杂和抽象的概念、结构、原理、算法等内容,如果只使用传统方式来讲授这些内容,学生不但会觉得枯燥,而且老师也很难将某些问题讲清楚。如,网络层次体系结构和网络协议,由于数据包在各层次的流动以及协议对其的处理过程都隐藏在设备内部,看不见也摸不着,没有实际的直观印象,只有理论的抽象讲述,学生很难从整体上理解和掌握计算机网络的工作原理与运行规律。 2) 涉及到计算机和通信两个领域的知识,课程知识点多而杂,各种协议实体交互复杂,理解和掌握的难度较大。而学时安排不多,理论讲不深。例如:比如OSI模型和TCP/IP模型,以及TCP/IP协议,是计算机网络课程中最重要的内容,然而模型中主机的七层和通信子网中的低三层的是如何协调工作的,不同设备相同层之间如何协调、同一设备不同层之间如何协调,这些知识非常抽象,学生很难理解。 3) 理论教学和实验教学存在脱节的问题,教师主要讲授各层协议,没有注重实用性和实验设计,而且许多理论问题很难有条件设计相应的实验题目。比如,对于TCP/IP协议族的学习中,实验内容仅是使用Ping命令和Tracert命令去观察相应情况,仅通过这些实验是不足以理解相关知识,更难以掌握相关技能。 4) 目前针对不同专业的计算机网络教材相对较少虽然计算机网络教材很多,但很难选到合适的教材,网络课程的内容跟不上网络技术的发展迅速。 2 计算机网络教学课程的改革 针对以上问题,我个人在教学的过程中,不断的摸索和实践,目前采取了以下改进的方法: 1) 对传统的教学理念和方式进行改变,在教学过程中适当引导学生,增强学生在教学过程中的主动性,培养学生自主思考的习惯和创新的能力。同时增加学生的实验课时,主要是动手能力的培养。改革考核方式,增加实验的考核,做到理论考核与实际操作相结合。以达到所学习的知识与实际工作相结合,巩固教学成果的目的。 2) 针对医学信息管理专业我设置了计算机网络课程的教学重点内容,主要包括:计算机网络的体系结构、数据链路层、网络层、运输层、应用层和网络安全。课程的难点主要是数据链路控制、网络路由技术和TCP传输控制机制。 3) 医学信息管理专业的实验内容重点不在编程,而应培养学生的动手和实践能力。因此主要实验内容选择如下:组网实验,交换机配置实验,路由器配置实验,Windows 2000 Server的安全与配置、用户账户与组账户的管理,Web服务器的配置与管理、Ftp服务器的配置与管理、DNS服务器安装与配置,利用Iris软件截获并分析数据包实验。 由于我校没有网络实验室,只能利用其他网络仿真平台或网络设备模拟软件构造虚拟实验环境拓展实验的外延,在一定程度上弥补硬件的不足。 4) 教学手段上:课堂教学采用以多媒体教学课件为主,黑板教学为辅的形式。对于需形象性思维、抽象性问题等用多媒体课件可以使问题直观、形象、易理解,也可增加内容的趣味性,同时也增加了信息量,提高课堂效率;对于公式推导等需演绎的内容,采用黑板加讲解的方法。对于抽象和复杂问题的讲解,首先对需要演示的内容进行讲解,介绍多媒体课件的演示流程,以及包含的知识点,提醒学生注意寻找;多媒体课件演示一遍后,要求学生回答课件中包含了哪些知识点,然后要求学生观察课件展示了知识点的哪些细节;多媒体课件演示两遍后,要求学生回答课件展示了知识点的哪些细节,然后要求他们思考课件中没有展示出知识点的哪些关键细节,如果让你来设计课件的话,你会怎么做。 5) 针对传统教材部分内容与技术发展脱节的情况,引入一些新技术做为课堂讲授的知识,比如因特网上的音频/视频服务、无线网络和下一代因特网等内容。 3 结束语 该文从教学模式、教学内容、实验设置、教学手段等方面提出了一些行之有效的教学改革措施。在具体的教学实践中,取得了较明显的教学效果。课程教学改革是一项复杂而艰巨的工作,需要多方的配合和保障,本文只能对医学信息管理专业的计算机网络教学改进起到一些借鉴作用。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理专业计算机课程设置的整合和优化 摘要:本文在分析我国医学信息管理专业计算机课程设置现状和存在问题的基础上,提出了基于多元依赖关系的设置课程的方法,并结合教学实际,对该专业计算机课程单元的整合、教学内容的优化及实践教学方法提出了建议。 关键词:计算机课程;多元依赖;整合;优化 1引言 我国的信息管理与信息系统(医学)专业先后经历了专业创建、实践探索、调整改革、飞速发展四个阶段[1]。在每一个阶段中,课程体系都有较大调整,其中计算机课程无论从课程单元还是课程内容变化最大[2,3]。随着信息技术在医学信息处理中的广泛与深入地应用,信息管理与信息系统专业课程体系中计算机课程设置超着动态性和开放性发展。为此,立足学科知识结构,遵循计算机科学课程间的内在规律,体现多学科的交叉和融合,以技能培养为目标,改革实践教学,整合课程类型和课程内容,才能科学设置医学信息管理专业的计算机课程。 2课程设置的现状及存在的问题 2.1课程设置概况 课程设置服务于培养目标。我国的医学院校信息管理与信息系统专业培养目标大致有两类[1]。一类基于信息资源管理,其培养目标以医学情报学为主,兼有向医学信息处理方向扩展的趋势;一类基于信息技术应用,其培养目标以信息技术为主,突出信息系统的设计、开发及应用。培养目标不同决定了其中计算机课程设置的不同 根据对我国10余所有代表性的开设该专业的高等医学院校关于计算机课程设置的情况调查,我国医学信息管理专业计算机教育大致分为计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用三个层次,其课程设置情况如下:①第一层次的课程,包括计算机文化基础、离散数学、计算机原理、模拟电路、数字电路。②第二层次的课程,包括数据库、数据结构、计算机网络、C程序设计、VB程序设计、网络数据库、操作系统。③第三层次的课程,包括计算机信息检索、多媒体技术、汇编语言程序设计、计算机引论、软件工程、数据挖掘与数据仓库。另外,一些学校还开设了计算机课程的前导数学类课程,如高等数学、线性代数、概率论和数理统计等。 2.2课程设置存在的问题 从各学校同类专业计算机课程设置可以看出,主要存在以下不足。①计算机课程设置没能同信息管理与信息系统专业的整体知识结构相融合,是计算机科学与技术专业课程体系中简单抽取的子集,在整个医学信息管理专业课程体系中表现出孤立性、游历性和离散性。缺少课程单元的整合和教学内容优化。②计算机课程设置体现不出开放性、动态性,与计算机技术的快速发展不同步。其中的必修课程居多,选修课程较少且针对性不强。③实践教学环节薄弱,不利于技能培养和综合能力提高,不利于培养学生的信息素养和创新意识,不利于提高学生利用信息技术进行医学信息分析与处理的能力。这是各高校计算机课程设置中非常突出的问题,包括实验项目中基于课程群的设计性、综合性实验所占比例较少,基于单课程的验证性实验占多,提升就业能力和创新能力的集中性实践环节不足,实践教学方法和手段不足等。 3计算机课程的优化设置及教学改革建议 在医学信息管理专业的教学实践中,我们认为,计算机课程设置要运用系统的观点,从信息管理与信息系统专业本身的学科基础和知识结构出发,突出计算机技术与医学信息管理的交叉和融合,突出计算机技术的应用性和先进性。 3.1以多元依赖关系为指导,设置计算机课程。 在课程体系中,应选择既依赖于本学科课程又依赖于相关学科的课程作为课程群的课程单元,我们把这种课程之间的联系称为多元依赖关系。比如“数据结构”和“数据库技术”课程既和“程序设计”、“离散数学”存在依赖关系,也同“信息组织与存储”、“信息资源管理与利用”、“管理信息系统分析与设计”等存在依赖关系。根据依赖关系选择的课程可以实现不同学科课程间的交叉和融合,从而使其被真正纳入信息管理与信息系统专业的课程体系,以形成本学科完整的知识结构。图1说明了“数据结构”和“数据库技术”的依赖关系图。 3.2整合和优化课程,完善课程设置 计算机课程的设置要符合信息管理专业的培养目标和学科性质,体现其学科特色,而不是符合计算机科学与技术专业的培养目标和学科性质,因此必需对计算机课程进行整合和优化。①课程内容的优化。计算机文化基础适当介绍用于医学处理的应用软件,抛砖引玉,激发学生学习兴趣。如进行医学统计的SPSS、SAS、ROCKIT等;进行流行病分析的EPI;用于化合物及化学方程编辑的CHEMDRAW;为生理学、药理学、毒物学的研究者提供的数据采集和实时处理软件IOX、数据后处理软件DATANALYST、心电图分析软件ECG-AUTO等等。高级程序设计语言以设计方法、指针及应用为重点。离散数学以集合与图论为重点。计算机网络和数据库内容以技术应用为主,原理为辅,同时还可以减少对计算机原理、数理逻辑等前导课程的依赖。②课程单元的整合。在内容优化的基础上,进一步整合课程。数学课程群的整合,将高等 数学,线性代数、概率论与数理统计、卫生统计学、离散数学整合为课程计算机数学基础。硬件课程群的整合,将电路分析、大学物理、模拟电路、数字电路整合为课程电子技术基础,将汇编语言、计算机原理组合成计算机原理。软件课程群的整合,重点学习高级程序设计语言、数据结构、数据库技术、软件工程等课程。应用课程群的整合,重点学习医院信息系统,计算机信息检索、管理信息系统分析与设计、医学信息分析与研究等课程。③增加选修课是为了使学生及时了解计算机科学的最新发展方向和新的技术增长点,保证本专业计算机应用技术发展的动态性和开放性。可增加的选修课有:数据挖掘与数据仓库、网站建设与维护、多媒体技术、数字图书馆、网络数据库及应用、软件开发工具、网络安全与管理等。 3.3强化实践环节,突出计算机技术在医学信息管理中的应用性特色。 为充分发挥计算机课程在医学信息管理专业课程体系实施中的作用,应加强实践教学,主要解决以下几个关键问题。①增加综合性、设计性实验,减少验证性实验,如医学信息分析与研究、医学信息检索等。②增加独立设置的实验课程,如网络数据库、可视化软件编程等。③增加面向市场的实验课程,如JAVA程序设计、网站建设与维护等。④增加课程设计,如数据结构课程设计、数据库技术课程设计、高级程序语言课程设计等;尤其应增加基于课程群的课程设计,以提高学生系统分析与设计的能力。⑤改革毕业设计、毕业实习。联合医学信息技术公司,采用“毕业实习+职业培训+就业”的模式,为学生就业应聘提供从业经历。 4结束语 计算机课程是医学信息管理专业知识体系的有机组成部分,是培养学生综合实践能力的重要手段,贯穿于医学信息管理专业教学的全过程。另一方面,医学信息处理及医院信息化技术发展非常迅速,只有不断更新计算机课程,强化实践教学环节,才能满足社会对医学信息技术人才的时代需求。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理中的计算机技术论文 一、论重要性 1.1人工处理医学信息的局限性 人工处理信息是有很大缺陷的。第一,速度慢,手写字符平均为40字每分钟。第二,人工的处理繁杂的医学信息出错率很高,一旦出错,甚至会导致严重的医患关系。还有,人们凭着自己的感觉直觉在识别信息上是很弱的,在推断和概率估计上存在着很大的主观倾向,这是万万不行的。如上的种种局限性在医学信息管理中会严重影响信息的及时性,准确性以及适用性。医学信息管理的中的各类信息,是在诊疗康复过程中相互依赖,环环相扣的。任何一个环节的出错都会引起“水波效应”,使整个有机整体处于紊乱状态,影响工作的进行。 1.2计算机技术在医学信息管理中的优越性 众所周知,计算机以迅速,准确,可靠和拥有极大的储存能力为突出优点被广大工作者所喜爱。而且,其计算和分析能力远远的超过人工可能达到的最大程度。计算机用于处理医学信息适应了其信息量大,面宽的特点;与医学信息处理的及时,准确的要求相适应。通过计算机技术的支持,从根本上改善了医学信息管理人员工作性质和条件。所以,计算机技术用于医学信息的处理,是医学现代化管理的重要手段。繁杂的医学信息一旦引入了计算机技术,就会提高管理的效率,减少错失,保证医疗过程科学而协调地进展,对病人,对医生,对有的医疗机构乃至整儿社会,都有着极其深远的影响。 1.3辩证地看待计算机技术在医学信息管理中的作用 有着计算机技术的支持,我们不能否认医学信息管理更协调,更有效率;但是,计算机也不是万能的。计算机技术在应用过程中,尤其在信息采集方面,对于涉及面广的信息很难实现计算机化,自动化。而且,计算机毕竟是机器,在灵活性方面就明显的没有人工有优势。因而,在信息管理过程中,要通过计算机与人工相结合的方式来对信息进行管理;才能让信息不但具有准确和高效性,也有一定的灵活性。所以,因才施用,才能更好的发挥计算机技术在医学信息管理中的作用。 二、对计算机技术教学方式的建议 计算机技术的运用,对于医学信息的管理意义是重大的。儿如何将两者有机的结合起来则是我们医务工作者的事情了。当今时代,每个医疗机构在每个季度,都会有一定的计算机教学,对象上至院长下至护士,可见其重要性。因此,一个良好的教学方式就显得更加重要。多媒体教学相对于枯燥乏味的照本宣科有如下优势: 1、直观性,能突破视觉的限制,多角度地观察对象,并能够突出要点,有助于概念的理解和方法的掌握; 2、图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣。 3、动态性,有利于反映概念及过程,能有效地突破教学难点; 4、交互性,学生有更多的参与,学习更为主动,并通过创造反思的环境,有利于学生形成新的认知结构; 5、通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充,并通过对真实情景的再现和模拟,培养学生的探索、创造能力; 6、可重复性,有利于突破教学中的难点和克服遗忘; 7、针对性,使针对不同层次学生的教学成为可能。 8、大信息量、大容量性,节约了空间和时间,提高了教学效率。通过多媒体教育,是的医务工作者快速的,有效的,持久的掌握计算机技术与医学信息技术的结合使用,这不仅仅使利医疗机构本身构成更加精准,有效,有机,更是让病人得到了很大的便利。 三、结论 计算机技术的运用和有效的教学方式让医学信息管理提高了效率,减少了错失,保证医疗过程科学而协调地进展,对病人,对医生,对有的医疗机构乃至整儿社会,都有着极其深远的影响。 作者:徐渭赵春艳周凤龙单位:徐州医学院
中医治病自古以来都是集“医、药、护”为一体,其中蕴含了中医学的精髓,是中医精华的集中体现。《黄帝内经》《伤寒论》《金匮要略》等都是中医学领域的重要经典著作,其对于中医学的发展以及中医临床具有广泛的指导意义。在中医学快速发展的今天,对中医经典著作的学习不仅是完整把握中医学理论体系的需求,而且是中医护理专业继承和弘扬中医护理事业的基础和前提。尽管当前我国对中医护理教学的开展已经较为成熟,但对于中医经典学习和传授的开展还有待强化。《伤寒论》不仅是我国重要的中医经典著作,还是构成中医护理学的主体[1]。因此,本文重点对《伤寒论》中医护理经典教学的思路作一综述。 1张仲景及其《伤寒论》 张仲景(公元150年—219年),名机,南阳郡涅阳人(今河南省南阳市)。张仲景在几十年的临床实践经验中收集了大量的资料,著成共16卷的《伤寒杂病论》,是我国最早的理论与实际诊疗相结合的专著[2]。该著作流传至今,并经后人整理编纂,将其中外感内热病的内容结集为《伤寒论》。 2《伤寒论》中医护理经典教学理论技术 中医护理理论和技术在中医经典著作中零星散见。由医圣张仲景著作的《伤寒论》蕴含了大量的中医护理理论和护理技术,并开创了辨证施护的先河。从中医护理技术这一角度来说,在《伤寒论》中也有较为详细的记载。如对熏洗法、点烙法、坐浴法、烟熏法以及渍脚法等护理技术的记载。从急救护理这一角度来说,《伤寒论》中对自缢者抢救的方法予以详细记载,类似于现代人工呼吸法。从药物护理的角度来说,《伤寒论》中对中药煎法、服药方法以及用药后护理方法等也提出了独特的见解。例如,张仲景认为在相同中药煎法下,其药效会受到水质的影响,如有泉水、沸水、浆水、潦水、甘澜水等[3]。对于用药后的护理,《伤寒论》中明确指出在用药后应喝热粥等予以辅助,从而起到养胃和发挥药效的作用。还十分注重用药后的饮食护理[3]。例如,在桂枝汤服用后应禁肉面、黏滑、生冷及五辛等物的食用。对于饮食护理,还以专篇论述的方式进行了介绍。如,冷热食忌、四时食忌、妊娠食忌、五脏病食忌等。不仅如此,在饮食护理的过程中,还强调了辨证施护。除此之外,在饮食卫生方面,也明确指出不应食臭鱼、馁肉、秽饭等。《伤寒论》中对于中医护理理论和技术的记载,对现代临床有效展开中医护理起到了重要的指导作用,不仅如此,对于中医院校展开中医经典护理教学也提供了丰富的理论依据。对于《伤寒论》中护理方法的研究,最早始于1983年,并提出了“医护合一”。而提出对《伤寒论》护理内容展开系统的梳理则是在1985年。1986年,又有学者提出应建立仲景学说护理研究机构,并编写仲景学说护理医学教材[4]。目前,既有文献对《伤寒论》中制剂、服药、药后护理及预防调护等不同视角的研究、整理和分析,不仅是对中医护理内容的有益补充,而且对编写中医经典护理读本,以及中医护理教学的有效展开也均具有重要的指导意义。 3《伤寒论》中医护理经典教学的思路 3.1案例教学 中医经典实质是对临床实践的观察与总结。案例教学核心是案例,指的是在教师的组织下,通过案例调查、阅读、分析以及讨论等活动,提高学生分析、解决问题能力的一种教学方法。案例教学的有效开展对于学生的理论学习有重要的促进作用,可深化学生对理论知识的理解。而对于中医经典教学而言,案例教学则有助于学生在临证思维中强化中医理论知识。临床中医学不仅具有流派区别,而且具有地域区别,以中医经典中的病案为依据展开案例教学,不仅能够突破流派和地域因素的制约,而且能够从中医经典中汲取更多的临床心得。林敏等[5]学者在研究中指出中医经典是临床的活水源头,是临床疗效的重要保障,同时认为案例学习是中医经典传习的重要方式。中医经典病案是案例教学的标本和学习内容的载体。在实施案例教学的过程中,可通过小组学习方法对中医经典中的病案进行阅读和分析,并对诊疗方案各抒己见,而后通过教师的合理评价,激发学习兴趣和热情。王新等[6]在研究中以病案案例观对《伤寒论》这一中医经典著作中的第28条进行了解读。这为中医经典案例教学奠定了理论基础。当前,以《伤寒论》护理理论和内容等资源为依托展开案例教学的研究还鲜有报道。 3.2第二课堂教学 在传统教学方法下,不仅忽视了对学生护理技能的培养,而且难以保证学生在实际护理过程中胜任临床护理工作。近年来,伴随教学的大力改革,第二课堂教学逐渐获得了广泛的应用。对此,彭波等[7]在研究中指出应积极推动具有中医特色的第二课堂实践平台的搭建,并指出要形成以“中医经典强化平台、专业学科竞赛平台、文化宣传推广平台、社会实践应用平台、科创学术培训平台”为主干的多层次、宽领域、全方位“五维一体”的第二课堂平台体系。其中,中医经典强化平台的搭建不仅能够营造浓厚的中医经典学习氛围,而且能够强化学生中医经典的学习能力。借鉴上述教学思路,在展开中医经典《伤寒论》护理教学时,可将《伤寒论》诵读大赛、知识竞赛等融入第二课堂。这不仅能够促使中医经典走出教室,而且能够扩展学生的视野。 3.3对分课堂教学 对分课堂是于2014年由复旦大学张学新教授将传统讲授式与讨论式课堂优势相结合而提出的新型课堂教学模式,主要指的是将课堂时间一半分给教师,一半分给学生,即分为讲授、内化吸收及讨论3个过程,因此又称为PAD课堂。岳滢滢等[8]在研究中对PAD教学法在《伤寒论》的具体应用展开了分析,并指出这一教学法有助于促进学生中医经典理论的学习和内化吸收,有助于提升学生的中医临床实践能力和教师的教学能力。 3.4现代信息化教学 “互联网+”时代推动了中医经典教学的改革进程。在中医护理经典教学的过程中,也应将慕课、雨课堂等现代信息化技术应用其中,以展开现代信息化教学。马丽杰等[9,10]在研究中对慕课盛行形势下《伤寒论》教学方式和慕课建设进行了思考。王保华等[11]将翻转课堂与BOPPPS模型相结合,对《伤寒论》教学进行了设计,并指出其为《伤寒论》提供了更具吸引力和灵活的教学方法。韦姗姗等[12]学者则将雨课堂引入《伤寒论》这一专业必修课中,并将其贯穿于课前、课中及课后。余洁英等[13]则在研究中对借助《伤寒论》条文辅助记诵APP的课后自主学习及网络化考评量化系统的建立和应用效果进行了探究。陈明等[14]则分析了Flash动画技术在《伤寒论》教学中的应用价值。由此可见,在《伤寒论》中医经典护理教学中也可将慕课、雨课堂等信息教学法应用其中,以提高中医护理专业的教学效果。 3.5融合式教学 融合式教学是线上、线下混合式教学大背景下,将诸多优秀元素融入教学中的方法,是一种注重应用和锻炼能力的高效的学习方法。近年来,融合式教学方法逐渐被应用于中医经典中,并取得了较好的成效。李梦华等[15]在研究中对《伤寒论》融合式教学实践进行了探索,并从环境融合、方式融合、资源融合以及评价融合4个方面进行了构建。张楠等[16]则在《伤寒论》传统教学方法的基础上,将归纳比较、形象类比、病案讨论等多种教学方法融合形成了多元融合教学模式。 4结语 中医护理学的理论和技术散见于中医经典著作中。对于中医护理专业而言,在展开教学的过程中,应充分挖掘中医经典中的中医护理资源,并通过中医护理经典案例教学、第二课堂教学、现代信息化教学以及融合式教学等,为学习中医经典的护理专业学生提供支持,从而进一步推动我国中医护理的传承和弘扬。 参考文献 [1]余洁英,刘雅倩,韩新,等.思维导图构建《伤寒论》方证脉络的教学初探[J].环球中医药,2019,12(4):612-615. [2]温雅,丁元庆,张思超.《伤寒论》火热证治对后世的影响[J].中华中医药杂志,2019,34(9):3946-3948. [3]张紫妞,司明威,郑越文,等.《伤寒论》中针灸理论及其与经方结合运用浅析[J].四川中医,2020,38(2):21-24. [4]张萌,李孝波,门九章,等.翻转课堂在中医临床基础研究生专业实践课中的应用[J].中国中医药现代远程教育,2018,16(19):9-11. [5]林敏,柴可夫,朴春燕.学经典做临床:从中医经典教学改革谈起[J].中医药管理杂志,2018,26(20):32-34. [6]王新,冯诗瑶,吴昊,等.以病案案例观解读《伤寒论》第28条的思考[J].浙江中医药大学学报,2019,43(7):649-652. [7]彭波,王飞,田理,等.基于“五维一体”第二课堂平台提升中医学类本科生专业核心能力的探索与实践:以成都中医药大学为例[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2019,21(3):1-4. [8]岳滢滢,李家庚,刘松林,等.“对分课堂”教学法在《伤寒论名医医案精华选讲》课堂中的探索与应用[J].时珍国医国药,2019,30(10):2499-2500. [9]马丽杰.MOOC形势下《伤寒论》教学方式的思考[J].知识文库,2020(7):94. [10]方剑锋,王保华,李赛美,等.伤寒论慕课建设的实践与思考[J].中国中医药现代远程教育,2020,18(5):86-87. [11]王保华,方剑锋,李赛美.BOPPS模型结合翻转课堂的伤寒论课程教学模式探究[J].中国中医药现代远程教育,2019,17(22):22-25. [12]韦姗姗,王慧峰,张晓琳,等.雨课堂在《伤寒论》教学中的实践与思考[J].中国继续医学教育,2019,11(8):37-39. [13]余洁英,廖华君,王静,等.伤寒论信息化教学探索[J].中国中医药现代远程教育,2019,17(11):1-4. [14]陈明,尹笑玉.伤寒论教学中Flash演示教学法应用的探讨[J].中医教育,2019,38(3):36-39. [15]李梦华,张瓅方.基于《伤寒论》教学资源库的融合式教学实践[J].卫生职业教育,2019,37(4):39-40. [16]张楠,王振亮,张金玺.多元融合教学模式在《伤寒论》课程教学中的应用[J].中国中医药现代远程教育,2020,18(5):163-165. 作者:刘希 单位:中国医科大学附属盛京医院普通外科
平面构成论文:室内设计专业平面构成课程教学 [摘要]平面构成作为室内设计专业的基础课程,其作用不应仅仅是这种抽象原理的传授,而应将室内设计所需的能力训练融入“构成形式”的实践训练中。以平面构成原理来指导,寻找这“抽象”背后的真实和多样,以此来培养和锻炼学生实践室内设计的能力。 [关键词]平面构成;能力培养;教学解析 三大构成作为设计基础课程,从20世纪80年代引入中国高等设计教育体系。在设计教育领域中扮演着重要的角色,是对设计教学的补充。平面构成作为三大构成的组成部分,重点阐述了形态与组构的形式美的法则,在室内设计专业基础教学中具有基础性、理论性的特点。在当今经济模式下,物质形态与意识形态不断刷新,室内设计领域也不断快速向前发展。这就要求我们室内设计专业的高等教育教学体系能够跟上时代步伐。在室内设计专业人才培养过程中,设计基础课程的教学直接关系后继专业课程的衔接,是学生专业知识构建的根基。平面构成内容在当前室内设计基础教学中仍处不可替代的位置。对平面构成课程的教学研究与探索,对推动专业教学改革、培养符合专业发展需求的设计人才具有积极的作用。 一、平面构成内容的构架维度解析 平面构成的知识原型来源于包豪斯的基础课程体系。这套课程体系是第一次建立在科学的基础之上,形成了一套完整的设计基础理论。其核心是对点、线和形态都赋予心理内容与象征意义。同时强调形态与形态之间,形态与诸因素之间的依存方式与人的关联,即注重以科学的视觉研究为前提,更加强调人的精神因素。在理论上更多强调感觉与创造性之间的关系,追求与实践相结合。我们将平面构的知识内容置于这套体系之中不难发现,平面构成的内容构架具有立体的维度关系。在平面构成中以“构成形式”的概念着重了描述了两个内容,一是对事物形态规律的剥离与抽象过程中,以点线面的类型化来归纳“构成元素”。二是“构成元素”在平面之中的组合形式,其规律性的变化被提炼为“构成形式”。然而“构成元素”和“构成形式”各自具有的类型化和规律性的内容在平面构成中应处于同一层面,即“视觉因素”。而与二者相垂直对照的应当是心理感受和精神内涵,即“心理因素”。“视觉因素”与“心理因素”的共同作用构成了“美的形式法则”,审美是由感官到心理的体验过程。因此,平面构成的内容是构建在立体的维度之中,是“视觉因素”与“心理因素”相互作用的规律。在教学中单纯地强调“视觉因素”的变化,而忽略了与之对应的“心理因素”的建立,是教学内容认识的不完善,是对平面构成知识片段性地掌握。面对处在专业学习初级阶段的学习者来说,要求理解和掌握的这种“形式法则”必然是枯燥的、毫无兴趣的体验。机械地模仿和照搬的学习过程自然不可避免,进而希望通过课程来启发学生的创造力,丰富学生的视觉经验,建立专业设计基础的教学目的是难以实现的。 二、室内设计专业中平面构成的教学解析 结合当代室内设计专业特点来看,室内设计要解决的问题是根据室内空间的状况与功用,运用各种材料、技术手段来进行艺术处理,创造出功能合理、美观舒适,符合使用者心理生理要求的室内空间设计。这种设计实践是设计师有效地组织诸多因素运用艺术手法使特定的空间满足生理与心理需求的创作过程。在这实践过程中要求设计师具有敏锐的观察能力、由感觉到知觉的理性分析能力、艺术思维能力以及视觉化的表现和表达能力。因此,仅以技能和技法训练为主、实现视觉形式和效果表现为目的的教学方式很难满足当前专业发展对人才的需求。室内设计的创作过程训练和能力培养应当融入现代室内设计专业的教学体系当中,尤其是为专业学习奠定根基的基础课程教学。平面构成在理论上“抽象”事物的共性与本质。构成原理在现代设计中也是视觉形式的基础,其视觉实现的过程也具有非常强的操作性和实验性。从感觉到知觉、从视觉到心理的理性角度所构建的维度关系,对我们在教学中强调创作过程训练和能力培养具有启发意义和指导作用。所以,室内设计专业从何种角度来定位平面构成课程,如何审视平面构成课程在专业教学体系中的作用和意义,是我们在教学实践中可以深入探讨的问题。综合以上分析,笔者认为平面构成课程从室内设计专业基础的角度应设定为认知能力训练而非技能技法训练的课程。在这样的课程定位下,首先要梳理教学内容与层次。把握“形态”、“形式”和“知觉”的层次关系,以阶段性训练实现由易到难、由浅入深的教学过程。其次,设定阶段教学目标和训练方法,尝试训练方法的多样化与有效性。让学生通过基础训练来培养敏锐的感知能力和思维与表达能力,掌握从不同角度观察事物的方法,认识并理解设计创作过程。教学设计以形式构成的理论为指导,引导学生将目光转向身边现实事物的观察与发现,培养学生具备敏锐而准确地感知能力,感知“形态”、“形式”等概念下的现实存在的多样性和多元化。如在“点线面”元素认知环节,可以要求学生通过相机或手机来寻找和捕捉身边的这类事物的存在状态,发现和体会其在形态、肌理、质感等方面的美感,并用绘画的方式分析和表现这种美感;通过构成形式创作实践来培养感觉到知觉的分析能力,丰富视觉经验。如在构成形式训练中,可以运用可塑性物质来实现聚散、均衡、发射等形式的组构。在充分挖掘物质特性的基础上尝试从不同角度观察事物的方法。感受构成元素与构成形式相互作用后产生的美感与个性。将这种感受进行分析总结并与构成原理进行对照;运用命题的方式尝试构成设计来领会设计创作的过程。让学生树立问题意识,并用艺术思维积极调用可支配因素来解决问题。如从场所与精神的角度进行命题,要求学生运用“元素”与“形式”来分析、设计和表达。平面构成虽然具备形式美基础知识,但在以三维和立体为主要研究内容的室内设计专业,就其知识的重要性与课程的必然性之间的矛盾,始终使之处于“食之无味,弃而可惜”的基础课程体系中。在教学观念上对本课程从“基础知识”到“基础能力”的转变,是探索更科学、更合理的教育教学方法的尝试。在“以能力培养”的大教育背景下,要打破现有的设计基础教育体系,告别单一的设计基础教学模式,朝着多元化的方向发展。 作者:王欣远 张娟 单位:内蒙古师范大学美术学院 平面构成论文:园林设计的平面构成分析 摘要:随着城市建设的不断进步发展,城市园林设计越来越多样化和丰富化,要求其在满足城市绿化功能的基础上,体现出一定的艺术性和美观性,符合人民群众的身心需求。将平面构成理念运用到园林设计当中,可以发挥出非常显著的效果。本文首先就平面构成的基本内涵作出了简单的分析,然后就其在园林设计当中的具体运用作出了论述,希望可以对业界人士起到一定参考帮助。 关键词:园林设计;平面构成;内涵;运用 平面构成是一种基本的艺术设计理念,近些年在园林设计当中运用较为广泛和丰富,大大提升了园林设计的整体效果。随着城市化建设的纵深发展,园林设计应该更进一步加大对平面构成理念的灵活运用与创造性运用,从而设计更加富有艺术气息和美学价值的园林作品。 一、平面构成 平面构成是在二次元平面上利用视觉元素,将力学原理、视觉效果等以逻辑性或是非逻辑性的方式进行组合与排列,使其表达出某些特点或是深层次的含义,是一种感性与理性的结合体。在平面构成上,其基础要素包括了点、线、面三个,通过对点、线、面的排列组合,就可以形成丰富的内涵意义。而在具体的排列组合方式上,又有重复、渐变、变异、密集、分割、空间、平衡、对比等多种不同的构成形式。例如,重复构成就是将某一元素在平面内进行重复组合,进而达到一定的视觉效果。而在重复的形式上,又可以分为大小重复、形状重复、颜色重复等等不同的类别。渐变构成就是某一元素在平面上实现趋向性的变化或是过渡,从一种状态渐变到另一种状态,然后如此循环往复。在渐变上,也可以划分为大小渐变、颜色渐变等不同构成形式。另外在分割构成、密集构成等构成形式上,也可以从构成元素的不同角度划分成不同的构成形式。在平面设计中,如此众多的构成形式可以有效的表现出设计者想要表达的设计思想,或是满足人民群众所提出的审美需求,最大化实现园林设计的有效性。 二、平面构成在园林设计中的应用 在园林设计当中,要将平面构成的相关设计理念运用其中,其实是比较难以把握具体方式方法的。这是因为具体的构成形式多种多样,每一种形式表现出的视觉效果都存在较大差异。因此,下面就从平面构成的三大基本元素着手讲解其在园林设计当中的具体应用。 1、点的构成 点是平面构成的最基本元素,也是园林设计中需要着重关注的地方。在园林设计中,点的构成方式多种多样,不论是重复还是渐变,抑或是密集构成,都可以表达出一定的视觉效果或是现实的功能作用。因此,针对不同的点,就需要从功能作用和视觉效果等方面进行考量。例如,路灯在园林中就属于点元素,其在园林中以区域孤立的形式存在,但是整个园林中的所有路灯又是处在同一平面中,所以既可以从整体上考量路灯的构成,也可以分区域考量路灯的构成。在大道边的路灯,其就应该依照重复构成的形式,在大小、形状、颜色和距离上保持一致,形成整齐美观的视觉效果,以及良好的照明效果。在草地区域的路灯,则需配合草地形状,采用特异构成的方法,使路灯能够在草地中起到画龙点睛的作用。而在乔灌木区域,则需避开树木对光线的遮挡,使其照明功能最大发挥,这时就需要采用分散构成,使各个路灯分散开来。如此,针对不同区域和功能的点,采取对应的构成形式,必然可以取得良好的表现效果。 2、线的构成 线可以看做是点的移动轨迹,在园林设计中,线是具有长度和宽度的,例如道路和水流都是属于线元素。运用平面构成理念对线进行设计,其所需要遵循的设计原则与点的构成基本相似,即构成形式要能够满足视觉表现和功能发挥。道路的主要作用是连接不同区域,水流的主要作用是观赏以及提供水资源。在道路设计上,不同区域也有不同的标准。例如在草地区域,就可以采取分割构成理念,使道路穿过草地,这样可以让游客深入草地中感受自然,而且能够避免出现踩踏草地的现象。在乔灌木区域,道路设计则需考虑平衡构成,即尽量保证道路两旁的园区大小一致,这样可以方便游客的游览。再比如在水流设计上,可以迁移对比构成的理念,使水流两边的景观呈现出对比,如此就更能凸显出水流本身的视觉效果了。 3、面的构成 面在园林设计中主要是大块区域,如湖泊、草地、林区等,都属于面。在面的设计上,不同区域肯定会种植不同的植物,而且依据植物不同在大小、形状、颜色等方面都会出现差异,因此重复、渐变等构成方式不适宜采用。空间构成、分割构成以及对比构成在面的设计上较为适用。空间构成就是通过各区域的巧妙组合,营造出一种整体的空间效果。如将草地放在中心,乔灌木放在周围,如此就可以营造类似于盆地的一种空间效果。例如还可以将各个面通过线和点这些元素进行分割,将其划分为不同的功能区域,实现分割构成。如此其既保持了分割独立,同时又依靠线实现了连接,可谓貌离神合,内涵深厚。 三、结束语 平面构成在园林设计中具有重大作用,在实际设计中,可以从点、线、面这三个基本元素着手,结合实际采取对应的构成形式,确保整体设计效果能够满足各方需求。 作者:叶泽成 单位:邵阳学院 平面构成论文:传统建筑组群总平面构成思考 摘要:主要通过对建筑组群概念的阐述,对其特点与指导思想进行总结归纳,并针对其工作中存在的实际问题,进行深入思考并提出一些应对的办法。 关键词:传统建筑;建筑组群;总平面构成 随着我国的国民经济不断发展与进步,建筑行业也到风声水起的时代,建筑规划作为建筑工程施工的指导思想,一直以来就受到施工单位和施工人员的高度重视。建筑组群的总平面构成就是对各种风格迥异的建筑物、建筑物周边的环境以及建筑基础设施按照其功能进行综合分析与研究,从而以这些要素和环节一体进行工作的综合性发展流程,目前,建筑组群的总平面构成问题已越来越引起工程师们的密切关注与重视。自人类诞生之日起,建筑其实就已经渗入到了人类的生产生活当中,不论是作为遮风避雨的场所,还是代表“家”的港湾,它都是人类生存与生活中必不可少的一部分。城市化的发展进程是人类发展进步的最佳体现形式,而建筑物作为城市最具标志性的基础环节,一直深受人们的关注。作为国民经济发展的支柱产业,一个国家建筑业的发展在整个国家的发展壮大事业中处于突出地位。为了实现建筑与环境协调统一进步的发展目标,在当今社会下的建筑领域中,建筑规划与建筑设计逐渐占据了主导地位,成为为人们所重视的热点。 1建筑组群概述 随着市场经济的发展,我国的科学技术进步日新月异,各种高科技产生不断充斥于人们的视野实践生活当中。随着人类生活环境的改善及视野的开阔,使得人们对建筑建设的认识也逐渐加深,并发展出了一套科学性与综合性俱佳的规划模式施工模式。当今社会的人们已经慢慢认识到了建筑业的发展与进步对于国民经济发展的重要性,对建筑施工规划与设计提出新时期的新要求,并逐步形成了一个为科学发展、全面发展为指导目标的城市整体发展趋势。在此基础上,当今建筑业正尝试着维持一种科学合理的建筑施工模式,形成一套高效平衡的工作理念,为城市发展注入巨大生机与活力。 1.1传统建筑的概念。 虽然建筑具有与人类一样长的历史文化基础,但它同时也是作为一个新颖的概念被提出的。以传统的观念,可以把建筑看作是人类为了保障自身安全与正常作息,而人为创造的人类居住与躲避敌害的空间,同时也是一个人类为了满足自身物质需求与精神需求而创造出来的一个安全性与舒适性兼具的稳定空间。我国幅员辽阔,地产资源丰富,这片土地上的建筑艺术历史悠久,在长期的时间沉淀中,各种建筑结构体系与建构工程模式都相继出现并取得了长足的发展与进步。由于我国是一个多民族的统一国家,各民族、各地区都有着自己独特的自然地貌与风土人情,人们的生存方式与生活习惯都有着很大的差别,直接导致了我国在建筑领域中存在的风格迥异、千姿百态的显著特点,各种建筑体系和模式层都同时为我国的建筑事业发展贡献着自己的力量。 1.2传统建筑的特点。 要研究我国传统建筑,当然不得不提我国古代各朝的皇室建筑。由于皇室建筑遵守着以北极紫微星为尊的搭建原则,因此,在各房屋建筑中主房都是坐北朝南的设计,并且处处讲究对称,这样的建筑模式在当今社会仍然有它的发展潜力与优势。皇室建筑是我国古代建筑结构领域中的代表,也是我国古代建筑体系中的最为明显,也是最关键的特色所在。 2常见的建筑思想问题 如果有细心留意,就会发展,由于建筑材料与建筑施工设备的影响,我国传统建筑大多数都是以木结构为主的。虽然以木结构为主的建筑在施工过程中具备着适应性强的优点,但是在建筑思想理念方面也存在着很多的不足与缺陷,其不足之处主要表现在以下几点: 2.1体制缺陷。 我国的传统建筑理念在某种意义上说就是封建思想的产物,是在封建社会制度下产生和确立的,这就造就了传统建筑中处处可寻的儒家文化根源。由于受到儒家思想的影响,我国的传统建筑多表现出一种重视规范化、标准化的建筑施工理念,致使其在设计中通常都是把住房摆在主要位置,从而来明确其制度化和标准化的建筑模式。 2.2表现出“虚实相间,主从有序”的空间关系和组织原则。 间是单座建筑的基本要素,院落则是建筑组群的基本组团。座建筑是标准化单的,“基本”不做多元合一的考虑。院落空间的变化是无限的,所以说院落空间的组织是传统建筑的重要部分,与单体建筑的设计是对等的。主从关系反映:专制政体下的封建等级制、儒家思想为基础的思想礼以仪,以血缘为纽带的宗法家族观念。虚实关系反映:室内空间和院落空间。院落空间不仅是空间的过渡,也是一种日常生活行为的需要。 3常见的平面组织方法 3.1单座建筑。 单座建筑在总体布局的位置确认,讲究“次序”体现,“主次”。 1)轴线关系的普遍存在,对“主轴线———纵向轴线,次轴线”灵活应用。 2)落布局规律:主庭院———方正对院称封闭,面积大,位于主要建筑外,次庭院———位置较偏,面积小,可不完全封闭,天井———南方民居多用。3.2乡土建筑因地制宜的布局特征在平面和竖向方向上对地形的适应,多姿多彩的乡土建筑。平面上对地形的在呼应,使建筑总平面呈现出一种不规则的形状和轴线偏转现象在竖向上对地形的呼应,形成了丰富的院落空间连接变化,以及屋顶变化。 4影响总平面布局的几个要素 4.1尺度。 建筑群、单座建筑与院落,三者之间存在一种呼应关系。随着建筑规模的扩大,单座建筑的尺度也随之变大,院落空间关系更加复杂。单座建筑尺度大小的变化也而影响着相应的院落空间,在建筑组群内部形成富于变化的空间组合关系,达到丰富建筑空间的效果。 4.2对地形变化的适应。 对建筑基底标高在三维空间上的竖向组织和屋顶搭接产生影响其具体手法有“台,吊,靠,梭,跨,错叠,拖,挑,坡,架,分,连”等。 4.3气候的影响。 具有不同地域气候条件的建筑群,在建筑的局部构造和尺度上有所不同,并反映到建筑的总体布局关系。 4.4安全问题。 对安全问题的重视程度不同,则表现出不同的空间特征和空间组成。安全的对重视,必然导致封闭的空间形态,同时出现一些富有特色的建筑组成部分,如塔和围廊等建筑组成部分。 4.5山水问题。 我国传统建筑的第四个特点,更加体现了“天人合一”思想,这一思想恰恰与现代人“回归大自然”的欲望相吻合。可见,重山林风水的传统思想必将在现代建筑设计中得以发扬、发展,以创造优美的建筑环发境,实现大自然的回归。中国自古地大物博,建筑艺术源远流长。同地域和民族其建筑艺术风格等各不有差异,但传统建筑的组群布局、间、空结构、筑材料及装饰艺术等方面却有着建共同的特点,区别于西方,享誉全球。调强天人合一,以人为本。 作者:赵慧 单位:哈尔滨方舟工程设计咨询有限公司 平面构成论文:高职平面构成教学改革 平面构成是作为高职艺术设计专业教学中一个不可缺少的组成部分,担负着提高高职学生的思维想象能力,启迪设计灵感的任务。它不仅能培养高职学生善于发现美,正确审视美,灵活创造美的能力,还能让高职学生初步了解艺术创作中一般的艺术思维规律、方式表现规律和艺术的基本表现语言。 1平面构成的简介 所谓平面构成,就是以数种以上的单元重新组合成为一个新的单元。它是创造形态的方法,研究如何创造形象,形与形之间的联系,以及形象排列的方法。构成的意义在于创造新的形态,并把这些新的形态依据一定条件重新整合或纳入限定的空间之中。作为设计教育的一门基础学科,构成的目标在于对造型技巧、方法等方面的认知体验使自己的感觉获得提升,使新的构想能够源源不绝。平面构成设计渗透到生活环境的各个领域,离开了符合审美需求和实用功能的构成设计,任何一种专业设计都将陷入失败的境地。平面构成是高职所有设计课中最基本的训练,是让学生尝试视觉方面的创造,是让学生了解造型观念,培养学生的审美观,以及锻炼设计构成能力。平面构成的创作,能激发大学生丰富的想象力、敏锐的观察力、高效的记忆力和大学生的创新意识。 2高职院校平面构成教学中存在问题分析 (1)学生对平面构成学习缺乏兴趣。首先高职院校学生的专业基础弱,大部分高职艺术设计专业学生入学前没有美术功底,因此,在学习平面构成的过程中,许多学生则力不从心,从而造成高职学生学习没有兴趣,甚至产生厌烦的心理。其次高职学生学习过程中,不知道学了平面构成在现实生活中有什么用,缺乏兴趣,缺少创意的动力和灵感,只能照抄、模仿,基本上创作不出优秀作品。爱因斯坦曾经说过:‘兴趣是最好的老师’。要调动高职学生的兴趣,首先要让学生加强美术功底训练,提高学生自信心,不能让学生产生畏难情绪。其次要让高职学生领略平面构成的美感,联系现实生活,来启发学生,是最直观的。只有感受到其中的美,才能产生兴趣,激发出创作的欲望。 (2)教材存在的局限性。现在能体现高职特色的教材较少,大多实践性和实用性不强。教材重点都放在探索方式法则的‘方式’推敲上,而且内容单一,所采用的图例也简单、老化,缺乏新意,未能紧跟时展的步伐,创造意味不强,忽略对高职学生创造性思维能力的培养,激发不了学生学习的兴趣和动力,并产生误解,认为学习平面构成没有什么用处,忽视该课程的学习。笔者在教学过程中用过几本平面构成的教材,但这些教材内容都有一定的不足,不能满足高职艺术设计专业学生学习的要求。因此,教材的选择也是我们面临的一个重要的问题。 (3)教学模式与方法单一。教是照本宣科,学是依样画葫芦。高职平面构成教学,长期以来一直采用传统的构成教学模式,由教师课堂授课,学生接受教学内容,通过手工实践,最终以书面作业形式表现出来,由教师课程品评。在这样的教学情形下,学生也只能把精力放在了画面的精工细做上,而忽略对平面构成的研究与探讨,削弱了观察、思考和创新等思维方面的训练,对相关设计应用专业则不会加以联系,只能一味的机械仿照教材中的图例,依样画葫芦,缺乏创新与变革,不能很好地培养学生的创造性思维。因此,如何在有限的时间内让学生适应本课程的学习,让他们掌握学习方法,激发他们的创造思维,也是目前我们所要面临的问题。 3高职院校平面构成教学改革的一点思考和建议 为突破以上所存在的教学误区和不足,笔者认为在高职平面构成的教学中,教师除了在备课和教学方法上多花心思外,还要进行以下改革,这也是我这几年对平面构成教学的心得,颇受高职学生的好评。 (1)调动学生积极性,激发学生学习的兴趣。高职院校平面构成的教学,必须改变传统教学思想,从“以老师为主”改为“以学生为主”。在教学中教师在讲述基本理论后应该调动高职学生的积极性,让他们去发现和发挥自己的能力。根据高职学生年龄特征,直观的图形可以引起学生的注意,激发起他们学习的兴趣。在<平面构成基本要素>课的教学中,为了让学生掌握什么是基本形,我充分利用了直观、有趣的图形来强化学生的理解,从而调动了学生的积极性,激发了他们的学习兴趣。 (2)重视教材的选择,补充教材。高职平面构成的教材的重要性不言而喻,一本好的教材可以提高教学效果,也可以提高学生对平面构成课程学习的兴趣,顺利达到教学目标,因此教材选择应根据教学对象为高职学生的特点进行选择。并且,我们上课时应针对教材的不足对其进行补充。如,当教材图例方面较少时,可以在网络中搜集丰富的、最新的资料、素材,通过多媒体教学方式,对这方面的不足进行补充。 (3)创新的观念。如今是数字化社会,在平面构成的教学思想观念上,必须要创新,在教学方式上,必须要跟上时代的步伐,接受新的科技手段服务于教学实践。在传授平面构成理论时,可以先让学生手绘制构成作业,然后结合电脑,进行Photoshop等绘图软件代替其中的手绘技术训练,充分调动高职学生的学习积极性。在学习过程中,要以学生为中心,去发现和发挥他们的能力,打破满堂灌的传统教学方式。 (4)理论联系实际。要让高职学生领略平面构成的美感,最好的方法莫过于联系现实生活,用现实生活中的范例,如讲授渐变构成、重复构成时则可通过其在生活中的实际应用(如封面设计和包装设计中同一造型元素的重复出现,是深化主题的表现)加深学生对渐变构成和重复构成的应用设计的理解,拓展了学生的设计思维。授课内容联系实际,既能活跃课堂气氛,使授课生动、形象、丰富,又能拓展学生的眼界,激发学生的创造性思维。综上所述,高职院校的平面构成教育也应该顺应时代潮流,从自己的实际情况出发,我们担任色彩构成课程的老师应与时俱进,不断探索,以先进的教学手段和推陈出新的教学思路,培养高职学生的审美能力和创新能力,努力构建有高职院校特色的艺术设计课程。 作者:崔杰 单位:济源职业技术学院建筑装饰工程系 平面构成论文:环境艺术设计专业的平面构成元素应用 环境艺术设计是一门以空间艺术设计为领域的专业,包括城市规划、室内设计、展示设计等多项空间设计。平面设计的图案艺术以及点、线、面等设计元素,通过和色彩以及空间的线条结合,设计出多功能、美化的空间。因此,在实际的设计案例中,平面构成元素的形式在环境艺术设计的各项领域中都充分体现出来,起到了统筹全局的作用。 一、平面构成的概念 平面构成元素为点、线、面,并且点、线、面具有不同特征以及表现形式。平面构成元素指一切平面空间和平面形态,在平面空间完成的造型艺术设计。在人们的日常生活中,到处都含有平面构成元素。在平面构成中,点是最基本的构成元素,也是最小单位。在一个平面中,只要有足够小的单位都可以看作是点。在平面构成中,点可以通过画面组合进行排列,给人不同的联想和视觉感受。而线可以明确其具体位置和方向,具有一定的宽度和形态。在平面构成中,面具有位置、面积和形状,可以在二维空间里通过构成的组织方式产生立体效果。总之,点、线、面三者在平面设计中可以相互转化的。 二、平面构成元素在环艺设计中的表现 1、点在环艺设计中的表现 环境艺术设计中都可以体现出“点”的形态。根据点的构成原理可以运用不同大小、疏密的点进行排列,给人的视觉留下一种由点移动而产生线的感觉。比如:在上海地铁吊顶设计中,在格栅形式的吊顶之间放行的发光正方体不规则的分布,可以将每个小格子看成“点”形态。在景观设计中,将植物大小、数量进行组合的,构成了“点”的形态。再如在室内设计中,可以将沙发上的靠垫、茶几上的茶杯都可以看作点的集合体。另外,还可以将大小一致的点以相对的方向,逐渐重合,产生微妙的动态视觉。充分将平面构成的点构成元素应用到环境艺术设计当中。 2、线在环艺设计中的表现 线在环境艺术设计中最为广泛,线可以起到引导视线的作用。一般常见的有实线,是实体形态形成的,比如家具、门窗、主梁等。虚线是实体中的空间县,就是实体之间的缝隙,比如墙角线、窗户线等。比如上海公园的地面铺装的设计采用了乱世镶嵌的方式,构成向心的环形线,具有一种韵律感。在室内设计中,线的应用就更加广发了。有相对长度和方向的道路、长廊、围墙、溪流等视为线。地板铺设的线型都是采用线条来组合和表现的,与空间中的点、面形式作对比。而几何曲线具有对称和秩序的,规整的美,经常会被使用在以娱乐的悠闲景观之中。 3、面在环艺设计中的应用 面在环境艺术设计中有两个作用,一是作为体的表面表现体的形态,二是作为片状形态独立出现。屋面、墙面、地面都是限定空间的主要因素,但是其依附在建筑体的表面存在。室内环境中的湖面都是以片状独立存在的。面的形状、大小、封闭方式直接影响到其限定空间的特性。在景观园林设计、空间设计中都运用了平面,充分表达出其功能要求、材料使用、艺术风格以及装饰造价等各种因素中的应用。在进行空间平面布局的时候起着关键性指导作用,从平面构成的角度分析空间的序列设计,因此发现其空间组织合理有序的内在规律性,同时也可以从宏观角度上将平面进行合理规划,充分体现出优美的空间与丰富的空间功能。 三、平面构成元素的应用 平面构成元素的点线面法则在环境艺术设计过程中起着关键性指导作用。对于初步涉及环境艺术设计展业的学生来说,应该加强其对平面构成元素的重视。平面构成在平面设计中的应用非常广泛,其海报的设计、书籍装帧、版式设计等等应用的非常广泛。在平面设计过程中,都是综合引用平面构成的几大形式法则,巧妙的对版式进行设计,理性而又巧妙的控制平衡、节奏以及对比等方面的结合与应用,从而形成更加完美、多样化的作品。为了不断适应环境艺术设计的变化与发展,充分发挥平面构成元素的应用,使平面构成在环境艺术当中体现的淋漓尽致。点线面是设计中最基本的因素,每种因素都具有其特征。在实际的应用过程中,其应该穿插上使用各种构成元素,相互结合,相辅相成。只有巧妙的排列与运用,才能谱写出优美的文章。在设计的过程中,设计师要遵守设计形式美的基本法则,将平面构成的基本原理巧妙的运用在室内的空间设计你中,使平面构成元素的点线面在环境艺术设计中得到和谐、统一的效果,从而才能使各个经过精心设计的平面能够更好的融合在一个统一的室内空间中,使人从每个角度看上去都是一种视觉上的享受。 四、结语 经上所述,平面构成元素在环境艺术设计专业的基础,同时也是学习色彩构成以及立体构成的基础。平面构成元素可以广泛应用到各行各业中,因此我们必须要熟练掌握并应用平面构成要素,在设计中提倡多种元素并存的设计,从而才能设计出更多样化的作品,不断满足人们的需求。 作者:庞闪闪 单位:攀枝花学院艺术学院 平面构成论文:平面构成园林设计论文 1平面构成在园林设计中的实施要点 在现代设计理念的影响下,现代园林设计不再拘泥于传统的风格和形式,呈现出了鲜明的特点,在整体构图上摒弃了轴线的对称式,追求非对称的动态平衡;而在局部设计中,也不再刻意追求繁琐的装饰,更加强调抽象元素如点、线、面的独立审美价值,以及这些元素在空间组合结构上的丰富性。不仅如此,平面构成理论在园林设计中的应用具备良好的可行性,一是园林设计可以归类为一种视觉艺术,二是艺术从本质上看,属于一种情感符号,可以通过形态语言来表达,三是视觉心理趋向的研究为平面构成理论提供了相应的心理学前提。平面构成在园林设计中的应用,主要体现在两个方面: 1.1基本元素的应用 (1)点的应用在园林设计中,点的应用是非常广泛的,涉及园林设计的建筑、水体、植被等的设计构成,点元素的合理应用,不仅能够对景观元素的具体位置进行有效表示,还可以体现出景观的形状和大小。在实际应用中,点可以构成单独的园林景观形象,也可以通过聚散、量比以及不同点之间的视线转换,构成相应的视觉形象。点在园林设计中的位置、面积和数量等的变化,对于园林整体布局的重心和构图等有着很大的影响。 (2)线的应用与点一样,线同样具备丰富的形式和情感,在园林设计中,比较常用的线形包括水平横线、竖直垂线、斜线以及曲线、涡线等。不同的线形可以赋予线元素不同的特性。 (3)面的应用从本质来看,面实际上是点或线围合形成的一个区域,根据形状可以分为几何直线形、几何曲线形以及自由曲线形等。与点和线相比,面在园林设计中的应用虽然较少,但是也是普遍存在的,例如,在对园林绿地进行设计构造时,可以利用不同的植物,形成不同的形面,也可以利用植物色彩的差异,形成不同的色面等。在园林设计中,对面进行合理应用,可以有效突出主题,增强景观的视觉冲击力。 1.2形式法则的应用 (1)对比与统一对于与统一也可以称为对比与调和,其中,对比是指突出事物相互独立的因素,使得事物的个性更加鲜明;调和是指在不同的事物中,寻求存在的共同因素,以达到协调的效果。在实际设计工作中,需要做好景区与景区之间、景观与景观之间对比与统一关系的有效处理,避免出现对比过于突出或者调和国度的情况。例如,在不同的景区之间,可以利用相应的植物,通过树形、叶色等方面的对比,区分景区的差异,吸引人们的目光。 (2)对称与均衡对称与均衡原则,是指以一个点为重心,或者以一条线为轴线,将等同或者相似的形式和空间进行均衡分布。在园林设计中,对称与均衡包括了绝对对称均衡和不绝对对称均衡。在西方园林设计中,一般都强调人对于自然的改造,强调人工美,不仅要求园林布局的对称性、规则性和严谨性,对于植被花草等的修剪也要求四四方方,注重绝对的对称均衡;而在我国的园林设计中,多强调人与自然的和谐相处,强调自然美,要求园林的设计尽可能贴近自然,突出景观的自然特征,注重不绝对对称均衡。 (3)节奏与韵律无论任何一种艺术形式,都离不开节奏与韵律的充分应用。节奏从概念上也可以说是一种节拍,属于一种波浪式的律动,在园林设计中,通常是由形、色、线、块等的整齐条理和重复出现,通过富于变化的排列和组合,体现出相应的节奏感。而韵律则可以看做一种和谐,当景观形象在时间与空间中展开时,形式因素的条理与反复会体现出一种和谐的变化秩序,如色彩的渐变、形态的起伏转折等。园林植物的绿化装置中,也可以充分体现出相应的节奏感和韵律感,使得园林景观更加富有活力,避免出现布局呆板的现象。 (4)轴线关系的处理所谓轴线关系,是指对空间中两个点的连接而得到的直线,然后将园林沿轴线进行排列和布局。轴线在我国传统园林设计中应用非常广泛,可以对园林设计中繁杂的要素进行有效排列和协调,保证园林设计的效率和质量。 2结语 总而言之,在现代园林设计中,应用平面构成艺术,可以从思想和实践上为园林的设计提供丰富的源泉和借鉴,需要园林设计人员的充分重视,保证园林设计的质量。 作者:朱金华 单位:江苏绿洲建筑园林设计院有限公司海南分公司 平面构成论文:三大构成与平面设计关系教学 一、三大构成与平面设计的关系 所谓三大构成分别指的是色彩构成、平面构成以及立体构成其中“色彩构成”的出发点是人类的色彩知觉以及心理,需要运用较为严谨的科学分析方式,对各种复杂的色彩现象进行还原,使其恢复到最容易被人理解的基本要素中。此外,色彩构成利用的是色彩的质、量以及空间的可变幻性,需要根据一定的色彩规律对各要素之间的相互关系进行重新组合,从而塑造出更为理想、全新的色彩效果。色彩构成同平面设计有着非常密切的关系,比如我们现在在大街上看到的各种海报、包装以及广告等利用的都是色彩构成与平面设计之间的关系。很多观赏者在观看或者赏析某一平面设计时,首先看到的就是色彩,色彩搭配得好才会让观赏者有继续看下去的决心,甚至会忍不住有想要触摸或者拍摄下来的冲动所以很多设计者在进行平面设计的时候都会将颜色作为依托向观赏者传递出设计的情感与主题。 “平面构成”则是在二维平面中对点、线、面等视觉元素进行利用,并根据美的视觉效果,通过逻辑性与理想的手法对其展开编排与组合。也就是说平面构成具有一定的创造力特点与实用特点。所以平面设计专业的学生在学习平面设计之前,应该要对点、线、面的运用进行了解与掌握,因为只有了解与掌握了这种表现手法与构成技巧,才能打下较为牢固的基础,更为深入地对平面设计进行学习 从某种程度上来说,在三大构成中平面构成对平面设计的作用是最大的,在平面设计中无论是包装、招贴还是书籍出版等全都离不开平面出版。所以在进行设计的时候,任何元素都可以看成是最为简单的点、线、面的关系,在组合的时候要根据它们的相关规律,使得设计出来的效果更为自然。 “立体构成”又被称之为空间构成,其构成的基础需要一定的材料以及人类的视觉,其构成的依据就是力学。立体构成是将各造型要素,根据一定的构成原则,对美好形体的三维艺术进行编排组合进行立体构成的学习,学生的技术表现能力、想象能力以及对造型的感觉能力都能得到有效地培养与提高,而且立体构成同平面设计也有着非常大的关系。就立体构成本身而言,其主要是对空间与造型进行探索,因此,如果能在平面设计中添加适当的空间概念,那么二维平面作品就会产生出强大的视觉冲击力以及无限的空间感。此外,在展示设计、包装设计以及POP设计中添加适当的空间概念可以取得非常好的视觉效果,因为这些都需要对二维和三维进行有效结合之后才能设计出好的作品。 二、三大构成与平面设计关系的教学探讨 教师在三大构成教学中的教学方针任何教学都必须要有科学的教学方针。在进行三大构成教学的时候,教师应该对学生的判断力进行培养,对学生的创造性进行启发,并对学生的表现技术进行发展。也就是我们常说的感觉、构思与技巧。 对学生的判断力进行培养,就是要让学生在众多元素中通过判断,提炼出自己真正需要的元素通常,这都需要设计者通过直观的感觉去进行判断,虽然很多作品形象都是很鲜明的,但还是有一部分形象是混乱的,需要我们用比较科学、准确的判断力对其进行分辨。对学生的创造性进行启发就是要将学生的创造性思维启发出来,使得学生可以在生活以及大自然中寻找并发现可以构成各种设计的灵感。这样就需要对学生的想象力以及观察力进行锻炼,让学生在看到某一东西的时候会有产生一定的感受情绪,并对其进行相关的分析与整理,最后将有效的元素从中提炼出来。比如在火车站或者铁路边看到和谐号的快速运行便可以联想到线的构成等。当这种感觉产生出来的时候,就要及时将其在草图本或者脑海中记录下来,然后再做后期的删减与整理工作。 对学生的表现技术进行发展就是要在构成练习的过程中对表现技巧与表现手法进行运用,并对其给予足够的关注度。无论多么复杂的东西,都要教学生化为最简单的东西表现出来,而且在设计与制作的过程中也要对其中的方法与规律进行了解与掌握,可以通过电脑或者手绘的方式将其表现出来。学生在三大构成中的学习平面设计专业的学生在学习三大构成的时候首先要理清三大构成与平面设计之间的关系,并对三大构成的学习目的与作用进行了解;其次,学生在学习三大构成的时候应该运用各种可以寻找素材的途径,对三大构的素材进行大量收集。 三、总结 学习三大构成之后,平面设计专业学生的造型感受能力以及构成思维能力都能得到培养与提高,而且学生设计制作的动手能力也能得到不同程度的训练。在这种情况下,学生的艺术修养就可以达到一定的深度,并打下坚实的基础来学习日后的各种设计专业课程。也就是说,在平面设计中虽然三大构成是基础课程,但是三大构成在平面设计中的地位与作用是不容忽视的。因此,对三大构成与平面设计关系进行教学探讨具有非常重大的意义。 作者:刘牧原 单位:黄淮学院艺术设计学院 平面构成论文:平面艺术设计构成要素的时代特征 在设计师们的精心设计下,一般都是表现平面设计艺术的审美感知、想象、情感和需要等,如提醒大众不要酒后驾车的公益广告,用三个红灯代替酒字偏旁表示警告禁止之意,达到良好的信息传达效果。又如,苹果电脑关注情感的设计,它具有人性化的设计充满审美情感,生动而富有感染力,更加符合人们的物质和精神需要。审美意识源自于我们长期的生产、生活而形成了民族、时代和个体的审美意识,如古代具有代表性的是陶器,尤其是彩陶纹样上设计,透露着极其丰富的想象和美的意趣。我们从这里可以看出每个民族在不同的时代都会根据自己的审美意识,通过对自身的理解和把握,进行时代创新、发展文化并形成新的审美意识。当今时代审美意识是在历史文化、社会发展所开成的各种审美因素的作用下的产物,通过丰富的审美体验在情感交流中产生出新兴的审美风尚,并使审美主体的精神得到升华。 时代性代表的是时代精神,并与其时代文化紧密相连。曾传唐代以胖为美,而现代人则认为身材苗条、曲线曼妙是美,又如,在中世纪,人们如果穿条纹服装则被看成是异端,今天条纹在服装设计却被设计师普遍使用。这说明每个时代都有不同的审美标准,也充分证明了审美观念起源于深刻的文化,它改变了人们的思想观念和审美意识,人们的审美意识随着时代的进步发展不断变化。例如,人们特别喜欢用壁纸做装饰,现在的壁纸设计不再是一种简单的花纹图案,设计们利用电脑技术、各种体裁体现了叛逆和创新,现代科技使得壁纸制作更灵活多样,产生一种延伸的效果,更能充分表达出其独特的思想,相应的满足人们审美需求。一个时代的平面艺术设计风格蕴含当时社会的理想,表现出这个时代平面设计师个人的思想情感,也就是说艺术设计风格必须依赖社会而存在,它表现出这个时代的整个文化内涵。艺术设计风格是当时社会宗教与哲学观念表现,现代主义风格体现的是人民大众的利益,现代社会中,人们越来越渴望情感,而科技的飞速发展对艺术设计风格演变影响很大,能够满足当代人求新、求变、热衷个性化心理。如使用电脑能设计出奇特的效果,在视觉上使人产生飞腾的效果,来表达特定内涵和品质。平面设计的发展变化与时代的各行各业发展紧密相关,如20世纪二三十年代中国的月份牌宣传画大都使用摩登女郎为表现题材,这源于当时报刊、电影的兴起,在当时看来,画面构成优美的视觉图像,让受众在感觉上产生新鲜和刺激。又如,50年代的宣传画设计带有明显的政治意图,在设计上大多以色调活泼喜悦、对比强烈为主,其主要意义在于表现社会主义国家的新气象,可见,审美意识的变迁受社会综合因素的影响。 平面艺术设计构成要素的时代特征 点、线、面作为平面设计的构成要素,如中国的阴阳太极图就是通过这些构成要素的聚集巧妙的在圆内绘物,又将点的内涵扩充为面,形象自由随意,给人以稳定、融合又静中有动之感。线作为纯粹形态而言,作用在于能牵引人的视线运动,如各种海报、招贴画都利用几何曲线则具有理智而柔和的美感,最具代表的“GUCCI”广告,使画面庄重、匀称,在这些基本构成要素的作用下,平面设计师们设计出了具有时代特征的各种表现形式的平面艺术作品。具体的说,在现代设计中,审美对象表现的自身节奏感成为情感运动的代表,并利用对称与均衡的表现形式令设计产生奇妙而有趣的现象,在平面设计中,通过各组成部分之间的均衡体现了一种安定美。如中国建设银行的标志设计,在充分利用构成要素的基础上,通过古铜钱表现的内方外圆的图形,给人以整齐、坚固、稳定、大方的美感,左右上下分量相近以求得平衡效果,并且对称与均衡互相结合,象征企业将中国传统文化与现代经营理念交融,在秩序化的平面设计中象征理性、包容、祥和和稳重。 1平面艺术设计中文字的时代特征 汉字处于图形文字时期的商周是青铜时代,商周图形文字是当时生活的真实反映,有深沉历史内涵和雄浑瑰异造型纹饰,充满了原始古朴精神,设计师们将具有传统精粹的纹饰图案在文字中表现出来,并在书法基础上经过装饰成为艺术性文字,以表现中国古朴的原始精神。中国的现代字体设计,现代美术字,通过形象、夸张等处理手法,使其容易引起看者的兴趣,突出其装饰效果。如当时的书籍、广告、商标、包装大量运用美术字,呈现出趣味性、图形化和装饰化,风格丰富多彩,生动,极具鼓动性。而20世纪50年代的美术字设计的用途是为强烈的政治意味服务的,如烟草中的“大前门”就是极其典型的代表。到了20世纪80年代,平面设计者能够在自我和轻松的形态下开始文字创作,而真正具有代表意义的是现代汉字审美意识的时代特征———“电脑特效字”。现代字体设计利用汉字形态之美来构成画面,运用书法特有的深厚文化内涵和独特形式,使得汉字的装饰意味十分显著。如谷歌标志设计的图形化,将汉字经过变形、抽象、装饰化,使汉字更具视觉冲击力,强化汉字自身的形式意味,表现出了生动的意境,延伸出很多丰富的设计,带给观者丰富的遐想,是图形化构成文字的很好体现;将解构主义用在汉字中,简单地说是打破原有汉字结构或抽取其中一部分,是利用文字中每个笔画独立审美价值,以产生新的审美形态,更多体现的是审美的诉求;而涂鸦文字的兴起是对现代设计中感性的升华,它与现代艺术的结合与平面艺术紧密相连。涂鸦艺术设计是在文字变形的基础上形成的,极大地丰富了平面设计的表现形式,让人们感觉自由、轻松并且特立独行。如很多网站标志采用涂鸦的形式来表现,体现了人们渴望自由、崇尚个性,显得活泼自由。因此,文字的字体形式和艺术风格以及运用电脑产生的新文字设计样式,能让观者更了解设计传达的真正内涵,通过平面设计师们奇思妙想的创意设计,成为具有更高艺术追求的艺术形式,给人以形式的美感,以突出现代人的时代审美情感诉求。 2平面艺术设计中图形的时代特征 图形作为视觉语言,其来源可以是符号、图案,摄影或绘画等多种,具有超越语言交流障碍的优越性,如可以用它们构成的图形设计海报,显得直观、具体,形象鲜明,能较为准确地为人们所接受,充满趣味、智慧和感染力。在今天,图形的引导作用越来越重要,现代图形构成设计思想把直观形象的动态、立体等纳入图形的感知过程,它直接影响作品的整体效果,从而来认识和把握平面设计结构与组合。透过图形化符号的设计表现,体现着时代特定文化倾向和审美情趣,传达出的信息和情感反映了一个时代的精神和观念。如中国传统的青花图形就可以有在茶具、酒具中,让人联想到中国传统文化的茶道和酒文化,令受众产生悠远、清雅的情感。现代图形设计的观念及表达利用摄影艺术、抽象艺术能给图形信息带来全新的改变,一些包装、海报或书籍封面,运用摄影技艺、抽象艺术极大地增强了平面设计的视觉传达能力。绘画抽象艺术能更深地表现创作者的感情,摄影使得信息的投射更加准确有力,它们的形式美感能够给人强烈地精神感染,使平面设计获得更加自由和广阔的表现方式。电脑的使用引发了新的设计探索,它深刻影响了现代图形设计表达,其图形设计所表现出来的想象力和创造力使平面设计艺术更能满足现代人新奇个性的审美偏好。因此,平面设计中的图形带有很明显的时代风格,有着特定的文化倾向和审美情趣,也就是说图形设计的发展与平面设计的发展始终同步,呈现出不同的时代面貌来。 现代平面艺术设计中审美意识的时代特征 信息时代人们开始关注环境,于是现在的设计开始越来越注重环保,这源于人们意识到生态对人类的重要,例如,很多的食品包装开始使用纸而不是塑料。现代平面设计中审美意识体现了人性化设计,即“以人为本”,它源于西方哲学思想,即使平面设计体现出对人的尊重和人文关怀,如网站标识中简洁而富有视觉感染力的设计,使其艺术性更加体现出人性化的内涵,让平面设计具有动感和美感,充满新鲜的活力。全球化大氛围使人们越来越喜欢个性化的设计,它使平面设计拥有更多更自由的创造空间,如我们所熟知的可口可乐标志,为了突出其饮料的清凉效果,在红色背景中加入了暗红色弧形线,充分强调了红色的运动感和立体感,符合人们的视觉感受和审美情感需求,满足现代人们的个性审美。新时期的审美意识与技术已经密切相关,随着计算机的运用,如三维、二维的综合运用在标志设计上表现比较突出,这使得平面设计具有多维化设计的趋势。同时,数码被广泛运用于平面设计,创造一种视觉上动态的效果。如运用多维设计的垃圾箱设计,使平面设计变得“多维”而富有表情,使标志设计有了丰富的视觉感受,增强了视觉感染力。在平面艺术设计中,在技术对审美意识的介入下充分利用传统元素,表达受众的生活态度和文化品味,符合信息时代人们的审美心理需求。这是因为有了传统,才能表达个性。因此,平面设计师要保持对传统文化的怀念和珍惜,并把握这个时代的审美取向,才能满足人们对个性化设计的需求,才能设计出更多更好的平面艺术设计作品。 结语 在平面设计各领域中,必须能够突出审美意识时代特征,用以象征深层的信息所代表的意义。历史文化和社会环境对平面设计的审美意识具有促进作用,意味着时代精神使平面设计艺术风格和表现的多样化,通过它能够体现当今人们的审美趣味和审美偏好。因此,平面设计师应注意人类风俗习惯和人们的心理感觉,使自己设计的平面设计作品具有个性和视觉冲击力,掌握丰富的文化知识,合理利用平面设计中的基本构成元素,才能满足现代人新奇个性的审美意识。(本文作者:刘敬华、李素芳 单位:石家庄铁路职业技术学院、石家庄信息工程职业学院) 平面构成论文:平面设计构成艺术规律研究 摘要:构成是关于平面设计的思维方式及方法论,掌握平面设计中的构成规律,对平面设计有极大的指导意义。主要从平面设计中构成艺术规律的相关功能、价值及应用等多个角度共同分析构成艺术规律对平面设计造成的影响。 关键词:平面设计;构成;艺术规律 1平面设计中构成艺术规律的相关表现 1.1构成艺术 构成艺术主要是人们对相关视觉因素进行系统、全方位地组合,希望通过这样一种方式提高自身的审美能力,进而达到培养人们创造力的作用。在这一阶段中,有计划有目的地对构成元素进行组合可以极大提升人们对事物的审美价值,我们将这一过程称为构成。构成是构成主义中的一个重要分支,构成主义最早是对材料、形态等的整体感受,而构成理论在包豪斯思维的影响下不断趋于完善,人们也开始运用一种全新的思维方式创新了构成理论,如今也有了不同于以往的造型原则,人们也根据这一造型原则设计了很多新的艺术规律,并将这些艺术规律应用于实践中。 1.2构成规律在平面设计中的分类 目前,人们将构成分为了色彩、时间和空间三大构成部分,空间构成又在此基础上进行了系统的划分,分为平面构成部分和立体构成部分,一般情况下,在平面设计中用到的都是平面构成部分,而立体构成部分在平面设计中应用的范围比较广泛。平面构成对整个平面设计而言,具有非常大的指导意义,它会在人们审美观的基础上,集中平面的整体结构、形态以及布局变化因素,根据这些信息进行创造性的设计和思考,人们对色彩的感觉由最初的个人自觉直接上升到更加科学完善的色彩审美层面上,这样就可以产生一种灵活的、符合人们审美观的色彩设计。 1.3构成艺术对各国设计的影响分析 在20世纪20年代,美国展出了包豪斯设计的作品,这些作品的展出意味着美国对构成艺术也有了一个全新的理解,而此时日本也受其影响,开始注重线的渐变问题,用疏密来表现渐变,让线的渐变构成更加丰富。20世纪30年代的时候,我国学者也开始倡导包豪斯的艺术设计教育体系,但是由于受当时经济、科技、文化等多方面因素的影响,这一艺术设计教育体系的关注程度并不高。我国改革开放之后,随着科学技术及高新技术手段的不断出现,平面设计领域也引入了很多新的技术手段,极大提升了平面设计的发展。包豪斯设计思想也开始逐渐被大众所了解,这些因素都有效推动了我国现代设计的综合发展。由此看来,构成艺术这种思维方式在某种程度上决定了构成艺术的研究是与当前社会大环境发展同步的,其注重多学科的研究成果,注重理论与实践的有机整合,促进了构成艺术的发展。 2构成艺术对平面设计的影响分析 2.1价值表现 任何事物都是有其存在价值的,而平面构成的构成形式也为平面设计的思维方式和思维方法在形态组合上体现出了内在联系。平面构成的思维方式是从理论层面逐渐向抽象层面延伸发展的过程,主要运用抽象化的形态对构成艺术进行思维上的调整,这一形态可以是几何形态的,也可以是其他形态的。这样做可以从结构和构成关系上研究视觉方式,将简练抽象的形态作为最基本的造型元素。此外,色彩构成还可以为各种学科专业提供色彩设计的理论依据。色彩可以引起人们在视觉上的共鸣,人们在面对色彩的时候,心理活动是最活跃的,色彩的视觉冲击力也是最强的,再加上色彩构成的价值与指导意义非常明显,使得色彩构成逐渐成为艺术设计中非常重要的设计基础。在构成艺术规律中,色彩调和占有非常大的比重,色彩调和在色彩构成规律上的作用是非常明显的,采集重构就是一个非常好的例子,采集重构可以将原本物象中的色彩元素注入到新的组织中,进而产生一个全新、独特的色彩形象。人们对色彩需要有一个系统、全面的了解,只有这样重构后的色彩才会更有感染力,人们对色彩的了解也会随着重构的出现而更加深刻。在整个构成艺术规律中,立体构成规律是当前社会工业造型设计中非常重要的手段之一。由于立体构成更加符合现代化工业生产的需求,在平面设计中我们也会看到立体构成的影子。 2.2功能表现 平面构成是二维空间设计和方法的重要理论,单从视觉审美这一角度对平面构成进行分析,平面构成的可行性还是非常大的。平面构成比较注重培养人们的设计思维方式和创造能力。在色彩构成中,色彩对比是一项非常重要的工作,色彩对比主要是指各个色彩之间本身存在一定的差别,如果按照其自身属性进行划分,色彩对比可以分为色彩变化对比、明度变化对比和纯度变化对比三种对比形态。 2.3应用表现 这一阶段也是付诸实践的关键阶段,在对平面设计进行展示前一定要重点考虑展示的空间布局,平面的材质、灯光等。在应用上会涉及多个领域,它不单单属于空间设计,很多时候与平面设计的联系也是非常大的。平面设计人员要充分利用平面构成的基本规律,引入全新的技术手段对其进行系统地分析和研究,并将所有平面设计项目根据设计者和客户的需求进行设计,提升客户的满意程度。在平面设计中,还会涉及一个非常重要的领域———广告设计。在广告设计中,对平面设计的要求是非常高的,而且现代化的广告设计对色彩的要求也是非常明显的,因为色彩是视觉冲击力的重要组成因素,设计广告的目的就是为了起到宣传作用,因此良好的视觉传达是非常重要的。在文字、色彩等要素中,色彩给人的感觉是最直接的,科学合理的色彩配置可以有效调节人们的感知,能够将人们的情感充分调动起来,人是情绪化的动物,而色彩则很好地起到了激发人们情绪的作用。色彩在广告设计中的价值主要体现在色彩的鲜明性上,如果产品包装设计不好的话,会直接影响产品在整个市场的销售。一个科学合理的产品包装可以有效传达视觉效果和商品性质,还能传达产品生产企业的形象,可以说产品包装的优劣和产品质量都是非常重要的,都是衡量一个企业综合能力的标准。 3结语 构成是设计作品的基础,构成可以将各个元素、各个节点进行整合,进而起到控制、统一的作用,而创造性的设计作品与构成艺术之间的关系也是非常紧密的。一般来说,构成艺术规律是平面设计的方法论,而平面构成这类构成艺术规律在平面设计中的功能性也是非常明显的。 作者:于楠 单位:黑龙江建筑职业技术学院 平面构成论文:平面构成在平面设计的重要性 摘要:平面构成是指运用点、线、面等元素,在二维平面上进行形态表现的过程。通过平面构成的过程将点、线、面等具象的形态在二维平面内,按照美的形式法则和一定的秩序进行分解、组合、从而创造出新的组合方式和排列秩序,使之产生理性的、有节奏的、新颖的视觉感受。 关键词:平面构成;平面设计;点;线;面 平面构成作为设计专业的基础课程在我国起步比较晚,自20世纪80年代经由香港开始被引入,逐渐在为国内各大艺术院校设计教育专业中起到了至关重要的作用。我们所沿用的平面构成课程起源于1919年德国包豪斯学院的设计课程改革。是包豪斯设计学院设计教学的课程体系之一。他们强调“自然的分析与研究”“色彩与几何形态的关系”等概念,并不是单纯的为完成作业而设计,而是通过一套科学的原理完成设计,从而更好的用设计语言表现出来。将包豪斯设计学院的平面构成、色彩构成和立体构成的研究的严格的理论体系贯彻在我国各大高校的专业设计课程的日常教学中,使学生的艺术视觉感知度达到了理性的水平。沿用平面构成教学至今,平面构成也逐步发展完善,奠定了其在设计专业课程中不可替代的地位。平面构成是思维创意、抽象图形的基础训练,它是一种专业的思维方法。按照美的视觉效果,以理性和逻辑性的手法进行编排和组合的一种方法,具有多方面的的实用特点和创造力特点。简而言之就是“平面+构成”。平面设计是指在平面空间中的设计活动,其涉及的内容主要是二维空间中各个元素的设计和这些元素组合的布局设计,其中包括字体设计、版面编辑、插图、摄影的采用,平面设计的核心在于传达信息、指导、劝说等。 平面构成设计专业的基础理论,是培养学生设计素质的重要理论依据,平面构成具有很强的实用性。其思维方式和构成形式在设计的各个领域得到了广泛的应用,在平面设计中的应用更是广泛,标志设计、书籍设计、海报设计等平面设计中都会运用到平面构成的形式已达到有效的传递信息的目的。平面设计专业的任何一个分支都离不开平面构成。将平面设计中所有的元素看成是点、线、面的关系,按照平面构成的方法和规律对各元素、元素与元素进行组合,从而产生节奏、运动等不同的视觉感受。例如书籍排版设计中就要用到骨骼的多种形式、骨骼的框架—规律的和非规律的、可见的和隐形的。有时候平面设计也需要表现立体的空间感,这就需要运用平面构成的形式在二度空间中利用图形对人的视觉引导作用形成立体的幻觉空间。享有国际声誉的平面设计师田中一光设计的作品是极具特色和代表性的。可以说在他设计的作品中将平面构成的形式发挥到了极致。他的作品常以方格作为平面设计的基,再加之以鲜艳的色彩形成极富特色的图像系统,把几何风格与传统日本元素结合的恰到好处,形成了起作品独有的风格。如田中一光的海报作品《日本歌舞》的设计就是平面构成形式在设计中的运用,同时也是设计师设计理念的最好的实证。作品采用简单的方、圆和三角形作为设计元素,在结构上则运用了几何形的分割方式,使作品具有理性秩序的特点。与此同时,整个作品按照严格的数理结构进行了12等分。从整体上来看,作品既有几何形态的庄重静止的静态感,也具有几何形态的松弛平易的运动感,是静态与动态的统一使这幅海报作品在视觉上充满了张力。又如日本当代视觉大师福田繁雄的作品精于图底关系、矛盾空间等错视原理的运用,使其作品富有极强的视觉张力。正如他自己所说的:“我的作品,无论是平面的、还是立体作品的创作核心,都是围绕着以视觉感官的问题为前提来进行思考。”他在图底关系的运用方面不断推陈出新。例如,福田繁雄设计的《UCC咖啡馆》海报,众多拿着咖啡杯的手以漩涡正负纹理交错,螺旋状重复并置,在突出主题的同时也增添了更多的幽默。又如,福田繁雄为为日本京王百货设计的宣传海报,福田就利用“图”、“底”间的互生互存的关系来探究错视原理。在设计元素方面运用男女腿的正负形,采用黑色“底”上白色的女性的腿与白色“底”上黑色男性的腿的正负形,进行上下重复并置,简洁而有趣的构图使海报更具趣味性。平面构成的思维方式和构成形式无所不在。不论是海报设计、书籍编排设计、包装设计等的平面设计领域都发挥了它的重要作用。可以说平面构成是平面设计的载体和重要表现形式,也是平面设计不可缺少的元素。平面设计离不开平面构成,没有了平面构成,平面设计将谈不上设计,更加没有美感可言。由此可见构成对于设计来说是至关重要的。 在的当今信息时代,我们过多的强调了所谓的时尚、旋律和动感,却忽略了在平面设计中起重要作用的平面构成,忽视了平面构成在设计作品中的重要性。我们以彰显个性为由凭感觉去创作、去设计作品,却不知这个包容性很强的平面设计专业也需要充分的利用平面构成的知识,让设计的作品具有强烈的视觉吸引力,突出设计者的思想,让受众有更加深刻的视觉感受。在设计向科技化、多元化发展的今天,在新的设计媒介技术不断产生的今天,平面构成仍占据着不可替代的地位,是设计专业密切相关的重要课程,同时也被设计师们广泛应用于设计当中,用构成的思维和形式去传递、表达信息和情感。 作者:王黎芳 单位:山西师范大学美术学院 平面构成论文:平面构成元素在景观设计的应用 摘要:作为设计基础的平面构成元素点、线、面依据构成法则,在景观设计中发挥着巨大作用,成为广泛影响园林景观设计风格的一种艺术形式。本文从平面构成的三大元素方面探讨了平面构成艺术在江苏农牧科技职业学院校园景观设计中的应用。 关键词:景观设计;平面构成;点线 面通过运用点、线、面的巧妙组合和搭配对景观设计的空间氛围进行营造,可创造出理想的园林景观视觉效果[1,2]。同时,从平面构图的视角对现有优秀园林景观设计进行分析,可更有效地指导与我们设计相关的学习和工作。 1江苏农牧科技职业学院校园景观总体布局及设计特点 江苏农牧科技职业学院(简称牧校)坐落于京剧大师梅兰芳先生的故乡泰州,占地286.67hm2,总建筑面积约46万m2。校园内红墙绿树、碧水蓝天,被扬子晚报推介为江苏省最美校园。校园景观设计采用混合式布局形式,其校园出入口、主园路和主要建筑周围绿地景观主要采取规则式布置,体现了整洁清新、色彩明快的整体效果;而游憩类绿地又以自然形式为主,突出了丰富多彩、变化无穷的自然景色,体现出自然美与人工美的有机结合。 2平面构成中点、线、面元素的视觉功能及一般形态 2.1平面构成中点的视觉功能及一般形态平面构成中的点是三大元素中最简洁的造型元素,其表现形式非常丰富。点可以通过方向、位置、形状、大小、多少的变化,构成变化丰富的视觉效果。点可通过连续排列形成虚的线,而点向四面的连续排列可形成虚的面[2]。2.2平面构成中线的视觉功能及一般形态线是点的移动轨迹。从几何角度来说,线是面的边缘,是面与面的交界。线通常划分为直线和曲线两大类。水平直线的整齐排列就像平静的湖面一样,给人流畅、清新、平静之感,而流动潇洒的曲线展示出跳跃的自然美。在园林景观设计中,往往曲线更具有吸引力,其形态更显自然、丰富,具有生活气息。2.3平面构成中面的视觉功能及一般形态在面的样式中,以几何学要领构成的图形最为简洁明快,具有理性与机械的冷感性格,体现一种规范。 3校园景观设计中点元素的运用 景观设计中点要素的分布称为点状要素。如图1是牧校校园中名为“雲山叠翠”的石质假山,主峰高耸与左右两侧配峰相呼应,点缀于园路右侧草地上,以高大的绿色为背景,以点的构图形式构成了画面的焦点,使整个画面显得更加匀称、生动。 4校园景观设计中线元素的运用 4.1校园景观设计中直线的应用在牧校校园景观中主园路和部分游步道、汀步均采用了直线形设计表现,如汀步镶嵌于绿色草坪中,与周围教学楼的线条融为一体,体现出内外统一的整体感和明确方向感,并起到了引导游览路线的作用。4.2校园景观设计中斜线的应用在牧校校园景观设计中,如部分花坛花池的设计、景墙设计、铺装设计、道路汀步设计等均应用了斜线造景元素。教学楼周边设计了一条沿对角线布置的斜线型铺装,使原本因教学楼轮廓线的生硬和绿地边缘线的横平竖直而趋于平淡的构图,变得活泼生动,更具动势,并使景观结构更显精致。4.3校园景观设计中折线的应用牧校校园金鸡湖岸边的白色大理石栏杆采用了折线的构图手法。白色大理石栏杆曲曲折折沿金鸡湖岸边延伸,使湖岸线充满韵律的灵动感,并可多方位的欣赏湖面美景。 5校园景观设计中面元素的运用 5.1校园景观设计中方形面的应用牧校校园入口主园路,长方形的铺砖有规律地布置在广场中,给人以严谨、规范的心理感觉。校园中的喷泉池、升旗台、植物花坛都采用方形设计,给人平稳、大气、震撼之感。5.2校园景观设计中有机形面的应用有机形面是采用自然界的树叶、花朵、果实等的外形而创作出的面,体现了旺盛的生命力。牧校校园的室内体育馆即大学生活动中心的屋顶造型采用大小两片作为泰州市树———银杏叶片的造型,另外动物解剖馆作为大型的动植物标本展示中心,其外形采用了蝴蝶造型来凸显生命之美。 6结论 景观设计与平面构成是相辅相成的。园林景观设计方案应从整体出发,体现生态性、艺术性、人文性原则。遵循自然规律,尊重生态系统,更好地运用景观设计的艺术语言创造出更健康、更有生命力、更有创意的景观设计作品。 作者:夏群 单位:江苏农牧科技职业学院 平面构成论文:平面构成与现代设计探讨 摘要:平面构成是在二维空间的平面上一种视觉设计。平面构成在现代设计中起着重要的基础性作用。从现代设计的起源和发展来看,平面构成从早期的包豪斯学院起就是作为现代设计的“基础课”来出现的。而在现代设计当中,平面构成不仅揭示了形式美的奥秘,也为现代设计提供了一定的理论依据与技术支持。 关键词:平面构成;现代设计;包豪斯学院;形式美 平面构成是在二维空间的平面上一种视觉设计。平面构成在现代设计中起着重要的基础性作用。通过平面构成的训练,可以使我们了解形态的构成方法、组合方式、以及平面构成中蕴含的形式美法则。平面构成对于现代设计来说起到了重要的指导作用,其规律在一定程度上反映了现代设计的价值取向和审美情趣,具备了与时俱进的时代感的特征。因此平面构成与现代设计有着密不可分的关系。学习好平面构成有助于更好的适应现代设计的市场需要,提高现代设计的水平。 一、现代设计的来源与发展 说起现代设计的起源,要从19世纪的包豪斯学院成立说起。1919年4月,在德国的魏玛市由最初的创始人格罗佩斯成立了包豪斯学院。包豪斯学院的成立,标志着现代设计教育的诞生。他是世界上第一所为了现代设计教育而建立的专门教育机构。对世界的现代设计的进步和发展都有深远的影响。包豪斯学院在成立之初,就明确了建设学院的宗旨——艺术与技术要统一;设计的目的是人而不是产品;设计要遵循客观与自然的法则来进行。在建立学院的初期,包豪斯聘请了一批科技与技术的人才作为学院的教师,形成了独特的教育体系。其中具有一定代表性的有伊顿、克利、康定斯基、莫霍里•纳吉等等新时代先锋派的艺术家。而包豪斯学院则成为了反传统、推行现代艺术设计理念的阵地,虽然最终由于当时德国纳粹的破坏而最终导致了包豪斯学院分崩离析,但是其设计理念和精神已经随着一批批学员的毕业而分散到世界各地,并产生了较为深远的影响。在这些优秀的艺术家当中,伊顿设计了包豪斯学院的“基础课”——以训练平面视觉敏感为中心的课程。首次把平面构成引入到艺术学院的设计课程当中。同时也在课程当中引入了现代色彩体系。使包豪斯的课程更加系统化。而克利提出了“自然应该在绘画当中重新诞生”,其重要的教学成果就是把基础课、理论和创作结合起来,从中起到启发学生创作思维的作用。而康定斯基的贡献则在于运用理论来分析绘画的色彩和形体。莫霍里•纳吉则把社会性的设计观念带入到当时包豪斯的教育体系当中,在包豪斯的学院发展方向上起到了指导性的作用。包豪斯通过一系统的实践活动,逐步的建立起了教育体系,完善了教育思想。并且提出了艺术与科学可以一样的进行分析和研究,分解成基本元素来进行研究和处理。例如,绘画艺术就可以分解为点、线、面等形态和空间色彩等元素来加以分析和研究。这些艺术家的努力,使当时在包豪斯学院形成了在设计教育当中对美学、材料学、人体工程学、建筑学、心理学的理论研究。而这些教育理论对后续的现代设计的发展已经艺术设计教育都产生了较为深远的影响。由此可以看出,包豪斯学院的成立,创建了现代设计的教育理念,取得了艺术教育理论和实践中的十分卓越的的成就。完成了艺术和技术的和谐统一。从中我们也可以看出,平面构成作为“基础课”对于现代设计的重要作用。 二、平面构成的概念和含义 平面构成是视觉元素在二次元的平面上,按照美的视觉效果,力学原理,进行编排和组合,是以理性和逻辑推理来创造形象、研究形象与形象之间的排列方法。因此上说,平面构成是研究平面的图像、创意、思维而形成的一门科学。从平面构成的训练方法来看,他比较偏重于逻辑理性的形象思维,是视觉传达活动的最基本的训练手段,是一种思维和表达方式的训练。通过对主题的深度发掘,培养特定的设计与创意能力。在现代设计当中,平面构成逐渐成为初学设计者的一门基础性训练课程。平面构成作为三大构成的第一门基础性课程,是另外两种构成即色彩构成和立体构成的基础。它包含了对点、线、面及其发展形态图形、文字、质地、颜色和光等各种不同要素组合的探讨与研究。综合运用形式美构成法则,进行多种排列方式从而造就出重复、变异、空间、律动等一系列的视觉错觉,进而达到愉悦视觉,增加视觉冲击力的目的。因此,可以说平面构成是从实际存在的具体事物中提炼出抽象的、概括性强的设计元素来形成特定的形式感美,从而表达艺术情感和抒发艺术创作者的想象力的。从平面构成的概念和含义中,我们不难看出平面构成之于现代设计的意义。现代设计必须通过平面构成的方法去进行理解和分析。平面构成则成为了现代设计的基础。 三、平面构成与现代设计 设计发展到现代已经成为一种集科学技术和计算机应用技术和艺术等多种领域为一体的多元化的学科。它不仅需要有高超的科技手段,同时也注重艺术个性和艺术情感的表达。这就要求设计者同时具备一定的技术水平和艺术品位。这也正符合了前面所谈到的包豪斯学院所提出的口号“艺术与技术必须要做到统一”。为了满足现代设计的需求,就必须逻辑的、理性的对现代设计进行深度的挖掘与研究。这就需要平面构成理论的帮助。因为平面构成的理论正是建立在对现代设计逻辑的、理性的分析和研究基础之上的。 (一)平面构成在现代设计中的作用 平面构成在现代设计中起着非常重要的作用。现代设计按照门类划分大致分为环境设计、工业造型设计、产品包装设计、广告设计、动画设计等多个门类。如果说这些种类繁多的设计是一棵大树的枝和叶的话,那么平面构成就是大树的根。它作为设计中的基础理论研究,任何门类的设计都能从中找到平面构成设计的元素,也都能运用平面构成的基础元素去分析和理解它。平面构成的把具象物体划分为点、线、面、体等基础元素。在视觉艺术的基本理论中,点、线、面是一切造型的根本,它们综合起来构成了物质的形态。点的集合形成了线,线的集合形成了面,面的集合形成了体。所以研究点、线、面是平面构成训练的第一步,一切的现代设计都是从这开始的。研究平面构成的现实意义都体现在设计作品之中。我们通过对平面构成与现代设计的对比可以发现二者之间的关系。平面构成是抽象的,现代设计是具体的;平面构成是概念化的,现代设计是具有实践性的;平面构成是符号性的,而现代设计是具有明确的指向性的;平面构成是作为一种训练手段出现的,而现代设计则是训练的目的;平面构成是对设计形式感的一种研究和探讨,而现代设计则是表达完整真实的设计思想。从中我们知道了,平面构成是方法和手段,完成现代设计作品是目的,要想实现目的,必须掌握平面构成的方法和手段。因此,平面构成成为了现代设计的基础,也是现代设计的最基本的表达方式。它为现代设计提供了理论依据,因此研究平面构成对于现代设计有着重要的意义和作用。 (二)平面构成揭示了形式美的奥秘 所谓形式美,就是美产生的形式。其主要指的是艺术媒介在特定的审美空间的表现或呈现,可以理解为某种形式出现了以后能够使受众产生出美好的体验。它是人们在日常生活中总结出来的而达成一种普遍共识。例如,我们所说的黄金分割比例等。在现代设计中,必须运用到形式美的法则,才能使设计为广大群众所欣赏和接受。平面构成正是总结了这些人们普遍认同的形式美,使其形成规律,进而带给人们不同的审美体验。我们可以列举一些形式美的法则,从中来看其在现代设计中所起到的作用。说到形式美,首先就是对比与统一。对比就是设计元素之间大小、长短、疏密等方面存在着差异,把这些现象运用到设计作品中可以突出形态之间的不同之处,进而起到突出表现主题的作用。统一就是和谐,它指存在于几种不同要素之间的共同性和融合性。有了对比和统一,就能使设计作品即突出主题,又是一个完整的整体。其次就是对称与均衡,在对称和均衡的情况下,视觉心理重量相等,形态相同,可以带给人一种自然的美感。第三,就是节奏与韵律。所谓的节奏与韵律原来是对音乐旋律的描述,而在视觉阅读的情况下也会出现音乐美的通感。例如,形态的错落,线条的波折,色彩的柔和,都会如同音乐流动一样带给人感官的愉悦。平面中的节奏和韵律可以理顺画面的层次,确定版面的视觉流程,表达出张弛有度的视觉需求。由此可见平面构成揭示了形式美的奥秘,这对于现代设计来说是十分重要的。设计发展到了现代,更需要这种对于形式美的了解和驾驭。只有学会和掌握了形式美法则,才能更好地进行和完成现代的艺术设计。 (三)平面构成可以更好为现代设计提供帮助和支持 在现代设计的作品中,设计内容多数会根据主题的需要来完成,有时候会超越平面的可视范畴,突破二维空间,表现出三维立体的空间感以获得视觉上的冲击力。而这就需要平面构成的理论来进行帮助和支持。在平面构成的理论中点的大小变化、线的密集都可以产生出丰富空间的视觉效果,从而突破二维版面的固有模式,产生出视觉错觉,从而获得与设计主题相符合的更具视觉冲击力的最佳视觉效果,更好的完成现代设计。平面构成不仅为现代设计提供了一定的理论依据,而且为现代设计提供了技术支持。现代设计尤其是视觉传达设计大致可以分为标志设计、广告设计、包装设计,平面构成在其中都起到了不可估量的作用。首先,在标志设计中,经常会用到平面构成的构成形式与方法。一些构成形式例如透叠等的应用可以让标志的形式感更加强烈。因为构成方式的秩序感和特异性使标志变得实用且简洁,更加直观明了。在标志传递信息的过程中,其中蕴含的构成手法对标志所承载的含义和符号性都起到了推进的作用。平面构成形式和手法的运用使标志变得更加主题突出,使人印象深刻。其次,在现代的广告招贴设计中,平面构成的形式和原理随处可见。例如,重复构成的形式,可以加深顾客对产品的印象,增强说服力;而特异构成形式,则可以使人轻易的发现宣传的主题与重点,渐变的构成形式可以增加产品宣传的趣味性等。现代广告设计的表现手法有多种,而设计师则一直热衷于将平面构成的手法应用在广告设计当中,由此可见平面构成对于现代广告设计是多么的重要。再次,在包装设计中,平面构成的原理基本上随处可见。与其他的现代设计作品一样,包装设计也反复的利用平面构成的手法来处理商品的外在包装。通过商品的外包装那种强烈的形式美感来吸引眼球,博得大家对于产品的关注,从而更好的销售商品,赢得更多的消费群体。总之,平面构成是现代设计发展的基础,尽管随着科技的发展,现代艺术设计的创作手段在不断的丰富,科技元素的运用也在不断的丰富,但平面构成仍然是现代设计的根本。掌握好平面构成对于现代设计有着非凡的意义。因此,让我们都来重视和学习好平面构成这门“基础课”,从而更好的来发展现代设计。 作者:刘傲 单位:辽宁理工学院 平面构成论文:平面设计构成艺术分析 摘要在构成艺术中,一个重要的基础理论即为平面构成。构成实质上为创作者进行平面设计一种思维方式以及方法论。掌握平面设计构成规律对平面设计效果的提高具有重要意义。本文主要对平面设计中的构成艺术进行深入分析,促进构成艺术能够在平面设计中得到更好的应用。 关键词平面设计;构成艺术;规律 平面设计是选择“视觉”来作为表现方式和沟通方式的一种艺术创作,同时灵活应用诸多种方式,结合文字、符号图片,进而坐出能够传达某种信息、想法的视觉表现。①在进行平面设计过程中,设计是合理应用构成艺术可促进设计效果得到有效提升,进而提高设计作品的内涵及价值。 1构成艺术的具体规律 从理论层面上分析,构成艺术经过了几个发展过程,对其发展产生较大影响的过程主要为包豪斯的实践、俄国抽象及构成主义影响、达达主义影响、荷兰风格派影响等等。经过漫长的发展过程之后,构成理论才逐渐形成其具体特点的理论以及规律。 1.1构成艺术的起源及其发展 “构成”一词源于德语GES-TAL-TUNG的译语,该词被定义为对诸多视觉因素进行重新组织和结构,促进其审美能力得到一定程度的提高,进而使得视觉因素能够达到启发人们思维,培养人们创造能力的作用。同时,构成也是指对相关构成元素进行重新组合,且该种组合是有目的性的,通过重组之后,各构成元素所具有的审美价值均会得到明显提升。从实质意义角度上看,构成属于构成主义中的一个重要概念,该词的真正形成时间段为1913年-1917年期间。构成主义的奠基人物为俄国的塔特林。塔特林是提出构成主义实质意义的第一个,其认识在实质上,艺术是一个不断进行创造的过程,是整体感受材料、形态等的过程。在理论体系上,构成学是对包豪斯的不断完善和发展,其凭借美学观念、新思维方式加强进行造型原则构建,最终建立起了崭新的造型原则,在发展过程中逐步将这些原则应用于艺术设计实践中。总体而言,构成为一个构成主义概念,其指的是视觉因素进行重组和结构,进而促进其审美能力和艺术脚趾得到提高,进而使其能够表现出更加丰富的启发思维,更具创造力培养价值,给予某种目的将各种元素进行有机组合,使其通过组合后能够表现出更高的审美价值。 1.2构成艺术对平面设计产生的影响 在艺术设计形式上,美国创造者直接承袭了包豪斯的正统,其进行平面设计的支点主要有三个要素,分别为点、线、面。凭借线条的黑白对比,创造出欣赏者视觉山上的胀缩感,使欣赏者能够感受到丰富而生动的艺术动感。上世纪20年代,美国展出平面设计作品表现出巨大的影响力。在艺术设计上,日本创作者也是受到包豪斯思想、理念及方法的影响。在上世纪40年代,日本的大智浩便开始投身于伊顿理论的研究中,其认为,在平面设计过程中必须突出线条的渐变,凭借疏密程度变化展现渐变效果,通过对直线、斜线等进行各种方式的组合表现构成的生动和形象。中国对包豪斯设计进行研究的时间始于上世纪30年代,通过诸多研究及实践之后建立起了包豪斯艺术设计教育体系,并将该体系应用于教学世纪中。但是由于当时中国的经济、科技、文化的发展速度和程度均还相对滞后,因此,这种研究者的观点未能引起人们的足够重视。包豪斯设计思想理论在改革开放后得到了快速发展,并逐渐被设计界采用,并在实际应用过程中得到不断发展,进而推动中国现代设计的发展步伐。在构成上,平面设计主要有三种构成,其具体为空间、色彩以及时间构成。其中应用最为普遍的是色彩及平面构成,而应用相对较少的是立体构成。平面构成的应用对平面设计效果的提升具有重要意义。在设计过程中,将形态的不同组合、布局的不断变化等因素作为设计的基点。也正是这些因素充分体现了设计的思考性和抽象性。构成艺术所具有的独特思维理论及思维方式使其相关研究均能够紧跟社会、时代的发展步伐实现不断发展,并在发展过程中不断吸收相关学科所取得的研究成果,并积极理论联系实际操作,将艺术与技术二者的发展统一起来,重视逻辑和形象思维的同时应用,所以构成艺术经过悠久的发展过程之后能够得到不断深入。无论是在国内还是国外,构成艺术均对相关艺术创作均产生巨大影响。 1.3构成规律在平面设计中的具体分类 就内容而言,构成具体可分为三大内容,其分别为时间构成、色彩构成以及空间构成。在空间构成又包含有两个部分内容,其分别为立体构成和平面构成。在实施平面设计的过程中,应用最为普遍的是色彩和平面构成,而在实施平面设计的过程中较少应用到平面构成。平面构成的合理应用对平面设计效果的提高具有重要价值和意义。平面构成为一切构成的构成,是进行艺术设计必须要学习的一门重要专业基础课程。平面构成适应范围极为广泛,其不仅适用于平面设计,同时还适用于工业造型设计、环境艺术设计、建筑设计等。在平面设计的应用上,在表现出来的审美效果上,平面不同的结构、形态、布局均会通过不断的变化来实现各种重新组合,通过这些形式要素便可促进平面设计的审美效果得到有效提升。在合理应用平面构成的基础上再加入设计者的创造性思维,进行抽象性设计,可大大拓展平面设计作品蕴含的内容,进而提升平面设计作品的艺术价值。在构成艺术中,色彩构成是一个最具价值的组成部分。按照色彩构成的相关理论以及法则,色彩构成实现理性与感性色彩二者之间的相互融合,通过这种融合使色彩的感觉得到不断提升。②通过融合之后,色彩的感觉得到不断升华,其审美境界得到有效升华,表现出更加宽广且科学的审美效果,使色彩表现出更加丰富和富有深意的审美境界。最后,在更加实际设计需求,合理使用相关方法及理论进行色彩设计。对于构成艺术而言,立体构成是凭借相关法则和方法,重新组合各种不同形态要素,使其最终成为各种各样的立体形象。 2构成艺术对平面设计产生的影响 通过对诸多因素均实施抽象性的思考,然后实施理性设计。通过这些环节来为平面设计的具体实施做好充分的准备,使平面设计的技法得到不断增强,进而不断提升平面设计作品的视觉审美。构成艺术规律对平面设计产生的影响较为广泛和深远,具体主要表现在功能影响、价值影响、应用影响三大方面。 2.1构成艺术在平面设计中的功能 在研究内容上,平面构成体现为二维空间设计、设计方法相应的理论。在构成艺术创作过程中,创作者从欣赏者的视觉、心理角度寻求艺术表现的可能及可行性。实质上,平面构成表现为理性设计基础,注重对抽象构思及创造、设计思维方式进行培养。因此,平面构成的基本特点表现为抽象性、单纯性、高度概括性。平面构成是将最单纯、简单的形态作为原型实施相应创作。在实际创作过程中通过原形存在的重组、变化等各种结构之间的相互关系对设计者的个人情感、实施设计活动的意图的具体表达方式进行研究,最后将设计规律、设计方法进行归纳。在内容上,色彩构成主要包含几大部分其分别为对比、调和、调性、采集构成。丰富多彩的颜色之间所表现出来的相互矛盾、对立、差别便构成了色彩对比。按照属性进行分类,又可将色彩对比分为三种,其分别为以明度变化、色相变化、纯度变化作为基础的色彩对比。而在立体构成中,其研究内容主要首先为一些构成要素,例如点、线、面等,然后对形态要素、相关构成原则的造型活动进行研究,最后再对造型材料进行研究。 2.2构成艺术在平面设计中的价值 在平面构成中,构成形式、基础理论均与实施平面设计所需应用到的思维方式、方法存在密切的联系,二者是一个有机整体。③创作者在实施平面构成过程中,需要使用的思维方式具体表现为从理论思维到抽象,再到实践的一个具有形象性的思维过程。将具有抽象性的几何形态作为对象展开丰富的思维活动可更好地实现对结构与构成二者间的相互关系进行深入研究,进而实现视觉及方式的探寻。在各种造型的设计过程中,选择简单、高度抽象的“形”作为基本元素,对创作产生的影响得到有效降低。在色彩设计过程中,色彩构成是重要的理论依据,同时对设计地实施具有重要的指导意义。色彩的合理应用可促进艺术的欣赏者产生不同的视觉心理反应。由此可见,在艺术创作过程中,色彩构成发挥着重要的指导意义,应用价值极为突出,其是实施平面设计的基础。而色彩调和则主要是体现设计过程中色彩构成所具有的规律。有序、协调地将超过两种的色彩进行组合,各种不同色彩的调和通常会应用到共性、面积、秩序三种调和方式。色彩构成规律还体现在采集重构,具体指的是把存在于原物象中的色彩元素注入新的组织结构,展现新的色彩形象。通过这样的方式才能通过色彩重构来促进艺术作品的感染力、艺术价值得到有效提升。 2.3构成艺术在平面设计中的应用 在平面设计的实际过程中,设计者需要进行考虑的因素较为复杂,其不仅包含整体、展示空间的平面,同时还需充分考虑整体灯光、材质、人流量等因素。由此可见,展示设计既是空间设计又是平面设计。在实际设计过程中充分运用平面构成相关规律,按照各种面形态实施具体设计,在进行图形转换。通过这样的设计环节,充分体现理念到抽象再到具象的整个设计过程,这便是构成艺术在平面设计中的实际应用。通过对现代广告进行研究可知,色彩为使欣赏者能够产生强烈视觉冲击力的主要因素,同时也是广告自身产生艺术感染力的一个关键性因素。因此,在实施平面设计的过程中必须保证合理使用色彩,科学进行色彩搭配可促进作品的视觉传达效果得到有效提升。在构成艺术中,与图形、文字相比,色彩的应用更具价值。通过色彩了实现信息的快速传达,能够吸引欣赏者的目光。对色彩元素进行合理配置可实现对欣赏者的记忆、感知、情感、联想等进行调节。色彩是构成艺术应用于平面设计的最重要体现,对平面设计艺术效果、艺术价值的提升均具有重要意义。 3结束语 在艺术作品的设计过程中,构成是核心,通过构成可有效地将各个元素、节点进行有机组合,进而起到相互统一、相应控制的效果。对作品或形式进行创造性的设计均离不开构成艺术。构成艺术所具有的规律为进行平面设计的思维方式及方法论。因此必须加强对平面设计中的构成艺术进行深入研究,进而深刻认识并把握二者间的相互关系。 作者:刘洪哲 单位:辽宁机电职业技术学院 平面构成论文:平面构成对室内设计教学的应用 摘要:平面构成作为室内设计的基础教学,在于着重培养学生的设计创造能力和空间思维能力。平面设计中的点、线、面的造型手法、色彩搭配原则和材质综合运用的教学方法对室内设计专业的教学有着指导性的意义,其核心是室内设计的专业教学。通过对平面构成与室内空间设计界面中的相互关系的论述,更加强调室内设计所对应的构成手法,以及在室内界面设计中室内设计教学的应用型策略对于平面构成元素的影响。以此来详细的阐述平面构成在室内设计的教学应用研究与实践。 关键词:平面构成;室内界面;课程教学;教学策略 一、平面构成在室内界面中的依附关系 随着人们对生活质量的要求越高,伴随着对“居”的要求也更加关注了。高校室内设计教学中往往对室内设计的技能教育和专题空间教学过于重视,而忽视了基础教学对于室内设计教学的创意铺垫和审美素质的提高有着潜移默化的作用。室内设计教学中最基本的创作基础和设计元素是通过平面构成关系体现的。按照平面构成的原理,通过点、线、面三大基本元素在空间界面中的形式美法则的应用,营造出具有较高艺术素质与设计水平的视觉空间环境。在室内实践设计教学中具有重要的现实意义和指导作用,诠释平面构成在室内界面中的相互依附关系。 二、平面构成理论的相关概述 (一)平面构成的基本元素 1.构成中的点。点作为构成中的基本要素之一,点的大小、面积、形状、色彩、肌理以及位置等元素通过排列、连续、重复、放射等基本形态和骨骼的构成法则的运用,体现出强烈的视觉空间,并具有明显特征的空间形态[1]。2.构成中的线。线是通过点的移动轨迹形成,具有宽度、长度、粗细、方向等特性,直线、斜线、曲线等基本元素通过重复、渐变等特点表达出不安定性、稳定性、动态感等不同的形态特征。3.构成中的面。面在室内设计中表现为界面,是点与面经过密集方式转换的形态,有大小、宽度、厚度、色彩与肌理等特性。平与糙、亮与暗、软与硬等表象特征,都可以影响空间的质感与人在环境中的心理感受。 (二)平面构成的基本手法 平面构成中最基本、最常用的构成方式有:重复构成、对比构成、特异构成、发射构成、分割构成等形式[2]。在教学中,让学生将平面构成的基本方法熟练运用到室内设计中。在设计过程中,并对其进行深入的研究与探讨,是教学实践的主要目标。 三、室内空间界面中平面构成元素的设计形式 (一)点在室内设计中的应用 点在室内设计中的应用具有一定的功能性和装饰性,还表现位置的特征[3]。点的重复、排列、发射等形式的运用,都可以决定空间界面的造型形态,可以在空间中形成丰富的视觉变化。(图1)该餐饮室内空间的设计中,整个空间的墙面空间分割处理运用大小镂空圆形的隔断,通过隔断上的大小圆形的对比,使隔断界面上的平面构成关系具有强烈的向心力和张力,空间中形成丰富的视觉变化。 (二)线在室内设计中的应用 线在室内设计中的应用表现形式具有多元化、序列化等丰富变化。在空间中,线存在于空间界面的轮廓线、分隔线、转折线等不同类型,通过粗细、数量、位置等排列的组合,使人感受到空间序列感、灵动感、层次感,丰富空间的功能性与界面层次感。(图2)该办公空间的界面设计中,大量运用线条的元素,整个墙面设计中采用垂直的线条,疏密宽窄结合,通过平面线的构成关系使整个墙面具有节奏感和律动感。在室内空间的设计中,继续遵循墙面线的设计元素,这个空间的造型运用穿插错落的线段,空间中错落的线段与墙面中规整的线段形成对比关系,通过线的组合形式以此来增加空间的层次感。 (三)面在室内设计中的作用 面在室内设计中的应用是通过片状的形式存在,以限定、划分空间为主要功能,来表现它的限定性[4]。面的材质和肌理的运用在室内设计中也起到重要的装饰效果,通过面与面的相互衬托、突出重点、分明层次,使整体空间的内容更加丰富,增加空间的渲染手段和造型技巧。(图3)该室内餐饮空间的墙面通过面的构成关系,限定了餐饮空间的布局形式,使空间的布局形式更加具有层次感,空间界面的组合形式多样化,为此营造出流动的、安静的、活跃的等不同性质的空间环境。在面的材质选择上用自然木质拼接装饰墙面,增加整个空间的精致度,突出餐饮空间的质朴、自然、宁静的氛围。 四、平面构成在室内设计教学中的应用形式 (一)室内设计教学中的形式构成 平面构成在室内设计教学中,是通过对设计界面的组织与应用得以体现的,强调平面构成的形式美,将室内空间的内涵和情感,准确地传达给受众人群。让学生在了解和掌握各种形式的特征和规律的同时,运用有效的设计方法,创造出丰富、完整,具有形式美的室内空间视觉环境。1.秩序与变化。秩序与变化是通过统一的形式美规律体现的,是平面构成着重强调的形式法则之一[5]。包含造型的统一、色彩的统一、风格的统一。这种有共同特性的构成元素,在空间中又形成内在的联系,强调了各空间的相互协调关系。2.矛盾与和谐。矛盾的形式美是通过对比来体现的,而空间的整体性设计原则在室内设计教学中是重点,所以空间矛盾与和谐的设计关系,是学生在设计过程中首要解决的问题。对比是通过有差异、不同的构成元素在空间中组织,在差异中体现矛盾性,在矛盾中又表现出和谐的视觉空间效果,使空间环境的气氛更加丰富、活跃,增加趣味性。3.真实与幻象。对称在室内空间中是一种常用的设计手法,但这一设计形式过多会出现空间较为规整、单调、缺乏韵律感。要想拥有立体化的空间,可以通过镜像的语言来表达对称这一特殊的视觉感受。例如:用镜像的手法,反射出对称的图形,打破了稳定的空间形式,但又使人在视觉感受上出现一种奇幻的感觉。强调了空间的视觉化语言的同时,又营造出严谨、对称的空间形态。4.平衡与跃动。平衡是靠形式语言来表达的一种构成法则[6]。在室内空间中,可以通过重复、对称、渐变等分量平衡手法,形成均衡构成的具有形式美的视觉环境;或者利用不对称与视觉偏移的构成形态,进行平衡的视觉调整,从而形成有规律活动轨迹的律动空间。所以,在室内空间中空间平衡的把握尤为重要。跃动的空间视觉形态在室内设计中也是较为特殊的手法,通过对空间界面韵律与节奏感的塑造,给受众以跃动、愉悦的心理感受。营造出丰富的视觉空间,形成出有律动感的特殊空间环境。 (二)平面构成室内设计教学中的技术表达 室内设计教学,不仅要强调构成形式法则的应用,还要结合特殊材料与媒介,将现代技术的体验运用到空间设计中,来达到多维空间视觉环境的塑造。1.新技术视觉语言。在现代设计中,新技术的引用越来越体现出技术进步的变化,技术多样性也贯穿于室内设计的应用需求中。数字化媒体技术的应用不仅可以带来特殊的空间视觉效果,还可以促进平面构成元素在室内空间设计中新视觉环境的体现,无形中推进了室内设计教学的深度与广度。2.视觉媒介整合。随着时代的发展、科技的进步,平面构成在三维空间的基础上向多维空间的延伸应用,受到了多种视觉媒介的影响。在同一空间,运用不同的视觉媒介手段,可以满足其独特的审美需求。可以通过人造光或者自然光,采用投射、折射、反射等设计手段,增加空间丰富、梦幻、奇特的视觉环境,渲染出更具有风格的感官体验;可以借用独特的装饰材料,将室外环境引入室内空间,利用植物的肌理、色彩赋予空间特殊的功能,以及趣味性的体验。 (三)室内设计教学中的维度演绎 1.平面构成的强化与空间维度的突破。平面构成元素在室内空间中不是以个体存在的,它是一个延续的整体。可以通过设计路线的研究,将空间维度体现在动态路径的运动形态中。通过人视线、角度、位置的变化,对构成特色的强化,并通过审视空间视觉形式的变化,传达丰富变幻的视觉体验,增加空间维度的变化,强调人与空间的互动。营造一个具有整体性、时间性的多维空间形态。2.空间构成“表皮”的语言。在室内设计中,将内部空间向外部空间延伸的过渡介质,称为表皮化空间。它可以为空间环境起到一个隐私的作用,但对建筑实体起不到支撑作用,却可以通过新型材料与理念将建筑包装起来。而在室内设计教学中运用镂空、透明、半透明等设计手法,将光的通透性表现出来,同时表皮化空间也可以将信息、图形通过数字媒介的手法给人们提供一个具有表现性、信息化的视觉文化空间效果。表皮化空间的运用体现了新时代生活、文化审美不断提高的反映。 五、结语 平面设计作为高校室内设计专业教学中学生创意能力和思维审美能力的铺垫性开发,在教学环节中有举足轻重的作用。平面设计中的点线面的造型手法、色彩搭配原则和材质综合运用的教学方法对室内设计专业的教学有着指导性的原则,是室内设计专业教学的基础核心。教师在室内设计专业教学中,不断地研究平面设计在室内设计中的运用规律,指导学生把平面设计的相关理论知识应用到室内空间界面设计中,以此提高室内设计专业学生的设计理论知识和创意创新能力。 作者:张倩倩 商墩江 单位:厦门大学嘉庚学院 平面构成论文:产品设计中平面构成课程的教学思考 [摘要]《平面构成》作为《三大构成》课程教学中的第一个阶段,是产品设计专业大一学生由绘画意识向设计意识转变的一个“桥梁”。在我国高校的艺术设计专业教学中,《三大构成》课程已经得到普遍开设,而本课程在产品设计专业教学、实践乃至后期核心课程教学开展均发挥着日益显著的作用。就产品设计专业中《平面构成》课程当前的教学现状以及存在的教学问题进行一定的探讨和思考。 [关键词]三大构成;平面构成;产品设计;教学思考 一、三大构成与平面构成 现代西方艺术流派之一的构成主义主要是指“三大构成”,而平面、色彩和立体的构成教学内容构成了整个三大构成的教学体系。构成主义一直坚信设计的出发点在于“结构”。而技术与艺术也是相辅相成密不可分的。非具象的简单造型是构成主义设计的主要特点。构成主义设计当中的“构成”实际上是一种造型概念,也是一种常见的现代造型设计用语。一开始的时候“构成”的艺术形式是追求几何的抽象造型艺术,多个几何单元经过一定的思考设计后组合成为一个新的单元,赋予新的单元视觉化的力学概念是其蕴含的意义。后来构成演变为艺术设计创作的一种重要方法,它研究的是形态设计的方法和规律。“构成”是产品设计专业人才培养方案中的必修专业基础课程。中国最早的关于现代构成的研究专著,也是惟一被译成外文的构成著作是有王无邪先生编写的《平面设计原理》和《立体设计原理》。这两本书以中、英及西班牙文在香港、台湾和美国出版。平面构成就是将点、线、面等视觉基本元素按照一定的规则在二次元的平面上进行编排和组合,它以理性和逻辑推理来研究形象和创作形象,它是将理性和感性进行巧妙的结合的产物。平面构成的产生背景是现代科技美学的日益发展,它产生于现代光学、物理学、数学、美学及心理学等诸多领域共同构筑的基础之上。作为一种具有现代感的视觉语言形式,平面构成广泛应用与产品设计、建筑设计、平面设计、时装设计以及舞台美术等众多艺术设计领域。 二、平面构成在教学中存在的问题分析 对于通过美术高考进入高校的大一新生来说,平面构成课程是其由绘画意识向设计意识转变的“桥梁”,其自身在学生专业学习中占据着非常重要的地位,但是目前高校教学活动中平面构成课程并没有得到足够的重视,对于学生后期专业核心课程的学习没有起到应有的承上启下的作用。 (一)教学内容流于表面 平面构成就是将点、线、面等视觉基本元素按照一定的规则在二次元的平面上进行编排和组合,它以理性和逻辑推理来研究形象和创作形象,它是将理性和感性进行巧妙的结合的产物。长期的教学过程中,本课程的教学局限在基本法则的教授、讲解,对于平面构成基本法则的产生原因及过程缺乏必要的延伸描述,将应该有的“物体表象观察—内部构成分析—视觉规律总结—规律利用创造”教学过程简化为“学习视觉规律—规律利用创造”。这种教学环节上不适当的简化,使得学生流于表面的学习理论,对基本设计原理、法则知其然而不知其所以然。由于学生们对于“平面构成”知识、理论认识的表面化,使得他们处理不好课后练习中的模仿与创新之间的关系,也极少思考其本质,仅仅是流于表面的去临摹已经存在的相关设计图例,导致各年级大一时的学生作业具有强烈的一致性,设计作品不再具有视觉冲击力,而学生们也在这样的教学模式中燃尽对于本课程的热情。 (二)教学课程没有体现延展及适用性 “平面构成“作为过渡性课程,它作为桥梁与纽带衔接着基础课和专业课,在所以专业课程开展中起着承上启下的作用,并为本专业后续开展的专业课程服务,为学生就职工作、创业时打下一定基础。所以,“平面构成”教学迫切要解决的课题是与后续专业课程保持一定的联系。现在的构成的教学方式大都比较局限,多是停留在构成本身并且较为刻板。未能对构成进行深入的细化以及延展而且在教学环节中出现了与后续的专业课程脱节的现象。不能使整个专业方向的课程有机结合,松散、独立的教学内容使得“平面构成”也失去了原本的意义。另一方面,教学环节与市场的有机结合也被忽略了。仅仅只是从构成到构成,而非构成到运用。教学与市场良好互动关系也就此缺失,学生面对平面构成具的运用无从下手。学生解决市场实际问题的能力被无形削弱甚至于丧失,学无以致用,那么学生步入社会便难以立足。 (三)教学培养模式单一 目前在我国已经确立了艺术设计专业包豪斯“三大构成“的重要地位。但是对于设计专业”教学真谛“的把握依旧是扑朔迷离。艺术与技术相统一的这个主张早在包豪斯创立之初就已经得到了明确。工作室作为包豪斯的教学基础结构,每一间工作室的教学任务都会只派两名教员来承担。其中一名是精通手工技艺、材料技术以及制造工艺的手工艺人,另一名教员则是艺术家。艺术家的主要作用就是用来激发学生们的创造性思维。目前我国主要采取的教学模式是以课堂为依托的,这种教学模式的弊端在于一方面对急速更新的新技术、新工艺、新材料的获取总是落后,甚至并没有涉及这些“新鲜出炉”的技术,造成了技术和艺术的分离。并没有汲取包豪斯在工艺上成功的本质。另一方面单一的课堂教学太过于局限,对于与自然、市场都有千丝万缕关系的“平面构成”来说,没有走出去,而是关在“课堂里”无异于闭门造车。学生的见识面狭窄,也仅仅能纸上谈兵,没有实际的解决问题的能力。 三、平面构成课程在产品设计专业教学中的思考 (一)点的教学思考 平面构成要素中的点以及点的的大小、明暗、色彩、肌理等,是所要表现的物体概括提炼后呈现的抽象形态。其具有明确的面积、大小、和形状,是所有形态的基础,点按照一定方向密集顺序的排列可以形成线,而点的扩大就可以形成面。它又是一个相对的概念,例如:高楼上的窗户,远距离观察是,窗户是作为点而存在的,但是近距离再去观察的时间,其就作为面而存在了。在视觉特征上点是可以吸引观察者的视线的,具有视觉上的聚集性以及观者心理上的扩张感。就构成形式而言,其包括无序构成和规律构成。在讲授“点”要素时,要融入到产品设计专业当中,将点的形态构成与组合关系代入到产品中去。产品设计中的“点”比几何学以及平面设计中的点更具有重要意义,是产品设计要素之一,其具有不可替代的作用。例如,小至手机、遥控器等电子产品的操作按钮、指示灯,大至各类产品区域功能键划分都可视为“点”的构成设计。汽车造型设计中的照明区域构成、键盘功能区域构成;家具设计中的把手、储物格、钥匙孔、色彩点缀构成等等,其组合方式都离不开点的组合与构成,通过这种的教学方式,让产品设计专业的学生接触到“点”元素构成时,就课程一开始就寻找平面构成与本专业之间的最佳契合点,而不再是一味地追求点的组合在形式上的审美法则。 (二)线的教学思考 在产品造型设计中,线具有长短、宽度、形状、色彩、肌理等给人以直观感受的因素。而直线、曲线表现其各自不同的性格特征,与点的视觉特征不同,线具有强烈的方向感,方向的不同会给观者截然不同的印象,比如:水平线的广阔、舒缓的视觉感受以及垂直线所产生的自有落体式的视觉感受等。我们日常生活产品的形态美的构成,无不体现出线的巨大魅力。线在产品设计中具有无限的创造、表现潜力。产品设计中的线可以表现为造型轮廓线、按键轮廓线、装饰纹样线、结构线等,整齐、明快、阳刚、力量的直线多运用于办公家具造型设计中;变化、自由、温柔的曲线多运用于家居家具造型设计中。产品设计设计专业线构成教学中,以线的性格、视觉特征,构成形式系统的讲授为基础,同时要增加产品设计线的运用原理和实例解析。将线构成运用的实际产品设计案例分析引入教学中,使得学生加深对产品设计专业的理解和兴趣,做到学以致用。如在讲线的性格特征原理时,让学生在观察办公用品、家具与家居用品、家居的过程中,了解直线、曲线的线体所体现出的各自不用的特征及丰富的变现力;从汽车前脸进气格栏设计发现线的运用方向不同产生的视觉特征变化,奔驰汽车的"数横一坚"式、劳斯莱斯汽车的"宫殿立柱"式、吉普的“七竖孔”式、道奇的“田字”式等,让学生在生活的不经意间,融入线的构成设计,提高他们的学习兴趣。 (三)面的教学思考 在造型艺术里点、线、面都是相对而言的概念,点面积扩大会形成面、点的密集排列也会形成面,而线加宽以后就是面。三者之间没有明显的界限。在面构成的教学过程中,同样需要紧密联系实际产品造型关于面的错视、图底反转等视觉特征以及空间构成的设计进行讲解,通过实例产品设计引导学生自觉的思考面构成设计的运用及其重要性。例如:图底反转的构成运用于手机面板设计中时,手机主控制面处于视觉中心,我们称之为“图”,而除此之外的那些面,称之为“底”。让学生通过观察认识到“图”是具有明确、醒目、清晰的形,“底”是用来衬托“图”的,具有后退的效果。通过前期结合产品设计实例对于点、线、面的构成以及点线面综合构成的教学,注重激发学生对于平面构成学习的热情。而更加重要的是引导学生提升自己观察、分析和解决问题的能力。例如,带学生到户外去,让学生在大自然中去感受,进而观察、分析,将自然景象中的美抽象成点线面的组合,并从中发现平面构成重复、近似、渐变、对比、特异、发射和密集的基本形式,以及统一与变化、对比与调和、节奏与韵律、对称与均衡等形式美法则。结合课程内容通过户外感受、观察、分析,不仅可以激发学生学习的兴趣,同时也锻炼了他们的概括和总结能力。当学生对平面构成的基本要素、形式以及形式美法则都有了一定了解后,我们再结合优秀的产品设计来分析讲解。例如,对国际知名品牌汽车造型以及家族设计特色进行对比分析,让学生能够确切的认识到平面构成知识的运用所体现出来的风格迥异的效果;贴近学生的生活,对手机的外观设计进行分析,通过老牌诺基亚的强盛到没落,苹果、三星等品牌的后来居上以及本土小米、华为的不懈努力。让学生充分认识到平面构成和产品设计密切的关系,以及其在产品设计过程中的巨大作用。要求学生运用点、线、面的组合表现风格迥异的汽车前脸设计、手机外观及面板设计,使课本知识与实际产品设计既有连贯性又有交融性。提高学生的专业意识,增强他们对本专业的了解和兴趣。 四、结论 我们所追求的目标就是让产品设计专业的基础课程平面构成能与产品设计的专业方向紧密结合。这一点也是制定产品设计专业的人才培养方案以及教学大纲的重中之重。因为在教学的实践中我们发现,如果我们的产品设计专业也采用其他设计专业相同的教育教学模式以及教材,就无法突出产品专业的专业特色。除此之外,也会让产品专业的学生感觉不到他们学生专业与其他设计专业有何差别。无法进行有效率有实用价值的教学活动,更不可能达到预期的教学效果。所以为了教学质量的提高以及学生以后能够将学习的专业知识学以致用,必须要给学生一个明确的专业方向定位,让他们了解平面构成课程在所学专业当中的重要作用。我们对于人才培养方案、教学大纲、教材教案的制定需要突出产品专业的特色,通过对于这几方面的优化改革来促进整个教学过程科学有序的完成。 作者:汪惟宝 单位:安徽师范大学 皖江学院
PLC技术被用作电气自动化系统中的处理器,通过近几年在电气工程中的使用,电气自动化控制系统的稳定性以及自身动力发展有了极大的提高。除此之外,PLC技术在近几年来也被广泛应用于大规模集成电路的发展中,使得大规模集成电路得到了极大的突破。 1、“PLC技术”的含义 从含义上来说,PLC是一种控制器,而且这种控制器不同于一般的控制器,因为它可以进行编程操作,通过编程之后,将其储存在内存储器之中,进行内部程序储存,这样就实现了依据客户指令进行逻辑性运算。同时,将专门的软件系统加以融合,就可以使得PLC技术进行其他工作的开展,即主要通过控制器实施指令排序、扫描数据以及进行状态处理来实现。除此之外,将PLC技术运用到电气自动化控制中后,可以使得接线的使用量逐渐减少,因为通过PLC技术的使用,线路可以通过数学形式储存在PLC之中,仅仅需要更改存储器的主要程序即可完成操作。 2、PLC技术应用于电气自动化控制中的重要性 电气自动化控制中应用PLC技术具有不可替代的优势。首先,通过PLC技术的应用,不仅仅能够满足企业及客户的需求,制作出更多符合规格的电气化设备,还能够提高计算机的运算速度,与此同时更极大地延长了计算机的使用寿命,使得计算机能够在相同的条件下运行更长的时间。除此之外,将PLC技术应用到电气自动化控制中还具有其他方面的不同优势,例如促进网络分布、提升运行速度以及提高控制系统的智能化等。所以,我们要充分挖掘PLC技术的优势及特点,并且将其运用到电气控制自动化系统中,从而提高电气行业的经济效益,从而更好地为社会服务。 3、PLC自动化控制的核心技术分析 PLC自动化控制的核心技术主要是控制技术以及PLC的设计原则。其中,就控制技术而言,主要包括中央处理器、存储介质、电源和输入输出接入口4个重要部分。这4个部分的相互协调运作,使得自动化控制系统能够顺利运行,就像人类的大脑处理系统一样,进行信息的处理和传递。为了能够充分发挥出PLC技术的优势,在将其应用到自动化控制系统的这一过程中,需要遵循特定的原则,这样才能够提高系统运行的可靠性和稳定性,最重要的是确保生产的产品达标,降低管理的难度。 4、电气自动化控制中PLC技术的应用策略 上述我们已经对当前电气自动化控制的运行状态以及PLC技术的相关含义和优势进行了进一步的分析和探讨,从中能够看出PLC技术在当前具有较明显的优势,将其运用到电气自动化控制中能够有效提高运行的效率,并且提高计算机的运行速度以及延长使用寿命。但是,由于目前PLC技术在电气自动化控制的应用中尚处于初步阶段,因此应用水平不高且缺乏相应完善的技术体系。鉴于此,为了能够将PLC技术更好地运用到电气自动化控制中,下面就进行相关的策略分析。 4.1强化PLC技术的深度研发 强化PLC技术的深度研发,满足电气工程自动化控制的需要。当前,对PLC技术的研发尚处于初步的发展阶段,相对来说缺乏客观的研究依据,并且对PLC技术的研发未能够与当前自动化控制系统的发展形势相结合,这就导致PLC技术的应用难以满足客观的发展要求。所以现阶段,我们需要根据我国电气工程自动化控制的现状及需求进行PLC技术的研究与应用,研究的成果应当经过大量的案例实践之后,方可投入到市场及生产和使用中,避免生产产品不达标的问题出现。对于PLC技术应用的缺陷及漏洞,需要运用崭新的思维进行分析和探讨,这样才能够不断拓宽我们的思维视野,为PLC技术更好地运用到电气自动化控制中提供崭新的方向。 4.2提高设计人员的专业水平 电气自动化控制系统中,设计人员的技术及操作水平直接影响到PLC技术的应用效率以及自动化控制系统的稳定性,因此,企业非常有必要通过一系列的培训来提高系统设计人员的专业水平与综合素养,使得电气自动化控制中的设计人员能够更好地吸收和运用PLC技术的相关理论及基础知识,并且对这些知识进行深入的分析和探讨,将PLC技术的应用优势更好地发挥出来。提高自动化控制系统中设计人员的专业水平的方法有很多种,除了开展相应的培训和课程学习之外,还可以成立相应的培训小组,进行操作比赛,提升设计人员学习的兴趣和积极性;可以进行企业之间的合作与交流,优势互补,总结经验,从而实现设计人员专业水平的提高。 4.3建立和完善PLC技术的应用标准 PLC技术在很多行业都有广泛的应用,但是由于各个行业的操作需求不同,这也就决定了对PLC技术的应用标准也不尽相同。所以针对目前的现实状况,我们应当建立和完善在电气自动化控制领域PLC技术的应用标准和规范,使得PLC技术应用起来能够更加规范、合理,更具有科学性。同时,应用标准的建立不仅仅适用于一家企业,在整个行业中都能够起到规范和参考的作用,从而有助于电气自动化控制系统的进一步发展。 4.4建立系统设计和系统使用的沟通机制 电气自动化控制系统的设计就是为了能够更好地使用,因此基于这一个特点,我们需要尽力建立长足有效的沟通机制。这样一来,对于电气自动化控制的使用需求,相关部门能够及时了解、分析,便于从需求入手,进行针对性的设计和应用,更好地将PLC技术应用到电气自动化控制系统的设计中,促进电气自动化系统的进一步发展。 4.5实现对系统顺序化控制 一旦电气自动化控制系统的运行时间过长,就会难以避免地造成系统能量损耗过大,从而进一步影响了企业的成本效益。PLC技术的应用能够通过对开关及开关量的操作实现对电气自动化控制系统运行顺序的有效控制,这样一来,继电器的控制元件就能够得到不断的优化,同时通过分别控制的实现还能够有效降低运行能耗,提高运行稳定性。 4.6加强PLC技术在开关控制方面的应用 科学技术的快速提升和发展,使得当前PLC技术的开关控制得到了进一步的改善和提高。相对于之前的应用范围来说,当前的应用范围进一步扩大和延伸,得到了短时间内大范围的提高和改善。基于数码编程的PLC技术,通过计算机的控制能够实现强大的控制功能,特别是对于开关控制来说,具有十分明显的优势。对于传统的开关控制方式而言,现阶段通过PLC技术进行对开关的控制不但提高了线路的安全性,降低了对机器的损耗,缩短了反应的时间,而且通过虚拟继电器代替机械继电器的方式,也大大延长了机器的使用寿命,降低了开关控制的成本支出。因此在今后的研发中,应当着重进行将PLC技术应用到开关控制方面的研发,提高对开关控制的操控程度,缩短反应时间,保证线路的通畅,更好地将PLC技术应用到电气工程自动化控制中去。 5、结束语 通过上述一系列的分析和探讨,我们对PLC技术在电气自动化控制系统中的应用有了进一步的了解。总而言之,要想更好地将PLC技术应用到电气工程自动化控制中,不仅仅要参考上述几个方面的策略,还要着重对应用细节的处理和分析,并且借助现阶段快速发展的科学技术对PLC技术的应用缺陷进行弥补和改进,只有经过不断的坚持和改善,结合实际发展情况,才能够更好地将PLC技术应用到电气自动化控制系统中去,提高生产效率,实现利益最大化,从而更好地为社会提供资源和服务。
计算机技术在电子信息应用篇1 0引言 电子信息工程是现代社会电子产业的主要发展方向,将电子设备与信息技术融合,从而提升电子设备的应用效率。信息技术与电子设备融合过程中,也需要建立相应的信息网络,因此,在二者进行融合的过程中,也必须完成网络技术融合,利用网络技术的网络协议以及网络传输,完成对电子设备的升级。而在现代技术高速发展的背景下,电子信息工程建设也应该注重计算机网络技术的安全应用,确保该技术的应用更加积极合理,最终提升网络安全应用效果。 1电子信息工程及计算机网络技术 1.1电子信息工程 电子信息项目是现代电力电子类工程建设的主要方向,具体是指现代电子产品设计时,融入信息化以及网络技术,实现电子产品的升级,现代电子信息项目应用了电子通信功能和数据运算功能,实现了电子产品的自动化控制,是现代电子产品建设新的发展方向。随着现代化技术的不断优化,电子信息项目也在朝着集成化方向发展。电子信息工程也对现代工业仪表、智能设备等进行了有效融合。电子与信息产品的设计应用已经成为电子行业发展的主流形式,在未来一段时间内也将成为电子行业的热门研究课题。电子信息工程项目是当前社会发展中的关键项目,在当前社会发展中的应用也非常关键。在具体的分析研究中可以发现,其本身也具有覆盖面积广、正确率高的特点。一方面,电子信息工程在设计和应用阶段,对于数据信息的处理精度十分注重,数据信息与运算是整个电子信息工程的核心模块,对于计算机技术的应用效率也有着非常重要的管控作用。在工程建设中,其本身设计的电子产品需要具有信息资料库搜索、信息查询、信息分析以及自动控制等多方面的功能,保证信息工程的良好发展。另一方面,电子信息工程具有正确率高的特点,电子信息工程建设是对传统设备的应用模式进行突破,在传统电子设备或者机械设备应用过程中,主要采用人力或者半自动方式展开各项功能,而电子信息工程就是将电子设备与信息技术融合,利用自动化控制特点,实现电子设备的自动化建设,而在其自动化建立过程中,要求所建设应用的电子设备应该具有信息采集的准确率,要求其准确率应该在一定范围之内,确保电子信息设备应用更加良好。 1.2计算机网络技术 计算机网络工艺是以现代信息工艺以及计算机运行工艺为基础的核心运算功能,其分支主要包括互联网、局域网等新型技术研究,实现了计算机之间运行的数据连接。网络技术赋予了计算机装置的信息交流功能,使人类可以借助计算机装备实现信息互换以及信息交流。将所有计算机联系到一起,每一个计算机处于一个网络节点,可以相互之间形成沟通和联系,加快了信息传播的速度,实现了资源共享。网络技术是信息技术的创新研发,对社会发展做出了极大的贡献,真正做到了使世界变小了。计算机网络技术在现代社会中的应用极大程度上改变了社会的生产生活方式,并以计算机网络技术为基础形成了物联网、车联网等相关技术模块,从而进一步提升了网络技术的应用重要性。 2计算机网络技术在电子信息工程中的应用作用 电子信息工程中计算机网络技术的应用是为了实现电子设备的信息收集、信息分析、信息传递等工作,而在现代化电子信息工程建设中,电子信息模块不再是单一的建设模块,具有全面性和连接性的特点,对于现代电子信息工程的建设应用也有着非常关键的作用。首先,计算机网络技术应用于电子信息工程中,具有信息传递和信息共享的作用。现代电子信息工程或电子设备的设计过程中,都不是独立应用、独立使用的设备和技术模块,电子信息项目必须与外界其他设备或者项目形成良好的整体,才能够保证设备具有良好的应用性,具有良好的应用功能。另外,应用计算机网络建设,也可以实现设备或者电子信息模块的信息共享性,完成整个工程项目之间的电子信息工程,可以最大程度提升计算机网络技术的综合应用效果,也可以最大程度提升网络技术的综合应用质量,在进行电子信息工程设计时,应该注重做好信息工程各方面的建设工作,提升建设效果。其次,计算机网络技术在电子信息工程中的设计应用,还应该注重网络管理工作的实施,通过网络管理的综合应用管控,确保网络技术的应用更加合理,也能够提升网络技术的应用效果。在电子信息工程项目建设中,主要利用计算机网络技术实施网络安全管理。尤其是在信息工程各项功能发挥过程中,为了预防网络环境中出现病毒和网络安全威胁,在电子信息工程建设过程中,应该落实好网络工程的安全管理工作,通过网络安全管理工作的实施,提升计算机的网络安全应用效果。综上所述,计算机网络技术是电子信息工程建设的核心,关系到数据信息共享、数据信息功能分析等全面的功能,需要在电子信息工程建设中合理地应用计算机网络技术。 3计算机网路技术在电子信息工程中的具体应用分析 3.1电子信息工程中计算机网络技术的应用 在电子信息项目设计时,应该注重信息网络的核心应用。一方面,计算机的应用是为电子信息项目设计提供硬件条件,能够完成各项数据运算等功能,使新式电子项目设计更加精准,防止传统的数据运算出现问题,影响电子设备设计的信息安全。另一方面,网络方面的设计也是为了保证电子信息新产品能够实现信息互相交流,确保电子信息项目设计实现应用。 3.1.1网络通信技术模块 在电子工程建设中,需要利用计算机中的网络通信技术,完成信息传递和信息共享,确保其网络的建设应用更加合理。网络通信技术也是现代计算机技术在当前社会生活领域中的良好应用。现代网络技术在应用时,必须完成通信交流工作,如现代网络信息应用中的MSN,QQ等多种聊天通信软件。随着网络通信模块广泛应用发展在当前电子信息工程软件中,绝大部分系统软件都包含网络通信功能。网络的通信功能是为了实现各计算机或者各电子设备之间的信息交流,是现代电子信息项目设计中必不可少的环节,关系到设备的应用全面性。如果一台设备只能够实现自主运转,不能够与计算机形成良好的配合,那么该设备最终也将面临淘汰。所以,在社会新发展的背景下,要求现代网络通信科技应该与网络通信技术形成统一结合,实现电子信息工程的通信交流。 3.1.2智能化技术在电子工程中的建设应用 智能化技术是现代计算机网络技术的发展趋势,就是利用现代计算机技术、网络技术以及传感技术集成发展的产物,而从技术发展的根本角度分析,计算机网络技术应用还应该做好各项技术的综合应用管控,提升技术的应用效果。智能化技术在电子工程中的建设应用,更应该通过智能化技术的合理应用,保证电子工程的建设应用质量,确保其技术的应用更加合理。在智能化技术发展背景下,利用智能化技术完成电子工程建设,能够利用智能化技术,实现电子工程的综合优化管控,最终提升电子工程的建设效果。 3.2案例分析 电子信息工程中计算机网络技术的应用是实现电子信息工程各项功能的关键,也是完成电子信息技术优化的必然条件。因此,在信息工程建设过程中,更应该注重对各项建设工艺进行全面的管控,提升建设效果,确保计算机的建设应用更加合理。文章针对XX电子信息工程进行设计分析,对某智能家居系统进行设计。 3.2.1系统应用了计算机模块化技术 在本次电子信息工程建设过程中,应用了计算机技术模块,利用了计算机的核心控制功能、数据采集功能、数据整理功能。计算机工艺的应用要求是整体的应用,现代化所有技术都是从计算机技术延伸而来的,在电子项目整体的设计中,应该以计算机模块化技术为基础,围绕计算核心理念进行拓展设计,以计算机为核心,实现多功能的技术应用创新,确保计算机发展建设合理[1]。在智能家居系统设计中,采用了单片机技术模块,单片机技术是一种微型电子计算机芯片,该计算机芯片主要包括了中央处理器模块、储存模块、I/O接口模块以及信号转换器模块等。在单片机微电子芯片的集成设计中,实际上是完成了微型计算机的设计,其本身具有良好的逻辑控制功能,能够实现各种数据运算、信息发送和指令接收。与传统的电子计算机相比,单片机的体积更小,质量更轻,很大程度上节约了电子成本。在本次智能家居系统的单片机设计中,设计采用STC89C52RC单片机,是51系列的单片机模块的改进版,在51单片机基础上增加了定时器模块,单片机的储存装置选择应用RAM模块,从原来的128位提升到了256位。ROM增加了4K,同时增加了看门狗[2]。另外,本次智能家居系统进行设计的过程中,还应用了计算机系统的智能化模块,通过智能化计算机的设计应用,提升计算机的设计应用效果,确保其技术的应用更加合理,也能够提升设计效果。在本次智能家居系统信息工程设计应用中,主要完成红外控制模块、智能家居模块、温度模块、显示模块等综合设计应用,同时利用数据端口以及网络端口进行各模块之间的连接,从而提升智能化技术的设计应用效果,确保其技术的应用更加合理[3]。 3.2.2网络通信模块设计 在电子信息工程建设过程中应用计算机网络技术还包括对整个网络的优化设计应用,通过对网络的设计应用,实现电子信息工程内部的数据连接以及外部的数据共享连接等多方面内容,通过对网络通信技术模块的良好应用,也能够最大程度上提升网络技术应用效果。在电子信息工程建设过程中,更应该建立一种新型的网络技术应用模块。电子信息工程建设中计算机网络技术的应用应该建立全面的网络。本次电子信息工程建设应用过程中,提出了局域网、广域网以及无线网络的建设应用计划,应用不同的计算机网络,能够提升网络建设效果,确保其技术的应用更加合理,也能够提升网络建设效果[4]。本次智能家居系统电子信息工程建设过程中,完成了计算机网络技术的建设应用,提升了计算机网络技术的建设应用效果,也提升了技术的综合应用质量。智能家居系统的电子信息工程建设对网络功能进行设计,主要设计了RS485方式通信协议,实现了整个网络通信。另外,整个网络模块还设计了5G通信接口,方便操作人员利用手机软件接收系统信息的同时,也可以对系统发出操作指令,最终形成智能家居系统良好控制。另外,本次智能家居电子信息工程系统设计中,还完成了无线网络的技术设计应用,通过无线网络的搭载设计,提升了网络设计效果,确保了技术应用更加积极合理。在网络的智能搭载设计中,还应用了计算机无线网络技术,无线网络平台搭建也是电子信息工程建设的网络发展方向,能够提升网络建设效果,确保其技术的应用更加合理。在搭建的过程中使用802.15.1/ZigBee协议搭建了无线网络通信中心,从而提高了整个智能家居电子信息工程的建设质量,确保其智能化技术的应用更加积极合理,提升了家居系统的建设效果,也可以提升智能家居系统的综合建设质量[5]。表1为智能家居串口接线图的设计。 3.2.3计算机安全技术应用 在电子信息工程建设过程中,还要注重计算机安全技术管控,保障电子信息工程的建设安全。电子工程建设中,应该完成安全模块的建立,尤其是应用了网络安全模块之后,完成电子信息的安全建设极其关键,能够最大程度上提升计算机安全技术应用效果,更能够在最大程度上提升计算机的安全技术应用质量。本次智能家居系统设计应用过程中,完成了安全模块的建设应用,通过网络安全模块的建设,确保其技术的应用更加积极合理,也能够最大程度上提升网络安全建设效果,使智能家居系统设计应用更加安全[6]。 4结语 电子项目设计中,信息模块以及网络模块都是非常关键的模块,二者在相互融合设计中,应该注重计算工艺模块的综合分析,提升计算机的应用效果。在实施设计中,还应该把握技术要点,提升计算机网络工艺质量。 作者:宋雷蕾 万世明 单位:武汉信息传播职业技术学院 广州工商学院工学院 计算机技术在电子信息应用篇2 近年来,随着科学技术的发展,我国的电子信息工程的应用范围越来越广泛,很大程度上改变了人们的生活方式。电子信息工程在计算机网络技术的助推下,得到了很好的优化和改进,发展的速度得以提升。而且,计算机网络技术的发展,让数据信息的传输更加的便捷、高效、可靠,人们获取信息的渠道更加多元,让电子信息系统的设计开发、电子设备的维护等越来越完善。但目前在电子信息工程领域,仍有一些问题需要解决,还需要继续加大计算机网络技术的应用力度,拓宽电子信息工程的应用领域,促使其高速、高质量地发展。 1计算机网络技术与电子信息工程概述 1.1计算机网络技术 计算机网络技术是基于现代通信技术和计算机技术融合而发展起来的技术[1],其在遵守网络协议的基础上,利用一些网络连接介质,让独立分散的计算机连接起来,更好地实现了数据信息在不同用户之间的共享以及传播。计算机网络技术并非单一的技术体系,而是涉及到众多的现代学科知识以及很多理论的综合体系,比如,数学、材料学、逻辑学、光学、人工智能、电磁学、控制论等,因此,计算机网络技术具有资源共享、工作效率高、信息传播快等特点。资源共享是依靠计算机技术将类型多样的各种资源共享到网络上,可以让用户根据自己的需求进行下载或浏览,满足用户对信息的多元需求。而且用户可以随时参与网络讨论,对社会热点或话题等发表自己的看法,其他用户可以随时浏览。工作效率高体现在利用计算机设备的运算与控制技术、信息存储技术等,可以让复杂的运算更加便捷。还有就是,如果单一的计算机设备不能满足用户需求,还可以在网络协议功能的支持下,实现多台计算机设备的共同协作,更加高效地实现多台设备的协调运行。信息传播快体现在计算机网络技术突破了时间、空间限制,让信息的传播更加快速,实现了网络信息的即时更新。 1.2电子信息工程 电子信息工程中主要包括了数据信息的采集与处理,以及利用信息系统对数据信息进行应用,具有便捷性好、精准度高以及应用广泛等特点[2]。(1)便捷性好。电子信息工程可以实现对信息的批量处理,当然这种处理技术是基于硬件以及软件系统的有机融合实现的。而且对信息处理的过程很快速,通过系统的指令来完成信息处理,只需要很短的时间,近年来在新的科学技术的带动下,电子信息工程中应用的现代技术越来越多,便捷性也越来越高。(2)精准度高。电子信息的信息处理是依靠计算机技术完成的,依靠计算机程序可以让信息处理更精准,而且不断成熟的计算机技术会让信息处理的精准度越来越高。(3)应用范围广。当前是信息时代,很多的行业领域每天都会产生海量的数据信息,这些不同领域信息资源的收集及加工等都需要依靠电子信息技术来完成,因此,融合了多种现代信息技术的电子信息工程的应用范围越来越广。 2计算机网络技术在电子信息工程中应用的必要性 计算机网络技术在电子信息工程中的应用,需要在把握各自特点的基础上。电子信息工程中的信息采集、传输、共享等过程,都需要借助计算机网络技术来完成。随着互联网技术的不断发展和应用,人们获取信息的渠道越来越多元化,获取到的信息种类繁杂,很多人既是信息的利用者,也是信息的创造者。人们通过智能移动终端来获取自己需要的信息,同时又进行信息的传递,这些未经加工、筛选的信息,在获取和传输过程中一定程度上会导致信息不完整,而且未经过加密处理的信息也有可能面临被泄露的风险。利用计算机网络技术,可以实现对数据信息的分层处理,减少外界因素对数据传输的干扰,让数据传输可靠性更高,通过构建安全的网络空间,让数据信息的传输更加安全可靠。此外,基于互联网产生的信息种类繁杂,涵盖内容多,怎样对这些繁杂的,毫无规律的信息进行归类处理,就需要计算机技术的支持,更好地提高信息分析的准确性。 3计算机网络技术在电子信息工程中的应用 3.1数据信息的传递 计算机网络技术的发展实现了数据信息的远距离传输,让数据信息的传播范围更加的广泛。但如何让数据信息的传输过程更加高效和安全,成为了当前数据传输工作的重点,而且,随着互联网技术的发展,产生的信息越来越多,人们对信息的传输质量和效率也提出了更高的要求[3]。电子信息工程包含很多的数据信息,这些信息来自社会上不同的行业领域,数据的传输过程就面临着一些问题。比如,在数据信息传输过程中,信息能否完整地进行传输,信息能否快速地传输给接收者,在传输的过程中有没有被非法篡改的风险,有没有被盗或遗失的可能等。数据信息的安全传输依靠传统的电子信息工程难以实现,因此,将计算机网络技术引入进来,利用其便捷、智能化等特点,更好地推动电子信息工程发展,让数据信息的传输更加的完整、可靠。利用计算机网络技术中的网络服务器、TCP/IP协议、无线通信技术等进行组网,构建信息中转站,让信息传输更加稳定[4]。 3.2数据信息的维护 电子信息工程的发展主要是借助了计算机互联网技术,但电子信息工程并非独立的系统,而是和很多信息理论及技术有紧密关系的复杂系统。因此,对于其进行数据信息的维护需要统筹规划,否则会导致数据信息维护耗费大量的资源,也可能解决不了根本问题。应用计算机网络技术为数据信息维护提供了技术支持,让数据信息的维护有了更多的方式,维护的效率以及质量得到了极大地提升。发挥计算机网络技术的优势,进行针对性的数据维护,根据不同的信息需求以及安全等级,采用不同的维护技术,最大程度减少数据传输故障。而且,利用计算机网络技术可以根据数据传输中出现的问题进行针对性解决,还可以实现对设备、系统的维护,不断地提高维护技术,创新维护方式。比如,在光缆线路故障监测系统中,应用了计算机网络技术,同时又增加了移动终端功能,用户利用移动终端就可以获取数据,在系统维护中借助GPS技术还可以很好地对故障位置进行定位,让相关人员能及时了解故障位置,及时排除故障[5]。 3.3数据信息的共享 当前数据信息成为了人们生活中不可或缺的一部分,数据信息的共享和传输在传统的数据信息共享中受到制约。由于数据存储的空间小,传输的路径可选择的范围窄,只依靠传统的媒体来传播,共享的范围受到局限。应用计算机网络技术,通过相关的网络协议,可以连接在网络上,不仅扩大了数据存储的空间,还丰富了数据传输的路径,而且让数据信息的定向传输变为不定向传输,确保数据信息资源可以在不同电子设备之间进行传输共享。应用TCP/IP协议,利用特有的网络接口,避免了公共网络对传输控制协议的限制,实现了数据编写和信息共享的同步进行,可以对收集到的信息进行分层传输,让数据的传输过程互不干扰,数据信息可以更加精准传输。利用计算机技术还可以对数据信息进行转码和压缩,使其转化为更小的文件,让用户可以自由接收。 3.4电子系统的应用 电子信息工程的不断创新是其发展的动力,而创新过程中不仅包括技术的创新,也需要开发新的系统来支持新的技术。在新系统的开发及设备资源的共享过程中,都需要计算机网络技术的参与[6]。比如,电子设备参数的设定及监控、电子设备的模拟运行等都离不开计算机网络技术。电子信息设备的研发过程中,需要研发人员在设备内部设计时,设置更加适宜的设备参数,以更好地发挥电子设备的功能。而在系统开发中,更是离不开计算机网络技术,比如,在光纤线路自动监测系统中,数据通信系统的互联就是借助计算机技术来实现的,而且自动监测系统的中心站由数据库服务器、远程访问终端站等组成,不仅实现了对数据信息的存储,还为用户提供了Web远程访问服务。而且,系统中的自动测试、数据处理以及光缆扫描等都是基于计算机网络技术开展的,实现了对光纤线路的实时监控。 3.5安全管理中的应用 在电子信息工程发展过程中,还存在一定的安全问题,会影响电子信息行业的健康发展。造成信息传输不安全的因素主要有网络系统漏洞以及网络传输线路故障等。一些不法分子利用技术手段攻击计算机网络,致使计算机设备里面的数据信息遭到非法篡改、丢失等,用户的信息泄露,财产安全受到损失,给用户带来极大的危害。利用计算机网络技术可以构建安全防护系统,将电子数据信息受到非法入侵的几率降到最低。在实际应用中,常利用防火墙方式来将内网和外网隔开,建立一道安全的屏障,让专用网络和公共网络之间可以有一个防护网,保护电子数据信息不受侵害[7]。此外,利用数据信息加密技术,确保数据安全传输;利用入侵检测技术,更好的分析电子信息系统是不是安全,有没有存在安全隐患,第一时间进行预警。经常应用的还有身份、信息认证技术,对用户的身份进行认证,对传输的信息进行认证,查看信息是不是被非法篡改过,可以核实用户的身份,可以验证信息的真实性,确保信息的安全。 4结语 在当前的信息化时代,电子信息工程领域的系统开发、数据传输共享、产品设计以及设备监控等都离不开计算机网络技术的支持。因此,应该加大计算机网络技术在电子信息工程领域的应用研究,推动电子信息工程领域更高质量的发展,发挥技术优势,更好地推动现代社会发展。 作者:刘成芳 单位:山东华宇 工学院 计算机技术在电子信息应用篇 3 引言 计算机网络技术具备很多优势,信息传播的速度快、信息数据的利用率高、数据处理的精度强,将它用于电子信息工程当中,既可以达到资源共享的目的,又能防止网络安全风险的产生,进一步确保信息传播的安全性。目前,计算机网络技术在我国的电子信息工程当中的应用尚处在一个起步阶段,在实际应用中仍有许多问题,制约着电子信息工程的发展。因此,有关工作人员应重视计算机网络技术的研究和利用,从多个方面着手充分发挥其优势,推动我国电子信息工程的发展。 1计算机网络技术和电子信息工程的概述 1.1计算机网络技术 计算机网络技术是一门比较综合的技术,它包括了通信技术和计算机技术。在具体运用计算机网络技术的时候,必须要遵守相关的因特网协议,将分散的计算机连接起来,并将它们之间的信息进行传输。在此过程当中,双绞线,微波,电缆,光纤,可以同时开展相关的工作。在已有的网络中,包含了大量的软件和硬件,通过网络技术的集成,可以实现图片、文字和视频的传输,并且保证了传输的准确性以及安全性。这几年来,随着科学技术的飞速发展,计算机网络技术已深入到人们的生活中,其实用价值日益显现。 1.2电子信息工程 在电子信息工程当中主要包括了下面几个构成部分:信息采集,信息处理,系统创建,系统应用等。随着时代的发展,电子信息技术已深入到人们的生活中,为用户提供了各种方便的服务,大大的促进了人民生活水平的提升,比如手机、电脑、平板电脑等这些电子产品,可以带给人们更加便捷、优质的生活条件。电子信息工程是一项非常复杂的工程,包含到的领域非常广泛,比如通信技术、网络技术、信息技术等。它具有如下特征:第一,使用方便。在电子信息工程中,硬件是最为重要的,其会根据系统的给的命令和指示展开相应的工作,这样,电子资讯工程就能更方便地同时处理海量的资讯。随着信息技术和智能设备的进一步创新和发展,电子信息工程在处理信息内容方面的速度越来越快。第二是精确。在电子信息工程中,处理信息和数据以其高精度为特征。当人们使用电子信息工程来处理相关数据资料的时候,依据检验结果设定的格式,即可在处理过程中完成检测,并精确地处理信息。由于前期的数据处理大多采用人工方式,往往会出现错误并且难以在第一时间发现,从而严重影响了数据的准确性,降低了使用的效率。 2计算机网络技术应用于电子信息工程的重要性 要想进一步发展电子信息工程,需要计算机技术的支撑与保证。计算机网络技术应用于电子信息工程,可以大大提高处理信息的速度和质量,以充分实现信息其应有的价值。随着各类智能手机的广泛普及,使得信息的传播呈现出多样化的趋势。在信息化的时代,信息更新的速度越来越快,人们的日常生活也在不断地接收着大量的信息,这就是计算机在电子信息工程中的具体体现。借助计算机技术顺利地实现信息的传输,提高信息传递的安全性,这是其他任何一项技术都很难代替的。此外,在电子信息工程当中,通过加强计算机技术的运用,可以实现资源的共享,建立网路通讯协定、网路连接、资讯分级等方式,让使用者能够迅速地查阅相关的资料和信息,保证信息不会受到外界因素的影响,保证信息的正常传递。同时,将计算机技术与电子信息技术结合在一起,也可应用于各种仪器的研发和使用当中,使用先进的网络信息技术来进一步查询、掌握设备的基本状况,进而推动社会向智能化的方向发展。 3计算机网络技术在电子信息工程中的应用研究 3.1运用于数据和信息的传输 计算机技术在电子信息工程中的运用,使各地区的设备可以实现相互连接,从而达到信息资源共享的目的。在当今社会,是一个信息和数据大爆炸的时代,信息传递的需求日益增加,信息的发送和传输量也是巨大的,这就要求信息的传递质量和速度达到一定的标准,如果信息不能在第一时间高效的传递,将会导致信息出现混乱或是瘫痪的问题,所以必须要注意信息的传递。电子工程是指运用现代计算机技术和通讯技术对信息进行实时的处理,既可以实现数据的传递,又可以通过技术手段来实现对数据的保护,从而提高信息的传输速度。随着我国科学技术的快速发展,城市发展的步伐也越来也快,社会对电子信息的传输需求日益增加,需要建立一个完善的信息体系,让各个城市和区域之间的信息连接起来,从而达到全国甚至全球的信息资源的共享。电子信息工程中加强计算机技术的运用是非常重要的,是构建网络信息传输渠道,增强传输抗干扰能力的关键。同时,也能够为我国偏远地区搭建良好的信息传输平台,促进地区信息的畅通。所以,数据和信息在人们的生活中占有极其重要的地位,它通过计算机技术为社会提供信息,使其传播的效率最大化,同时也随着时代的发展而进行变革,以确保社会信息的顺畅传递。 3.2运用于数据和信息的维护 在电子信息工程当中,数据和资料信息的保存是其中最重要、最关键的一个环节,唯有保证资料与信息的安全性,才能使计算机技术更好的应用于电子信息工程当中。从对电子信息工程的认识来看,这并不是一个简单的项目,必须综合考虑各个方面的因素,以便最大限度地解决有关的问题。如果在初期阶段处理不好,在后期的维修中就会出现很多的浪费,不但很难使得资源达到最好的使用效果,还很难从根本上解决问题。这就需要把计算机网络技术应用到电子信息工程中去,从而使数据和信息的维护更加高效。基于这一点,我们必须合理运用好计算机网络技术,利用其对电子信息工程中的数据维护工作的效率最大化。加强对电子资讯的管理,加强资料及资料的保存,以提高资料处理的效率与速度,创新数据和信息维护的手段和方法,有效提高信息处理的效率和质量,同时也保障信息的安全。其一,能够借助计算机网络技术的优点,有针对性地对电子信息工程展开维修,从多个方面设置技术维修,尽量减少故障的发生。其二,针对时时发生的问题展开技术的改进,采用更为严格的方法来确保资料与数据的有效保护,减少资料泄露的危险,提高电子信息工程的专业化水平。 3.3运用于数据和信息的共享 在传统的共享模式下,由于信息被共享的范围是有限的,数据的存储容量也比较小,很难适应用户的信息分享需求。将计算机技术应用于电子信息工程,不仅能极大地扩充资料的存储空间,更能将资讯的分享转变成非定向式的,实现全网路的资讯分享。此外,还可以设定信息资源的使用权限,避免信息超过所设定的分享范围,从而影响信息的安全性。在信息快速发展的今天,信息已经成为了百姓生活当中的重要资源,在这种大环境下,信息的流通是一个被非常重视的问题,所以信息共享技术被给予了大量的关注。计算机网络技术的发展为电子信息技术的发展带来了技术上的支撑,同时计算机自身也有其优点,即资源共享。因此,网络工作者要合理地管理网络,实现资源共享程序的优化,确保各种电子设备之间在共享数据时的安全、可靠,有效地消除外部干扰,以网络协议中的规范为基础,确保信息共享的有效、流畅。信息分享对于人们的日常生活具有十分重大的影响,计算机技术的使用使得电子信息工程能够快速、流畅地分享资讯。 3.4加强电子信息工程的安全保障 在人类社会不断发展的过程中,有一个重要的突破就是计算机网络技术的产生与运用。随着这种技术的不断创新,电子信息工程也逐渐被广泛地接受,它的使用范围也日益扩大,并在很多方面起到了积极的促进作用。然而,作为一个时代新的产物,电子信息工程在带来发展机会的同时,也存在一些新的问题。比如,在电子信息工程中,数据和信息的安全问题是必须加以考量的。近些年来,网络信息安全隐患成为了限制计算机网络技术发展的瓶颈。要保证电子信息工程的安全性、可靠,必须持续地强化安全技术的运用。比如,密码技术可以有效地保护计算机的信息安全,防止信息被盗取,从而有效地保障了整个计算机网络的安全。在计算机网络安全防护体系中,使用密钥管理器,对文件和重要的程序进行严格加密,以保证远程用户不能进入。目前,计算机网络的安全加密应用主要有两类,一是访问地址,二是密码。用户可以依据自己的实际情况,选择最佳的加密方法。在确保计算机网络技术安全的前提下,不断地改善信息的安全与方便。 4结语 综上所述,随着人类社会的不断发展,计算机网络技术在电子信息工程中的地位日益凸显,因此,推进计算机网络技术的开发与应用,对于推动我国的科学技术发展具有十分重要的作用。在日常的经营和管理中,相关的工作人员必须把信息和设备的安全问题、信息收集与传输、设备的开发与使用等问题紧密地联系起来,实现计算机网络技术和电子信息工程的完美结合。 参考文献 [1]薛董敏.分析计算机网络技术在电子信息工程领域中的应用研究[J].电脑编程技巧与维护,2017,23:73-74+79. 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机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化数控技术对煤矿机械的应用 摘要:在煤矿企业中,煤矿机械设备是煤矿工作能够正常进行的重要组成,对整个作业过程的质量和安全性都有着直接的影响。而煤矿机械使用质量的主要影响因素是机械电子体系的健全程度,即机电一体化对机械使用有着重要影响。该文简要阐述了机电一体化的相关理论,并针对当前技术发展情况,对机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用进行了详细分析和探讨。 关键词:机电一体化;煤矿机械;运用 近几年,随着科学的发展和进步,机电一体化的相关技术得到了一定的改进和创新,许多新的技术被应用到社会生产中,为各个领域的生产和发展带来了一定的推动作用。在煤矿开采领域,机电一体化技术的应用完善了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率以及提取煤炭的质量等。此外,还能够促进相关机械的不断完善和改进,为整个机械行业发展带来一定的促进作用。因此,有必要对机电一体化的有效运用进行研究和探讨。 1机电一体化概述 1.1机电一体化技术简单来说,机电一体化就是各项功能的综合。但实质上,机电一体化并不能仅仅用机械替代人工,或以综合技能的方法来表示。机电一体化的关键在于将机械装置的相关技能与互联网掌控技术相结合,从量的发展实现了质的转变,使得机械操作不再是简单的人力控制。这一发现不仅为社会发展带来了巨大的推动力量,还促使机械设备的生产制造行业大大提升了速度和效率,促进其实力增长。在煤矿开采行业中,涉及到了包括煤矿人员的人身安全、煤矿作业的质量提升、煤矿作业的安全性等,为这一行业的发展和进步提供了关键的技术支持。1.2机电一体化技术在煤矿机械中运用的作用机电一体化在煤矿作业应用的意义,主要体现在其独有的技术优势和科技优势两个方面。这些结合了计算机技术实现掌控的操作技术,在很大程度上减轻了煤矿作业过程中的人员需要,解放了劳动力,在降低了人力成本的同时,有效提升了煤矿作业的效率。一方面,新技术的使用使煤矿作业的工作质量得到提升,促使企业竞争实力增长。另一方面,不仅在一定程度上减少了人力需要,降低了经济成本,获得更大的利润空间。对新技术的应用和支持,还能够帮助企业树立科学的的企业形象,有助于企业成为行业发展的标杆,进而促使其软实力的提升。1.3煤矿机械中机电一体化的特征煤矿机械中机电一体化的特征主要包含3个内容。一是实现了远程掌控和智能管理,在新技术的应用下,煤矿中的相关机械和设备能够与管理系统和控制中心紧密相连,强化了对重要设备的日常管理和控制。二是机械的智能程度更高,借助计算机实现的机械控制,效率更高,能动性也更强。同时,还在一定程度上避免了人力操作产生的失误,提高了作业效率以及对设备的管理、维护效率。三是能源消耗的降低,通过计算机实现的设备掌控使得传统的许多装置和设备不再被需要,这在很大程度上节省了这部分设备的能源消耗,提升了作业的经济性,有效降低了能源消耗。 2机电一体化在煤矿机械中的运用 2.1在线监控、自动报警以及故障诊断在线监控是指通过机电一体化技术,实现对煤矿作业的日常监控和管理,包括其中的电动机、供油设备、传动系统等。并且,监控系统能够根据监控情况,即设备的实际状态进行数据保存。在面临突发事故时,监控系统能够进行自动报警,向管理人员发出警示并发送设备的实际位置。这在很大程度上降低了工作人员的工作量和工作困难程度,提高了煤矿设备的日常维护效率。并且能够在事故发生时尽快通知管理人员,以尽可能地降低经济损失。此外,该技术对煤矿设备的故障诊断也是重要的运用方式,通过其进行故障诊断能够尽快得知故障原因,以采取相应的应急措施,在最快的时间内恢复生产。2.2在煤矿机械综合采矿方面的应用现阶段,机电一体化在煤矿综合作业方面的应用,主要体现在电牵引采煤机的使用,这一机械技术是机械技术与数字掌控结合的典型案例。从近几年的发展情况来看,这一技术的牵引能力已经较为完善和健全,与其他牵引方式相比,这一技术的先进性和科学性十分明显,主要体现在其数控能力方面。借助电力实现的牵引功率更大,能够满足大倾角的作业要求,提升作业速度。同时,在综合采矿方面,这一技术的应用优势较多,包括较强的灵敏度、更长的使用年限等。机电一体化技术的应用,使得煤矿机械的工作效率更高,新技术的应用还促进了煤矿机械的进一步发展和完善。2.3在提升煤矿运输能力方面的应用煤矿运输能力的稳定和提升,是保证煤矿作业能够正常开展的重要条件,煤矿作业的效率对整个开采工程的效率都有着直接的影响。机电一体化在这一方面的应用主要体现在两个方面,即矿井提升设备和带式传输设备。其中,矿井提升设备能够充分满足新环境下煤矿作业对效率的要求,达到了煤矿作业的提升目标。内装式提升设备的一体化的实现则是这一技术应用的主要表现,使得设备结构得到有效简化,并将滚筒与驱动相连,这使得机械设备的安全性得到了有效提升。而带式传输设备是目前在煤矿作业中应用较为广泛的机械,自动化程度高,具有较强的可靠性,为煤矿作业的高效化提供了充足的技术支持。2.4在煤矿机械安全运行方面的应用煤矿作业涉及到的机械设备与人力都比较多,作业的技术性和安全性要求都较高,因此需要高效的安全监控体系的保障。科学性更强、效率更高的监控体系,能够在很大程度上保障煤矿作业的安全,避免部分安全事故的发生。一般来说,在煤矿作业过程中,对监控设备的要求都比较高,在保证系统能够正常运行的基础上,还要保证系统与相关人员之间的正常联系。将机电一体化技术运用到煤矿设备的安全方面,将监控系统与控制中心的数据库有效连接,再在局域网内部实现同步,即可利用专业的通信设备实现全面的监控工作。此外,借助专业的分析软件,还能够实现对数据的分析和整合,进而为监控体系的发展提供充分的技术和数据支持。2.5在煤矿机械其他方面的应用在其他方面的运用包括电力供应设备在内的机械。一般来说,煤矿作业对电力的需求是最大功率的要求,对机械的本身质量和供电能力都有着严格的要求,还要求能够保证设备的正常运行及其安全性。针对这类情况,在作业过程中,需在考虑实际状况的基础上,选择相适应的开采技术,以最大程度上降低机械损耗和电力消耗,进而达到提升作业效率的目标。另外,对其进行补偿是必要的措施,微机保护开关是应用范围较大的一类机械,其功能较为齐全,还能够在一定程度上为煤矿作业提供便利,具有一定的可推广性。 3结语 机电一体数控技术在煤矿机械中的运用有着关键的意义,这一技术的实验与煤矿作业的效率、安全程度等都有着直接的关系。目前,随着我国的科学技术和科研能力的逐渐提升,机电一体化技术在不断被运用的同时,实现了进一步的发展和创新,为煤矿作业供了重要的推动力,使我国的煤矿行业加快了发展速度。 作者:刘森 单位:南阳农业职业学院 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化技术对煤矿机械的应用 【摘要】新时代的发展让科学技术同样获得了长足的进步,尤其近些年煤矿机械中机电一体化的应用,不仅让其工艺更加精湛,而且极大改善了机械设备的工作效率,让人们的工作环境得到优化和提升。本文正是在此基础上,对机电一体化技术在煤矿机械中的应用进行研究,阐述了其重要性和应用表现,希望可以对相关人士起到一个抛砖引玉的作用,推进该技术的进一步提升和前进。 【关键词】机电一体化;完善;煤矿机械;运用 前言 我国近些年科学技术不断发展,各行各业对于科学技术的应用不断研究,以期能够为行业的进步寻找新的发展点。机电一体化是近些年煤矿机械行业应用较为广泛的技术之一,其在推动机械进步方面发挥了非常重要的影响和作用。机电一体化技术不仅涉及相关硬件问题,而且涉及到很多软件的升级,是一门重要的边缘技术学科。该技术引进了微电子技术,对机械的动力功能、控制功能、主功能等等方面进行改善,将多种科学技术进行综合和相互渗透,解决传统机械的物质流和能量流问题。机电一体化不仅解决了物质流与能量流的问题,还在此基础上,解决了信息流的问题。将其应用到煤矿机械中,能够让其各个元素和各个系统相互连接,能够有效解决各个功能模块之间的信号匹配问题,并在其输入和输出的关系上,对其所需要共同遵守的机械规范和参数进行约定,从而让机械能够更好地实现其功能需要,能够更好地为祖国的煤矿事业贡献力量。 一、机电一体化技术在煤矿机械应用中的重要性 机电一体化在机械更新和发展的过程中具有非常重要的影响,其符合时代的发展和进步,是机械工具发展的标志。尤其在煤矿机械中的应用,具有极大的重要性,不仅对煤矿企业的发展影响重大,对于我国的煤矿事业同样影响深远。 1.有效的提高了煤矿开采的经济效益。随着煤矿开采事业的进步,其对于机械的要求标准也在不断提高,机械设备对于煤矿开采起着至关重要的作用和影响。煤矿企业采用先进的技术能够最大化的提升企业的经济效益,能够让机械发挥其重要的价值,能够不断推进煤矿开采事业的进步。机电一体化在煤矿机械中的应用正是适应了当前企业对机械的要求,让我国经济在人力、物力、财力等等方面的投入予以减少。 2.为煤矿开采创造了更加安全的施工环境。我国的煤矿开采是一个传统的工业技术,高科技的含量比较低,一般都是矿工自己到井下去开采,这种传统的煤矿开采模式非常的危险,经常会出现一些矿井爆炸,矿工死亡的事件发生。机电一体化技术可以为煤矿开采创造更加安全的施工环境,矿工可以有效的避免在煤矿开采中遇到的灾难,这项技术大大的节省了煤矿开采中所耗费的人力、劳力和财力,并且在最大程度上降低了矿工们生病的几率,保障了矿工的身体健康。 3.加速了煤矿企业的改革。在煤炭资源日益匮乏的今天,煤矿企业应当积极地改革煤炭的生产方式以及一定要努力提高生产煤炭机械的性能,传统的煤矿开采中,需要的人力、物力以及财力都比较雄厚,而且传统的煤矿开采技术以及开采机械都相对落后,所以,一直持续下去,不会给企业带来更多的经济收益,反而会使企业的投资力度加大,然而先进的机电一体化技术在很大程度上改善了传统煤矿开采技术带来的不利,其技术的创新可以加速煤矿企业的变革,为企业赚取丰厚的经济利润。 二、机电一体化在煤矿机械中的运用 机电一体化技术的应用可以被称之为煤矿机械行业划时代的变革和创新,其在减轻劳动人员工作量,提高工作效率等方面发挥了重要的影响。就我国目前情况来说,其在煤矿机械中的应用主要有以下表现: 1.采煤机上的应用。采煤工作中采煤机的使用可以说是功不可没,没有采煤机作为重要的工具,其工作就无法开展,而采煤机中的电牵引采煤机的研究可以被认为是具有划时代意义的发明,对于采煤机起到了重要的改革和创新的作用。电牵引采煤机技术便是机电一体化在煤矿机械中应用的典型代表。其通过电力的应用让采煤机具有了更大的牵引力,提高了其自身所缺乏的高效率和低维修特性,提高了机械设备在采煤工作中的可靠性。 2.带式输送机的应用。输送机主要作用是对所开采的煤炭进行输送,传统的输送机不仅故障频发,而且在效率方面也不高。带式输送机的应用改变了此种情况,也是机电一体化技术应用的结果。带式输送机是我国自主研发的重要机械类型,当前的带式输送机不仅能够实现水平或倾斜输送,还能够采用带凸弧段、凹弧段与直线段组合的输送形式进行输送,其所允许最大倾角已经达到了30°的,并且通过输送带的更换还可以达到更大的角度。 3.安全监控系统的应用。煤炭生产企业在生产过程中,为了更厚的避免事故的发生,需要对危险岗位或者位置进行严格监控,从而保障人们工作环境的安全性。这时候就需要不断更新其监控系统,从而保证煤矿企业所需要具备的功能得到完善。先进的机电一体化也同样为煤矿机械的监控系统带来了福音,让其监控系统一方面可以对当前的工作情况进行监管,另一方面还能够进行相应的预警装置报警,最大程度上减少事故的发生。其中有KJ90和KJ95系统在煤矿机械上应用较为广泛,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 4.煤矿提升机上的应用。机电一体化在煤矿提升机上的应用主要表现在交直流全数字化提升机的研发。煤矿提升机是矿井和地面进行交流的重要方式和渠道,是煤矿开采过程中的重要工具。我国将机电一体化应用到煤矿提升机上,能够提高提升机的安全系数,能够达到自动化的要求。机电一体化的引用让其内装饰提升机的驱动与滚筒的结构相互融合,从而让其机械性、自动控制和通信达到融为一体的效果,能够通过数字化技术提升其系统的先进性,提高其工作的性能和安全性。 结语 综上所述,科学技术的发展是历史发展的必然,是时代进步的表现。机电一体化技术的应用正是此种情况的典型表现。相关人员要对此技术进行深入研究,不断扩大其应用领域,让其在我国的煤矿开采事业中发光发热,让其能够进一步推动煤矿开采事业获得进步。 作者:刘莹 单位:安标国家矿用产品安全标志中心 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化数控技术在煤矿机械的应用 摘要:随着我国社会经济的不断发展,人民生活水平不断提高,对煤炭资源的需求量也越来越高。目前我国煤矿生产中广泛应用了大量的先进机械技术,在生产效率、质量等方面都取得了很大的突破,以机电一体化数控技术为例,该技术在煤矿机械中的应用十分广泛,发挥着十分重要的作用。介绍机电一体化数控技术,提出该技术在煤矿机械中的应用范围,并针对我国机电一体化存在的不足提出几点建议,以供参考。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 1机电一体化数控技术概述 目前,在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛,并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体,在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化,包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升,为机械维修提供了充分的技术支持,使煤矿机械的工作效率得大幅度提升,使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外,目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用,其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步,煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求,煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛,也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关,而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。 随着煤矿企业的不断发展,其对自动化程度的要求越来越高,这就必然复杂化电子控制系统,同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来,煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平,能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以,加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前,煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求,主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展,并对机电一体化数控技术的应用进行强化,进而提高煤矿生产效率,增加煤矿企业经济效益,促进煤矿企业的发展。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1机电一体化数控技术在综合方面的应用 煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大,在牵引性能方面要强于液压牵引,对于大倾角的煤层中的开采比较使用,同时其具有简单的结构,操作难度不高,灵敏性高,维护管理也相对简单方便,因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。 2.2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用 作为煤矿生产的重要环节,煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率,而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升,使机械设备的结构简化,并连接了滚筒与驱动,使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备,其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量,并且在长距离输送方面具有一定的适用性。 2.3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用 在煤矿安全生产中,机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位,监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求,系统必须持续连通,能够随时与工作人员取得联系,进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用,能够连接系统主机内的数据库,通过网络将其连接位同步模式,并经过专用通信接口实现监控,同时将软管软件技术结合当一起,利用专业软件,整理与分析获得的数据,使多项功能得以实现,例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段,对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。 2.4机电一体化数控技术在其他方面的应用 煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用,而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合,使成组自动移架和定压双向临架得以实现,使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外,机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。 3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考 机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势,并且机电一体化设备有着一套完整的程序,对操作的要求不高,实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用,并且应用范围越来越大。目前,我国煤矿企业的发展前景十分良好,在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求,煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间,该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便,同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快,提高了煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚,发展不过20年,在有些方面不可避免的存在一定的不足,需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下:①应基于原有的优越性能开发新的功能,确保机电一体化产品满足社会发展的需求,并以此促进社会的发展;②加强技术投入,大力研发新技术,并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设,提高煤矿机械操作人员的整体水平,为其定期开展培训工作,提高操作人员的技术水平。目前,随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平能够越来越高,经济发展与国家建设也离不开大量的资源,因此针对这一情况,就必须提高煤矿生产效率,加大机电一体化技术的应用与开发,确保其在煤矿生产中的应用越来越广。 4结语 综上所述,目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用,其中机电一体化数控技术也是如此,与其他技术相比,该技术在各个方面都这又十分明显的优势,在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升,对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足,因此必须对其展开深入的研究,细致分析其存在的缺陷,并提出相应对策,使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用,进一步提高煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来更好的经济效益,促进煤矿企业的发展。 作者:张磊 单位:同煤集团忻州窑矿综采三队 机电一体化技术在煤矿机械的作用:煤矿机械化和机电一体化的作用 一、机电一体化在煤矿开采中的应用 (一)在矿井提升机中的应用 矿井提升机主要是在地面以下的矿井中工作,机电一体化可以在矿井提升机中得到很好的应用,使施工能够数字化运行。内装式的矿井提升机能够使驱动和滚筒在角度和结构上进行有机的结合,简化机械的结构,实现煤矿开采中的机电一体化。另外,全数字化的提升机能够将信息完整的传达出来,并能够进行效果的反馈。全数字化的矿井提升机能够简化硬件设施和电器的安装,其控制和启动过程也比较容易,进一步提升了矿井提升机的工作效率。 (二)在矿井下的胶带输送机中的应用 胶带输送机又称为带式输送机,其工作原理是经过摩擦驱动使运输材料呈现连贯性的特点。胶带输送机是由两个端点的滚筒和上面紧套的闭合输送带组成的,机电一体化的广泛应用提高了胶带输送机的技术水平,并在一定程度上促进了大功率、大运量、高速带以及长距离曲线等带式输送机的先进技术的研究。 (三)在矿井的全生产检测和监控系统中的应用 机电一体化技术能够实现煤炭企业在生产过程中的在线监控、故障自珍、自动报警等一系列的功能。煤矿生产的在线监控是指对机械的电动机、工作装置、转动系统、制动系统以及液压系统等在工作状态时进行有效的控制和检测。故障自诊和自动报警是指设备在出现故障的时候可以进行自我诊断,并发出报警信号,把发生故障的位置精确地指出来,使工作人员能够尽快找到故障发生的位置,大大简化了相关的维护和检查工作,缩短了维修的时间,减少了维修费用的浪费,并延缓了机械的使用的寿命。下一步的发展就是进一步提高采煤机上的变频器,使用PLC来进行控制,达到在线监控、故障自珍和自动报警的同步实现,进一步提高施工人员的工作效率。 二、综合机械化和机电一体化的发展趋势 (一)更加网络化 计算机技术的迅速发展促进了网络技术的发展,进一步增加了企业之间的竞争。煤矿开采过程中的监测和远程控制技术也在机电一体化技术中得到了广泛的应用。煤炭开采行业要想获得进一步的发展,必须引入竞争机制,通过网络信息这一平台加强企业之间的信息交流,提高煤炭的生产效率。 (二)更加智能化 煤矿开采中的智能化是指在进行煤矿开采之前,将关于煤矿开采的相关细节输入电脑的模拟系统中,使这种系统具备人性化的思维模式,能够根据矿井中的各种情况做出正确的选择。这样一来,综合机械化和机电一体化就代替了人的体力劳动和脑力劳动,大大减轻了工作人员的劳动强度,保证了施工安全,提高了工作效率。 (三)更加绿色化 在煤炭开采这一行业中,维持企业的可持续发展,实现煤炭资源的绿色开采,努力把对环境的危害程度降到最低,这些都可以在综合机械化和机电一体化中得到解决,同时,煤炭生产中报废的机械还可以回收利用,这也为企业的可持续发展做出了贡献。结束语机械综合化和机电一体化可以实现煤炭生产的高效、高产和安全,同时也是提高我国煤炭企业竞争力和维持煤炭行业可持续发展的必要条件。机械综合化和机电一体化要在实践中进一步的完善才能达到其预想的目标。 作者:康志华 单位:山西西山晋兴能源有限责任公司 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化在煤矿机械中的重要性 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高 企业生产效率相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院
电子设计技术论文:电子设计自动化技术的教学研究与实践 摘 要: 本文讨论了在EDA技术的教学中采用项目式教学法,使学生在参与项目的过程中学习知识。学生在教师的指导下实施并完成一个比较完整的特殊项目工作获取知识,而项目的选择需要根据学生的特点和相关的理论知识特别设置。与此同时,教师在学生参与项目的过程中穿插讲解知识,让学生更容易理解和掌握教学内容。在项目开发的教学过程中,让学生分成不同的研究小组,增强了学生的工程意识和团队意识。 关键词: 项目教学法 EDA技术 教学改革 1.引言 在传统的教学模式下,教学内容是理论教学和实践教学相结合独立开课,而且学生是在学习理论知识的基础之后再到实验室去做相关的实验。而对于电子设计自动化技术,即EDA技术,这门课程的教学来说,这种传统的教学模式存在着一定的弊端,因为很多学生第一次接触这门课程,所以在理论教学的过程中存在很多难以理解的抽象内容,而在做实验的过程中又无法将学习的理论知识运用到实践中去,理论与实践相脱节,这大大降低了学生学习的主动性和兴趣,导致了教学难度成倍增加,所以教学的改革需要加快进行。在传统的教学方式下,其教学目标不明确,传统教学注重理论知识而忽视实践能力。而社会要求高校毕业的学生动手能力提高,动手能力成了高校毕业生的一个重要能力,所以我们要着重培养学生的实践能力。因此,在进行EDA技术教学时,我们需要采用新的教学模式,而项目教学法是在学生参与项目的过程中学习知识,同时理论知识在实践的过程中获取,所以采用新的教学模式,即采用项目教学的方式引导学生成为迫切的要求。 2.研究现状分析 国外的高等职业教育形式多样,各有千秋。德国经济的腾飞与其高等职业教育密切相关,经过多次教学改革,德国目前采用“双元制”的校企合作方式取得了很大成功。法国注重产、学、研的结合,以“大学校”的模式培养人才,强调理论加实践,坚持培养人才的多面性和多学科性。澳大利亚“阶梯教育”模式与证书、学位及工作方向对应。澳大利亚实行“阶梯教育”模式,这种模式将教育水平与所取得的证书、学位及工作方向对应起来。 我国的高等教育从1979年至2009年间教育有关法律、法规及文件的变化可以看出,在改革开放的初级阶段,高等教育发展战略主要还处于探索和调整阶段。从1998年以后,随着高等教育本身实力的不断增强,也随着中国特色的社会主义市场经济体制的初步形成和走向完善,中国高等教育发展战略也逐步自成体系、重点明确,走向有详细规划、有落实措施的新阶段。 随着社会对高等教育要求的不断提高,尤其是北部弯开发区建设的深入,社会需要直接从事生产、建设、管理、服务第一线工作的应用型高等专门人才,高等院校越来越多采用项目教学法培养学生的实践能力及团队合作能力。对人才的需求不断提高,这就要求院校在培养EDA技术人才时结合产品的市场效率和技术要求,加大教学改革的力度,研究实践具有实效的教学方法,培养具有工程意识和创新能力的EDA技术人才。 3.教学形式与内容 如何让学生们对学习的兴趣进一步提高?如何让大部分学生能通过自己的思考完成任务?这些是教学急需解决的问题。理论教学中培养了学生的一种思考方式,但不能最终提高学生的动手能力。在项目教学法中,EDA课程设计和开放的实验给学生提供了进实验室的平台,在EDA课程中采用项目教学能很好地锻炼学生的学习能力、实践能力及创新能力。我们所讨论的项目教学法是以教师为主导、学生为主体、实践为导向的教学方法。在教学活动中,项目教学法最重要的特点是改变了传统教学方法中教师为主体的局面,使学生从被动学习改变为主动探究性学习。在项目教学法的教学过程中,有以下几个重点需要特别注意。 3.1选择合适的教学项目 教学项目的选择主要是从教师层面来讲的,选择好一个好的项目对教学的顺利开展至关重要。采用项目式教学的前期工作是选择合适的工程项目,这些项目应该是从工程实际出发选择符合学生知识水平的典型性的项目,项目的选择应遵循以下几个原则: 3.1.1项目的工程实用性:我们应尽量将真实的工程项目作为教学所用的项目,首先,真实的工程项目可以培养学生的工程意识,学生在参与项目的真实工作和学习环境中更能提高自身的能力;其次,学生对真实的工程项目更感兴趣,学习的热情更高,学习的主动性和积极性也更高;再次,真实的项目不应该只是采用仿真的方法模拟,最好能用实物的形式实现,让项目的真实成果给予学生更多的成就感,最大限度地激发学生的学习兴趣;最后,真实的项目能提高学生动手能力,尤其是调试电子电路的能力,还能促进学生从实践的角度对理论知识进行进一步的综合与理解。 3.1.2项目难易程度需要适合学生的层次:项目教学的进程中,所选择的项目太难可能导致学生无法完成预期目标,从而打击学生的信心,知识的传授也无从说起。另外,太容易的项目则会让学生感觉没有挑战性,即使完成了项目也会缺乏成就感,无法调动学生的积极性,违背了项目教学的初衷。所以,在EDA技术这门课程的教学过程中,项目的难易选择需要教师不断摸索,寻找出难易适中的教学项目。 3.2以学生为主体 以学生为主体是项目教学法的一个重要标志,包括以下几个内容:首先,各个学生小组是完成项目的主体,学生的分组以学生自愿为原则,以体现学生的主动性。另外,不合理的分组可能会使小组内部合作不顺畅,出现小组之间竞争不合理的现象,从而降低学生的学习主动性,所以,分组在学生自愿的基础上,还需要老师根据班级内不同学生的学习情况(包括学生的知识结构、动手能力甚至性格特点等)对分组进行一定程度的干预,从而达到成绩好的学生带动成绩较差的学生的目的,以保证教学效果。其次,小组成员中以投票的方式自由选择并确定小组队长,由队长来分配各个成员的工作任务,对于不同的项目,小组队长可以轮流当选,以培养学生的工程组织与合作能力。再次,在参与项目的过程中,小组中各个成员按不同的任务或搜集、选择信息资料,或搭建电路,或编写程序,由学员共同研究解决问题。最后,任务完成后,每个小组成员都必须汇报工作,汇报内容包括在完成项目的过程中所遇到的问题及解决问题的方法,以督促学生共同合作。 3.3教师适时引导 在项目教学的过程中,虽然是以学生为主体,但教师的地位仍然很重要。教师在教学过程中适时引导与点评是教学顺利开展的必备条件。首先,在项目式教学开始时,教师要对项目有一个整体介绍,还要给予学生必要的引导,并由此上升到理论的知识传授上,使学生在做项目时少走弯路。其次,在项目进行的过程中,学生遇到的难题,应该给予针对性的、启发引导式的指导,引导学生自己总结问题,理论联系实际,避免学生出现“卡壳”的现象而无法跟上项目的进度。只有这样,学生才能在参与项目的过程中提高技能,理解并掌握知识,以避免学生在做项目时盲目处理,手足无措。说到底,在项目式教学的过程中,教师要从知识的灌输者变成组织与引导者。 3.4评价机制 在项目教学法中,对学生的评价机制非常重要,这将极大地影响教学的质量。因为好的评价机制让学生更加勤奋,而差的评价机制则可能扼杀学生的创造性和积极性。所以,在学生的评价机制中,第一,各个项目小组成员要加强合作,学生的相互合作参与能力也作为成绩的一个重点,以提高学习成绩较好的学生对学习较差的学生进行一定程度的帮、传、带的积极性,同时也可以尽量避免出现小组中个别学生偷懒不参与完成项目的情况。第二,在项目完成时,鼓励各个小组之间相互交流,并尽量利用每一次课堂的机会,让每个小组都进行相应的汇报。第三,教师再进行适当的点评和评分,这样做不但可以提高学生的综合能力,还能提高学生对项目中所蕴涵知识点的掌握程度。第四,根据具体情况,将每次课堂的评分为学期成绩的重要组成部分,加大平时课堂评分在评价机制中的比重,让学生更认真地对待平时课堂知识的积累,同时也能最大限度地提高学生的学习积极性,培养学生的能力,增强教学效果。 4.结论与展望 项目教学法在DEA技术教学中的实践表明,学生在参与完成具体项目的过程中学习热情更高,学生的动手能力和团队合作能力得到了大幅度提高。在教学的过程中,不仅使学生在实践中巩固了理论知识,让学生掌握教学中的各个重要知识点,而且让学生学会了在探索中发现问题并解决问题,提高了学生综合能力。 项目教学法的研究与实践是教学改革的一个重要方向,它激发了学生的学习兴趣,培养了学生的综合素质。在今后的研究中,我们可以在项目的选择与讨论及对学生的评价机制上进一步进行完善,以最大限度地调动学生的学习主动性,增强教学效果。 电子设计技术论文:基于电子设计竞赛的电子技术课程教学改革探索 【摘 要】 为激发学生学习电子技术课程的兴趣,增强学生的创新能力,提高教学效果。根据大学生电子设计竞赛的特点,在分析电子技术基础课程教学现状的基础上,对电子技术课程教学方法的改革进行了探讨,提出了改革和调整的方法。实践结果证明,其对培养和激发学生学习的积极性、主动性起到了积极的作用。 【关键词】 电子设计竞赛;数字电子技术;模拟电子技术;教学改革 两年一届的全国大学生电子设计竞赛,为在校大学生开拓视野、促进理论和实践的结合、提高学生动手能力提供了平台。该比赛不但为中国电子信息领域的人才培养做出了贡献,也为促进电子类学科建设和课程教学改革,提高教学水平带来了深刻的启示。如何以电子设计竞赛为锲机,促进电子技术类课程的教学改革成为一个重要的课题。 一、电子设计竞赛的特点 1、竞赛试题的内容及要求 全国大学生电子设计竞赛试题有电源类、信号源类、无线电技术类、自动控制类、测量及仪器仪表类题目。涵盖了电子技术应用的各个方面,涉及数字电子技术、模拟电子技术、高频电路、单片机、传感器、可编程逻辑器件等[1]。竞赛要求参赛学生每3人一队分工协作,在规定的时间内完成题目要求,包括了电路系统的理论设计、实际制作和调试,最后交出制作的成品控制电路及设计报告。试题有基本要求部分和发挥部分,既考察学生的理论基础知识,也考察学生的实际动手能力、创新能力和相互协作能力。使学生在电路分析、设计、制作、调试等方面得到充分的锻炼,也使优秀学生有发挥其优势的余地[2]。 2、新技术、新观念的体现 为鼓励参赛学生使用新电路、新器件和新技术,体现“绿色产品、环保设计”的概念,近年来,一些大的电子器件公司也积极参与竞赛,为竞赛提供器件、设立奖项。例如在2011年大赛中可使用由瑞萨电子公司提供的专用板及瑞萨节能环保元器件,为学生接触新器件和新电路提供了机会。 3、竞赛的积极作用 根据电子设计竞赛的要求,参赛学生需要掌握电子技术中电路的基本分析、设计、制作及调试方法。参赛学生在备赛中都需要经过的一系列培训和磨练,基本具有较强的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,同时也具有较强的团队协作精神。具备这些技能,使他们就业时成为用人单位的首选。由此影响,使得近年来报名参赛的学生人数急剧上升,竞赛规模越来越大、参赛的学校越来越多。2011年第十一届,全国共有1062所高校11002支队伍,参赛学生33006名。但是由于现实客观条件限制,各学校参赛学生只能是各专业选拔出来的少数学生,受益面相对较小。 同时,通过几届电子设计大赛,从中暴露出一些问题:一方面是电子技术类课程教学中理论联系实际不够,新技术、新器件涉及少等;另一方面是学生在学习中综合运用知识能力不强、实践应用技能差等[3]。 如何借助电子设计竟赛的训练和培养模式,改革电子技术课程教学,将其特点与优势更好地发挥出来,使广大学生受益,成为当前亟待解决的问题[4],由此给于了电子技术课程教学改革新的启示。 二、电子技术课程教学的现状 电子技术课程包含模拟电子技术和数字电子技术,是电子类专业重要的专业基础课,也是理论性和实践性都较强的课程。在传统的教学方法中,基本是以理论为主, 辅之以验证性实验。容易出现教学效率不高、教学效果不够理想等问题,其弊端主要表现在以下几个方面: 1、偏重基本原理,理论联系实际不够 传统的教学模式中,侧重基本理论教学,注重基本知识、基本原理及分立元件的内部结构和工作原理的介绍,而对元器件的工程应用实例介绍的比较少,使得理论和实践分离。两者在教学内容、考核等方面由不同的教师负责,互动较少。在有限的实验课中基本以验证性实验为主,设计性、综合性实验较少,学生只能接触到有限几个的器件,了解其简单功能,自己动手设计制作电路的机会少。 2、知识的综合应用少 模拟电子技术与数字电子技术任课教师不同,实验课内容不同,学生少有机会将两门课程的知识融会贯通应用。在分析简单电路时,学生可能比较顺利, 但要分析复杂电路或设计制作一个电路系统时,常常无从下手,画的电路图不实用,不知怎样合理应用器件,不会调试电路。这些严重制约学生创新意识的培养,阻碍学生主动探索的积极性、创新性。 3、新技术、新器件涉及少 当前电子技术的发展非常迅速,特别是新器件日新月异。然而长期以来,由于教材内容更新缓慢,跟不上实际生产和技术的变化,加之课时量的限制,教学中常常仅限于基本原理和中小规模集成电路本身。对如何应用新技术构建电子控制系统的技术和大规模新集成器件,几乎没有涉及。 三、电子技术课程教学改革的措施 在电子技术基础课程教学改革中应该突出基本原理与应用并重,课程之间的衔接及综合应用。在教学内容、方法和教学手段上要多样化,特别在实践教学中突出应用性、综合性和创新性。 1、理论教学的改革 对课程的内容进行适当的调整,在讲解基本原理的基础上,注重应用实例。例如,在数字电子技术中,大量精简压缩分立元件、小规模集成电路的内容;注重器件的外部逻辑功能、特点和重要参数,而对其内部结构不作太多的讲解。如在学习555定时器时,多用实例讲其功能和使用方法,并将在电子设计竞赛中用到的电路及所制作的电路板展示给学生。使学生对这一单元电路有更深刻的了解。 适当的开辟课堂讨论,改变传统的灌输式教学方法[5]。在生动、活跃的课堂气氛中培养学生的自主学习能力,变被动接受为主动思考。在讨论中,引导学生广开思路,对学生发言中暴露的问题及时给予解答,激发学生学习的兴趣和积极性。 2、实践教学的改革 将实践教学分为实验课和电子实训课两个部分,采用由浅入深,由易而难的逐步推进方式。 (1)基础实验 主要使学生在认识器件、了解功能的基础上,完成简单的设计性实验[6]。在进实验室前,让学生先根据实验要求设计好电路,计算好各项指标达后,再到实验室进行插面包板调试。在实验教学中,理论课老师参加也指导学生实践,以便及时帮助学生解决问题,发现和弥补理论上欠缺的内容,使理论与实践一体化,克服两者脱节的现象[7]。 电子设计技术论文:关于微电子设计自动化技术的研究 摘 要 在电气化的当今,基于电子科技的发展,微电子设计技术已逐渐的运用于自动化领域,而且在实际的生产和生活中占据着重要的地位。本文主要论述微电子系统的优越性,以及其各个功能模块的生成。 关键词 微电子设计自动化技术应用研究 一、引言 随着科学技术的不断发展,电子技术已经逐渐的渗入人们的实际生产和生活之中。尤其是基于微电子的自动化技术,其很大程度上改变了我们的生产和生活方式。而且,基于现代人的生活观念的转变,对于电子技术有着更高的要求。微电子自动化的实现,需要合理的生成各个功能模块,尤其是在电子电路的功能模块上,其需要进行有效的功能模块的构建。 二、电子设计自动化的特性 基于计算机技术的发展,微电子设计系统逐渐的采用程序编程的方式进行电子的性能设计。因此,当今的电子技术正朝着高性能、环保、自动化等方向发展。尤其是基于自动化技术的微电子的系统设计,更加加快了电子设计的革新。 (一)基于计算机软件技术,进行电子系统的板块设计 通过有效的程序编程,进而设计出电子系统的各功能板块。这样可以很好的避免传统手工作图设计带来的弊端。同时,基于计算机的软件开发功能,极大地优化了电子系统的革新。 (二)拥有开放式的集成芯片 电子系统的设计可以实现程序的良好转换,并且开放式的集成电路,其电路的功能板块集中于电路板之中,而且具有消耗低、性能高、便于安装的特点。同时,这也是电子产品环保型发展的关键。 (三)具有便捷的升级软件 现代的电子系统设计都是基于计算机软件,进行有效的开发。进而,现代的电子系统具有良好的升级平台,而且依托良好的计算机程序编程,可以做到在线或即时升级。这一特性便于电子系统的性能升级以及修补系统的漏洞。 (四)具有良好的系统仿真功能 这一特性可以很好的解决系统中的电子数值问题,同时可以对系统起到试验或定量分析的目的,进而进一步的开放化系统。微电子设计自动化的过程,需要基于数学、物理等多学科的技术。尤其是计算机的程序编程,极大地丰富了微电子的系统设计,同时使得微电子系统很好的集成于芯片之中。 三、微电子设计自动化系统的功能板块生成 微电子设计自动化很大程度上是基于计算机编程技术,尤其是系统的仿真、升级、集成等功能,为系统的功能板块生成提供了良好的平台。因此,现在的微电子功能通过电子芯片就可以很好的实现。 (一)系统的子板块设计 这一板块的设计主要是对于子版块的输入功能设计,这样可以便于体统开发者对于系统的程序语言进行合理的定义。同时基于子系统的输入功能,便于系统程序的编程的优化处理。子系统的输入板块可以起到程序语言的检查或修正的作用,而且在进行系统程序编程的过程中,还需要基于输入子板块,进行合理的程序语言的数据转化,从而便于系统的内容统一化。对于输入的数据,输入板块可以实现很好的数据储存,进而便于系统的调用。 (二)数据板块的生成 系统的程序编程是一项复杂的工程,其编程的数据比较的庞大。尤其是对于系统的功能编程,会产生大量的结果和调用数据。这样就需要对数据建立一个数据板块,这样便于系统的调用,以及系统的在线升级。 (三)系统的仿真板块 这一板块的生成主要是针对系统的数据进行自动化的试验和数据分析。这样就可以比较真实反应出系统的演变情况及运行发展的全过程。同时,基于“人造”电子环境,对系统的模型进行功能测试,可以对系统进行优化处理,这也是系统现代化的主要特性之一。 (四)功能诊断板块 基于程序系统的微电子技术,其在进行编程的过程中,需要对系统进行自动化的验证和检测。也即是说,这一板块的设计,可以对各个子版块的系统进行故障的排查和诊断。这样,可以保障各个子版块做到无缝连接,避免其系统在运行的过程中,出现系统的规划不合理的问题。 (五)电路板块的有效规划 基于微电子系统的开放式的特性,其在功能的实现过程中,各个板块要实现无缝连接,电路板块的规划非常的重要。而且合理的板块规划可以实现芯片的低消耗、高性能的目的。 四、微电子设计自动化的应用 基于微电子设计自动化的优越性,其已经逐渐的渗入到我们的实际生产和生活之中,尤其是仿真技术的生成,极大地优化了高校的教学改革,以及开放的集成技术,便于各种应用程序的开发。 (一)基于微电子自动化技术的仿真特性,其广泛的应用于高校的教学领域之中 尤其是对于电气工程类的实践性教学,其具有良好的优越性。基于该项技术可以对于专业术语和操作,进行形象的展示和描述,这样便于抽象性问题的解答和知识的传授。 (二)加速了电气设备的革新 基于微电子自动化技术的开放式程序软件,其在后期的改革过程中,为电气设备预备了足够升级的空间。尤其是功能系统的扩容性,极大地优化了电气设备的升级模式。 (三)应用于各种应用软件的开发,尤其是开放式的电路模式,更加实现了电气设备的通用化的进程 一些关键的电气设备制造,已经很好的实现了ASIC的编程。同时,基于这种编程模式,便于专一化的电路集成,进而使得电气设备的规格逐渐的统一化,这样可以极大的方便电气设备的使用,同时降低了电器的生产成本。 五、结语 在电子信息科技时代,基于计算机技术的不断发展,微电子设计自动化逐渐的通过程序化的模式实现其系统化。同时,基于其优越的特性,其已广泛的渗入到实际的生活和生产之中,尤其是应用于高校的教学和应用软件的开发之中。 作者简介:赵上阁,湖北随州市人,就读于长江大学机械工程学院机械设计制造及其自动化. 电子设计技术论文:电工电子技术实验改革基于电子设计竞赛的探索 当前电子设计竞赛进行的如火如荼,作为专业基础课的电工电子技术,其教学和实验安排必然要紧跟时展的脉搏,借助于各种仿真手段,通过综合性的设计培训,达到提高基础知识、选拔优秀人才的目的。 [关键词]电工电子 实验 设计竞赛 探索 当前科技发展日新月异,电工电子技术等基础课程的教学改革也必须跟上信息时代的脚步,在国家倡导技能院校的大背景下,高职院校拥有了前所未有的发展机遇,随着大学生电子设计竞赛在全国各个省市地区的深入发展,势必带动一大批优秀的科技人才进入到科研创新的队伍中来,作为高等学校的一部分,高职院校既承担着大学教育的一部分功能,也天然地继承了作为职业院校的技能教育的基本要求。 一、结合电工电子技术实验进行培训 根据我们最近几年所进行的培训和赛前辅导的相关工作,针对高职院校的特点,探讨如何更好地提高电子技术实验在实际教学中的作用,以及如何推动电子设计竞赛在高职教学过程中的改革和创新。为保证竞赛取得佳绩,同时培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作精神,提高学生的动手能力,各高校都将在竞赛开展前进行相关的培训,并从中遴选出优秀选手参加每两年举行一届的全国大赛。 培训的过程一般从大一新生就开始入手,以电子协会的名义召集有兴趣的同学加入,然后统一培训,培训的思路基本遵从教师辅导有基础的同学,而让有经验的同学去培训新生,这样既可以节省教师的时间,又可以锻炼高年级同学的组织能力和领导能力。本着“实践、服务、创新、提高、发展、学以致用、技术强身、技术为民”的宗旨来开展工作,在传统工作中具体实现形式上要有所创新。 针对电工电子技术课程的特点,指导教师分配了相应的管理任务,具体工作如下: 1.对新会员进行学习相关协会管理制度和各种用电安全,实行一对一的进行教育和学习,力争每个新会员都能够接纳和理解此次教育目的,以便今后更好的开展各项工作。 2.对新进会员开展培训,主要课程有:电子元器件的认识、电子基本电路的认识、简易电路的制作,并开展电子设计、维修方面的学术讲座,电子设计实验:数字温度计、数字钟、秒表、稳压电源、简易液压控制装置、功率放大器、可调基准等电路的制作,单片机的简单程序的设计等。同时开放实验室让同学们能动手进行更多实际的操作。 3.为了让学生在不断发展过程中获得经验,同时也使他们懂得更多做人的道理,传承一种“团结奋进,甘于奉献”的精神,每个月在学校学院进行一次大型的家电义务维修活动,以此来带动学生的学习热情和扩大影响力。 二、开发工具软件的培训 针对以上的项目,进行相应的课程培训,并收集相关的资料。下面简单介绍一下所需的开发工具软件,当前竞赛一般都用到下面三个工具软件:Protel 2004、Keil μVision、Proteus以及EWB软件,下面具体的一一说明。 1.Protel 2004。电工电子技术的教学目的就是要求学生掌握各类元器件的类型,电路图的读图和绘制以及电路的工作原理,并掌握分析电路的方法。然而在教学过程中,电路元件的特性、工作曲线等十分抽象,课堂教学的直观性差,学习这些内容比较吃力。可以应用电路仿真技术来解决这个问题,Protel 2004就是其中之一。 2.Keil μVision。Keil μVision是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。其功能强大,生成的代码紧凑,是目前世界上使用最广的51系列兼容单片机开发工具Keil μVision可以编译汇编语言和C语言,但单片机软件是一般采用C语言编写,C51语言是ANSI C的扩展集,其语法结构、关键字等与ANSI C绝大部分是相同的。 3.Proteus设计仿真。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合; 支持主流单片机系统的仿真;提供软件调试功能。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。可从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 4.EWB。EWB是一款仿真功能十分强大的电子电路仿真分析设计软件,几乎可以完整地仿真出真实电路的效果。EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换,在输出信号的观察上,具备即时显示的功能。该软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。还有虚拟的仪表设备,比如函数信号发生器、万用表、示波器以及逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器的测量方法。 三、综合项目设计培训 电子综合设计是电工电子技术实践教学中的重要环节。将“电工技术” “模拟电子技术” “数字电子技术” “电子线路EDA及仿真”等课程融会贯通,整合成一门综合性的实验课程,在前述理论课后单独设课。在设计内容、测试方法及数据处理方面均有一定的深度和广度,在现代电子仪器仪表及设备的使用、实验基本技能方面,使学生得到了很好的锻炼。根据电子设计竞赛所要求的能力,安排相应难度的综合性的设计项目,可以巩固所学的理论知识,并且可以在平时针对竞赛的能力进行分散的锻炼。 电子综合设计的教学目的是培养学生初步具有电子技术的工程技术能力,尽力改变以验证理论性质的纯理论实验,合理使用常用的电子仪器进行电路的设计和测试,巩固和加深所学理论,并通过电子综合设计培养学生的综合能力和创造性,提高实验技能,培养学生严谨的科学态度和作风。电子综合设计以设计为主线,采用仿真与实做调试结合、课内与课外结合、硬件与软件结合的教学模式和手段,全面而系统地培养学生的获知能力、综合设计与研究创新能力。 总之,高职院校由于时间限制,无法开展大规模的系统的集训,只好从开学就着手进行学生的动手能力的培训。经过对电子综合设计教学实践,注意在教学内容上采用适当教学方法,引入EDA仿真技术和现场调试等多种设计手段,完善了设计考核方法,使学生加深了对课程理论内容的理解和消化,培养学生了的综合分析能力和应用能力及创新能力。实践表明这是一种提高电工电子技术课程教学质量和提高学生综合素质的有效方式。 电子设计技术论文:高职电子设计课程中电子线路CAD技术的教学与应用探讨 摘要:电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程,在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图,并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列,从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。 关键词:高职 电子设计 电子线路CAD技术 应用 对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。 1、电子线路CAD技术与电子设计的关系 随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。 2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用 电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面: 2.1 绘制电路图 在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。 2.2 计算机仿真 电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。 2.3 PCB板的设计 PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。 2.4 三维视图 在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。 3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术 如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。 解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是: (1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。 (2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。 (3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。 (4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。 最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。 4、结语 在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要:FPGA(现场可编程门阵)在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词:现场可编程门阵列(FPGA);电子设计;可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵,是一种半定制专用集成电路(ASIC),这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值,所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨,得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的,从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性,这一点运用到电子设计中,可以灵活地进行控制,缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念,与传统的编辑电路和门列阵相对比而言,FPGA具有不同的结构,它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑,每一个表对应一个D触发器,而这个触发器正好驱动相匹配的I/O,这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能,这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据,实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点:(1)FPGA特有的可编程片上的特点,就是指设计专用的集成电路的时候,用户不需要投片生产,可直接合成芯片;(2)FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片;(3)就其特殊的结构而言,其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚;(4)设计周期短,开发费用低,风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术,在和传统的ASIC的相对比而言,电子设计的性质更加偏向于自动化,所以它具备了几个很突出的特点:(1)设计时是全过程的设计,在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成;(2)与传统的设计不同,电子设计主要担任了两方面的角色,一个是主动的设计者一个是被动的使用者,二者结合就可以直接运用于客户了;(3)实现的途径相对而言更加具有选择性,除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中,但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程,并且实现了自动化,在用户体现上的优势,所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈,在相应的集成电路的设计中,要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件,这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 (一)符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件,其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统,这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器,以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求,再加上其独有的可编程片上系统,可以直接装入一个芯片,不需要投片生产,即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口,在FPGA中的一些开发的型号器件,这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计,一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的,在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合,创造出的性价比极高的FPGA,适用于电子设计上是十分有利的,针对于自动化的专门集成电路的设计,这样一来可以避免很多不必要的缺点,包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之,FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知,FPGA的研发,结合了传统的各类可编程器件的优势和作用,真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统,可以就复杂或者简单的芯片的使用,其能耗低可以节省运行的成本,其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 (二)植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的,来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件,但是在运用于电子设计领域之中,主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求,如果直接就将二者结合,那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题,一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入,和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合,代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中,就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来,相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 (三)以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的,但是在过去的电子设计行业中,大多都是利用DSP应用系统,但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现,比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足,配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序,这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置,以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的,在仿真测试上,利用了Matlab提供的IP核来完成,接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的,将设计的模型转化成了RTL,在此基础上进行时序的仿真,实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统,是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的,并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应,对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进,很有市场利用价值。 (四)在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的,将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的,利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑,就会形成超级电脑的概念,由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器,所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段,形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如,此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况,下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险,然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入,但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术,即现场可编程门阵,在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述,其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点,基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用,主要体现在器件的革新,嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合,还有DSP系统的革新,以及电子设计处理器的运用等,这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要:在现今电气化的时代,电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注,并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词:微电子;自动化 随着自动化技术的不断深入发展,电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中,在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且,随着生活水平的提高,人们对于微电子技术的要求也日益提高,因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程,需要构建合适的功能模块,尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展,微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时,将微电子技术与自动化技术结合起来,更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]: (一)基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术,通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比,误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块,优化了整个自动化系统的性能。 (二)芯片集成度较高 电子系统的整体设计,在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路,减小了电子线路的占用面积,使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装,与此同时,这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 (三)软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的,利用计算机软件进行升级和维护,具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护,可以做到实时在线工作,使系统的性能升级便捷,漏洞修补及时。 (四)具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色,可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时,利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析,方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用,推动了系统设计的发展,使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程,为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台,使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 (一)输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先,要对输入内容用程序语言的方式进行定义,这样便于系统程序的优化处理。进而,还需要对程序语言进行合理的数据转化,从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之,输入版块设计就是程序语言设计过程。 (二)数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中,会产生大量的过程数据和结果数据等,调用数据的过程变得很是复杂。因此,设计一个数据模块,对系统各阶段的数据进行存储和调用,便于系统的生成和在线维护。另外,数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能,推动自动化的革新[3]。 (三)仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程,方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 (四)检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中,需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行,避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 (五)各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上,是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先,基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示,可以使抽象的知识具体化,同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力,提高学生的整体素质。 其次,微电子自动化技术的发展,推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段,为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时,微电子技术的集成特性,使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后,软件编程技术方便了各个应用软件的开发,在电气设备设计过程中统一编程,实现各软件的兼容,从而便于各功能模块的集成,推动电气设备的统一化,同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展,为电子自动化研究越来越深入,基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性,逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要:随着电子信息技术的快速发展,新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求,结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词:电子设计竞赛;实践性教学 近年来,我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力,我们取得了可喜的成绩。通过比赛,我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平,同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求,应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生,在早期的教学过程中,我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要,对教学计划进行适当的微调。2006年,我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业,我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨,以培养综合能力为目标,以强化职业技能为核心,以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想,适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如:2008年,对电子课程设计课程进行了重订,由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学,使学生要通过本课程的学习,对电子系统的设计过程有个系统的了解,即:理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看,学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识,激发了学生的学习积极性,提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来,使枯燥的理论知识变得易于接受和理解,大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课,利用实物教学、网络教学,力争教学方案的最佳化,从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中,随讲随做,对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性,提高了课堂教学的效益,吸引了更多学生的主动参与,活跃课堂气氛,取得了较好的教学效果,显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能,取得了良好的教学效果。除此之外,我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生,提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革,学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高,毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生,他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生,在实践性环节上发生诸多的问题,比如:单元电路正确却无法实现系统联调;理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计,而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节(基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计)。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 (1)基本技能训练:重点培养学生读图能力,电子元器件的识别、检测技能,仪器仪表的使用技能,电子元器件的焊接与拆卸技能。 (2)专业技能实训:通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训,培养学生按原理图组装功能电路的能力,选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能,进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 (3)专业综合实训:安排一个月的专业综合实训,主要培训学生分析和解决系统问题的能力,整机电路的组装和调试技能,维护、维修技能。 (4)顶岗实习:本专业安排了10个月的顶岗实习,重点培养学生职业综合能力。 (5)毕业设计(论文):要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目,独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计,培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时,理论授课学时数为1158学时,占学时总数的46%;实践教学(实验、实训、实习、毕业设计等)多达1405学时,占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性,为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知,现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础,计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力,二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学,我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程;同时,尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用,大大开阔了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛,积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中,引入电子设计大赛的赛题,电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点;所涉及的电类专业的课程有:模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等; 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛,我们取得了可喜的成绩,2011年,获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个,获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个,三等奖1个;2012年,获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖,获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名;从获奖情况不难看出,专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验,切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求,从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者单位:焦作师范高等专科学校物理与电子工程系,河南焦作 454001 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要:为契合我院开展模块化教学改革的需求,培养社会所需要的应用型人才,我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题,以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词:现代电子设计技术 模块化 实验教学 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天,如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题,正是在这样的形势和背景下,合肥学院(以下简称我院)提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路,并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为核心和主线开展了系列教学改革,模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知,课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景,合肥学院电子信息与工程系(以下简称我系)现代电子设计技术课程模块应运而生,经过近几年的探索与实践,现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系,在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果,但与此同时,与之相配套的实验教学尚未同步跟上,依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排,注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会,从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向,面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程,无论从外延和内涵上都很丰富。首先,从内涵来讲,模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴;第二,从外延的角度来讲,现代电子设计技术应用的范围极为广泛,DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知,就相当不容易的事情。此外,身处信息社会,知识的更新速度越来越快,电子行业更是如此,知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言,从各高校实践的情况来看,现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材,这样一来,就可能存在这样的问题:教材缺乏更新显然就不能及时更新,缺少最新鲜的一线现代电子技术信息;从教材本身来讲,偏重于理论基础部分,实践部分得不到应有的重视;教材的趣味性和可操作性不够,缺乏针对性,对学生的吸引力不够;部分教材虽然加入了新内容和新元素,但是介绍得不够详细,往往一带而过;就选题而言,其范围往往有所侧重而失之全面,体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多,无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言,都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言,先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言,由于实验设备使用周期长,电子设备更新速度快,在硬件设备的配套方面,难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言,基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与,动手实验的基础之上,迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外,各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来,学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加,远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低,电子信息专业作为一门工科专业,要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识,同时,同时对其实验、实践操作要求亦很高,需要教师能够双肩挑。但是,从目前的现状来看,教师队伍的现状还不尽如意,主要表现在:年龄层次结构不合理,一般而言,年龄结构过老化,要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言,从业经验和专业实践经验上的缺乏,造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势,而走向“传统依赖”路径,习惯性地依从传统的教学模式,过于依赖书本知识,实践、实验教学指导力不够;同样的道理,年龄结构中青年成分不够,对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言,如果单纯地依托传统的授课方式,恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值,而是因为,现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介,具体而言表现在:第一,现代电子设计技术本身就是信息革命的产物,体现了信息化社会的最新成果,具有先进性、前瞻性和复杂性;第二,现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点,虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的,但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话,是不利于学生的理解和接受的。然而,现实的情况是,很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容,若教材和教法不能同步跟进,想要有良好的教学效果几乎可能性不大,这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业,对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上;而对于一些有创意,想要拔高的学生,若脱离了实验教学这一环节,单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息,取得原本可以的进步的,尤其是电子设计技术这样的课程,若脱离实验教学,无异于无源之水无本之木。然而,现实的情况是,在相当一部分高校,实验教学环节未能得到应有的重视,具体体现在:与理论课课时相比,实验课课时偏低;实验课内容陈旧,多为验证性实验;实验教师师资薄弱;学校重视程度不够,经费投入偏低,导致仪器设备陈旧,不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧,利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面,信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快,电子行业仪器设备更新换代的速度在加快,高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验;与此同时,很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因,导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪,学生是不是掌握了正确的试验方法,有没有掌握正确的操作步骤,操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来,最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础,与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲,从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言,普遍存在以下问题:第一,题材范围求全,求广,百科全书的倾向严重,但缺乏针对性,深度不够,也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候,我们的教材不能提供所需要的支持;第二,重基础,轻应用,往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解,但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸;第三,各章节内容分立,连贯性和一致性不够,教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚,这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑,如果缺乏指导教师深入地指导的话,学生往往学到的是一些零散的,随机的知识,而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业,学生必须在实际操作,实际动手,必须在实验教学的过程中,所习得的理论知识才可能为学生所掌握;再好的理论教学如果没有实验教学的支撑,也会因此而大打折扣。第二,从实验类型来说,验证性实验居多,而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者,从学生毕业设计的角度而言,毕业论文设计是主体,然后才是学生的设计制作。以上种种,导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离,而不是统一,不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一,与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一,即多为验证性实验。所谓验证性实验,是在对书本知识有一定了解的基础上,提出一种假说,验证假说的正确性,往往有一套较完整和程序化的步骤和方法,因而,它更加强调实验的结果,而不是实验过程。换言之,是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式,这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的,因而,要论及真正提高学生的主动性,积极性,提高学生的动手能力,显然是不够的。 3.5实验环节成摆设,实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业,现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会,然后现实的情况是,在相当部分高校,实验实践教学虽然也有开设课程,但是总体处于依附状态,形同摆设,其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半;实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行,具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍,方如此,才能保证实验实践教学落到实处,进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识,基础不牢,学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁,纸上谈兵了。一方面,在部分院校,实践教学被编排在电子相关课程的实验中,课时严重不足;另一方面,师资力量的匮乏是其硬伤,在实验过程中,一名教师需要同时指导几十名学生,除去教师讲解、示范的时间,剩余的时间学生才能用于模仿,求证,其实验效果让人质疑。再者,由于实验实践场地的限制,加上实验室管理未能同步跟上等多因素,师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来,实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新,促进创新人才成长,提高人才培养质量,并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式,我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试: 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到,对于电子设计技术这样的工科专业,面临着双重困境:电子设计知识和设备的更新速度越来越快;学院对于实验设备的投入资金总是有限的,不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来,如何最大化地使用已购设备,同时将资金花在“刀刃”上,及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题,我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨,最终提出“少台套、大循环”的基本理念,一方面,充分发挥仪器、设备的利用率,另一方面,通过加强管理,逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系,整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源,倡导学生亲自动手,学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是,我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果,如充分利用计算机网络和多媒体的优势,借助仿真软件,为学生购置机器人等模型,为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境,让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手,养成基本的实验素养,这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限,依据一定的目的和标准,对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化,形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召,积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设,具体而言,就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合,打破了过去学科间固有的界限,按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排,重新组合,按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合,将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节,内化到师生的教学过程当中,以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看,我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话,那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来,我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛,取得了丰硕的成果,学生多次获得国家级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野,竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液,及时为师生呈现电子设计技术的最新信息,增强和提高学生的动手能力,这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系,各有侧重 对于工科专业而言,如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学,忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的,但是,我们也不能走入非此即彼的另一个误区,即重视实验教学,忽视理论教学的重要性。我们以为,理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分,学生需要具备扎实的电子设计基础知识,在这个基础上,学生的实验教学会进行的比较顺利,同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实,那么,在实验教学的过程当中,当学生头脑中更好的创意的时候,才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程,采用的正是基于理论教学与实验教学并重,两者互为基础这样一种理念,比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式,当理论知识要验证、强化、延伸的时候,实验教学及时地跟上,什么时候需要上理论,什么时候需要上实验,能够实现比较灵活的切换,学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化,往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富,层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系,接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助,依附于理论教学,数量上验证性实验居多,类型上比较单一,加上实验室管理未必到位,导致学生参与实验教学的积极性有限,实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此,在现代电子设计技术模块在设计实验教学中,充分发挥了“即学即用”的原则,为学生提供丰富多样的实验体系,满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下,积极建立相对独立的实验教学体系,有计划有步骤地调整实验教学内容,逐步减少验证性实验的比例,增加综合设计型实验和创新型实验的比例,建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中,通过创设宽松的氛围,引导学生积极探索,鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想,从而培养学生自主学习,主动探究,分析问题和解决问题的能力,为将来的职业生涯奠定良好的基础,比如在综合设计型实验中,我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题,在为学生提供的实验指导书中,只为学生提供一些基本的资料题,留白部分就需要学生独立完成了,这就需要学生自己依据所学知识,多方查阅相关资料,最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑,在学生选择可行的实验方案,制定详细的实验步骤,完成实验计划的过程中,学生的动手能力,自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校,要培养面向市场面向社会的电子技术人才,这就意味这,相对研究型高校而言,需要更加重视实验和实践教学,唯有如此,才能促进学生动手能力,实践能力等综合素养的提升,为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例,我系在领导班子的部署下,采取了一系列积极的举措,如自2007年下半年,成立专门的实验技术教研室:实验室成员主要由中青年博士和硕士担任,由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作,确保实践教学的教师班子基础扎实;又如积极鼓励并组织中青年教师(特别是实验教师)担任学生的第二课堂指导教师,这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养,另一方面也能积极调动一线教职工的积极性,为他们走在电子信息技术的最前沿,立足课堂教学实践,不断总结反思搭建了一个崭新的平台,八年来,我系取得了丰硕的成果,搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言,具有举足轻重的作用,所有物的因素,包括先进的理念,方式方法等要起作用,都必须依托教师这一能动要素才能起作用,这是因为:再好的理念,若不能被教师所理解,领会并实践到起教学科研的过程当中去,也会是海市蜃楼,不能成为现实的美景;再好的设备,若没有得到合理的组织和管理,也会丧失起先进的理由和价值,不能物尽其用;再好的模块化教学,内容设置得再合理再精巧,若没有好的教师团体去实现它,也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此,我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先,积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛,切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养,具体到实践教学这一块时,我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二,组织青年教师单人第二课堂指导教师,去企业挂职锻炼。一般而言,系统化的学科知识总是滞后于生产一线的,这在瞬息万变的信息化社会更是如此,因而,为加强我系实验教师培养,丰富他们的社会实践经验,切实提高他们的业务能力和教学水平,及时更新观念和知识体系,提升我系“双师型”教师的综合素质,组织青年教师去企业挂职锻炼,使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三,以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托,积极鼓励中青年教师,特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情,挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力,提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响,充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之,我系紧跟学院模块化教学改革的步伐,围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著,为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路,这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代,不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子,随着对高级控制的需求,将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确,同时还能极大的缩小设备体积,是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍,了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展,自动化控制也不断更新,由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年,自动化技术不断进步,微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中,直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术,就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合,只要合理的设计控制电路,不仅可以大量的解放人力,还能更加的环保,并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展,不仅体积小,而且具有极低的功耗,目前最先进的微电子技术产品是SOC系统,它将所需要的功能和外围电路集成在一个非常小的芯片上,只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中,这也是自动化控制中的“大脑”,控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步,微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来,下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式,不仅大量节约了硬件资源,还是得控制系统更加灵活,需要增加或更改控制方式时,只要重新编写控制代码即可,不需要更改硬件,节约了成本,提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合,更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展,可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上,不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比,它不需要额外的硬件开销,针对不同的控制,只需要改变控制代码即可。无论是从调试上,还是从成本上,甚至是效率上,采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展,决定了今后的电子线路越来越小,在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路,减少了系统体积,而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降,无疑这是控制系统中不可忽略的优势,将这种集成控制系统应用在工业控制上,会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中,控制的对象不可能相同,而且就算是同一个对象,随着工业系统的升级,控制功能也需要随之升级。前面提到,微电子自动化技术是基于计算机编程控制的,需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外,采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞,对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真,是微电子自动化技术的一大特点,在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集,也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真,将微电子技术应用到自动化控制当中,可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题,只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成:微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分,整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端,所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计,采用计算机语言对输入的命令进行定义,进行解析,对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率,所以设计时要做到最简化,执行速度最大化,不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息,如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的,这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度,数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映,模拟实际的运行条件,及早的发现系统缺陷,即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块,是在系统运行过程中,对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先,微电子技术的进步促使自动化的飞速发展,可以说是推动了工业社会的前进,在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如,汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化,解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3],所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制,并且可以认为的干预和升级,给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术,这是技术发展的总趋势,之前的单纯的机械控制已经淘汰,高校的教学设备也必须跟上时代的步伐,对学生进行微电子设计自动化技术的教学,使他们满足社会的需求,提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展,微电子自动化技术的使用会越来越广泛,逐渐渗入到人们生活的方方面面,为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言:在汽车技术开发迅速的背景下,逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中,可以有效的缩短汽车总体开发周期,同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术,通过专业仿真技术的应用,结合汽车电子设计特点以及要求,利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善,提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点,在设计管理上存在一定的难度,传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证,周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率,可以将仿真技术应用到其中,选择合适的仿真软件等,来对汽车系统进行建模与分析,可以节约大量的试验设备与试验时间,达到缩短设计周期,降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中,主要是利用计算机为工具,设计人员通过EDA软件平台,用硬件描述语言VHDL进行文件设计,最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等,最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中,可以有效提高电路设计的可操作性,降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析,主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等,交由比较高的仿真分析能力。第一,直观的图形界面。在软件操作界面,绘制电路所需要的元器件,以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上,通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二,较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核,通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化,如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三,丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改,并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能,来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中,可以有效减少资源的浪费,缩短系统设计周期。并且,通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点,设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验,对于存在的错误可以及时更改,最后将完善的设计方案落实到硬件上,提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来,一般情况下为微分方程或者差分方程,最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前,应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下,为满足系统计算机仿真要求,应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究,针对不同物理器件来建模,存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系,应合理设置各模型的参数属性,并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下,从系统一定初始状态出发,所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程,通过对系统、输入与输出之间的动态关系,就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中,通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型,并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后,可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化,包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化,通过对各类波形与试验结果的对比,即可确定设计中存在的问题,最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统,需要将用电设备分成两各部分,即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电,如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备;大功率负由42V电压供电,如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等,主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件,即DC/DC变换器以及启动发电机,其中对于DC/DC变化器,主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压;而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间,通过半导体整流-逆变功率变化器,实现交流发电机的功能,发出42V高电压,同时也可以在发动机启动时实现启动作用,在启作用实现时,其直接作用于启动发动机,启动时间仅为0.5s,设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计,一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差,为达到电子设计结果,就需要对初步结果进行研究分析,通过与试验结果进行全面对比,完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作,如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等,在进行分析时,应在模型参数值浮动的范围内随机取样,然后完成所取数值的分析,测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响,进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中,并且取得了一定的成果,尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果,必须要不断加强对此方面的研究,选择合适的仿真软件进行设计,争取进一步缩短汽车开发的周期,提高设计的综合效益。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展,对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件,具有高容量、高性能、低成本等优点,在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的,作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,解决了定制电路的不足,克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列(LCA)来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块(IOB)、可配置逻辑模块CLB、内部连线(Interconnect)构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展,FPGA的容量和性能也不断提高,FPGA内部集成的片内外设也越来越多,可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面: 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前,首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分;然后根据任务要求,如系统的功能和复杂度,对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡,选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog,其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多,常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证,主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。仿真前,要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件,仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形,从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误,则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。目前,各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现(适配) 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射,配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现(适配)结束后,可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真,同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解,通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中,可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真,时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真,是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟,可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险,从而确定设计的实际工作性能,将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上,将实现(适配)后的设计文件,通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试,验证FPGA设计在整个在电路中工作情况,以排除错误,改进设计,有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率,提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展,FPGA的复杂程度也逐渐提高,所具有的功能也越来越完善,芯片体积也逐渐缩小,正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中,FPGA技术主要在下面几个方面应用:(1)通过对FPGA内部资源进行利用,来达到一些外围芯片的功能,从而减少系统中的外围芯片,节约系统的成本。(2)作为系统外围芯片的驱动。(3)可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等,同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性,降低工作量,对很多的数字信号进行处理。(4)在时序上对数据流进行综合管理,尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前,国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快,在汽车信息娱乐系统使用非常广泛,比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感,并且在连入数字系统后,精准度降低。为了解决这个问题,可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且,A/D采样的噪音也降低了很多,数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成:(1)ADC采样数据暂存区域;(2)ADC收集控制模块;(3)ADC数据存储区域;(4)ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的,利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升,达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号,主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器,数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器,在输出脉冲不断的增加下,分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯,使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址,总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定,而且通过在FPGA中进行逻辑切换,更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯,将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中,使用FFT(快速傅立叶变换)对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的,主要由IP核和接口两个部分构成,接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块,然后利用FFT对信号进行分析处理,将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的,另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下,浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中,存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高,可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中,要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升,对系统的性能进行改善,对外界的干扰进行抑制,确保设计的合理性。在设计的过程中,主要需要注意下面几个方面的问题:(1)消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中,毛刺的出现概率,降低逻辑错误,提高电路的稳定性,要对设计进行改变,对毛刺出现的原因进行控制,从而降低毛刺的出现概率,使结构更加的科学合理。(2)时序设计的注意事项。在设计时序的过程中,要对设计的时钟速率进行考虑,尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制,使用一个时钟来对数据进行寄存,不使用全局网络的时候,要将约束条件加入到设计中。(3)由于代码推断即不可靠,又很麻烦,要多使用自带的Core genrate。(4)仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中,要对调试工具进行充分使用,在进行功能仿真的过程中,要重点考虑功能的稳定性和可靠性,对各方面的初始情况进行考。(5)对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计,然后对底层的功能块进行设计,通过对设计功能进行层次化,可以使得设计调试起来更加容易,可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术,在设计完成前,通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑,不仅有效的提升了产品的性能,而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大,集成度越来越高,价格不断降低,FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展,电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中,EDA技术得到了广泛的应用,基于此,本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计;EDA技术;应用 前 言:EDA又称电子设计自动化,它是电子技术的发展潮流,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,因此,在电子设计中,EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性,可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式,从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展,它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展,EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作,EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展,EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战,产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题,不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响,同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等,EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑,用PCB进行布线布局,从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题,CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为核心,从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言,它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等,硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路(VHDL)硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题,同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次,同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好,同时它的设计也方便了工艺间的转换,而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程,因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能,从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,它的作用体现在不同的方面。首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的引脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之间可以进行滤波及去耦。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语: 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展,从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中,EDA技术是电子设计过程中的核心技术,是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展,EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革,EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展,电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术,以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要核心为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具核心之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。
农业技术进步论文:劳动力选择性转移下的农业技术进步探讨 【摘 要】目前,随着我国城市化进程的不断加快,农村劳动力的转移出现了选择性的特点,劳动力的选择性转移有一定的积极作用,它可以通过提高劳动力的非农业化、人力资本的积累度来推动农业资源结构的合理转换,从而从根本上优化农 业投入,促进农业技术的良好发展。 【关键词】劳动力选择性转移;农业技术进步;人力资本;措施探讨 在我国,农村劳动力的转移不断的呈上升趋势,并且多以男性和受教育程度较高的优质劳动力为主,造成了农村农业从业人员质量的下降趋势明显,给农业发展带来了不利影响。本文就从劳动力选择性转移对农业技术带来的影响出发,对劳动力选择性转移下的农业技术进步做一些探讨和研究。 一、劳动力选择性转移下的农业技术进步表现 (1)提高非农转移率。在我国,非农部门不管是工资量还是平均人力资本量都要高于农业部门,同时,对从业者的个人人力资本水平要求的都很高。在这种情况下,劳动力选择性转移就起到了很好的调节作用,它一方面有着较高的人力资本水平,另一方面也让在那些非农部门工作的机会逐渐增多。与其他的农业劳动力相比较可以得知,合理科学的转移劳动力可以让许多人在非农部门获得比较高的非农就业收入,同时,让非农就业表现的更加稳定和高效。(2)增加物质资本积累量。实际上,当劳动力选择性转移进行的某一阶段后,就会造成农业生产的劳动力出现短缺现象。在这种情况下,增加物质资本的积累量可以有效地激发农民的需求,改善农业物质资本的供给度。农村劳动力选择性转移形成的非农就业在很大程度上增加了农民的收入水平,为农业部门的物质资本积累打下了良好的基础;另一方面,农村劳动力选择性转移为非农部门积极提供了一些高素质的人才,使非农业化的生产达到了一种饱和状态,从而满足了工业化的发展需求,提高了工业化的发展质量。(3)加速人力资本的交接性。劳动力选择性转移在一定上程度上增加了农村劳动力的不均,导致了人力资本水平的降低。如果农业部门的物质资本技术是技能偏态型,那么这种转移势必会影响农业的发展。通过选择性转移会对农村人力资本的需求量产生积极的推动作用,让农村劳动力逐渐意识到通过自身的人力资本可以获取更高的收入。随着现代劳动力市场的充分开放,劳动力选择性转移实际上是一个让人力资本实现最优配置的过程。当农村劳动力意识到选择性转移带来的好处后,会积极的加大自身的人力资本投资,并且也会更加把这种人力资本投资转移给下一代,实现人力资本投资的可持续发展。 二、劳动力选择性转移下的农业技术进步思路 (1)积极调整劳动力供求的阶段性变化。我们要认识到在建设小康社会和新农村建设背景下的新一代农民工对进城就业的追求,选择性转移的劳动力不单单是以苦力挣钱,省吃俭用为主,他们更关注的是个人发展机会、除了看重工资待遇以外,还对就业的环境、就业的条件以及就业的稳定性都有一定的要求,他们的选择性和流动性会随着供求的变化而提高。如果地方政府不推进就业环境的改善,不调整劳动力供求的阶段性变化,就会对投资环境造成一定程度的损害。(2)保障劳动力稳定与长久性。在农村,随着男劳动力和素质较高的优质劳动力的选择性转移,中年以上的农村劳动力占有绝大多数。如果企业只重视农民工的年轻时段,把其中中年阶段的就业和养老问题抛诸脑后,就会出现用工荒的现象。在工业化发展阶段,要重视劳动力的稳定就业程度,让农民工没有后顾之忧,劳动力向城镇的彻底转移也有利于农村人的土地资源的重新配置,为新从村建设提供了良好的前提和基础。(3)加大农业投入,推进农业技术变革。随着劳动力选择性转移的加大,农村剩余劳动力进入到一个有限供给阶段,这时,加大农业投入,推进农业技术改革会使劳动力得到有效的转移。在农村的劳动力当中,他们的流出不会影响农业的发展,在农村劳动力进入到有限的供给阶段时,劳动力的转移就会影响农业的发展。因此,要使工业化、农村劳动力转移和结构转变顺利、健康的推进,就要对农业、农村施行技术化、资本化、管理化来代替单纯的劳动力形式。(4)摒弃过分依靠廉价劳动力现象。目前,我国仍然处于人口总抚养率低的人口黄金期,需要积极发挥劳动力转移的资源优势。随着我国劳动力选择性转移,农村农业技术的发展不能仅靠廉价劳动力,而要依靠科学技术的进步以及良好的营销管理来进行积极的改善,提高农业技术水平。 农业技术进步论文:农业技术进步有关问题解析 摘要:本文从我国农业技术在不断地进步过程中仍然存在一些问题。简述了农业技术进步的相关问题并分析问题的引发原因以及相应对策。 关键词:农业技术进步 相关问题 引发原因 改革开放以来,随着我国经济的不断发展,农业技术也不断的进步,为我国的农业发展带来了巨大的收获。农业技术的进步是社会进步的内在需求,是科技发展推动下的结果,是广大人民群众的强烈需求。农业技术的发展,不仅仅带动了农业的发展,同时也优化了我国的整体产业结构,推动了经济发展的同时造福了广大人民群众,解决了人民食不饱腹的想象。然而我国农业距离现代化的标准还有一定的差距,就目前农业的发展状态而言,我国的农业技术发展仍然存在着很多的问题和弊端,分析问题的发生的原因,并作出相应的提高是农业科技人员十分关注的问题。 1农业技术进步的内涵与特征 评价技术的进步与否,需要观察技术的投入与产出的对应关系,产出较投入大则技术进步,反之则技术落后。进步的技术取代落后的技术是发展的要求,同时也顺应自然的发展规律。农业技术进步的表现是在利用同等的农业资源的情况下,可以获得更多的农业产物或是获得同等产物的同时节约资源。农业技术的进步是自然科学的进步,为农业的发展提供良好的基础。农业技术的进步是一个动态的过程,是在农业生产过程中不断的发现发展漏洞,通过技术发明、技术创新、技术扩散等环节发展技术,改善农业发展中的漏洞的过程。农业技术的进步提升了农业的生产力,促进了农业经济的发展。 农业技术的发展是在原本农业技术的基础上不断的改革,不断的创新的。它的进步离不开原油的农业基础,只有在原有技术的基础上,才能够发现不足,改善不足。 2农业技术进步存在的问题 2.1农业技术进步的整体水平偏低 改革开放以来,我国的经不断地发展,科学技术也在不断的提高,科学技术的不断进步在我国经济发展过程中具有重要的作用,为经济发展提供了有利的帮助。相对于工业领域等的科技进步对经济的贡献率而言,农业技术进步对经济增长的贡献率偏低。与发达国家的农业技术进步的贡献率相比,更加能够突出我国的农业技术还有很大的发展空间。除此以外,我国对农业科研的重视力度较其他领域而言略弱,缺乏相应资金、人力等的投入,技术的研究也出现相应的不平衡现象,导致技术研究发展存在片面的高、精、尖现象。总之,我国农业技术进步的整体水平偏低,应当加大农业技术研发的同时,改善技术发展的不平衡。 2.2农业技术进步存在不平衡性 目前,我国农业技术的进步存在着很大的不平衡性,农业发展的某些领域例如农业化学等,表现为突出的优势,为农业的发展提供有利的帮助,提高了农业的产量。然而在农业机械化、农田水利化等方向又表现为极其的落后。农业机械化发展落后使得我国农业的发展出现了地域性的发展不平衡,对于南方地形复杂的地区,由于机械化水平低严重的影响农业的发展。农田水利化的发展落后,同样也带来了农业地域性发展不均衡的现象。农民依然还是需要靠天吃饭。总之,我国的农业技术农业化学技术发展较成熟,为农业的发展提供了很大的帮助,农业机械化、农田水利化的发展较为落后,难以实现农业的大规模、机械化的生产,农田灌溉技术也表现为落后的现象。农业的发展出现地域性的不均衡、农业技术的片面以及不平衡现象。 2.3农业知识的普及力度不够 目前我国农村正是出于高效率低水平的发展状态下,制约农村农业发展的因素是因为农业知识的普及力度不够,农业技术的应用不够,农民的整体素质有待提高。另外,随着经济的不断发展,农民对于农业的认识有了改变,他们逐渐将目光投入到了其他的方向,对于农业缺乏了重视,对于技术进步的缓慢有着极大的影响。 3提升我国农业技术进步的途径 3.1优化农业技术进步的路线 我国的农业技术发展存在着不均衡性,对于不同地区的不同地形需要采用不同的技术发展路线,例如南方地区河湖交错、多山区和丘陵使得地块更加零碎崎岖,因而可以借鉴日本的先水利化、化学化,后机械化的技术发展路线。对于农业技术的不均衡,要加大落后技术的投入,优化先进技术改善先进技术的不足。需要研究国外的先进技术,改善其技术中的不足,并以“结合实际”借鉴国外的的发展路线同时,因地制宜,自主创新。 3.2改善农业发展格局,为农业技术发展提供基础 为了加快农业技术的发展,我国有必要采取相应的奖励政策鼓励农民耕田,耕好田,利用科学的农业技术措施创造更多的农产品。同时对农业金融、保险等体制进行改革,加大商业金融的投资力度,重拾农民对农业发展的信心。总之,改善农业发展格局需要国家、社会给与相应的重视力度。 3.3加大农业技术的推广,提升农民的整体素质 农业技术需要在大力推广下,才能够得到广泛的应用,加大农业技术的推广,需要提高农民的组织化程度,为向农民群众推广农业技术提供平台。加大农业技术的推广需要社会及不同阶层人员的配合,需要组织人员、宣传人员、农民等的合理配合才能够将农业技术更好推广,实现农业持续健康的发展。 4结语 加快农业技术进步发展是农业发展的强烈需求,是工业化、城市化的必然要求。农业技术的进步有利于推进我国农业的结构调整,为农业持续健康的发展提供平台。使农业经济的发展得到飞跃性的发展。 农业技术进步论文:资金困境、金融深化与我国农业技术进步 摘要:本文依据浙、滇和豫三省253个农户问卷,采用专家评估法和多元加权回归分析方法,验证了金融深化和农业技术进步存在明显的相互作用。在其他条件不变的情况下,增加金融信贷服务规模,完善农村金融市场的竞争机制,均有助于加快农村的技术进步;而农村金融深化中的金融监管和风险管理和农户个人的资金积累对农业技术进步的影响不明显,说明减缓农业技术进步中的资金约束,不能过度依赖农户自身积累的增长,另外,需要重视当前农村金融深化中引发或者诱发的风险,降低农户信贷的信息不对称性。在继续增加对农业技术进步的财政支持和努力提高农户收入水平的条件下,使用农村金融深化的手段来促进农业技术进步,是当前农业技术创新政策体系中不可或缺的一个环节。 关键词:信贷资金;金融深化;农业技术进步 依靠农业科技成果的推广转让和农业的技术进步,推动“靠天吃饭”、粗放型农业生产方式逐步向依靠科技的现代农业生产方式转变,是解决当前我国农产品质量的“担惊受怕”、农产品价格的“发疯癫狂”、粮食安全威胁的“阴魂不散”、生态环境恶化的“触目惊心”等问题的重要手段。我国各级政府已经采取了一系列有利于技术创新的政策措施,起到较好的经济和社会效果。但是,严重的资金约束已经制约农业新技术的推广使用和提高农业技术进步,降低了各级政府推动农业技术进步工作的效果。在一些农业科技项目中,许多技术含量和附加值较高、市场前景看好的农副产品生产和加工项目无法实施,缺乏必要的资金等外部条件,我国农业技术扩散速度仅有0.234%,远低于全国的1.12%,农业技术对经济贡献率为1.394%,远远低于全国的一般水平5.44%;资金压力下的不少农户会主动放弃价格较高的无公害农药,而选择对环境污染和农药残留较多的一般农药,这既增加农产品的安全风险,又降低了农产品的质量和农民收入。现代农业和设施农业技术经常因为资金问题而无法进行规模化使用。鉴于此,在当前的技术创新和成果转化体系中,增加金融深化的相关措施,以减少当前农业技术进步所面临的资金约束,推动农业的技术进步,是一个重要的理论和现实问题。 一、理论分析 从理论上讲,增加政府财政投入、提高农民个人收入水平、提高金融部门的商业信贷水平和吸引农业外资四个维度都有助于缓解农业技术进步所面临的资金约束。 在第一个维度上,增加财政投入水平,可以在较短的时间内增加农户的可用资金数量。由于农业是准公益性产业,国内外对农业的财政投入都比较大。在美国、加拿大、英国、澳大利亚等国家, 政府对农业提供的财政支持相当于农业本身 GDP 的1/4以上①。但是,我国财政投入有限,并且对农业投入逐年下降。1978年,我国农业支出占财政支出的比重为13.4%,1990年是10%,到了2000年下降到7.6%,2010年只有9.5%;而在政府对农业的支出方面,用于农业科技的投资比例更是偏低,1996年到2010年间的年平均投资比例为0.82%。另外,我国的财政支持面较窄,难以满足农业技术进步所需资金需求的快速增长,针对大量的、种类繁多的农业技术推广和应用活动,财政往往无能为力②。 在第二个维度上,提高农户收入或者个人资金积累来 缓解技术投资缺口困难大、可行性低。改革开放以来,农户收入占全国收入的比重呈现明显的下降趋势,收入分配的变化总是朝向农户相对收入下降的方向变化,农户没有“闲钱”进行农业投资。在1978、1990、2000、2009年,农户人均纯收入占全国人均GDP 的比重分别为35.4%、36.3%、26.0%和20.5%。另外,由于农户收入增长最主要的因素是工资性收入的增加,提高农民个人收入水平相对于农户必须参加更多的非农工作,才能得到更多的收入增量。一方面,城市对农民就业的歧视和就业市场的竞争加剧降低了学历水平普遍较低的农户的工资性收入,用蜗牛速度增长的工资收入来满足现代农业的最低投资规模困难不小;另一方面,非农收入的增长还可能加剧工资性收入与农业技术进步的背离。比如,随着工资性收入的增加和对城市部门的熟悉,农户会将收入的大部分投资从农业和农村转移到收益率更高的城市和非农产业,从而进一步降低农户工资性收入中用于农业技术进步的比例。 在第三个维度上,信贷资金也常常“嫌贫爱富”,不愿意弥补农业技术的投资短板。在当前我国大部分农村地区,农业的技术进步,无论是内源性还是外源性,其引进模仿、推广应用和配套设施都需要大量的资金投入,资金需求旺盛,但由于农业生产面临日益严重的市场风险和自然风险,加上农户的收入低、经营风险大、可抵押物少和农业技术投资回收期长的实际情况,农户生产和创业所需资金很难得到商业金融部门的青睐。另外,大部分国有商业银行的只存不贷,政策性银行只限于“粮油”金融,农村信用社历史包袱沉重,在不完善的农村金融市场上适宜的农村金融工具严重短缺,这更加使得商业金融部门对农业技术投资的“不适用”和“无效率”。在陕西,只有23.6%的农户遇到生产性资金紧张时会选择向金融机构申请支持③;而在湖北,只有16%的创业农民获得金融支持。农户贷款难,农户技术贷款更难④。 在第四个维度上,1995年国家制定的《外商投资产业指导目录》中农、林、牧、渔业就作为优先发展的重点产业部门之一,随后国家加大了农业吸引外资的范围和力度,致使国外流入的农业资金呈现良好的增长趋势,我国农业发展因而出现新形势和新面貌⑤。 以2005-2009年为例,外商投资农林牧渔的固定资产投资分别为19.6、19.2、25.8、36.2、29.0亿元,增长率分别为-2.0%、34.4%、7.7%、40.3%,而且这些资金具有明显的技术溢出效应,这有助于提高我国农业的技术水平。但是,目前农业外资的比例总体偏小,还无法满足农业技术投资所需。 农业技术进步论文:中国农业技术进步的路径与效率研究梁平 摘要:对1986―2006年中国农业技术进步的路径及效率进行经验分析。结果表明:中国农业技术进步主要依赖于本国自主创新和农民受教育程度;国家财政对农村教育的投入与农业科技的投入明显促进了农业技术进步;外商在农业的直接投资对中国农业技术进步的作用正在逐步显现,但还不明显。因此,要更好地促进中国农业技术进步,需要加大农村教育投入,加大国家财政对农业科技三项费用的投入力度,调整农业对外开放政策,吸引更多的外商在农业方面的投资。 关键词:农业技术进步;路径;效率 现代经济增长理论以及生产实践均表明,技术进步以及生产率的提高在长期经济增长中居于中心地位(纳尔森,2001)。中国作为一个发展中的大国,资源约束十分明显,长期的经济增长更需要依靠技术进步的持续增长。目前,中国的基本国情是,农村人口比重大,农村地区经济发展条件差,这集中体现在农村居民收入水平大大低于城市居民,而且近年来城乡居民收入差距一直呈不断扩大态势。因此发展农业和农村经济,提高农民收入水平,对促进“三农”问题的解决无疑具有重要的现实意义。然而,要解决“三农”问题必须依靠农业和农村的可持续发展,而农业和农村的发展必须依靠农业技术的进步。从技术进步来看,一方面,技术进步是经济增长的源泉;另一方面,对中国这样一个农业人口比重大的国家而言,农业技术进步还能促进农村劳动力向非农产业转移,从而提高农民收入水平,并进一步提高对农业的投资水平,促进农业经济的高效快速发展,形成良性循环(赵蕾杨 等,2007)。而如何能够低成本地、快速地实现农业技术进步自然成为研究者和决策者最为关心的问题。本文基于1986―2006年的经验数据,对中国农业技术进步的主要途径及其效率进行分析,以寻找中国农业技术进步的最佳路径。 一、理论分析 从广义上讲,技术进步是指技术所涵盖的各种形式知识的积累与改进。在开放经济中,技术进步的途径主要有三个方面,即技术创新、技术扩散、技术转移与引进(张培刚,2001)。而技术创新、技术扩散和技术转移都必须以高素质人才为基础。高素质人才培养必须依靠教育。原创技术的产生来源于本国研究人员的科研活动。因此,科技、教育是技术进步的源泉。1978年,邓小平同志指出“科学技术是第一生产力”,1985年中共中央又颁布了《关于科学技术体制改革的决定》,1993年颁布《科学技术进步法》,1996年颁布《国务院关于“九五”期间深化科学技术体制改革的决定》,强调建立人尽其才的制度。由此可见,科技和教育是中国政府推进技术进步的重要举措,从侧面可以看出科技教育也是推进农业技术进步的动力源泉。 图1为中国1978―2006年国家财政用于农业科技三项费用的支出。1978年国家财政用于农业科技三项费用支出只有1.06亿元,而在随后的十多年,国家财政用于农业科技三项费用支出处于一个缓慢的上升趋势。1996年颁布了《国务院关于“九五”期间深化科学技术体制改革的决定》以后,1997年国家财政对农业科技三项费用的投入为5.48亿元,比1978年增加了5倍。而在随后的10年,国家不断增加对农业科技的投入。到了2006年,国家财政对农业科技三项费用的投入已经到达了21.4亿元。在教育方面的投入,“七五时期”国家财政用于教育的支出为1800.15亿元,“八五”时期为4124.43亿元,“九五”时期为8794.67亿元,“十五”时期为17476.55亿元。可以看出,在国家每一个五年计划当中,教育财政投入都是成倍数增长。 对外开放促进农业技术进步,源于发达国家对发展中国家的技术外溢效应。联合国贸发会议(UNCTAD)针对20世纪末乌拉圭回合谈判以后对外贸易作为经济增长和反贫困“引擎”的作用进行了评估,认为国际贸易已经成为发达国家和发展中国家经济增长的引擎,尤其农产品贸易不仅可以带来非农就业增长并刺激农村经济的发展,对农业部门的增长发挥着更为重要的作用。由此可知,农产品的对外贸易对农业生产率的提高有着强大的推动能力。Borensztein 等(1998)使用过去20年FDI从发达国家流向69个发展中国家的数据集检验了FDI对经济增长的影响,回归结果表明,FDI是技术传递的重要渠道,在开放经济系统中,出口贸易和外商直接投资都是技术扩散效应的重要载体。因此可以推断FDI对农业技术进步也有着扩散作用。自1978年改革开放以来,中国开始发展外向型经济。通过进出口贸易、招商引资、对外直接投资等方式,促进技术扩散、技术模仿,低成本获取发达国家技术。经过30年来的发展,2006年中国的对外贸易进出口总额达17604亿美元,其中农产品出口额达310.3亿美元。在外商直接投资方面,统计显示,1985年外商在农、林、牧、渔业直接投资总额为3.71亿元,1990年为5.85亿元,2000年为122.78亿元,2006年已达到477.87亿元ZW(数据来源于《中国统计年鉴1986―2007》。 其中,T代表农业技术进步,EDU代表农民受教育程度ZW(用农民受教育程度来衡量国家对农村教育的投资额,作者认为这并不影响研究的实质精神。ZW),RD代表农业科技投入,IT代表农业的对外贸易, FDI代表外商对农业的直接投资,ε是其他方式的技术获取。 二、中国农业技术进步率的测度 广义的农业技术进步通常用农业生产率来衡量。农业生产率是指各要素(如资本和劳动等)投入之外的技术进步对经济增长贡献的因素。目前,理论界测算农业生产率的方法繁多,每种方法都有其可取之处同时又存在不足。近几年,DEA方法被广泛应用于效率测算领域,并日渐成熟。DEA方法之所以取代传统方法,成为农业生产率测算领域的主流方法,是由于该方法在效率测算方面表现出了很强的优越性。目前,DEA方法在农业生产率测算方面的实际运用大多是引入了Malmquist指数。本文也认同基于DEA的Malmquist指数方法由于该方法的运用已经成熟,本文就不再做详细介绍。在生产率测算方面的优越性,并将继续沿用这一方法测算我国农业生产率。 Malmquist指数用于研究不同时期决策单元的效率演化,它是根据距离函数的原理定义的,因而和法雷尔效率论有着密切的联系。 利用基于DEA的Malmquist指数方法测算中国农业生产率,首先必须确定相应的农业投入变量和农业产出变量。遵循变量科学性以及可得性的原则,借鉴顾海等(2002)的变量选取方法,本文选择了第一产业国内生产总值作为产出变量(1990年的不变价格)。选择第一产业劳动力数量、农业机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量、农作物播种面积和大牲畜数量6个变量作为投入变量。 相关变量的数据整理自《新中国五十五年统计资料汇编》、《中国统计年鉴》(2005―2007年),还有一部分数据来源于相关省份的统计年鉴及资料。样本包括河北、北京、天津、广东、江苏、辽宁、山东、上海、浙江、福建、海南、安徽、河南、黑龙江、吉林、湖北、湖南、江西、内蒙古、山西,、广西、贵州、云南、四川、西藏、宁夏、青海、甘肃、陕西、新疆等30个省市自治区的数据。由于重庆数据资料可得性较差,计算时没有列入。 根据上述的计算方法用软件Deap2.1计算得出农业生产率。图2是1985―2006年的农业生产率变化图,可以看到,在1986年、1989年、1991年、2005年中国的农业生产率是小于1的,其他年份的农业生产率均大于1,在1999年的时候达到了最大值1.077,在计算年份里,中国农业生产率的平均值为1.024,也就是说农业生产率平均有2.4%的增长。 三、中国农业技术进步路径与效率的实证分析 根据式(1),设定以下计量模型: 其中:技术进步TFP用全要素生产率表示;EDU为农民的受教育程度ZW(这里以农民家庭劳动力的文化状况来测算,将他们的文化程度换算成受教育年数来衡量。假设不识字或识字不多的劳动者受教育的年数是0,小学教育是5年,初中受到的教育是8年,高中受到的教育是11年,高中以上受到的教育是13年。利用统计资料上的每百人受到的小学、初中、高中、及以上教育的人数百分比为权重,运用加权平均数法,算得每个人的平均受教育年限。ZW);RD为农业科技投入,用国家财政用于农业科技三项费用支出表示;进出口IT用农产品进出口总额的人民币价值表示;FDI用外商在农、林、牧、渔业直接投资的总额的人民币价值表示。农业生产率数据来源于本文第三部分估计,EDU的数据来源于《中国农村统计年鉴》各年的计算;RD的数据来源于《新中国五十五年统计资料汇编》和《中国统计年鉴》(2006―2007);进出口IT采用了卢锋等(2001)提出的农业贸易产品HS与SITC编码统计号的对应关系,整理获取中国农产品进出口数据;中国外商直接投资在农、林、牧、渔业的总额的统计数据主要来自于《中国对外经济贸易统计年鉴》和各年《中国统计年鉴》的整理。本文所用的数据样本的范围是1986―2006年。 为了缩小异方差,对EDU、RD、IT、FDI取对数,分别变为LEDU、LRD、LIT、LFDI。由于全要素生产率TFP部分年份为1,取对数时为0,所以不进行处理。如果时间数据不平稳,会出现伪回归现象。因此对所有数据必须进行单位根检验。各变量ADF检验结果见表1。在6个变量中,TFP是平稳序列,LEDU、LRD、LIT、LFDI四变量为一阶单整序列。 上面方程表明,中国农民受教育程度对农业技术进步的影响有着显著的促进作用,回归系数(也为弹性系数)为0.057,说明国家对农村教育的投入是良性的,发挥了应有作用。国家财政中农业科技投入对农业技术进步的作用最突出,弹性系数为0.1270,说明国家财政中农业科技投入的增加,对农业技术进步具有明显的促进作用。从方程还可以看出,对外开放的变量均不显著,说明中国对外开放还未对中国的农业技术进步产生明显作用。虽然外商在农、林、牧、渔业直接投资的系数为正,但是不显著,说明外商直接投资对中国农业技术进步的促进作用还没有显示出来。农产品进出口的回归系数为负,但是没有通过显著性检验,说明改革开放以来农产品对外贸易对中国农业技术进步基本无作用。 四、结论与政策含义 本文基于1986―2006年的经验分析表明,中国农业技术进步的主要路径来自于本国的自主创新和农民受教育程度。国家财政对农村教育的投入与农业科技三项费用的投入明显促进了农业技术进步。外商在农、林、牧、渔业的直接投资对中国农业技术进步的作用正在逐步显现,但还没有体现出明显的作用。农产品对外贸易对中国农业技术进步基本无作用。 中国农村未来改革发展基本目标任务能否实现,能否促进农业增产、农民增收、农村繁荣,推动农村经济社会又好又快发展,关键要靠农业技术进步。根据本文的研究结论,现提出如下建议:一是加大农村教育投入,大力发展农村教育事业,尤其是发展义务教育阶段的教育,提高农民的科学文化素质水平。二是要加大国家财政对农业科技三项费用的投入力度。国家财政加大对农业科技的投入,提高农业科研单位的研发水平,促进本国农业技术的自主创新,从长远来看,这对确保中国粮食安全、改善农业生态环境、促进农业增效和农民增收都会起到良好的作用。所以加大本国农业科研开发力度是必须的。三是要调整农业对外开放政策,加强对外商在农、林、牧、渔业的直接投资体制改革,吸引更多的外商在农业方面的投资,将对外开放和引进农业技术结合起来,更好地促进中国农业技术进步。 农业技术进步论文:农业技术进步对农民收入影响的实证分析 摘 要:众所周知,我国存在耕地少而且地形复杂这样一大特点。因此,我国农业在引进和利用科学技术方面必然存在一些特殊性。本文运用计量经济学方法,从实证的角度分析说明这些特点的存在对农业的影响。通过了解这些特点,为我国今后在农业科学技术引进和利用方面提供一定的参考。 关键词:农业人均收入计量经济模型 一、引言 据有关资料显示,目前,中国正在用7%的耕地养活着占世界人口22%的人民。这一令世人瞩目的成就,在很大程度上得益于中国农业技术的发展和应用。农业技术进步的表现形式多种多样,基本上可以分为两大类型:生物化学技术进步和物理技术进步。前者包括种子改良、化肥和农药等流动性生产资料的开发、栽培和饲养方法的改善,其中取得效果最明显的是提高土地生产率和稳定生产水平;后者通常表现为对农业机械、农业生产设施等固定生产资料的开发改良,带来的直接效果是缩短单位产量的劳动时间,大幅度提高劳动生产率。 为了更好地说明农业技术进步对农业的影响,本文从实证的角度出发,以我国农业技术进步为自变量,农民人均收入为因变量,建立一个计量经济模型。通过对模型进行分析,得出当前我国农业技术进步对农业尤其是农民收入所反映出的一些特征,从而为我国的农业技术投入提供一定的参考。 二、基本模型建立与数据描述 有很多指标可以衡量农业技术水平,我们在这里选取农业机械动力作为衡量物理技术进步的标准,选取化肥施用量作为衡量生物、化学技术进步的标准。这两类总量的指标用第一产业从业人员数去除,转化为人均的技术进步的衡量标准。在农民收入的指标方面。这里选择人均纯收入指标,即家庭总的纯收入除以家庭常住人口转化为人均的纯收入。 农业技术进步论文:劳动力选择性转移\农业技术进步对城乡收入差距的影响 摘要:城乡收入差距已经受到社会的广泛关注,在现阶段,劳动力选择性转移和化肥的有效施用量对于城乡收入差距的缩小具有明显的促进作用,而农业机械的投入并不能有效地缩小城乡收入差距。本文将以劳动力选择性转移、农业技术进步为出发点,探究两者对城乡收入差距的影响,并对三者之间的关系进行检验分析。 关键词:劳动力选择性转移;农业技术进步;城乡收入差距;泰尔指数 一、引言 改革开放以来,随着经济的持续发展,日益扩大的城乡收入差距已经引起了全社会的广泛关注。80年代初,我国城乡收入差距为210元,城乡收入比为2.57:1;此后,在农村改革、农产品价格上涨等因素的影响下,我国的城乡收入差距在20世纪90年代中后期与改革开放之初相比有所下降。但是,在城乡二元结构这一背景下,我国城乡收入差距又呈现出逐渐扩大的趋势。2008年我国城乡收入差距为11020元,城乡收入比为3.3:1。 (王倩) 近年来,对于如何缩小城乡收入差距这一问题, 国内许多学者已从多个角度作了积极的探索。有部分学者认为城镇化和市民化是影响城乡收入差距的关键因素,吴先华认为:目前的城镇化发展模式扩大了城乡差距,而市民化能够缩小城乡收入差距(2011);而廖毓认为:城镇化对城乡收入差距的缩小有显著作用(2011)。也有部分学者对剩余劳动力的转移对城乡收入差距的影响进行了分析,张庆、管晓明认为:在现阶段仅依靠农村剩余劳动力的转移并不能缩小城乡收入差距(2006);而应瑞瑶、马少晔、翟琼认为:劳动力流动的确起到了缩小城乡收入差距的作用(2011,2010)。有些学者注意到了物质资本和人力资本对城乡收入差距的影响,王晓鸿、张俊杰认为:城乡人力资本和物质资本的不平等是城乡居民收入差距的两个重要原因,而且,城乡物质资本比值的变动对城乡居民收入比值的影响程度更大(2011);谷亚光认为:加大农村人力资本投资力度对缩小城乡收入差距具有重要的作用(2005)。也有少量的学者关注到了农业技术进步对城乡收入差距的影响,如:罗序斌,胡德龙等认为:城乡科技进步差异与城乡收入差距呈正向变动关系(2011)。 然而,很少有学者注意到农业技术进步和劳动力选择性转移两者对缩小城乡收入差距的作用,并对表征农业技术进步的指标对缩小城乡差距的作用进行进一步剖析。本文将试图从劳动力选择性转移和农业技术进步出发,尝试解决以下问题:第一,劳动力选择性转移、农业技术进步与城乡收入差距是否相关?第二,若三者之间存在一定的相关性,劳动力选择性转移、农业技术进步将如何推进城乡收入差距的改变?第三,有哪些措施有助于城乡差距的缩小? 二、影响机制分析 农民增收主要依赖农业收入的增加和非农收入的增加。其中,农业收入主要来自农林牧副渔等行业,它对土地、气候、资本、技术等存在着高度的依赖性。而非农收入的增长主要由农业剩余劳动力选择性转移带来的工资性收入构成。 劳动力选择性转移过程可以在很大程度上提高农业家庭的收入水平,同时农业技术进步的实现可以弥补农业部门生产要素的不足,改善耕作环境,实现生产函数的偏移,农业部门的增收。农业技术进步在一定程度上解放了原有的农业劳动力,这也推动力剩余农业劳动力的转移,增加了农业家庭的非农收入。 目前,农业生产的增收主要依赖化肥的大量施用,换句话说,化肥的有效施用量在改革开放以来对农民增收起到了积极的促进作用,而农业机械的投入并没有在缩小城乡收入差距中起到积极的重要。导致这一结果的原因有以下几个:第一,农业物质资本积累薄弱,投入相对不足;第二,大型农业机械往往投入成本较高,这对于利润较低的农业部门负担过重;第三,受我国地形限制,大多数耕地不适合大型机械作业。由于受到这些因素的制约,能够替代劳动力,具有更高的工作效率的农业机械却在农业生产中受到了严重的“冷落”。然而,大量的施用化肥导致了土壤结构的破坏,在现有基础上,仅仅依靠化肥施用量的增加已经很难实现农业持续增收的目的。因此,农业机械的投入必须受到足够的重视,农业机械的投入不仅可以有效地缓解劳动力不足的现状,而且会很大程度上解放现有的生产力,这为非农收入的增加提供了前提条件,也为工业部门提供了持续的较高素质的劳动力,为反哺农业准备了物质基础。 三、计量检验与分析 (一)变量、数据和模型设置 2009年末,全国农用机械总动力比2008年增加了3.17%;全国化肥有效施用量比上年增加了3.16%。①而在我国,劳动力的转移呈现出了明显的选择性。以2009年统计数据为例,我国农村外出从业劳动力为22978万人,比上年增加了436万人。其中,男性占65.1%,16-40岁占到83.9%,初中级以上文化程度的劳动力占到88.3%。从以上数据可以看出,现阶段,我国农村劳动力的转移的选择性已经表现的非常明显,转移出去的劳动力是一个以男性、青壮年、具有一定文化知识的劳动力为主的群体。为了研究工作的简约化,我们可以将劳动力转移数量近似于劳动力选择性转移数量。② 1978年,我国城乡收入差距的泰尔指数为0.0739,以后逐年递减,在1989年达到0.0393。之后,泰尔指数又逐渐上升,在2004年达到0.0627。2005年以后,泰尔指数出现了缓慢的波动趋势,并于2007年达到了0.0539。特别是近几年来,城乡收入差距并没有得到有效地遏制,反而呈现出不断恶化的趋势③。 与其他衡量城乡收入差距的指标相比,泰尔指数不仅考虑到了城乡人口比重, 而且它还对收入分布两端的变动比较敏感。此外,泰尔指数还能够描述区域内部的不平等程度,并对区域之间的不平等程度进行测算。因此,我将采用泰尔指数作为衡量城乡收入差距的指标。 为了直观地观察到缩小城乡收入差距的影响因素,我们将泰尔指数(I)设为被解释变量;将农业技术进步(农业机械总动力T和化肥施用量F)和劳动力选择性转移量(L)设为解释变量。 计量模型为: 其中:I为泰尔指数; T为农业机械总动力; F为化肥的有效施用量; L为劳动力选择性转移量。 本文所用数据均采用中国1978-2009年的时间序列数据。其中,劳动力选择性转移量由《2010年中国统计年鉴》中的相关数据计算得到。农用机械总动力(T)、农业化肥施用量(F)摘自《2010年中国统计年鉴》,泰尔指数(I)摘自《中国发展报告2009》。 (二)平稳性检验 通过Eviews6.0对LnI、LnT、LnF、LnL进行单位根检验,发现都是非平稳的数列。之后对各个变量的一次查分形式进行ADF单位根检验,得出各变量的一次查分在5%的水平下都是平稳的。 通过单位根检验知道LnI、LnT、LnF、LnL的一次查分都是平稳的,为了检验相互间是否存在平稳性,现对其进行协整检验。 由表2的检验结果可以看出,迹统计量52.2142大于临界值47.8561且概率为0.0184,可以拒绝原假设,认为变量之间至少存在一个协整关系;迹统计量22.3032小于临界值29.7971且概率为0.2819,则接受原假设,认为存在一个协整关系,即:各变量之间是长期平稳的。最大特征值检验与迹检验结果一致。模型估计如下: 从回归模型可以看出,该模型的R2和分别为0.66和0.62,F统计量也比较大,因此,在实际操作中,该模型的拟合程度相对来说是不错的。此外,劳动力选择性转移量、有效化肥施用量对城乡收入差距的影响显著为负,即:劳动力选择性转移和化肥的有效施用量的增加有助于缩小城乡收入差距;而农业机械总动力对城乡收入差距的影响显著为正,即:农业机械总动力投入量的增加并不能减小城乡收入差距。这与之前劳动力选择性转移和化肥有效施用量对城乡收入差距具有缩小作用,而机械总动力的投入增加并不能导致城乡收入差距的减小的结论是吻合的。 四、结论与政策建议 通过计量检验分析可以得出:劳动力选择性转移对城乡收入差距的缩小具有显著的正向作用;现阶段,增加化肥的有效施用量对城乡收入差距的减小具有显著的正向作用,而农业机械总动力的增加并不能有效缩小城乡收入差距。这一发现对于今后的生产研究具有重要的意义。从这一角度入手,笔者提出以下建议:(1)政府应该为农村剩余劳动的选择性转移建立一系列保障机制和引导机制,鼓励剩余劳动力的理性转移;(2)增加农村公共卫生支出和教育支出,加大农村的基础设施投入,从根本上提高农民的生活质量,强化农村人口的身体素质。教育支出的大力投入有助于增加农村人口的人力资本存量,为农民掌握谋生技能提供了坚实的基础;(3)加大对农业机械的扶持力度,从计量检验中可以看出,农业机械的投入对于城乡收入的缩小不具有显著的正向作用,这也从侧面反映出当前我国农业机械的投入存在成本过高、投入不足等问题。因此,政府应该对农业机械的投入提供强有力资金支持和技术支持,这将在一定程度上弥补农业发展本身存在的缺陷和短板。 农业技术进步论文:对农业技术进步效应的实证分析 一、理论框架和生产率模型 基于生产函数理论,以农业全要素生产率(TFP)表示生产率,即投入生产要素增长率不能解释的产出增长率,包括知识增长或技术进步在内的效应。假定农业生产率的主要决定因素变量是农业研发投入,其他经济和非经济因素等为控制变量,即农业全要素生产率模型为:其中,R表示农业领域的研发投入总量;ST为农业规模、农业生产、贸易等结构变化;D为其他哑变量。被解释变量TFP与解释变量之间的关系如下:农业领域的研发投入不断地创造新的知识和技术,提高了农业领域的知识和技术存量,促进了农业知识应用和新技术产生,因而,研发投入极大提升了农业生产率。农业生产规模扩大有利于技术应用和产品商业化,产品多样化和质量提升有利于实现产品价值,对外贸易结构优化有利于在更大范围里配置生产要素和销售产品,实现产品生产与市场需求衔接,有效地配置资源,促进农业生产率进步。 二、数据来源及变量计算 通过《中国统计年鉴》、《中国农业年鉴》、《中国科技统计年鉴》等收集农业资本投入、劳动力和农业种植土地等1991~2011年的数据,构造农业产出函数计算我国农业TFP。这里,采用柯布-道格拉斯生产函数及对应计量模型具体如下:对式(2)取对数得到:lnYt=lnA0+αTt+αklnKt+αLBlnLabort+μt,或者根据实际需要,选择对数生产函数还是超越对数生产函数,其中,Y,K,Labor分别表示历年农业产值、农业资本存量和劳动力数,t为时间。农业资本存量通过核算历年农业固定资本投资并取折旧率6%进行核算历年资本存量,基期资本存量的计算方法参见有关文献[。通过回归分析估算产出弹性系数,确定各要素的产出弹性,下面,运用上述公式核算的被解释变量TFPt并分析其影响因素。借助农林牧渔生产总值、历年农业固定资本投资、农业劳动力和农业耕地面积,利用消费者、固定资产价格指数对农业产值和投资进行折算实现不同时期的产出、投资的可比性。通过检验函数是否满足规模收益不变性和选择函数的最佳对数式,发现生产函数满足规模收益不变,回归得到的生产函数模型方程:根据式(4)、(5),可计算得到TFP增长率。设1990年的指数为1,可计算历年的TFP指数(如图1),tfpgrowth、tfpindex分别为TFP增长率和TFP的指数,其中有:tfpindext=tfpindext-1(1+tfpgrowtht)(6)对tfpindex和tfpgrowth进行相关分析,其相关系数接近于1。因此,在分析生产率的影响因素时,只需选取其中一个指标设置回归方程。收集解释变量数据为:历年农业研发投入、农业耕种面积、贸易产品结构等数据。根据式(1),可引入计量模型分析农业生产率的研发投入影响,对于其他因素则作为控制变量进入模型。RRD为农业研发投入与农业产出的比值,lnland为农业耕种面积的对数值,在进行回归分析前,分别将被解释变量与潜在解释变量进行相关分析和Granger因果分析,发现TFPt分别与RRD,REXt-2正相关,其相关系数分别为0.45和0.52,但TFPt与lnland呈负相关,相关系数为-0.35,且RRDt-1,lnlandt,REXt-2分别对TFPt存在因果关系,由于RRD、REX与lnland同时作为解释变量回归方程不理想,运用Eviews5.0对TFPt和解释变量RRD、REX与lnland进行协整检验,发现各变量呈一阶协整关系,经过多次回归分别得到如下方程:件不变时,农业研发投入比例越高,对后期的农业生产率提高具有较强的正向效应。第二,在其他条件不变时,农产品出口比例越高,对滞后两期的农业生产率具有明显的正向影响。第三,在其他条件不变时,农业耕种面积扩大,反而对同期的农业生产率带来负向效应。农业领域的研发投入可以促进农业生产效率提升,农产品对外出口可以拉动农业生产率提高,但农业耕种面积扩大却导致农业生产率降低,其原因在于耕种面积扩大,农产品产量增大,引起市场农产品供给扩大,供求渠道流通不畅,导致农产品滞销和价格大大下降,反而引起农业收益降低,最终导致农业生产率下降。 三、结论及政策 通过核算1990年以来我国农业生产率指数并分析农业研发投入对其产生的影响,得到的结论如下:第一,我国农业生产率增长出现明显的波动。在1990~1995年间,农业生产率出现正增长,在1996~2003年间,我国农业生产率出现连续负向增长,在2004~2010年间,农业生产率出现正向增长两年后出现一年负向增长的波动。这个结果基本上符合我国农业生产的实际,在上世纪90年代初期,我国农业生产仍具有较大改革制度能量激励,农业生产率表现为连续增长,但在90年代中期至2003年,我国农业生产环境逐渐恶化,农业承担的税费负担重,城乡差距拉大,农业资源大量外流,极大地制约了农业生产率提高,以致出现农业生产率连续降低。自2004年以来,我国农业税费减免,农业生产环境逐渐改善,但是,与其他产业相比,农业生产具有周期性和调节缓慢性,市场机制对农业产生明显的作用,致使农业生产率出现两年正一年负的周期性波动,市场波动已明显地影响农业生产率了。第二,我国农业领域研发投入对其后的农业生产率具有正向效应,农产品出口对滞后两期的农业生产率具有正向影响。农业耕种面积的增加,反而导致农业生产收益略有下降,对农业生产率具有负向效应。农业经济和农村社会的发展,有利于农民收入提高和促进农业劳动力素质提升,这些是我国现代化建设的重要内容。在社会主义市场机制作用下,农业生产应对市场机制的能力比较微弱。但是,基于农业产业正外部性,农业发展对经济增长、社会稳定发挥了不可忽视的作用。结合上文实证分析,为了促进农业技术进步,建议从以下几个方面加强农业研发投入:一是加大对农业研发投入,促进农业技术研究和试验,依靠技术进步弥补农业资源的不足。伴随我国经济发展和城镇化进程加深,农村优质劳动力在不断外流,农业生产剩余积累的资本也转移到其他产业,一部分农业土地流转为非农用途,农业土地肥力下降且遭受污染,水利等基础设施投入不足,相对于工商业,农业经营环境相对恶化。为克服农业资源转移和抑制农业生态不断恶化,要逐渐转向依靠技术进步提高农业生产率。二是开拓国际市场,扩大我国农业产品对外贸易,拉动农业技术进步。我国农业虽说地少人多,但劳动力密集型农业以及园艺产品具有较强竞争力,促进这些农产品出口,有利于发挥劳动力优势,促进农业技术进步。三是加强对农业劳动力的培训,培养农民的市场经营技能,积极应用科研成果于农业生产,提升农业生产率。农业技术的应用需要高素质的劳动力。现有农业劳动力,无论是流出到城镇工商业就业,还是留在农业内部就业,都需要通过技术培训使他们成为合格的劳动力。整体上,农民市场意识较弱,不熟悉市场运作。 因此,各级政府和市场管理部门应承担农业生产、产品流通渠道的信息收集和,引导农业经营者的生产和经营行为,提高农业经营者的市场驾驭能力,克服市场机制盲目性致使农业产品供求过度波动对农业生产造成的负面冲击。加强市场建设和信息传播,引导农业经营者利用市场规律进行生产和销售产品,提高农业经营收益率。 农业技术进步论文:市场经济条件下我国农业技术进步的战略选择 摘要:传统农业技术概念在市场经济中的不适应状况,导致农业生产和经营环节的分离,制约着农业技术价值的实现。在市场经济条件下,以农户需求为导向的农业技术体系应该包括处于不同层次并相互关联的农业生产技术、农业经营技术、农业组织技术、农业信息技术和农业创新技术。在农业技术进步由政府供给主导型向农户需求主导转变的过程中,农业科技人员应成为农业技术市场运行的主体。 1.市场经济中农业技术概念的不适应 在人们的普遍概念中,农业技术仅仅局限在农业生产这个环节,相当于英语中的technique。因此,尽管人们将其扩展到产前和产后,但最终仍然没有脱离一个“产”字。显然,这一格局依然是沿用计划经济的思维模式,并与传统农业较低的生产力相关联。虽然我们运用了一系列先进的“生物技术”、“化学技术”、“物理技术”和“机械技术”,尤其是近来不断发展中的所谓农业高科技,如基因工程、细胞工程在农业中的应用以及“电脑农业”、“精细农业”等,但归要结底无不是以增加农业生产的产量为目标导向的。因而,这些技术在小规模的示范阶段,因其极大地提高了农产品产量。并且在这种农产品在市场上处于供不应求的情况下,使农业增产和增收的双重目标的实现成为可能。然而,一旦将这些技术在更大的范围进行推广应用时,便会出现农民应用先进技术后“增产而不增收”的普遍现象。其原因一方面是人们在选择应用新技术时,缺乏对市场最基本规律的认识,另一方面则与人们使用了这种单一性的、不完整的农业技术概念有关。在传统的农业技术概念中,农业生产和农业经营始终处于分离的状态。 严格意义上的农业技术应该是英文中的tech-nology,是指一系列工具、手段、方法、工艺、程序等的总称,它不仅作用于生产过程,同时也涉及到生产的组织和管理过程;既作用于物,同时亦作用于人,而根本的则在于对人的能力的提升,提高其在变化的、复杂环境中的适应性和能动性。因此,农业技术不仅要作用于自然,降低农业生产中的自然风险,更重要的是要作用于人与人所关联的社会,以减少农业生产的社会风险,并在同市场的关联中,控制市场风险。 但长期以来,在人们的传统观念中,农业技术被限定为人与自然相互作用关系的产物,而忽视了农业技术同样是人类社会中人与人关系的结果。人们在选择农业技术时,往往对农业技术应用的社会性因素考虑不够。在农业技术由政府供给主导的情况下,地方政府,尤其是县级政府,在制定农业政策和在推广农业技术时,往往运用静态的决策方法,即只是根据当前市场状态,而缺乏对未来市场变化的基本预测,有时是按当前外地市场甚至是国际市场的价格来组织当地的农业生产,决策时存在着严重的时空错位现象。而在当地农产品市场容量极为有限时,农民缺乏有效组织的情况下,造成了农民间的无序竞争,各种农产品收购大战中,最终受损失的是农民的利益。在我国由计划经济向市场经济过渡的过程中,几乎所有的地方在推广农业新技术时,均出现过大起大落的局面,尤其是像果品生产,从决策到见成效,需要有一个较长的周期。这种决策的延滞效应,使农民在政府的行政命令下,一次次地随着政策“失误”所造成的损失,而且更重要的是导致了政府权威性的逐步衰减,农民们甚至发现了“逆政府号召而动”的规律。在用市场行为标准处理一系列相关的问题时,农民行为与政府行为之间的冲突呈日益加大的趋势。 2.市场经济中农业技术的价值 面对这种当地市场空间狭小,而政府调动资源能力超强的情况,各地农业技术部门扮演着一个十分尴尬的角色,在增加农民收入的良好愿望的激励下,农业技术推广人员仍然沿用传统的推广模式:技术引进-试验-示范-推广,农业新技术在解决农民对技术某方面需求的过程中,往往产生农民所不期望的负效应。大规模推广的各种新技术,在某种程度上甚至起到了干扰、破坏市场平稳运行的反作用。 严格来讲,农业技术部门缺乏真正有效的技术,因为在市场经济条件下,对于技术有效性的评价再也不是以前以产量的增加幅度为唯一的标准了,衡量技术的先进性更重要的是其能产生的经济效益,而对技术经济效益的评价只能是通过市场,较之计划经济下的专家评估体系更加客观。显然,在许多新技术推广过程中,农业技术部门是同市场脱节的,即所推广的新技术缺乏市场检验的过程。因此,当问到技术人员自己敢不敢首先应用所推广的新技术时,回答一般是否定的,或至少在考虑市场因素时,回答往往是不肯定的。那么,在这种情况下,他们要求农民采用新技术,岂不有自欺欺人之嫌?当然,这里涉及到对技术的评价问题,即如何认识技术效益的两面性。当人们追求技术的正效益的时候,往往会缺乏对技术可能的负效益的应有认识,缺乏对技术应用风险性的正确理解。在市场经济条件下,技术的经济效益同市场风险呈正相关,即效益愈高,其存在的市场风险亦愈大。而且,任何技术的经济效益是同一定的时间和空间关联在一起的,受到市场供求均衡基本规律的制约。 农民在满足自身对农产品消费的传统自给自足的生产目标时,农业生产技术以其极大提高产量的优势,所发挥的作用是巨大的,农业技术进步从根本上解决了我国广大农民粮食自给问题。然而,在以市场为导向追求农业的经济效益目标的商品化生产时,农业便不是一种简单的生产过程,更多的则取决于同生产相关联的经营过程。在这种情况下,经营策略决定了对技术选择的效益。一旦经营策略失误,技术愈先进,产量愈高,则带来的损失愈大。 由于对技术经济效益的不确定性增加,传统农业生产的弊端便显露无遗。农民尚没有改变其在市场经济中的自然人状态,其对技术的选择应用仍然受到下列因素的严重制约。 (1)农户小规模生产与大市场的矛盾,限制了其在市场中的有效参与。 (2)农户处于市场信息不完全条件的多主体决策状态,所形成的决策趋同性,经常导致农副产品生产的供大于求。 (3)农户间的无序竞争格局,尤其是在有限的本地市场,导致农户有限资源的内部消耗。 4)由于缺乏相应的资本市场,农户调动资源的能力十分有限,很难充分地利用新技术的优势把握市场机会。 (5)政府技术部门在向农民提供技术时,处于严重的部门分割,学科分离的状态。 所有这些反映出农村地区农业技术进步的落后状况,并与市场经济体系的建立和完善要求不相适应。农业技术市场发育的滞后,使农民在被动地接受政府部门供给的农业生产技术外,缺乏根据市场机会和其自身特点选择农业技术的可能性。 3.市场经济中农业技术进步的体系特征 面对市场,农民不仅需要农业生产技术,同时更需要与农业经营相关的技术。市场经济体系为农民提供了不同的发展机会,因而也促进了农村社区原来基本上处于同质状态的农户间的不断分化。在同一社区农户自然资源禀赋基本相同的情况下,掌握和应用农业技术的差异, 导致并加速农户间分化的根本性动因。因此,当我们比较同一农村社区农户间的差异时,会毫无例外地发现,那些社区中的“能人”(专业大户),较一般农户,尤其是较贫困户的优势,并非仅仅表现在农业生产这类“硬”的技术上,更多的是在“软”的经营技术上,包括更强的经营能力和组织能力,具有更强信息意识和创新意识,即他们在对其“智能”的应用上,呈现出高于一般农户的明显倾向。 在市场经济条件下,农户不仅仅是一个生产者,更重要的他们已经或正在成为农业的经营者,即根据市场对农产品的需求和自身的资源特点,组织进行以经济效益为目标的农业经营活动。在传统农业中,种什么、养什么以及怎样种、怎样养的技术对于农民生存条件的获得是十分重要的,但在市场条件下,生产技术必须在同市场关联的情况下才能意义。所谓的经营技术,首先是要会进行最基本的成本-效益分析,知道在不同的市场条件下,如何降低生产成本、如何提高销售利润,从而制定针对不同市场状态的经营策略,尤其是如何避免市场价格风险的措施。显然,绝大多数农村“专业户”,通过长期实践的摸索和总结,基本上具备了这方面的技术能力,使之能更主动和更有效地参与市场,以取得相应的经济效益,而一般农户的技术水平尚没有进入到这一层次,使其提高农业效益十分艰难。 当然,即使那些成功的“专业户”,在追求更高经济效益的过程中,由于缺乏相应的经济技术,农业生产和经营仍然停留在较小的规模上,导致其在市场上缺乏竞争力,尤其是不能参与到更远、更大的市场中去。本地农产品市场空间的狭小以及农户间的无序竞争格局,成为农业提高效益的瓶颈之一。因此,农业组织技术所针对的是如何有效解决农户小生产对大市场的适应,通过组织的形式不断扩大农业生产经营的规模,促进农户间需求和农户自身特点的分工与合作。目前各地在推行农业产业化经营的过程中,强调并扶持各种类型的农民技术组织和经济组织的建立,其实质便是农业组织技术的具体推广和应用。 在市场经济条件下,农业生产经营呈现出越来越开放的格局,相对于自给自足传统农业的封闭性,其有效运行是建立在信息的基础之上的。农业商品化程度越高,生产经营的规模越大,对有关信息的需求量则越大,对信息的质量要求越高。从一定程度上来讲,农业生产经营的效益与所采用的信息技术呈正相关。农村中的“小贩”在关联农业生产者和消费者、活跃农产品市场、提高农业效益的过程中发挥着重要的作用,从一个侧面反映出农业流通领域中信息的价值。农业信息技术是涉及到如何更有效地收集信息、分析信息、传递信息和使用信息等的手段和途径,使信息最终为农业生产经营的决策提供有效的依据。显然,相对于分散的农户生产经营格局,有组织有规模的农业生产经营更依赖于信息技术的有效性。 同传统农业的保守性相对而言,市场经济条件下农业的生产经营是以创新为根本动力机制的。国内外实践充分表明,没有创新便不会有农业的发展。当然,这里所讨论的创新并不仅仅是前述各技术层面上一般意义的创新,更重要的是强调战略层面的创新,包括观念上、意识上以及思维方式和行为模式等,运用有效的手段和途径,适应不断变化中社会、市场环境的要求,从而使农业生产经营能更好地为全社会的发展服务,并更广泛地调动全社会在农业中的参与。 根据上面的讨论,我国应该将农业技术理解为一个体系,即除了农业生产技术外,还包括与农业经营相关的各种技术,包括农业经营技术、农业组织技术、农业信息技术和农业创新技术等,其在农业中的重要性处于不同的层次。处于下部的技术是基础,是高层次技术发展的前提条件。因此,在市场经济条件下,要想使农业效益不断提高,在处于低层次的技术得到基本配置的情况下,则取决于较高层次的技术是否得到配置以及配置的数量和质量。严格来讲,较高层次技术的发展是农业效益提高的源泉,是促进农业发展的根本动力。在这五个层次的技术中,除了生产技术是以物为载体外,其他四个层次的技术均是以人为载体的。显然,掌握和运用这些技术,对人的知识和能力的要求,愈往上则愈高。为了更好地适应市场经济发展的需要,农业技术进步的方向,不仅涉及到对人的技能的开发,更重要的是对人的智能的开发。 4.市场经济中农业技术进步的战略 市场经济体系的建立和发展为农业技术进步创造了一个全新的制度环境,并带来更多的机遇,同时也使建立在计划经济体系下的农业科研推广体系面临着严峻的挑战。目前农业技术体系中所存在的一系列问题,在很大程度上反映出原有的技术体系同市场经济体系的不适应,尤其是传统计划经济的思维方式,仍然在深刻地影响着广大农业科技人员和农民在市场中的行为方式。 依靠农业技术进步是市场经济条件下农业增效、农民增收、农村现代化的必然战略选择。为此,需要从两个方面着手。一方面要对现有农业技术体系按照市场经济运行的基本要求,对其进行改造,加强其同市场的关联,在提高各级技术人员素质的同时,引入市场竞争机制,实现技术队伍人员结构和知识结构的优化;另一方面按照农业发展对技术需求,建立以市场为导向的新型农村技术服务体系,促进农业技术的专业化、市场化、社会化和规模化的发展。 (1)农业技术和农业技术人员需要以技术发展主体的角色参与市场,通过市场检验和实现农业技术的效益和技术人员的价值。为此,需要技术市场的建设同其他农业要素市场的建议综合在一起,根据农业技术的特点,形成农业技术市场运行和管理的规范。 (2)技术人员需要了解市场、研究市场,只有这样才能有效地建立起农业技术研究-推广-应用同市场-消费者的关联。为此,需要建立有效的制度,使技术人员能随着市场经济体系的建立和完善的进程,不断提高其市场意识和市场能力。 (3)在强调农业“硬”的生产技术发展的同时,农业科技政策需要将重点逐步转移到对农业“软”技术的开发上,促进生产技术、经营技术、组织技术、信息技术和创新技术等以市场和农民需求为导向的均衡发展格局。为此,需要根据农业发展和农业技术进步的方向,制定相关的农业技术政策和发展计划。 (4)建立农业技术体系中部门之间,学科之间以及地区之间的合作和协调机制,尤其需要运用市场行为替代政府行为,使市场利益机制在技术资源的配置和技术效益的分配过程中发挥主导性的作用。为此,要深化科技体制改革,在科技资源市场化的进程中,提高农业运行的效率。 (5)根据农民对不同技术的需求特点以及其掌握不同技术的能力差异,建立不同形式的技术服务体系,促进技术推广和技术服务的多样化和根据市场经济发展的针对性和及时性。为此,需要借助市场资源来装备农业服务的手段,而不应沿袭“等、靠、要”的思维方式。 (6)克服技术人员固有的“官本位”的文化和思维方式,运用利益机制同农业技术的使用者-农民和农业企业建立平等的、互惠互利的用户和伙伴关系,在一定程度上调动社会资源在农业技术进步中的投入。为此,需要强调技术人员在研究、开发和推广农业技术中的利益合法性,促进技术人员在市场经济条件下迅速实现其角色根本转换,使之逐步成为农业技术市场的运行主体。 在市场经济条件下,农业技术进步必然伴随着一系列与农业技术应用的政策环境、社会环境和市场环境相关的制度和机制上的创新,而核心是要按照农业技术进步的方向,确定技术人员在推动农业技术进步过程中的主体地位,实现农业技术进步由政府供给主导型逐步向农户需求主导型转变。运用市场力量整合政府资源、市场资源和社会资源,使农业技术在促进农业产量增加的同时,以市场及消费者需求为导向,极大地提高农业的经济效益、社会效益和生态效益。 农业技术进步论文:农业技术进步对农业经济发展的影响 摘要: 农业在国民经济里占据着基础性地位。农业对经济的发展有着推动作用,另外,我国农村人口占据较大比重,农业收入是其主要的收入来源。这些因素都确保了农业在我国的地位。近年来,随着经济发展,农业经济也不断发展,但是也呈现出各种问题。当前,我国土地资源日益减少,农业经济发展竞争更加激烈,如何推动农业经济发展是我国各界关注的重点。 关键词: 农业经济増长;农业技术进步;经济增长 当前,我国农民经济收入的主要来源还是农业收入,这种现象严重的制约了农民经济收入的增加。另外,我国农业的发展方式也多是粗放式发展,经济增长的方式没有达到最优。农业经济的发展最终必然是走可持续与集约化发展的道路。本文重点针对农业技术来研究农业经济的发展。 一、农业发展的概述 (一)农业发展中的相关概念 在我国农业是指依托土地资源进行动植物生产的产业。农业也有广义与狭义之分,所谓狭义的农业主要指依托土地资源进行种植农作物的种植业。广义上的农业还包含了种植业、畜牧业、渔业、林业及相关的副产业。所谓的农业技术是在农业活动的生产活动中,农业从业者为实现增产与增收,对从事的农业活动进行的技术改造与优化活动。在农业领域内,农业技术的进度对农业发张有着积极的促进作用。农业技术进步的主要外在表现有:落后技术的淘汰,农业生产力的提高、农业产值的增长、生产效率的提高。 (二)农业发展存在的问题 近年来,我国农业经济发展虽然有了明显的增长,但在农业的产业发展中仍存在着许多问题。农业发展存在的问题主要表现有:农村耕地种植面积的大幅减少,人地矛盾日恶化;农业受教育程度低,文化水平较弱;农业技术发展缓慢;土地集约化程度低;农业经济整体呈现不出规模效益;农产品供过于求,竞争力弱;农业经济结构不合理等等。 二、农业技术进步对农业经济发展的影响 (一)改变农业生产要素的质量 农业技术进步可以改变农业生产要素的质量,以此可进一步促进农业经济的增长。农业技术进歩的作用首先通过生产要素的改变来实现。农村经济发展中,生产要素主要是农作物、鱼类、林木及牲畜。通过改良农作物、鱼类、林木及牲畜的品种可以推动农业经济的发展,要实现农业中生产要素的品种提升,需要现代的农业种植与遗传学的文化知识,更需要对所依托的土地资源进行改造与优化;需要改造生产工具与器械,提升生产效率;另外,还要提升生产所依托土地资历的利用率,以此推动农业经济发展。 (二)优化农业生产环节 农业技术的进步对其经济发展的影响不仅表现在生产要素的优化中,更通过渗透到农业生产的各个环节中表现出来。整个农业的生产活动中,通过利用科学技术,提升农业的技术发展水平可以优化土地的基础建设,改善耕地水土流失与土地沙化的状况;还可以发展循环农业,生态农业,实现农业的规模化与产业化的发展。在农业延伸产业上,农业加工业发展可以通过技术发展,提升农产品的附加值,增加其产能与品种。在流通环节,通过农业技术的进步,依托先进交通工具与便利的交通设施,可以实现农产品的快速交换。此外,企业可以建立起功能齐全,渠道多样的信息网,加强农业生产各环节的联系,以此促进农业的经济发展。 (三)改良农业的产业结构 农业不仅仅是指农业种植业,它包含了多个产业统。通过改良与优化农业的产业结构的可以促进农业的经济发展。农业技术水平的提升可以提升农业的增长质量,农业的产业结构也会得以优化与改良。举例来说,畜牧业与渔业可以通过改进农业技术以此优化其产业内部的结构,甚至优化两部门产业间的结构,从整体上使整个农业产业结构发生变化,得以优化,最终是农业得以发展。 三、农业技术进步的优化策略 (一)提升农业的技术创新能力 农业技术水平的提升,要从技术创新能力的提升着手。首先。国家农业管理部门,特别是科研部门应该改变其技术研究方向。当期,我国地方的农业科研部门的关注重点是农业生产,科研重点几乎全部在农业生产上。农业科研部门应将科研重点放在生态农业、循环农业上,发展可持续的循环农业。除此之外,科研部门应该关注农业的品种改良、信息技术提升等。其次,农业的技术创新能力提升不应该忽视政府的监督作用。在农业科研领域中,所有的科研项目经费往往是由政府部门来提供。政府在农业技术提升中,充当了投资人的角色。在整个农业技术创新能力提高中,政府部门更应该发挥其宏观管理的角色与监督者的角色。再者,积极推进农业科技的产业化。农业科技的产业化主要是指科技成果的产业化。这种产业化是指上市农业发展与技术发展的必然结果。政府要加大对农业的高新技术园区开发与拖入,通过政策、地域及农产业优势吸引农业科技企业与单位入园,实现农业科技的产业化。 (二)加强农业产业的教育 农业技术水平的提升要不断的加强农业产业的教育。加强对农业从业者的职业教育,使其成为农产产业化经营的主体;开展实用农业技术的培训,增强农民的科学生产意识;积极引导与强化农民及相关从业者的市场观念。农业技术提升的关键是农业从业者对新技术的运用。因此,农业从业者应该积极接受农业产业教育,增强其科学文化素质,并在农业生产中将农业技术及相关知识运用起来,推动农业经济的发展。 (三)推动农业的市场环境改革 农业技术的发展也依赖于农业产业本身。通过对农业产业进行改革,为农业技术发展创造良性的市场环境。农业技术的发展本就随着农业市场环境变动而变化,市场对农产品与生产机械需求增加,市场上众多参与者会更多的关注于通过提升农业技术水平以获取更多农产品。因此,通过对农业产业进行改革,增强市场对农业产业的需求,改善农业产业的市场环境,最终,创造有利于农业技术发展的市场环境,以此推动农业产业的发展。 (四)加强农业技术的推广 加强农业技术的推广与传播有助于农业技术的发展。农业技术的推广要做到及时、有效地将最新的农业技术推广给农业从业者。最终,能够帮助农业从业者解决农业生产中的各种问题,促进农业技术的进步。农业技术的推广要建立起一套完善的农业技术推广和研究体系。技术推广与研究体系要坚持以政府主导,充分发挥各方优势对农业技术进行多元化的技术推广与研究。要避免单纯依靠政府主导,要充分发挥农业、农民及相关从业者、农业经济组织、农业技术研究企业的力量,要做到政府主导多方参与的农业技术推广服务体系。 (五)提升农业技术队伍素质 农业技术的提升离不开专业的农技研发人员,提升农业技术研发团队的专业能力与素养才是关键。对于农业技术研发团队的专业能力与素养的提升核实对农业技术团队的培训工作。因此,农业技术研发团队要加强对其从业人员的培训;在进行人员招聘时,要对研发人员进行全方位的考察。不仅要求研发人员具备较强的专业能力知识,还要求研发人员具有大量的农业经验;对农业技术研发团队而言,还应该完善对其考核评价制度。团队及研发人员素质的提高要充分发挥考核评价制度的作用。通过对相应人员进行考核与评价,以此激烈其专业能力的提升。 作者:李玉红 单位:开封市农村水利技术推广站 农业技术进步论文:农业技术进步战略选择 摘要:传统农业技术概念在市场经济中的不适应状况,导致农业生产和经营环节的分离,制约着农业技术价值的实现。在市场经济条件下,以农户需求为导向的农业技术体系应该包括处于不同层次并相互关联的农业生产技术、农业经营技术、农业组织技术、农业信息技术和农业创新技术。在农业技术进步由政府供给主导型向农户需求主导转变的过程中,农业科技人员应成为农业技术市场运行的主体。 1.市场经济中农业技术概念的不适应 在人们的普遍概念中,农业技术仅仅局限在农业生产这个环节,相当于英语中的technique。因此,尽管人们将其扩展到产前和产后,但最终仍然没有脱离一个“产”字。显然,这一格局依然是沿用计划经济的思维模式,并与传统农业较低的生产力相关联。虽然我们运用了一系列先进的“生物技术”、“化学技术”、“物理技术”和“机械技术”,尤其是近来不断发展中的所谓农业高科技,如基因工程、细胞工程在农业中的应用以及“电脑农业”、“精细农业”等,但归要结底无不是以增加农业生产的产量为目标导向的。因而,这些技术在小规模的示范阶段,因其极大地提高了农产品产量。并且在这种农产品在市场上处于供不应求的情况下,使农业增产和增收的双重目标的实现成为可能。然而,一旦将这些技术在更大的范围进行推广应用时,便会出现农民应用先进技术后“增产而不增收”的普遍现象。其原因一方面是人们在选择应用新技术时,缺乏对市场最基本规律的认识,另一方面则与人们使用了这种单一性的、不完整的农业技术概念有关。在传统的农业技术概念中,农业生产和农业经营始终处于分离的状态。 严格意义上的农业技术应该是英文中的tech-nology,是指一系列工具、手段、方法、工艺、程序等的总称,它不仅作用于生产过程,同时也涉及到生产的组织和管理过程;既作用于物,同时亦作用于人,而根本的则在于对人的能力的提升,提高其在变化的、复杂环境中的适应性和能动性。因此,农业技术不仅要作用于自然,降低农业生产中的自然风险,更重要的是要作用于人与人所关联的社会,以减少农业生产的社会风险,并在同市场的关联中,控制市场风险。 但长期以来,在人们的传统观念中,农业技术被限定为人与自然相互作用关系的产物,而忽视了农业技术同样是人类社会中人与人关系的结果。人们在选择农业技术时,往往对农业技术应用的社会性因素考虑不够。在农业技术由政府供给主导的情况下,地方政府,尤其是县级政府,在制定农业政策和在推广农业技术时,往往运用静态的决策方法,即只是根据当前市场状态,而缺乏对未来市场变化的基本预测,有时是按当前外地市场甚至是国际市场的价格来组织当地的农业生产,决策时存在着严重的时空错位现象。而在当地农产品市场容量极为有限时,农民缺乏有效组织的情况下,造成了农民间的无序竞争,各种农产品收购大战中,最终受损失的是农民的利益。在我国由计划经济向市场经济过渡的过程中,几乎所有的地方在推广农业新技术时,均出现过大起大落的局面,尤其是像果品生产,从决策到见成效,需要有一个较长的周期。这种决策的延滞效应,使农民在政府的行政命令下,一次次地随着政策“失误”所造成的损失,而且更重要的是导致了政府权威性的逐步衰减,农民们甚至发现了“逆政府号召而动”的规律。在用市场行为标准处理一系列相关的问题时,农民行为与政府行为之间的冲突呈日益加大的趋势。 2.市场经济中农业技术的价值 面对这种当地市场空间狭小,而政府调动资源能力超强的情况,各地农业技术部门扮演着一个十分尴尬的角色,在增加农民收入的良好愿望的激励下,农业技术推广人员仍然沿用传统的推广模式:技术引进-试验-示范-推广,农业新技术在解决农民对技术某方面需求的过程中,往往产生农民所不期望的负效应。大规模推广的各种新技术,在某种程度上甚至起到了干扰、破坏市场平稳运行的反作用。 严格来讲,农业技术部门缺乏真正有效的技术,因为在市场经济条件下,对于技术有效性的评价再也不是以前以产量的增加幅度为唯一的标准了,衡量技术的先进性更重要的是其能产生的经济效益,而对技术经济效益的评价只能是通过市场,较之计划经济下的专家评估体系更加客观。显然,在许多新技术推广过程中,农业技术部门是同市场脱节的,即所推广的新技术缺乏市场检验的过程。因此,当问到技术人员自己敢不敢首先应用所推广的新技术时,回答一般是否定的,或至少在考虑市场因素时,回答往往是不肯定的。那么,在这种情况下,他们要求农民采用新技术,岂不有自欺欺人之嫌?当然,这里涉及到对技术的评价问题,即如何认识技术效益的两面性。当人们追求技术的正效益的时候,往往会缺乏对技术可能的负效益的应有认识,缺乏对技术应用风险性的正确理解。在市场经济条件下,技术的经济效益同市场风险呈正相关,即效益愈高,其存在的市场风险亦愈大。而且,任何技术的经济效益是同一定的时间和空间关联在一起的,受到市场供求均衡基本规律的制约。 农民在满足自身对农产品消费的传统自给自足的生产目标时,农业生产技术以其极大提高产量的优势,所发挥的作用是巨大的,农业技术进步从根本上解决了我国广大农民粮食自给问题。然而,在以市场为导向追求农业的经济效益目标的商品化生产时,农业便不是一种简单的生产过程,更多的则取决于同生产相关联的经营过程。在这种情况下,经营策略决定了对技术选择的效益。一旦经营策略失误,技术愈先进,产量愈高,则带来的损失愈大 由于对技术经济效益的不确定性增加,传统农业生产的弊端便显露无遗。农民尚没有改变其在市场经济中的自然人状态,其对技术的选择应用仍然受到下列因素的严重制约。 (1)农户小规模生产与大市场的矛盾,限制了其在市场中的有效参与。 (2)农户处于市场信息不完全条件的多主体决策状态,所形成的决策趋同性,经常导致农副产品生产的供大于求。 (3)农户间的无序竞争格局,尤其是在有限的本地市场,导致农户有限资源的内部消耗。 4)由于缺乏相应的资本市场,农户调动资源的能力十分有限,很难充分地利用新技术的优势把握市场机会。 (5)政府技术部门在向农民提供技术时,处于严重的部门分割,学科分离的状态。 所有这些反映出农村地区农业技术进步的落后状况,并与市场经济体系的建立和完善要求不相适应。农业技术市场发育的滞后,使农民在被动地接受政府部门供给的农业生产技术外,缺乏根据市场机会和其自身特点选择农业技术的可能性。 3.市场经济中农业技术进步的体系特征 面对市场,农民不仅需要农业生产技术,同时更需要与农业经营相关的技术。市场经济体系为农民提供了不同的发展机会,因而也促进了农村社区原来基本上处于同质状态的农户间的不断分化。在同一社区农户自然资源禀赋基本相同的情况下,掌握和应用农业技术的差异,导致并加速农户间分化的根本性动因。因此,当我们比较同一农村社区农户间的差异时,会毫无例外地发现,那些社区中的“能人”(专业大户),较一般农户,尤其是较贫困户的优势,并非仅仅表现在农业生产这类“硬”的技术上,更多的是在“软”的经营技术上,包括更强的经营能力和组织能力,具有更强信息意识和创新意识,即他们在对其“智能”的应用上,呈现出高于一般农户的明显倾向。 在市场经济条件下,农户不仅仅是一个生产者,更重要的他们已经或正在成为农业的经营者,即根据市场对农产品的需求和自身的资源特点,组织进行以经济效益为目标的农业经营活动。在传统农业中,种什么、养什么以及怎样种、怎样养的技术对于农民生存条件的获得是十分重要的,但在市场条件下,生产技术必须在同市场关联的情况下才能意义。所谓的经营技术,首先是要会进行最基本的成本-效益分析,知道在不同的市场条件下,如何降低生产成本、如何提高销售利润,从而制定针对不同市场状态的经营策略,尤其是如何避免市场价格风险的措施。显然,绝大多数农村“专业户”,通过长期实践的摸索和总结,基本上具备了这方面的技术能力,使之能更主动和更有效地参与市场,以取得相应的经济效益,而一般农户的技术水平尚没有进入到这一层次,使其提高农业效益十分艰难。 当然,即使那些成功的“专业户”,在追求更高经济效益的过程中,由于缺乏相应的经济技术,农业生产和经营仍然停留在较小的规模上,导致其在市场上缺乏竞争力,尤其是不能参与到更远、更大的市场中去。本地农产品市场空间的狭小以及农户间的无序竞争格局,成为农业提高效益的瓶颈之一。因此,农业组织技术所针对的是如何有效解决农户小生产对大市场的适应,通过组织的形式不断扩大农业生产经营的规模,促进农户间需求和农户自身特点的分工与合作。目前各地在推行农业产业化经营的过程中,强调并扶持各种类型的农民技术组织和经济组织的建立,其实质便是农业组织技术的具体推广和应用。 在市场经济条件下,农业生产经营呈现出越来越开放的格局,相对于自给自足传统农业的封闭性,其有效运行是建立在信息的基础之上的。农业商品化程度越高,生产经营的规模越大,对有关信息的需求量则越大,对信息的质量要求越高。从一定程度上来讲,农业生产经营的效益与所采用的信息技术呈正相关。农村中的“小贩”在关联农业生产者和消费者、活跃农产品市场、提高农业效益的过程中发挥着重要的作用,从一个侧面反映出农业流通领域中信息的价值。农业信息技术是涉及到如何更有效地收集信息、分析信息、传递信息和使用信息等的手段和途径,使信息最终为农业生产经营的决策提供有效的依据。显然,相对于分散的农户生产经营格局,有组织有规模的农业生产经营更依赖于信息技术的有效性。 同传统农业的保守性相对而言,市场经济条件下农业的生产经营是以创新为根本动力机制的。国内外实践充分表明,没有创新便不会有农业的发展。当然,这里所讨论的创新并不仅仅是前述各技术层面上一般意义的创新,更重要的是强调战略层面的创新,包括观念上、意识上以及思维方式和行为模式等,运用有效的手段和途径,适应不断变化中社会、市场环境的要求,从而使农业生产经营能更好地为全社会的发展服务,并更广泛地调动全社会在农业中的参与。 根据上面的讨论,我国应该将农业技术理解为一个体系,即除了农业生产技术外,还包括与农业经营相关的各种技术,包括农业经营技术、农业组织技术、农业信息技术和农业创新技术等,其在农业中的重要性处于不同的层次。处于下部的技术是基础,是高层次技术发展的前提条件。因此,在市场经济条件下,要想使农业效益不断提高,在处于低层次的技术得到基本配置的情况下,则取决于较高层次的技术是否得到配置以及配置的数量和质量。严格来讲,较高层次技术的发展是农业效益提高的源泉,是促进农业发展的根本动力。在这五个层次的技术中,除了生产技术是以物为载体外,其他四个层次的技术均是以人为载体的。显然,掌握和运用这些技术,对人的知识和能力的要求,愈往上则愈高。为了更好地适应市场经济发展的需要,农业技术进步的方向,不仅涉及到对人的技能的开发,更重要的是对人的智能的开发。 4.市场经济中农业技术进步的战略 市场经济体系的建立和发展为农业技术进步创造了一个全新的制度环境,并带来更多的机遇,同时也使建立在计划经济体系下的农业科研推广体系面临着严峻的挑战。目前农业技术体系中所存在的一系列问题,在很大程度上反映出原有的技术体系同市场经济体系的不适应,尤其是传统计划经济的思维方式,仍然在深刻地影响着广大农业科技人员和农民在市场中的行为方式。 农业技术进步论文:农业技术进步对农民收入的影响 摘要:在农业的生产过程中,由于一些技术的革新,已经对农民的生产方式产生了巨大的影响,同时也对这些农民的收入产生了巨大的影响。中国自古以来都是农业为立国的根本的,农业技术水平的进步发展同时也促进了中国的经济发展。 关键词:农业;技术;收入;人力资源 1农民过去的收入 1.1买卖农作物 农作物作为一种商品,它的价值是比较低的。古代就有诗句写过“四海无闲田,农夫犹饿死。”的诗句。虽然农作物的重视过程非常艰辛,但是它的价格一直不高。第一个方面,它作为人们生产生活中的必需品,如果定价过高,会引起进一步的矛盾。还有一方面农耕的技术要求较低,人人都能做到,并没有市场准入,因此农耕的门槛较低,而且在中国,农民的基数较大,所以价格并不能太过向上。 1.2政府相关政策的补贴 由于工业的发展,等一系列的变化,越来越多的农民转身成为了一个工人,工人的数量增多,农民的数量减少,但是相应的农作物的需求量并没有发生变化,因此国家出台了一系列的政策规定,一方面是对农民的收入较少进行补助,一方面是保证农产品的产出。 2农民的现状和农业技术的现状 2.1农民的现状 在近两年的生产作业中,农业的技术革新带来了,农产品的机械化生产。机械化生产节省了相当一部分的人力,物力,这些节约下来的人力物力都可以得到更好的安置。大规模的机械化生产对农业生长的方式进行了变革,许多的原本的人工劳力工作被机械化所替代,大大地减轻了农民的工作内容,提高了生产效率。生产效率的提升意味着农民收入的提高。 2.2农业技术的现状 随着信息化水平的提高,农业发展越来越迅捷,越来越多的农民开始使用科学的方法来进行种植活动。大规模的机械化生产工具被应用了起来。在播种,种子的处理,收割方面都有相对应的技术手段,减轻劳力工作量,提高了劳动效率。 3农业技术进步如何影响农民收入 3.1提高生产率,影响农民收入 机械化水平的提高,原来一个农民只能负责一块田,在机械化的帮助下,农民可以负责多块田,而且工作的强度减小了,工作的效率提高了。产出的农产品越多,自然收入就越高。但是过多的产出农产品,会造成买方市场,市场上的货物供大于求,货物的价格被迫降低。一味地生产过多的农产品可以不仅不能得到利益的提升,还会使农产品的价格暴跌,降低农民的收入。技术进步固然会对农产品的生产起到促进的作用,但是农产品的增加有可能农产品的贬值,从而使农民的收入变少。作为某些必须的农作物,比如大米等等,受到农产品增加产生的变动可能不是很明显,但是其他的一些非必须的农作物,大家会降低对他的需求,达到让农作物降价的目的。所以,在一定的范围内,技术进步对农民的收入是有促进作用的,而且促进的效果较大。 3.2通过产品优质化,影响农民收入 同类商品的价格往往取决于商品的质量。质量好的商品会受到大多数人的追捧。在拥有购买能力的情况下,人们大多数都会选择优质的商品。没有购买能力的人可能只能被迫买较差质量的商品。同样的道理,在购买能力之内,人们会优先选择购买优质的农产品,除非受到了购买力的限制,只能选择购买质量较差的商品。优质的商品,是商家投入大量的精力产出的,自然拥有更高的价格,只要质量较好,需求较高,自然可以促进农民的增收。 3.3促使品种多样化,影响农民收入 随着生物技术的提高,越来越多的品种被创造了出来,传统的方法是嫁接等等。但是随着科技水平的提升,我们可以在某些植物中植入相应的基因,从而选择植物的性状。这种情况的好处是显而易见的。可以根据市场的需求,来对产品进行选择,或者从培育的角度来对基因进行选择。更利益市场,能获得较高的利益,自然可能提高农民的收入。 3.4促进劳动力转移,影响农民收入 由于一开始的农业的技术水平较低,所以需要更多的农民进行耕作,但是随着技术的革新,大块的田地只需要一个人就可以耕作了,这样就节约了很多的劳力资源。由于工业化的发展,大量的操作工现在处于急缺的状态的,只要这人人力资源投入这个缺口中,就能很大程度上加快中国现代化的进程。 作者:潘珍胜 单位:阿荣旗复兴镇农业服务中心 农业技术进步论文:国外农业技术进步启发 一、美国、日本农业技术进步的经验 技术进步是指一样多的投入能有更多的产出,或者产出不变而投入减少。农业的投入要素主要包括劳动和土地,因此农业技术进步的主要表现是对这两种要素的替代。 (一)美国的农业技术进步 美国耕地面积约为1.97亿hm2,占世界耕地总面积的13%;人均耕地0.7hm2,是世界人均耕地(0.23hm2)的2.9倍。人均耕地面积远高于世界水平,决定了美国农业的一个突出特征是“人少地多”。美国工业化之初的19世纪40年代,90%以上的人口仍然生活在农村。随着工业化进程的加快,工业部门对劳动力的需求数量增加,农业劳动力在工业部门高工资和都市生活的吸引下逐步向城市转移。农业劳动力的减少,使美国农业劳动力不足的矛盾更加突出,生产方式逐步以畜力代替人力。到1860年,美国农业劳动力比重约为63%,农业生产基本实现了以畜力为主的半机械化。南北战争后,美国工业迅速发展,对劳动力的需求进一步增加,迫切需要大量的农业劳动力转移就业。这一时期,以蒸汽机和内燃机为代表的工业技术革命成果应用到农业,推动了农业劳动效率的大幅提高(刘清民和黄娟,2008)。1850年,美国一个农业劳动力可供养4.7个人,而到1910年,供养人数达到了8.1个。两次世界大战使美国工业生产规模进一步扩大,对农业劳动力的吸纳能力进一步增强,加速了农业劳动力的转移,推动了农用机械的进一步应用。1950年以后,随着电气化技术在农业生产中的逐步应用,农业生产率又获得一次较大提高,农业劳动力得到了更多的释放,形成了农业劳动力转移的又一次高潮。资料显示,到20世纪90年代,美国农业劳动力比重为2.1%,创造的增加值比重为2%,劳动生产率达到相当高的水平。第二次世界大战后,美国的经济快速发展,带动土地价格不断上涨,大量耕地转为工业用地。为弥补耕地减少给农业产出带来的影响,保证国家粮食安全以及相关产业的原料需求,农业技术进步逐步转向以化学化和生物化提高土地单位面积产量为重点。1950—1970年,美国农业生产中化肥、农药等化学品投入增加3.2倍,并且建立起完整的农作物种子、家禽畜种的培育、繁殖、加工和销售体系,农业生产率水平得到了进一步提高。 (二)日本的农业技术进步 日本耕地面积为551.47万hm2,占世界耕地总面积的0.4%,人均耕地0.05hm2,呈现“人多地少”的特点,土地供给弹性低。1950年,日本的城市化率约为37%,然而,就是在这样的基础上,经过20多年的发展,日本基本上实现了农业现代化,农业生产率达到了世界先进水平。日本土地资源缺乏决定了其农业的经营规模较小,生产率的提高主要采取精耕细作的方式。1950年以前的日本,工业基础薄弱,对劳动力的需求并不十分迫切,农业劳动力资源丰富,因此没有像美国一样以机械化来提高农业生产率,而是采用了以化肥、农药为主的化学技术,以及以农作物品种改良为主的生物技术的应用提高土地单位面积产量,以此来突破土地规模对农业产出增加的制约。到1985年,日本平均每公顷耕地化肥使用量已达430.4kg,而同期美国每公顷耕地化肥使用量仅为93.7kg(张西华,2004)。同时,日本还加强了农田水利设施建设,引入保温育苗技术,使土地的生产率大幅度提高。第二次世界大战后,日本逐步调整了工业化、城市化战略,在不断扩大原有城市规模的基础上,于1955年颁布《町村合并促进法》,采取合并村镇建立新城市,同时一些工业也不断向小城镇延伸转移,提高了工业化和城市化水平。经过20年的发展,日本的町村数量由1950年的10411个,减少到1975年的3257个;城市数量则由214个增加到641个(掲新华,2002)。随着劳动力逐步转移出农业,劳动力成为制约农业发展的主要因素,因此,日本开始农业小型机具的应用,以弥补劳动力的不足,并逐步向规模化经营转变,日本的农户数由1960年的605万户减少至2000年的324万户。 从两国的农业技术进步经验可以看出,美国在农业现代化的初期,由于“人少地多”和工业部门扩张对劳动力需求增加的现实,劳动力成为相对稀缺的要素,所以采取了以机械化为主的劳动节约型技术进步;后期,由于工业发展带动土地价格上升,土地成为相对稀缺的要素,所以采取了以化学化、生物化为主的土地节约型技术进步。日本则根据本国“人多地少”和工业部门不发达导致对农业劳动力吸纳能力不足的现实,首先采取了以化学、生物技术和精耕细作为主的土地节约型技术进步;随后,由于工业部门对农业劳动力吸纳能力的不断增强导致农业劳动力出现短缺,逐步采取了小型机械化的劳动节约型技术进步。由此可见,两国的农业技术进步类型分为劳动节约型和土地节约型,技术进步路线则表现为对每个发展阶段主导类型的选择。按照速水佑次郎和弗农•拉坦的诱导性技术创新理论,资源禀赋是决定技术进步的关键因素,当一种生产要素相对短缺时,其边际生产率提高,价格上升,因此,生产者会寻求采用节约该要素的技术以实现其利润的最大化。诱导性技术创新理论概括和阐明了农业技术进步的本质,但是在现实中,技术进步类型是要通过相应的原因来诱导的。劳动节约型技术进步,是在二元经济向一元经济转化过程中发生的。二元经济的基本特征就是现代工业部门与传统农业部门并存,工业部门劳动力的实际工资高于农业部门,形成对农业劳动力的吸引,使农业劳动力不断向工业部门转移就业,从而完成向一元经济的转变。如果没有工业部门生产规模扩大导致对劳动力需求数量的增加,农业劳动力就不会大幅度减少,也就不会诱导农业部门产生劳动节约型技术进步。土地节约型技术进步是破解土地规模对农业产出的制约,提高土地单位面积产量的需要。而农业产出的增加主要是由于人口增长、食品结构升级和国家粮食安全等原因。因此,影响农业技术进步路线选择的主要现实原因是劳动力的转移和农业稳产、增产的需要,两者在不同发展阶段表现的突出程度会有不同,从而决定了该发展阶段农业技术进步的主导类型。 二、中国农业技术进步路线选择的影响因素 与美国和日本相同,中国的农业技术进步必然会遵循诱导性技术创新理论,但是当前中国正处于二元经济结构转化的关键时期,农业技术进步不只是农业发展本身的问题,而且关系到整个国民经济的健康运行和社会的和谐稳定。因此,要在深入分析各种影响因素的基础上,选择适合中国当前发展需要的农业技术进步路线。目前,中国耕地面积约为1.22亿hm2,比1997年的1.30亿hm2减少了800万hm2,并且每年新增建设用地使耕地至少减少26.67万hm2。中国人均耕地面积由10多年前的0.11hm2减少到现在的0.09hm2,仅为世界平均水平的40%。中国用全球7%的耕地养活了世界22%的人口。2009年,中国农业科技进步贡献率达到48%,农业综合机械化程度达到38%(刘辉,2009),与新中国成立初期相比取得了巨大进步,但比发达国家要低20个百分点,农业技术进步还有充足空间。与美国和日本相比,中国农业技术进步路线的选择需要考虑的因素更多,也更为复杂,主要体现在以下几个方面: 1.农产品的市场制约 农产品是生活必需品,而大部分工业品是人们在满足温饱后为提高生活质量所需的产品。相对于工业品来说,农产品的需求具有较低的收入弹性,随着人们收入的增加,对食品类商品的相对需求在不断减少(赵伟,2008)。因此,农业作为一个生产部门,其产品在商品市场上处于弱势地位,生产者特别是普通农户通过技术进步提高产量的积极性先天不足,妨碍了农业技术进步。 2.工业部门吸纳就业能力不足 新中国成立后,中国首先实行了重工业优先发展战略,并且为保证战略的实施,还配套实行了农产品统购统销、城乡分割的户籍制度和工农产品价格剪刀差等制度。重工业优先发展战略的实施,加快了工业部门的发展,但由于重工业是资本密集型产业,其对劳动力的吸纳能力十分有限,致使工业部门的迅速扩张并没有使太多农业劳动力转移到工业部门就业,导致中国的城市化落后于工业化。工业部门吸纳就业能力的不足,制约了以机械化为主的劳动节约型技术进步的实施。 3.农业具有稳定就业作用 在席卷全球的金融危机中,很多国家的工人大量失业,造成社会的不稳定。在中国,许多劳动密集型的中小企业停产或倒闭,但并没有造成大量失业的社会问题,究其原因是在这些企业就业的工人绝大部分是农民工,在失去工作后,他们没有滞留在城市,而是回到了农村从事农业生产。农民工的回流虽然增加了农业的隐性失业数量,但化解了城市的就业矛盾。因此,在中国,农业本身还具有“就业稳定器”的作用,节约劳动型的技术进步会使农业的这项功能弱化,增加社会不稳定的风险。 4.面临食品结构升级 随着收入水平的提高,居民不再仅满足于对谷物类热能食品的消费,而逐步转向肉、蛋、奶等类产品的消费。但是生产1kg牛肉要消耗8kg的粮食,生产1kg猪肉要消耗3~5kg粮食,对粮食生产形成了新的压力。因此,食品结构的升级对粮食的稳产、增产提出了更高的要求。在中国耕地面积不断减少的情况下,大力实施土地节约型技术进步能有效地促进食品结构升级。 5.地区发展不平衡 中国幅员广阔,各地因自然条件、资源禀赋的不同,农业发展的差异也很大。东部地区工业发达,农业劳动力转出比例较高,农业技术发展较为充分;中部地区总体上呈现人口多、人均耕地少的特点,农业劳动力转出比例低,劳动生产率低,现代农业技术应用水平低;西部尤其是西北、西南等地区,自然条件恶劣、基础设施薄弱、人力资本水平较低,农业劳动力转出比例十分低,基本上处于传统农业阶段。各地农业发展水平以及在经济中作用的不同,要求农业技术进步要因地制宜,在劳动节约型和土地节约型技术进步的类型选择上有所侧重。 6.土地规模化经营程度低 中国农村现行的土地制度,造成耕地分散经营、规模化程度低,不利于现代农业技术的应用。目前,中国农村户均耕地面积约0.46hm2,距离能有效使用现代农业投入和实现企业化管理最小规模的10hm2还有相当差距。而且,土地流转制度的不完善,限制了土地的集中和规模化经营,给农业劳动节约型和土地节约型技术进步的实施造成一定障碍。 三、政策建议 综合考虑以上影响中国农业技术进步路线选择的因素,提出4点政策建议: 第一,将农业技术作为公共品,加大国家对基础性农业技术的投入力度,以此弥补私人农业生产者技术创新动力的不足。同时,建立覆盖广大农村地区的农业技术推广体系,使农业技术尽快走向应用。 第二,在农业技术进步类型选择上,当前总体上应以推广化学、生物技术为主,提高土地单位面积产量,以此缓解人口增长、食品结构升级对粮食产量的压力,保障国家粮食安全。同时,慎重、稳妥推进机械化技术,延缓农业劳动力的解放速度,保持农业劳动力释放数量与工业新增就业岗位的基本平衡,维护社会稳定。 第三,坚持因地制宜的原则,东部地区同步推行劳动节约型和土地节约型技术进步;中部地区侧重推行土地节约型技术进步,适度推行劳动节约型技术进步;西部地区着重推行土地节约型技术进步,暂缓推行劳动节约型技术进步。 第四,建立完善土地流转制度,创造适合土地规模化经营的法制环境和政策环境,培育具有企业性质的农业生产市场主体,以市场机制和现代管理加快农业技术进步。 农业技术进步论文:农业技术进步与农地流转探讨 摘要 农地流转是我国市场经济发展新阶段土地资源优化配置的迫切需要,是解决三农问题的重要举措。基于农业资源禀赋视角,运用经济学理论分析农户资源禀赋变化对其农地流转意愿的影响。随着农户受教育程度的提高,其农地流转意愿会增强;农业技术进步则会降低农户的农地流转意愿。运用Logistic模型对河南省永城市的调研数据进行实证分析,并针对分析结论提出政策建议:(1)继续加大对农村教育投入,特别是九年义务教育投入,不断提高农民受教育程度。(2)逐步完善农业保险制度。(3)继续鼓励和扶持农业合作组织建设。(4)增加农业机械补贴,加快农业机械化建设。 关键词 农地流转;农业资源;农业技术进步;教育水平;Logistic模型 农村土地承包经营权流转是家庭联产承包责任制基础上的进一步制度改进,是我国农村经济发展到一定阶段的必然趋势,也是土地资源在市场经济发展中优化农业资源配置之必需。陈锡文等(2002)研究表明,20世纪80年代后期以来,农民就已经开始自发进行土地使用权流转[1]。到2013年底,全国农村耕地流转面积达到2273万hm2,占家庭经营耕地面积的26%,比2012年底增长22.5%[2]。土地流转的增长速度呈逐年递增的态势。针对农地流转及动因的研究文献众多,钱忠好等(2008)认为农村教育投入与农户的农地流转意愿之间呈正相关关系,因而增加农村教育投入有助于加快农地流转[3]。江淑斌等(2012)认为农民的非农就业增加会推动流转[4]。何京蓉等(2011)[5]、易小燕(2010)等[6]综合考量了多种因素对农地流转的影响,诸多因素包括:农地经营权稳定性、农村劳动力转移状况、农地流转市场发育情况、宏观政策因素、农户年龄、耕种土地面积、流转租金、流转年限、区域因素等。更多的学者是运用新制度经济学理论对农地流转问题进行研究,比如冀县卿等(2010)[7]、王家庭等(2011)[8]、周海灯(2010)[9]、刘洋等(2011)等[10]。但是目前从农业技术进步角度研究农地流转问题的仍然较少,因此,本文运用经济学原理,从农业资源禀赋出发,以农业技术进步和农民受教育程度角度对农户的土地流转意愿进行理论和实证分析。 1理论分析与研究假设 1.1理论分析市场经济中,经营农地需要投入多种要素,在此我们考虑两种最主要投入:劳动和资本。农地经营规模取决于农业劳动者素质和农业资本投入量,其中农业劳动者素质以其受教育水平(包含学历教育和其他各种专业技能培训等)体现,农业资本投入量主要考虑农业技术水平。在改革开放初期,农业劳动者素质和农业资本投入普遍较低,即农业资源禀赋处于低水平,此时分田到户,实行小规模经营符合当时农业生产特点,实践也证明以家庭为单位经营农地效果明显,整个80年代,粮食增产、农民增收迅速。但随着国家经济发展,城镇化建设步伐加快,农业资源禀赋发生变化:农民受教育水平提高,国家对农业投资增加,农业技术水平提高,农村劳动力持续向城市转移等。如此均要求农地经营规模与之适应,由家庭为单位小规模散碎经营向专业农民为主的农场化规模经营模式转变,即农地经营权需要由农民家庭所有向专业农民过渡,农地经营权发生流转。 1.1.1农民受教育水平与农地流转农户是否愿意转让农地,取决于农业生产收益和非农收益的大小比较。如果其非农收益高,农业生产收益低,他会转出农地,成为农地供给者;反之,则保留原有农地,继续从事农业生产。农户的非农收益包含两部分:非农就业收益和农地租金收益。非农就业收益取决于农民的受教育水平,两者呈正相关关系;农地租金收益保持不变。如果把农地生产收益作为农户非农收益的机会成本,则可以推出,在农地生产收益和农地租金既定条件下,受教育水平越高的农户越倾向于转出土地,从而成为土地流转市场中的供给方。图1中的坐标系横轴表示农民的受教育水平,纵轴表示农户的收益水平。农户拥有的农地面积一定,单位面积农地收益不变,则农户的农业生产收益既定,在图中表现为一条水平线。而非农收益随着农户受教育水平而增加,因而在图中表现为向右上方倾斜的斜线(即非农收益1),非农收益线1与农业生产收益线相交于E1点,E1点对应农民的受教育水平C1,即对拥有既定面积农地的农民而言,其所受教育水平超过C1,他的非农收益将大于农业生产收益,那么他将选择外出务工,从而转出农地。根据刘易斯二元经济发展理论,随着我国经济发展,城市将需要越来越多的农民进城务工,相同教育水平的农民工资水平会越来越高,从而外出务工收益开始增加,如图1,非农收益线1将以农地租金收益点为圆点发生逆时针旋转至非农收益线2,即在农民受教育水平和农地面积不变的前提下,将会有越来越多的农民开始向城市转移,更多的农民成为农地的供给者,从事农业生产的人员逐渐减少。非农收益线2与农业生产收益线相交于E2点,即做出外出务工的农民的受教育水平由原来的C1降低至C2,也即农村中将会有越来越多的农民离开农村,从事非农生产,成为农地的供给者。考虑到随着经济发展,农业生产产量增加,农产品价格上涨,从而农业生产收益增加;另外,随着农地供给者转出其农地,农业生产者将会耕种更多农地,如此都将会导致农业生产收益线平行向上移动,只要农业生产收益增加的幅度低于C1与非农收益线2相交的点E3,农户仍然会转出其承包农地,从事非农生产。所以,随着国家经济的持续发展,会有越来越多的受教育水平相对较高的农户转出农地,专门从事农业生产的农户数量将会减少。 1.1.2农业技术进步与农地流转在改革开放之前,我国农村实行化的集体主义,以全体社员(农民)共同劳动、共同分享劳动成果为特征,社员劳动没有激励,加之当时集体对农业资本投入较少,所以在很长的时期内我国农业生产中的劳动和资本投入均严重不足,农业生产都处于极低的水平上。改革开放以后,我国农村土地实行家庭联产承包责任制,按人分地,责任到人,在“交足国家的、留足集体的、剩下的都是自己的”的政策指引下,广大农民的劳动生产积极性极大提高。鉴于改革开放初期我国农业技术水平非常低,同时受户籍政策所限,农民只能在农村从事农业生产,此时农民的劳动相对于稀缺的农业技术投入来说,价格更为低廉。为增加农业生产收益,农户在生产中减少对农业技术投入(或不投入),代之以大量的劳动投入。单位面积农地上劳动投入量的迅速增加,使得农户的农业生产收益迅速增加。故改革开放初期农民很快解决温饱问题。在上世纪80年代农民收入水平的平均增速是快于城市的。但是进入90年代,随着国家经济的持续发展,城市发展开始增速,城乡收入差距开始扩大,越来越多的农民开始弃农从商、弃农从工,以获取更高收益;而对于留在农村从事农业生产的农民来说,则希望通过耕种更多农地来增加收益,同时由于农业生产技术的进步,也为农民能够耕种更多土地提供保障。于是,该部分农民对农地的租入需求开始变得越来越强烈。可见,农业技术进步与农业劳动力之间存在替代关系。如图2(农业技术水平与农地面积、劳动力的关系)所示,在农户耕种土地面积给定的情况下,为保证农业生产收益不变,在农业技术水平较低时,农业技术的价格相比农业劳动力的价格是高的,在农民耕种的土地面积既定时,农民会投入较多的劳动(N1),而投入较少的农业技术(T1);但是,随着农业劳动力向城市持续转移,农业劳动力数量减少,同时农业技术水平的发展以及国家对农业技术改革的投入力度加大,农业技术的价格相对农业劳动力价格变的相对便宜,农民为获得相同收益,投入的劳动量相对减少至N2,取而代之的是增加农业机械投入至T2,即以农业技术替代劳动,增加的农业技术投入量T(T=T2-T1)替代的劳动投入量为N(N=N2-N1)。农户如不进行非农就业转移,家庭将出现N的剩余劳动。农户为进一步增加农业生产收益,在农业技术投入量既定为T2时,他们将增加农地耕种面积(农地面积L2曲线),其中L=L2-L1即为农业技术进步以后,农民对农地的需求增加量。综合,随着国家经济发展,政府对农业扶持力度的增大以及农业技术水平不断进步,农村中更多具有相对较低受教育水平的农民选择进入城市从事非农生产同时转出农地;而越来越多受教育水平更低的农民则留在了农村,继续从事农业生产,并耕种更多的农地。 1.2研究假设为进一步分析,我们在上述理论分析的基础上提出如下假设。假设1:农民的非农就业收益与其所受教育水平呈正相关关系。农民受教育水平越高,其非农就业收益也越高,其更倾向于转出农地。假设2:农业技术与农业劳动力之间存在替代关系。农业技术越发展,农户可以耕种更多农地,也更可能在农地流转中成为农地转入者。 2农业资源禀赋对农地流转影响的实证分析 2.1数据来源本文的数据来自课题组2014年对河南省永城市3镇15个自然村的随机调研所获,调研对象为河南省永城市的顺和镇(轩村、赵营村、朱庄村、西街村、朱庄村),芒山乡(郑楼村、山城村、刘厂村、柿园村、后尧村),演集乡(时庄村、李楼村、柒坊村、武庄村、陈楼村);通过在农地随机选取调研对象,每村发放问卷40份,共发放调查问卷600份,收回有效问卷515份。在这515户中,有448户参与土地流转,其中,转出土地农户335户、转入土地农户113户;没有参与土地流转的农户有67户。从参与流转的土地面积看,转出土地面积为1787.9hm2,转入土地面积为810.5hm2,参与土地流转总面积为2598.4hm2,占样本农户土地面积的62.65%,在所有受访农户中,有203户农民参与农民合作组织。 2.2变量设定在借鉴现有研究方法的基础上,笔者运用调研数据,从微观农户的角度出发,建立影响农地流转选择行为的多元回归模型,来进一步验证资源禀赋变动对农地流转的影响。根据理论分析结论,我们重点论证农户的受教育情况与农业技术进步对其农地流转影响,在实证分析中,农户的受教育情况用农户接受教育年限来反映,农业技术进步指标主要用农户的农业机械投入量来反映。具体分析变量选择有:农户基本信息(包括农户年龄、受教育程度、是否参与合作组织等),农户非农收益信息(是否有非农就业经验、非农收益、自营收益等),农户自有资源禀赋信息(人均土地面积、可否使用农业机械进行生产、农业机械作业面积、农业劳动人数等)以及其他影响因素(区域农地流转价格和农民的农地流转意愿)等四部分共计12个变量信息。表1中详细描述了各变量的赋值及统计情况。 2.3模型选择模型选择农户农地转入行为和农地转出行为为因变量,即2个变量均为虚拟变量,不符合一般线性回归分析对于因变量的连续性要求,故选用BinaryLogistic定性回归模型进行分析:为便于分析,将模型进行对数转换,得到关于因变量的发生概率函数和自变量的线性回归模型: 2.4农户受教育程度对农地转出影响的实证分析 2.4.1模型分析以农户的农地转出与否为因变量,以所选择的上述12个因素为自变量,构建Logistic回归模型,本文利用Eviews计量经济软件对其进行回归分析。由于模型结果中的常数项不显著,故将其去掉,建立不含常数项的模型式,估计结果如表2所示。 2.4.2模型估计结果分析从结果分析得出,农户基本信息中有2项与因变量具有显著相关性,分别是户主受教育程度(10%显著性水平)和农户是否参与合作组织(5%显著性水平)。农户受教育程度对农户的农地转出影响系数为正,说明农民受教育程度越高,其越倾向于转出农地,与上述理论分析结论及假设一致。农户是否参与合作组织对农地转出影响系数也为正,说明参加农业合作组织的农户更倾向于转出农地。另外,农户自有资源禀赋中有3项与因变量具有显著相关性,分别是人均土地面积(10%显著性水平)、是否可以进行机械作业(5%显著性水平)和使用农业机械作业面积(5%显著性水平)。人均土地面积对农户的土地转出影响系数为负,说明农户的人均土地面积越多,其转出农地的意愿越低。可能的原因是农地的规模经济效应,在农地单位收益不变的情况下,农户经营农地数量越多,其收益也将越大,其转出农地的机会成本也就越高,故其转出意愿越低。其次,是否可以进行机械作业和使用农业机械作业面积两指标对农户的农地转出行为的系数均呈负,说明农户在农业耕作中机械化程度越高、机械作业面积越多,农户的农地转出意愿越弱。这与我们在实际调研中所获情况基本相符,在实际调研中我们发现对便于机械作业的地块,农户则更多的自己耕作,而不转出土地使用权,即使外出务工的农民工也不愿放弃耕种农地,而是选择在农忙时请假回家耕种,以增加自己总收益。 2.5农户机械投入对农地转入影响的实证分析 2.5.1模型分析我们仍然使用上述12个自变量来分析农户的机械投入量对其农地转入行为的影响。因变量代表农户是否转入农地,2表示转入农地,0表示没有参与农地流转;自变量为影响农户农地流转的12个自变量,通过运用计量经济软件Eviews对相关数据进行回归分析。在将回归分析中对不显著的变量和常数项剔除以后,其分析结果如表3. 2.5.2模型估计结果分析从分析结果来看,所有影响因素中仅有1项(农户是否有非农就业经验)在10%显著性水平上通过检验,且回归系数为负,即农户是否有非农就业经验与农户的农地转入行为之间存在负相关关系,说明农户的非农就业经验越少,农户越倾向于转入农地,反之,非农就业经验丰富的农户则越不倾向于转入农地。是否可以进行机械作业和使用农业机械作业面积两变量在统计水平上均不显著,但从其回归系数的正负判断,两变量均与农户的农地转入行为成正相关关系,即可以进行机械作业的农户更倾向于转入农地,农业机械作业面积越大的农户也越倾向于转入农地。 3研究结论与政策含义 通过上述对农户转出和转入行为的实证分析,我们得出,农户的受教育程度对农地的转出影响比较明显,并呈现出正相关关系,与理论分析部分及假设1保持一致,表明提高农户的受教育水平,可以在一定程度上加快农地流转。但是,农户是否可以进行机械作业与农地流转并没有统计上的显著关系,也即农业技术进步对农地流转的影响不显著,与理论部分的假设不符。其原因可能有二: (1)农地转入的相关数据量有限,仅有113户; (2)在实地调研中我们发现我国目前的农业生产对气候的依赖程度还很高,而普通农民个人的抗风险能力又很差,耕种越多风险越大,从规避风险的角度考虑,个人转入农地进行经营者就少,绝大部分农地都转入农业合作组织内,故农户个人的农地流转行为受机械化水平的影响有限。根据以上理论和实证研究,建议从以下方面着手进一步加快农地流转。 (1)继续加大对农村教育投入,特别是九年义务教育投入,不断提高农民受教育程度。农民受教育水平的提高,一方面可以加快农地流转,促进农地流转市场形成;另一方面可以提高农业生产效率,促进农业产量的增长。 (2)逐步完善农业保险制度。农业是高风险行业,整个生产过程持续时间长,受到自然、技术和市场等多方面的不确定性因素影响,虽然目前我国出台有《农业保险条例》,但仍然很不完善,需要财政继续加大扶持力度,不断健全相关制度措施,以使农户的耕种风险降低,农户才愿意耕种更多农地。 (3)继续鼓励和扶持农业合作组织建设。农业合作组织是现代农业发展的方向。农业合作组织的发展,一方面可以推动农地向合作组织内部流转,实现农业生产规模化,并通过规模化生产规避农业产品销售中的市场风险;另一方面通过农业合作组织可以加快农业先进生产技术推广,有效规避农业技术风险。 (4)增加农业机械补贴,加快农业机械化建设。虽然从分析的结论看,农业机械化提高无助于农地流转,但有助于提高农业生产效率,从而增加农业产量,提高农民收入水平。 作者:高峰 单位:商丘学院 农业技术进步论文:农业技术进步效应的实证分析 一、理论框架和生产率模型 基于生产函数理论,以农业全要素生产率(TFP)表示生产率,即投入生产要素增长率不能解释的产出增长率,包括知识增长或技术进步在内的效应。假定农业生产率的主要决定因素变量是农业研发投入,其他经济和非经济因素等为控制变量,即农业全要素生产率模型为:其中,R表示农业领域的研发投入总量;ST为农业规模、农业生产、贸易等结构变化;D为其他哑变量。被解释变量TFP与解释变量之间的关系如下:农业领域的研发投入不断地创造新的知识和技术,提高了农业领域的知识和技术存量,促进了农业知识应用和新技术产生,因而,研发投入极大提升了农业生产率。农业生产规模扩大有利于技术应用和产品商业化,产品多样化和质量提升有利于实现产品价值,对外贸易结构优化有利于在更大范围里配置生产要素和销售产品,实现产品生产与市场需求衔接,有效地配置资源,促进农业生产率进步。 二、数据来源及变量计算 通过《中国统计年鉴》、《中国农业年鉴》、《中国科技统计年鉴》等收集农业资本投入、劳动力和农业种植土地等1991~2011年的数据,构造农业产出函数计算我国农业TFP。这里,采用柯布-道格拉斯生产函数及对应计量模型具体如下:对式(2)取对数得到:lnYt=lnA0+αTt+αklnKt+αLBlnLabort+μt,或者根据实际需要,选择对数生产函数还是超越对数生产函数,其中,Y,K,Labor分别表示历年农业产值、农业资本存量和劳动力数,t为时间。农业资本存量通过核算历年农业固定资本投资并取折旧率6%进行核算历年资本存量,基期资本存量的计算方法参见有关文献[。通过回归分析估算产出弹性系数,确定各要素的产出弹性,下面,运用上述公式核算的被解释变量TFPt并分析其影响因素。借助农林牧渔生产总值、历年农业固定资本投资、农业劳动力和农业耕地面积,利用消费者、固定资产价格指数对农业产值和投资进行折算实现不同时期的产出、投资的可比性。通过检验函数是否满足规模收益不变性和选择函数的最佳对数式,发现生产函数满足规模收益不变,回归得到的生产函数模型方程:根据式(4)、(5),可计算得到TFP增长率。设1990年的指数为1,可计算历年的TFP指数(如图1),tfpgrowth、tfpindex分别为TFP增长率和TFP的指数,其中有:tfpindext=tfpindext-1(1+tfpgrowtht)(6)对tfpindex和tfpgrowth进行相关分析,其相关系数接近于1。因此,在分析生产率的影响因素时,只需选取其中一个指标设置回归方程。收集解释变量数据为:历年农业研发投入、农业耕种面积、贸易产品结构等数据。根据式(1),可引入计量模型分析农业生产率的研发投入影响,对于其他因素则作为控制变量进入模型。RRD为农业研发投入与农业产出的比值,lnland为农业耕种面积的对数值,在进行回归分析前,分别将被解释变量与潜在解释变量进行相关分析和Granger因果分析,发现TFPt分别与RRD,REXt-2正相关,其相关系数分别为0.45和0.52,但TFPt与lnland呈负相关,相关系数为-0.35,且RRDt-1,lnlandt,REXt-2分别对TFPt存在因果关系,由于RRD、REX与lnland同时作为解释变量回归方程不理想,运用Eviews5.0对TFPt和解释变量RRD、REX与lnland进行协整检验,发现各变量呈一阶协整关系,经过多次回归分别得到如下方程:件不变时,农业研发投入比例越高,对后期的农业生产率提高具有较强的正向效应。第二,在其他条件不变时,农产品出口比例越高,对滞后两期的农业生产率具有明显的正向影响。第三,在其他条件不变时,农业耕种面积扩大,反而对同期的农业生产率带来负向效应。农业领域的研发投入可以促进农业生产效率提升,农产品对外出口可以拉动农业生产率提高,但农业耕种面积扩大却导致农业生产率降低,其原因在于耕种面积扩大,农产品产量增大,引起市场农产品供给扩大,供求渠道流通不畅,导致农产品滞销和价格大大下降,反而引起农业收益降低,最终导致农业生产率下降。 三、结论及政策 通过核算1990年以来我国农业生产率指数并分析农业研发投入对其产生的影响,得到的结论如下:第一,我国农业生产率增长出现明显的波动。在1990~1995年间,农业生产率出现正增长,在1996~2003年间,我国农业生产率出现连续负向增长,在2004~2010年间,农业生产率出现正向增长两年后出现一年负向增长的波动。这个结果基本上符合我国农业生产的实际,在上世纪90年代初期,我国农业生产仍具有较大改革制度能量激励,农业生产率表现为连续增长,但在90年代中期至2003年,我国农业生产环境逐渐恶化,农业承担的税费负担重,城乡差距拉大,农业资源大量外流,极大地制约了农业生产率提高,以致出现农业生产率连续降低。自2004年以来,我国农业税费减免,农业生产环境逐渐改善,但是,与其他产业相比,农业生产具有周期性和调节缓慢性,市场机制对农业产生明显的作用,致使农业生产率出现两年正一年负的周期性波动,市场波动已明显地影响农业生产率了。第二,我国农业领域研发投入对其后的农业生产率具有正向效应,农产品出口对滞后两期的农业生产率具有正向影响。农业耕种面积的增加,反而导致农业生产收益略有下降,对农业生产率具有负向效应。农业经济和农村社会的发展,有利于农民收入提高和促进农业劳动力素质提升,这些是我国现代化建设的重要内容。在社会主义市场机制作用下,农业生产应对市场机制的能力比较微弱。但是,基于农业产业正外部性,农业发展对经济增长、社会稳定发挥了不可忽视的作用。结合上文实证分析,为了促进农业技术进步,建议从以下几个方面加强农业研发投入:一是加大对农业研发投入,促进农业技术研究和试验,依靠技术进步弥补农业资源的不足。伴随我国经济发展和城镇化进程加深,农村优质劳动力在不断外流,农业生产剩余积累的资本也转移到其他产业,一部分农业土地流转为非农用途,农业土地肥力下降且遭受污染,水利等基础设施投入不足,相对于工商业,农业经营环境相对恶化。为克服农业资源转移和抑制农业生态不断恶化,要逐渐转向依靠技术进步提高农业生产率。二是开拓国际市场,扩大我国农业产品对外贸易,拉动农业技术进步。我国农业虽说地少人多,但劳动力密集型农业以及园艺产品具有较强竞争力,促进这些农产品出口,有利于发挥劳动力优势,促进农业技术进步。三是加强对农业劳动力的培训,培养农民的市场经营技能,积极应用科研成果于农业生产,提升农业生产率。农业技术的应用需要高素质的劳动力。现有农业劳动力,无论是流出到城镇工商业就业,还是留在农业内部就业,都需要通过技术培训使他们成为合格的劳动力。整体上,农民市场意识较弱,不熟悉市场运作。因此,各级政府和市场管理部门应承担农业生产、产品流通渠道的信息收集和,引导农业经营者的生产和经营行为,提高农业经营者的市场驾驭能力,克服市场机制盲目性致使农业产品供求过度波动对农业生产造成的负面冲击。加强市场建设和信息传播,引导农业经营者利用市场规律进行生产和销售产品,提高农业经营收益率。 作者:余子鹏赵玮单位:武汉科技大学文法与经济学院湖北经济学院工商管理学院 农业技术进步论文:农业技术进步主体行为分析 一、农业技术进步过程概述 农业技术是由多种相互联系又相互区别的单项技术所构成的技术体系。农业技术进步既表现在单项技术的创新上,也表现在单项技术由低层次向高层次的发展上,还表现为建立在这二者基础上的整个技术体系的换代升级上。从这三个方面进行考察,可以较全面地了解农业技术进步的过程。 (一)单项农业技术的创新过程 单项农业技术的创新过程,是指该项技术从研究到应用再到淘汰的全部历程。这一过程可粗略分为技术问题的提出、研究项目的选择、研究目标的确定、技术成果的研究、技术成果的推广应用、技术成果的更新换代等六个阶段。创新过程随时间先后递次推进的关联关系,表示前一阶段工作的结束是后一阶段工作开始的条件;而向左的箭线则反映了新过程的反馈关系,表示后续阶段工作可以发现前面各阶段工作的缺陷,并要求返回原阶段加以修正。该图描述了某项具体农业技术的完整生命周期。 (二)单项农业技术由低层次向高层次的发展过程 单项农业技术由低层次向高层次的发展过程,是指用高一层次的技术创新去取代低一层次的同类技术技术创新(如用生物工程育种取代杂交育种)。这一过程由多个不同层次的单项技术创新过程组合而成,整个过程可用框图2示意。图中描绘了同类的单项农业技术由低一层次向高一层次发展的全过程。这一全过程由两个相对独立的层次差异显著的单项农业技术创新过程(如虚线框所示)通过嵌合而成。即高一层次的技术创新起始于低一层次技术创新的过程中,且要同低一层次的技术更新换代相衔接。 (三)农业技术体系的换代升级过程 农业技术体系的进步主要在换代升级上。这种换代升级主要依靠农业技术体系中各单项技术的创新和层次发展来完成,特别是依靠关键和核心的单项技术的创新和层次提高来推动。因此,农业技术体系的进步过程实际上是众多单项农业技术进步过程的综合。 (1)农业技术体系中,各种单项技术进步的快慢不同,在技术进步过程中所处的阶段也不一致,这种速度和阶段的差异使各单项技术进步既相互促进又相互制约,所形成的合力最终决定整个农业技术体系的进程; (2)农业技术体系中,各种单项技术进步的层次不同,其中关键和核心的单项技术的发展层次决定整个技术体系的层次,关键和核心技术的突破,对其它单项技术的进步具有很强的带动作用; (3)农业技术体系中,密切相关的各单项技术(如品种技术与栽培技术)进步在阶段上和层次上的协调推进,对农业技术体系进步的有效性和总体推进具有明显的积极意义。必须指出,上述分析仅说明农业技术进步的工作过程。这一过程能否顺利完成,还要看是否具备必要的制度保证、人才条件、资金和物资保证、信息支持。 二、农业技术进步过程主体的识别 农业技术进步过程的主体,是指直接参与农业技术进步过程、或直接为农业技术进步过程提供条件保障、并在农业技术进步过程中作出实际贡献的机构和人员。按照这一界定,可以从参与农业技术进步活动和提供条件保障两方面对其主体加以识别。 (一)参与农业技术进步活动的主体 在农业技术进步的各个阶段,直接参与技术进步活动的机构和人员是不相同的。在同一阶段,直接参与技术进步活动的机构和人员也有多个。表现出农业技术进步过程中主体的多元性。在技术问题的提出阶段,某些问题是由农业生产者在实践中遇到技术疑难而提出的,某些问题是政府机构在农业管理工作中发现技术障碍而提出的,某些问题则是由农业技术研究和推广机构在科技实践中发现原有技术的缺陷而提出的,并通过不同的渠道反映给决策者。在研究项目选择阶段,项目的选择可能由政府机构根据社会经济发展需要作出决定,也可能由技术成果使用者根据生产发展需要作出决定,亦可能由农业技术研究机构根据技术发展需要作出决定,还可能由民间团体(如各类基金会)依据其宗旨作出决定。在研究目标确定阶段,具体的研究目标可以由政府机构(如科技管理机构)提出,也可以由农业技术研究机构提出,还可以由农业生产者提出。在技术成果的研究阶段,承担项目研究任务的既可能是公共的专门农业技术研究机构和大专院校中的研究机构及人员,也可能是民间的农业技术研究机构和人员。在技术成果推广应用阶段,从事推广工作主要是公共的农业技术推广部门及人员,农业技术研究机构和人员也承担部分推广工作。直接应用农业技术成果的是众多的农业生产者。在技术成果更新换代阶段,既涉及到旧技术的淘汰,又涉及到新技术的研究和推广应用,这一阶段的直接参与者,几乎包括前五个阶段的所有参与机构和人员。 (二)为农业技术进步过程提供条件保障的主体 在农业技术进步过程中,为其提供条件保障的机构和人员也同样具有多元性。政府为促进农业技术进步,会制定相应的政策、制度、法规,对农业技术进步过程实施管理与调控。教育部门通过培养各种专门农业技术人才和高素质劳动者,为农业技术进步提供人才支撑。政府为推动农业和整个国民经济发展,农业生产者为获取更高收益,农业技术研究机构和人员为获取技术地位或经济利益,一些民间机构和人员为了特定社会目标,会从不同方面以不同方式对农业技术进步过程提供资金、物资等方面的支持。图书情报设施、通讯设施、各种信息网络则以有偿或无偿的方式为农业技术进步过程提供服务。 (三)农业技术进步过程主体的功能定位 在农业技术进步的全过程中,尽管直接参与各阶段工作或为其提供条件保障的机构和人员众多,具有典型的多元性,但发挥关键作用和起主要推动功能的,则是政府(或政府机构)、农业技术研究机构和人员、农业技术推广机构和人员、农业生产者,他们是农业技术进步过程最重要的主体。上述四大主体由其自身特点所决定,在农业技术进步过程中发挥各自不同的功能。政府主要行使管理决策和提供有力的资金、物资支持,农业技术研究机构和人员主要是创造和提供农业技术新成果,农业技术推广机构和人员主要是宣传、传授并组织生产者应用农业新技术,而农业生产者则主要接受和实际应用农业新技术。农业技术进步过程中四大主体的功能格局,是由农业技术自身特点及我国具体国情所决定的。农业技术研究周期长、投资大、风险程度高,农业技术成果中的相当大一部分可局部化(被少数人占有)、可商品化程度低,具有明显的公共和准公共性。我国地域辽阔、农业发展的地区差异性极大,加之人平农业资源短缺且分布不均、众多人口对农产品需求形成的压力,对农业技术进步的要求更为迫切也更加严格。我国农业生产经营高度分散,农户生产经营规模超小型化,农民文化水平和技术素质不高,农民主动获取或靠自己接受和应用新技术的能力薄弱,靠农户投资开发新技术或完全有偿使用新技术较为困难。这便在客观上要求政府在农业技术进步过程中充当管理决策者和资金、物资主要提供者的角色,为农业技术进步提供制度保障和基本条件保障;要求拥有全国性和区域性公共农业技术研究机构及一支学科门类齐全、攻关能力强的精干农业技术研究队伍,为技术成果的创造提供组织和人才的保证;要求拥有全国性和区域性公共农业技术推广机构及一大批既掌握先进技术、又具有实际生产经验和组织能力的农技推广队伍,为农业技术成果的转化充当“二传手”;也要求广大农业生产者提高掌握和应用先进技术的能力及自觉性,以扩大农业技术需求,并为先进适用技术转化为现实的农业生产力提供保障。 三、农业技术进步过程中的主体行为 在分析主体行为时,有三条基本假定:其一,各主体相对独立,在农业技术进步过程中的行为选择自主决定;其二,各主体具有理性,在行为选择时遵从社会所认可的价值标准;其三,在分析的过程中,以市场经济体制为背景。 (一)主体的行为动机分析 主体的行为动机,是指有关机构和人员参与农业技术进步过程或为其提供条件保障所希望达到的目的。主体的行为动机由自身属性所决定,并随客观条件的变化而发生变化。政府作为社会公共利益的代表者和社会经济发展的决策者,参与和推进农业技术进步的主要目的是:促进农业的全面发展和农村经济繁荣,实现农民的小康与富裕;促进农产品的稳定增长,保证农产品的有效供给,保障食物安全,为国家长治久安提供基本保证;促进农业增长方式的转变,推进农业的现代化进程,实现农业的高产、优质、高效、促进农业资源的科学合理利用和有效保护,实现农业可持续发展。很显然,政府的行为动机带有很强的宏观性、长期性和公益性。农业技术研究机构和人员的类型不同,其行为动机存在较大差异。公共农业技术研究机构(农业科研院所、农业大专院校中的研究所室)和人员,从事技术研究的目的,一方面是为了履行政府赋予的工作职责,通过创造先进适用技术成果去实现政府的行为目标;另一方面通过攻克技术难关,占领农业技术制高点,提高自己的学术地位和社会地位,赢得政府和社会的更多支持,为自己创造更多的发展机会;再一方面通过新技术成果的创造,为自己谋取一定的经济利益。其行为动机既带有公益性,也具有功利性。民间农业技术研究机构和人员研究农业技术的目的,主要是为了谋取经济利益,具有典型的趋利性。而大型农业企业中的农业技术研究机构和人员,研究农业技术问题则主要是为了解决本企业的技术问题,促进本企业生产发展,具有明显的内部服务性。农业技术推广机构和人员也存在不同类型,各自的行为动机亦有较大差别。公共农业技术推广机构和人员从事技术推广的目的:一是履行政府赋予的职责,通过先进适用技术的应用去实现政府的行为目标;二是通过有成效的工作获得政府和社会的认同和更多的扶持,为自身发展创造更多的机会;三是利用技术推广获取一定的经济利益。其行为动机既有公益性,也具功利性。民间农业技术推广机构和人员,则主要是通过技术推广服务获取经济利益,趋利性特征明显。农业技术研究机构和人员有时也参与推广工作,其目的有时是为了展示自己的成果以扩大社会影响,有时则是为了实现政府目标或为了谋求经济利益。 (二)主体的行为准则分析 主体的行为准则,是指有关机构和人员对某项具体农业技术的进步过程决定是否参与或以何种方式参与时,所依据的价值标准。主体的行为准则由其行为动机所决定,并体现行为动机的要求。在农业技术进步过程中,政府的行为准则主要表现为:对全国或大型区域农业发展所急需的技术、对先进适用和覆盖面大及推广应用条件容易满足且需追加投资少的技术、对大范围农业生产中能产生巨大经济效益和发挥重要社会效益和生态效益的技术,在技术成果的研究和推广应用上给以优先支持;对全国或大型区域农业发展具有重大推动作用的关键技术,特别是对重要农业部门发展和重点农产品生产具有重大促进作用的关键技术,在研究和推广应用上给以重点支持;对农业发展带来突破性变革的技术,对农业资源深度开发和充分合理利用具有重大作用的技术,对农业可持续发展有重大影响的技术、在研究和推广应用上给以连续的支持;对其它类型的农业技术,则在研究和推广应用上有选择的支持。公共农业技术研究和推广机构及其人员,在农业技术进步过程中一方面要遵循政府的行为准则,另一方面还要加进一些体现自身利益的标准。这些标准为:对提高自身社会地位和学术地位有明显作用的技术、对增强自身技术实力及增加发展机会具有明显效果的技术、对获取经济利益有较大保证的技术,主动积极参与研究和推广;对自身功利不带来好处的技术研究和推广,一般加以拒绝或逃避参与;对其它技术的研究推广,则选择性参与。民间农业技术研究和推广机构及其人员,主要以自身利益为准则。具体表现为:对市场需求量大(用户多)且可商品化程度高的技术、对研究推广风险小且周期短及盈利高的技术、对树立自身社会形象和提高技术地位具有显著效果的技术,主动积极参与研究和推广;对其它技术的研究和推广加以拒绝。农业生产者在技术进步中的行为,主要表现在对农业技术成果的接受和应用上。其行为准则一般体现为:对先进适用、增产增收效果显著、应用条件易于满足,所需追加投资少、风险小、获利高的技术成果主动接受,积极采用;有较强经济实力的农业企业,对高投入、高产出、高盈利的高新技术成果,也有应用的积极性;但对投资大或见效缓慢的技术成果,增产不增收或盈利低微的技术成果,应用风险大的技术成果,一般不予接受,更不会采用。 (三)主体的行为方式 主体的行为方式,是指有关机构和人员参与农业技术进步过程的方法和形式。行为方式由主体的行为动机,在社会经济体系中的地位及其它自身特点所决定。 政府在社会体系中居于主导地位,通常以下列四种方式参与农业技术进步过程:(1)通过制定有关政策、法规、制度,将农业技术进步纳入为农业和整个国民经济服务的轨道,使农业技术进步的进程与社会经济发展的要求相适应,并利用政策、法规和制度的力量,规范其他主体的行为,调动他们参与农业技术进步过程的积极性;(2)通过组建一批公共农业技术研究机构和建设一支精干的农业科研队伍,以及组建全国农业技术推广网和建设一支强有力的农技推广队伍,使全国农业技术研究有稳定的基地和人才保证,也使先进适用技术成果能迅速在农业生产实践中应用;(3)通过农业技术发展规划的引导,以及对农业技术研究和推广有选择、有重点的经费资助,使农业发展中急需的关键技术、对农业可持续发展有重大影响的技术,能得到优先研究和应用,并使农业技术保持一定的储备;(4)通过对农业技术研究和推广项目承担者的招标选择,以及对农业技术研究和推广机构的择优扶持,形成竞争和激励机制,增强农业技术进步的内在活力,并使农业技术资源得到充分合理利用。 政府组建的公共农业技术研究和推广机构及其人员,目前是农业技术研究和推广的骨干力量,在农业技术进步过程中的行为方式主要表现为:(1)通过向政府提出农业技术发展的决策建议、咨询意见,使政府农业技术发展决策更加科学、合理、完善,更有利于推动农业技术进步的总体进程;(2)通过竞争性投标,承担政府资助的农业技术研究和推广项目,为农业发展提供先进适用的常规技术成果和高新技术成果,促进农业技术成果的普及应用;(3)接受生产经营企业(特别是农业产业化集团)的委托,有偿为其研究农业技术成果,或为先进技术成果在企业的应用提供有偿服务;(4)以农业新技术的研究和应用为经营手段,自主研究和推广技术成果,并以此获取经济利益,在农业技术成果的经营中,实现农业技术的创新;(5)通过内部体制改革与制度创新,增强内部活力,激发农业科技人员的进取精神与创新精神,使农业技术人才资源的潜能充分发挥,在微观基础上为农业技术进步提供源动力。 民间农业技术研究和推广机构及其人员目前尚少,在农业技术研究和推广中仅起辅助和补充作用,他们在农业技术进步过程中的行为方式主要表现为:(1)以农业技术的研究和应用为经营手段,自主研究和推广技术成果,并以此谋取经济利益,在农业技术成果的经营中,促进农业技术进步的进程;(2)接受生产经营企业的委托,有偿为其研究农业技术成果,或为先进农业技术在企业的应用提供有偿服务;(3)在能谋取一定利益的条件下,通过竞争性投标,承担由政府资助的农业技术研究或推广项目,为农业发展提供技术成果和推进技术成果的应用。农业生产者在技术成果转化中起决定性作用,他们以技术成果使用者所特有的方式参与农业技术进步的过程,主要表现为:(1)通过农业生产实践发展并提出技术问题,反映技术需求,为农业技术发展的科学决策提供依据,为农业技术成果的研究和推广提出具体要求,使农业技术进步与农业发展的要求相适应;(2)通过对农业技术成果的广泛应用,扩大对农业技术的需求,反过来又刺激农业技术的研究和推广,在农业技术研究、推广、应用之间形成良性循环;(3)某些大型农业企业或产业化集团,在企业内部建立农业技术研究和推广机构,对企业所需要的技术成果进行研究和推广,或资助公共和民间的研究及推广机构,对某些农业技术成果进行研究和推广。 四、农业技术进步过程中的主体行为协同 农业技术进步过程中的多主体参与,既使各主体的主观能动性有机会得到充分发挥,为农业技术进步过程增添多重推进动力;又使各主体可以按不同的结构和方式进行组合,形成多种类型的农业技术进步主体集团,使农业技术进步可以利用多种形式和通过多种渠道加以推进。但多元主体在行为动机及行为准则和行为方式上的差异,以及行为选择的自主性,又容易带来他们在行为方向上的歧异性、工作衔接和配合上的困难性,使农业技术进步过程受阻。鉴于此,对各主体行为加以协同,将他们的主观能动性和应当发挥的功能组合到推进农业技术进步的同步轨道上,实现多主体对农业技术进程的协同推进,便显得十分必要。农业技术进步过程中,各主体行为的协同主要有两重含义:一是使多个主体在行为上相互协调配合,共同推进某项具体农业技术的进步;二是使多个主体集团在分别参与不同单项农业技术进步的过程中,相互协调配合,共同推进农业技术体系的进步。 (一)单项农业技术进步过程中主体行为的协同 在单项农业技术进步过程中,主体行为的协同包括四个方面。首先,各个参与主体对该项农业技术进步要有高度的认同,各主体间要有相互合作、共同推动该项农业技术进步的意愿。只有如此,不同的主体才有可能组织在一个集团中,并承担一定的工作,完成相应的任务。其次,各主体在工作程度上要相互衔接,递次推进。当有关主体提出农业技术问题后,决策主体就要根据技术问题及时作出研究项目的选择和确定具体的研究目标,研究主体便要按目标要求随之进行研究并提供技术成果,推广主体便应适时对成果进行宣传、示范、对使用者进行培训,而应用主体则应主动接受和积极采用技术成果。各主体在工作程序上的相互衔接,使单项技术进步过程得以连续和有序的推进。再次,各主体在工作质量上要对应匹配。即在某一层次上的单项技术进步,各主体的工作都应按该层次的质量要求来完成。这就要求决策主体科学的选择研究项目,研究主体创造出先进适用的技术成果,推广主体准确有效的宣传和示范技术成果,使用主体正确应用技术成果,以保证该项技术进步过程每一阶段工作的有效性。最后,各主体在功能上要配套发挥。即某一主体功能的发挥,要充分考虑和满足其他主体功能发挥的需要。如资金、物资提供主体要满足技术成果研究和推广主体对资金、物资的需要,而技术成果研究主体又要充分满足使用主体对技术成果的具体要求,以实现对该项技术进步过程的整体推进。 (二)农业技术体系进步中各主体行为的协同 农业技术体系的进步,既表现为众多单项农业技术的进步,也表现为各单项技术进步关联关系的发展变化。所以,农业技术体系进步过程中主体行为的协同,除包含单项农业技术进步过程中主体行为协同的全部内容外,还应当包含体现单项技术进步关联要求的内容。这些要求主要表现在三个方面:一是参与不同单项技术进步过程的同类主体(如承担不同研究项目的多个研究机构和人员)之间,要加强横向联系、联合、相互提供信息、相互提供发展思路和技术手段,有时甚至需要相互提供推进条件,共同促进多个单项技术的进步;二是参与推动相关的单项技术进步的各主体集团,应在各单项技术发展的层次和发展速度上保持协调,以保证这些相关的单项技术成果同步发展,并在生产上组合应用;三是不同的主体集团应有适当的分工协作,应按各自的特点和能力的大小,选择相宜的参与项目,以取得事半功倍的效果,并实现不同类型的主体集团在农业技术进步过程中的优化组合。 (三)农业技术进步过程中协同主体行为的手段 对参与主体的行为加以协同,将他们分散的力量组成推进农业技术进步的合力,既需要一个强有力的协调者,又需要有相应的协同手段。在目前情况下,能对各主体行为加以协同的只有政府,而政府协同各主体行为的手段主要有以下三种。 第一,政策调控。政府通过制定农业技术政策、法规、制度和农业技术发展规划,对各参与主体行为加以指导和规范。通过政策的鼓励或约束,使相关主体在参与农业技术进步过程中,因彼此协同、有效推进技术进步进程而受益,或因各行其事而受到限制和遭损。从而使各主体在政策的框架内,自愿地或被迫地协同行为,共同推进农业技术进步。 第二,资助诱导。目前有相当大一部分农业技术进步项目是由政府财政资助的,政府可以利用项目资助这一强有力的手段,要求相关主体协同行动,推进农业发展急需的关键技术的进步。并通过严格的项目管理,使相关主体相互协同配合去完成所规定的任务。同时,各相关主体为求得自身发展,亦会组成“利益共同体”,加强彼此间的合作和联合,去争取更多的政府资助项目和更好地完成这些项目。 第三,分工协作。政府可以通过行政的和经济的手段,对不同类型的主体进行指导性分工,让他们在不同的农业技术进步领域发挥作用。例如,对公共性和准公共性农业技术的研究和推广,主要由政府资助并重点依靠公共研究和推广机构及其人员去完成;而对可商品化程度高的农业技术的研究和推广,主要由民间研究和推广机构完成,或由公共研究和推广机构自主开发及推广。使不同的主体在农业技术进步过程各得其所,并分别从不同的方面共同推动农业技术进步的进程。 除了上面政府采用的协同手段外,市场也是一种有力的协同手段。随技术需求的扩大、农业技术成果商品化进程的加快,可以促进众多主体联合起来进行农业技术投资、研究和推广,并形成农业技术进步过程主体多样化协同的新格局。 五、简要的结语 将上述分析归纳为以下结论,作为本文简单的结语。 1.农业技术进步是一个由多阶段构成、多层次发展、多门类综合的复杂过程,这一过程的各阶段、层次、各门类相互关联、相互促进又相互制约,任何一个部分和环节都具有承上启下的重要作用,不可或缺,只有不间断地推进,农业技术进步才能实现。 2.农业技术进步过程有众多相对独立而功能又各异的主体参与,正是通过不同主体特定功能的发挥,才使农业技术进步某一阶段或某一方面工作得以完成。也正是多个主体或主体集团的相互配合,才使农业技术进步过程得到全面推进。各主体功能的充分发挥和各主体的配合推进,是农业技术进步的必要条件。 3.参与农业技术进步的主体虽然众多,但政府、农业技术研究机构和人员、农业技术推广机构和人员、农业生产者是最重要也是最基本的主体,他们的行为决定农业技术进步的进程。由农业技术自身特点和我国具体国情所决定,政府在农业技术进步中充当管理决策者、资金物资主要提供者、其他主体行为协调者等重要角色,是推动农业技术进步的核心力量和关键因素。 4.参与农业技术进步过程的各主体,因其自身属性和在社会经济体系中的地位不同,具有不同的行为动机和行为准则,并按自己的价值判断作出行为选择。这一方面为多途径、多方式引导主体参与农业技术进步提供了可能性,另一方面又带来将众多主体和主体集团分散的抉择行为引导到协同推进农业技术进步的艰巨任务。 5.在农业技术进步过程中,政府可以利用政策调控、资助诱导、管理约束、指导性分工等手段,既调动各主体的主观能动性,充分发挥他们推动农业技术进步的潜能;又规范他们的行为,使各主体之间有效协同配合,共同推进农业技术进步。
面对百年未有之大变局以及修歇底德陷阱叠加疫情共振下的经济逆全球化局势,中美大国博弈逐渐升级为两国间科技博弈,抢占当前新一轮科技革命制高点者将成为下一个世界政治经济秩序主导者。近年来,中国科技进步总量提升但结构性问题凸显,芯片、光刻机等关键核心卡脖子技术尚未得到实质性突破。中国已进入新一轮经济周期萌芽期以及破坏式创新的颠覆前夜,进入到最艰难的攻坚阶段。然而我国现行的科技创新宏观管理体制以及运行机制却滞后于迅速变革的时代发展步伐,限制了颠覆式创新的发展需求,与当前迅猛发展和高度不确定性时代不相匹配。党的十八届三中全会提出推进国家治理体系和治理能力现代化,党的十九届五中全会进一步提出了坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,完善国家创新体系。科技治理是国家治理体系的核心子系统,是公共治理理论在科技领域的延伸,是国家治理体系和治理能力现代化建设的重要组成和关键支撑,是大国崛起的关键所在。 一、科技治理内涵及特征 科技治理强调多元参与、民主协商和依法治理,是有效组织和协调国家创新体系中的各类主体价值和利益的制度和规则体系,核心在于科技治理体系和治理能力现代化建设,目标为引导科学家、工程专家、企业家、科技团体、社会公众等科技创新主体依靠制度、法律法规和生态文化等要素,通过科技政策、产业政策和金融政策的叠加融合作用,优化国家和全球科技资源配置,引领科技活动朝着“面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康”方向突破,同时在大幅提升国家科技治理整体效能的同时平衡和防范风险。1971年,OECD发表题为《科学、增长与社会:新的方向》著名的布鲁克斯报告,报告提出了科技发展应以经济和社会发展为目标的新方向。现今,新冠肺炎疫情正深刻改变人类经济和社会生活方式,数字经济、人工智能以及生物医药等技术正加速开发演进,赋予了新时代科技治理的新内涵。新时代科技治理现代化包含了两层基本内涵,一是科技治理效能最大化问题,即科技与经济的对内关系,如何解决制约经济高质量发展的“卡脖子”问题,更好驱动科技服务经济发展;二是社会责任问题,即科技与社会发展的对外关系,如何在追求效率的同时防范可能影响人类社会发展的潜在风险,更好驱动科技服务经济社会发展。其中,治理内部效能由科学治理、技术治理和创新治理三部分组成。三部分处于创新链的上、中、下游,分别聚焦知识创新、技术创新和技术首次商业化。治理的外部社会责任,根据欧盟框架计划,由社会中的科技、为了社会的科技和协同社会等科技治理社会责任组成。科技治理是对科技管理的升维。新时代,随着经济社会发展的创新驱动特征进一步加深,科技管理向科技治理的转变呈现出以下几个趋势:首先,宏观治理取代微中观管理。科技管理仅限于某一个局部范围,聚焦科技项目等投入分配和科技成果等产出管理。科技治理将突破组织、行业以及地域的界限,聚焦生态型国家创新体系建设,从宏观上统筹资源配置,实现总体提升和重点突破;其次,系统性取代碎片化。科技管理分块化管理,多部门、各阶段分散独立导致科技资源小散化配置,造成信息流动不充分、资源效率损耗,而科技治理则强调跨部门、跨组织、跨区域的系统和协同性,解决创新链前端和中后端割裂、低水平重复建设的情况;再次,多主体多层级取代单一性。传统的科技管理重点对于科技资源和科技人才的管理,仅针对科技直接参与部门的管理,而科技治理则为涉及科学家、工程技术专家、企业家、风险投资家、金融机构和中介服务机构负责人乃至全社会公民的多主体跨层级治理;另外,生态型取代科层制。传统科技管理以政府调拨分配创新资源的方法推进科技资源分配和科技成果产出,科技治理将政府作为科技和创新资源行政管理者角色转变为协调人角色,同时要求政府在科技预见和关系国计民生科技创新等领域做好引领,发挥引领多主体参与协商,营造友好制度、机制和文化等科技生态环境作用;最后,科技伦理愈发受到重视,对于负责任的科技创新、科技向善等问题逐渐成为当前热点问题。 二、新时代科技治理重点问题 (一)公众等主体参与度及活力不足 科技治理的首要问题是参与主体的结构合理优化。多元参与科技治理是国家创新体系构建的基本条件,多元参与可以激发更多力量参与到国家创新体系建设,提升科技治理的整体效能。我国国家创新体系主要由政府、科研院所、高校以及企业等组织成员参与,当前科技管理停留在针对有限范围主体的一元管理,尚未提升到多主体参与的多元治理。首先,科学、技术和创新主要研发和管理人员是科技治理的重点。科技治理的三大组成部分科学、技术和创新治理分别对应着国家创新体系下的知识创新体系、技术创新体系以及产业化体系。科学治理的主体对象是科学家,客体载体主要为科研院所、高校以及较少部分新兴产业头部企业,主要职责为对世界的演化和发展规律进行探索和发现。技术治理的主体对象是工程技术专家,客体载体主要为企业研发机构和校企联合研发机构等,主要职责为技术的开发和创造。创新治理的主体对象是企业家,客体载体是企业和社会风投资本,主要职责为发掘科学和技术的潜在商业价值,实现技术首次商业化。其次,政府、中介机构等机构主体是治理的关键。政府是科技创新的主导力量,政府通过科技和产业政策调动和优化国家和社会资源配置,加上第三方金融、评估、科普、中介服务机构工作人员等构成了我国国家创新体系的现行组成人员。另外,公民及公民社会是一个新的主体治理重要方向,全民关注和参与创新是发达经济体科技发展的高阶特征。全体社会公民、社区组织、专业协会、科技创新类非政府组织等均为丰富国家创新体系,完善创新生态的重要主体。当前多主体参与国家创新体系建设存在着以下主要问题:一是我国国家创新体系建设的公众主体参与缺失。随着科技之于国家经济社会发展作用的进一步加深,公民及公民社会参与将成为国家创新体系可持续发展和深度运转的重要动能。我国经济社会发展至总量过百万亿,人均GDP超万亿阶段,全社会具备基本科学素质公民数量增速进入快车道,但比重还较低,参与国家创新体系运转的公民数量还较少,创新金字塔底部缺失;二是公民社会参与不足。科技、工程和产业类专业协会、社区社团等非政府组织的参与将对国家和区域创新体系建设带来专业上的极大支撑,当前我国尚未发挥好以上组织的第三方评价和科普工作等作用,尚未实现社团全面参与提升政府科学行政决策。当前除了中国科协等组织参与相对活跃外,其余主体参与和支撑力度不足,没有真正将政府从既是裁判员又是运动员的尴尬位置上解放出来,不利于创新效能提升;三是主体力量活力不足。科学、技术和产业界各类科技人才是科技创新的主体力量。创新驱动政策实施以来,各类科技人才总量较快提升但活力释放不足,自主创新、原始创新以及关键核心技术突破均未达预期,同时还存在着一些如高层次人才缺乏等的结构性问题未得到解决。 (二)对话协商机制欠缺 科技治理的核心问题是协商对话下的治理效能的提升。政府、科学界、技术界、产业界以及社会公众能平等、民主地发表意见、参与决策、共享成果等协商机制的构建将会大大提升国家创新体系运行效率。当前我国国家创新体系建设与运行由政府主导,通过政府推行的科技及产业政策促进多主体间建立连接,融合科技、产业和中介服务等部门形成合作治理网络,协同开展创新合作。当前多主体之间主要以产学研合作为主要形式,通过公约、倡议、对话等方式开展平等有效沟通的机制构建略显不足,民主协商机制尚未完全建立,主要表现为:一是多元化发声机制尚未建立。在我国的国家创新体系呈现出较强的自上而下治理氛围。来自公众的声音较弱,没有形成全民对科学技术发展积极发言的局面。同时,科学家在国内创新驱动发展中享有一定的话语权,但在国际科学和技术发展论上,来自中国科学界的声音还较弱,没有形成相对的国际科学话语权。此外,尽管国内科学和技术界学术交流较为活跃,但来自年轻科学家和女性科学家的声音较少。长尾创新力没有得到关注和发掘,科学多元化发声机制有待建立。二是对话沟通渠道有待拓宽。对话在平等主体之间展开,个体层面,工程技术专家与企业家通过产学研合作对话,而科学家与企业家直接对话较少;政府官员与企业家和经济学家通过决策咨询对话,但对基础科学领域科学家直接对话较少;机构层面,政府与高校、科研院所通过政产学研活动对话,而政府与中介服务组织和社会民众组织,高校、科研机构与中介组织和社会民众组织的对话极少;民众由于参与度较低,因此缺乏与其他各类主体的对话渠道。多主体间的信任、沟通、协商、协调等对话机制有待建立。三是创新子系统内部以及各子系统之间融合机制有待加强。国家创新体系由知识、技术、区域、军民融合等子体系构成,各子系统内部以及子系统之间融合协调度较差。由于主体不完整和对话机制未建立等原因,科学、技术和产业脱节,科技经济“两张皮”矛盾至今没有得到很好缓解。各类参与主体融合度不高的现象造成了创新链各段之间的衔接不畅,同时造成了创新链、产业链和资金链的耦合度不佳。 (三)创新生态核心价值有待统一 科技治理的根本问题是寻求价值共创的生态体系构建。创新生态系统具有全链条、竞合性、共生性、共创性、复杂性和动态性特征,通过生态体系协调多主体价值冲突,建立正和的博弈创新生态演化,确保科技创新核心竞争力和可持续发展力。创新生态系统演化是一个有机关联、动态发展的组织现象,可视为基于核心价值主张的技术演化过程。原因在于最终产品与不同参与者提供的技术知识或物质资源之间产生了复杂的知识重新组合,并且这种由知识重新组合带来的生态价值是由参与者在共同创新过程中产生,且远远大于每个生态参与者的单独价值创造。当前我国科技创新生态系统建设初步框架搭建,演化过程中的价值共创目标性尚有分,创新主体对生态治理意识不强,创新子系统未充分链接融合,生态系统应有的竞合与共生共创特性尚未凸显等问题,主要表现为:一是生态思维缺乏。科技创新体系要求多主体间具有竞合、共生共创等相互联系和依赖关系特征,通过相互之间的竞争与合作,共同创造新价值。当前多主体之间的合作、依赖,共创价值的生态思维尚未建立。二是生态价值未明确。从创新链的角度看,知识创新系统、技术创新体系、产业创新体系和科技服务创新体系等各子系统价值目标不一致,高校科研院所创新系统、区域创新系统、企业创新系统、金融创新系统和政府创新政策系统等在价值层面尚未明确并形成融合合力。三是生态连接度不足。从国家战略角度看,战略性新兴产业创新系统、军民融合创新系统连接不紧密。从全国科技创新发展阶段来看,绝对优势区域创新体系、比较优势区域创新体系以及欠发达区域创新体系融合不足。从可持续发展角度看,人文社科创新体系、基础学科创新体系和应用学科创新体系互相支撑不足,交叉融合学科创新体系尚未建立。此外,从保障发展角度看,组织体系、制度体系和文化体系协同保障不足。 (四)创新风险预见防范体系缺失 科技治理的底线问题是效能提升驱动下的风险预见与防控的伦理体系布局和实施。科技伦理是一个从倡导学术道德为主,到同时倡导学术道德和人本道德、并以人本道德为归宿的发展过程,呈现了科研主体和行为主体的道德规范向度,科技本身的伦理价值向度和科技负面效应的对策向度等三个向度内涵。风险预见防范体系的关键核心是在坚持效率驱动的前提下实现人的利益最大化,即有效协调“以追求经济效益为中心”和“以人的发展为中心”的价值统一。新时代生物医药、人工智能和信息技术快速发展,社会责任也愈发重大。风险预见与防范存在着范围界定不明确,风险与效益不能很好平衡,叠加疫情冲击的新时代,人与自我以及社会的矛盾不断加剧。一是科技风险预见与防范的范围界定尚有争议。广义认为风险来源于科技开发和应用两个方面,应用的风险不低于开发的风险,科技应用属于科技伦理管控的范畴。义认为“负面效应”不是科学造成的,而是科学的应用造成的。科学没有禁区,科学的应用应有禁区。二是科技风险与科技效益尚未有很好的平衡。一方面创新驱动发展战略以及新常态下的高质量发展对技术创新寄予了很高期望,解决了“卡脖子”技术问题就能从根本上解决中美贸易摩擦难题;另一方面,新时代以及疫情驱动下的生物医药、人工智能和信息技术都具有高度的风险性。效率和责任产生了不小冲突,中国科协2015年科技工作者科研伦理意识全国调查显示,30.3%的科技工作者认为强调科研伦理会限制科研自由和科学发展。三是人与自然矛盾缓解下的人与自我以及人与社会矛盾的不断加深。生物技术、基因编技术以及信息技术等技术的科技伦理风险与日俱增。 三、新时代科技治理现代化实现路径 (一)强化以公众参与为特征的多主体参与机制 构建更加公开、透明、开放的国家创新体系。一是吸收社会公众主体融合参与更高效率、更负责任的科技创新。打破社会公众局外人局面,开放吸收民众和更多社会公益组织参与新时代国家创新体系高质量发展建设,促进传统主体与社会公众等主体有效融合。强化企业创新主体、政府预见引导主体、高校和科研院基础研究领域重点支撑主体以及科技服务机构连接催化主体,与社会公众广泛参与主体的高度融合,拓宽民众和社会公益组织参与国家创新体系建设的渠道,增强政策支持,在重点领域发挥好公益专业组织参与建设力量,预防技术锁定与技术官;二是搭建公众学习平台。搭建公众参与国家科技创新体系建设的学习和讨论平台,通过社会学习以及开放与民主的社会对话,调和科技决策与社会争议,重塑政府、专家学者、公民团体以及公众之间的沟通和信任渠道,建构伙伴关系。通过开放性问题设置和讨论,激发民众参与,听取民众意见,营造全民重视并参与科技创新的社会氛围,促进公众实质性参与科技创新的过程和决策;三是激发包括公众主体在内的多主体活力释放。通过鼓励公众参与,开展趣味有效的科普活动等,提高公众的科学素养,激发公众参与国家创新体系建设的热情。在全社会范围内旗帜鲜明尚科学家和企业家精神,明确科学家和企业家价值,充分激发和释放公众、年轻学者、女性学者等长尾创新活力,在全社会范围内储备科学家和企业家后备力量。 (二)完善以民主协商为特征的系统协同机制 构建更加民主、法制、多主体协同寻求共识的国家创新体系。一是强化制度协同,推进弱势群体平等话语权。构建有利于国家创新体系建设多主体参与民主协商的制度体系,将科技政策指导引导朝着系统化制度体系以及科技公共治理法制化方向转变。建立公众参与科技科学研究的通道,倾听公众的声音,建立公众问题导向机制,切实解决社会民众需求,确保科学研究来源于生活和群众。推翻论资排科技话语权传统,打破唯子僵局,鼓励年轻科学研究者和女性科学研究者平等参与对话,有效激发长尾创新力;二是强化协商共识,建立多主体对话平台。充分调动和发挥多主体平等、民主地参与国家创新体系建设,最大可能地听取各类主体的建议和意见,形成良性互动氛围,增强在科技创新政策制定和落地等问题上的民主协商,提升多主体之间的行动一致性。同时,形成协同基础上的重点突破。在基于民主协商基础上,统一国家创新体系多主体民主意志,同步参与全球科技治理体系建设,集中重点资源,利用新型举国体制在卡脖子等重大课题方面协同突破;三是科技政策民主化,抑制科技政策寻租。丹技术委员会在网上开展公民峰会、表决会议、讨论会、国会听证会等,英国《科学与社会》报告则确认了公众参与形式可以至少包括协商、公民评审团、共识会议等。而荷兰采取的“建设性科技评估”模式,则是在技术研发阶段,就将公众潜在用户的意见纳入进来。通过民主对话和协商,推进建立公开透明科技政策运行体系,抑制科技寻租行为的发生。 (三)培育以价值共创为特征的创新 生态发展机制构建更加融合、高效、共生的生态型国家创新体系。一是培育内外部竞合共生的生态思维。逐步转轨为生态体系特征的国家创新体系建设,促进多主体共生、多主体与环境融合共创的包容性、多样性、更加开放的生态思维的形成;二是建立核心价值明确的创新生态体系。生态领导者需要通过发现核心价值主张、开放生态系统边界、平衡竞争与合作来使系统不断发展演化过程,并强调了生态参与者与来自不同领域参与者之间的战略相互依赖关系。纠正企业家短视和博弈价值思维,强化科学家回归勇攀高峰的科学探索价值体系,建立政府官员可持续发展正确创新政绩观。转变社会风尚,引导树立颠覆性技术和卡脖子关键核心技术攻关的核心价值体系,以机制体制创新驱动生态竞合效率提升,以逐步完善的政策与法律框架保障生态系统良好运转;三是建立新时代生态连接。利用数字化手段,通过互联网、大数据和人工智能等技术,打通知识、技术、区域、军民融合和科技服务等创新体系边界,探索建立去中心化、价值共创的新时代科技创新生态。 (四)构建以风险防范为特征的科技伦理体系 构建更具防范风险、负责任研究与创新的国家伦理体系。一是强化科技伦理治理组织体系建设。建立政府顶层主导,专业机构中层支撑,科技人员全面辐射,社会公众参与决策的新时代科技伦理治理组织框架。新时代,我国将建立新型科技举国体制,攻关重点科技项目,发挥政府主导作用,组建国家治理委员会,制定国家标准和规范,主导科技伦理治理。同时引导建立各领域专业委员会,针对不同技术进行专业指导;二是强化科技伦理治理制度体系设计。建立以《法》为根本保障、《法》《民法》《知识产权法》等法律法规为辅助体系,各专业委员会专业技术标准规范制定为补充的科技伦理制度体系。强化科技伦理治理制度体系设计,为科技人员的道德底线兜底。我国当前关于科技伦理的法制建设中,仅《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》出台于2016年,其他相关文件均出台于20世纪90年代,现有的制度体系已很难适应科技发展的现实需要。应建立由中央治理领导小组牵头,立法司法行政高效配合落实的从根本法、到专业法以及专门技术规范、标准的一整套完备制度体系;三是强化科技伦理治理监管体系构建。建立国家、省市和机构多级联动科技伦理治理监管体系。加强科技伦理治理监管体系全过程监督管理,强化源头科研人员的伦理意识,中端科技转化的风险意识,以及应用过程中科技伦理规范和意识,做到特别强调应用监管的全过程监管。 参考文献: [1]陈套,尤超良.我国科技创新系统的治理与创新治理体系建设[J].科学管理研究,2015,33(04):10-13+25. [3]李杨.科技伦理研究的三重向度[J].大连理工大学学报(社会科学版),2013,34(02):103-107. [4]费多益.风险技术的社会控制[J].清华大学学报(哲学社会科学版),2005(03):82-89. [5]金吾伦.科学研究与科技伦理[J].哲学动态,2000(10):4-5. [7]柳卸林,魏江,戎珂.专稿:数字时代的创新生态[J].科学学研究,2021,39(06):961. [8]许灵红.新形势下科技伦理治理问题探析[J].科技与创新,2020,154(10):74-76. 作者:郑翼 唐昆 李伟
科研设计论文:临床医学科研设计的基本程序 关键词:医学科研 一 选题与立题 选题就是想研究或准备解决的问题,如某一疾病尚未解决的病因、发病机制、诊断、治疗、预防等各个方面的问题。选定要研究的问题后,才能确立研究的题目,进行设计,制定计划。立题要有明确的目的性,临床医学研究的目的就是要针对疾病,特别是危害人类最多见,造成后果最严重的疾病,如心脑血管病、恶性肿瘤等,也可研究国内外新出现的疾病。研究内容包括探索疾病的病因,或危险因素,阐明疾病发生发展的过程及其机理,解释某些临床现象以及在诊断和判断预后上的意义,探索或评价新的诊断方法、技术,观察新的治疗措施的效果、毒副作用或探讨影响疾病的预后或病死率的因素等,其目的是为了提高对疾病发生发展规律的认识,改进诊断、治疗和预防的方法,以提高医疗质量和防治水平,总之,研究的题目在一定程度上反映科研工作的水平,课题要有创新性、科学性和应用性,要有保证完成的手段。用最简洁明确的文字写成题目,立出的题目基本上就是后来研究论文的题目。必须全面考虑,作出决定。 一个既有理论基础又有丰富经验的医师,应在临床医疗工作中有计划、有目的地进行临床科学研究,为实现上述研究目的,发展医学事业,为保护和增进人类健康作出自己的贡献。 题目来源:供研究的题目很多,从疾病的发生到防治有许多环节,各环节中都有这样或那样的问题值得研究探索。在过去,这些题目可以由研究者结合自己的专业、兴趣、条件选题、立题上报、申请资助,也有很多是上级下达任务给以条件、单位或协作进行,随着经济体制改革引入竞争机制,开展了科研招标,招标的题目也就是疾病防治中的各方面问题,以决定人群中常见病、多发病为主,国家、卫生部、各省每年都有各自的招标项目,如2000年国家自然基金“项目指南”招标,可以在“项目指南”上选自己欲研究的题目,写科研设计与进行投标,一旦中标,可获可观的研究经费,确保研究任务的完成。 二 查找医学文献 临床医生为了更好的认识和处理疾病,需要学习前人及当代专家学者的经验教训,就须要查阅医学文献,临床研究人员在进行某一临床课题研究时,在立题之前,为了少走弯路,出高质量成果,不去重复旁人已经解决了的问题也须要查阅医学文献,了解国内外对该题目已作过的研究工作的成就,现状、动态及其方法学,进行比较选择和借鉴,改进或创新,在研究过程、资料总结和撰写论文时还须要查阅最新医学文献,以利自己研究工作的提高。总之必须查阅文献资料,特别是有代表性的各主要刊物上的有关资料。要认认真真的查阅,不能草率从事。查找医学文献是研究者应熟练掌握的经常性工作,如何能花较少时间,较快的找出所需要的文献也是研究人员应具有的基本功。 传统的医学文献形式是以文字形式记录的医学资料,仍以印刷出版物为主。随着科学技术的发展,有计算机储存阅读形式,以及缩微胶片、幻灯片、投影胶片、录音带、录像带、电影等声相资料。 医学文献按性质可分为1、原始文献(一次文献)来源于各种医学杂志,学报及学术会议论文等。2、文献索引(二次文献)将分散的文献加工、整理、编排、形成具有系统性的文献目录,即检索工具,如目录、索引等,便于读者查找和利用,通过它可以找出原文的出处。3、综述、专著、进展、指南、手册等属三次文献,是对原始文献的系统整理,有选择地加以概述并进行分析综合,使之更具有条理性,对问题阐明更为详尽深刻。4、由光盘记录的书目、刊物索引,由计算机进行检索,属四次文献。 若按医学文献的种类分为教科书、参考书、专著、杂志、学报、文摘、综述、学术会议论文汇编等。 查找医学文献的方法:可以用手工检索,条件许可亦可用计算机进行检索。 1、查找引用原文的出处:从论文、专著、综述教科书等参考文献中追朔,查找引用原文出处,可先国内后国外,由近及远,查有权威性,有代表性刊物。 2、查阅期刊索引,大多数期刊为每年一卷,全年原始文献一查即得。 3、查文摘 有分类,查阅较方便,查到线索后再选所需要的进一步查原文,如〈〈中国医学文摘〉〉现有15个分册,它们是中医学、内、外、儿、计划生育妇产、耳鼻咽喉、眼、皮肤、口腔等学科及卫生学、肿瘤等,基础医学、放射诊断学、护理学和检验与临床等分册。〈〈国外医学〉〉现有46个分册,该刊采用综述、译文、文摘三种形式,全面介绍国外医学各领域中新成就、新技术、新进展,是学习国外医学经验重要情报刊物体系。 4、利用检索工具,如〈〈中文科技资料目录(医学)〉〉〈〈国外科技资料目录(医学)〉〉,用手工检索亦可用计算机检索。 计算机检索服务,凡是计算机普及程度较高的科研机构、医学院校、医学中心、大中型医院的图书馆大都已经建立这种服务项目,由于计算机对文献储存数量大,使用代号检索甚快,目前都由专业人员操作联机检索系统,不需用户自己去操作按键。交一定费用,即可获得所需文献资料。 5、查阅个人累积卡片 临床医学研究人员在日常工作中,常常要查阅有关刊物,了解新进展,并养成制作卡片的习惯,将对自己有用的内容作简短摘要,分类放置,在须用时可以查找。 6、向专家请教,一般讲一位医学专家、教授应该经常注视本专业的学术动态,故有时可以指点从哪些文献中去查找有关资料。 科研设计论文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的核心部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 科研设计论文:我国医学院校临床医学科研能力评估指标体系量化设计研究 科研能力评估指标体系量化设计要避免高分值掩盖下的缺项现象的发生。为此,我们采用了设置控制指标,只登记第一作者的学术论文、科技成果,指标间不能互补等措施。就控制指标而言,本指标体系科技实力评估设控制指标35项,上述控制指标的设置对参评单位的科研实力应具备的条件以及学术论文、著作、成果的等级质量等作了相应限定,以防某些指标间可能发生的掩盖。保持原始资料数据可靠准确,没有准确数据的结果是不可信的结果。我们采取了以下措施:确定各项参数的统计时间为3年。同时由于科研工作受创造性、探索性和效益的滞后性等因素的影响,一个单位或个人的科技活动时涨时落。我们将统计数据取值的时间区间适当扩大,就是为了避免这种现象的发生;在三级指标中以其基础要素为计分单位(位、项、篇),并全部采用了量化指标,如在46项三级指标中,以其基础要素为量化单位的指标38项,占指标总项数的82%,以相对数(百分比)作为量化单位的指标8项,占指标总数的17%。 1 科研实力评估定量数据统计指标评分标准 1.1 科研项目及交流的量化设计 科技活动的二级指标分为科研项目及学术交流。科研项目又分为国家级重点项目、国家级一般项目、军队省部级重大课题、军队省部级一般项目,学术交流分为国际学术交流、国内学术交流。国家级重点项目包括科技攻关、“863”项目、“973”项目及自然科学基金重点项目、杰出人才、“1035”工程项目或国家创新药物基金,所有项目只计以课题负责人承担的项目。国家级一般项目包括国家级自然科学基金面上或青年课题、国家新药研究基金课题、中医药管理局基金课题、国家级其它课题。军队、省部级重大项目包括重点攻关、省自然科学基金重点课题、团队项目、军队重点课题及指令性课题。军队、省部级一般项目包括省自然科学基金、中医药基金课题、医学科研基金、军队面上及青年课题、其他军队省部级课题。国际交流指国际(地区)合作研究项目、在华召开国际学术会议、出国参加国际学术会议、海外留学人员短期回国工作讲学。国内交流指的是主持全国性专业学术会议。 1.2 科研成果的量化设计 科研成果分理论成果、获奖成果、鉴定成果、专利成果。我们指的理论成果主要是论文、著作。考虑到目前工作中无论是科研排序还是评奖,一个成果的意义,更多的是其被引用次数来体现的,学校基础理论研究的实力更多的是以被美国四大检索收录次数来衡量。为此,我们采用了中国科技信息研究所信息分本文由论文联盟//收集整理析中心提供的期刊源来作为评价论文的标准。获奖成果三级指标的所有奖项不重复计算,只取最高级别的奖励进行统计,如某项成果既获得国家级二等奖,又获得省部级一等奖,则只计国家级二等奖,不计省部级一等奖。 1.3 人才情况的量化设计 同一个人应就高不就低如某专家是院士又是长江学者,只计入院士。学术任职也以得分最高的级别为评分根据,任多个职务不重复评分。指标说明:国内外院士包括中国科学院院士、中国工程院院士、国外院士。杰出人才:973首席科学家、长江学者特聘教授、教学名师、何梁何利基金奖励人员,杰出青年基金获得者,跨世纪人才专项基金获得者。优秀青年学者:中国青年科技奖获得者、优秀青年教师资助计划获得者、国家自然科学青年基金项目获得者。学术任职是指:全国学会常务理事、省(部)级学会正副理事长、国务院学位委员会学科评议组成员,部级学术(教学指导)或评审委员会委员。国务院学位委员会学科评议组成员和全国学会理事长得分10,部级学术(教学指导)或评审委员会主任委员得分为8,全国学会副理事长得分5,部级学术(教学指导)或评审委员会副主任委员或省(部)级学会理事长得分为4,全国学会常务理事得分为3,部级学术(教学指导)或评审委员会委员和省(部)级学会副理事长得分为2。 1.4 科研经费的量化设计 经费投入按科研经费年平均投入及科研人员年人均课题经费计算,科研经费年平均投入每获得100万元计10分,科研人员年人均课题经费按每万元5分计算。 1.5 科研条件的量化设计 科研条件分为硬件条件和科技情报。硬件条件分为国家级科研基地和省部级科研基地,国家级和省部级科研基地是指重点学科、重点实验室、工程中心、技术中心等。国家级科研基地每项20分,省部级科研基地每项10分。科技情报分为中外文期刊和馆藏图书,中外文期刊每100种5分,馆藏图书每万册3分。 2 科研实力评估定性评议指标计分标准 2.1 科研投入的量化设计 科研投入中的二级指标人力投入分为职称结构、年龄结构、知识层次结构。职称结构的主要参考评价信息按专业技术职务(按实际聘任计算)结构是否合理(正高∶副高∶中级∶初级职务为1∶3∶5∶7),年龄结构评价主要参考信息按学校高职人员中中青年比重(%),知识层次结构评价主要参考信息按高职人员拥有博士学位者比重(%)。二级指标经费投入主要参考国家级科研经费占总经费的百分数,横向课题经费占课题总经费的百分数。 2.2 科研条件与环境定性指标的量化设计 科研条件与环境的定性指标校局域网医学信息满足度的主要评价等级按能够满足,基本满足、部分满足、不能满足四个等级来评价,学术氛围的评价主要参考信息室按是否能加强人才队伍、提高专业水平,积极为广大科研人员创造民主、平等、自由的学科环境及参与各种学术交流的机会,评价等级分好、较好、一般、差四个等级。 3 结语 科研实力评估指标体系量化的规定是三级指标以基础要素为计分单位(位,篇,项等),以总累计分值高低判定评估结果,控制指标是我们对参评对象的评估项目应具备或达到什么样的要求所设置的基本指标限定。设控制指标的主要目的是防范部分指标互相掩盖或吃分现象的发生,保证和控制评估质量。这就是本指标体系有别于当前实行的达标评估的重要标志之一。达标评估是以达到标准者为合格;选优评估是以分值高低为依据,但这种依据必须建立在对参评对象全面考核的基础之上。因此,其指标选择、分值分布等必须严谨、科学,必须具有很强的针对性,必须起到平衡制约指标间内在关系的作用。 科研设计论文:如何提高中医药科研课题的科研设计质量 【关键词】 统计学;医学论文;科研设计 很多科研人员(包括临床医生)在进行科研工作过程中,习惯用专业知识取代一切其他知识。其突出表现是:等科研工作已经完成,甚至论文已写完,因某些数据处理有问题被退稿时,才想起要找统计学工作者帮助处理论文中的实验数据;考虑问题稍周到一些的科研人员在科研工作完成之后,在撰写论文之前就想到要运用统计学知识来分析实验数据。这两种运用统计学的科研人员都是在把统计学当作分析数据的“计算工具”或当作发表学术论文的“敲门砖”,是对统计学重要性认识不足的突出表现。理由很简单,科研数据是否正确可靠、是否值得进行数据分析、结论是否可信等一系列重要问题都没有令人信服的证据来帮助说明,换句话说,若缺乏科研设计或科研设计不科学、不完善,即使花费10年时间和数亿人民币进行调查或实验获得了大量科研数据,与某人用计算机产生的毫无专业含义的任意多个随机数据没有什么区别,除了浪费了大量国家和人民的血汗钱,对科学技术进步、对人类的贡献不仅为零,甚至是负数!因此,在进行科研工作之前,制定科学完善的科研设计方案,特别是其中的实验设计方案或调查设计方案的质量好坏,是科研工作成败的关键所在! 科研设计包括专业设计和统计研究设计。专业设计主要包括基本常识和专业知识的正确、全面、巧妙地运用;而统计研究设计包括实验设计、临床试验设计和调查设计。值得注意的是:在很多科研人员所做的科研课题中,不仅严重忽视统计研究设计,就连专业设计也有严重错误,主要表现在犯了基本常识错误和违背专业知识错误。这类错误所发生的频率还相当高,是一种不能容忍的不正常现象! 在统计研究设计所包含的3种研究设计中,实验设计是最重要的,因为很多关键性的内容都包含在其中,其核心内容是“三要素”、“四原则”和“设计类型”。所谓“三要素”就是受试对象(或调查对象)、影响因素(包括试验因素和重要的非试验因素)和实验效应(通过具体的观测指标来体现);所谓“四原则”就是随机、对照、重复和均衡原则,它们在选取和分配受试对象、控制重要非试验因素对观测结果的干扰和影响、提高组间均衡性、提高结论的可靠性和说服力等方面将起到“保驾护航”的作用;所谓“设计类型”就是实验中因素及其水平如何合理搭配而形成的一种结构,它决定了能否多快好省且又经济可靠地实现研究目标。科研人员若对重要非试验因素考虑不周到、对照组选择不合理、设计类型选择不当或辨别不清,导致科研课题的科研设计千疮百孔、数据分析滥竽充数、结果解释稀里糊涂、结论陈述啼笑皆非。下面笔者就“实验设计”环节存在的问题辨析如下。 1 在分析定量资料前未明确交代所对应的实验设计类型 人们在处理定量资料前未明确交代定量资料所对应的实验设计,对数千篇稿件进行审阅后发现,大多数人都是盲目套用统计分析方法,其结论的正确性如何是可想而知的。这是一条出现非常频繁的错误,应当引起广大科研工作者的高度重视。 2 临床试验设计中一个极易被忽视的问题——按重要非试验因素进行分层随机化 例1:原文题目为《气管舒合剂治疗支气管哮喘的临床观察》。原作者写到:“全部病例均来源于本院呼吸专科门诊和普通门诊,随机分为治疗组40例和对照组30例。其中治疗组男21例,女19例;年龄21~55岁,平均(36.28±9.36)岁;病程2~23年,平均(10.31±17.48)年;病情轻度者16例,中度24例。对照组30例,男16例,女14例;年龄20~53岁,平均(35.78±9.53)岁;病程3~24年,平均(11.05±6.47)年;病情轻度者13例,中度者17例。两组间情况差异无显著性,具有可比性。”请问这样随机化,其组间具有可比性吗? 对差错的辨析与释疑:显然,研究者在试验设计时未对重要非试验因素采用分层随机保证各组之间的可比性。这条错误的严重程度为不可逆,出现不可逆错误意味着原作者的试验设计具有无法改正的错误,必须重做实验!究其原因,主要是原作者未理解统计学上随机的概念。统计学上随机化的目的是尽可能去掉人为因素对观测结果的干扰和影响,让重要的非试验因素在组间达到平衡。稍微留意一下原作者随机化分组,明显带有人为的痕迹,治疗组40人比对照组30人多出10人;治疗组病程的标准差17.48是对照组病程的标准差6.47的近3倍。笔者很疑惑怎样的随机化才能达到如此的不平衡?事实上随机化有4种:子总体内随机、完全随机、分层随机和按不平衡指数最小原则所进行的随机,原文条件下应当选用分层随机,即以两个重要的非试验因素(性别和病情)水平组合形成4个小组(男轻,女轻,男中,女中),然后把每个小组内的患者再随机均分到治疗组和对照组中去,这样分层随机的最终结果一定是治疗组和对照组各35人,且使2组间非试验因素的影响达到尽可能的平衡,从而可大大提高组间的可比性。在本例中,若“病程”对观测结果有重要影响,在进行分层随机化时,在按“性别”和“病情”分组的基础上,还应再按“病程”(设分为短、中、长)分组,即共形成12个小组,将每个小组中的患者随机均分入治疗组与对照组中去,这是使“性别、病情、病程”3个重要非试验因素对观测结果的影响在治疗组与对照组之间达到平衡的重要举措,也是所有临床试验研究成败与否的最关键环节! 3 实验设计类型判断错误 例2:某作者欲观察甘草酸、泼尼松对慢性马兜铃酸肾病(aan)肾损害的干预作用,于是,进行了实验,数据见表1。原作者经过用甘草酸和泼尼松分别与同期正常对照组和模型组比较,一个p<0.05,另一个p<0.01,于是得到甘草酸、泼尼松对慢性aan肾损害具有一定程度的保护作用,且泼尼松的效果更佳。请问原作者的结论可信吗?表1 各组大鼠血bun及scr变化比较(略)注:与正常对照组同期比较,*p<0.05,**p<0.01;与模型组同期比较,p<0.05,p<0.01 对差错的辨析与释疑:本例错误极为典型,通常科研工作者欲观察某种药物是否有效,习惯上会建立正常对照组、模型组(即该药物拟治疗的病态组)和在模型组基础上的用药组(如本例中甘草酸组和泼尼松组)。这样的设计本身并没有错,但这仅仅是专业上的“实验安排(可称为多因素非平衡组合实验[1])”,而并非是统计学中所说的某种标准实验设计类型。写在“组别”之下的4个组,并非是一个因素的4个水平,而是2个因素水平的部分组合。这2个因素分别是“是否建模(即正常与模型2个水平)”和“用药种类[即不用药(相当于安慰剂)、用甘草酸和用泼尼松3个水平]”。2个因素共有6种水平组合,即“组别”之下缺少了“正常基础上用甘草酸”和“正常基础上用泼尼松”。这样设计的实验才可能反映出“是否建模”与“用药种类”2个因素之间是否存在交互作用。 在本课题研究中,由于未在实验前作出正确的实验设计,处理数据时错误就悄然产生了。具体到本例,从原作者在表1的注解中可以看出,通过单因素方差分析分别比较同期(即相同观测时间点)的甘草酸组和泼尼松组与正常对照组和模型组之间的差别是否有统计学意义。这样的做法有3个严重错误:第一,严格地说,在模型组基础上的用药组是不适合直接与正常对照组相比较的,因为这样的比较解释不清到底是药物的作用还是由于模型未建成功而造成的假象;第二,将各个时间点割裂开分别比较破坏了原先的整体设计,数据利用率降低,误差估计不准确,导致结论的可信度降低。将一个重复测量实验的各个时间点割裂开来考察,就等于在各个片段上估计实验误差、作出统计推断,好像盲人摸象一样,摸出来的结果差别何其之大;第三,要想说明两种药物哪个效果更佳,在得出差别具有统计学意义的基础上,衡量的标准是应看组间平均值的差量的大小而不应看p值是否足够地小,不能说p<0.01时就比p<0.05时更有效,这种忽视实验误差、忽视绝对数量和脱离专业知识的想法和做法都是不妥当的。 如何正确处理表1中的实验资料呢?关键要正确判定该定量资料所对应的是什么实验设计类型。由前面的分析可知,表1定量资料对应的是“多因素非平衡组合实验”,而不是某种标准的多因素实验设计类型。明智的做法是对“组别”进行合理拆分,即根据专业知识和统计学知识,对“组别”之下的所有组重新进行组合,应使每种组合对应着一个标准的实验设计类型。正确地拆分结果分别见表2和表3。表2 正常对照组与模型组大鼠血bun及scr变化的测定结果(略)表3 模型组和2个用药组大鼠血bun及scr变化的测定结果(略) 事实上,由科研习惯形成的这一套实验方案笔者形象地称之为多因素非平衡的组合实验,或者说,它是实验设计的表现型。通常可以进行统计分析的都必须是标准型(即统计学上所说的某种实验设计类型),因此需要能看出代表表现型本质的原型(本例中组别之下应该有6个组,这6个组构成一个2×3析因设计结构,但原作者少设计了2个组)。通常需要将表现型或/和原型拆分成标准型后再选择合适的统计分析方法进行数据分析。本例根据原作者的意图,可以将表1拆分成2个标准型,形成2个具有一个重复测量的两因素设计定量资料,见表2和表3。相应的统计分析方法就是具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析。此处请读者注意:第一,具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析和一般的方差分析虽然都叫方差分析,但它们的计算公式却有本质区别,绝不可混用;第二,重复测量因素(本例中为时间)不要与实验分组因素(表2中叫“是否建模”;表3中叫“药物种类”)同时列入左边,它们是本质不同的两种因素,一般应该把“重复测量因素”放到表头横线下方。 通过本例可以看出,在实验前明确实验设计是多么重要的一件事情。试想,若让本例原作者写明他的实验设计类型,他必然就会对基本的实验设计类型作一番调查和学习,自然就能发现他所“设计”的实验并不是统计学上相应的实验设计。那么通过咨询相关人士必能做出比较正确的实验设计,不仅可以提高科研设计水平,而且可以大大提高科研课题和论文质量。 例3:原文题目为《土荆芥-水团花对胃溃疡大鼠黏膜保护作用的研究》。原作者使用单因素多水平设计定量资料方差分析处理表4中的数据。请问原作者这样做对吗?表4 各组黏膜肌层宽度、再生黏膜厚度变化(略)注:与正常组比较,ap<0.05;与ns组比较,bp<0.05;与cp 10 mg·kg-1 组比较,cp<0.05 对差错的辨析与释疑:本例涉及到统计学三型理论[1]中的一些概念,简单地说就是可以直接进行统计分析的来自标准设计的数据表叫标准型,反映问题本质但并非是标准型的数据表叫原型,而掩盖了原型信息的数据表叫表现型。“组别”之下的6个组,似乎是某个因素的6个水平,其实不然!这6个组涉及到多个试验因素,应对“组别”拆分重新组合后,再分别判定各种组合所对应的实验设计类型,并选用相应的统计分析方法。组合1:空白对照组(正常)、阴性对照组(ns),这是单因素两水平设计(简称为成组设计)。由于正常组无实验数据,故该组合无法进行统计分析;组合2:ns组、ra组、cp(20/mg·kg-1)组,这是单因素3水平设计,因素的名称叫“药物种类”;组合3:ns组、cp(10/mg·kg-1)组、cp(15/mg·kg-1)组、cp(20/mg·kg-1)组,这是单因素4水平设计,因素名称叫cp的剂量(其中,ns组可视为cp的剂量为0)。 对于组合2和组合3,若定量资料满足参数检验的前提条件,可选用相应设计定量资料的方差分析,否则,需要改用相应设计定量资料的秩和检验。 4 人为改变设计类型且数据利用不全 例4:某作者使用表5中的数据进行分析,欲比较治疗组和对照组在治疗后的各个时间点的疗效情况,使用的分析方法为一般卡方检验,请问原作者这样做对吗? 对差错的辨析与释疑:从给出的统计表可以看出,该作者有意或者无意之间收集了一类相当复杂的实验设计类型下的定性资料,结果变量为多值有序变量的具有一个重复测量的两因素设计定性资料,处理这个设计下收集的定性资料要使用相应设计定性资料的统计模型分析法。由于上述方法过于复杂,因此,通常在实际运用中,实际工作者将重复测量因素武断地视为实验分组因素,从而使该资料变为结果变量为多值有序变量的三维列联表资料。在已经出错的前提下,原本应当使用cmh校正的秩和检验或者有序变量的多重logistic回归分析处理资料。然而,该作者显然在此基础上进一步合并了数据,将结果变量变成二值变量(有效、无效),也就是说,原作者实际使用的仅仅是最后一列数据(即总有效率),并且最为严重的错误是将三维列联表资料强行降维成二维列联表资料,使用一般χ2检验进行分析。经过一系列的简化与错误合并,最后结论的可信度还剩下多少呢?表5 原作者对2组疗效比较的试验设计及数据表达(略)注:与对照组同期比较,*p<0.05 由于篇幅所限,这类错误笔者只给出1例,实际上此类例子在很多杂志中普遍存在。这说明在进行实验设计时,很多研究人员并未做到心中有数;分析数据时,按自己熟悉的简单统计分析方法所能解决的数据结构强硬地改造数据,严格地说,在用表格表达实验资料的那一刹那就已人为改变了资料所对应的实验设计类型,这种做法的科学性和得出结论的正确性都将受到质疑[2]。 5 正交设计及数据处理方面的错误 人们在进行正交设计和对正交设计定量资料进行统计分析时,常存在下列3个误区:很多人过分强调用正交设计可以大大减少实验次数,因此,无论各实验条件(正交表中的每一行)下的实验结果波动有多大,都不做重复实验,这是第1个误区;将正交表各列上都排满试验因素,用对实验结果影响最小的试验因素所对应的标准误作为分析其他因素是否具有统计学意义的误差项,导致误差项的自由度较小,结论的可信度较低,这是第2个误区;在对正交设计定量资料进行方差分析后,即使存在多个无统计学意义的因素,仍对少数几个有统计学意义的因素进行解释,未将无统计学意义的因素合并到误差项中去重新估计实验误差,以获得具有较大自由度的误差项,这是第3个误区。 科研设计论文:设计临床科研试验的主要原则 作者:张振馨 [关键词] 临床科研 原则 随着医学的发展,新的药物和治疗方法不断涌现,在这些新药物和治疗方法中,有的有效,有的无效,有的甚至对人体有害。医生要为病人选择疗效好和副作用少的药物和方法,必须了解新药临床试验的概况,掌握疗效评价的原则。 临床试验是一种医学研究的方法,属于实验性研究的范畴。通过成功的临床试验能科学的评价药物、疗法和预防性干预措施的效果及副作用,并使试验结果外推到总体病人或总体人群。现从临床流行病学角度谈谈设计临床试验的主要原则。 一、新药临床试验分期 1.ⅰ期临床试验是在人体进行的新药试验的起始期,主要是观察药物的安全性,确定用于临床的安全有效剂量和给药方案,包括药物耐受性试验,药代动力学和生物利用度研究的小规模临床试验。 2.ⅱ期临床试验是通过随机对照临床试验评价药物的疗效和安全性。 p 3.ⅲ期临床试验为扩大临床试验,是多中心的,在较大的范围内进一步评价新药的疗效、适应证、不良反应、药物相互作用等。 4.ⅳ期临床试验为上市后的监察,目的是对已在临床广泛应用的新药进行社会性的考察,着重于新药的不良反应监察,其次为研究和鉴定药物的远期疗效和新的适应证。 我国的ⅱ期临床试验分两个阶段,相当于国外的ⅱ期和ⅲ期试验;我国的ⅲ期临床试验相当于国外的ⅳ期临床试验。 另外,早期的临床试验常不分期。例如,有的制药厂研制出治疗脑血栓的新药,在动物实验中疗效显著,制成针剂在临床应用,其给药方案和剂量参照国外“同类”产品。而医生在应用此类产品时,进行了严格的血液学指标的监测,发现和国外“同类”产品并不相同,存在着潜在的不安全因素。此类药物未经完善的临床试验而用于临床是值得我们关注的。 二、临床试验中的关键设计 (一)设立对照组 早期临床疗效研究多是病案分析性质的临床经验总结,不设对照组,也不论疾病是否有自愈倾向,根据治疗后病情的变化用治愈率表示疗效。此后,有的设计根据医生或病人的主观愿望先确立治疗组,然后随意选择同期或不同期,在同一医院或不同医院,应用不同治疗方法的同类病人为对照,并非确立了研究对象后,将他们随机分配到治疗组和对照组中。虽然有的论文报道临床试验采用随机对照,但没有描述二组治疗前均衡性检验的结果。这些方法(无对照、无随机对照或无证据说明进行了随机对照)都不能真实地反映所研究药物的疗效。影响临床试验的因素很多,包括:(1)治疗措施;(2)疾病的特征(不同的疾病有不同的病理发生期和临床期特征和结局,同一种疾病在不同的病人中表现的类型、病程、严重程度、试验前的治疗、并发症和预后也不一样;如脑血管病有自愈的倾向,变性病呈慢性进行性发展直至死亡);(3)安慰剂效应(根据报道安慰剂对临床多种疾病的有效率达30%;(4)霍桑效应(某些疾病的病人,因迷信或厌恶某医生或医院而产生一种心理效应,对疗效产生正负两方面的影响);(5)其他因素(对象的选择,观察测量的指标和方法,以及受试者的失访率等)。由此可见,在接受某种治疗的实验组中,在研究终点时所统计出来的“? 菩а保???嵌嘀忠蛩氐男в?恢?谝黄鸬淖酆献饔茫?晒φ牧俅彩匝檠芯坑δ芙?煌?вη?挚??怪瘟拼胧┑男в?凸鄣谋┞冻隼矗?赐ü?员燃?鹧芯恳蛩睾头茄芯恳蛩厮???男вγ???图跎傺芯康奈蟛睢?/p 临床试验采用的对照方法如下。 1.随机对照:随机不同于随意和随便,有特定的含义和实施方法。随机是指通过不同的方法(简单、分层、区组随机),使研究对象有均等的机会被分配到试验组或对照组,使除研究因素以外的非研究因素(包括已知和未知的),在两组间分布均衡,保证试验组和对照组的可比性,如果在研究结束时无其他方面的偏倚,则可以把两组间疗效差异归因于治疗方法的不同。此外,很多统计学处理方法建立在随机原则基础上,随机分组是统计学分析的基础。 2.随机的自身对照和交叉的自身对照:此类对照是随机对照的特殊方式。自身前后对照是受试者接受前后两个阶段的治疗,分别应用两种不同的处理措施,并分别对其效果进行观察和对比分析。两阶段之间通常有一个间隔时间,即洗脱期,以消除前阶段用药对后阶段的影响。洗脱期约为所用药的5个半衰期,多用于慢性疾病,如高血压、神经系统变性病。交叉试验是用随机的方法把病人分为两组,一组先用甲药试验,后用乙药对照;另一组先用乙药试验后用甲药对照。试验与对照间有洗脱期,实施此类对照的条件是原有的治疗作用在间歇期内被洗脱掉。第二阶段开始前两组病例的基本情况应与第一阶段开始时完全一样。 3.历史性对照:不同病例前后对照研究,又称历史性对照研究,以过去疗法为对照组,以现在的新疗法为试验组。历史性对照比较方便,节省人力物力,但偏倚往往很大,因为随时间的迁移,诊断标准、治疗条件、医务人员水平都在改变,因此两组病人很难有可比性。为了增加可比性,宜将两组病例的主要特征进行配对;不同时间的两组病人应是同一医疗机构,由同一批医生进行;历史对照应是最近临床试验的研究对象,并具备和试验组同样的诊断标准、纳入标准、疗效评价指标和方法等。此外,所研究疾病的自然史(发病原因、机理、临床过程、并发症及自然转归等)必须明确。 4.无对照组研究:除治疗措施外,多种因素都将影响临床试验的结果。因此,无对照组的研究结果通常很难说明问题。对于随机事件的抽样研究必须设有对照组。如果使不可能的事件变成可能,甚至成为必然,这种突破性研究无需对照,如肾移植手术。 (二)控制假阳性(α)和假阴性(β)错误,使临床试验真实可靠 假阳性率是用某药(研究因素)治疗某种疾病(研究疾病)实际无效,而研究结果却判为有效的错误概率,也称α值,第ⅰ类错误概率。假阴性率是有效的研究因素判为无效的错误概率,也称β值,第ⅱ类错误。设立对照组和将研究对象进行随机化分组是控制混杂偏倚,减少这两类错误的重要环节。此外,必须考虑下列几方面。 1.正确地估计样本量,避免抽样误差,以便在计算治愈率时能得出差异有显著性的结果。样本过小,往往造成研究结果的假阴性。 2.选择研究对象要有确切具体的诊断标准、纳入和排除标准,避免因选择的受试病人不能代表总体,而仅代表部分病人所产生的选择偏倚。例如在缺血性脑血管病的静脉溶栓治疗的临床设计中,选择病人入组条件之一是发病到治疗时间限于3小时以内。另一种情况,患者清晨醒来发现偏瘫。如果把发现时间当做发病时间来计算治疗时间窗,有可能因实际的时间窗超过3小时而出现降低疗效,增加出血的危险。因此,必须制定排除标准,把不能肯定确切发病时间者除外。临床试验中通常把具有下列情况的患者,作为排除对象:(1)同时患有另一种影响本次科研效果的疾病;(2)同时患其他严重疾病者;(3)已知对药物有不良反应者。此外,选择研究对象应选能服从试验安排的依从性好的患者,否则会影响研究结果的准确性。 3.采用盲法收集资料,控制信息偏倚。如果研究对象知道自己,研究人员知道研究对象的分组情况,则将产生观察性偏倚。已知分在对照组的受试者往往对治疗失去信心而中途退出。被试者可能会因入治疗组受益而报告不真实的结果。研究者希望自己的研究得出阳性结果,有可能歪曲观察结果。为了避免这种偏倚,最可靠的方法是使上述两者均不了解分组情况,即谓之“盲”法原则。 4.确定统一的治疗方案、观察指标和方法,使两组得到同样的处理和观察,以取得较为真实的结果。观察指标是衡量疗效的主要内容,无论是主观指标( 临床症状和体征),还是客观指标(临床实验室检查)的观察,其测量的可靠程度都影响“疗效”。主观指标易受研究对象和研究人员的心理状态,启发暗示和感官差异的影响,因此在测量时应将这类临床的定性测量进行量化处理(量表法、测量项目分级化和加权以及形象排列分级),试验中尽量用有客观测量数据的指标作为评价指标(如死亡或仪器测量数据)。这是控制信息偏倚的另一个重要环节。 科研设计论文:论科研项目管理系统的设计与实现 论文摘要:随着计算机应用水平的提高和科研管理的规范化和制度化,建立一套适用于科研院所科研管理工作的科研项目管理信息平台,已经成为各大科研院所较为迫切的需求。采用面向对象的思想设计科研项目管理系统,并在delphi和数据库工具下实现。利用本系统能对科研项目进行规划和管理,对成本、进度和功能特性进行跟踪,在出现问题时,能够识别并及时修正。 论文关键词:软件项目管理;面向对象;科研项目管理系统 科研院所的科研开发、试验分析、生产经营等各项活动,每时每刻都会产生大量信息。这些信息需要在企业内部上下之间、部门之间、总部与分部、外部供应商与企业以及企业与客户之间,进行输人、处理、输出、反馈。但目前,这些重要的信息大部分或被分散保存在各个互不兼容、自成一体的计算机系统中,或被锁文件柜和抽屉中,甚至没有形成文字,或者文字资料不完整,从而形成了一个个“信息孤岛”。本文建立一套适用于科研院所科研管理工作的科研项目管理信息平台,从而实现对科研项目的管理和规划。 1科研项目管理系统总体设计 一套较完善的科研管理系统应以项目管理为中心,涵盖计划、合同、实事、成果、专利、资金、人员、设备等方面,并可关联到办公、人事、财务、设备等其它业务系统。本系统可以实现从项目的计划申报、审批、项目开发、鉴定、成果登记、评奖到归档、查询和统计全过程的计算机网络化管理和信息共享。 1.1科研项目管理系统功能描述 该软件项目管理系统实现的主要功能有:项目管理和研发信息的添加、修改、删除,各个阶段基本信息的查询,报表的生成,实现在应用程序中对以word形式存储的文档模板的新建、保存功能,并可以完成已有文档的调用,实现文档的自动化,随时、快捷的查阅和修改文档,并作为研发后续阶段的参照。 1.2系统总体功能模块分析与设计 首先,进行科研项目计划编制。项目开发单位经市场调查,并经有关专家进行技术审查和审核,向管理部门进行计划申报,经管理部门审批后下达项目计划。申报的计划被批准后,项目开发单位组织项目的研究开发,管理部门可以对项目开发的各阶段实施管理,了解项目的进展情况,评估每一阶段的工作,必要时进行调整或撤销该项目。项目开发完毕,由开发单位提出鉴定或验收申请,管理部门可以组织有关专家对项目进行鉴定、审查和评议,得出相应的结论。 本系统还可以对以上各个环节进行查询、统计,随时从宏观上了解所有项目的进度及相关材料。其功能模块结构如图1所示。 1.3系统管理文件流程 科研项目管理涉及大量的管理文件,文件处理应遵守流程,从立项(项目申报)开始,审批、开发、鉴定到最后归档的过程如图2所示。 2数据库设计 本系统通过数据库进行管理,可以方便管理数据、文档以及快速查询。数据库设计是系统设计很重要的部分,设计质量的好坏,数据结构的优劣,直接影响到系统的成败。数据库设计是指对一个给定的应用环境,构造最优的数据模式,建立数据库及其应用系统,使之能够有效地存储数据,满足各种用户的需求。 2.1数据库表结构设计 本系统的数据库是采用delphi自带的databasedesktop工具设计的,根据系统的需要,设计了立项管理、进度计划表、配置管理表等多个数据库表。如表1~表3所示。 2.2系统模块设计 系统划分为4大模块:过程管理模块、研发管理模块、查询统计模块和系统管理模块,其中每个模块都包含一系列子模块。过程管理模块包括:立项管理、结项管理、项目计划与监控、配置管理、质量保证、人员管理;系统管理模块包括项目新增、项目打开、权限管理、代码管理、文档模板管理和系统退出。研发管理主要指进度管理,该模块是系统核心部分,内容也较多,有需求分析、概要设计、详细设计、实现管理、维护、计划、进展报告和进度控制与调整模块。各模块分别形成相应的文件,内容文件名填人相应的项目信息表中。进展报告在进度管理中占有很重要的地位,是项目调整和监控的主要参考。 为了方便及时了解各个项目的相关信息,系统查询模块分为4个部分:基本信息查询模块、进度查询模块、计划查询模块和设计查询模块。各部分完成的功能是对相应的信息进行查询。 3系统实现 sqlserver2000大型数据库具有大容量、高效率等特点,为用户提供强大的功能支持。因此,后台数据库选择的是sqlserver2000。在sqlesvrer2000中新建数据库,命名为cmm2。在数据库cmm2中,建立以表1~表3为主的数据库表结构,通过delphi中提供的数据模块窗体,避免了向每个窗体中添加数据访问组件来访问数据库中的数据。系统的实现,完成的主要工作——文档管理,通过在edlphi中调用word软件实现。在wordapplication组件的ondocumentbeforeclose事件中添加如下代码: wordapplication1.quit; wordapplication1.disconnect; 报表采用ed lphi7自带的rave5.0报表设计器进行设计。rave报表是一种基于组件的可视化报表设计工具,使用它可以简化设计过程,提高设计效率,并且可以制作出漂亮的样式,从简单的分带报表到复杂的、高度个性化的报表都能轻易完成。利用rave制作的报表有下面的特征:带字回绕功能、图形化、页边间距调整、精确页面位置控制、打印配置、字体控制、打印预览、重复使用等。 4结论 本系统可以使科研项目管理部门从繁琐的项目材料管理中解脱出来,将精力集中到对项目本身的管理,从而加强技术创新工作,推动科学技术成果向现实生产力的转化。 利用本系统,为一些科研项目建立了软件项目管理的策略和实施这些策略的规程,使得软件开发和维护的过程相对稳定,已有的成功经验可以被复用,并可以对同类的新项目进行规划和管理,还可用于对成本、进度和功能特性进行跟踪,在出现问题时,有能力识别,并及时修正。 科研设计论文:交叉学科研究型课程设计与教学方法 摘要: 为有效地培养本科学生的创新意识,切实提高人才培养质量,本文提出了交叉学科研究型课程的教学方式。本文针对当前应用型本科院校在创新人才培养方面存在的主要问题,明确了相关的教学问题,进而从课程建设目标、教学内容、实施方式及评价方式等方面阐述了解决主要教学问题的途径与方法。实践表明:本文提出的教育模式有效地提高了教育教学质量和学生的创新意识,具有一定的示范性和很好的推广价值。 关键词: 创新人才培养;交叉学科;研究型课程 我国已经逐渐步入创新驱动的发展时代,这使得高等院校所肩负着的学术创新和培养创新型人才的任务有了新的时代内涵和更为迫切的需求[1]。在这样的背景之下,高等教育、教学体系面临着战略性变革的要求,其核心即是把创新意识贯穿于人才培养的全过程中[2]。作为高等教育的基础环节,如何在本科阶段的人才培养策略中体现创新驱动,日前越来越受到学者的关注。本科研究型课程的出现为解决这一问题提供了有效的途径[3][4]。然而单一学科的研究型课程开设有其弊端。首先,研究生阶段的创新型研究有大量灵活的时间做基础,可以通过文献深度研读和实际项目参与增加研究深度,利用大量不同学科的学术讲座和学术交流活动拓展宽度,为创新研究积累足够的土壤。而以课程教授为主的本科学习过程中,没有这么多灵活可用的时间可以支配。单一学科的研究型课程虽然为进行一定深度的研究提供了课上的时间,但并不能弥补广度上的不足。其次,本科阶段的公共选修课虽然为其提供了一定的知识广度,但对创新的针对性不强,也缺乏与本学科知识相融合的指导。在这样的背景下,本文提出一种新颖的创新人才培养方式,将交叉学科[5]与研究型课程相结合,通过合理的课程设置,以交叉学科应用背景为导向,以问题探究及在本学科内的创新解决方法为主体,为本科学生创新意识、创造型思维的培养提供了丰富的土壤。 1研究出发点 在充分调研国内外对交叉学科研究型课程开展情况和研究成果的基础上[6]~[9],作者对本专业本科学生围绕现有课程课堂教学的感受、评价以及实施研究型课程教学模式改革的认知度与期望度进行了抽样调查分析。结果表明,大多数课程的课堂教学内容偏重于对学生理论知识的传授,教学方式上缺乏对学生主动探究式学习的引导,针对运用理论分析解决实际问题能力的培养也有所欠缺。另外,由于学科、专业设置的限制,很多学生对本专业外的知识了解很少或对本专业与其他专业、学科的关系了解很少。在大一到大四的过程中,受到教育逐渐由通识教育转变为专业教育,由综合素质培养逐渐转变为以就业为导向的专业知识技能培养,反而在一定程度上压制了一部分同学的求知欲和好奇心,降低了他们的研究热情。对于面向就业的学生而言,除了专业知识之外,往往也需要思维方式的创新和转变;而对于面向研究的学生而言,保持好奇和研究热情、持续激发其想象力和创造力就显得更为重要。实施以交叉学科研究型课程为导向的人才培养方式,不仅有助于弥补现有教学模式的缺陷,同时也适应了高校培养创新型本科专业人才的时代要求,更能够受在最大程度上激发本科学生的创新意识和创新热情。 2交叉学科研究型课程设计总体思路 作者在深度调研广大应用型高等院校已实施的研究型课程的成功经验和存在不足的基础上,以所在信息类学科开设的本科研究型课程“复杂网络基础”为载体,对交叉学科研究型课程的建设展开了研究,总结了以下几点作为课程设计的总体思路。 (1)交叉学科研究型课程建设目标的设置 研究型课程旨在培养学习者的探究意识和探究能力,其重点在于改变学生的学习方式,即改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的偏重于记忆和理解、立足于接受教师所传授知识的单纯的学习方式,使学生在体验、探究、合作、实践等活动中形成一种主动探求知识、重视解决实际问题的新型学习方式,进而形成科学探究能力,并在探究的过程中逐渐培养科学信念和创新精神。交叉学科研究型课程建设目标的设立比普通研究型课程更为复杂。除了主动探求、重视实际问题之外,增加了与其他专业、学科甚至其他门类不同思维方式和学习、研究方法的交流能力的培养。在有限的课程时间内,如何合理设置学习目标,使课程设置对学生能力的培养既全面又要层次分明、主次突出,还要兼顾因材施教、因人而异,通过不同侧重、不同顺序设置多维培养目标,是首先需要探讨和明确的问题。 (2)交叉学科研究型课程的内容设置 研究型课程在内容上涉及各类学科领域及学科间交叉的领域,本身就具有“交叉性”。如何基于我校的实际情况,根据现有的专业设置、各学科科研情况、综合利用已有的交叉学科研究资源设置合理的研究型课程内容,是对单一学科研究型课程进行改革的重中之重。 (3)交叉学科研究型课程实施方式的设计 要实现研究型课程的教学目标,其课程实施方式尤为重要。研究型课程在原则上主要通过组织一些探究性的项目研究活动来进行。交叉学科研究型课程的教学方式需要在此基础上进一步增强多样性、交互性和合作性,从而有效帮助学生从学习形式上作为切入点,逐步转变学习思维和学习习惯。 (4)交叉学科研究型课程评价方式的设计 研究型课程评价的目的是要检验课程目标达到的程度,引导学生不断努力去达到或趋近目标,以评价促进学生的不断发展。这决定了研究型课程的评价是多元化的发展性的、重视过程性的评价。交叉学科研究型课程的评价在此基础上还需增加对跨学科交流能力和解决其他学科问题结果的评价。如何根据教学实际设置有效的评价体系,是交叉学科研究型课程能否最终实现预期目标的关键所在。 3交叉学科研究型具体课程设计及教学方法 3.1课程目标设置 根据交叉学科研究型课程的特性,作者对其课程目标的设置过程相比目前传统的课程目标设置做了以下改革:(1)改变传统课程目标设置以教学大纲和授课教师为主体的设置方式,转而以学生、交叉学科导师及专业导师三者共同参与的设置方式;(2)改变传统课程目标设置以整个专业为对象的设置方式,而以学生各自特点分类制定多元的课程目标,最大限度体现出小班授课、因材施教的课程优势;(3)改变传统课程目标设置以知识掌握作为唯一衡量标准的一维目标,转而根据多元的不同设定,设置实践探究能力、理论学习能力、组织交流能力、交叉合作能力、总结表述能力等多维的课程目标;(4)改变传统课程目标设置以一个培养计划周期或一个课程周期为基本时间单元的设置方式,转而以一个“目标更新→内容调整→实施形式修改→评价方式修正”的课程循环单元为周期,及时对多元多维目标的具体参数指标进行动态调整。 3.2课程内容设置 作者组将交叉学科研究型课程的内容分为课程基础和主体内容两部分:(1)课程基础包括该课程所必须掌握的基本理论和基础知识,与传统课程不同之处在于,课程基础部分所占比例远小于主体内容部分,约占整个课程内容的20%—30%。(2)主体内容由学生通过与交叉学科导师的交流,以发现问题的方式提出,并通过专业导师指导下的分组开题的形式最终确定。此部分为交叉学科研究型课程的核心内容,课题选择以学生为核心,以解决问题为线索,以课程知识为理论支撑。 3.3课程教学方式设计 对交叉学科研究型课程围绕“发现问题→理论学习→建模求解→总结分析”四个子模块,分别设计相应的教学方式:(1)在学期开始前由专业导师负责联系交叉学科合作单位,每门课程确定3到4名合作导师,以合作指导不同分组的学生。(2)以组织学生与交叉学科团队开展研讨会、交流会的形式组织学生开始收集资料,并从所获得信息中找到问题,形成第一阶段的问题形成报告;根据该报告,以专业导师指导下的讨论课的形式,对问题进行分类、抽象,并以此明确课题的划分,由同学自愿参加相应课题组。(3)以课题组为单位,在专业导师的指导下,针对本课题学习相应的课程理论,对课题进行预研,形成预研报告。预研报告通过的课题允许进行开题,并以课题组为单位开展后续研究型学习。预研报告不通过的课题在课程导师和交叉学科合作者共同指导下重新选定课题进行开题和后续研究型学习。(4)研究学习过程通过文献阅读汇报、平台及仿真工具使用学习、模型设计实践和问题求解讨论等多种形式开展,其中专业导师以指导为主。在学期中邀请相关专家或科研团队对较难的部分以专家座谈的方式进行交流,协助攻关。(5)每个阶段分组开展阶段总结和分析,不断修正课题方案,必要时对课题目标进行小范围的调整。 3.4课程评价方式设定 与传统课程单纯以教师评价的方式不同,交叉学科研究型课程在评价环节做出以下改变:(1)在评价主体上,由学生、专业导师和交叉学科导师三者共同给出评价,具体包括以下五种形式:a.自评,即同学的自我评定;b.互评,即组内成员的相互评定,其中课题组长的评定所占比重最大;c.团评,即以课题组为单位,有专业导师参与的团队之间的相互评定;d.师评,即专业导师对各个课题组进行评定;e.专评,即交叉学科合作导师对各课题组最终方案的有效度、实际价值等给出评判。(2)在评价周期上,以过程评价为主,即以每一个“目标更新→内容调整→实施形式修改→评价方式修正”的课程循环单元为周期,以过程评价的结果促进方法的改进或目标的修正,整个评价过程以档案的方式保存。 4成果推广与应用效果 青岛理工大学通信与电子工程学院积极探索和实践信息类学科创新型人才培养模式,取得了一定的成果。自2015年以来,得到其他学科专业的教师及相关从业人员的高度评价;学院先后获得多项相关教学研究及专业建设项目资助。学生在“全国大学生电子设计大赛”、“全国大学生创新创业项目”等国家级学科竞赛和培养项目中获奖人数、获批项目不断增加、档次不断提高。本科生参与科研项目人数也逐年增加,与合作导师联合发表学术论文、申请发明专利及软件著作权等自主知识产权数量、质量都较从前有大幅度提升。此外,该成果在电子信息工程、通信工程等多个信息类学科专业中进行了推广,推广效果良好,受到相关地市级媒体关注,相关成果被包括《半岛新闻网》等多家媒体的报道,为本文研究成果在其他学科中进一步推广打下了良好基础。 作者:赵锟 吉爱国 张冬梅 周立俭 宋传旺 王绪虎 单位:青岛理工大学 科研设计论文:科研管理推广系统设计 1系统需求分析 1.1系统功能需求 实现课题申报、立项评审、任务书提交、项目审核、结题申请、结题验收全过程系统化、信息化、项目化管理。实现项目申请立项、结题验收专家网上评审功能,由系统自动进行计算排名。申请人提交立项或者结题申请材料后,由科技秘书对项目进行汇总分类,按照项目内容进行分组,安排评审专家。课题评审专家接到任务后,在系统设置的规定时间内,只需一台可以上网的计算机和相关附属设备(键盘、鼠标等)即可登录系统开展评审工作,时间灵活度高,同时也节约了纸张的大量使用,节约学院办公经费,提高评审效率。把学院历史立项的所有项目和院外申报项目进行电子系统进档,建立项目数据库,使科研管理工作规范化、科学化和信息化;实现科研项目综合查询与统计功能。对相关类别科研项目数据实现图形化统计,生成水晶数据报表;实现科研课题项目化管理。 1.2用户功能需求 系统的用户角色有:普通教师、二级部门管理者、科研处管理人员、评审专家、系统管理员。各用户角色功能如下。普通教师:普通教师即课题的申报者,访问系统具有的权限主要有:浏览、录入个人信息、查询个人信息;填写、上传课题立项申请、任务书、结题验收的材料;查询项目评审情况;查询科研课题进展;科研档案输出打印、项目补录等。二级部门管理者:在系统中设置学校二级管理部门的管理者,主要是对属于本部门科研课题的立项申请、合同任务书和项目结题验收申请作基本的审核,查询本部门科研情况。科研处管理人员:主要是科技秘书,主要权限是查询项目立项申请、验收申请情况,对项目进行形式审核、分类,安排评审专家,填写科研处、校学术委员会意见;补录历史项目和院外项目;同时,对优秀项目进行成果推广。 1.3系统架构 高职院校科研管理系统的开发过程中,是以MVC三层架构为依托,并在其基础上进行了改造,增加了管理权限层,使其更符合本系统开发的需要,增加的全新权限层,能更好的控制权限管理,使其可实现到对每一底层按钮的控制。 2系统主要功能模块开发 2.1系统时间段设置模块的实现 通过对系统时间段的设置来限制系统使用者对系统的操作权限,同时也为规范科研处对科研项目的管理起到一定辅助作用。主要有立项申报开始、结束时间,任务书提交开始、结束时间,中期审查开始、结束时间,验收申请开始、结束时间等4个时间段(点)的设置。并提供了新增时间段和修改已设置时间段的功能。 2.2科研项目管理模块的实现 项目申报模块:主要页面元素有:列表窗控件、按钮、下拉菜单等等。通过该页面可以完成项目申请立项书的录入和保存;项目修改导出模块主要提供了在查询、修改、输出打印和删除申报书的功能。项目任务书管理模块:提供了项目任务书的录入和输出打印功能。对已超出系统规定的立项申请时间和已通过科研处审核的项目进行操作将出现相应报错提示。项目验收申请管理模块:提供了项目验收申请信息录入和结题验收申请表的输出打印。对输入数据格式不正确和已通过科研处审核的项目操作显示报错提示。项目主持人可以查看立项评审、验收评审的评审专家打分情况和评审意见。 3结语 科研管理系统上线运行以来,顺利完成了多个项目全过程项目信息化管理,取得了良好的效果。展望未来,随着云技术、跨平台移动终端技术的逐渐成熟,为高校科研项目管理提供了新的思路。 作者:邵检江 单位:广东交通职业技术学院 科研设计论文:卫生科研管理信息系统设计应用 1研究方法 1.1问卷调查 问卷调查表包括卫生计生委行政主管部门、医疗机构科研管理人员和专业技术人员3种。主要收集系统需求,系统应用前后各项流程及所需时间,共发放卫生计生委行政主管部门问卷2份,单位科研管理人员问卷22份,专业技术人员问卷44份。 1.2深入访谈 采取个人深入访谈方法,对卫生计生委、医疗机构科研管理人员和专业技术人员共10人进行了访谈,深入了解对系统的需求及系统使用前及使用后的科研管理模式、管理效率、经济效益等的变化。 2研究结果 2.1系统设计 分析需求调研结果后对科研管理信息系统进行了设计,本系统设计卫生计生委管理人员、单位管理人员、单位科研管理人员、科研人员和评审专家5种角色。角色不同,权限等级不同,可使用的功能菜单项也不同。共设10个模块,包括科研通知、科研项目、科研成果、、学术交流、学术专著、发明专利、统计查询、下载管理和系统管理。 2.2系统功能实现 通过科研管理信息系统的设计构建,实现了项目申报、审核、立项、中期考核、结题、成果、、学术交流等真正意义上的规范管理、实时管理、动态管理,科研人员能够及时了解个人的科研情况,及时有效地总结阶段性工作,规划科研目标;区卫生计生委和各单位科研管理人员可以快速汇总检索科研课题、成果等信息;管理人员可以随时了解各方面的科研信息及相关数据,从而制定出科学、合理、有效的中、长期发展规划。 2.3系统应用效果分析 2.3.1系统应用前后的工作流程比较 该系统应用前后的工作流程。传统模式下,科研管理是常规的项目管理和每年统计一次的成果管理;信息化模式下,增加了机构管理和科研人员管理;项目管理更精细;建立了各种科研成果库。 2.3.2系统应用前后的工作效率比较 系统应用前后工作效率的改变主要体现在科研通知、项目申报、科研经费管理、科研信息汇总等几方面。(1)科研通知。经调查,传统管理模式下,科研通知下达至专业技术人员的时间平均为10.1个小时,时间最长的单位达48小时。信息化管理模式,卫生计生委下发通知的同时,科研管理人员和专业技术人员可实时接收到通知。(2)项目申报。传统管理模式下,区级项目标书申报流程中各项工作需要的时间。信息化管理模式下,卫生计生委管理人员就可以在系统中直接查看和检索各单位提交的标书及相关信息。传统管理模式下,卫生计生委科研管理人员各项工作需要时间。信息化模式下,系统可对项目负责人相关信息直接隐藏,项目申报汇总、初筛分数汇总仅需8秒钟即可完成。(3)科研经费管理。传统管理模式下,项目经费使用情况登记在经费记录本上,卫生计生委年终考核时进行抽查。信息系统应用后,项目经费分类严格按照《闸北区卫生系统医学科研经费管理实施细则》的规定项目报销,超出类别比例,系统提示警告;可以实时查询每一笔账目的使用情况,经费使用明细、已使用经费总额、剩余经费总额在信息系统中一目了然。(4)科研信息汇总。传统管理模式下,专业技术人员、区属医疗机构、卫生计生委对年度科技成果等相关科研信息的汇总时间。信息化管理模式下,每项汇总时间只需8秒钟即可完成。 2.3.3系统应用前后对经济效益的影响 每年节省纸张7900~9400张,其中区级课题标书3000~4500张(每份标书20~30页,全区申报项目数量150项/年);12家单位下发通知使用纸质版分发的形式,按照每年中期考核通知3页纸,结题通知两次共4页纸,立项评审通知申报2张纸、初审通知5张纸、复审通知2张纸,科研信息汇总通知5张纸,科研考核通知10张纸,其他通知20张,每家单位平均分发通知至8个科室估算,共4896张纸,约4900张。 3讨论 科研管理是一项系统工程,实践证明,科研管理信息系统在医院科研管理中发挥了极其重要的作用,本文对上海市闸北区科研管理信息系统设计对应用效果进行了分析研究,系统从2013年7月投入使用以来,产生了积极的管理成效,优化了科研工作流程,实现了科研相关信息实时共享;节约大量人力、财力和时间成本,提高了区域卫生科研管理工作效率;实现了依托系统的专家“背靠背”盲审,最大限度的减少了人为因素的干扰,提升了项目评审的公平性和公正性;科研经费支出审核更为高效准确,能够实时动态掌握科研项目情况,全面监管项目经费的使用;为管理者的决策提供了及时有效的支持,达到了智能化管理的目的。系统取得了较好的效果,仍有以下几方面需要改进:(1)不断规范工作的流程,改进和完善工作方法:应用的同时,要不断规范工作流程,改进和完善工作方法,才能相得益彰,比如,将年终科研奖励与个人科研信息维护挂钩等方式保证系统科研信息录入的及时性。(2)系统还要进一步改进升级,优化功能:目前信息系统具备了对科研相关信息汇总统计的功能,科研考核需要的数据能部分统计,而缺少报表的直接生成功能。以后系统进一步升级优化,年度科研考核表直接生成,帮助实施考核和分析。(3)与平台对接,实现资源共享:考虑与卫生信息化平台对接,实现与其他数据的互联互通、信息交换,进一步增加数据利用率。(4)进一步探索科研电子档案归档应用:科研电子档案能缩短档案能节省大量人力、物力和财力,且从接收到提供利用的流程,实效性强,利用率高。因此,将进一步探索科研项目、成果等电子档案归档的保存和应用,以便进一步节省资源,提高管理效率。 作者:买淑鹏 周洲 宗文红 单位:上海市闸北区卫生科技与信息中心 科研设计论文:机械设计大赛科研型人才的培养 1从参赛作品看目前高校机械专业人才培养战略 1)高校更加重视大学生创新能力的培养。 此次机械创新大赛中,很多作品创意新颖,结构巧妙,充分发挥了年轻人的想象力,他们将应用构思诠释到作品的开发设计之中,将专业理论知识实用化,锻炼了大学生的思维创新能力,说明高校已经认识到对机械类专业技术人才的培养,不能仅仅局限于理论知识的传授和单调程式化的常规设计能力培养。机械专业人才的培养,应该是个性化创新能力培养的过程,通过特定教师专业指导和学校统筹资助,使大学生将创新思维想象变为现实的成果作品,锻炼了发现问题、思考问题、解决问题的思维创新和实践动手能力,经过锻炼的大学生在进入社会工作岗位后,保持创新思维的习惯,用出色的业绩成果在工作岗位上展示自己的能力价值。 2)参赛大学生的动手实践能力获得了出色的锻炼。 从机械创新大赛作品的制作水平来看,绝大多数作品制作的比较粗糙,说明这些作品都是学生团队自己亲手制作的。正是通过这些制作较为粗糙的作品,体现了参赛大学生锻炼和提高自身能力的过程,并且是一种不受传统思想束缚的综合实践能力的锻炼,这个锻炼过程,不但可以将专业理论知识实践化,而且可以将知识学习和应用的范围扩展相关专业领域,使学生的知识理解运用和创新实践能力提高到更高的水平。 3)创新实践能力的提高带动了学习专业知识的兴趣。 机械专业大学生参加此类组织形式正规、评比严格的比赛,会激发他们学习专业知识的兴趣,锻炼他们创新的头脑。拥有了知识运用的兴趣,获得了鼓励性的成果评价,他们会更加主动寻找实践锻炼的机会,并以获得社会评价为至高无上的精神乐趣。尤其是机械类专业,专业知识内容繁杂,理论枯燥艰深,如果知识教育的内容仅仅是课本理论和课堂教育模式,很多学生会产生厌烦甚至逆反的心理,失去了知识应用的乐趣,对学习无兴趣,对进步无追求,对创新的感觉,对实践没有动力,而整日沉迷于游戏或其他不求进取的娱乐活动,这样的毕业生,将来走入社会,在很长一段时间内,难以适应社会工作的需求,更难以成为突出的人才。 2机械设计大赛亟待改进的不足之处 尽管参赛作品众多,但是在作品评判和学生答辩过程中,也发现了一些不足需要引起重视。 1)缺乏高技术含量作品。 纵观这次比赛的参赛作品,尽管作品众多,但通过分析作品技术应用发现,参赛作品所使用的技术,基本上使用的都是机械行业传统技术,甚至是过时落后的技术,缺乏高科技创新与应用方面的亮点作品,说明大学生的创新实践内容与社会最新技术发展与应用之间存在的差距和脱节,这种落后的专业知识内容和落伍的技术应用会极大限制大学生们机械科技创新的思维广度,使高校的创新培养方案事倍功半。 2)创意方案缺乏社会实用性。 实用性是机械产品设计与生产的本质,是产生经济效益的源泉,因此创意任何一件机械作品的前提是能够在社会上具有实用性,能实际应用于社会生活。但是很多参赛作品的创意只是为了能够制作一件参赛的机械作品,而没有考虑实用性和经济性,因此这样的作品从创意之初就走入研发误区,缺乏应用价值。例如有一件作品,名称为“粉笔灰回收及粉笔再造机械”,主要功能是将黑板书写过程中的粉笔灰收集起来,利用这些粉笔灰再造粉笔,这台机械生产成本巨大,不具有实用性和任何社会推广价值。对于这样的参赛作品,指导教师负有很大责任的,没有掌控好作品设计开发的意义,作品从创意之初就已经是一个失败的方案。 3)作品制作缺乏严谨的科研开发方案。 由于大学生主要是以接受理论知识教育为主要目的,科研只是其学习生活中的很小一部分,因此大学生普遍缺乏严谨的科研素养,在制作机械作品过程中,缺乏科学的规划和步骤,大部分参赛作品的所谓实用功能有不少临时拼凑的痕迹,缺乏机械设计制造所需的严谨规范性,作品制作与加工水平较低,性能不稳定,故障率很高。 3面向社会应用的高素质科研型人才教育策略 倡导大学生参加机械创新设计大赛之类的竞赛活动,主要目的是拓展大学生的创新思维,提高大学生的工程实践能力,但是创新实践的过程不能无的放矢,不考虑实用性、新颖性、技术先进性、社会经济性。要让大学生通过社会调研、知识应用和实践开发等标准的科学研究步骤,养成良好的科研习惯,拥有深邃的科研素养。 1)对于机械专业大学生来说。 首先,要创造机会让他们多接触最新机械技术在制造企业中的应用现状和发展方向,多参加一些高水平的学术论坛、创新大赛和社会工程实践活动,适当扩大专业知识的领域,从各种各样的实践和调研活动中汲取和积累知识素材、创新源泉。其次,大学生要端正自己学习和研究的态度,专业学习和科研开发既是一个提升自己能力的过程,但也是一个枯燥的过程,学习和科研要耐住寂寞,用踏实的态度去获取知识、提升能力。再次,大学生的科研创新,要紧扣实用性和新颖性,创新内容不分大小,而以社会价值和经济效益为主要衡量标准。因此,对于机械专业大学生,要充分理解“创新”的内涵,让自己辛苦的付出得到社会的认可。 2)对于高校来说。 培养高素质人才,要逐步改革传统教育模式中落后的知识培养内容和学生考核模式,建立一套“专业知识与最新科技应用接轨、跨学科知识综合应用、个性化实践能力锻炼、灵活高效成绩考核”的人才培养战略,尤其要培养大学生拥有一定的科研素养,提升大学生发现问题、分析和解决问题的科研能力,为大学生发掘自身最优潜能、实现人生价值提供最佳的锻炼环境。 3)对于指导教师而言。 更应该加强学习,努力提高自身业务水平,扩大知识广度,了解各领域的最新技术成果和发展方向,从而指导学生保持正确的科学研究方向,为学生快速进步成长提供最优动力。 4结束语 定期举办的机械创新设计大赛,为机械专业的大学生提供了一个非常好的锻炼机会,使他们在提高学习知识兴趣的同时,也获得了创新实践能力的提高,为逐渐成长为高素质的技术人才打下良好的基础。这样学生们才能在走入社会后,以最佳的状态发掘自己创新的潜力,以最优的方式创造社会价值,以最快的速度实现自己的人生理想。 作者:邓飞 冯运 单位:河北科技大学机械工程学院 科研设计论文:企业科研设计知识型员工管理论文 一、科研设计企业知识型员工管理存在的问题 (1)薪酬计划及分配不合理。 科研设计企业普遍存在着偏向机关管理阶层的现象,专业技术人员未得到足够重视,知识型员工感觉自身价值得不到企业认可;即便一些企业目前开始认识到引进知识型员工的重要性,但仍然采用的是单一的高薪酬方法,这种方法要求企业具有一定的现金流量,否则,员工一旦得知其他企业具有更高报酬,便会跳槽。 (2)不重视知识型员工的培训和职业发展。 目前大多数科研设计企业对员工的职业发展仍然没有一个清晰的计划,当知识型员工从基层操作人员晋升为管理者时,基本是不顾及其是否能够继续发挥其自身专业优势的这种传统的金字塔型的发展通道,不利于知识型员工潜力发挥。 (3)工作缺乏自主性和团队性。 知识型员工往往追求自主性,他们不习惯被指挥、操纵,而现今科研设计企业仍然把知识型员工当成普通员工,没有提供给他们工作的自主性和在组织中的参与权,这样压制了知识型员工的积极性,不能充分开发其潜力。由于科研设计人员的知识层次非常接近,因此在工作中人人都想争第一,人人都想做主角,所以他们更忠于自我,缺乏团队和合作意识。 (4)科研人员流动率高。 一直以来,科研人员流动意识比较强、流动率也比较高。科研设计企业花费高成本引进了一些高精尖专业人才,而其中的部分人才却成了其发展过程中的“匆匆过客”,单位无法拥有和控制,给企业造成了一定的人才损失。主要原因,一方面是科研设计企业在引进科研人员时,往往只重视专业技术水平,而忽视了科研人员的道德因素和社会责任心,这部分人因为个人收入、工作兴趣等原因很容易流失;另一方面,有些科研设计企业体制改革过程中退休工资制度、公费医疗保障和创收压力等方面的变化,使得科研设计人员缺乏工作的安全感和稳定性;此外,科研设计企业在人员使用、绩效考核、薪酬分配和晋升制度等方面不完善,使科研设计人员感受不到公平与成就,也是导致科研人员流动率高的一个重要原因。 (5)存在“劣才驱逐良才”现象。 一方面,部分科研设计企业为了解决机构臃肿、人浮于事的状况,采用竞争上岗、优胜劣汰的办法裁减冗员。然而在此过程中,出现了低素质人员不愿走、高素质人才不愿留的不良局面,造成了“劣才驱逐良才”的后果。另一方面,部分科研设计企业在选人用人机制之中,不是论业绩,而是论背景、论关系、论资历,有时甚至出现了庸才排挤能人的现象。 二、科研设计企业知识型员工管理方式探讨 (1)公平且富有竞争力的薪酬。 一改知识型员工单一的薪酬模式,实行岗位等级与薪酬紧密挂钩。实行岗位薪级工资制,在什么岗位,拿什么岗位的工资,岗位越重要、贡献越大的地方,工资越高。科研设计企业可通过公开透明的过程,实行岗位管理、任务管理、项目管理等相结合的绩效模式,建立相对公平合理且富有竞争力的薪酬奖励体系,同工同酬,不同工则不同酬。 (2)为员工规划职业生涯及培训。 职业生涯发展规划可以防止科研设计企业知识型员工出现职业枯燥,保持对职业的激情;有利于建立企业人才梯队,使不同的员工对应于不同的发展和上升空间员工的职业生涯发展需要企业和个人的共同努力,即企业要为员工提供必要的培训,员工也需要在相近的专业中进行学习,以此来完成员工个人的职业生涯规划。在知识经济的今天,我们所接触到的知识更新速度迅速,因此,企业所提供的培训与教育将会成为知识型员工管理成功的重要条件之一。 (3)富有挑战的工作和目标。 对科研设计企业而言,为知识型员工制定合理的工作目标非常必要。科研设计企业每年都应根据自身发展的需要,将整个组织需要达到的目标细化分解,使每一名知识型员工都明确自己年内要按时保质完成哪些工作,应保证目标具有一定的难度和挑战性,并注重知识型员工主观能动性的发挥,给知识型员工更多的自我安排、自我发挥的空间。 (4)给予更多的自主权及尊重。 科研设计企业不仅仅是归属于股东,而是归属于企业包括员工在内的相对利益主体。给予知识型员工较高的工资奖金等经济报酬已不是最重要的条件,他们似乎更关心来自管理者的尊重与理解,如实行弹性工作制,这样既可以减少缺勤率、迟到率和员工的流失,又保证员工有充足的休息时间来降压解压。由于员工感到个人的权益得到了尊重,满足了社交和尊重等高层次的需要因而产生责任感,提高了工作满意度和士气。 (5)打通成长发展通道。 根据科研设计企业实际特点,可划分为操作技能、专业技术、行政管理等通道,每个通道垂直划分为多个层级和等级。当员工希望全面发展或认为当前的职业通道不适合自己时,可以选择转换。这样既拓宽了知识型员工成长通道横向的可选择性,又延长了其持续发展性,使其在自己的职业发展通道上不断进步、成长。 (6)创造良好的文化氛围。 科研设计企业应当营造相互尊重、清新和谐的工作环境,建立“学习、合作、创新、共享”型的企业文化。知识型员工的成长和发展,需要一个健康、和谐的工作环境和自主创新、有团队精神的企业文化氛围,企业也有责任为他们的自我发展和价值存量提升等提供宽松平台。 三、结语 科研设计企业是知识型员工的聚集地,对知识型员工的有效管理直接关系到企业的兴衰成败,因此,科研设计企业要依据知识型员工的特点,搭建施展事业的平台,以严格的制度来加以约束,采用灵活的方式,以人为本,依靠企业文化的软约束,造就适合人才发展的空间和环境,最大限度的开发员工潜力,使优秀人才“成长有通道,发展有空间”,有效激活知识型员工创造热情和工作积极性,使他们与企业同呼吸共命运。 作者:唐孝亮 单位:中冶长天国际工程有限责任公司 科研设计论文:数据库结构设计的科研管理论文 1本校科研管理需求 在我院的科研管理过程中,科研处需要了解教师的每个项目.每个项目又包括项目名字、项目经费、项目人员、项目状态等;最特殊之处是本校项目经费编号必须和财务统一,只能按照财务软件默认给出的编号建立数据编号.这样才能核对项目经费、纵向经费等;项目所获得奖励(科技进步奖等)按照科研管理规定给予相应奖励;项目人员的信息和项目的每个内容都相关,这里需要指出的是任何单位都有相同名字的人员,所以每个人员的信息至少要包含一个区别码,可以是身份证,也可以是工作证代码等等. 2数据库结构设计 2.1数据库选择 由于科研管理的保密性,本校科研管理不对校外开放,基本不用考虑并行查询的系统需求,另外,鉴于本系统目标用户普遍应用Windows系统,所以项目采用了WindowsServers系统下的SQLServer,在跨平台操作时,可直接用SQL语言进行数据读写和查询等操作命令.用于数据库中的标准数据查询语言项目在开发过程中得到了验证. 2.2数据库结构设计 数据库的结构设计一定是在项目的最初完成的.构造数据库必须考虑所有需求规则.在关系数据库中,我们习惯称之为范式,参考关系数据库的多种范式,依据科研管理的需求分析,为扩大操作功能和减少冗余度选择了第三范式.科研工作者的信息是贯穿于整个数据库中的,必须单独建立的,同时为了避免多人同名可以采用唯一身份证号码加以区别.其表内信息依据需要建立以下字段:包括年龄、性别、单位院系、职务职称、技术领域、个人信息(电话)等.每个表单都有一个和人员相关的字段,这个字段可以是工作证号,也可以是身份证号码.每个表单都可以单独进行,甚至可以在备份的同时也不影响录入.如果将来需要查询某科研人员的详细成果,只要每个库调用相同工作证号或身份证等就可以.科研经费是每年国家审计管理的重点,每笔经费一定要保证和唯一项目编号准确对应.所以建立经费和经费分配两独立表单.两个单独表中经费都含有项目编号,这个项目编号和项目管理中的项目编号一致.由于项目管理表中有人员信息相连,所以只要通过调出科研经费相关联的项目编号后自动在逻辑层调用项目表和科研工作者库中信息,就可以得到全面的经费信息.而经费分配表中的人员必须符合人员库,这样就杜绝了非项目人员经费报销的可能性,大大降低了查找同一个人员参加的不同项目的经费结果的复杂度.成果管理模块通过建立专门的成果库,成果库可以包括论文、专著、专利、软件著作权等.在设计时同样建立一个单独的表,而成果中也有和经费模块一样的地方,也就是包含项目人员,这样将来查询某人员的时候,项目和成果可以一起得出. 2.3用户接口设计 根据科研管理需求分析,设计为多用户.第一种是数量最多的科研工作者的访问模块,每个科研人员可以利用互联网将在任何地点输入本人的科研信息和成果,这样可以将科研管理人员从大量录入科研工作者的项目成果、专利等繁琐工作中摆脱出来,同时也可以在保密许可范围内查询到自己参加过的所有项目、论文和成果;第二种是科研管理人员的入口(科研处人员),科研管理人员必须通过授权才可以通过接口进入后台.在有记录的情况下,直接管理数据,包括输入到数据库、项目审核、项目修改(教师录入错误等)及删除等.这个入口可看到项目和经费,还可以审批经费等管理功能.超级管理员还可以对科研工作者授权,使之对本人输入数据的错误进行修正.一般来说,科研处的分工有多细,这个入口就有多细.比如项目管理科的人员就只能针对项目管理,项目经费管理科只能针对项目经费管理和项目状态管理等.这样,在管理上的细分导致多用户之间是严格不相关并且不能互相越权管理. 3数据库接口应用 本校科研管理平台用户功能在面板左侧以项目为例:分别为项目录入、项目修改、项目查询和项目分析. 3.1项目录入 该平台突破了传统的手工录入方法,避免了项目数量巨大,录入工期长等问题.最重要的是保证了非手工录入的正确率.创新方法为先在熟悉科研管理方法的基础上提出一个完善的项目资料存档要求,并对每个存档内容给予明确的指示,应包含一个科研项目的所有基本信息.其中项目类型中应包含附加属性,如是否双十项目等;项目状态应添加自动修改的功能,当项目合同时间已到却仍未结题者,项目应变更为延期.当所有功能都已确定完成后,直接由项目负责人提供符合后台数据库格式的excel表格,无论申报还是结题,都由各科研处统一通过审核将各个项目表格汇总,项目录入工作就是直接导入.这样大大避免了手工录入的人为错误.如果有临时的突然增加项目,让项目负责人填好相应表格,直接导入即可. 3.2前台的查询功能 前台应将任意条件如项目名称、项目负责人、工作单位和项目编号等检索,同时应考虑到将来的科研管理需求,如想查询所有结题项目或经费等于4万的项目等其他条件等,这样的检索可以让我们在左边的可选字段中自由搭配,以便于应对不同的科研管理需求.所以平台开发为检索条件完全自由组合。 3.3项目修改 设计了对应不同功能的不同账号,并分别给予不同权限,如普通院系老师给予查询功能,首先通过教师的身份证号或者工资卡号等登陆,教师一旦登陆就相当于默认为查询自己的所有项目.如果是科研处的管理科研工作者登陆,则可以修改和确认.为防止科研处管理科研工作者的人工误差,可以在确认上有两个账号,由领导审核后方可生效. 3.4数据导出 项目查询完毕后,可以导出的EXCEL表格应是前面检索条件下检索结果的表格,要求应包含所有的科研信息.由于现有的数据仓库技术发展,将导出的数据中与现有其他数据来源(如其他大学的科研数据分析图)对比,可根据对比数据修整本校科研发展的方向. 4结语 科研项目管理,不仅可以用于本校,也可应用于各个科研院所及高校研究机构进行科研项目管理;也可用以绩效考核等.通过该系统,科研处可对任意项目随时进行管理.由于所有的数据都在SQL数据库中,随时可以调取项目的状态,使科研管理者能够为项目服务,从而提升高校的科研能力及成果率.本数据库未来发展是以科研管理部门为科研人员服务为基础,推动科研人员的科研积极性为目标.既可以让项目负责人对项目可以随时管理,也便于科研处、财务处等宏观掌控所有项目的情况,建立科研处、财务处以及人事处等统一应用平台,可以及时有效地掌握最新的科研情况。 作者:李杨 武莹 单位:长春建筑学院科研处 吉林建筑大学思想政治理论教研部 科研设计论文:信息系统设计的科研管理论文 1需求分析 开发和建设科研管理信息系统是利用信息技术和网络技术突破传统科研管理模式存在的弊端,构建代替人工、信息共享、学科化服务、数据分析的快捷、准确、高效的科研管理新模式。其工作流程是科研人员通过系统对科研工作进行日常管理,科研管理人员的工作主要是对信息的审计和更高层次的利用。而科研管理信息系统具有远程性、规范性、动态性、集约性等特点,能很好地收集、整合与传递科研信息,提高工作效率,保证科研数据的及时性和准确性,较好地解决传统科研管理带来的程序繁琐且重复的弊端。系统管理工作的动态性和参与性为科研人员提供了日常科研工作的信息化管理平台。 2系统设计 2.1基本原则与目标 研究所科研管理信息系统是基于网络的科研信息数据管理平台,在系统整体过程中要充分把握规范性、安全性、实用性、可靠性、可扩充性原则,采用面向对象的程序设计语言和模块化的软件开发方法。系统建设目标是建立一个能够覆盖研究所主要科研业务管理的计算机信息管理系统。以网络为平台,利用计算机网络技术简化人工管理流程,通过信息的一次录入,实现信息多方共享、综合分析加工和信息的批量导出导入,满足不同管理层次对各类信息的需求。 2.2功能设计 系统除了能够实现数据录入、权限浏览、报表打印、留言板等功能外,还需要实现节点推送功能、关联查询功能、统计/汇总功能和批量导入导出功能。节点推送功能:系统将业务流程串接起来,将节点任务推送给相关人员,并及时反馈相关工作任务和要求。关联查询功能:系统支持全信息的查询和关联功能,当用户需要了解一个项目时,系统能把项目相关信息一并展现给用户。统计/汇总功能:系统通过数据库层汇总分析原始数据,自动形成报表和数据,无需人工参与加工。批量导入导出功能:系统能够实现标准格式文件的批量导入,如任务书、开题报告、中期检查报告、结题报告等,也可根据需求将数据批量导出。 2.3结构设计 根据科研管理的业务范围和管理要素,科研管理信息系统主要包含以下功能模块。信息模块:该模块由科技处基于门户网信息动态、最新通知和学术活动公告。项目管理模块:该模块是系统的关键部分,主要包括课题立项、开题、结题和成果申报管理。由用户通过权限账号进行全过程管理,包括课题研究过程性文件和成果,科技处通过管理员权限进行浏览审核并反馈。成果管理模块:用户登录后,通过该模块对个人成果进行填报和管理,包括论文、著作、获奖等方面的信息。研究生管理模块:该模块属于用户信息管理和课题管理一体化的部分,主要包括用户基本信息、选课明细和课题管理相关内容。研究生通过登录该模块,填报入学基本信息,选课明细,提交课题研究过程中的所有文件。科研条件管理模块:该模块对研究所科技资产进行统计管理。用户管理模块:该系统设置3种用户类型,分别为科技处系统管理员、各科室领导管理员、科研人员,并根据用户角色和单位不同分配不同的权限。另外,系统还通过网站提供日常所需的科研相关文件下载功能。 3系统技术实现 系统采用基于J2EE技术框架的B/S构架,以Eclipse+JBossTools为开发平台,以MicrosoftSQLServer2005为数据库平台,应用Tomcat6.0轻量级服务器,采用JSF、JavaBean、JPA等多种开发技术,在WindowsServer2003或WindowsXP以上操作系统环境运行。科研管理信息系统在开发和完善时需重点考虑以下问题。一是系统的安全性。为确保研究所科研信息的安全,系统通过权限管理为每个用户分配相应的角色,不同的角色使用户使用的系统功能和查看信息的范围得到控制。除系统管理员外,所有用户只可修改自己所添加的数据。此外,系统还提供了操作日志记录功能,用户在系统的所有操作都有所可查,进而保证了用户的操作都是可审计、可追溯的。二是系统的可维护性。系统采用模块化设计,每个功能模块的编程、调试独立进行。三是与现有系统的集成。结合研究所科研人员内部局域网账号,系统开发局域网内部系统的统一认证功能,方便用户注册。 4结语 基于网络的科研管理信息系统的研发和应用,能够实现科研数据的共享,保证科研数据的及时性和准确性,为决策者提供科学的数据支持,将有力提高研究所科研管理工作的效率,增强管理工作的透明度。该系统距离先进、科学、实用的科研管理信息系统还有差距。其不足在于对信息的关联、数据的标准和规范、信息的共享以及全院甚至全军科研院所的通用等都未涉及。如何使科研管理信息系统更加完善、合理,还需要每一位科研人员的共同参与推动。 作者:李长芹 尉景辉 吴东 单位:军事医学科学院卫生勤务与医学情报研究所
物联网技术论文:消防安全管理在物联网技术的信息化应用 【摘要】消防信息化建设是消防安全管理的重要内容,在消防安全管理中,只有通过采用正确、及时的灭火措施,才能最大程度的保障人员的生命财产安全,物联网技术为消防信息化建设提供了新的发展方向。因此,本文通过阐述了物联网技术的定义,联系实际,分析了物联网技术在消防信息化领域中的应用 【关键词】消防安全管理;物联网技术;信息化应用 物联网技术能够实现信息的智能收集与传递,不仅可以降低人为误操作带来的安全隐患,同时也可以提高消防工作效率,阻止火势的蔓延,保障人民群众的生命财产安全,加强消防信息化建设,就要在消防工作中利用物联网实现资源的有效整合与利用。 1物联网技术 物联网技术是在互联网技术之上研发的一种先进的计算机技术,由于我国对物联网技术的研究较早,目前,物联网技术在各行各业中都有着广泛的应用,极大程度的促进了我国现代化建设。物联网技术的技术核心是将网络技术做了延伸和扩展,将移动终端设备与互联网相连接,如全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等,通过移动终端设备实现信息的交换,达到智能监控与管理的目的,运营模式有M2M、SaaS等。物联网以其智能化以及优越性在消防安全管理中有着重要的应用,尤其针对于高层建筑、高铁、地下建筑的消防安全管理有着更大的意义,更大的责任,只有加强消防信息化建设,才能有效的保障社会群众的生命财产安全,物联网在消防信息化中的应用主要表现在感知功能与传输功能上,通过手持机等移动终端设备来实现智能的感知功能,通过无线网络实现信息的传输功能,最终作用于消防系统中,另外,物联网技术还可以应用于消防事业管理,将数据导入到消防档案系统中,实现统一管理与消防的合理调度。 2物联网技术在消防信息化领域中的应用 2.1更新基础数据库 数据是系统的重要组成部分,完善的数据不仅可以帮助系统做出正确、科学的分析,同时也能够提高数据的利用率,但是我国目前的消防信息系统数据过于陈旧,资源利用率不高,在资源共享方面难以提供全面的数据,极大程度的限制了我国消防信息化的进程,因此,将物联网技术应用在消防信息化领域中,能够有效的对数据进行录入与分析,区别于过去数据单独录入存在重复率极高的弊端,物联网能够实现数据的平移,达到资源有效整合的目的,消防信息化领域中,将灭火救援、队伍整改以及后勤保障串联在一起,实现统一管理,利用物联网技术可以将消防指挥中心与客户终端相连,在火灾发生时,能够及时的采取正确的灭火措施,疏散人群,避免造成更大的损失。另外通过为消防人员配置移动终端设备,能够最大程度的提高资源的利用率,促进消防事业的发展。 2.2实现消防车辆智能调度 在灭火过程中,对消防车辆、消防员和灭火药剂的调度有着重要的作用,高效的调度能够帮助消防队员及时的采取灭火措施,在火势尚能控制时降低安全事故的发生几率,保障人民群众的生命财产安全。因此,将物联网技术应用于消防的调度中,通过RFID技术与消防车辆的水泵与发动机相连,能够在灭火过程中,对于消防车的水量以及发动机状态做到实时的了解,便于消防指挥中心的指挥工作,通过物联网技术,将数据进行智能收集与传递,此过程不依赖于人工操作,不仅能够避免在数据收集与传递中的人工误操作,同时也大大节约了沟通的时间,数据可以直接在PDA或消防指挥系统中显示,为消防指挥中心制定出正确的灭火方案赢得了时间。 2.3提高消防工作人员的安全保障 火灾现场情况复杂,尤其是在高层或地下建筑环境中,人员密集,疏散空间狭小,使得消防人员的危险系数增大,特殊的环境也加大了灭火救援的难度,因此,将物联网技术与消防员相连,在消防防护服中安装芯片,如湿度探测器等传感设备将每一名消防员的基本信息通过网络反映到消防指挥系统中,不仅可以使指挥员识别出火灾现场的温度、湿度以及有害气体的浓度,从而及时调整灭火方案,另外移动终端设备还会反映出消防员的身体状况,使指挥员及时下达撤离命令,有效的规避风险,保障消防员的安全。 2.4实现消防设施的动态管理 消防设施主要是指自动化灭火设施、灭火器、消防水源等等。目前我国消防部队尚没有对消防设施采用统一的管理,自动化灭火设施等是阻止火灾蔓延最为有效的途径,尤其在消防救援力量未赶到火灾现场时,自动化灭火设施的合理使用能够最大程度的保障人民群众的生命财产安全。消防水源是灭火救援的基础设施之一,合理的利用可以达到最大的灭火效果,因此,将物联网技术应用到消防信息化领域中,通过在消防设施中安装GPS芯片合一实时了解消防设备的位置,通过安装RFID芯片,能够是实时了解消防设备的使用情况,便于统一管理和调度。 3结语 综上所述,物联网技术在消防信息化领域有着广泛的应用,不仅可以更新基础数据库、实现消防车辆智能调度、提高消防工作人员的安全保障同时也能够实现消防设施的动态管理,不仅最大程度的保障了社会人民群众的生命财产安全,同时也极大促进了我国消防事业的现代化建设。 作者:吴迪 单位:昆明市公安消防支队 物联网技术论文:物联网技术在环境监测中的运用 摘要:详细分析了物联网技术在大气污染、水污染、海洋污染及其他生态环境恶化等环境监测中的作用,着重阐述物联网技术在这些监测中存在的要素不全、技术等级低、监测缺乏统一规划和标准、公众对监测认知程度较低等系列重要问题,并对物联网技术在环境监测中的未来发展前景做出展望。 关键词:环境监测;物联网技术;信息传递 随着改革开放的推进,各种工业不断发展,加剧了对自然资源的需求和生态环境的破坏,人们逐步意识到环境保护的重要性,传统的环境监测是使用人工采取样品进行检测的方式,这种监控方式:(1)无法进行长期的远程实时监控;(2)不能够及时地反应环境变化等信息;(3)由于依靠人力,劳动强度大,这些不足使得传统监测方式无法满足现代监测对于环境的信息化管理要求。随着污染源在线监控系统的开始推广,物联网技术在我国环境监测领域开始了最早的探索和应用,它的出现克服了传统环境监测方法的缺陷,降低了监测成本,也使得环境监测向自动化、信息化、网络化、智能化方向发展,我国目前的环境监测手段还很落后,物联网技术的出现为我国环境监测的发展提供了一个很好的契机,为复杂、多样的环境进行自动实时监测提供了可行的思路和方案。 1物联网 1.1概念 物联网(TheInternetofthings,IOT)是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术,物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统(GPRS)、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息,进行交换和记录,实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术,实现各种设备之间信息的交流,让使用者能够在物联网中得到需要的信息,让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性,达到人工智能化的监控,提高工作效率和生产力,弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中,如医疗健康、道路交通、店铺监控等,它们都体现了物联网的智能化与实用性。随着信息技术、网络技术、自动化技术、芯片技术的不断发展,物联网已经开始应用到生活的各个方面,很多地方的环境监测已经开始广泛使用物联网技术。 1.2组成结构 环境监测物联网主要由采集层、网络层、应用层3大部分组成。其中采集层通过传感器、智能卡、电子标签、识别码、摄像头等感知设备实现环境因子的识别、监测分析等信息的捕获、采集,以达到智能感知的目的;网络层利用无线网、移动网、固定网、互联网、广电网等传输网络实现感知层所采集信息的传输与处理,是整个环境监测物联网的核心组成部分,是将采集层所采集的数据进行大范围的传输与共享,并且实现多方的交互;应用层主要包括环境监测中的特定应用服务以及实现网络层和应用服务间接口和能力调用功能的中间件,用于完成信息的分析处理和决策,以实现环境监测信息的识别、感知、分析和预测,发挥智能作用。 2在环境监测中的应用 2.1大气污染监测 如今我国很多城市存在空气污染现象,空气质量较差,尤其在一些大中城市,由于重工业和城市交通的发展以及人口持续增长,导致了城市大气污染相当严重,其中就有人们熟知的PM2.5。大气污染监测主要包括大气污染物监测、空气质量自动监测和大气降尘监测等几个方面,由于物联网技术所具有的强大沟通等功能,它能够有效地应用到对大气污染监测的整个过程中,如监测空气中可吸入颗粒物的含量,空气中有毒有害物质的含量,甚至能够监测大气中的氧气含量、二氧化碳含量、氮气含量等,可以快速地发现空气中存在的问题,并且通过实时传输功能把监测器上的相关数据传输到气象控制中心,再由气象控制中心传输给电视台新闻中心等告知民众,让民众及时做好自我防护,降低污染的危害,保证身体健康。从中央到地方各级天气气象预报的准确和适时就表明我国在城市空气质量监测的物联网应用上确实已经有一个完善的体系。 2.2水污染监测 当今世界水污染现象已到了相当严重的程度,应当引起全人类的重视。由于物联网技术所具有的自动监测功能也被广泛用于对河流河道水质、水库水质、污水处理质量等监测中。通过传感器监测水体中含有的各种固体污染物含量,各种气体含量,其他有毒有害物质含量;而后将数据传送到中央控制系统,再由那里的计算机自动进行对比分析判断水质好坏情况、水质安全情况并提供两种相应系数,所有的数据都会自动进行储存备案,一旦发现问题或异常情况,计算机还能够自动报警,引起人们的警觉。而且物联网技术具有的“物物相联”的特点使得人也能够对系统进行人工干预,人为地进行实时的监测观察,以便为及时整改服务。 2.3海洋污染监测 我国对于海洋污染监测的物联网系统建设还处于初级阶段,而世界很多国家都很早就对海洋污染监测的物联网系统建设进行着研究,它们的研究成果能够为我们提供借鉴和帮助。海洋污染物联网系统建设能够监测一个国家海洋的水质情况、污染物情况,能够在发生一些人为灾害或者自然灾害时做到及时发现,从而为及时处理争取时间。比如在发生核泄露造成核污染时及时发现污染物是否到达国家的近海,为及时有效的防范争取时间;在发生油船原油泄漏时也能够及时地判断原油泄露产生的污染情况并及时地做出处理,有效控制污染的范围和规模,把损失降到最低。 2.4生态环境监测 生态环境的物联网监测系统尽管是一个较为宽泛的系统概念,但也已经逐步地被接受应用,并发生着作用。一般来说,这样的一个监测系统不仅仅包括前面提及的几个已经投入使用的环境监测系统,它还包括视频监控系统和对生态环境中的植物、动物生存情况的监测等一系列的监控,所有的信息、数据等最终汇集到中央控制系统中,由中央控制系统做出反应发出指令。目前生态环境的物联网监测的应用主要是在一些自然保护区、沙漠绿植研究、生态环境恶化监测中,已经体现出了收集、预报等功能和功效。 3存在的问题 3.1监测要素不全 在关于生态环境的物联网技术系统性监测中,监测的对象其实较为简单,很多监测系统的构成也较为单纯,因而离实际需要还有很大距离。比如只能够对海洋中几种特定的污染物进行监测,对空气中特定的污染物进行监测,监测范围非常有限,因而监测的功效也大受影响,这些与对全球整个生态环境的监测需求是极不匹配的,缺乏完善、全面的整体性环境监测势必制约着环境保护与防治,所以监测要素亟待补充和完善,方能担当重要使命。 3.2监测技术还较为初级 世界上物联网环境监测系统建设其实也并不完善,尤其是我国环境监测中的物联网系统建设还处于较初级的阶段,硬件、软件上都还有很多欠缺的地方需要完善和加强,还有很多课题亟待人们去研究和论证,还有很多未知领域等待我们去认知和开拓;不仅仅是完善传感器、传输器、运算器等硬件;更多的是在软件系统的研究控制上要加大力气,加强技术攻关,努力改变监测技术的初级化制约着监测成效的现状。 3.3监测缺乏统一规划和标准 我国在环境监测的物联网系统建设上起步晚,缺乏相关的经验和技术,逐步在摸索中前进,逐步在积累中提高,迄今还没有一个统一的标准和尺度,整个国家的环境监测物联网系统建设也还缺乏统一规划,有着各自为政的特点,因而显得混乱;甚至同一个地方、不同监测系统每天向公众播报的空气污染物种类、污染程度及等级都不相同,这样的环境监测效果确实不尽人意。因此实行监测的统一规划和标准,有利于提升监测效果。 3.4公众的认知度较低 物联网是一种较为新颖的名词概念,其技术应用在我国尚未得到大范围的推广,而且宣传力度也不够,甚至对于已经应用了一定物联网技术的领域也没有对公众进行宣传,由此可见,物联网技术对于普通公众的关注度还不是很高,有隔膜的。这样一来,关注度低自然导致相应的政策无法进行完善,物联网技术应用便不能有效地扩大范围。虽然公众对于这样一项技术是有着巨大的需求前景,但是市场和生产研发之间出现了巨大脱节,这也与技术的宣传力度不足存在着一定的联系。 4未来发展 4.1加大技术研发的力度 对于相关设备技术的研发、生产,国家要不断加大加强政策支持,同时国家也要加强对相关研发企业、生产企业的政策补贴,在提高物联网相关附属设施质量、性能的同时不断地降低成本价格,让物联网技术能够更好地应用到环境监测中,服务国家,服务社会。 4.2加强环境监测物联网建设规划 必须加强环境监测物联网建设的系统规划,统一监测的标准,统一国家层面的系统建设标准。同时对整个环境监测物联网系统的建设进行统一的规划,杜绝地方性差异,与此同时还要不断进行完善,提高质量和水平。 4.3加大宣传,提高民众对于物联网的认知 必须要通过科学教育频道、有关新闻频道、社会活动以及公共产品展示等方式来提高人们对于物联网技术的认识和了解,增加普通民众对于物联网技术研发的支持,因为物联网技术的研发归根到底要惠及民生幸福。 5结语 物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分,随着社会和信息技术的发展,它必然会融入人们日常生活中的方方面面,促进生活的改善和优化,使得人们的生活越来越智能化。尤其对于现代环境监测系统的建设,其建设的物联网监测系统对于节能型社会的发展,新时期环境保护以及国家实行节能减排都有巨大的促进作用,也使得现代经济得到持续、健康、稳定发展。 作者:沈伟 单位:泰州职业技术学院 物联网技术论文:在铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一,运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此,为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征,就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统 发展铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用,是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前,我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面,在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用,为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进,我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者:范军 单位:北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术单灯控制系统应用 1单灯控制系统组成 莱州市单灯控制系统框图由路灯监控中心、GPRS无线数据通信系统、路灯监控终端和安装于每基路灯灯杆处的单灯控制器组成。该系统利用中国联通烟台有限公司莱州分公司的GPRS网络进行大区组网,将监控中心局域网与联通GPRS核心网络接入平台进行专线链接,为每台监控终端安装移动SIM卡(SIM卡只开启数据传输功能),并且配置监控中心的IP地址后,即可实现监控中心与监控终端的数据传输,达到远程监控的目的。而监控终端通过RS-485接口与单灯集中器连接,采用ISM无线小区组网方式与安装在每基灯杆处的单灯控制器进行通信,并完成与监控中心的通信中转任务。 1.1单灯控制系统组网方式 1.1.1单灯有线方式(电力线载波) 电力线载波通信的发展已有很多年了,它是借助电力线,将高频信号叠加在电力线上进行低速数据传输的技术,广泛应用于自动抄表、智能电网等领域。优点:借助原先路灯电力线进行通信,无需铺设电缆和安装天线,可实现长距离数据通信;网络协议简单;维护方便。缺点:由于路灯线路复杂多变,灯型和阻抗各有不同,单一载波频率很难适应各种线路,通信成功率不到90%;变压器对载波有阻隔作用,电力载波信号只能在一个变压器配电区域使用,无法实现跨越。 1.1.2单灯ISM无线方式(433MHZ) ISM为国际通用的无线频段,433MHz无线网络广泛应用于工业、科学和医学领域,国内在远程抄表、工业控制、电子消费产品和无线传感网中均有成功应用。优点:频率免费使用,穿透性和绕射能力强,传播距离最远可达2000米;发射功率低,接受灵敏度高,稳定可靠;经济适用。缺点:单一的433MHz频点易受干扰,可通过无线模块自身特有的十组频点跳频技术来解决; 1.1.3单灯ISM无线方式(Zigbee) ZigBee是一种无线连接网络,工作在2.4GHz频段,具有最高250kb/s的传输速率,它的传输距离在10-75米的范围内,类似于WIFI技术,多用近距离数据传输。优点:功率低,时延短;协议通用、开放;采用加密算法和避免碰撞机制,安全性高,可切换16个信道。缺点:波长短,只能直线传输,无法绕开障碍物;传输距离短,超过75米需增加中继,可靠性大大降低,中继故障将导致后面链路所有通信中断。 1.2单灯集中器 单灯集中器安装于路灯控制箱处,与监控终端通过RS-485接口对接,主要实现承上启下的作用。一方面,单灯集中器负责集中采集所管辖路段所有路灯的电压、电流、有功、无功、功率因素等参数,向单灯控制器发送开关灯指令;另一方面,单灯集中器与三遥终端进行数据传递,由三遥终端向监控中心实时传输数据。单灯集中器主要技术指标如下:(1)处理器采用Corex-M332位ARM芯片,运行速度快,可靠性高;(2)软件可远程升级;(3)可容纳单灯控制器容量≥256个;(4)内置锂电池,停电后可使用8小时以上;(5)具有自身和单灯控制器参数掉电保存功能;(6)较好的接收灵敏度和抗干扰性能,信道冲突自动检测;(7)单灯集中器自身故障,可根据自带时钟及常闭触点确保路灯正常开关。(8)供电范围:AC220V±20%;(9)工作温度:-40~+70℃;(10)防护等级:IP51;(11)防雷等级4级; 1.3单灯控制器 单灯控制器主要应用于路灯照明,可以实时在线监控每一个灯杆每一盏灯的工作,采用国际上先进的物联网技术,经精心研制而推出的新产品。单灯控制器安装于路灯灯杆底部,防尘、防水设计,达到IP54防护等级,可根据灯杆尺寸和内部空间采用永磁吸附灯杆内壁或内壁悬挂固定。主要技术指标如下:(1)采用军品级MCU处理芯片和电力计量专用芯片,运算速度快,采样数据精度高;(2)采用无线或载波通讯方式与单灯集中器通信,通信距离最远可达2KM;(3)检测回路:2路,可检测电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数;(4)数据采集精度优于1%;(5)采用IP54防护等级,防水、防潮;(6)采用看门口电路、软件优化等方法进行抗干扰设计;(7)可适应高压钠灯、金卤灯、LED灯和节能灯等不同光源;(8)外形尺寸设计小巧,安装方便,采用透明外壳和指示灯,方便现场接线和维护;(9)工作温度:-40~+70℃;防护等级:IP65;(10)输入电压:220±20%VAC;(11)绝缘等级ClassI; 2单灯控制系统主要功能 (1)实现单、双、三头(臂、火)的控制、调光和检测;(2)通过中心站软件或手机APP指令实现片区、街道、间隔和一侧(单、双数)等控制方案,以及主道开灯、辅道开灯、主辅全开、主道调光、辅道调光和主辅调光等控制模式;(3)可实现3路0-10V独立调光输出控制;(4)具有异常开关灯、电压电流超限、灯具故障、灯杆漏电、通信失败等报警功能;(5)可按照周计划、日计划自主独立运行;(6)能够检测各个灯头的电压、电流、有功、无功和功率因素;(7)实现了通过更换通信模块,即可实现433MHZ、Zigbee和电力线载波三种不同得通信方式,确保通信无盲区覆盖。(8)实现白天修灯只开启需要维修的单盏路灯,无需开启整条路段路灯。 3结语 莱州单灯控制系统建成后,只要在监控中心就可掌握全市主要路段每盏路灯的亮灯情况,路灯故障可直接定位,准确及时的维修,大大提高工作效率,同时也为管理者精细化管理奠定了技术基础。另外通过设置各路段每天亮灯方案,隔灯亮、半夜关闭广告灯箱、奇偶日轮换亮灯等方式不仅节约了大量电费还大大延长了灯具的使用寿命。因此该系统的建设获得了很好的社会效益和经济效益。 作者:李宁华 单位:南京理工科技系统有限公司 物联网技术论文:物联网技术铁路运输论文 一、目前物联网技术在铁路运输各方面的应用 近几年来,我国的物联网技术在铁路方面得到了初步的应用,尤其是在设备的客货运输的服务系统以及安全保障系统。各方面的智能化应用给乘客带来了极大的方便,同时也提高了铁路运输的安全以及服务质量。 1.火车票售票和检票的智能化应用 目前,在全球的高速铁路中物联网技术的应用飞速发展,我国的售票和检票系统也已经实现了很高的智能化,给广大乘客取得了很大的便利。而在铁路运输的领域中,所运用的是RFID电子容票,它根据乘客需求,采用自动售票机使得乘客可以自己提取,而且在检票中指定相对应的读写器,解读数据来分析车票是否有效,这给乘客带来了很大的便利,同时也缩短了工作流程。 2.铁路行车时的调度得到有效管理 在铁路行车的调度管理中,物联网的运用能够有效管理火车的各节车厢从而进行铁路速度的监察控制以及信号系统升级改造。它是将电子标签芯片安装在各个车厢里面,这样同时,隔一段距离在铁路的两装上特有的读写器,这样,不仅能够全面掌握全国所有的铁路某个时刻所在的线路位置信息,还能够读出火车的速度,大大的帮助了火车的安全控制、调度以及追踪。 3.铁路上车辆智能化监控识别系统 一般而言,铁路机车车辆智能化识别系统由五个部分所组成,即数据集中管理、复示设备、机车车身底部识别标签、地面自动识别设备(AEI)等,其中,地面自动识别设备包含了防雷设备、天线、读取装置、列车探测装置、远程通信设备、微波射频装置等。将自动识别的仪器装在各种不同的站,通过对国王的车辆分析解读,然后传至信息系统处理,采集包含数量、车次、类型等各种数据的信息,这就实现了车站管理信息的系统对机车进行每个时段的有效跟踪。 4.物联网技术在客运系统的运用 在铁路系统的各个主要地方安装读写器,这样就能识别车票中的芯片,对应相应的乘客。除此之外,这样的系统能够统计等候的乘客人数,如果有乘客不小心进错了检票口,那么就会发出提醒。而且在列车驶出后,这些信息就会自动的传输到下一个车站,而到下一站的时候就会自动提醒,除此之外,乘客下车后系统能对信息写入。 5.物联网在铁路货运物流信息化系统的应用 互联网与现代化技术的迅速发展,人们的生活方式也在潜移默化的改变着。而如今网上购物的便利使得人们购物的方式越来越倾向它,那么货运的稳定、高效成为了人们关注的热点。而相比其他的运输方式而言,铁路有其独特的优势,但是,也经常会出现一些非常重要的漏洞。并且这些情况的发生,不但损失了消费者的利益,同时也给铁路部门带来了许多损失。而将物联网技术的使用,使得在货物上车前就对其进行检测,那么这些信息都能被采集到,组合管理人员能够将货物与单据信息核对。不仅如此,物联网的应用,使得消费者能在网络上看到货物所在地以及到达的时间。 二、物联网技术在铁路运输领域内的未来展望 随着大规模的铁路建设,物联网技术的迅猛发展,铁路运输信息化程度的要求越来越高,那么,基于物联网技术在智能化交通以及现代中的应用,物联网的技术会在一下更多的方面得到更为广泛的应用。 1.物联网应用于站车信息的共享系统 如今铁路的售票系统已经与网络相连,但是车上的补票依旧需要独立的开展,这就导致了车站里面的所留的票以及车上所补的票之间会有所脱节,那么就会有浪费的现象出现。如果利用RFID技术的网络信息共享性,将车站售票系统与车上补票系统联网,车站可以准确掌握无票上车人员的情况,根据实际情况确定车票的预留,车上也可以准确掌握列车预留情况,方便为旅客补票,从而可以充分利用列车资源,同时便于车上进行检票。 2.综合安全预示系统 安装以物联网技术为基础的综合安防预警系统,能够及时有效的感应入侵,包含火灾等各类安全隐患的子系统,实现列车更为安全的运行。 3.仓库管理系统 借助标签我们能使工作人员在不开箱的情况下检查物品,这同时可以防止货物在仓库里面受到损害或者被盗。 三、结语 物联网作为一次技术革命,带动或者是与产业链共同发展,实现了人与物品之间的对话。铁路是我国各方面的重要产业,随着各方面发展的提高以及互联网技术的飞速发展,在不远的将来,铁路交通智能化一定会迎来质的飞跃。 作者:吴鹏单位:内蒙古集通铁路(集团)有限责任公司 物联网技术论文:物联网技术化校园管理论文 1物联网技术在校园教学管理中的应用。 1)提供智能化教学环境。学生时常为找不到自习教室而苦恼,利用物联网技术搭建的信息平台,学生可以通过网络了解到自习室的情况。将摄像头、传感器等设备安装在教室中,并且与教室资源系统连接起来,将实时的学生数量信息传递到资源平台上,学生可以通过进入教学资源系统来查询自习室的占用情况,从而节省了找自习室的时间。 2)智能考勤系统。传统教师点名的考勤方式,浪费了一定的教学时间。使用智能考勤技术,学生上课前通过刷卡进教室,教室的读卡器在接受了学生的刷卡信息后,自动将信息发送到教学管理系统中,并通过计算机将数据更新到考勤数据中去,这样教师就可以通过计算机快速的查询学生的出勤情况,从而节约了教学时间。 3)构建智慧图书馆。智慧图书馆的建设主要为学生借阅图书和学校管理图书提供方便。首先,学校图书馆是供学生查阅资料的场所,外来人员的进入会给图书馆的管理带来了不便,利用RFID标签和学生的一卡通等设备,可实现图书馆安全管理。另外学生借书、还书也依靠一卡通来实现,通过刷卡、扫描图书等方式来实现自助式借书,还书时只需扫描一卡通即可获得书本信息,方便图书的归架。另外,系统在刷卡时能自动识别学生的专业、借阅记录,学生的考试成绩等信息,自动寻找学生的兴趣点,为学生提供推荐服务,方便学生学习。 4)实验室管理。实验室的设备一般造价昂贵,其结构、类别也比较复杂,通过电子标签,对实验设备进行管理,在电子标签上存储设备的信息,通过与网络系统相连接,实现统一控制。学生凭一卡通进出实验室。 2物联网在学生生活方面的应用。 校园生活是智慧校园管理系统中的一项重要内容,校园生活包括学生、教师在校园内消费、住宿、校园安全、车辆管理等方方面面,智慧校园是以智慧技术来实现智慧生活,利用物联网技术来更好的实现智慧校园。具体来谈,有以下几点。 1)消费管理。消费管理是智慧校园的重要组成部分,以物联网技术为核心的消费管理主要包括: ⑴基于RFID技术的一卡通,或有的学校以手机等作为信息存储器,含有学生的基本信息。 ⑵RFID阅读器,即消费场所的刷卡器,读到信息后传至后台的数据库进行查询,读取和扣除金额。 ⑶后台数据库,持卡人的信息统计在数据库中,方便了消费业务的查询。像食堂、商店、浴室等场所的消费管理都可以通过这种方式实现。 2)智能照明控制。利用物联网技术实现智能照明,利用声控装置、加法计数器等设备,根据光线、教室有无人来自动控制照明开关,实现节能效果。 3)校园安防管理。在物联网安防管理平台中,利用射频识别、图像识别、GPS等技术,结合日常监控设备,通过计算机进行信息汇总、处理,适时进行警报或提示,实现校园安防自动化。 作者:张淑坤单位:德州科技职业学院 物联网技术论文:现代农业发展物联网技术问题及建议 摘要:农业物联网是一种新兴农业信息化技术。本文针对物联网技术在我国农业上的具体应用,分析了在应用过程中涉及的数据安全、射频辐射、电子环保、形象工程、国家标准五大问题,并提出了相应的建议和解决方案。 关键词:物联网;射频技术;农业信息化 物联网是当代信息技术发展的又一里程碑,其英文名称是:“TheInternetofthings”。定义可以概括为通过射频识别(RFID)(RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网相连,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网技术在农业信息化中的应用步骤是首先各种数据感知设备采集各种农业数据,然后建立数据传输和数据格式转换,最后利用各种网络及现代信息传输渠道如4G网络、zigbee、internet,数据决策中心如“吸星大法”般的实现农业广、深数据全方位的大尺度收集;决策中心再将海量农业数据进行分析、挖掘,然后再发出指令数据控制各种智能化终端完成农业各种操作行为,最大限度的免手工作业,进而实现数字农业高效精准目标。物联网和云计算、大数据往往是密不可分的。近年来,物联网在我国农业相关领域开发应用取得了很大的成绩,在农业生产过程精细管理、农产品质量溯源、农产品物流、农业生态环境监测等各个方面如雨后春笋般地出现了各种基于物联网技术的农业数据处理平台。如辽宁省农科院开发的基于zigbee网络传输的设施农业温湿度物联网控制系统;2012年安徽省被列入国家物联网试验区,主要在农作物“四情”大田监测、农业精细化种植管理、加工车间生产管理、畜禽和水产养殖、农产品质量安全追溯等方面应用到了物联网技术。物联网等信息技术确实在由传统农业到现代农业转变的过程中起到了重要作用,但看到成绩的同时,物联网快速爆发式的应用也呈现出了很多问题。如何应对及解决这些问题,是我国农业物联网能否高效、长期、健全稳定发展的关键。 一、数据安全及建议 从物联网的定义上不难看出,RFID使用数字识别技术。(RadioFrequencyIDentification,简称RFID)射频识别技术,是由电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)、阅读器(Reader)与及软件平台三部份所组成,通过射频信号进行数据识别,其工作原理非常简单。农业物联网与其他物联网最大的差别是,农业物联网能够较大程度地保证农产品生产过程中的各类生产信息的公开,而且使用农业物联网进行生产的农产品附加值较高[2]。但是,由于前期大量数据录入及处理需要人工操作,那么,问题来了!从数据安全角度,如果射频标签不加密或机密机制不够严谨,在各个工作流程的环节中,标签中的数据很有可能被删除、盗取或被篡改。农产品的各种种植、加工、性状等数据就有可能被其他竞争者所获取并利用,也就形成了标签数据是真的,但和实际产品对不上的尴尬境地。从网络安全角度,从读写器到后台网络传输如zigbee网络传输,不但面临普通网络中的数据安全问题,而且也要面对无线传输数据截获问题。建议:解决这些问题的方案是所有的RFID读写器在读取数据、zigbee传输数据中都要严格应用数据加密验证机制,同时读写器和后段的系统平台数据传输也需要数据加密,必要时可以采用量子网络进行数据传输。参与平台的管理人员也要有高度的数据安全意识,并且要具有高涵养的科研数据保密素质。 二、射频芯片的电磁辐射影响 在物联网中,无论是信息采集设备、还是无线数据传输设备,包括rfid、zigbee、wifi等先进电子设备,都会或多或少的对周围环境产生电磁辐射。当RFID标签和zigebee相关的电子器件被大量使用的时候,操作者就会陷在充满电磁辐射的有一定危险的空间中,如果功率过高,这就可能会损害人类的身体健康。在农业物联网中,电子器件的电磁辐射及材料释放物对空气、水、植物、动物等的影响甚至会超过对人类健康的影响,本来农业物联网是用来代替人工劳动力来提高农业生产效率的,最后可能因为电磁辐射的影响,却大大降低了农产品的品质,甚至是生产了有毒害的农产品,最终食用农产品的人类还是受害者。这样人类就掉入了自己所设计的高科技电子产品之坑。建议设计人员严格按照国家电磁辐射相关标准规定RFID标签使用的频谱和信号功率,其功率及频谱必须对人体的辐射降低到最低,甚至是零辐射;规定其工作模式是被动还是主动以等重要参数。不要盲目追求传输速率,尽量使用保证人类、环境相对安全的低频段,避开高频段和超高频段,把农业物联网的电子设备的电磁辐射降低到最小。 三、物联网电子设备的环保问题 在大规模的农业物联网中,电子标签和相关电子器件必将是大规模应用的产品,大规模的使用所带来的问题就是环境污染即“绿色环保”的问题。针对电气电子设备报废产生的环境问题,2003年1月27日欧洲议会和欧洲理事会电气电子设备报废指令,电气电子设备报废指令旨在将电气电子设备在其生命周期中和成为废品后对环境产生的影响最小化。它鼓励收集、处理、再循环、再利用电气电子设备报废品,并订立标准,规定制造商负责大部分这类活动的费用(制造商责任)个人用户能够返还报废的电气电子设备而勿需缴纳费用此外。强调采用再利用、再循环以及其它各种形式的废物回收手段,以减少废物排放还寻求改善电气电子设备生命周期中所涉及到的所有人员的环境条件[3]。虽然rfid、zigbee等电子器件及芯片是可以多次反复使用的,但也会有生命周期。因此,做好废弃RFID相关电子器件处理与回收利用的工作,既是对本身的道德要求,又是对社会公众及地球大环境负责任。我国在电子设备绿色环保领域还没有成熟的相关法律法规。建议国家尽快建立物联网相关电子设备的废物回收等绿色环保电子设备法律法规,最好由使用方或者制造方负责回收,并且要创建由政府部门监督、由检测机构或RFID标签制造方来处理的体制,采用“谁获得收益谁付出管理”的原则。即产品制造者在得到RFID标签收益同时,也必须要由有义务回收、处理相关的电子垃圾,或者增缴RFID电子标签及其他电子器件垃圾的环保税。可以依据回收工作的质量进行rfid设备商的资质评级,未达到资质评级的要求强制退出政府采购供应。 四、演示形象工程多,产生实际效益的少 虽然我国农业互联网技术应用发展已有多年,但大多数还是处在演示、形象、政绩工程阶段,真正用到农村农业生产实践中的很少,而能够给农业带来实际经济效益和社会效益的少之又少。类似几年前的互联网泡沫经济,短期出现的大量互联网站在互联网泡沫经济的衰退下也都因为不能创造价值而关闭了。同理,目前物联网有些标准还尚未统一,政府部门及相关科研单位及企业各自为战,在设计研发初期都把关键点放在了如何采用最时髦的信息技术和设备,营造最先进的物联网环境,以达到单位报奖、个人政绩提升之目的。至于设备成本、人工使用成本、使用推广对象、是否适合地域实际情况等问题很少考虑。以致重复投资建设研发出来的形形色色的技术平台只能做花瓶鉴赏,不能真正在农村、农民中推广,不能在农业实际生产时投入使用。或者即使投入实际农业生产,相对高昂的平台软硬件费用投资,产生的社会效益及经济效益也会微乎其微,甚至会是负效益。建议政府、科研部门在设计研发物联网平台时应脚踏实地、立足当地实际的三农需求,根据国家的相关标准,开发出当地农业真正能用得上的、用得起的、真正给当地农业带来实际经济效益的物联网平台。即真正用在田间地头的、用在老百姓家里的、让农民看到收益的物联网平台五、农业物联网技术应用缺乏统一标准近年来,我们国家先后建立了中国物联网标准联合工作组、中国通信标准化协会(CCSA)、电子标签标准工作组、传感器网络标准工作组、泛在网技术工作委员会(TC10)。早期成立的这些科研组织通过积极参与制定国际物联网标准化方面的工作,在物联网技术标准化方面奠定了一定的话语权。但是农业是一个特殊的应用行业,其他行业的物联网技术标准往往不能直接应用于农业方面,需要根据农业行业特点重新进行拟定统一技术标准。所以,在物联网技术农业标准方面,各个国家是处于同一起跑线的。建议国家相关部门专门成立农业物联网标准的制定部门,特别对绿色RFID标签的研究与开发相关标准方面,有待建立完善的农业物联网标准体系。各级科研机构不能各自为战,要尽快统一标准。 五、结束语 在信息技术飞速发展的今天,农业物联网的研究与应用已经引起了世界农业科研机构的高度重视,我国国家农科院、各省农科院也认识到了物联网技术应用对农业数字化管理及精准数字农业的重要意义。如果能在实践中解决以上五个相关问题,并充分和云计算、大数据等信息技术相结合,相信随着政府的高度重视,科研机构的前瞻研究,再和农村生产一线的实践相结合,物联网技术在我国农业上的应用就不会停留在虚空的信息化彩壳之上,亦将会给我国数字农业发展带来革命性的改变。 物联网技术论文:物联网技术在电子商务中的应用 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是信息产业发展的第三个浪潮,被列入国家“十二五”规划专题。电子商务这几年虽发展迅猛,但物流配送、产品质量、假货等问题制约了电子商务的发展,因此研究如何应用物联网技术解决这些问题具有重要的现实意义。 一、物联网简介 1、物联网的定义 物联网是指按约定的协议,通过各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、光纤传感、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将任何物品与互联网相连接起来,能实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2、物联网的典型特征 (1)全面感知:通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)、传感器等,实现对物体的全面感知。 (2)可靠传输:通过移动通信网、互联网、传感网等多种方式将感知的信息传送到处理中心。 (3)智能处理:强大的计算能力和数据存储能力,智能处理算法和模型。 3、我国物联网发展现状 我国物联网的发展并不比其他国家落后,我国的物联网研究并没有盲目跟从国外,而是根据国家重大战略以及应用需求,积极开展基础标准体系等方面的研究,近年来,我国物联网在车辆管理、调度以及物流的物品运输、仓储、监测和食品药品溯源等方面得到了广泛的应用,形成了以应用为牵引发展特色,并在标准、技术、产业以及服务和应用等方面,已经接近国际水平。我国物联网产业已进入了“百花齐放”的“应用启动”阶段,多地物联网产业发展重点突出“示范应用”。 二、电子商务发展中存在的问题 1、信息不对称问题 电子商务并不是面对面的交易,而是通过商品的标题、图片、宝贝描述来获取商品的信息,买家对于商品的认知取决于卖家的描述,若卖家不诚信,则造成买家对商品的认知产生偏差,卖家甚至可以利用掌握商品信息的主动权误导买家,如经营商虚假商品信息等,使得市场中出现了一些商品信息不对称的问题,网络消费者实际收到的商品往往和网上的商品介绍相去甚远。 2、物流问题 物流是电子商务的最后一公里,是与消费者直接打交道的最接近的环节,物流服务的好坏直接影响电子商务的效果;但由于我国目前物流发展还较落后,没有形成高效的物流体系,多以第三方配送为主,而第三方的服务质量和水平会影响用户对商品的满意度,目前电子商务中投诉最多的是物流配送服务方面。如:配送速度慢,送错地方,丢失货件,送错商品,货件有损坏等问题。 3、电商产品真假问题始终存在 价廉物不美,电商商品真假难辨,近年来越来多的电子商务平台被假货沦陷,淘宝/天猫(C2C集市卖家及品牌卖家)、当当、小米、国美在线、1号店、唯品会、银泰网、华为、好乐买、凡客诚品为“2014年度十大用户体验最差网络零售商”。2011年央视《焦点访谈》曝光了淘宝网售假问题;2013年3月,调查发现,关于乐蜂网售卖假货的投拆在微博、论坛、BBS上比比皆是;2014年CCTV2《经济半小时》曝光当当网、亚马逊中国等电商售卖的化妆品来自“天照天”批发市场,而当当网方面无法提供能证明是“正品”的凭证。所有这些,说明目前电商售假,是老大难问题,同时也是制约电商发展的重要问题。 三、基于物联网的电子商务发展策略 1、应加强支撑平台的建设,积极推进示范工程 (1)建设原则统一规划、统一标准。着力改变电子商务分散建设各自为战的现状,应尽快制定电子商务标准、物联网编码标准以及数据共享和交换等标准规范,并应统一设计电子商务和物联网总体框架。示范引导、分步实施。鼓励感兴趣、并有条件的企业首先在我国电子商务对物联网应用需求比较迫切的地区和领域,开展物联网应用示范基地,总结运行经验,并逐步扩展应用的区域和领域。依托现有、充分整合。依托现有的电子商务、信息基础设施,充分整合各种相关系统,提高效率,尽量避免重复建设。资源共享、业务协同。强调资源共享,包括设备资源共享、信息资源共享和知识经验的共享,通过物联网整合分散的资源,理顺各单位间的业务流程,形成新技术条件下电子商务新的工作机制,逐步实现企业间、部门间的业务协同。政府引导、市场运作。示范工程的建设需要发挥政府与企业的积极性,实现政府引导,市场运作。 (2)支撑平台的建设应由政府建立相关的《产品防伪和质量追溯管理系统》,使用RFID技术对产品从生产到流通直至到消费者的全部信息数据进行精准化和系统化管理,从而达到对产品实行防伪和追溯管理的目的。质量追溯:系统应对所有产品进行统一编码,综合运用加密通信、GPS、RFID等技术,将产品生产、加工、储存、运输等过程的信息全部写入RFID标签,对写入的环节应严格把关,再利用RFID读写设备读取信息,了解每个产品的信息,从而实现从产品的生产到加工、物流配送直至到最终消费的全过程监控,实现产品可追溯,可追溯系统对产品供应链上的所有环节实施监控,能够实现产品的可追溯和信息透明化。防伪:为每个产品设置一个全球唯一标识,并将标识写入电子标签中,成为产品的一部份,用户可通过电子标签识别器对产品进行真假识别验证。 (3)示范工程的建设应开展应用示范工程,可在物流、农产品、食品等方面的电子商务确立一批应用物联网的示范工程,积极探索“物联网+电子商务”的应用模式,如可先建立智能物流、食品追溯物联网示范工程。示范工程应以政企共建模式为佳,由政府牵头整合资源、进行前期引导支持,后续通过企业市场运作保障工程的可持续发展,并在初期对企业给予税收和资金等方面的政策支持。 2、应用物联网技术解决电商产品信息不对称问题 从产品开始生产起,就在产品中嵌入EPC标签,使每件产品都有自己的身份证,将产品从生产到流通整个过程的信息都记录其中,包括:生产厂商名称、原材料、原材料检验人、原材料检验结果、原材料批次、产品批号、成品质检人、成品质检结果、成品分类、出厂日期、出厂顺序等相关信息,为消费者提供商品的真实信息。消费者在进行网上购物时,不再是由卖家单方介绍产品信息,可主动地通过卖家所提供的产品的电子标签EPC,通过溯源系统查询产品从原材料到成品,然后再到销售的真实信息,从而解决电商产品信息不对称问题,使消费者可真实地辨别商品,了解商品的来源,提高网络消费者的满意度。同时,每件商品都有自己的“身份证”,有利于工商等执法部门的公平快速执法,形成网上商家良性竞争形态。 3、应用物联网技术解决防伪问题 应用RFID技术建立基于物联网的产品防伪系统,在生产时为每个产品设置一个全球唯一标识,并且将标识写入电子标签中,写入后是无法修改、无法仿制的,同时在标签读写过程中利用电子签名技术提升标签的保密性和防伪造性,为方便用户的查询,可应用移动技术将移动终端,如:具有RFID读写功能的PDA、开放了开发环境的智能手机和平板电脑与电子标签、防伪系统结合起来,使用户可直接用智能移动终端对产品进防伪验证,系统将防伪验证结果返回给消费者,同时记录验证信息,若验证不正确,应将信息记录到防伪报警子系统中。 4、应用物联网技术优化物流问题 配送速度慢,送错地方,丢失货件,送错商品,货件有损坏等问题,主要是由于企业和消费者对物流过程不能实时监控所造成的,可通过将电子商务物流与物联网有机结合,解决这些问题。 (1)优化配送运输流程应综合运用RFID、GPS、GIS及速度传感器等技术建立智能物流系统。系统可通过优化配送线路和配送方案,加快物流配送速度;并能实时准确获取车辆所处的地理位置、车辆速度、车内湿度、温度以及物品的相关信息等,并可将车辆的各类参数进行实时动态监测,当出现异常情况时应有自动报警功能,并将这些信息传送到智能物流系统,同时车辆应按监控中心的指令工作。 (2)实时追溯货物的行踪,提高配送质量通过对物品进行统一的编码,并在物品中嵌入EPC标签,通过智能物流系统,消费者、企业、物流公司仅需要在网上查找相关商品的EPC信息,就能够实时获取该商品的所有信息,如:商品的运输路线、车辆目前所处位置、车内温度、物品有无破损等。当商品在物流的某个环节出现问题时,可马上采取措施进行补救。通过对商品实现追踪,减少送错地方、丢失货件、送错商品、货件损坏等问题的发生,有效提高整个物流实时效率。 四、结语 近年来电子商务成为了我国经济发展的新的增长点,而物联网是信息产业发展的第三个浪潮,它们是相辅相成的,将物联网与电子商务有机结合,将会解决电子商务目前存在的很多难题,有助于电子商务健康持续发展。 作者:黄燕勤 单位:梧州学院 物联网技术论文:库存管理中物联网技术应用 现如今,大多数的制造型企业在库存管理上都基本实现了自动化,管理信息系统的应用也推动了企业库存管理的发展,诸如MRP、ERP等,而物联网的发展也极大的改善了库存管理的模型。 一、库存管理中物联网技术的有效应用 1、仓储运作流程的优化。 在企业的仓储运作流程当中,包括有三个阶段:其一是入库;其二是出库;其三是盘点。而验货人员的工作就是根据以上的到货记录与接到订货数量的单子进行具体的比对,再决定是否将货物接收入库;而在出库的管理过程中,一般是应用RFID技术来进行扫码,可以将库存量信息准确的进行更新记录,定位货物库位的信息,有利于货物的分拣便捷;对货物进行盘点的时候,可以应用RFID技术来加快盘点的速度,使得定位更加精确,与传统的人工盘点相比,新型盘点技术可以增加效率,缩短时间,更能够提高盘点的准确性。 2、库存成本的降低。 在企业内部的库存管理时,需要对订货的时间和数量做出准确的管理,还要保证货物的安全问题。物联网技术的应用就可以极大的保证在途物资的动态时时查询和跟踪监测,为后来的入库做好充分的准备,还可以科学的安排接下来的生产以及销售。此外,我们还可以对库存内的产品数量进行了解,在掌握原材料的消耗情况之后,为下次的订货做好准备。因此,物联网的应用能够帮助企业进行库存管理,最大化的降低库存成本,使企业保持最佳的库存持有量,减少库存资金在企业资金中所占的比例,从而提高抵抗市场风险的能力。 3、生产成本的精确计算。 在企业的生产管理过程中,只有通过物联网技术的引进才能够准确的把握产品的生产过程,了解消耗的原材料数量和其他加工的产生的见解成本,对不同批号产品的数量和成本都能够更加准确的进行计算。 4、服务质量的提高。 利用物联网技术还可以帮助客户进行产品动态的查询,还可以对整个企业的库存变动情况进行科学的记录,将库存管理行为透明化,只有有迹可循才能够不断提高客户的满意度。并且,企业还可以对产品生产的来源和加工流程进行了解,包括原材料的始发地信息等等,保证企业在产品生产的过程中出现问题时能够准确的查询到原有,同时,还能够利用物联网技术将库存产品动态进行清晰的定位,配合先进的自动化技术将库存管理过程中的设备运行机械化,包括对堆垛机的控制以及出入库和库内管理的运行,提高了企业内部库存管理的有效性。 二、在库存管理中应用物联网的障碍 1、物流管理应用较少。 现代企业对于库存管理已经不单单在企业的内部使用,在与企业相关的各个供应链当中都得到了广泛的应用,而整个应用的环节设计到多个方面,包括对于海关、工商和税务等。由于在现代社会当中,物联网的应用还处于初始阶段,还没有在整个市场企业中得到重视,因此技术使用范围受到的局限性较大,大多是在企业的内部得到推广,却没有在庞大的供应链中体现物联网技术的优势。 2、物联网技术标准不够统一。 物联网技术所涉及的范围包括:传感网技术;TCP/IP寻址技术;RFID技术,第三项技术的技术性较强,在企业中的使用也比较频繁,由于每个RFID标签都具有唯一性,也就是说其中的识别码是独一无二的,因此使用者可以通过使用感应器来将物品中的RFID标签信息读取出来,比较规范而且还具有信息互用性。但是现阶段,RFID产品在国际上并没有正视的标准,倒是每个厂商的相关产品之间不可互通,无法兼容,导致RFID标签产品只能在特定的厂商中得以应用,不利于库存管理中物联网技术的发展,企业的管理也不够便捷。 3、技术产业化问题。 国内对于物联网技术的研究主体一般都是各大高校或者是相关的科研单位,虽然该技术在许多的领域中都取得了专利,但是技术产业化问题仍然困扰着我们,无法进行大规模的产业化应用,只要在智能交通或者家居等方面使用,对于企业供应链这一庞大的应用群体,物联网技术只处于试验时期,还无法将这项费用较高的新兴技术在企业物流管理中得到广泛的应用。总之,本文探究了库存管理中物联网技术的有效应用,面对信息技术的不断快速发展,物联网技术也将会继续深入的进行研究试验,最终成为物流发展的重要核心支撑点,降低库存成本提高企业运营的效率。 作者:徐小敏 单位:重庆西南医院 物联网技术论文:铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一,运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此,为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征,就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统发展 铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用,是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前,我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面,在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用,为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进,我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者:范军 单位:北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术在建筑节能中的应用 1建筑节能的方向走势 (1)对于建筑节能最常见的概括是,为了提高建筑中的能源利用率,在建筑使用的过程中,对建筑空调热水器的使用、建筑照明以及各个家用电器工作状况等多方面对其进行一定的合理利用。另外,在建筑使用的能耗方面,空调体统、照明以及动力系统的所占比例较高,对于大型的公共建筑而言,楼宇的自动化系统的运用是最常见的,通过对楼宇自动化和控制网络的数据通讯协议以及欧洲设备安装总线的协议这两种主要的技术采用,保证了楼宇自动化系统的建筑内共机电设施的完好运行。尽管楼宇系统自动化的技术运用比较广泛,但仍然存在一些难点,例如:建筑内电气设备存在布线的成本较高并且安装复杂的问题。并且,楼宇系统自动化的其他方面的难点在于,它不能全面的获取建筑在能耗过程的详细数据,因此,无法让建筑的内耗能系统处于最佳的运行状态。所以,另外一种更低成本、更加低耗拥有较大范围的组网,并且更便于管理的网络通信技术应运而生。 (2)物联网技术的低成本,低耗能,并且能够组建大规模的测控网络等许多方面的使物联网技术为建筑的节能技术带来更好的发展前景。在国外,一些能源研究机构经过科学的系统研究,研究出来根据无线传感器网络技术的照明控制实验室的原型系统。在一些研究报告中可以发现,增加采用基于无线传感器网络技术的控制节点的照明系统中,使其对能源的消耗降低30%左右。另一方面,一些小型的公司,已经研发出一整套以无线传感器为基础的网络的照明控制产品,这些产品,通过照明系统的遥控与自控,从而使照明系统的能耗降低。 (3)建筑的能耗多尺度、细粒度以及对多种运行参数的检测都可以通过对物联技术的运用得以实现,另一方面,根据对一些相关数据的进行分析的基础上,继而形成建筑低能耗的运行系统的最优化。 2物联网技术在生活中的应用 (1)温湿度采集器、空调墙空器以及人员位置的采集器是中央空调的调监控子系统的主要组成部分。温湿度采集器主要通过对区域的温度和湿度进行一定的收集,然后将收集到的数据信息发送给空调墙控器,进而,空调墙空器结合当前温度与之前预备设置的温度进行对比,另一方面,人员位置采集器通过向空调墙提供某篇区域的人员所在信息,让空调控制器通过一定的数据分析合适选择其控制模式,因此,这两方面的正常结合运用,使空调得以正常的运行。 (2)照明控子系统是通过将某片区域的光照检测信息传递给照明墙控器然后通过对该区域的安装的人员位置与光照度的采集,在周围环境光照度的基础上,经过该片区域内照明电器的组合控制照明电器开关对照明亮度进行一定的调节。 (3)为实现对处于正常运行状态中电梯进行一定的数据监测与信息控制,电梯控子系统采用电梯数据采集器以此来知晓电梯在运行过程中的消耗。通过对电梯控子系统的智能优化,从而更好的实现节约能源,降低耗能的最终计划。 (4)电能表数据的采集是一个较为复杂的过程,在实际生活中,为更加方便的解决电表数据的采集和传送,使用为电表加入无线通信模块或者是连接无线数据采集器的方式进行远程电表数据的采集工作,并且逐步建立一个电力抄表的系统。 (5)根据实际生活的需要,对建筑能耗系统的测控中,数据采集节点占绝大部分,数据采集节点有被人们称之为系统中的终端节点。终端节点的作用在于在检测环境温度,电量的数据过程中可以一段时间内周期性的采集所需要的检测数据。另一方面,由于电梯的启动与暂停工作的频繁,因此,可以采用中断方式采集数据,而且终端节点在很大程度上处于一种未工作的状态,从而可以采用电池进行对其的供电。 3建筑节能的控制策略 (1)利用物联网技术对能源以及排放的系统设备进行一定改善与约束是跟据我国能源及排放多方位的整理分析得出的。因此,对建筑各个方面的节能控制成了首要的任务。在建筑的通风与空调节能的分项工程中,对水管、风管的保温层的温差进行一定的自动检测并经过一定的数据分析,另外对房间里每个地方的空调用电进行计算与统计并安装自控装置。 (2)在对空调的采暖系统的冷热源这一分项的节能工作中,进行一定的科学实验。在公共建筑的空调节能过程中,以实验区为例。在实验区的区域内采用四管制空调系统用,冷源为冰蓄冷系统,热源为市政蒸汽。一方面采用全空气空系统,空调系统冷热源采用屋顶式空调机组;另一方面,在教育展示中心设置地源热泵,使建筑物内其余的空调区域运用变冷媒流量多联几种中央空调系统,最后利用技术动态的检测记录,进行分布调控。 (3)在进行对电能检测与控制节能的工程分项中: ①对每个电源的分路进行检测、计量;根据的电路所需容量选择合适的智能电表。 ②对于开关容量超过100A,应配置相应的电流互感器,运用带CT接线进行软计量检测,最后,智能电表和智能数据根据网关可采用“总线式”挂换方式。 (4)在可再生能源分项工程、雨水利用分项工程以及污水处理的分项工程中: ①对太阳能热水系统的智能检测和供回水动态监控,同时也对太阳能光伏发变电监测进行智能的记录与监控。 ②在雨水利用分项过程中,对集水池,管道和泵,以及喷灌系统进行记录控制,使雨水在一定程度上能够被最大化的利用。 ③对污水排放的窖井,调节池和反应池以及污水提升管道,进行一定的动态检测,包括,潜污泵、流量计、管道混合器、pH计泵、加药设备以及计量泵。使污水得以被更好的重新利用或者合理的进行排放。 4结束语 在物联网技术应用过程中,建筑节能是一个热点领域,随着市场的发展,将占据未来物联网市场数据中的主要比例。这一技术的兴起,能很好的降低我国建筑领域对能源的需求,提高产品的质量,从而更好的实现企业效益目标,因此,物联网技术的应用是我国工业建筑节能减排中是一个重要的研究对象。 作者:刘浩伟 单位:山东省电子信息产品检验院 物联网技术论文:现代物联网技术设施农业论文 一、物联网技术在设施农业应用概述 据统计,到二十一世纪第一个十年,我国的设施农业种植面积已经位居世界首位,达到了350万hm2。同时伴随着物联网技术应用推广开来,大范围应用于设施农业,会使应用整个体系更加完善。与此同时,物联网凭借其产出增加、成本降低、高效及智能化等优势被人看作是现代农业智能化实现的重要途径。设施农业是结合动植物的特点分析其最佳的生长条件,同时在有关设备和人力的共同调节下控制环境,使动植物不受季节天气的束缚达到每年均衡生产上市的目的。当现代信息技术发展到某个程度进而衍生出物联网技术,实现了技术上的突破,物联网技术是将传感器技术、人工智能、网络与自动化等综合在一起从而实现的聚合性应用。它涉及的技术领域比较广,因此被认为是信息技术第三次革命性的创新。这种技术拥有巨大的潜力,同时世界各国人们对其充满了期待,我国顺应时代潮流,提出了“感知中国”的战略,其重要性可见一斑。把互联网的快速发展应用到设施农业发展中去,实现农业现代化与信息化的完美结合。在智能监控与分析、数据的传输与采集、自动化调控等互联网信息技术的帮助下对农业的生产过程等进行监控管理,对农业生产实现科学的组织与规范的管理,让动植物能够更好生长生产,实现产出最大化。如今,物联网在设施农业中的应用已经形成一套控制闭环的系统,它的实现首先通过传感器来得到温室环境的各种参数(如温度、湿度、酸碱性等),在把得到的数据通过数据的收发网关来发送到信息的处理中心,同时由它来对得到的信息进一步处理并采用一系列的算法等作出决策,然后再经网关把算出的决策传送到设施农业执行机构,触发执行任务后就可以参考标准对现在的环境作出调整。如此循环往复,实现目标。 二、物联网技术在设施农业中的应用 当前,在种植、养殖、农资、农产品加工、农业信息化推送、农业智能化管理等方面,设施物联网技术都取得了一定的应用与发展。物联网技术的应用,可以让植物生长环境更好,可以全面感知家禽牲畜的生长状态,减少弊病。下面就对其应用具体几个方面进行探讨:一、物联网技术可以对农业情况进行实时监测。在整个物联网技术的研究工作中,其终端技术的应用及研究是工作的重点之一。简单地说,物联网终端与各式各样的作用不同的传感器有着密不可分的联系。在传感器的帮助之下,可以全方位的对农作物实时进行监控,依据监控所得数据进一步采取措施,使农作物在合适的环境下生长。其中传感器的种类大致有温度、光、湿度、pH值、二氧化碳、生物等传感器。使用这一终端对在农业生产中出现的各种问题进行合理适度的调整控制,同时还节约了各类资源,如水与人力等。二、对农作物的病虫害具有防治作用。判定农作物是否发生灾害的关键数据是阈值,当阈值到达一定的界限之后,农作物灾害便随之而来。在以往的种植过程中,人们常常需要花费不少的时间、金钱、精力去应对农作物灾害发生,但是往往得到的效果也不尽如人意,同时大量时间、金钱付诸东流。在设施农业中应用物联网技术,可以借助无线传感器对农田进行大规模的同步监测,同时针对观察情况,科学及时地对发现的情况处理,对农作物的灾害防御有很好的作用。在准确判断灾害情况、范围、程度的同时,还可以面对问题给出最合理的方案。根据情况的不同,在整个过程中还可能会用到GPS定位、GIS等先进技术。 三、物联网在设施农业应用中存在的问题 随着国家对物联网发展事业的重视,物联网产业持续升温,很多与设施农业相关的设备工厂开始在设施农业物联网方面大展拳脚,使得产品种类多种多样。在这个过程中,这些公司也出现了很多的问题。一、产品功能单调、没有特色。再次开发前景受限、价格过高等。这些工厂研发制造水平旗鼓相当,在激烈竞争的同时并没有出现领头羊式的企业。再者由于该技术比较新颖,没有一套公认的、合理的、权威的评价标准。面对这一困境,需要国家进行适度干预,从全局上对该产业进行规划、同时明确发展的方向并根据实际情况制定一些计划。要在新产品的研发与新技术上加倍努力,根据不同的地区情况、人员素质情况研发技术,因地制宜。在发展的同时还出现了技术不协调的问题。二、目前我国的农业生产信息化还没有普及,所以物联网中很多的高新技术并不是完全适用于我国当前的市场,这就导致我国的物联网技术在一些关键的技术上一直停滞不前。但是伴随着传感器在各个不同类型农业的发展,其价格也逐渐走低,该技术取得了一定进步。综合上述两种现象,产生了在一个大的技术系统中各类技术发展不均衡。设施农业的发展离不开物联网技术的支持,虽然目前物联网技术取得一定发展,但是总体上水平较低。要是这个问题走出泥潭,首先是对关键技术(无线传输等)进行攻关,取得突破,再是对已经取得的技术成果(传感器等)进一步巩固完善。三、当前,我国农业物联网产业分布分散,没有统一的组织,没有明确的分工,这使得行业内交流较少。出现了对同一技术重复开发,造成资源大量浪费。这需要各个企业共同努力建设一个权威技术平台,围绕该平台,进行交流探讨,避免一些重复开发、资源浪费问题再次发生。 四、就物联网在设施农业发展中的设想 要想使设施农业实现投资少,环保节约的目的就要大力发展精确农业,这种农业类型以效益作为目标,是一种超前性的农业新技术。这种技术把信息智能化与机电一体化结合起来,并取得一定的应用。精确农业凭借其减少不必要投资,同时加强农业管理水平,既保证能源消耗少,又可以使环境影响小等优势值得被引入我国设施农业。自进入二十一世纪以来,食品安全的问题逐渐凸显。要想使食品安全有保证,农产品的生产、传输、出售等各环节必须严格把关,用传统的方式往往会消耗大量的人力物力,但是设施农业的引入可以缓解这个问题。比如通过物联网技术监控动植物生长,监测动植物生长环境的各个指标,真正保证食品安全,实现绿色无公害。当前,传感器应用和比较广泛,但是随着发展很多农户存在完全自动化管理的要求。这对整个设施农业的发展可以起到很好的领导作用。同时要建设一批专业的技术队伍和技术品台,使企业之间、用户之间、企业用户间有一个良性沟通。 五、结语 物联网的应用可以使设施农业有一个大的飞跃。随着社会发展,人们对新的农业技术要求越来越迫切,同时也提出愈发多的高要求,加之国家对物联网的高度重视,使得物联网发展有着很好的发展前景。面对种种任务,我们才刚刚起步,前路漫漫,需要我们更加努力地进行探索研究。 作者:庞春辉 单位:辽宁机电职业技术学院 物联网技术论文:物联网技术电子商务论文 一、物联网与云计算 谷歌已许可用户在Google的云计算上运行大型并行式的应用程序,并公开其教授云计算程序。在国内,中国移动科学院已完成云计算中心的试验,阿里巴巴下属阿软件建立了国内首个“电子商务云计算中心”,世纪互联推出CloudEx产品线,提供个人及企业进行云备份的数据保障服务。由此可见,中国云计算的产业生态链的构建立正在进行中,云计算将得到飞速的发展,其在电子商务上的发展价值巨大。本文对分析云计算在B2C的发展及困难,通过解决方案来探讨云计算在电子商务中的发展方向。 二、基于云计算与物联网技术的B2C电子商务模式 由于云计算平台的物联网的电子商务运营体系,能够对海量的营销数据进行高性能的分析处理与优化,考虑当前的物联网技术处于初步发展阶段,在建立云计算平台的物联网的电子商务运营体系时,采用如下几个方面的经营模式。 1.在物联网的角度作为切入口,协同传感器生产厂商、通讯营运商,将企业自身的无线传输网络,通过传感节点的方式接入互联网。因此,想升级为电子商务模式的企业,可以将物联网系统架设在云计算的基础设施之上。从而实现运资源的虚拟化与动态分配。 2.可以将大型的B2C的企业作为发展的云平台发展的基础,将云平台的网络几点配置以及资源分配进行优化升级,从而达到B2C电子商务企业的高效应用。将大型的B2C企业进行联合,制定云平台的统一标准。 3.当云计算平台的物联网的电子商务运营体系建立完善时,随着B2C电子商务的业务量不断的增长,要努力提升云平台资源的共享服务以及高性能计算的能力。服务能力的提升是伴随云计算平台的物联网的电子商务良性发展的要素。随着B2C电子商务的规模越来越大,云计算平台的物联网的电子商务运营体系的优势就越明显,盈利效应就越好。 三、总结 本文介绍了云计算与物联网的概念及其应用,深入分析了云计算与物联网技术的商业模式,并且对云计算平台的物联网解决方案作了详尽的阐述与深入的探讨。为云计算和物联网技术的B2C电子商务领域的企业提供了有力的理论依据和一定的实践参考价值。 作者:周本海 单位:沈阳工程学院 物联网技术论文:物联网技术用于设施农业论文 1设施农业物联网技术发展趋势 21世纪是信息化科技飞速发展时期,我国农业正处于这个关键的时期,农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力,随着互联网技术的成熟和普及,要想使“电脑上种地”的愿望可以实现,就必须加快网络信息化技术发展的步伐,为现代设施农业发展提供必要的基础。 1.1传感器种类繁多,功能相近,将向细化 其发功能的方向发展目前,应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的,并能够形成简单的系统,但是功能不完整,扩展性和升级能力相对较差,性价比不高,没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展,能否降低构建传感器网络的成本,降低传感器的功耗,延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时,发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位,引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术,提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。 1.2网络传输管理系统建设滞后,无线通信 技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台,设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段,价格昂贵,真正能够大面积推广的产品还很少。此外,如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大,且当节点失效时查询处理过程易被中断,无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用;同时,通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备,用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号,收集设施内生长环境数据进行分析,从而达到远程控制智能调节指定设备,为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。 1.3人才匮乏,技术不完善,应用推广范围较小 农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资,给予资金技术支持;需要国家加强农业物联网专门人才的培养,提高他们的创新能力以及应用能力;需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业,围绕这个平台和标准,开发相应的配套产品设备,不再投入大量精力开发基础的软硬件,可以节省人力、物力,增加设施农业物联网技术的产品种类,加快设施农业物联网综合技术的推广应用。 2结语 设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用,融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术,通过物联网技术的应用,把所有的技术联系在一起,从而达到对农作物生长进行精细化管理,有效降低农业成本,提高农业生产效率,加强环境保护,促进农业发展的信息化、标准化、智能化。 作者:李娅娜 单位:扬州商务高等职业学院 物联网技术论文:物联网技术资产管理系统设计论文 1物联网与FRID技术介绍 1.1物联网技术 物联网是一项新的技术,是一种物与物,物与人的连接,通过射频识别、红外感应、激光扫描、通信装置等信息传感设备,按照约定的协议,将物体与互联网相连,进行信息的交换与通信,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。 1.2FRID技术 射频识别(简称FRID)技术是一种利用射频信号通过交变磁场和电磁场实现非接触式信息传递并通过所传递的信息识别目的的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。通过与物联网技术相结合,能够实现企业资产的定位跟踪与信息的共享。FRID正不断向生产行业的各个方面渗透。FRID在煤炭行业的应用首先是人员定位系统、安全监测系统,然后扩大到资产、物流的各个环节,已显示其在煤炭行业的广阔的应用前景。 2系统需求分析 基于物联网的资产管理系统基本功能应满足公司公司资产的流程管理工作,具体包括资产的录入管理:即采购资产的信息录入、到货信息的补充录入、资产的验收确认、资产信息数据的写入、RFID芯片标签的制作、标签的粘贴与固定;同时实现资产的变动管理:包括资产的转移、维修修和报废管理;资产状态管理:主要是区域内资产分类、资产名称和数量等,而且某个大型设备上安装多个标签可反应一个资产信息,快速盘点资产;资产信息的查询汇总;统计分析报表等功能。要求能够对资产进行全生命周期管理工作,实时掌握设备使用的全过程,从而实现从设备的采购,运行,报废整个过程对资产进行科学合理的管理。是管理工作做到更加精细,精确。 3系统的整体架构设计 资产管理系统的整体架构是按照物联网三层架构的基础上进行设计的,具体包括感知层,网络层,和应用层,感知层采用RFID读写器和RFID标签组成,标签用于记录资产信息,读写器用于读取标签上的信息,实现物联网感知层原始数据的自动采集工作。网络层采用公司的各类可连接的网络连接读写器,在网络机房架设SQLServer2005数据库服务器和应用服务器,将读写器采集到的数据传输到服务器中来完成资产的全程跟踪,实现资产的动态信息化管理。应用层是用户和物联网的接口,是根据公司资产管理流程处理读写器采集到的数据,再将数据显示在用户桌面上,实现资产数据信息的查询、存储、统计与共享工作。 4资产管理系统设计方案 本系统包括资产编码设计、RFID系统设计和资产管理系统设计。 4.1资产编码设计 为了有效控制和管理公司的资产,准确区分公司各类型资产存放状况,将公司资产分为固定资产和其他资产两大类,为了做好编码资产的动态管理,本次资产编码采用RFID植入式芯片无线管理监控,并对编码资产实行门禁系统管理,将公司资产存放位置划分为生活区、工业区、井下、风井工业区四大区域。同时,为了规范资产管理,前期由资产管理部门对所管辖资产进行标签写入、核对及贴签。后期对新增的每一项资产均在验收通过时,写入资产管理系统并现场制做并贴签。 4.2RFID设计 4.2.1RFID标签设计 由于煤矿物资存放的场所不同,体积各异,且井下环境条件恶劣,在对公司物资设备情况进行具体分析后,确定使用超高频860~960MHz,存放公司物资电子标签设计时主要考虑以下内容: 1)防水、防油污、防撕 2)RFID芯片的粘贴或悬挂根据以上要求将RFID标签样式设计为室内标签和室外标签两种,室内标签采用超高频无源RFID标签银行卡大小,封装pvc8.5×5,室外标签采用超高频无源RFID标签,封装pcb,抗金属,规格95×35×10,带外壳,具体根据实际情况分为钢丝栓挂,带胶,带胶且螺丝固定3种类型。 4.2.2RFID读写器设计 RFID读写器是系统的核心设备,通常分为固定式和手持式两种,固定式读写器安装于公司资产存放位置的出入口,用于快速识别资产上绑定的标签出入,进行方便的对资产的管理,并提供报警功能。手持式读写器配合管理人员用于对公司固定资产进行盘点。管理人员拿着手持式读写设备在资产所在区域走一圈,该区域的资产将自动读入手持式读写器,再将读写器连接在互联网上将数据导入资产管理系统中,方便的实现固定资产的盘点工作。 4.3资产管理系统设计 4.3.1系统业务流程 根据公司资产管理的流程分析。管理人员登录到资产管理系统,根据流程图可以看出管理资产的动向和盘点的数据。 4.3.2业务功能设计 根据公司的实际需求,对公司的业务工作流进行分析,设计系统业务功能图。资产管理系统的功能包括资产的新增,领用、借用、处置、调拨等功能。 4.3.3系统开发及运行环境 在项目开发阶段,整个系统开发基于B/S的体系结构,数据统一存放在数据服务器上,采用基于微软的.NET平台VisualStudio2010进行编程,数据库采用SQLServer2005数据库,在客户端运行此系统端无需安装任何软件,通过浏览器就可以访问,在服务器端配置windowsServer2008+IIS(.netFrameWork3.5)即可。 5结束语 张家峁矿业公司基于物联网资产管理系统对未来煤矿行业大规模的物联网发展推广有积极的作用。物联网技术有望成为煤矿行业工业化和信息化融合的切入点。物联网技术的不断发展,使得公司技术创新形态发生着转变,以用户为中心,以人为本的创新形态正在不断的显现,实际应用下的用户体验也是煤矿行业的创新。但物联网的具体应用涉及到信息的采集,传输、处理、控制各个过程,还涉及到研发的各个环节,显然不是单个人后者单个部门能够处理的了的事情,需要在政府部门、企业技人员、和消费者的共同努力下,才可能形成一个良性的物联网发展环境。 作者:韩培强 单位:陕煤集团神木张家峁矿业有限公司
土木工程师论文:面向卓越土木工程师培养的结构力学教学改革与实践 摘要:文章分析了结构力学教学在卓越土木工程师培养中的重要地位及存在的不足,指出了结构力学教学改革的目标和思路,结合教学实践提出了引入趣味结构力学知识、融入工程背景及典型案例分析、开展结构力学课外知识讲座、进行结构模型设计与制作4项具体措施。通过调查反馈对改革措施和效果进行了实证分析,并从优化课程教学内容、开展系列专题讲座和构建研学实践平台3个方面提出了教学改革设想。 关键词:结构力学;卓越工程师;教学改革 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出:将“卓越工程师教育培养计划”列为未来10年内中国全日制工科高等教育的重大改革项目[1]。土木工程是工科中的传统专业与基础专业,其内容涵盖建筑、桥梁、地下空间等方向,构成了基础设施建设最重要的行业。如何顺应国际高等教育的发展趋势与工科高等教育的发展需求,在未来10年内成功实施土木工程行业的“卓越工程师”计划,培养大批高质量土木工程技术人才,已成为目前土木工程教育亟待解决的问题。 一、结构力学教学改革的必要性 在土木工程专业课程设置体系中,结构力学课程具有不容置疑的重要地位,是联系基础力学课程与工程设计课程的纽带,是从力学基本理论过渡到工程实际应用的重要桥梁[2]。在各个高等工科院校土木工程专业的教学计划中,均将结构力学视为最重要的专业基础课,同时也是大部分高校招收土木工程专业研究生时重点考试和考察的课程。 传统的结构力学课程强调结构的定量计算和求解能力,这在计算机数值分析技术尚不发达的情况下值得肯定。但随着结构分析技术的突飞猛进,工程实际中复杂结构的定量分析大多借助于专用的分析软件和先进的数值计算方法进行,在此背景下,精确的定量计算和求解能力并不是衡量一名优秀土木工程师的最重要依据[2]。实际工程中需要的更应是力学概念清楚、工程思维 性强、结构创新意识浓厚的优秀技术人员。换言之,能够将力学概念与实际工程进行紧密联系、有效融合,进而在概念分析基础上进行合理结构创新的卓越土木工程师。这恰好与“卓越工程师教育培养计划”中“强化培养学生的工程能力和创新能力”特点和要求高度吻合。 为适应卓越土木工程师培养需求,应在传统结构力学教学的基础上进行改革,适度弱化计算能力方面的培养,突出概念分析与工程思维能力培养,并探索出适合、有效的教学方式,以形成集知识性、趣味性、工程性和思维性于一体的面向卓越土木工程师培养的结构力学创新性教学模式。 二、结构力学教学改革思路与实践 基于以上分析,笔者认为结构力学教学改革应以充分激发学生学习兴趣为基础,围绕力学基本概念及其科学运用这条主线,以工程实践为背景,工程思维与创新实践能力培养为根本目标。为此,在经典结构力学教材内容与传统课堂教学方式的基础上,笔者在教学实践中尝试引入了如下改革举措。 (一)引入趣味性结构力学内容 针对经典结构力学教材内容中的主要概念,融入了相关的一些趣味性知识内容(如表1),以充分调动学生的学习兴趣和积极性。 (二)分析工程背景及典型案例 结合各章知识点和基本力学概念,在导入新知识内容前,通过图片、视频和动画等动态元素,创设实际工程情境,从而引出本部分教学内容对应的工程任务,以充分激发学生的学习动机。在相关理论知识点讲解完毕,通过典型的工程案例分析进行强化,让学生在潜移默化中将工程思维渗透到结构力学的学习过程中。各教学章节部分相关工程背景举例如表2。 (三)开展结构力学课外知识讲座 邀请学校名师开展了“怎样学好结构力学”的学习方法讲座;邀请外校名师开展了“卓越工程师概念分析能力的培养”的课外研学讲座;邀请课程组教师开展了“结构力学与工程结构抗震减灾”的前沿知识讲座。通过知识讲座拓展了学生的思维眼界,丰富了学生的知识结构,促使学生对结构力学与工程实际的联系进行深入思考。 (四) 结构模型设计与制作 为提高学生对结构力学概念的应用和工程实践能力,在课外教学中引入了结构模型设计与制作。首先,针对结构在移动荷载作用下的受力分析,要求学生根据命题要求,利用有机玻璃设计和制作桥梁结构,并通过手拉小车施加移动荷载。此外,针对近年来全球范围内地震频发所导致的大量工程结构事故,要求学生利用木材制作一个多层房屋结构,在各层通过铁块施加附加质量,并通过实验室振动台施加汶川地震荷载,让学生近距离感受地震对于结构的破坏作用,初步了解如何通过合理的结构力学知识设计具有良好抗震性能的工程结构。 三、结构力学教学改革措施和效果的实证分析 在初步实施上述教学改革思路后,发放问卷,了解学生对改革措施和效果的反应。82.5%的学生认为结构力学很有趣,但同时66.25%的学生认为结构力学难懂,这 充分体现了结构力学趣味性较强但同时对思维性亦要求较高的特征;绝大部分学生认为各项改革举措都有必要,其中对趣味知识、工程背景和模型实践的需求最为突出;82.5%的学生认为教学改革有助提高学习兴趣,75%的学生认为教学改革对学习有帮助,同时对于教学的总体满意率为97.5%,教学改革取得了初步成效。 四、改革设想 (一) 优化课程教学内容 由表3调查结果可知,学生对于结构力学的趣味和工程知识有较大需求,但目前的结构力学教学课时较为有限,两者之间存在一定矛盾。如何优化经典结构力学教学内容,使之与趣味性和工程性补充知识有效融合,让学生在掌握基本力学概念的基础上,充分增加学习兴趣,锻炼工程思维能力,也是进一步改革的重点。 (二) 开展系列专题讲座 表3调查结果中有70%的学生觉得有必要开展课外讲座,但仍明显低于其他三项改革举措,这与初次开展结构力学讲座的主题针对性不强、系统性不够有关。在进一步的改革举措中,应针对教学过程中学生感兴趣的主题,由浅入深、分层次开展系列专题讲座,以进一步提高讲座效果。 土木工程师论文:基于卓越土木工程师培养的混凝土结构教学改革研究 【摘要】本文针对“混凝土结构”课程的特点,根据“卓越土木工程师”培养的基本要求,对“混凝土结构”课程教学改革进行了研究,提出了课程的教学内容、教学方法的改革设想,并就如何加强实践性教学,培养学生工程能力等方面进行了有益的探讨。 【关键词】混凝土结构,卓越土木工程师,教学改革 世界经济竞争主要是科学技术的竞争,归根结底是人才的竞争。竞争、变革与发展是当今时代的特点。在世界综合国力的竞争中,拥有高素质工程技术人才的多少已成为衡量一个国家科技进步、经济实力、生产力发展水平的重要指标和依据。因此,培养大批量具有高素质工程技术人才,是我国经济、科技国际化和时展的需要。“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类高质量工程技术人才。为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。 安徽建筑工业学院是国家“卓越工程师教育培养计划”实施高校,其中“土木工程专业”是“卓越计划”的重要实施专业,该专业于2007年通过了国家建设部全国高等教育专业评估、为国家特色专业建设点。《混凝土结构》作为土木工程程专业的核心课程,是一门理论与工程实际紧密联系的课程,其知识体系、理论和方法既具有很强的工程性,又具有严密的科学性,而实际工程应用的综合性又使得本课程的涉及面和内容十分丰富,其涉及到数学、力学、材料、实验等多种知识与技能,对提升学生的工程素养,培养学生的工程实践能力、设计能力和创新能力起着重要作用。本文从分析课程特点人手,提出了有关改革实践办法。 1分析课程特点,优化教学内容 1.1课程特点 混凝土结构课程包括“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分内容。第一部分属于专业技术基础课范畴,主要涉及混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算和构造要求等内容,重点在于掌握混凝土基本构件受力性能分析和计算方法。第二部分属于专业课范畴,主要涉及梁板结构、单层工业厂房结构和多层框架结构等内容,重点培养学生综合运用第一部分的知识和力学知识,解决实际工程问题的能力。从教学实践看,该课程是土木工程专业学生较难掌握,同时又是教师较难教的课程,具体表现在以下几个方面: (1)内容繁杂、涉及面广。课程主要内容有材料的力学性能研究,结构计算基本原理研究,各种受力构件的实验分析研究、基本公式的建立和计算方法的研究,构造措施的研究等。具有概念多、内容多、实验现象多、计算公式多、符号参数多、构造要求多、教学环节多等特点。造成学生在学习过程中难以抓住重点、难点,从而产生厌学情绪。 (2)实践性强、知识更新快。由于混凝土结构是由钢筋和混凝土两种力学性能完全不同的材料组成的复合材料构件,其物理力学性能复杂,涉及的因素复杂多变,目前尚缺乏完整的理论体系,大多数公式不可能通过理论推导直接得出,而是在实验和工程实践基础上,提出有关计算公式。因此,在结构设计中引用了大量基于试验以及工程经验的计算规定。该课程内容的研究对象,都直接来源于土木工程结构中的实际受力结构或构件,教师在讲授中,一定要注意将身边的工程实例引入课堂,抽象的纸上谈兵不利于学生对该课程的理解。混凝土结构又是在大量工程实践和科学研究基础上发展起来的一门实用性强的应用学科,与工程实践中的新成果息息相关,由于土木工程的发展日新月异,新的工程实践和新的技术不断出现,其前沿性和时代性的内容体现在每一个知识点上,因此教学内容紧随其发展,这是工程实践性的必然要求和结果。《混凝土结构设计规范》基本上每2年要进行一次局部修改,每10年要进行一次较大更新。 (3)综合性强、具有创新性。混凝土结构不仅与前续的理论力学、材料力学、结构力学及土木工程材料等课程内容紧密相关,同时又是后续的高层建筑结构、桥梁工程、抗震结构设计等专业课程学习的基础,也是毕业设计中主要综合应用的内容。它既要处理构件的承载力和变形计算问题,还要综合考虑各方面的因素,确定构件选型、材料选用、结构计算简图和分析方法以及配筋构造和施工方案等设计内容。同一工程设计有多种方案和设计数据,设计的结构不是唯一的,应综合考虑使用功能、材料供应、施工条件、造价等各项指标,通过对各种方案的分析比较,选择最佳的设计方案。另外,由于混凝土结构设计理论在不断的更新,结构设计不应完全被规范所束缚,除按《规范》进行设计外,还应在深刻理解规范设计理论的基础上,充分发挥设计者的主动性和创造性。 1.2熟悉卓越培养计划,优化课程教学内容 传统的土木工程专业各门课程均强调本身的完整性和系统性,未能站在完善培养对象整个知识结构的高度确定教学内容,课程教学内容重复现象比较严重。“混凝土结构设计原理”作为专业基础课部分,课程内容从原来单一的建筑工程拓宽到涵盖土木工程的各个领域,因此在有限的学时内需对教学内容进行优化。教学实践中,可将各专业方向通用的混凝土结构基本原理及基本计算方法与规范分离,突出重点,对构件在各种受力状态下的破坏性能进行详细讲解,然后再将各种设计规范的不同要求简要介绍给学生。“混凝土结构设计”属于混凝土基本构件的后续专业课,在教学计划中,它主要是为建筑工程方向开设的,主要介绍有关典型钢筋混凝土结构(平面楼盖、单层厂房、多层框架)的设计,主要讲授:实际结构计算简图内力计算分析构件截面设计与构造措施等,主要训练学生综合分析、应用能力。 2、改革教学方法,提升教学质量 混凝土结构的教学模式已从传统的以知识传授为主发展到知识、能力、综合素质的培养为主的模式,并进一步向创新型、研究型教育模式转变。对不同的教学内容要采用不同的教学方法,以激发学生的学习兴趣,构成以学生为主体,教师为主导的模式。对课程的基本原理、计算方法等采用系统讲授法,便于较短时间内传授较丰富的知识;对课程中的构造要求等采用现场参观、习题练习等方法,让学生增加感性认识、加深理解和掌握。采用讨论式教学,让学生积极参与,使掌握的知识更深刻;对一些重要的理论、现象等采用演示实验法,并经常在教学中增加当前科技发展的新技术、新工艺、新材料等内容,以拓宽学生的知识面。 (1)传统教学方法和现代多媒体教学手段相结合 混凝土结构课程不仅有大量的理论和经验公式,同时又与工程实践密切相关。对于推导性质、逻辑思维性质等内容,传统授课方法更为有效,更加符合认知规律。但仅仅沿袭传统的教学方法,单纯讲解混凝土结构,学生面对各种枯燥的理论公式,既不易理解,也激发不了学习兴趣,教学效果不甚理想。现在,多媒体已经成为课堂上必不可少的教学手段,对于一般了解的教学内容、图示性质的教学内容适宜于多媒体授课,在多媒体课件中,大量的图文、声像、动静俱全的学习资源让学生看到了书本上无法捕获到的东西。同时,利用互联网技术,将多媒体课件、相关习题等提供到校园网上,实现信息共享,方便学生预习、复习以及讨论,提高了教学效率;开辟网上课程讨论区,为学生提供良好的释疑环境以及知识交流平台。将传统的教学方法与现代的教学手段相结合会得到事半功倍的效果。这种新的教学方式拓宽了学生的知识面,调动了学生学习的积极性,加深了学生对理论内容的理解程度,从而提高了课堂效率。 (2)改革课堂教学方式,激发学生创新能力 根据课程内容的不同,可以采用灵活多样的课堂教学方式,充分发挥以学生为主体、以教师为主导的教育理念,激发学生的学习积极性和创新能力。案例法教学。针对混凝土结构原理课程实践性强的特点,教师可在授课过程中适时采用案例教学。教师根据教学目的要求,引用研究成果和工程案例,开展课堂讨论,引导学生积极参与,师生互动,让学生通过自己的观察、思考、分析、选择、领悟去获取知识,并把所学的知识运用于实践。教给他们分析问题和解决问题的方法,进而提高分析问题和解决问题的能力,加深学生对基本原理和概念的理解。 启发式、互动式教学。启发式教学关键的是引导学生思考,并给学生留出充分的思维空间,启发和引导学生思考。我们要求教师按照“提出问题分析问题解决问题结论和讨论”的思路,组织好课堂教学。互动式教学要求教师和学生之间要有对话和交流,同时学生对老师提出的问题要有响应。要发挥教师在课堂教学中的主导作用,教师要精心设计教学过程中不同阶段能够启发学生思考的问题;其次是要尊重学生在教学活动中的主体地位,学生对老师提出的问题要积极地去思考和回答。 比较法教学。在教学过程中,采用比较法教学,能提高学生的理解能力、分析问题能力。 问题引入式教学。重视问题的引入,根据不同的课堂内容,布置课后思考题,提出与所讲内容相关的工程问题让同学思考,引起学生的好奇心,然后在后面的讲解过程中解答问题,这样学生就会在课堂上认真听讲,变被动的接受知识为主动学习,培养学生主动学习的能力。 (3)结合教学内容,把实践引入课堂。混凝土结构和工程实践密切相关。如果单纯学习书本知识,学生就会产生疑惑,渐渐失去学习的兴趣。实践就是打开疑惑的大门,除了教学计划安排的实践性环节外,结合教学内容,通过载体,教师要善于把工程实践引入课堂。可利用的载体是设计规范、标准图集、施工图纸、结构模型、混凝土结构最近发展动态等。建筑工程和我们的生活息息相关,教育学生平时多到工地走走,处处留心,多多学习,拉进理论和实践的距离,增加学生工程意识。 (4)专业知识学习和实践、创新能力培养相结合 引导、鼓励学生结合课程内容,制作结构模型、撰写专业学术论文、自主设计大学生科研训练计划、参加结构设计竞赛等。 3、加强实践性教学,培养学生工程能力 由于混凝土结构课程具有很强的实践性特点,因此,加强实践环节势在必行,主要包括课程试验、课程设计、毕业设计等几方面。 (1)重视结构试验课教学,培养学生创新能力。混凝土结构课程教学中涉及较多试验研究内容,课堂中对试验内容只进行理论解说,往往事倍功半,效果不佳。教学过程中,一方面可利用试验影像资料,加强学生感性认识,激发其学习兴趣;另一方面,将结构试验室作为一个创新平台,引导学生参与课题研究,亲自参加试验,培养学生以试验现象、基本理论为基础进行科学研究的能力,进而培养学生的创新能力。 (2)强化课程设计训练,培养学生综合能力。课程设计是一项综合训练,培养规范、手册、技术资料和工具书等使用方法,提高学生设计计算、工程制图能力。这是由理论走向实践,应用能力培养的关键性环节。要“真题真做”或“真题假做”,选择难易程度、工作量和内容覆盖面相近的实际工程的一部分作为课程设计题目。在设计中要把握好教师对学生引导作用的分寸,切忌采取“保姆”式的包办指导办法,要突出“学生为主,教师为辅”的教学指导思想,教师应“授之以渔”而非“授之以鱼”,促使学生一开始就建立依靠自己动手动脑解决问题的独立性,让学生在设计中充分发挥主角作用,使他们通过设计实实在在积累知识经验,熟练技术技能,全面提高业务素质。 (3)采用“双导师制”,提高毕业设计质量。毕业设计是学生对大学四年所学知识的综合运用,也是学生走上工作岗位前最为重要的实战演习。可采用“双导师制”进行指导工作,即由教师和设计院工程技术人员共同指导学生毕业设计。此阶段除注重提高学生将混凝土结构设计原理、设计方法与规范的综合运用能力之外,还应重视培养学生的识图、绘图能力和软件应用能力,如设计图纸要求有一定比例的手绘和CAD绘图,结构计算结果要求采用有限元程序或软件校核,以提高学生的工程素质,缩短学生适应工作的时间。学生经过毕业设计,学会了综合运用课程知识、查阅资料、设计计算、软件使用等许多在工作中有用的东西,也就是分析问题和解决问题的能力得到快速提高。 4、结语 混凝土结构课程的学习关系到学生对后续专业课程的学习,关系到对学生学习能力的培养,提高其教学质量势在必行。在“卓越土木工程师”培养计划下,如何提高混凝土结构课程进行效果,更好地适应“卓越土木工程师”人才培养目标,不仅与教学内容与方法的改革有关,更与师资队伍和企业的参与度紧密相连,有待于在今后的教学实践中不断加以完善。 土木工程师论文:论土木工程师的伦理责任 [摘要]工程伦理是指工程师在项目全寿命周期内中应遵守的行为和道德规范。目前,对于土木工程师伦理责任的划分存在不合理、不全面和缺乏系统思考的问题,本文首先对工程的内涵和外延做了阐述,紧接着对工程伦理的研究做了综述,然后根据系统论的观点,把土木工程师的伦理责任按照其责任对象的不同分为:对工程实体负有的伦理责任、对业主负有的伦理责任、对雇主及同行负有的伦理责任、对社会公众负有的伦理责任和对自然环境负有的伦理责任。 关键词:工程伦理;土木工程师;责任;伦理准则 0 前言 土木工程作为最古老、曾长期处于前沿位置的科学技术,在人类社会的各个历史时期都对社会产生过重要的影响。但是,我们不应忽视,在土木工程的历史上,也发生过许多具有严重影响的工程事故。譬如, 1907年,正在施工的加拿大魁北克桥轰然倒塌致使82名建筑工人死亡;1999年,我国重庆一座钢管混凝土拱桥倒塌,造成40人死亡;2008年,汶川大地震在震撼我们心灵的同时,同样引发了我们对工程质量和工程伦理的思考。 随着我国经济的迅猛发展,土木工程建设在国民经济发展中占有越来越重要的位置,土木工程师的工程伦理水平,在工程建设活动中起着至关重要的作用,因此在工程项目的全寿命周期内,土木工程师作为工程活动的重要参与者应肩负何种责任,这个问题迫切需要研究。 1工程伦理的概念 《简明不列颠百科全书》对“工程”的定义是:应用科学知识使自然资源最佳地为人类服务的一种专门技术。工程(engineering在十八世纪欧洲的出现时,专指作战兵器的制造和执行服务于军事目的的工程。现代意义上的工程,外延很广,包括土木建筑工程、机械工程、化学工程、电器工程、水利工程、航空工程、环境工程等众多技术种类。 余谋昌指出,工程伦理是指工程技术人员(涉及技术员、助理工程师、工程师、高级工程师)在工程建设活动中,以及工程项目全寿命周期内所秉持的行为规范和道德原则[1]。工程伦理是调整工程与社会、工程与技术之间关系的道德规范,是在工程领域必须遵守的伦理道德原则。 2工程伦理研究现状及存在问题 余谋昌认为,工程伦理是从工程问题中演化而来,把工程问题提升到伦理道德高度,既有利于提高工程技术人员的道德水平和道德素质;又有利于保证工程的质量,最大限度避免工程风险的发生。同时,他还提出,工程伦理的道德基础是公平公正地处理各种利益方的利益关系,其中主要涉及工程与社会的利益关系、工程与自然的利益关系和业主与承包人的利益关系[2]。余谋昌指出,一项工程活动通常涉及多方利益,工程伦理的道德基础是,公正地处理有关的各种利益关系,主要是业主与承包人的利益关系、工程与社会的利益关系、工程与自然的利益关系 [3]。 然而,在一项工程中,土木工程师所要处理的不仅仅是与人与人的之间的关系,还一个包括人与人之间的关系,其中最直接的物即是工程实体,把工程实体纳入工程师伦理责任对象,不仅完善了工程伦理责任体系,而且有利于协调人与人、人与物、物与物之间的关系,以期有效地运用运筹学的方法更全面地优化资源配置,取得工程的最优效益。此外,构建一个结构合理、系统全面的工程师伦理责任体系对于提高土木工程师的伦理责任意识会起到一定的积极作用。 3工程师的责任 当前,工程伦理学研究最集中的问题就是责任问题[4]。在项目建设过程中,按照其职能不同,可将土木工程师可分为决策工程师、设计工程师、建筑工程师、监理工程师和造价工程师等。然而,不论履行何种职能的工程师,虽然其具体工作有所差异,但是各类土木工程师的责任对象却是同一的,再者,在同一项目建设过程中,他们的实体目标是明确而特定的某一项工程,因此,他们所应负有的伦理责任在一定程度上是可以统一定义与讨论的。 按照土木工程师在一项工程中所交涉的物与人,可以将土木工程师的伦理责任划分为四大类,依次是:对工程实体负有的伦理责任、对业主负有的伦理责任、对雇主及同行负有的伦理责任、对社会公众负有的伦理责任和对自然环境负有的伦理责任。 3.1土木工程师对工程实体负有的伦理责任 工程实体质量和工程风险是土木工程师应关注的两个基本问题。工程质量的高低是一项工程最直接评价标准,是土木工程师综合能力的最直接体现。首先,工程质量是土木工程师对合同履行情况是否认真负责的重要评价因素。其次,工程质量的高低间接地反映了土木工程师专业技术水平状况,甚至是与之相关的“能否胜任此工作”的职业素养高低。第三,建筑产品的最终使用者是用户,工程质量的高低对他们的生活质量有较大程度的影响,并且左右着他们对土木工程师的职业信任水平。 工程实体伦理责任中的另一个基本问题是工程风险问题,工程建设是一种具有较高风险的活动。工程活动的主体是人,而工程中的人所处的活动环境充满了不确定性,为尽力避免工程事故的发生,土木工程师应把工程风险的控制作为职责中的重中之重。首先,人的生命至高无上,不论从人道主义还是从道德角度来审视,都应把尊重人的生命放在第一位。其次,人的生命在建设过程中受到威胁,而这种威胁是可以通过工程师采取更为有效而完善的安全防护措施以及比要的风险管理手段而得到一定程度的降低,那么土木工程师在工程风险控制上就负有不可推卸的责任,另一方面,对于工程风险的管理水平高低,也是反映工程师能力的一项重要指标。第三,从整个社会安定的角度出发,控制工程风险是建设和谐社会的必然要求,由于工程自身建设周期长、社会影响大等特点,在建设过程中对于工程风险的控制显得尤为必要。 土木工程师论文:香港特区政府土木工程师协会到河南交流考察 3月9日,香港特区政府土木工程师协会考察团到河南进行交流考察,与相关科技专家学者和企业管理人员进行座谈,乘坐郑西高铁实地考察体验高铁运营情况。河南省科协副主席梁留科主持座谈会。香港特区政府房屋署高级土木工程师、土木工程师协会主席叶承添,郑西铁道客运专线有限责任公司副总经理李兵选、工程部副部长汪海峰等在座谈会上发言。 梁留科热烈欢迎考察团一行到河南交流考察,向考察团介绍了河南经济社会发展情况,特别是河南各级科协组织和科技团体凝聚广大科技工作者力量,充分发挥优势与作用,积极服务中原经济区建设的主要思路、做法和成效。希望进一步加强河南省与香港特区科技团体、科技工作者之间的交流与合作,在推动科技创新与科技人才培养方面不断取得新成绩。 叶承添在座谈会上作了题为“香港铁路网路的规划与建设”的发言,向与会者介绍了香港铁路网络现状、陆路过境旅客增长趋势、建造中和待批的铁路项目、施工计划、广深港高速铁路走线、香港高铁走线及铁路隧道施工及未来与内地铁路、城际轨道网络联系等情况。李兵选和汪海峰在座谈会上详细介绍了郑西高铁建设及运营情况。与会的专家学者、企业管理人员就铁路(高铁)建设进行了广泛深入的交流和探讨。 本次考察交流活动由中央人民政府驻香港特区联合办公室组织。中央政府驻香港特区联合办公室科技二处、郑州铁路局高铁办、河南省铁道学会、郑西铁道客运专线有限责任公司等单位负责人,考察团全体成员及河南省有关专家、工程技术人员参加了座谈交流。(祁长河编辑:马玉宝) 土木工程师论文:浅谈未来土木工程师所需要的素质 摘 要:土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称,未来土木工程的特点决定了未来土木工程师所需具备的素质。本文通过分析土木工程的四个基本属性和未来土木工程的两大特点,阐述了未来土木工程师所需要的素质,为土木工程师培养和成长提供参考。 关键词: 土木工程师,特点,素质 1 土木工程的定义和属性 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中 ,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。 土木工程有下述四个基本属性。 ①综合性 随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。 ②社会性 现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。 ③实践性 土木工程是具有很强的实践性的学科。在土木工程的发展过程中,工程实践经验常先行于理论,工程事故常显示出未能预见的新因素,触发新理论的研究和发展。 ④统一性 即技术上、经济上和建筑艺术上的统一。 2 未来土木工程的特点 土木工程最大的两个特点就在于它的“个性”和“综合性”。 ①个性 土木工程常常是单一的,在大部分时候无法连续不断地复制和销售。其规模一般较大,无法试做,做完后也很难退货。此外,由于各个国家和地区的技术水平、经济水平、地质地理、文化等方面的差异,目前土木工程项目的设计、施工和监理还没有完全国际化,各国和地区都有自己的法律规定、规范和行业标准等。这个特点决定了土木工程“产品”本身和制作过程具有很强的“个性”,从业人员应特别重视经验和工程案例的积累。 ②综合性 建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术,在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说,土木工程师的工作对象除了“物”以外,还有“人”。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域,但对其他领域的内容应当有所了解。 未来土木工程师需具备的素质 根据土木工程的属性和未来土木工程的特点,可以知道未来土木工程师须具备以下素质: ①实践一理论一计算三极的知识结构 未来土木工程人才应具备:实践一理论一计算三极的知识结构。 工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用,并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确,所以工程人员必须具备实践技能。理论知识主要指数学、力学和专业知识,也包括必要的经济和法律等方面的知识,它对实践和计算起指导作用。计算机的出现对传统的理论分析和试验带来了冲击。面对越来越复杂的工程,应用计算机的能力已成为土木工程师必备的条件。 ②较高的专业技能 未来土木工程师应能熟练应用基本的工程工具,如统计分析、计算机建模、设计规范标准、工程监控方法;学习、评价和掌握新技术来提高个人和组织的效力和效率;通过倾听、演讲、著述、数学计算和形象教学,与专业的和非专业的人士进行充分交流;进行学科内、跨学科和多学科领域的合作;对任务、项目、计划进行管理,在满足预算、进度和其他限制条件的前提下使其按期望目标交付使用;通过对环境、基础设施以及其他方面进步的清晰阐述来进行引导并通过包容、理解、同情、劝导、耐心和评判性的思考来达成一致意见。 ③良好的工作态度 未来土木工程师应拥有积极向上的工作态度,具体为发现机遇,抓住机遇,并实现机遇的创造性和开拓精神;对道德规范、个人和集体目标、团队利益负责的精神;持续不断的学习,找到解决问题的新方法,对新技术的推广或对现有技术进行革新并努力完善的进取精神;诚实和正直,即说真话、守信用;在面对挑战和挫折、责任承担、前景规划、信念坚持、工作灵活处理和团队合作时所具有的乐观主义精神;对他人权利、价值、观点、财产、所有物和感受的尊重和宽容;在工程项目实施过程中,或与项目各参建方以及相关投资方合作时,凡涉及到损害公共健康、安全、福利等问题时,坚持自我约束、毫不妥协的精神。 ④可持续发展的理念 未来土木工程师需增加生态、环境、生态经济和社会学等基本学科的知识,可持续发展并不要求土木工程师成为这些学科的专家,但对工程项目作出决策时,必须征求这些专家的意见和建议,并且有足够的知识和能力与他们共同研究、贯彻和发展土木工程可持续发展的原则。 土木工程师在工程项目的规划、设计、和建造过程中,要学会并善于应用有关的法律及土木工程可持续发展的原则,协调和处理工程项目委托方、公众、社会、团体、政府以及自己所属单位的领导者之间的关系,妥善的解决各种现实的与潜在的、短期的与长期的、局部的与整体的利益冲突,使工程项目的全过程最大限度地符合土木工程可持续发展的原则。 ⑤较强的环境意识 随着社会对环境的重视,未来土木工程师也必须具备很强的环境意识。土木工程所使用的建筑材料是消耗天然资源和能源最高、破坏绿化土地最多的材料之一。长期以来, 建筑材料片面追求的是材料力学性能方面的“先进性”与“舒适性”。但是, 随着人类社会进入 21 世纪, 与人类生死存亡相关的地球环境问题变得越来越严重。使用建筑材料的土木工程师还必须考虑如何与地球环境相协调的“环境协调性”问题。这就要求土木工程师充分掌握建筑材料质量劣化的机理, 了解导致这种现象出现的外部因素――即环境因素的作用;树立“绿色建材”观念, 增强环境意识。 ⑥团结协作的精神。 土木工程是团体工程,所以未来土木工程师一定需要团结协作的精神。“一个巴掌拍不响,万人鼓掌声震天”,“独木难成林,并肩耐岁寒”,团队的协作精神在土木工程的建设中显得尤为重要。因为大家都朝着一个共同的目标,那就是使公尺无懈可击。多人在一起工作,必然会有不同见解,但应该互相信任、互相帮助,那样才能擦出思想的火花,发挥出集体的智慧,正所谓心底无私天地宽。如果一个土木工程人员没有广阔的胸襟,那就算他有再绝尘的技能和专业知识,那也一事无成。 除以上六点之外,未来土木工程师还需具备以下素质: ①具有良好的组织和社会活动能力; ②具备相关的社会人文知识(经济、文化、财政、法律、民族、宗教等);③有较高的管理理论和能力,具备经营与开拓能力; ④关注社会、环境和资源的协调发展,具有社会责任感和良好的职业 道德。 总之,未来土木工程师必须具备以上素质,才有可能使其所负责的建设项目满足人们的需要和社会的发展要求,创造人与自然和谐发展的环境,从而承担相应的社会职责。 土木工程师论文:土木工程师培养的结构力学教学 土木工程是工程学科中的基础专业,其内容涵盖建筑、桥梁、地下空间等方向,是我国基础设施建设最重要的行业。如何顺应国际高等教育的发展趋势与工科高等教育的发展需求,在未来10年内成功实施土木工程行业的“卓越工程师”计划,培养大批高质量土木工程技术人才,已成为目前土木工程教育亟待解决的问题[1]。结构力学是土木工程的专业基础课程。其理论由实际工程抽象、简化、概括、总结,并用于指导实践[2]。其课程任务是掌握平面杆系结构的计算原理和计算方法,为学习后续专业课程以及进行结构设计与科学研究打好坚实的基础。本文将从土木工程专业结构力学课程教学特点,结合教学过程中学生的学习情况谈几点想法。 1结构力学课程特点 1)概念抽象、理论性强。理论力学、材料力学与结构力学,是土木工程的专业基础课。其中理论力学与材料力学又是结构力学的先修课程。由于结构力学课程较抽象,其理论体系庞大,知识点多,学习难度大。2)教学内容多,课时紧张。“结构力学”的教学内容可分为结构力学基础和结构力学专题(如图1所示),总学时约为60~80[3](部分高校仅为45课时)。教学内容偏多,课时偏少。因此,教师通常加快教学进度,致使部分知识点无法展开,学生课后很难及时消化。这可能是目前各高校在结构力学教学过程中普遍存在的问题。3)理论复杂,计算繁琐。结构力学涉及到很多复杂的理论。例如,在结构力学基础部分中,涉及到的虚功原理、力法、位移法、力矩分配法;在结构力学专题部分中,涉及到的极限荷载、弹性稳定、动力学均属于理论复杂的部分。理论复杂则难以理解和把握,课堂例题和课后作业的讲解与计算就显得繁琐,不利于学生对各知识点的掌握。4)地位重要,起基础作用。结构力学的学习情况将影响专业课的开展。以土木工程专业为例,专业课主要有混凝土结构基本原理、混凝土结构设计、钢结构、砌体结构、结构抗震设计、桥梁结构以及基础工程等主干课程,及相关的课程设计和毕业设计。如果学生结构力学基础薄弱,后续课程都受到影响。而且,对学生而言,能否建立正确的结构力学概念,对毕业以后从事结构设计,结构施工、教学培训等工作而言,都有举足轻重的影响。可见结构力学的课程学习最终会影响到学生的专业素质。 2教学过程中的改革设想 1)建立力学概念,邀请名师讲座,夯实力学基础。建立正确、清晰的力学概念,是学好结构力学的首要前提。在理论力学和材料力学的学习过程中,就应该注重学生力学概念的建立,打好力学基础。如果可以做到这一点,学生在学习结构力学的时候,就会有信心学习更复杂的概念和理论。2)强调课程地位,建立讨论小组,分析典型案例。在授课过程中,要强调结构力学对后续专业课、课程设计,毕业设计的影响。结构力学的课程学习不仅会影响到在校学习,最终会影响工作后的专业发展,增强学生的学习意识。为学好这门课,要求全体师生共同努力,成立课后讨论小组。通过小组讨论交流,激发学生的兴趣,促进其对课程的学习。3)细化教学大纲,突出教学重点,加强课后练习。“结构力学”的教学内容偏多,课时偏少已是普遍问题。在课时没有增加的前提下,如何保证教学质量就成了教学过程中需要面对的问题。在教学过程中,教学进度的设定和安排以教学大纲为标准。各院校都会按照专业要求结合实际情况制定结构力学教学大纲。在制定结构力学教学大纲的过程中就要考虑课程的特点,将大纲逐项细化,把每个知识点划分到相应的课时。同时在重点内容处,必须设置典型例题,以突出重点。值得一提的是,在教学过程中,必须把握由浅入深、由简到难的规律,设置典型例题必须简单易懂,且具有代表性。只有这样学生才能在有限的课时中学习到最核心的知识点。4)引入工程概念,激发学习兴趣,培养创新能力。为提高学生对结构力学概念的应用和工程实践能力,在课外学习中引入结构模型设计及制作,鼓励学生参加建模大赛。例如,针对移动荷载作用下结构的受力特性,要求学生利用木材、有机玻璃或者塑料等简易材料设计和制作桥梁结构(或吊车梁),并通过手拉小车施加移动荷载,观察模型的变形与应力变化。通过试验,让学生感受动力荷载对结构的影响,初步了解如何通过结构力学知识合理的设计工程结构。就模型试验而言,目前引入的结构模型试验仍以教师命题式为主,开展形式和范围有一定局限性,还不能充分锻炼工程实践能力与概念应用。在今后的教学改革中,应着重构建“结构力学”研究学习实践平台,针对教学内容设计多个模拟工程实践项目,甚至由学生自行设计创新实践项目,供学生自主选题并可随时开展研学活动,使学生对力学概念有更直接的了解,并与工程实践相结合,从而真正实现工程思维能力与创新实践能力的培养。 3结语 本文分析了土木工程专业结构力学课程的特点,提出了在教学过程中的几点改革设想。总之,结构力学的课程学习很重要。必须要求学生和任课教师从思想上,行动上与教学大纲统一起来;课堂和课外不间断地抓好结构力学的教与学,才能较好地完成“结构力学”课程教学任务。 作者:陈妤 单位:江苏大学土木工程与力学学院 土木工程师论文:“合格+卓越”土木工程师培养模式及路径探索 摘要: 进一步深化新建本科院校教育教学改革,培养应用型人才,促进学生个性化发展,在确保人才培养目标达成的基础上,构建“合格+卓越”土木工程师才培养计划,进一步完善富有特色的应用型人才培养体系。实施以能力、项目和职业为导向的土木工程教育回归工程,以卓越实验班为载体,构建针对性的教学体系、搭建专业基础、工程应用、学科竞赛和创新实践四位一w的实践平台,构建“预就业”深度校企合作模式,立足工程实际打造“双师型”教学团队,培养“懂技术、精管理、善沟通、敢创新、重责任”的复合型人才。 关键词: 合格+卓越;土木工程师;双师型;预就业;路径探索 0 引言 2010年6月13日,教育部《关于批准第一批“卓越工程师教育培养计划”高校的通知》(教高函[2010]7号文件),批准清华大学等61所高校为第一批“卓越工程师教育培养计划”实施高校,揭开了我国工程教育历史的新的一页[1-2]。为进一步深化新建本科院校教育教学改革,创新多元人才培养模式,促进学生个性化发展,全面构建富有特色的应用型人才培养体系,按照“学生中心、能力本位、需求导向、分类探索、多元培养”的基本要求,促进学生个性化发展,提升人才培养质量,在人才培养目标达成的基础上,构建土木工程师卓越人才培养模式,进一步完善富有特色的应用型人才培养体系。 综上所述,土木工程专业学生就业市场潜力大,就业岗位多,社会需求量大,因此,依托土木工程专业来开展卓越人才培养计划科学合理。 1 卓越土木工程师培养理念 1.1 工程教育理性回归 在大众创新,万众创业的国家战略下,建设创新型国家,其人力资源是根本。需要改变工程教育出现的“过度”科学化倾向,根据土木工程的大工程观,使土木工程教育回归其应用性属性[3]。 1.2 能力导向――关键职业能力培养 紧紧围绕“专业能力、社会能力和方法能力”的培养目标,以可控内涵为支撑,注重培养学生关键职业能力培养。土木工程专业学生以现场工程师为基本培养目标,通过专业基础课程、专业技术课程、实训和实验课程以及工程项目经理卓越班的学习,向工程项目经理关键能力的发展,如图1所示。 1.3 项目导向――工程项目经理 深化教学方法、改革教学方式、促进教学模式的创新、增加实训教学量,创设理论与实践相结合的能力训练环境、创造学生自主能力训练的机会,使学生在“理论―实践―理论”的反复循环中能力得到提高和升华,从现场工程师向工程项目经理能力转化,必须以工程项目为导向,实行项目制管理,从项目的论证、可行性、设计到实施等,学生全程化参与,培养“会设计、能施工、懂管理、善创新”的专业能力突出、创新能力强、发展潜力大、能适应经济社会发展需要的卓越工程项目经理。 1.4 职业导向――“学生+校企“本位方式 高等教育最终工作目标和价值追求是全面提高高等教育人才培养质量,认真贯彻落实素质教育,使学生全面健康地发展。工程类专业应用性强,在教学和人才培养过程中必须注重对学生的实际应用能力的培养。土木工程类专业,必须大力推行深度校企合作,依靠土木类行业和产业优势,与建筑施工企业相互合作,实现资源共享,优势互补。构建“学生+校企”方式,按照企业标准来培养人才。工程应用性教育中,必须坚持以职业为导向,实行“预就业”模式,让学生未毕业先入行,毕业后企业优选该类学生,形成科学合理的职业发展路径,培养综合性人才。 2 卓越土木工程师培养模式 2.1 培养目标 卓越土木工程师,根据本校学生实际情况,结合区域特点,培养“懂技术、精管理、善沟通、敢创新、重责任”的复合型人才。 2.2 “五精”能力结构 斯皮尔曼(C.Spearman)能力结构的二因素理论认为G因素是每种心智活动所共同具有的,S因素则是因心智活动不同而各异,指专门领域的知识[4]。卓越土木工程师主要培养土木类、建筑类等“懂技术、精管理、善沟通、敢创新、重责任”的复合型、应用型优秀工程管理人才。笔者结合斯皮尔曼能力结构二因素理论,提出卓越土木工程师“五精”能力结构图,如图2所示。 2.3 “2+1+1”培养模式 学程为“2+1+1”模式,即,2年校内专业基础课程学习,主要根据人才培养方案执行,教师主要由本校老师来授课;1年校内专业理论强化和实践应用课程学习,专业理论课程由校内老师授课,而实践应用课程由企业老师授课;最后1年学生进入企业,以岗位为导向,项目绑定形式开展实习实训。 2.4 “合格+卓越” ①合格:各专业人才培养方案达成,其培养目标是现场工程师,学制4年; ②卓越:实行“岗位引导、项目绑定”的深度校企合作,把企业工程项目带到课堂上来研讨和学习、实行双导师制,即学校导师和企业导师,通过后两年的理论强化、实践应用培养、项目提升锻炼和实习实训实战,培养复合类、创新性的卓越土木工程师,学制2年,如表1所示。 3 卓越土木工程师实施路径 3.1 卓越实验班 卓越土木工程师以卓越班为组织载体,以土木工程专业为依托、在全校相似及相近专业中进行选拔。土木工程专业中选择50%学生、工程造价专业中选择20%学生、工程管理专业中选择10%学生、风景园林专业中选择10%学生、机械工程专业中选择10%的学生,如表2所示。筛选后参加统一考试、专家面试和实际项目实作,录取理论基础扎实、操作技能精湛、协调和综合能力较强的复合型学生进入卓越人才培养实验班,实验班初次规模人数为30-50人最佳、第二年为80人较合理、以后每年稳定在100人左右。 3.2 教学体系改革 3.2.1 理论教学体系-两个平台 按照卓越土木工程师培养目标,土木卓越工程师理论教学体系实施“两个平台”建设,一是夯实理论的核心课程平台;二是工程素质培育的核心课程平台;制定与工程相联系、创新能力强、能解决实际工程问题的土木工程课程教学体系。搭建体现创新能力的实践教学平台,实现“两个平台”的建设。主要实施路径是要“基础适中,口径适度”的课程安排,培养方案主要是把公共课、基础课、专业基础课课时压缩适当,把专业技术课课时有所提升,把专业实践课时力度加大,精心挑选一些与企业项目相联系、即以项目制为导向的应用型课程,有序、分层次的提高学生工程实践能力和工程素养。课堂教学中,发挥学生的主体作用和教师的主导作用,积极实施翻转课堂教学,加强理论课程在课堂中的内化程度,提高学生的学习效率[4]。 3.2.2 实践教学体系-两个结合 卓越土木工程师重在培养学生的大工程观和实际应用能力,结合本校土木工程专业现有实践教学体系,需强化“两个结合”,一是“理+实”一体的结合;二是“课堂教学+实际工程项目”紧密结合。实施螺旋式能力进阶培养模式,建立多层次、进阶式的实践教学体系。 ①实践教学。 前2年除了基础理论课程学习外,设置与企业项目相关的基础的课程实验和实训,同时为了及早启蒙学生的工程意识,安排企业家进校园讲座、学科竞赛和工程模拟创新实验;第 3年设置认识实习、工程施工设计、工程项目模拟等课程,目的是理论的强化和工程实践初步模拟应用,课程实训由校内校外老师共同指导完成,将课堂专业理论知识与现场实践应用相结合,强化锻炼学生的知识转化及应用能力,为实际工程应用奠定基础;第4年主要为企业真实实践,跟踪企业工程项目、参加企业工程设计、施工、生产到验收等全部工程寿命周期,实现项目能力提升,以实际工程项目为对象,进行现场毕业设计和最后毕业答辩[5]。 ②整合卓越能力实验资源。 在现有实验实训中心的基础上,改造、扩充、提升实验实训条件,充分考虑土木工程卓越人才培养的实践性、打造专业基础,工程应用、学科竞赛和创新实践四位一体的实践教学平台。采取的措施有:重组学院土木建筑基础实验教学中心、工程力学与结构实验教学中心、工程图学与造价实训中心、工程测量与检测中心。优化资源配置,添置能够真实模拟工程现场的综合应用型实验仪器设备,为实践教学服务。对有些设备、费用太高、周期较长的研发型设备,可采用虚拟现实技术的仿真实验教学系统,为卓越土木工程师提供实践条件。 ③创建校外工程实践中心。 校企合作是卓越土木工程师培养的基础,是工程教育必不可少的前提条件,参与具体工程项目是卓越土木工程师培养的必备条件。遴选一些企业作为“工程实践中心”,以项目为绑定、学生参与工程全部过程,“真刀真枪”地做毕业设计,强化学生工程能力与创新能力的培养。 3.3 深度校企合作-预就业 深度校企合作,实行“预就业”方针,“预就业”有两层功能:一是构建学校、企业、学生共赢的合作平台,切实培养能够应用到工程现场的土木工程技术人才;二是企业把卓越班学生当作自己公司未来的储备实习生,在学生培养的过程中,按照公司人力资源储备的标准来要求学生,每年按照一定的比例,对工程能力强、工程素养好的卓越班优秀毕业生,企业接纳为自己公司的正式员工,节省了新员工培养和培训的时间,降低了人力资源运行成本。“预就业”是指卓越实验班学生第3年“半年周期”企业实践,第4年“全年周期”企业实践,企业安排学生全过程参与工程项目的前期论证、设计、施工和验收等全过程,W生未毕业先入行,学生们的工程实践能力、工程素养得到全面提升,“预就业”深化了校企深度合作,节约了企业培养新员工的时间成本,突破了学生就业被动的瓶颈,培养了可直接应用的土木工程师,达到企业正式员工的标准[7]。 3.4 师资建设-双师型 卓越土木工程师的培养关键在于“双师型”师资队伍,是执行卓越工程师培养的原始驱动动力,“双师型”教师不但有基础扎实的理论基础、有完善的知识结构、宽口径的知识视野、优秀的教学能力,同时还应具有解决实际工程问题的能力。从而学校应该加大培训和深造力度,把工程教育培训搬到学校来,邀请企业工程师来学校讲座和培训,另外,学校把教师派驻工程企业中去,教师全职深入工程建设一线,以项目为导向,全程参与工程项目的论证、设计、施工和验收等全过程,提高教师的工程应用水平,把所学理论知识应用到工程设计中[8]。 3.5 专业技能训练体系-三化三结合 形成“三化三结合”的专业技能训练体系,精心设置,推进专业技能训练的常态化、项目化和特长化;实现专业技能训练与专业实践教学课程考核相结合、与学科专业竞赛相结合、与职业资格证书(技能等级证书)相结合。大力开展学科专业竞赛。鼓励学生参加全国、省级和校级学科专业竞赛,形成以赛促训、以赛促学、以赛促教、以赛促改的竞赛模式。 4 总结 土木类卓越人才培养以推进协同育人为抓手,以人才培养方案制订、校内外资源整合和专业技能训练为重点,以“视图精准,技术精细,测算精确,运行精明,人际精通”的“五精”能力结构为要求,以卓越班为组织载体,在全校范围来跨学院、转专业来选拔生源、对理论和实践教学体系进行改革,搭建以专业基础、工程应用、学科竞赛和创新实践四位一体的实践教学平台,构建“预就业”深度校企合作模式,打造“双师型”教学团队,推进专业技能训练的常态化、项目化和特长化,积极参与创新创业及学科专业竞赛,立足工程实际培养“懂技术、精管理、善沟通、敢创新、重责任”的复合型人才。 土木工程师论文:以培养卓越土木工程师为目标的工程案例教学模式研究 摘要:结合我院土木工程专业专业课教学现状及卓越土木工程师人才培养方案,提出了土木工程案例教学模式的要点和方法,旨在提高学生学习专业课的主动性及学习效率,为专业老师更为有效的实施教学提供参考。 关键词:土木工程;卓越土木工程师;案例教学模式 2010年教育部卓越工程师教育培养计划的重大改革方案出台,培养大批量具有高素质工程技术人才,是我国经济、科技国际化和时展的需要。“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类高质量工程技术人才。为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。 社会的快速发展对我国高等教育提出了更高的要求,各高校也都在进行相应的教学改革。湖南工学院是教育部“卓越工程师教育培养计划”实施的第二批高校,其中“土木工程专业”是“卓越计划”的重要实施专业。2014年学校与湖南华兴建设工程有限公司合作组建成立“华兴土木程卓越班”。2015年学校与湖南衡一建设工程有限公司合作组建成立“衡一土木程卓越班”。土木工程卓越班采用“3+0.7+0.5”的培B模式,三年时间在学校学习,大三的暑假至大四第一学期在企业工程实践学习。笔者结合自己的教学实践,通过案例教学这个教学环节的开展,培养训练学生能理论联系实际,使学生具备一定的解决工程实践问题的能力,进而提高本专业大学生的就业竞争力。所谓案例教学法就是指利用以真实的事件(或工序)为基础所撰写的案例进行课堂教学的过程。在教学过程中,以学生为主体,师生共同展开对案例的分析讨论和评价,经过设问、讨论、解决问题、总结几个阶段,使学生学会积极主动学习,进而提高学生分析和解决实际问题的能力。 一、土木工程专业课教学现状 目前我院土木工程专业学生人数每届有4个班,160人左右。老师在教授专业课的过程中,普遍存在的问题是各专业课之间缺乏相互的衔接与沟通,专业课的讲授仍是满堂灌为主,老师讲得口干舌燥,学生在下面昏昏欲睡。现在多媒体手段的运用,尽管改变了板书的沉闷,节奏可以加快,信息量也大。民用工程案例教学是指以工程课程体系为依据,从学生的特点出发,采取典型的、专业的、有代表性的工程实例,作为土木工程的教学内容,通过调研、沟通,加深学生土木工程的理解,提高学生的能力,分析和解决问题,提高学生的思维能力,促进理论知识的建立,提高专业兴趣,增强学生的综合素质和专业能力。 二、土木工程工程案例教学模式 第一,土木工程,应用工程案例教学的优势,可以促进教师角色的转变,教师改变传统的课堂统治者为学生学习的指导,加强与学生的沟通,在同一时间的沟通,构建了“的教学模式和学习之间的关系”。其次,实际工程案例教学可以改变成学生的积极参与者的角色,学生从被动的接受者,变成培养学生的创新能力。三,土木工程案例教学可以优化师生关系,教师与学生之间的互动,以建立双向或多向的案例教学,土木工程教学是更具体的,生动的,成为真正意义上促进的互动关系的纽带教师和学生。四,工程案例教学资源丰富的案例丰富了土木工程和EL平凡的生活:小型住宅凉亭、露台和开放的大厅里、国贸大厦或外贸协会大厦、跨海大桥,都是土木工程学科的研究对象。最后,深受工程案例教学问题,工程案例涉及到的每一个问题是多因素耦合的形成,需要管教的知识和技能的综合运用,尝试探索思考和解决的,我们真的可以把专业为自己所用,为学生素质的提高和知识,从事本专业工作的专业打下坚实的基础。 三、工程案例教学模式的要点 (一)面向工程案例选择,应坚持由浅至深,孩子是父亲做人的原则,土木工程案例教学案例设计布局要注意系统性和进化。因此,有选择的情况下,从易到难,从外到内,从简单到复杂,升分层梯度式或螺杆式,根据课本知识的框架体系优化选择工程案例。 (二)重点放在学生的学习兴趣,引导和培育的讨论和分析的情况下,是一个开放式的探究式学习,答案不是唯一的。兴趣是最好的老师,可以帮助学生实现从“被动”到“主动”教习。复杂的理论基础,使学生失去了他们的学习热情,失去了专业的意义,可以有针对性的案例教学,为相应的理论基础和实践指导,培养学生思维的乐趣和学习热情。通过围绕工程案例讨论,使学生更亲密,觉得民用建筑工程的实用性,提供学生去上班的准备工作“实践经验”。 (三)工程案例的选择应按照与案例教学与轮廓之间的关系的规定教学大纲和教学进度。工程案例教学中的重要作用是教学内容的服务,为客户提供支持的真实案例教学理论,案例教学无法取代的理论教学。与此同时,案例教学具有一定的灵活性,每个教学内容,采用案例教学强求。土木工程学科教学案例教学内容,根据不同阶段的准备的情况下,引导分析指出,可以把一些后续的教学内容中的案例教学,打下了伏笔,让学生可以学习土木工程专业的问题进入下一个。 四、结论 综上所述,案例教学是土木工程专业的一种新教学形式和方法,应用案例教学方法将告别传统的灌输和简单的说教,活跃了土木工程学生的思维,培养了土木工程专业学生的创新能力,让他们主动发展,尽快掌握专业知识,达到专业培养目标。土木工程教学使用的工程案例教学方法的关键点有很多,以学生的发展为出发点,通过对工程案例教学方法的实践与研究,更好地实施应用工程案例教学,提高的学生素质和能力。 作者简介:刘传辉(1976年-),男,湖南工学院建筑工程与艺术设计学院土木工程教研室主任,硕士。主要研究方向:混凝土结构设计、土木工程施工及工程检测加固。 土木工程师论文:土木工程师本色的吴光汉 早期工商联,有许多会员是由技术人员而成为老板的,也有积攒资本投资做老板的,吴光汉是两者兼有,由一个土木工程师投资成为染料厂老板。但这个染料厂老板的本色还是土木工程师。 受父亲影响学土木工程 辛亥革命那年,1911年10月,吴光汉出生于浙江杭州。吴家是一个开明的新式的家庭,祖父、父亲、母亲都在新式的学校里读过书,添了男孩,又是长子,很是高兴,为这位新生的儿子起了名,叫光汉,“光”是光复的意思,“汉”既有推翻满清政府恢复“汉”的意思,又有希望这个男孩长大后,成为一个有出息的男子汉的意思。在这个新式家庭里,祖父叫吴廷爵,是浙江法政学堂毕业生,爱好音乐,曾担任过中学音乐教师。父亲叫吴大昌,杭州府中学毕业,考取“庚子赔款”奖学金赴美留学。母亲孙伯虞,是杭州女子师范学校毕业生,曾任小学教师。 父亲吴大昌出国前在北京清华大学预备班学习2年,随后赴美。在美国密歇根大学攻读土木工程学,苦读4年毕业,获得学位后,在美国铁路公司当上了3年工程师。在吴光汉9岁那年,父亲回国。回国后,吴大昌没有在杭州工作,而是来到十里洋场的上海。上海当时有一个浚浦局,最初叫修治黄浦河道局。浚浦局名为疏浚治理黄浦河道,但黄浦入港处航标灯塔的设置、船舶进出上海港的管理、码头的建筑以及修缮、卫生检疫等等,都是浚浦局的活。因此吴大昌这个留洋的土木工程师来到上海,大有用武之地。吴家举家从杭州到上海,10岁的小光汉随父母来到上海,他进入育才公学就读。每晚,父亲教他英语,背诵词句,还教他用仪器绘图,练习写字、绘图。所有这些对于吴光汉这颗幼小的心灵印象深刻。在上海,吴光汉与父母共度的2年多,是他人生中最快乐的时候。 月有阴晴圆缺,人有旦夕祸福。1922年春,吴光汉祖父因病去世。祖父去世后8个月,不幸的事接踵而来,突然他父亲患急性肺炎,虽经治疗,但也没能挽回生命。或许有人问,急性肺炎怎么会不治身亡?可是,在那个年代医疗水平落后,母亲只能眼睁睁看着父亲无奈地离开人世,扔下一家子。祖父、父亲先后逝世,给这个原本美好幸福的家庭带来不幸。母亲觉得像是天塌下一样,而对于年仅11岁的吴光汉来说,打击实在是太大了,他一下子变得懂事了,觉得长大了。父亲去世后,为了节省开支,母亲带着弟妹回杭州老家,吴光汉在澄衷中学住读,留在上海。 1923年秋,不料吴光汉患了白喉,他只得辍学回杭休养治疗。母亲心疼这颗吴家的苗子,悉心照料,经过治疗和休养,吴光汉恢复健康。康复后,吴光汉学习更加努力,没有辜负母亲期望,1925年他考进浙江大学预科 ,受父亲的影响,他也选择土木工程,决心像父亲一样做一个出色的土木工程师。 算笔账,不出国,也能成才 吴光汉有个富裕的亲戚,看到自己族里有这样一个出类拔萃的儿孙,很是喜欢,主动提出,如果吴光汉今后要出国留学,他可以在经济上帮助。这对于渴望学习先进科学技术,又因家庭经济状况不能留学的吴光汉来说,是一种激励。到了大学3年级,同学中有提前办理出国留学事,吴光汉也产生了想出国深造的念头,想到父亲是考取庚款奖学金赴美留学的,因此,他也有了向这位亲戚借钱出国深造的想法。 那年是1928年,如果去美国留学,攻读一个硕士学位,需要耗学费、船费、生活费大约2500美元,折合当时的货币银元约5000银元。吴光汉算了一笔账,如果自己从美国学成归来,可能赚到的月工资约100银元,如果把工资的一半50元留作自己的生活费,只有50元可以还债。那5000银元的利息每月最少得50元,就是说,付了利息还不了本,不付息只还本也要10年。这样借了一笔永远还不清的债。 吴光汉向这位亲戚提起这件事情,这位亲戚非常诚恳地对他说:“借钱不成问题,但考虑你家庭条件,你应该是去赚钱,而不应该再去花钱了。” 亲戚的真诚,使吴光汉茅塞顿开,从此,他打消了出国的念头,决心立足国内发展。后来事实证明,他在国内发展的机会,并不比出国留学回来的同学差。他由衷地感叹:“看来我当时的决定是正确的,如果我借了一笔永远还不清的债,如何供养母亲和弟妹,又怎么能安心留学、做工作呢?我感到决定一件事不能太冲动,要仔细地权衡利弊才是。” 自己厂房自己建 从1925年到1931年,整整6年,吴光汉在浙江大学求学,1931年他从土木工程系毕业。同年8月,他刚好20岁,被上海浚浦局建筑部录用,担任助理工程师。工作的头几年,他设计了张华浜码头、炮台湾码头、虬江码头、煤气公司码头、高桥石油公司码头、溶剂厂码头等10多项。后来有设计沿江填地和栏江筑堤坝多处,还设计灯塔、船坞、船台以及局里的自用房屋等。他在浚浦局里是年轻设计师,有能力、精力充沛。当时一般设计程序是先由工程师设计画草图,再由绘图员画成底图,最后由描图员描成正式图纸。这一套程序,他可以一个人从头包到底,设计得既快又好,深得上司和同事的赞许。他设计的图纸经济实用,表达清楚,便于施工,很少错误,所以颇受施工人员欢迎。他较为得意之作是吴淞口灯塔,为了减少水下作业,他的设计采用空罐式钢筋混凝土结构,先在船坞里做好,然后浮上江面,用小轮船拖到目的地,往里灌水使其下沉,平衡地放在江底,在露出水面的顶部安装预先设计制成的钢板灯塔,整个设计简洁明了。还有一件得意之作,是在张华浜修理厂江边设计一个船台,以往设计方案大部分工程必须在水下施工,工人很辛苦。他设计采取较简便快速的施工办法,在岸上做好准备,只需在水下拼搭即可。他画了一张总装配图和各构件及接点的详图,各构件注明长度、截面尺寸以及螺孔的大小和位置,注明接点上所用螺栓的长度和大小。构件和螺栓在岸上准备齐全,由潜水员到水里去装配,如同小孩子塔积木那样,只须用螺栓穿过构件上孔洞,拧紧螺帽就成,施工方便,工人倍加赞许。 1934年,吴光汉由当时的实业部批准登记为土木工程师,有了营业执照,他可以承接设计业务。他的设计实用,服务周到,因而求者甚众。在工作了4年后,他积聚了一些资金,与浙江大学校友朱紫光合伙,在1935年创办华元染料化工厂。华元厂生产硫化元染料,元色即黑色。他自任经理,自办企业,更不用说,厂房一定自己设计。当时投资一爿染料化工厂,大的需要投资100万,最小也要5万,但吴光汉自己会设计,省掉一笔钱,他投资3万,照样办起一家像像样样的染化厂。 吴光汉设计华元染料化工厂厂房,许多同行也请他设计,如:维大、天工、天中、六合、德星、华亨染化厂,全部由他一手规划设计,不必请外国人设计,既实用又省钱,设计质量也合乎使用要求。 外岗农场厂房帮助建 吴光汉做染化厂“老板”,实际上他赏识了一个人才,这个人是朱紫光。吴光汉在技术上全部信赖他、依靠他。朱紫光是吴光汉浙江大学的校友,比吴光汉高一级,化学系毕业。1932年偶然的一次,吴光汉与未婚妻去西湖宝石山上游玩,恰巧遇到朱紫光与他在浙江大学昆虫局研究育蚕技术的同事五六个人,只见朱紫光一个人穿着长衫拿着网兜满山飞跑,捉蝴蝶做标本,其他同学拍手取笑他。吴光汉却反认为朱紫光敬业,认真、踏实。1935年秋的某天,朱紫光来找他,说能做硫化元染料,质量不比进口货差,成本比进口低许多,还拿着招股说明书。吴光汉应允,这是他投资做染化厂“老板”的缘由。 当然,办厂不是一件容易的事,他坚持一条,用人不疑,疑人不用。以身作则,身先士卒,学管理、做销售一样一样学,使得华元厂渡过一个又一个难关,迎来了上海解放。 上海解放后,他响应党“发展生产、繁荣经济、公私兼顾、劳资两利”的号召, 1950年,吴光汉资助朱紫光研究室专事染料中间体的研究,1951年筹资开设华亨化工厂和丽华染料厂生产染料中间体和硫化蓝染料。在抗美援朝捐献飞机大炮运动中,他捐献飞机一架,认购公债25614分。 1952年11月,他由朱紫光、林哲介绍加入民主建国会。他的职务重心在工商联,担任市工商联常委,他在民建工商联两会的名气很响。凡是两会的干部与领导大都认得他,原因他热情,没有架子,一见面就熟。公私合营后,成立上海市染料工业公司,他任副经理,分管基建工作。 值得一提的是,1958年后民建工商联干部以及同业公会干部陆续下放农场,有的下放到外冈农场。某天,吴光汉到市工商联来研究工作,知道在外冈要创办一个工业区,他自告奋勇,请缨去外冈农场。他捐给外冈农场10万元,并在外冈工作了一年多,设计建筑了不少厂房,有甜菜糖厂、酒精厂、糠醛厂、辗米厂、制砖厂和几幢宿舍。当时正值三年自然灾害,物质条件很有限,建筑材料匮乏,钢筋更加缺少,他设计改用方木、圆木、毛竹等材料。下放干部回忆,当时确实到福建山区去砍过毛竹。 吴光汉在外冈工作了一年多,1960年回到染料公司,仍然分管基建工作。他发现行业里中小基建项目很多,建议开个讲习班,招收学员培训,培养基建人才,后来化工局支持,吴光汉办了一个建筑设计施工技术的班,边帮助学员补文化,又教设计图纸,前后两年,培养了20多名技术人员。不幸的是,“”,中断了吴光汉的教学。一个懂技术的公司副经理因为是资本家被揪到各处去批斗,有一次他竟然被人用鞭子抽打屁股,屁股一条条鞭痕,又红又肿,回家后,他妻子骆同见了,心疼得大哭一场。 荣毅仁聘请他出任中信公司房地产部总经理 “”期间,吴光汉的住房被占用,家庭人员每人每月仅15元生活费,他和妻子以及一个孙女住在厨房间里,面积不到5平方米。他的体重140多斤降到114斤,满口牙齿都掉了,直到1970年辗转到染化十厂车间劳动才能够天天回家。在染化十厂车间劳动是一个硫化蓝烘燥工作,没有人肯干,三班倒。万万没想到,吴光汉一个年已花甲的人,每天坚持做这个体力活。尽管这样,他仍然没有放弃对党的信任,还在思考着为厂里多做些事情。1972年化工局调他到染化三厂去搞基建,他设计建造了五层楼高的钢筋混凝土结构的阳离子染料车间、酯化车间、喷雾干燥车间。之后,他还为染化一厂设计办公大楼,为染料应用研究所设计4层钢筋混凝土结构的试验车间,尽显一个土木工程师的本色。 三中全会后,1979年初,吴光汉恢复原职,染料公司副经理,回到公司上班,遇到往日斗他、骂他,甚至动手打过他的人、凌辱过他的人,他只是淡淡一笑,说“过去的事,就过去了”,他是那样的大度,那样的海涵。 不久,市工商联筹建爱建公司,吴光汉应邀去酝酿工作。6月,吴光汉往日挚友荣毅仁邀请他赴京参加筹建中国国际信托投资公司。他原本打算向荣毅仁面辞,没料到,荣毅仁一见吴光汉就直言相告:他是受邓小平同志的嘱咐,创办一家不同于一般国企,而是适应改革开放、灵活自主的社会主义新型企业。还说,邓小平同志对他讲:“事由你办,人由你找,由你负责,排除干扰,不要搞官僚主义。”吴光汉听了非常兴奋,问道:“方针已经定下,人呢?”荣毅仁说:“我就是来找你们啊!”荣毅仁一股热情,使得他深受感染。吴光汉原本准备辞谢的,这时也开不出口了,就一口答应。 吴光汉答应,还有一个原因,就是信任感。想到信任感,他想起1960年的一件事,当时,上海市组织民间访问苏联,荣毅仁打电话给吴光汉,听说你也去苏联访问,我夫人和女儿也参加访问,托你照顾照顾。吴光汉顿感荣毅仁信任他,即答:“好的,没问题。”吴光汉觉得,他以前办厂时,曾希望遇到一位大老板,但是没有缘分,现在荣老板给我这个机会,我面辞,不是不够朋友了吗?不久,荣毅仁以中信公司董事长的名义,郑重地任命吴光汉为中信公司房地产部总经理,那年吴光汉69岁。 上任以后,吴光汉不负众望,负责建成31层国际大厦,国际大厦当年是北京的最高建筑,而且建成3年后即收回成本。1984年他又负责筹建56层京城大厦,京城大厦1992年7月全部建成。这个建筑面积13.9万平方米,用地2万5千平方米,塔楼连地下和屋顶共56层,高207米,是当时我国第一高楼。而今,京城大厦仍然竖立在北京东郊的亮马河畔。 尾声:《忆趣录》和《经营随笔》 上世纪90年代中期,吴光汉第二次退休回到上海。他时常来香港路的爱建公司和《现代工商》杂志社,与现代工商》杂志社编辑林毅先生经常切磋编写回忆录的“技艺”。那时笔者也在那幢楼里上班,经常见到吴老先生。起先他在《现代工商》“企业家随笔“栏目发表文章,后来结集成册。 吴光汉写了3册,一册叫《忆趣录》,尺寸13*19cm,100多页,叶绿色封面,当时印数2500册,他送工商联、民建、爱建以及老朋友。《忆趣录》之后,他又结了2册,一册叫《经营随笔》,另续编了一册,叫《经营随笔》(续编二),薄薄的,只有几十页,书的大小与《忆趣录》相当,《经营随笔》封面是湖绿色的,《经营随笔》(续编二)封面是浅蓝色的。吴光汉这几册书前前后后写了3年,总结自己几十年的经营心得。他在《忆趣录》卷头语说:“我今年85岁,以前话不多,近10年话逐渐多起来了,而且年纪越大话越多”,感叹“人老话多,性也”。现在想来,正因为有了吴老先生的这些“话”,才有了如今的历史记录。 2001年11月6日吴光汉在上海逝世,享年90岁。 土木工程师论文:土木工程师要具备的素质研究 【摘要】土木工程特点在很大程度上决定了土木工程专业人才的培养模式。土木工程在21世纪将引进更多的高新技术,促进提高、创新和发展。同时,它将保持其自身的特点,不可能完全偏离已有的发展方向。工程师的实践能力对于工程技术的开展至关重要,因此,为了适应新时期土木工程的发展,作为一名土木工程师必须具备扎实的专业基础、较强的实践能力和较高的综合素质,以此来促进土木工程工作的顺利开展。 【关键词】土木工程师;素质 一、知识、能力与素质的关系 知识是人类认识的成果,是经验的固化,是万物实体与性质的是与不是,也是概念之间的连接。通过对国内外专家学者对移动电子商务价值链及价值网的研究,发现尽管各学者在阐述移动电子商务产业价值链及价值网时所定义的产业链节点内容不甚相同,但几乎所有的专家在研究中都会涉及移动网络运营商、内容提供商、应用服务提供商、网络设备及软件提供商、终端设备提供商。随着移动通信技术及移动电子商务业务内容的不断发展,移动电子商务产业链也在不断扩充细分,移动门户、移动虚拟运营商、咨询服务商、金融机构等正逐步融入移动电子商务产业链。 人的能力可以分为很多种,如一般能力、特殊能力,模仿能力、创新能力,认知能力、社交能力等。能力发展方向及发展水平,除与人的智力条件与成长环境有关外,更重要的是与接受的教育有关。因此,获得知识是培养能力,特别是专业能力的重要基础和途径。 土木工程专业知识结构是指土木工程专业毕业生必须掌握的知识,这些知识是组成土木工程专业的知识结构必不可少、不可或缺的。由这些知识组成的知识结构应能满足土木工程师职业多样化的需要,也能为土木工程师的发展提供坚实而又宽广的理论基础,为他们向较高的综合素质与创新意识发展提供必要的理论知识上的保障。 可以看出,实践技能也应为土木工程师所具备,是必不可少的环节。完成任何专业技术工作不仅需要扎实的知识,还需要创新、认知、社交等能力,因此,现代的大学生在学好专业知识的同时,一定要广泛地涉猎各种知识,开阔自己的视野,培养兴趣和爱好,而且要通过各种社会实践活动,培养自己多方面的能力。在各方面都具备比较高的能力,或在某一个方面有特殊的才能和能力,同时,注意加强品质修养,培养良好的精神风貌和工作作风,才能真正适应社会的发展,积极地面对各种机遇和挑战,成就美好的人生。 二、综合性的能力 建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术,在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说,土木工程师的工作对象除了“物”以外,还有“人”。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域,但对其他领域的内容应当有所了解。 三、土木工程师的专业技能 1. 工程能力。工程能力就是土木工程技术人员在从事土木工程工作时应用工程技术知识和技能的能力。对于土木工程师,工程能力是必不可少的。一个从事土木工程的技术人员,如果缺少必要的工程能力,将是一个不合格的土木工程师。在大学学习阶段,土木工程师工程能力的培养,主要通过生产实习、课程设计和毕业设计等实践教学环节来进行。工程能力培养的总体要求是:具有能够根据使用要求、工程地质条件、材料与施工的实际情况,经济合理并安全可靠地进行土木工程设计的能力;具有解决施工技术问题和编制施工组织设计的能力;具有工程经济分析的能力;具有应用计算机进行辅助设计的能力。 2.科技开发能力。科技开发能力是土木工程师必须具备的一种重要的能力。21世纪,科技发展日新月异,土木工程新成果和新技术不断出现。科技开发能力就是在现有的设计方法和施工技术的基础上,对设计方法和施工技术提出改进设想并予以实施的能力。科技开发能力主要依靠自身有意识的培养,要在实践过程中养成提出问题、分析问题和解决问题的习惯。 3. 组织管理能力。组织管理能力是一种能够围绕实现工作目标所必须具备的人际活动能力,包括组织各种参与人协作完成任务的能力,处理各种技术交流、经济交往的能力等。 土木工程是一种群体性的工作。对于土木工程师,应具有必要的管理能力,工程项目管理、各工种工作的协调等。 四、可持续发展的理念 未来土木工程师需增加生态、环境、生态经济和社会学等基本学科的知识,可持续发展并不要求土木工程师成为这些学科的专家,但对工程项目作出决策时,必须征求这些专家的意见和建议,并且有足够的知识和能力与他们共同研究、贯彻和发展土木工程可持续发展的原则。 土木工程师在工程项目的规划、设计、和建造过程中,要学会并善于应用有关的法律及土木工程可持续发展的原则,协调和处理工程项目委托方、公众、社会、团体、政府以及自己所属单位的领导者之间的关系,妥善的解决各种现实的与潜在的、短期的与长期的、局部的与整体的利益冲突,使工程项目的全过程最大限度地符合土木工程可持续发展的原则。 综上所述,土木工程具有很强的个性和综合性,大量问题需要依靠工程师的经验和工程实例来解决。土木工程师要把在学校里学到的专业基础知识、专业知识和实践技能应用到工程项目中去,就要依靠他们自身的各种能力。为了能够把所学的知识和实践技能灵活、有效并具创新性地应用于工程实践,一般需要具备:工程能力、科技开发能力、组织管理能力、表达能力和公关能力、创新能力等专业技能。因此,土木工程师应具备的知识结构与素质的研究具有重要的理论意义和现实意义。 土木工程师论文:卓越土木工程师工程实践能力系统性培养初探 摘 要 为培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”。 作为试点院校之一,长沙理工大学卓越土木工程师教育进行积极探索,特别是围绕工程实践能力培养,运用系统论的观点,从培养方案设计、课程体系架构、实习实验改革和学科竞赛、第二课堂活动等相关要素系统性培养,将学生的工程实践能力培养贯穿全过程。 关键词 卓越土木工程师 工程实践能力 系统性培养 为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》精神,教育部于2010年启动了“卓越工程师教育培养计划”。“该计划主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”。“改革和创新工程教育人才培养模式,创立高校与行业企业联合培养人才的新机制,着力提高学生服务国家和人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”。作为试点院校之一,长沙理工大学卓越土木工程师教育,根据交通行业企业的特点和用人的新要求,以“夯实基础,强化实践,提高创新意识”为宗旨,培养基础扎实、具有创新精神和工程实践能力强的复合型卓越工程师后备人才” ,特别是围绕工程能力这一核心问题,运用系统论的观点,从培养方案设计、课程体系架构、实习实验改革和第二课堂活动等系统性培养学生的工程实践能力,进行了有益的探索。 1根据系统的整体性要求,围绕工程能力培养,确定卓越工程师培养模式 系统的整体性,据贝塔朗菲观点,指任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的新质。整体的作用大于内部各要素之和。在卓越工程师培养工程中,我们把工程能力培养作为一个整体,不是简单地增加几门实践课或实践环节,而是按照工程实践能力培养目标,在培养方案、培养模式、培养过程上整体设计,形成系统。 1.1实行校企联合培养,按“两阶段”制定专门培养方案,突出工程能力培养 1.1.1校内培养阶段 “在校内学习阶段,在加强科学文化基础知识学习的基础上,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和教学内容,着力推动研究性学习方法,加强大学生创新能力训练,加强跨专业、跨学科的复合型人才培养”。校内培养阶段为卓越实验班配备专门的师资,采用全新的教学大纲和教学内容,独立开课,专用教室单独上课。学校所有教学和科研实验室、科研平台对卓越班学生开放,图书情报资料查阅、借阅享受教师待遇。本科生导师根据学生具体情况,进行指导,实行个性化培养,因材施教。着力培养学生的学习能力、实践能力和创新意识。 1.1.2企业学习阶段 根据教育部要求,参加卓越工程师培养计划的学生,在企业(国外机构)学习要累计达到1年以上时间。“在企业学习阶段主要是学习企业的先进技术和先进企业文化,深入开展工程实践活动,‘真刀真枪’做毕业设计,参与企业技术创新和工程开发”。因此,我们由学校培养组织指导组与企业导师共同制定 “企业培养方案”,细化到每一周的学习安排,由企业导师具体实施,学校根据培养大纲的要求,对学生学习质量和效果进行考评和督查。着力培养学生的工程实践能力、组织协调与管理能力。 1.2改革教学方式,引导学生进行研究性学习 积极探索符合工程能力培养规律的学习方法,按照工程问题、工程案例和工程项目组织教学内容,“着力推行基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习、基于项目的参与式学习”。 实行研究性、探究性与引导性教学和带项目学习。课程教学改变传统填鸭式、灌输式,尽可能采用启发式、讨论式教学方式,引导学生自觉与主动学习,充分调动学生的学习兴趣,教学内容设计上尽量采用工程中的案例,联系工程实际。专设大学生创新实验室,培养学生独立思考、自己发现问题和动手解决问题的能力,到企业、到工地实习,都是带着问题或带着项目去,参与工程施工实际,着力培养学生的学习能力、实践操作能力和研究解决问题的能力。 1.3实行学校、企业双导师制,全程指导 卓越土木工程师试验班实行全程导师制,学校导师由具有副教授以上职称、有科研项目、有丰富的工程实践经验的老师担任,企业导师则由具有较高理论知识和实践经验的高级工程师担任。每位导师指导不超过5名学生,每位学生都有学校导师、企业两位导师。在导师的指导下选择课程和研究方向,逐步进入导师的科研工作和具体工程项目,强化工程实践能力与科技创新意识的培养。 2根据系统的结构决定性要求,按“四层次”“ 渐进性”进行卓越工程师实践能力培养 2.1按“四层次”进行实践教学,渐进式培养工程能力 卓越班按照基础课程、大类专业基础课程、专业模块课程和企业个性化课程与训练,设置课程,相对应,实践课程也分“四层次”, 不同层次的课程模块,安排不同的实践教学内容,从最初的认识实习、社会调查,到实验能力培养、现场操作,最后达到解决工地实际问题的能力,逐步提高。 学生毕业时要求修满168学分,其中6学分用于修读人文与科学类选修课程。要求辅修土木工程其它专业方向课程不得少于两门课程4学分(其中要有实践环节)。 围绕工程能力培养,加强了实践教学环节,集中实践教学环节达到43学分,依靠企业导师,设置了企业实践环节课程,企业实践必修环节学分达到26学分。实践环节总学分达69学分,由原来的28%增长到41.1%。还不包括寒暑假的认识实习。 2.2改革实验教学 (1) 实验教学单独设课。实验课从理论教学中分离出来,单独设课,提高师生的重视程度。将土木工程专业国家级实验教学示范中心建设与实践教学改革相结合,提高实践教学质量。土木工程专业实验教学中心建立以工程实践能力培养为主线,融知识传授、能力培养、素质提高为一体且协调发展的“基础课实验平台+专业基础实验平台+专业实验模块”的实验教学体系,实验教学与实践教学相结合、实验教学与工程实践相结合、实际实验与虚拟实验相结合、第一课堂与第二课堂相结合的原则,进行实践教学改革。 (2) 全面推进实验室开放,增强学生自行设计实验进行科学探索的兴趣与创新能力。学生在满足教学计划基本要求条件下,根据实验目的和要求,在导师指导下,自主制定实验方案和实验计划,再与实验室预约,单独完成实验,强调学生实验过程的“自我训练”, 着力培养学生分析问题与解决问题的能力。 (3) 教学实验与科研试验相结合,拓展实验项目与内容,提高学生的动手能力与创新意识。结合本科生导师所承担的各级各类科研课题或技术服务项目,开展综合性、设计性、创新性实验,提高学生的工程实践能力和创新精神。 (4) 将课程实习整合为综合实习,将时间分散的实习调整为时间集中的实习,让学生在工程实习中内化工程实践能力。将时间分散的课程实习调整为时间集中的专业实习,工程实践专业实习周期由第六学期末、第三个暑假(三年级暑假)、第七学期初组成,集中时间5~6个月,打破学期和假期的界限。让学生在工程现场从事各项专业技术工作与管理活动,通过具体的施工放样与测量、工地实验室试验与现场检测、现场施工组织与管理、现场质量监督与控制等技术工作,内化工程实践能力。 3根据系统的目标相关性要求,围绕提高工程能力,开展一系列专业技能竞赛和第二课堂活动 系统的相关性,是指系统中各要素不是孤立地存在着,每个要素在系统中都处于一定的位置上,起着特定的作用。要素之间相互关联,构成了一个不可分割的整体。要素是整体中的要素,如果将要素从系统整体中割离出来,它将失去要素的作用。在卓越土木工程师工程能力培养中,除了课程、实验和工程实践外,与专业相关的学科竞赛和第二课堂活动也是不可或缺的相关要素,他们以时间和空间的灵活性及内容和形式的多样性,发挥着重要的作用。 3.1组织各类专业实践技能竞赛活动 为提高工程实践能力,学校积极开展技能竞赛,拓展第二课堂,提升学生实践能力。学生除参加课外科技研究外,还每年开展土木工程读图竞赛、测量技能竞赛、建筑材料实验技能竞赛、模拟招投标竞赛、交通科技大赛、结构设计大赛,大学生创业竞赛和“挑战杯”大学生课外科技学术作品竞赛等活动,提高实际操作技能和工程实践能力。 3.2引导学生参加导师的科研和科技服务 卓越工程师实验班实行了全程导师制,而导师都由有科研课题的老师担任,除了指导学生的学习和生活外,还一个重要作用就是引导卓越班学生参加导师的科研课题和科技服务项目,指导学生开展各级研究性学习和创新性试验。学生利用寒暑假时间或课余时间参与老师的科研活动,如进行区域路网的交通量调查、交通出行调查(OD调查)、道路状况调查、室内试验与现场试验数据观测、现场试验区路修筑等;参与生产服务与技术咨询工作,如参与道路勘察、工程可行性研究、工程设计等技术性工作,使学生能够提前感受和参与生产、科研活动,提高工程实践能力和科技创新意识。 3.3指导学生参加第二课堂活动 大学生在校第二课堂活动比较丰富,多种多样,这些活动能满足不同年级、不同层次、不同兴趣学生的需求,拓展了实践的深度和广度,都是培养能力的好机会,作为卓越土木工程师班学生,学校积极指导他们多参加与专业有关的活动。利用寒暑假,将工程实践作为社会实践活动的重要组成部分,将学生安排到教学实习基地,在企业老师的指导下开展社会实践活动。工程实践过程中利用校外实习基地,将社会实践活动与工程实践结合起来,结合重大工程项目进行综合性专业实习(路基路面、桥梁工程、隧道工程、施工管理等)或见习,加强实践锻炼。同时充分有效地利用各种平台,包括中外合作平台、各级各类科研实践平台等,为学生第二课堂活动创造有利条件。 土木工程师论文:构建培养卓越土木工程师实验教学体系的探索 摘要:为实施卓越工程师教育培养计划,适应社会经济发展和高等教育改革形势,创新高校人才培养模式,深化教育教学改革,应树立以基础知识传授、应用能力培养和创新素质提高为核心的实验教学观念,建立进阶式开放实验教学体系,才能有利于培养学生的实践动手能力和科研创新能力。 关键词:土木工程;实验教学体系;教学改革 《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》(教高[2011]1号)中明确指出,卓越工程师培养计划的主要目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。由此可见,卓越土木工程师除了应具有扎实的理论基础、精深的专业知识外,还应具有良好的工程实践能力。 目前国内高校在基础教育方面做得比较完善,但对实践能力的培养却不够重视,忽略了实践教学在学生动手能力和科研创新能力培养中的重要作用。例如,在传统实验教学中构件为委托加工的成品,学生没有参与构件全过程制作,缺乏对构件制作全过程的了解;实验设备安装与加载由教师操作,学生缺乏现场实验前的动手锻炼,单纯的读数观测无法培养学生的创新思维。[1]许多毕业生知识结构不合理,尤其是对实用技能掌握不足,不能立刻胜任岗位的要求。[2]作为未来的土木工程师,要养成良好的科学素养,单靠理论教学是难以实现的,需要实验教学的促进作用。[3]构建与卓越工程师培养相适应的实验教学体系迫在眉睫。 一、实验教学理念与改革思路 1.实验教学相关政策 首先,学校应制定并完善一系列实验工作管理制度,保证实验教学各项工作的正常进行。其次,以重点学科、精品课程、重点实验室、博士点建设等项目的实施为平台,高度重视实验教学,成立校级实验室建设工作领导小组,在组织方面为提高实验教学水平奠定良好的基础。再次,制定学生科技工作和科技竞赛活动的管理办法、实验室开放管理办法等配套制度,以支持、鼓励广大学生和教师积极参与各类科技竞赛活动,加强素质教育,充分发挥实验室的资源优势,促进实验教学改革,创造良好的育人环境。最后,通过制定相关制度,鼓励高职称和双师型教师讲授实验课,同时注重培养青年教师的实验教学水平和能力,形成一支年龄结构合理的实验教学队伍。 2.实验教学定位 以培养具有工程实践能力和创新意识的应用型人才为目标,在立足向学生传授实验技术理论、验证理论知识的“基础验证型实验”之上,增加了“综合型实验”和“科研创新型实验”两个阶段,建立了“进阶式开放实验教学体系”,将知识传授、能力培养和素质提高三者结合,使实验教学与理论教学相辅相成,实现了从应试教育向素质教育的转变,以培养社会迫切需要的应用型人才。 3.实验教学改革思路 实验教学作为高校教育全面推进素质教育的最基本的教学形式之一,对学生的知识深化、能力培养和素质提高至关重要,是培养适应经济社会发展需要的工程技术人才的重要手段。应重点改革实验室管理、实验课程体系和实验教学的内容、模式、方法与手段。 二、实验教学体系与内容 1.实验教学体系建设 分为课内教学和课外开放教学两大组成部分。课内教学从传授基本实验技术和验证基本理论入手,继而引导学生开展综合型实验和科研创新型实验。在课内教学体系的建设中要注重优化教学内容和重组教学结构,设置实验项目时要强调循序渐进。通过这种梯级型的教学体系来保证学生在掌握基础知识的同时培养学生的实践动手能力和科研创新能力。课外开放教学包括大学生科技立项、研究生毕业论文实验、教师科研项目和社会横向项目等类型。课外开放教学以提高实践动手能力和科研创新能力为核心,内容主要以学科前沿和社会需求为导向。 2.实验教学与科研和实践结合 积极主动与地方单位、企业寻求合作,联合开展科研合作,建立实验基地。例如与当地的建筑勘察设计单位、建设单位、工程研究所等签定合作协议,建立稳定的实验基地,为学生提供理想的实验场所,为实践性教学环节的开展提供保证,同时将理论知识与生产实际有机地结合起来,起到课堂教学不可替代的作用。 三、实验教学方法与手段 1.教学方法 (1)强调基本实验技术训练。土木工程专业实验所需的仪器设备较多,且有很多是大型仪器设备,为保证实验项目的顺利开展和实验过程中的安全,学生必须根据自身的上课时间和实验室开放时间自行安排课前预习,以实验小组为单位进行仪器操作学习和基本实验技术训练,经有关人员确认合格后方可开展综合型、科研创新型和课外开放实验等项目。 学生在仪器设备操作和基本技术训练时遇到的问题应写入实验报告并进行讨论分析;不同实验小组的问题可由教师进行汇总,并安排时间进行集中交流、讨论和解答。 (2)根据实验要求的不同和学生的学习规律,采用进阶式教学方法。第一阶段为课堂教学,以传授实验相关知识为教学目的,主要内容包括实验技术理论、如何查阅文献资料及实验数据分析处理等,为下一阶段的动手实践打好充分的理论基础。第二阶段以训练学生基本动手技能为教学目的。本阶段主要进行基础验证型实验,学生在对实验指导书进行充分的预习后,以小组为单位独立完成实验系列工作,教师以巡查的方式对学生在实验过程中遇到的问题进行现场解答,再由学生自行改正或完善。第三阶段以提高学生实验动手技能和培养科研创新能力为教学目的。本阶段主要开展综合型和科研创新型实验,以学生兴趣方向划分小组,在教师的指导下,首先分析了解相应学科前沿或社会需求等背景知识,继而确定研究方向,最终完成从实验方案设计到提交实验报告的全过程。 通过进阶式教学方法,除了使学生能够熟练掌握基本实验技能外,更重要的是培养了学生提出问题、分析问题和解决问题的科研能力,为学生今后工作中的科研创新奠定了坚实的基础。 2.教学手段 (1)积极推行先进教学手段,深化教学改革。在实验教学实践中,在每一门实验课程中均可开设开放创新型实验,通过学校制定的实验室开放管理办法保证其顺利开展。推行课外开放实验教学旨在培养学生积极参与科研创新的兴趣,通过学生亲自动手来激发自身的创造力,从而达到提高其综合素质的目的。如何吸引学生参与到课外开放实验中来,此时采用先进的教学手段则是一个有效途径。 首先,借助现代多媒体技术,购买或自行编制教学软件,将实验仪器设备立体化、实验过程生动化和具体化,起到降低学生的学习难度,提高其学习兴趣,同时解决实验课时不足的现实问题的作用。其次,建立实验教学校园网络平台,在网络平台上共享购买或自制的教学软件供学生学习和自测。同时在网络上开通学生提问、教师解答版块,从而促进师生交流,加强教学互动,培养学生独立思考问题和分析、探讨交流及解决问题的能力。最后,定期或不定期聘请土木工程界著名学者开设讲座,以土木工程学科前沿知识为切入点,对各类高精尖实验仪器设备进行介绍,开阔学生的视野,深化专业技能。 (2)建立科学的实验考核制度。课程的考核制度对于提高学生的学习积极性和能否获得满意的实践教学效果具有导向作用。因此,要培养具有工程实践能力和创新意识的应用型人才,必须建立全面而科学的实验课程考核制度。 对于基础验证型实验,应重点考核实验操作过程、对实验原理和方法的理解以及实验报告的完成情况,评分标准可参照表1;对于“综合型、科研创新型”实验,学生需经历从实验开题、方案设计、构件制作及加工、仪器设备调试和数据记录、数据处理和讨论分析、实验结论等整个过程。全过程经汇总整理后形成科研性实验报告,教师根据实验报告的整体完成情况进行综合评分。 四、结语 为实施卓越工程师教育培养计划,积极应对社会经济发展和高等教育改革形势提出的挑战,创新高校人才培养模式,推动及深化教育教学改革,地方高校开始探索开展卓越人才的培养。为此,在建立现代化高效运行的实验室管理机制和建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境的基础上,应树立以基础知识传授、应用能力培养和创新素质提高为核心的实验教学观念,建立进阶式开放实验教学体系,才能有利于培养学生的实践能力和创新能力。
1自动化技术 自动化技术侧重于对产品以及信息的控制和管理,因此是一门综合性相对较强的技术,在利用自动化技术的过程之中,首先需要对计算机的计算以及系统工程进行分析以及研究,其中计算机技术以及控制理论对自动化技术的影响最为深远。另外在机器化生产以及人力生产的过程之中,自动化技术有着巨大的优势。许多学术界以及理论界在对该技术进行研究的过程中提出,现代化的电子工程必须要以自动化技术为立足点,该技术将会在未来获得广泛的应用。自动化技术符合时展的要求,同时在未来发展的过程之中将会积极地实现机电一体化,为未来包装机械化发展奠定坚实可靠的技术基础。其次,自动化技术能够真正地突破机械功能的单一化,有效实现机械功能多元化发展。再次,自动化技术可以实现结构的标准化以及模组化,在现有机械模组化设计的基础之上充分地发挥自动化的作用,在短期内实现机型更换的目的。最后,自动化技术可以实现智能化的控制,不可否认,自动化技术的应用能够实现结构运行的高精度性以及快速性,为我国电子信息工程的有效运作提供更多的依据。从目前来看,电子信息工程开始立足于自动化技术应用的实施情况,积极结合自动化技术应用的要求不断地实现电子信息工程领域的快速发展。 2我国电子工程自动化发展现状 尽管我国的电子工程才实现了快速的发展,但是与其他发达国家相比仍然存在较大的差距,电子工程在我国的应用范围越来越广,同时发展速度也有了极大的提升,许多与国民经济相关的各个领域开始积极地立足于电子自动化技术应用的实际情况,通过体系的不断完善来实现我国综合实力的有效提升。但是结合相关的实践调查可以看出,电子工程自动化在发展的过程中存在许多的缺陷及不足。电子工程自动化的应用缺乏一定的经验,尽管国家积极地加大对电子工程的开发以及研究,但是实际的技能以及技术水平相对较差,难以真正的突破传统且单一的开发及研究模式,同时大部分的理论缺乏一定的实践性,无法对现有的实践操作进行有效的弥补,这些都严重影响了电子工程自动化水平的整体提升。其次,对于人们的生活来说,电子工程自动化也产生了一定的影响,电子工程自动化能够有效地提高人们的生活质量以及效率,减轻运输工作人员的负担以及工作量,促进现代社会信息资源的优化利用以及配置。 3电子工程自动化技术在相关领域中的应用以及发展 3.1促进电子工程领域实现高效性 在电子工程之中自动化技术获得了广泛的应用,该技术的应用能够实现电子工程的高效运作,不断地提高工作的精度以及速度,另外在高速CPU建设以及控制系统管理的过程之中,电子工程还能够立足于自动化技术应用的实际情况有效的改善现有的动态特征以及近代特征,建设符合实际的电子工程智能化技术的发展趋势的模式。从目前来看,电子自动化控制系统数据控制系统能够真正地为整个系统的自动化运作奠定坚实可靠的基础,保障工作人员能够严格地执行相应的生产流程,充分地发挥先进技术的作用,另外对于一些高操作性的自动化系统来说,电子自动化控制系统还能够满足不同用户的个性化需求。 3.2计算机辅助设计 电子信息工程与自动化技术之间的有效连接必须要以计算机辅助系统功能的增强为立足点和核心,其中计算机辅助设计离不开自动化技术,工作人员需要结合电子信息工程设计的实质要求,不断地开发全新的系统应用,通过对海量信息方案的进一步对比以及分析选出最优化的方案,实现整个电子工程自动化技术作用的有效发挥。另外,另外工作人员还需要结合计算机应用的相关要求,对大量的数据以及信息进行有效的处理,保障检测的快捷性以及方便性。设计工作人员需要立足于数据的图像信息进行后期的编制以及绘画,大部分的工作所涉及的内容以及环节相对较为复杂,如果能够将各种自动化技术应用于现有的电子信息工程之中,那么就能够实现自动化的处理,更好地将设计工作者的工作量控制在有限的范围之内。设计者需要严格按照相应的自动化要求,将数据程序输入电脑之中,就能够由电脑后台进行稳定的运作,从而提出科学合理的解决办法。不可否认,这种自动化运作模式能够有效避免各种人工失误,保证最终设计的准确性以及科学性。 3.3计算机辅助制造 除了计算机辅助设计之外,计算机辅助制造也扮演着重要的角色,其中计算机辅助制造技术主要包括硬件以及软件,在利用辅助生产技能的过程之中,操作人员能够实现工作的科学性以及合理性,同时也能够突破人工操作所带来的不确定性。另外,多台机器之间的联合协调合作能够保障产品生产的一致性,操作人员可以根据计算机控制的实质要求对实际的机器进行有效的操作,更加节省人力成本,促进生产效率及生产水平的提升,保证企业能够获得更多的经济效益,计算机辅助生产技术能够从一定程度上促进产品合格率的提升,尽量避免产品不必要的损坏。结合相关的实践调查可以看出,计算机辅助生产技能的提升,能够在一定程度上保障产品生产数量的扩大以及质量提升的同时,将企业的生产成本控制在有限的范围,为企业提供更多的竞争依据以及竞争优势。企业还可以结合计算机技能使用的实际情况对现有的生产过程进行动态的调整,实现生产指令的及时修改,更好地保障工具生产的质量以及效率,实现整个生产过程的优化升级。 3.4计算机集成制造 电子信息工程的设计包括许多不同的设计环节,不同环节之间的联系以及关系相对较为复杂,因此必须要积极地加强各方之间的联系以及配合。在进行产品设计之前,工作人员需要利用计算机集成制造技术,实现优化升级以及统筹规划,了解电子信息工程的具体设计要求,实现计算机集成制造的合理应用,保障各环节之间能够实现有效的配合,从整体上促进设计质量以及效率的提升,减轻设计工作者的工作量。 3.5协助办公管理 电子信息项目的运作必须要以大量可靠的信息数据为立足点,如果直接采取人工操作的形式,那么将会无限地延长整体的信息工程运作时间,同时也难以实现电子信息项目的稳定运作。自动化技术与电子信息项目之间的有效结合不仅能够实现大量信息处理的高效性,还能够提高工作人员的操作能力及操作技巧,对此,现代化企业在运作的过程之中必须要以实现自身的自动化水平为立足点和核心,实现运营范围的有效扩大,保证信息输出以及输入的准确性以及合理性。另外对于公司以及工厂来说,在工业生产以及财务运作的过程之中可以利用计算机来实现自动化的运作加强信息系统的有效规范,充分地发挥控制技能的作用,实现信息的高效处理。在多阶段计费以及终端元器件网络运作时,操作人员可以结合自动化环境之中的实质要求进行有效的信息处理以及通讯,可以通过对计算机技能的有效利用来实现信息的高效处理,尽量地减少个人的工作量以及工作强度。一般来说,自动化技术的应用在一定程度上会加大管帐机的运作复杂度,因此工作人员需要综合考虑各种影响因素,了解电子工程自动化技术的应用标准以及应用要求,有效避免各类负面因素的影响,实现整个机械操作的稳定性以及合理性,将机械操作的时间控制在有效的范围之内,保障整个会计机的有效运作。 4结语 在人类文明进程不断加快的今天,自动化技术获得了快速的发展,自动化不仅仅是未来科技发展的最终目标,同时也是目前生产设计之中的重要技术。工作人员必须要立足于自动化技术应用的实质要求,将电子工程与现有的自动化技术相联系,充分地发挥电子自动化技术的作用,实现工程技术资源的优化配置以及利用。
光电子论文:纳米光电子器件研究论文 1纳米导线激光器 2001年,美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员在只及人的头发丝千分之一的纳米光导线上制造出世界最小的激光器-纳米激光器。这种激光器不仅能发射紫外激光,经过调整后还能发射从蓝色到深紫外的激光。研究人员使用一种称为取向附生的标准技术,用纯氧化锌晶体制造了这种激光器。他们先是"培养"纳米导线,即在金层上形成直径为20nm~150nm,长度为10000nm的纯氧化锌导线。然后,当研究人员在温室下用另一种激光将纳米导线中的纯氧化锌晶体激活时,纯氧化锌晶体会发射波长只有17nm的激光。这种纳米激光器最终有可能被用于鉴别化学物质,提高计算机磁盘和光子计算机的信息存储量。 2紫外纳米激光器 继微型激光器、微碟激光器、微环激光器、量子雪崩激光器问世后,美国加利福尼亚伯克利大学的化学家杨佩东及其同事制成了室温纳米激光器。这种氧化锌纳米激光器在光激励下能发射线宽小于0.3nm、波长为385nm的激光,被认为是世界上最小的激光器,也是采用纳米技术制造的首批实际器件之一。在开发的初始阶段,研究人员就预言这种ZnO纳米激光器容易制作、亮度高、体积小,性能等同甚至优于GaN蓝光激光器。由于能制作高密度纳米线阵列,所以,ZnO纳米激光器可以进入许多今天的GaAs器件不可能涉及的应用领域。为了生长这种激光器,ZnO纳米线要用催化外延晶体生长的气相输运法合成。首先,在蓝宝石衬底上涂敷一层1nm~3.5nm厚的金膜,然后把它放到一个氧化铝舟上,将材料和衬底在氨气流中加热到880℃~905℃,产生Zn蒸汽,再将Zn蒸汽输运到衬底上,在2min~10min的生长过程内生成截面积为六边形的2μm~10μm的纳米线。研究人员发现,ZnO纳米线形成天然的激光腔,其直径为20nm~150nm,其大部分(95%)直径在70nm~100nm。为了研究纳米线的受激发射,研究人员用Nd:YAG激光器(266nm波长,3ns脉宽)的四次谐波输出在温室下对样品进行光泵浦。在发射光谱演变期间,光随泵浦功率的增大而激射,当激射超过ZnO纳米线的阈值(约为40kW/cm)时,发射光谱中会出现最高点,这些最高点的线宽小于0.3nm,比阈值以下自发射顶点的线宽小1/50以上。这些窄的线宽及发射强度的迅速提高使研究人员得出结论:受激发射的确发生在这些纳米线中。因此,这种纳米线阵列可以作为天然的谐振腔,进而成为理想的微型激光光源。研究人员相信,这种短波长纳米激光器可应用在光计算、信息存储和纳米分析仪等领域中。 3量子阱激光器 2010年前后,蚀刻在半导体片上的线路宽度将达到100nm以下,在电路中移动的将只有少数几个电子,一个电子的增加和减少都会给电路的运行造成很大影响。为了解决这一问题,量子阱激光器就诞生了。在量子力学中,把能够对电子的运动产生约束并使其量子化的势场称之成为量子阱。而利用这种量子约束在半导体激光器的有源层中形成量子能级,使能级之间的电子跃迁支配激光器的受激辐射,这就是量子阱激光器。目前,量子阱激光器有两种类型:量子线激光器和量子点激光器。 3.1量子线激光器 近日,科学家研制出功率比传统激光器大1000倍的量子线激光器,从而向创造速度更快的计算机和通信设备迈进了一大步。这种激光器可以提高音频、视频、因特网及其他采用光纤网络的通信方式的速度,它是由来自耶鲁大学、位于新泽西洲的朗讯科技公司贝尔实验室及德国德累斯顿马克斯·普朗克物理研究所的科学家们共同研制的。这些较高功率的激光器会减少对昂贵的中继器的要求,因为这些中继器在通信线路中每隔80km(50mile)安装一个,再次产生激光脉冲,脉冲在光纤中传播时强度会减弱(中继器)。 3.2量子点激光器 由直径小于20nm的一堆物质构成或者相当于60个硅原子排成一串的长度的量子点,可以控制非常小的电子群的运动而不与量子效应冲突。科学家们希望用量子点代替量子线获得更大的收获,但是,研究人员已制成的量子点激光器却不尽人意。原因是多方面的,包括制造一些大小几乎完全相同的电子群有困难。大多数量子装置要在极低的温度条件下工作,甚至微小的热量也会使电子变得难以控制,并且陷入量子效应的困境。但是,通过改变材料使量子点能够更牢地约束电子,日本电子技术实验室的松本和斯坦福大学的詹姆斯和哈里斯等少数几位工程师最近已制成可在室温下工作的单电子晶体管。但很多问题仍有待解决,开关速度不高,偶然的电能容易使单个电子脱离预定的路线。因此,大多数科学家正在努力研制全新的方法,而不是仿照目前的计算机设计量子装置。 4微腔激光器 微腔激光器是当代半导体研究领域的热点之一,它采用了现代超精细加工技术和超薄材料加工技术,具有高集成度、低噪声的特点,其功耗低的特点尤为显著,100万个激光器同时工作,功耗只有5W。 该激光器主要的类型就是微碟激光器,即一种形如碟型的微腔激光器,最早由贝尔实验室开发成功。其内部为采用先进的蚀刻工艺蚀刻出的直径只有几微米、厚度只有100nm的极薄的微型园碟,园碟的周围是空气,下面靠一个微小的底座支撑。由于半导体和空气的折射率相差很大,微碟内产生的光在此结构内发射,直到所产生的光波积累足够多的能量后沿着它的边缘折射,这种激光器的工作效率很高、能量阈值很低,工作时只需大约100μA的电流。 长春光学精密机械学院高功率半导体激光国家重点实验室和中国科学院北京半导体研究所从经典量子电动力学理论出发研究了微碟激光器的工作原理,采用光刻、反应离子刻蚀和选择化学腐蚀等微细加工技术制备出直径为9.5μm、低温光抽运InGaAs/InGaAsP多量子阱碟状微腔激光器。它在光通讯、光互联和光信息处理等方面有着很好的应用前景,可用作信息高速公路中最理想的光源。 微腔光子技术,如微腔探测器、微腔谐振器、微腔光晶体管、微腔放大器及其集成技术研究的突破,可使超大规模集成光子回路成为现实。因此,包括美国在内的一些发达国家都在微腔激光器的研究方面投人大量的人力和物力。长春光机与物理所的科技人员打破常规,用光刻方法实现了碟型微腔激光器件的图形转移,用湿法及干法刻蚀技术制作出碟型微腔结构,在国内首次研制出直径分别为8μm、4.5μm和2μm的光泵浦InGaAs/InGaAsP微碟激光器。其中,2μm直径的微碟激光器在77K温度下的激射阔值功率为5μW,是目前国际上报道中的最好水平。此外,他们还在国内首次研制出激射波长为1.55μm,激射阈值电流为2.3mA,在77K下激射直径为10μm的电泵浦InGaAs/InGaAsP微碟激光器以及国际上首个带有引出电极结构的电泵浦微柱激光器。值得一提的是,这种微碟激光器具有高集成度、低阈值、低功耗、低噪声、极高的响应、可动态模式工作等优点,在光通信、光互连、光信息处理等方面的应用前景广阔,可用于大规模光子器件集成光路,并可与光纤通信网络和大规模、超大规模集成电路匹配,组成光电子信息集成网络,是当代信息高速公路技术中最理想的光源;同时,可以和其他光电子元件实现单元集成,用于逻辑运算、光网络中的光互连等。 5新型纳米激光器 据报道,世界上最早的纳米激光器是由美国加州大学伯克利分校的科学家于2001年制造的,当时使用的是氧化锌纳米线,可发射紫外光,经过调整后还能发射从蓝色到深紫外的激光。但是,美中不足的是只有用另一束激光将纳米线中的氧化锌晶体激活,其才会发射出激光。而新型纳米激光器具备了电子自动开关的性能,无需借助外力激活,这无疑会使其实用性大为增强。 论文关键词:纳米导线激光器;紫外纳米激光器;量子阱激光器;微腔激光器;新型纳米激光器 论文摘要:纳米光电子技术是一门新兴的技术,近年来越来越受到世界各国的重视,而随着该技术产生的纳米光电子器件更是成为了人们关注的焦点。主要介绍了纳米光电子器件的发展现状。 光电子论文:光电子器件研究论文 一、薄膜制备技术 薄膜制备方法多种多样,总的说来可以分为两种——物理的和化学的。物理方法指在薄膜的制备过程中,原材料只发生物理的变化,而化学方法中,则要利用到一些化学反应才能得到薄膜。 1.化学气相淀积法(CVD) 目前光电子器件的制备中常用的化学方法主要有等离子体增强化学气相淀积(PECVD)和金属有机物化学气相淀积(MOCVD)。 化学气相淀积是制备各种薄膜的常用方法,利用这一技术可以在各种基片上制备多种元素及化合物薄膜。传统的化学气相淀积一般需要在高温下进行,高温常常会使基片受到损坏,而等离子体增强化学气相淀积(PECVD)则能解决这一问题。等离子体的基本作用是促进化学反应,等离子体中的电子的平均能量足以使大多数气体电离或分解。用电子动能代替热能,这就大大降低了薄膜制备环境的温度,采用PECVD技术,一般在1000℃以下。利用PECVD技术可以制备SiO2、Si3N4、非晶Si:H、多晶Si、SiC等介电和半导体膜,能够满足光电子器件的研发和制备对新型和优质材料的大量需求。 金属有机物化学气相淀积(MOCVD)是利用有机金属热分解进行气相外延生长的先进技术,目前主要用于化合物半导体的薄膜气相生长,因此在以化合物半导体为主的光电子器件的制备中,它是一种常用的方法。利用MOCVD技术可以合成组分按任意比例组成的人工合成材料,薄膜厚度可以精确控制到原子级,从而可以很方便的得到各种薄膜结构型材料,如量子阱、超晶格等。这种技术使得量子阱结构在激光器和LED等器件中得到广泛的应用,大大提高了器件性能。2.物理气相淀积(PVD) 化学反应一般需要在高温下进行,基片所处的环境温度一般较高,这样也就同时限制了基片材料的选取。相对于化学气相淀积的这些局限性,物理气相淀积(PVD)则显示出其独有的优越性,它对淀积材料和基片材料均没有限制。制备光电子器件的薄膜常用的PVD技术有蒸发冷凝法、溅射法和分子束外延。 蒸发冷凝法是薄膜制备中最为广泛使用的一种技术,它是在真空环境下,给待蒸发物提供足够的热量以获得蒸发所必需的蒸汽压,在适当的温度下,蒸发粒子在基片上凝结,实现薄膜沉积。蒸发冷凝法按加热源的不同有可分为电阻加热法、等离子体加热法、高频感应法、激光加热法和电子束加热法,后两种在光电子器件的制备中比较常用。 电子束加热法是将高速电子束打到待蒸发材料上,电子的动能迅速转换成热能,是材料蒸发。它的优点是可以避免待蒸发材料与坩埚发生反应,从而得到高纯的薄膜材料。近年来人们又研制出具有磁聚焦和磁弯曲的电子束蒸发装置,使用这样的装置,电子束可以被聚焦到位于基片之间的一个或多个支架中的待蒸发物上。 激光蒸发法是一种在高真空下制备薄膜的技术,激光作为热源使待蒸镀材料蒸发。激光源放置在真空室外部,激光光束通过真空室窗口打到待蒸镀材料上使之蒸发,最后沉积在基片上。激光蒸发法具有超清洁、蒸发速度快、容易实现顺序多元蒸发等优点。后来人们使用脉冲激光,可使原材料在很高温度下迅速加热和冷却,瞬间蒸发在靶的某一小区域得以实现。由于脉冲激光可产生高功率脉冲,完全可以创造瞬间蒸发的条件,因此脉冲激光蒸发法对于化合物材料的组元蒸发具有很大优势。使用激光蒸发法可以得到光学性质较好的薄膜材料,包括ZnO和Ge膜等。 溅射是指具有足够高能量的粒子轰击固体表面(靶)使其中的原子或分子发射出来。这些被溅射出来的粒子带有一定的动能,并具有方向性。将溅射出来的物质沉积到基片上形成薄膜的方法成为溅射法,它也是物理气相淀积法的一种。溅射法又分直流溅射、离子溅射、射频溅射和磁控溅射,目前用的比较多的是后两种。在溅射靶上加有射频电压的溅射称为射频溅射,它是适用于各种金属和非金属材料的一种溅射淀积方法。磁控溅射的原理是,溅射产生的二次电子在阴极位降区内被加速称为高能电子,但它们并不直接飞向阴极,而是在电场和磁场的联合作用下进行近似摆线的运动。在运动中高能电子不断地与气体分子发生碰撞,并向后者转移能量,使之电离而本身成为低能电子。这些低能电子沿磁力线漂移到阴极附近的辅助阳极而被吸收,从而避免了高能电子对基片的强烈轰击,同时,电子要经过大约上百米的飞行才能到达阳极,碰撞频率大约为107/s,因此磁控溅射的电离效率高。磁控溅射不仅可以得到很高的溅射速率,而且在溅射金属时还可以避免二次电子轰击而使基板保持接近冷态。 分子束外延(MBE)技术是一种可在原子尺度上精确控制外延厚度、掺杂和界面平整度的超薄层薄膜制备技术。所谓“外延”就是在一定的单晶材料衬底上,沿着衬底的某个指数晶面向外延伸生长一层单晶薄膜。分子束外延是在超高真空条件下,精确控制原材料的分子束强度,把分子束射入被加热的底片上而进行外延生长的。由于其蒸发源、监控系统和分析系统的高性能和真空环境的改善,能够得到极高质量的薄膜单晶体,可以说它是一种以真空蒸镀为基础的一种全新的薄膜生长方法。 三、结语 薄膜技术是研制新材料、新结构的重要方法之一,用薄膜技术制作的薄膜材料不仅具有优良的光电性能、钝化性能、强的阻挡杂质粒子扩散以及抗水汽渗透能力,在光电子器件中得到广泛的应用,主要用来充当绝缘层、钝化保护层以及各种敏感膜层等,而且还具有很高的硬度和强的化学稳定性,从而在材料改性技术领域中也将有着广阔的应用前景。【摘要】本文介绍了在光电子器件制造中常用的几种薄膜技术的原理以及各自的特点。 光电子论文:光电子产业发展研究论文 论文关键词:世界光电子技术和产业的发展;我国的光电子技术和产业 论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。 如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。 1世界光电子技术和产业的发展 光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。 Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。 2我国的光电子技术和产业 近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。 掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。 但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。 我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有三到五年,如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机。机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人。 如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力,就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会。因而在关键器件、部件等方面,要通过引进社会资金和风险投资,知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研人员成果转化。只要贯彻有“有所为,有所不为”的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模经济,取得我国在该领域应有的市场份额。 光电子论文:光电子产业发展论文 论文关键词:世界光电子技术和产业的发展;我国的光电子技术和产业 论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。 如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。 1世界光电子技术和产业的发展 光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。 Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。 2我国的光电子技术和产业 近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。 掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。 但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。 我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有三到五年,如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机。机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人。 如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力,就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会。因而在关键器件、部件等方面,要通过引进社会资金和风险投资,知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研人员成果转化。只要贯彻有“有所为,有所不为”的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模经济,取得我国在该领域应有的市场份额。 光电子论文:纳米光电子器件发展论文 论文关键词:纳米导线激光器;紫外纳米激光器;量子阱激光器;微腔激光器;新型纳米激光器 论文摘要:纳米光电子技术是一门新兴的技术,近年来越来越受到世界各国的重视,而随着该技术产生的纳米光电子器件更是成为了人们关注的焦点。主要介绍了纳米光电子器件的发展现状。 1纳米导线激光器 2001年,美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员在只及人的头发丝千分之一的纳米光导线上制造出世界最小的激光器-纳米激光器。这种激光器不仅能发射紫外激光,经过调整后还能发射从蓝色到深紫外的激光。研究人员使用一种称为取向附生的标准技术,用纯氧化锌晶体制造了这种激光器。他们先是"培养"纳米导线,即在金层上形成直径为20nm~150nm,长度为10000nm的纯氧化锌导线。然后,当研究人员在温室下用另一种激光将纳米导线中的纯氧化锌晶体激活时,纯氧化锌晶体会发射波长只有17nm的激光。这种纳米激光器最终有可能被用于鉴别化学物质,提高计算机磁盘和光子计算机的信息存储量。 2紫外纳米激光器 继微型激光器、微碟激光器、微环激光器、量子雪崩激光器问世后,美国加利福尼亚伯克利大学的化学家杨佩东及其同事制成了室温纳米激光器。这种氧化锌纳米激光器在光激励下能发射线宽小于0.3nm、波长为385nm的激光,被认为是世界上最小的激光器,也是采用纳米技术制造的首批实际器件之一。在开发的初始阶段,研究人员就预言这种ZnO纳米激光器容易制作、亮度高、体积小,性能等同甚至优于GaN蓝光激光器。由于能制作高密度纳米线阵列,所以,ZnO纳米激光器可以进入许多今天的GaAs器件不可能涉及的应用领域。为了生长这种激光器,ZnO纳米线要用催化外延晶体生长的气相输运法合成。首先,在蓝宝石衬底上涂敷一层1nm~3.5nm厚的金膜,然后把它放到一个氧化铝舟上,将材料和衬底在氨气流中加热到880℃~905℃,产生Zn蒸汽,再将Zn蒸汽输运到衬底上,在2min~10min的生长过程内生成截面积为六边形的2μm~10μm的纳米线。研究人员发现,ZnO纳米线形成天然的激光腔,其直径为20nm~150nm,其大部分(95%)直径在70nm~100nm。为了研究纳米线的受激发射,研究人员用Nd:YAG激光器(266nm波长,3ns脉宽)的四次谐波输出在温室下对样品进行光泵浦。在发射光谱演变期间,光随泵浦功率的增大而激射,当激射超过ZnO纳米线的阈值(约为40kW/cm)时,发射光谱中会出现最高点,这些最高点的线宽小于0.3nm,比阈值以下自发射顶点的线宽小1/50以上。这些窄的线宽及发射强度的迅速提高使研究人员得出结论:受激发射的确发生在这些纳米线中。因此,这种纳米线阵列可以作为天然的谐振腔,进而成为理想的微型激光光源。研究人员相信,这种短波长纳米激光器可应用在光计算、信息存储和纳米分析仪等领域中。 3量子阱激光器 2010年前后,蚀刻在半导体片上的线路宽度将达到100nm以下,在电路中移动的将只有少数几个电子,一个电子的增加和减少都会给电路的运行造成很大影响。为了解决这一问题,量子阱激光器就诞生了。在量子力学中,把能够对电子的运动产生约束并使其量子化的势场称之成为量子阱。而利用这种量子约束在半导体激光器的有源层中形成量子能级,使能级之间的电子跃迁支配激光器的受激辐射,这就是量子阱激光器。目前,量子阱激光器有两种类型:量子线激光器和量子点激光器。 3.1量子线激光器 近日,科学家研制出功率比传统激光器大1000倍的量子线激光器,从而向创造速度更快的计算机和通信设备迈进了一大步。这种激光器可以提高音频、视频、因特网及其他采用光纤网络的通信方式的速度,它是由来自耶鲁大学、位于新泽西洲的朗讯科技公司贝尔实验室及德国德累斯顿马克斯·普朗克物理研究所的科学家们共同研制的。这些较高功率的激光器会减少对昂贵的中继器的要求,因为这些中继器在通信线路中每隔80km(50mile)安装一个,再次产生激光脉冲,脉冲在光纤中传播时强度会减弱(中继器)。 3.2量子点激光器 由直径小于20nm的一堆物质构成或者相当于60个硅原子排成一串的长度的量子点,可以控制非常小的电子群的运动而不与量子效应冲突。科学家们希望用量子点代替量子线获得更大的收获,但是,研究人员已制成的量子点激光器却不尽人意。原因是多方面的,包括制造一些大小几乎完全相同的电子群有困难。大多数量子装置要在极低的温度条件下工作,甚至微小的热量也会使电子变得难以控制,并且陷入量子效应的困境。但是,通过改变材料使量子点能够更牢地约束电子,日本电子技术实验室的松本和斯坦福大学的詹姆斯和哈里斯等少数几位工程师最近已制成可在室温下工作的单电子晶体管。但很多问题仍有待解决,开关速度不高,偶然的电能容易使单个电子脱离预定的路线。因此,大多数科学家正在努力研制全新的方法,而不是仿照目前的计算机设计量子装置。 4微腔激光器 微腔激光器是当代半导体研究领域的热点之一,它采用了现代超精细加工技术和超薄材料加工技术,具有高集成度、低噪声的特点,其功耗低的特点尤为显著,100万个激光器同时工作,功耗只有5W。该激光器主要的类型就是微碟激光器,即一种形如碟型的微腔激光器,最早由贝尔实验室开发成功。其内部为采用先进的蚀刻工艺蚀刻出的直径只有几微米、厚度只有100nm的极薄的微型园碟,园碟的周围是空气,下面靠一个微小的底座支撑。由于半导体和空气的折射率相差很大,微碟内产生的光在此结构内发射,直到所产生的光波积累足够多的能量后沿着它的边缘折射,这种激光器的工作效率很高、能量阈值很低,工作时只需大约100μA的电流。 长春光学精密机械学院高功率半导体激光国家重点实验室和中国科学院北京半导体研究所从经典量子电动力学理论出发研究了微碟激光器的工作原理,采用光刻、反应离子刻蚀和选择化学腐蚀等微细加工技术制备出直径为9.5μm、低温光抽运InGaAs/InGaAsP多量子阱碟状微腔激光器。它在光通讯、光互联和光信息处理等方面有着很好的应用前景,可用作信息高速公路中最理想的光源。 微腔光子技术,如微腔探测器、微腔谐振器、微腔光晶体管、微腔放大器及其集成技术研究的突破,可使超大规模集成光子回路成为现实。因此,包括美国在内的一些发达国家都在微腔激光器的研究方面投人大量的人力和物力。长春光机与物理所的科技人员打破常规,用光刻方法实现了碟型微腔激光器件的图形转移,用湿法及干法刻蚀技术制作出碟型微腔结构,在国内首次研制出直径分别为8μm、4.5μm和2μm的光泵浦InGaAs/InGaAsP微碟激光器。其中,2μm直径的微碟激光器在77K温度下的激射阔值功率为5μW,是目前国际上报道中的最好水平。此外,他们还在国内首次研制出激射波长为1.55μm,激射阈值电流为2.3mA,在77K下激射直径为10μm的电泵浦InGaAs/InGaAsP微碟激光器以及国际上首个带有引出电极结构的电泵浦微柱激光器。值得一提的是,这种微碟激光器具有高集成度、低阈值、低功耗、低噪声、极高的响应、可动态模式工作等优点,在光通信、光互连、光信息处理等方面的应用前景广阔,可用于大规模光子器件集成光路,并可与光纤通信网络和大规模、超大规模集成电路匹配,组成光电子信息集成网络,是当代信息高速公路技术中最理想的光源;同时,可以和其他光电子元件实现单元集成,用于逻辑运算、光网络中的光互连等。 5新型纳米激光器 据报道,世界上最早的纳米激光器是由美国加州大学伯克利分校的科学家于2001年制造的,当时使用的是氧化锌纳米线,可发射紫外光,经过调整后还能发射从蓝色到深紫外的激光。但是,美中不足的是只有用另一束激光将纳米线中的氧化锌晶体激活,其才会发射出激光。而新型纳米激光器具备了电子自动开关的性能,无需借助外力激活,这无疑会使其实用性大为增强。 光电子论文:光电子技术产业管理论文 论文关键词:世界光电子技术和产业的发展;我国的光电子技术和产业 论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。 如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。 1世界光电子技术和产业的发展 光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。 Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。 2我国的光电子技术和产业 近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。 国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。 掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。 但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。 我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有三到五年,如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机。机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人。 如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力,就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会。因而在关键器件、部件等方面,要通过引进社会资金和风险投资,知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研人员成果转化。只要贯彻有“有所为,有所不为”的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模经济,取得我国在该领域应有的市场份额。 光电子论文:应用型本科院校光电子专业培养方案创新研究 摘 要:笔者从“专业对接产业”的角出发,针对目前应用型本科院校光电子专业人才培养与行业需求脱钩,培养方案缺乏特色的现状,走访了浙江省的光电子行业,提出了以产业链下游的光电子器件和系统集成领域为专业的对接点,确定专业培养的核心知识与核心能力,进行光电子专业培养方案的改革和创新策略,即在课程体系、实践课程、教学管理与考核、师资队伍建设及实践场所建设等方面进行改革。 关键词:应用型本科院校;光电子;培养方案 光电子技术是世纪之交继微电子技术之后迅速兴起的一个高科技领域。光电子产业涵盖了与光电子技术有关的光电材料与元器件、光通信、激光、光电显示、光存储、红外等细分行业,作为典型的高附加值产业,受到众多国家的广泛关注,已经成为当今信息技术中发展最快的高新技术产业。到目前为止,浙江省已建成10个各具特色、不同层次的光电子产业特色园区。宁波及周边地区的光电子产业代表着浙江省的重点产业和优势产业,宁波及周边地区的光电子产业代表着浙江省的重点产业和优势产业,目前全市光电子技术企业有2000多家,但大多数企业规模不大,主要生产比较简单的光电子产品,普遍缺乏科研攻关能力,企业的可持续发展受到极大的制约,这些企业需要大量的专业技术人才来提高企业的技术核心竞争力。2013年宁波人才紧缺指数显示,宁波光电子专业技术人才的缺口很大,例如,近两年电工电器领域的光学工程师的紧缺程度一直处于橙色预警状态。 为了满足光电子产业快速增长对专业人才的需求,国内许多大学近几年纷纷开办了与光电子相关的专业。然而,由于光电子产业具有涵盖范围广,产业细分度高的特点,作为一个相对较新的专业,找准专业培养方向的定位,达到专业与产业的有效对接,及时调整专业方向和培养方案,是提高专业的人才培养质量,逐步解决光电子产业升级所面临的人才紧缺问题的关键。另外,为了解决中国就业结构型矛盾问题,教育部日前明确了部分高等院校向技术技能型教育转变的改革方向。同时,新一轮的高考制度改革也开始启动,这为地方性本科院校的发展提出新的挑战和机遇。因此,如何在专业对接产业的视角下,适时调整专业培养方向,改革培养方案,培育特色鲜明的优势、品牌专业是地方性应用型本科院校建设和发展的关键[1-3]。 一、光电子专业培养方案现状 随着就业压力的不断加剧,高校专业方向与就业的相关性问题越来越受到学生、家长、用人部门和政府教育主管部门的关注,并且不断被日益激烈的市场竞争所强化。目前高校的专业方向设置和培养方案与市场需求并不完全契合,这是宁波乃至全国高校中一个比较突出的问题。据统计,宁波高校电子信息类专业和电气信息类专业毕业生毕业后所从事工作与其所学专业的相关度分别为67%和71%,这一数据说明,即使在专业与工作相关度要求较高的工科类学科领域,专业适切性的问题仍然比较突出。 宁波工程学院作为地方性本科院校,定位于培养优秀的工程应用型人才。在这一人才培养目标下,专业方向的调整和培养方案的改革与研究是非常重要的,也是非常紧迫的。宁波工程学院的电子科学技术专业2004年开始本科招生,2009年成为浙江省重点建设专业。目前专业设有电子系统设计和光电子技术两个专业方向。其中,电子系统设计是传统的电子类专业方向,在全国高等院校的电子类专业中几乎均有开设。宁波工程学院的电子系统设计方向发展较早,教学条件相对较好,学生在选择专业方向时比较青睐。然而,该方向的突出问题是技术普遍,缺乏特色。相对而言,光电子技术还是一个新兴的专业方向,它是在近年来随着光电信息产业的快速发展而设立的。目前宁波市仅有包括宁波工程学院在内的两所高校开设了这一专业方向。经过几年的专业建设,该方向的师资力量和科研实力不断提升,然而,学生的培养质量却没有明显改善,学生就业相关度相对较差。根据麦克思学院社会需求与培养质量年度报告显示,电科专业2011届和2012届毕业生工作与专业相关的人数比例分别为45%和51%。其中,光电子方向的这一问题相对而言更为突出。 根据笔者在专业建设过程中的体会和调研走访的发现,宁波工程学院电科专业光电子方向的突出问题是定位不准,专业结构与产业结构和人才需求结构不适应,培养方案缺乏特色。这也是众多高等院校光电子类专业面临的普遍问题[4-8]。面对发展速度快、涵盖内容广的光电子技术这一新兴高科技产业,作为一所普通院校的专业不可能涉及每一个领域。如何能找准专业定位,实现专业与产业的紧密对接,精确地把握人才培养的核心知识和核心能力,制定合理的专业培养方案,是提高宁波工程学院的专业人才培养质量的关键,这还将有助于提升宁波工程学院的专业特色,有利于品牌专业的建设。 二、光电子技术专业人才培养方案创新策略 (一)确定与光电子产业的对接点,准确定位核心知识与能力 应用型本科地方院校的人才培养要根据本地区产业发展需要,培养第一线需要的、具有良好素质的应用型专门人才为目标。宁波工程学院的光电子技术专业人才培养要紧紧围绕浙江省、宁波市及周边地区光电子信息产业发展规划、发展现状和学校办学特点。统计表明,浙江省的光电子产业近年来以年均30%的增长速度快速发展,全省从事光电子产品生产的企业已有500多家,占全省信息产业总值的5%,目前已成为我国光电子产业大省。我省在光通信/光通信/光材料及光伏器件等方面已经形成了系列产品。特别是在光学仪器与光学加工领域,具有国内领先的规模。因此,我省在光电子器件制造和加工领域具有较好的产业基础。因此,在专业培养方案的制定和改革过程中,如何在地方现有的产业基础上把握专业培养目标的对接点是十分关键的。我们从光电子产业链的组成和浙江省光电子行业现状出发,通过前期的大量企业走访和调研分析,深入分析了人才需求,初步确定了以产业链中、下游的光电子器件和系统集成领域作为专业的对接点,如图1的专业培养方案改革示意图所示,在这一产业领域,光电器件作为系统的功能核心,电子系统作为控制核心,二者相辅相成,缺一不可。 另外,宁波工程学院电子科学与技术专业目前已有光电子技术和电子系统设计两个方向。其中,专业在电子系统设计方向具有良好的实践教学条件和师资队伍,在学生培养方面已经取得了较好的培养成果。并且,近几年来,专业在光电子技术方向引入了较好的师资力量,投入大量资金购买仪器设备,建设光电子实验室。选择光电子器件和系统集成作为对接点,可以充分整合、利用本专业在光电子技术和系统设计方面的现有资源,有利于发展“光”“电”融合的专业特色。在确定了本专业与光电子行业的对接点后,我们将紧紧围绕该对接点,以“光”“电”融合为特色,精确提炼专业培养的核心知识和核心能力,并围绕核心知识与核心能力开展课程体系整合与实践环节改革,形成特色鲜明、行业衔接度高的专业培养方案。 图1 光电子专业方向培养方案示意图 (二)以双核培养为中心,建设光电子课程体系,加强实践环节改革 1.围绕光电子专业的核心知识和能力构建课程体 系。首先,以专业核心课程建设为突破口,优化整合现有课程,进行实践环节改革,建立与光电子产业对接的课程体系。新建课程体系将分为四个模块,分别为基础课程模块、专业核心课程模块、专业选修课程模块以及实践课程模块。基础课程模块主要培养学生职业基础能力和人文素养,主要包括英语、思想政治教育、身体素质培养、文献检索与写作、职业规划以及人文艺术类课程。专业核心课程模块主要培养学生的专业核心知识,主要包括物理电子、应用光学和系统设计类课程,专业选修课程模块主要围绕光电子产业领域的新应用和新发展,拓展学生的知识范围,培养学生可持续发展能力,主要包括“光伏电子技术”、“半导体器件工艺”、“信号处理”等课程。 2.实践课程模块是本次改革的重中之重,着重培养学生的核心实践能力。在整个课程体系中,实践课程的学时比例将大幅提升,加大实习实训的比重。在课程设置上,以典型职业活动为线索确定专业实践课程设置,按照企业工作过程设计课程,以工作任务来整合实践课程内容。我们将新开“应用光学设计”和“半导体照明应用技术”两门课程,并以这两门课作为实践改革试点,对接企业环境建设实践实训场所。根据职业岗位特点,在校内开设“校中厂”,由企业设计师和专任教师共同指导,并带领学生承接项目、练就技能,实现综合职业能力的培养,在真实的职业环境中,不断提升职业能力和综合素质。 三、“专业对接产业”人才培养方案的实施保障 “专业对接产业”人才培养方案的顺利实施需要各类保障机制的同步改革,主要包括适应“专业对接产业”的教学管理和教学考核方式的改革,适应“专业对接产业”的专业教学团队建设,与课程体系相配套的实践实训场所的建设,以期逐渐建立适应“专业对接产业”的光电子专业人才培养方案的各类保障机制[9-10]。 1.引入光电子企业及行业协会相关人员,建立专业建设指导委员会,参与人才培养方案的调整和优化,专业教学管理和教学考核方案的审定。特别对于实践类课程,明确对核心能力的考核目标,结合企业项目管理和考核方式,加大过程考核比重。对实践环节制定细化的考核制度,用量化的标准衡量和保证学生实践能力的培养质量,建立适应“专业对接产业”目的考核和管理的新途径。 2.调整师资队伍建设思路,制订符合产业发展需要的专业带头人、骨干教师培养计划,通过引进、培养、聘任具有行业影响力的专家教授作为专业带头人,聘任一批行业企业专业人才和能工巧匠作为兼职教师,派遣专任教师到企业中实践、国内外进修培训等途径,加快双师结构专业教学团队建设,组建具有教学、研发和社会能力的双师结构合理的优秀教学团队。 建立“校企互聘互管”的机制,鼓励专人教师下企业锻炼如承担企业科研项目或社会服务项目,并将其作为晋升职称或评先评优的条件之一。建立一支稳定的企业兼职教师队伍,充实教师队伍的力量,最终形成专业带头人、骨干教师、兼职教师和“双师”素质的中、青年教师为主体的多个层次的科学合理的教师团队。目前,学校已经在“双师”型师资培养方面走出了第一步,提出了百名博士进企业的目标,光电子专业每年将有1―2名博士到企业一线参与设计和生产。 3.与课程体系配套的实验实践场所建设是保障“专业对接产业”人才培养方案顺利实施的重要条件,由于光电类实践类课程所需设备“多”而“杂”,并且仪器一般比较精密贵重,因此实验室的建设更需要贵精而不在多,目前,宁波工程学院的电子实验实训中心已建有光电信号检测、光纤通信、激光原理、光电子技术、发光二极管(LED)设计与检测等5个实验室,但是,实验设备普遍面临功能单一、组合型差、自主开发功能缺乏等缺点,因而导致实践训练的能力与企业需求脱节。我将邀请企业技术人员或管理人员指导并参与实践场所和实验室的建设,所购置设备尽量满足模块化、易组合、可替换的特点,并且兼顾自主设计和开发的功能,使其既能满足教学需要,也尽可能贴近实际生产,使学生在校内就能了解企业的真实环境,缩短现代企业人才需求与学校教学的距离。提高实践实验室的开放性,实现实验室的实践教学、学生竞赛、企业项目开发等多功能性。 四、结语 基于专业与产业的精确对接点,找准专业培养方向的定位,提炼光电子专业的核心知识与核心能力,进行课程体系的调整优化以及保障机制的建设,才能实现人才培养方案改革的有的放矢。这是提高应用型本科院校的专业人才培养质量的关键,不仅有助于提升宁波工程学院的专业特色及品牌专业建设,还能培养出适应本地区产业发展需要的应用型专门人才。 光电子论文:现代雷达中的光电子技术 [摘 要]光电子技术的应用与研究不断发展,其中在微波领域内的应用主要是光纤通信,但是随着雷达技术的应用发展,将光电子技术与雷达技术结合有利于实现雷达信号的收集、传输和信息处理等,光电子技术在雷达中的使用效果显著,在微波器件的使用控制中也具有重要作用。本篇文章在此基础上,主要对现代雷达中的光电子技术内容和使用要点进行研究与分析,并探讨其发展前景以及能够产生的经济价值。 [关键词]雷达;光电子技术;要点;前景;方法;分析 光电子技术与其他的电子信息技术合成能够形成信息产业新的核心技术,并广泛应用于光存储、光显示和激光等领域。光电子技术在雷达中的应用改变传统雷达应用模式,充分发挥了光电子技术信息化、科技化和先进化的优势。关于现代雷达中的光电子技术应用主要可以分为以下几个方面: (一)信号传输 光电子技术在雷达中的应用可以通过光纤链路的组成,完成光纤、二极管等要素的调制,在进行信号传输时可以在光波调制中将微波信号传输上,完成这些工作以后需要使用光纤模拟传输微波信号。光纤链路在雷达信号传输中的应用对现代雷达技术应用和信号光纤传输具有重要意义,这项技术在国外发展相对成熟,显示意义明显。雷达传输中使用光纤,传输消耗和传输频率相较于电缆传输较低,并且在这种频段下,光w产生的调制信号和传输消耗具有一致性,从而进一步促进雷达信号传输,达到对雷达系统远程控制的目的。[1] 由于使用的雷达天线还含有一个辐射源,在受到反辐射的影响时,控制中心和天线之间的距离应该设置好。通常情况下,使用同轴电缆传输信号消耗较大,传输指令与天线之间的距离也要控制好,而关于电缆铜量的消耗,会随着频率平方根的增大而增大。同轴电缆传输微波信号的前期,需要在一定的频率范围内完成转变,将信号电平在线路放大器内进行放大,指令中心传输的信号则不需要进行变频,线路放大器不使用也能使信号电平提高,光滤波器和光纤的使用效率也能够提高。要进一步保证其基本的使用性能,增强雷达的抗电磁能力可以通过光缆改变电缆,保证雷达天线远程传输的功能。这种应用方法在军事上具有重要使用作用,提升经济效益的同时创造军事价值。此外,光纤重量轻、体积小,灵活度高,在一些限定空间或场合使用方便,保证雷达信号的传输有效。[2] (二)信号处理 雷达信号处理一般是利用光纤延迟线,其主要构成要素包括调制器和激光器等,属于新型的信号处理器件,在微波射频领域应用较多,光纤延迟线的使用能够促使多种不同信号处理器件的生成。例如在横向匹配滤波器和编码发生器以及相关处理器中可以通过雷达系统的处理充分发挥带宽极宽系统的作用,声波器表面频率较高,功能优越性明显,在雷达信号处理中要控制其频率需要同步使用信号处理器,提升雷达信号处理效果。处理宽带雷达信号时由于雷达信号接收机的分辨率较高,电子情报信号处理时,可以选用大时间的带宽积器件,使用成本相对较低,体声滤器件和同轴电缆也可以用于雷达信号的处理。光纤延迟线不同于其他延迟线,性能更先进,并且同时具有工作频率高和任何延时的特点,其中延迟的介质是单模石英光纤,成本低、性能高,使用价值较高,并且具有综合性优势。因而在雷达信号处理过程中使用光纤延迟线能够充分发挥其在不同处理器件中的构件作用,雷达系统中使用光纤延迟线实现价值最大化,不仅能够在海洋卫星雷达和随机程序发生器中应用,同时还能够在雷达信号处理系统和相控阵天线系统中应用。因而雷达信号处理中使用光纤、光电子技术能够充分发挥信号处理器件和通信系统的实际价值,使用过程中的经济效用显著,总体应用前景较好。[3] (三)达波束光控制 相控阵雷达系统在控制雷达的达波束光时要使用有源单位,继而形成一种具有跟踪效用的尖锐波束,这种波束对电子调控方法具有一定的控制作用,并且能够将辐射单位予以改变,保证相对相位的实现。由于单个单元的控制器件属于电子移相器,这种类型的器件在传统意义上的使用通常可以分为铁氧体移相器和二极管。二极管的工作频率相对比较低,而铁氧移相器的工作频率则较高。铁氧移相器和二极管的体积较大,因而产生的损耗量也比较大,但是在相位连续控制上和在线性度上仍旧存在较大的差异。分配射频功率可以使用光学方法来进一步完成相移,这种优势比较明显。[4] 例如在实现微波相移的过程中可以使用线性连续的方法,在此过程中还能够将相位的体积予以减少,保证及能耗度降低,促进波束的灵活控制。在一般的大型相控阵天线使用中需要多个MMIC收发模块来完成雷达达波束光控制,在一定的自由空间内能够与振荡器形成不同模块的主振荡器锁定,关于参考信号的改动则需要使用同轴电缆的光纤链路,这种有利于在很大程度上减少体积和降低重量。光电技术在雷达达波束光控制中具有重要的使用意义,并且能够促进雷达电子器件的使用功能进一步完善,总体应用前景广阔,在此过程中使用光电子技术促进了新时期下雷达技术变革、发展和使用的经济效益提升。[5] 结语: 从目前情况分析来看,光电子技术应用在微波领域主要以光纤通信为主,且这种应用技术已经相对普及,但是在雷达中的应用尚且不如通信光纤应用普及程度高,随着我国光电子技术研究、发展水平不断提高,将进一步在现代雷达中实现充分使用,总体应用前景乐观。其中光电集成电路和光纤等在雷达数据处理、雷达信号处理、多基地雷达和相控阵天线中使用具有高互联性等多重优点。光电子技术在现代雷达中的应用包括雷达信号传输、雷达信号处理和雷达达波束光控制等几个重要的方面,体现了现代雷达应用光电子技术的先进性和必要性。 光电子论文:探讨光电子技术的发展与应用 [摘要]光电子技术诞生在20世纪的中期,其应用至今,已经发展经历过了半个多世纪,并在许多领域取得了很好的发展态势和应用效果。随着科学技术的迅速发展,社会的科学技术应用不断呈现多样化,光电子技术也呈现了多样化、多领域的发展态势,光电子技术也越来越发展成熟,对世界和时代的进步产生着至关重要的作用,其影响力不断提升。光电子技术,主要由光子技术和电子技术两者结合组成,涉及的范围十分广泛,就目前的发展形势来说,光电子技术很可能⒊晌未来世界经济发展的主要生产力之一,是信息产业的核心内容。文章主要对光电子技术发展现状进行阐述,并分析和研究其在众多相关领域当中的应用。 [关键词]光电子技术;电能;光能 光电子技术主要由光子技术和电子技术两者结合组成,同时,技术中包含的技术理论十分广阔。光电子技术主要涉及光学、电子学、计算机学、光电子学等多个学科领域的专业知识理论,是一种典型的多学科交叉渗透的现代技术,对世界科学技术的发展,对社会经济进步,起着重要的推动作用。光电子技术的研究核心是众多学科中的光子学,支撑技术主要是电子学,这电子学是一种近年来兴起的新型研究学科。因此来说,光电子技术具有很强的兼容性,其中的电子技术相对于微电子技术来说,有着更多的发展空间,优势更加明显,能够在更加广泛的领域得以应用。 1光电子技术相关概述 所谓光电子技术,其全称是光电子信息技术,该技术的核心内容是进行电能和光能的转换,是科学技术中的一种全新的技术,其涵盖了材料科学、精细加工、半导体材料以及固体物理等,是多个领域的综合体。光电子技术的诞生是在20世纪60年代,并在当时开始光电子技术相关设备的生产,从一开始的单一的领域应用,迅速发展至今,已经广泛应用在各个领域和各个行业,比如在军事武器的制造业、医疗行业、电子信息行业以及其他高新制造业等领域,应用十分广泛。而最初的光电子技术的发展,主要得益于无线激光器设备的出现,为光电子技术的发展提供了重要的光频波段支持,随着发展和研究的深入,光电子技术逐渐实现了信息的处理、存储、传输等功能。光电子技术能够通过对光子以及电子的利用,来促使产生一种全新的光子物理现象。随着科学技术的发展,由光电子技术原理构造成的相关硬件设备,组成信息技术中重要的应用成分,也为信息技术的发展提供了无限的可能和广阔的发展空间。比如,可以通过光电子技术将全球所有范围内的电子计算机进行联机,这是通过光电子技术能够简单实现的。当然,也可以利用光电子技术实现卫星和地球的联系,从而组成宇宙性质的联系网络,通过光电子技术,这在未来也是有希望得以实现的。当前,光电子技术可以说是互联网当中最重要的支撑性技术,主要应用在高新技术领域。而在我国来说,光电子技术的起步较晚,但是发展的速度是极快的,已经在我国国内诸多领域得以应用和推广。在光电子技术的应用中,体现出诸多方面的应用优势,具有极高的速度和极大的容量,对于日益增长的信息量处理要求和信息化发展时代要求来说,无疑是至关重要的技术,这也是传统的电子学以及微电子学难以实现的。光电子技术能够实现对信息的高速度和高频率处理,能够将信息从探测到最终处理整个流程融为一体,一气呵成,从而在信息技术领域占据着不可动摇的地位。 2光电子技术的发展现状 21国内发展现状 我国的光电子技术发展起步较晚,但是在我国的发展十分迅速,已经达到世界先进水平,与最先发展光电子技术的发达国家之间的差距不断缩小,已经达到接近水平。光电子技术在国内取得如此大的成就,主要受益于我国政府对科学技术的重视和大力投入。在电子领域的各个方面,我国皆取得了不错的发展成绩,许多方面达到了世界的先进水平,比如在光收发模块、探测器等一些光电子器件上,水准很高,技术水平相当先进,市场份额占比不论是国内还是世界范围内,都有极大的竞争力。在我国,光电子技术的发展存在明显的地区差异性,光电子技术的先进发展主要集中在我国的几个发达地区,比如珠江三角洲地区、长江三角洲地区以及渤海湾地区,这主要是由目前我国区域经济发展现状决定的。另外,在这些发达的地区,高等院校较多,研究所也多,给光电子技术的研发和发展提供了巨大的技术力量保障。 22国外发展现状 国外的光电子技术的发展和应用参差不齐,最为先进的是美国、日本以及欧洲一些国家。尤其是美国,特别看重光电子技术在未来的发展和应用,并将光电子技术列为21世纪最为重要的战略性技术之一,并进行了大量的研究投入。日本在光电子技术方面,近些年来发展十分迅猛,在国际市场上占据着重要地位。欧洲地区的光电子技术发展和应用,以德国最为先进和典型,德国对光电子技术的投入研究较早,进行了大量的研究,因此积累了许多宝贵的研究成果和发展经验,技术基础十分强大。随着全球化的深入发展,“地球村”理念逐步形成,使全球范围内的人类更加紧密地联系在一起,信息通信十分便捷和快速,并对未来的信息产业提出了更高的需求。光电子技术在信息产业方面所做出的重大贡献,对于全球信息交流的促进有着关键的作用。另外,当今世界的互联网技术发展迅速,俨然已经成为互联网的时代。在高速发展的互联网环境下,对信息传输的需求无论是数量上还是效率上,都有着更高的要求,为了满足这个巨大的要求,发展光电子技术无疑是最佳选择。 3光电子技术的应用领域 31信息领域 当今时代,是一个信息化高速发展的时代,无论是现在还是未来,都离不开信息化的支撑。在信息化发展过程中,信息传输和处理流量正呈现质的增长,传统的电子技术已经无法满足当今时代巨大的信息传输和处理。而光子技术的应用,与电子技术进行完美的融合,并产生全新的光电子技术,能够极大扩大信息容量和信息传输速率,比起传统的电子技术优势巨大,能够有效促进信息产业的快速发展。当前在信息领域已经开始大范围开展光电子技术的应用,并取得了极好的影响效果,为信息产业的蓬勃发展带来了更多的可能和广阔空间,提升了信息领域的发展潜力。 32能源领域 能源是地球上赖以生存的重要发展来源。在过去的许多年发展中,世界对能源的需求巨大,依靠传统能源取得了良好的发展成效。但是与此同时,世界发展在能源方面也逐渐显现出诸多发展瓶颈,主要是传统能源的枯竭,以及世界对环境保护的呼声越来越大。因此,当前的主要办法就是进行清洁能源的生产和利用。如何研发出既清洁环保,又能够高效利用的新能源,成为当今世界能源研究的主要议题。而光电子技术,能够将光能转化成热能的这一伟大功能,使得其在新能源领域备受关注,具有极大的新能源产业潜力,市场前景十分广阔。目前在世界范围内,尤其是在一些发达国家中,利用光电子技术获取新能源的方式已经得到应用,在我国也已经进行了初步的应用。 33汽车领域 汽车是当今世界最主要的交通工具之一,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对汽车的市场需求不断扩大。在汽车领域,人们开始越来越注重汽车的整体功率、能耗、舒适度以及外观等因素,这就意味着需要更加先进的汽车生产技术。光电子技术在汽车领域的应用,使得汽车的功率转化大大提升,并且通过光电子技术,能够对汽车生产材料进行高精度的加工,极大提升了汽车的整体质量和舒适度,减少汽车在使用中的损耗。 34环境领域 地球环境是人类生存的基本条件,保护环境,是人类共同的责任。步入21世纪以来,世界范围内的工业生产已经到了一个相对成熟的水平,与此同时,工业的生产和发展对环境造成了极大的损耗,比如逐渐出现的全球变暖问题和厄尔尼诺现象等,给地球环境造成了恶劣的影响。当前,人们对生活质量的要求越来越高,环境保护意识越来越强,亟须研发出能够遏制环境逐渐恶化的先进技术。在这种情况下,光电子技术给环境保护和污染治理带来了全新的希望,其通过高精度传感器的制造,能够对环境中污染物的浓度进行准确的测量,并进行有效的治理与防护。 35军事领域 一个国家的军事基础,是一个国家安全力量的巨大保障。光电子技术在军事领域的应用,能够极大加强国防军事力量,并有着广阔的应用前景。通过光电子技术,能够制造先进的激光制导武器,目前,这方面许多发达国家正在加大力度进行研发和应用。另外,光电子技术能够形成更加有效的图像传感器,使得单兵作战更加强化,得到许多国家的重视。 36医疗领域 随着生活水平的提升,人们越来越开始注重医疗健康。光电子技术在医疗领域的应用主要是通过激光来治疗一些以传统治疗手段难以解决的疾病,比如通过激光进行角膜的切除手术和治疗,能够帮助人类矫正视力。随着光电子技术在医疗领域中的应用,以相关设备进行手术,能够使手术更加精准,治疗效果更好,提升手术的成功率和稳定程度。 4发展趋势 光电子技术的应用前景十分广阔,发展潜力十分巨大。在未来,光电子技术的发展趋势主要会从集成化、扩大化、强适应性三个方面进行优化发展。 光电子技术的发展还需要诸多辅助材料的发展来促进,比如半导体激光以及相关电气元件,这些辅助材料和技术的发展,才能够推动光电子技术更加迅速和完善发展。在导体激光以及半导体激光的迅速发展之下,通过各种辅助材料和技术与光电子技术的融合,在未来,光电子技术将会呈现集成化发展状态,并不断研发出新的设备以及材料。这些新设备和新材料与光电子技术的融合应用,将会推动光电子技术的应用效果,并且在光电子技术的应用经济性以及简便性方面得到较大提升与优化。 5结束语 综上所述,光电子技术是当今世界最重要的高新技术之一,对世界经济发展具有至关重要的推动作用。当前,光电子技术已经在众多重要领域得到了初步的应用,在未来,光电子技术的用前景相对广阔,有着无限的发展可能。 光电子论文:从光电子方向谈弱势学科的专业课程结构设置 摘要:针对矿业院校电子科学与技术这一弱势学科的发展,面向工程教育专业认证,以光电子方向相关课程设置为典型,讨论了课程教学改革的具体思路并给出了相应的做法,包括教学原则、课程结构、课堂教学和实践训练。 关键词:教学改革;弱势学科;工程教育专业认证 一、我校电子科学与技术学科的发展背景 知识经济时代的教育呼唤适应“宽口径,厚基础”的教育观和学习观[1],而工科专业直接面向工矿企业的研发生产,具有很强的实际应用背景,尤其是包括光电子在内的电子科学与技术这类支撑现代社会信息科技的前沿学科,具有专业知识更新快、理论基础要求高、实践应用范围广等特点,对社会高新技术的发展具有深远影响,因而培养涵盖光电子专业基础的复合应用型人才,也成为社会发展的迫切需要[2,3]。 近年来许多高校先后开设了与光电子相关的专业或专业方向,但受客观办学条件和主观重视程度的影响,各个院校的光电子专业(方向)发展参差不R,专业课程设置各有差异。中国矿业大学作为以矿业为特色的高等院校,电子科学与技术学科起步较晚且基础薄弱。本文以矿业院校背景下本学科从无到有至目前近500在校生规模的发展为例,以光电子方向相关课程为切入点,探讨如何更好地设置和发展弱势学科的本科专业课程,面向工程教育专业认证,推动学科发展,实现“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的符合社会需要的专业人才培养。 二、合理规划“光电子”专业课程设置 (一)课程设置要兼顾人才培养和学科发展 电子科学与技术专业所涵盖学科范围极广,是以信息处理为目的,以电子、光电、光子器件为核心,包含物理理论、材料工艺、器件系统等研究内容的完整学科体系。目前我国大部分高校的电子科学与技术本科专业以“微电子”和“光电子”作为主要专业方向,相对于微电子方向的课程内容比较固定单一、本科阶段无需配套硬件实验等情况,光电子方向所面临的问题要复杂困难得多,其研究领域“广”、相关课程“杂”、所需硬件仪器“多”,因而合理规划“光电子”专业课程设置,既可实现专业人才培养,又可推动弱势学科发展。人才培养和学科发展二者密不可分,人才培养是最终目标,而学科发展是必要途径,合理地设置和建设专业课程,是学科发展的主要内容,学科发展好了,才有实力更好地实现人才培养目标,进而利用人才优势和影响,又可更好推动学科发展,形成良性循环。 (二)课程设置以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”为指导 针对光电子方向“广、杂、多”的特点,将其作为电子科学与技术弱势学科发展的重点方向,从人才培养和学科发展两方面考虑,制定了“厚基础、宽口径、重能力、偏应用”的教学原则,同时也作为光电子技术相关课程设置的指导思路。这一指导思路,既是遵循国家高等教育培养创新人才的指导方针并面向工程教育专业认证[4],更是适应包括光电子技术在内的电子信息科学发展迅速与交叉融合的特点,同时考虑本学科方向实力较薄弱的现状和发展解决面临困难的实际需要。 光电子方向专业课程设置需要满足“厚基础、宽口径”的教学原则。所谓的“光电子”专业方向,广义上是电子科学与技术之下除微电子学与固体电子学之外的多个二级学科(方向),甚至还包括与其他学科交叉衍生出的学科方向,既要与微电子一起承担本学科“厚基础”的教育任务,更要肩负更多的“宽口径”任务,同时也是着眼于学科长远发展的必然选择。光电子方向专业课程设置还应遵循“重能力、偏应用”的教学原则。这尤其适于弱势学科的实力现状和发展要求。以我校为例,学科专业体系的基本格局是以工科为主,以矿业为特色,理、工、文、管等多学科协调发展,优势学科集中在煤炭能源相关的矿建、安全、测绘等领域,在59个本科专业中,2002年首次招生的电子科学与技术专业是典型的弱势学科,在所属的信息与电气工程学院的4个一级学科中,发展落后于电气工程、信息与通信工程、控制科学与工程等其他3个学科。在本专业设置初期,部分专业课程由其他学科的教师承担甚至直接采用其他专业的课程,而随着师资力量的增强和专业课程的调整,目前已形成较为完整的微电子和光电子专业课程体系,但就现阶段来看,本专业学生就业后直接从事光电子技术研发的人数很少,绝大多数还是作为光电子技术直接或潜在的使用者。可以说,“重能力”是促进学生就业的实际需要,而“偏应用”是学科基础薄弱与实力有限的务实之选。 (三)课程体系宜采用多层次三位一体结构且内容环环相扣 针对本专业光电子方向相关专业课程的设置,面向工程教育专业认证,兼顾人才培养和学科发展,遵循“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的原则,并广泛借鉴国内外高校课程设置经验,采用了核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的课程体系。核心课程包括激光原理与技术(48学时)、半导体物理基础(40学时)和光电子技术(40学时),专业选修/限选课程包括光电检测技术(40学时)、半导体光电子器件(32学时)、微波技术(48学时)等,其他相关课程包括电子信息学科概论、学科讲座和专业综合实践II(微波与光电子)。 本专业学生在第一、二学年已系统学习了通识教育课程、专业大类课程,打下了较为扎实的理论基础,具有一定的“厚基础、宽口径”专业基础知识体系,且在第一学年开设了《电子信息学科概论》,为学生专业学习提供了方向指引。第三学年学生通过自主选择由专业类转入具体专业学习,开设的专业核心课程《激光原理与技术》、《半导体物理基础》继续夯实“厚基础”,而《光电子技术》侧重“宽口径”。第四学年则加入与光电子相关的《光电检测技术》、《半导体光电子器件》、《微波技术》、《学科讲座》,这些课程全部或部分承接了《光电子技术》,进一步加深和拓宽了学生的专业知识体系,从学科实力和学生就业两方面进行考量,教学原则围绕“重能力、偏应用”;同时依托优势学科加强专业综合实践教学,设置2周时间的《专业综合实践II(微波与光电子)》,采用师生双向选择和分组形式,自主选题并完成较综合的设计,所需设备依托利用国家修购专项等经费而建立的光电子、微电子、微波等实验室。 三、结论 综合以上我校专业在光电子方向本科教学改革实践中的做法和成果,主要有以下心得和建议:(1)在弱势学科发展中要兼顾人才培养和学科发展,以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的教学原则和思路为指导;(2)课程体系设置,宜采用核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的结构;(3)课程内容设置,符合教学原则,做到环环相扣,课堂教学和实践环节相辅相成。 光电子论文:硅基光电子学与光电子器件应用 摘 要:本文介绍了光子晶体的概念,回顾了硅基光子学的发展历史,分析了其发展现状和面临问题。光电子器件以光子代替电子传递信息,因为光子的输运特性便具有热损小、功率损失低、占用体积小、传递信息速率高的特点,因而受到人们的广泛关注。要实现“全光子化”传递信息需要实现集成光回路。本文分析了用硅基光子器件集成光回路的可能性以及目前存在技术难点最后本文对展望了硅基光子学和光电子器件的应用前景。 关键词:光子晶体;硅基光电子学;集成光回路 1 光子晶体 光子在传播时,遇到周期排布的介电常数材料,将会产生布拉格散射,因而会产生光子能带与带隙,使光子晶体具有光半导体的性质[1-2]。目前来说,我们主要靠对于缺陷的引入来实现对光子的局域化控制。缺陷有两种基本形式:线缺陷和点缺陷。当引入线缺陷时,对于处在光子晶体禁带能量的光子,它不能逃逸进入周围的光子晶体当中,因而只能沿着线缺陷的确定路径传播。光子晶体波导对于光的传输性能强过传统的波导物质,例如光纤。光纤依靠全反射作用来实现光的传输,但在较大转弯角处由于不再满足全反射条件而会有光子逃逸。在微纳尺度上使用光子晶体波导的传输效率更高。光子晶体凭借它的特点,被广泛研究。例如一些应用于各个不同的光频段,有的看重更低的损耗、小限制的传播窗口,还有一些则具有特殊用途(减缓光速)。 自从光子晶体的概念被提出以来,它就和它的蕴含的巨大应用价值联系在一起。[3]它那特有光子带隙能够抑制物质的自发辐射,而这可以用于制作全反射镜。另外,我们在其中引入缺陷,可以制成缺陷模,而缺陷模可以用制作微腔、波导、光开关、甚至人们熟知的激光器和探测器等等。总之,集成光电子学是光子晶体主要的活跃范围,但是同时光子晶体在其他各个方面也有着重要的应用价值,它可以提高现今不断走进我们日常生活的发光二极管的工作效率。 2 硅基光电子学 由于硅基半导体集成电路在生产规模和成本方面具有明显的优势, 所以现阶段人们尝试用硅作为制作纳米级电子器件的主要材料,来缩减在Ⅲ-Ⅴ族元素中寻找材料制作具有相同目的的微纳光电子器件的成本,现阶段人们凭借已知的硅在1.3~1.5μm通信波段具有的低功耗的优势,并以此为基础,已经成功生产出大量的硅基微纳光电子器件,就比如说此类的耦合器、光波导器件等。虽然说现阶段硅基微纳光电子器件已经具有相当明显的优势,但为了它在具体应用的过程中保证够达到预期的应用效果,我们需要对其部分性能进行有效的优化。只要硅基微纳光电子器件在性能方面能够不断地优化、我们的技术能够不断完善,它的应用空间就会得到扩展。 在对硅光晶体的研究中,我们已经看到:在硅基材料中引入光子晶体可以明显的提高它的发光效率。凭借这我们可以预见:随着新型硅基高效发光材料研究的不断深入,新型制备技术如电注入泵浦方法的突破和光子晶体物理性质研究的深入,以及对于高效硅基材料的发光特性使用光子晶体的局域光效应加以控制,就很有可能提高硅基材料的l光增益,以此实现拥有低阈值的硅基激光器制备,进而可以在微电子芯片中利用光子替代电子作为载体来实现光耦合互联,消除电子传播发热的劣势,这样就可以突破电子瓶颈效应。[4] 3 集成光回路 和普通的信息处理相似,信息处理“全光子化”,就是指利用光来进行信息传递。它的概念包涵了光信号的发出、它的调节、对光信号的接收、对于信号的处理、信号的返回的整个过程。作为光信号的来源的有源发光器以光子晶体为基础,光信号又受到光子晶体制成的光开关调节和制约。光子晶体波导还能实现对于信号的传输与分流的作用,根据第二节提到线缺陷波导的传输优势,能够实现高效率低损耗,每个分路又要经波分复用器件下载,各个分路中的光信号在各自受到新的调制后,重新汇聚到干路, 回到接收装置。因为每一部分的各个部件在所用材料与大小上近乎一致,我们知道,传统光学器件的大小在厘米尺寸,微小的加工误差都会导致其工作频率的较大改变,因而产生光模式不匹配的问题,都会有较大的功率损耗,微型化的光子器件能避免这一问题。同时相同材质大小统一也方便光路一体化的实现。再加之与日益成熟的制备技术相适应,将会为全光路信息传递集成化铺就道路。 4 问题分析与展望 二十多年过去了,经过这些年的发展,光子晶体理论已经不断发展完善,我们也已经在其原理、设计取得了不断进步。二维光子晶体的制备相对容易,已有诸如反应离子刻蚀和深紫外曝光等成熟技术。相对来说,对于集成光路更重要的三维光子晶体制备技术目前还不成熟,已有一些方法但还不能大规模集成化应用,因此是关键发展方向。但是现有制备技术还是不完美,仍然有许多难题、核心关键有待克服。例如,二维晶体中的误差控制,由于我们使用的光子频率都在纳米量级,晶体中几何上的微小误差都会导致对调制频率的影响,进而影响发射接收以及模式匹配。而我们需要将制备技术的精度提升到亚纳米量级,才可以制备出高Q值的微腔,我们需要这样一个可行的、简便的方法。随着光子晶体各种特殊现象、性质在被不断发现,一些新的研究方向随之提出,或许一些新的性质会随着人们对于光子晶体的不断发掘而被发现。 在硅基有源器件方面:我们仍对于满足电泵浦、通信波段、产品化的硅基光源探寻不深,其中就包括拥有低阈值特性的III-V键合光源,十分稳定的、使用低电压驱动的锗激光器,还有以Er离子为基础的电泵硅激光器;我们仍需在调制器上努力以满足需求。锗探测器的暗电流制约其发展,为能够大规模量产,需新技术降低暗电流。 在硅基无源器件方面:问题之一就是硅基波导材料实现低损耗需要特殊工艺处理,因而无法实现大规模电路集成;其二为实现光栅的高耦合效率需要增加反射层,使得工艺更为复杂;这些器件的加工工艺急需简化,使其能用标准的CMOS工艺制备。在硅基光电集成方面:怎样将光纤和波导高效耦合是一个难题;因为硅基光电子器件的多样性,所以需要化为统一标准。另外加工平台成本较高。此外,硅的高热光系数使得其光学性能受温度影响,这一点是器件设计上的难题。封装也不容忽视。因此,为了硅基光电子集成投入量产,我们需要在材料、工艺、设计等方面进行研究。 展望未来它将帮助我们实现高速、低能耗的探测器设计;拥有低损耗的硅基激光器;十分高效的硅基光电子集成;高计算速率的光电接口;大能够投入量产的大规模集成设备。 5 结语 在科学研究兴盛的当下,人们对于生产生活的需要往往能带动一种新的科学技术的出现与发展,没有人们需求的推动新的学说只是空想。新兴生产技术的完善与发展也是需要科研工作者们坚持不懈的探索与尝试。光子晶体独特的性质备受关注,全世界的科研人员都对它抱有浓厚兴趣,最初的概念现今已经拿出了实体成果,我们可以看出对于它的研究人们走过的路程。在光子晶体的实用方面,我们以降低制作难度,减小制作成本,降低不确定性与不稳定性为目标,这也是为实现光学集成所必须做出的虽然这里仍有许多难题等待突破,但是我们仍在为之奋斗。
计算机多媒体论文:计算机多媒体在英语创新教学的运用探究 【摘要】多媒体网络教学正好满足了情景教学的各项条件,它改变了传统电化教育的单向传递的情况,采用图形操作界面,具有人机交互性。 【关键词】初中英语;多媒体;网络辅助;情景教学 新编初中英语教材,依照功能项目而编写的对话和部分课文,内容切合学生学习和生活的实际,突出了语言的交际性,为师生在课堂上创设语言情景提供了良好的素材,这是广大英语教师创设情景最多的地方。在多媒体网络教学环境中,学生可以根据自己的学习兴趣、爱好、能力和程度来选取学习的路径,确定学习的内容和数量,选取适合自己的学习难度。利用计算机多媒体可以模拟大量现实、生动的场景,把外部世界引入课堂,使学生在虚拟的学习场景中获得与现实世界较为接近的学习体验,从而突破教育时空的限制,加速学习与生活的融合。 一、运用多媒体技术创设情境的方法 1、实物观察。教师通过实物投影仪在大屏幕上呈现实物、样品、标本、模型、图片等,引起学生的兴趣,再从学生的观察提出问题,为解决直观感知中带来的疑问,学生必然会产生讨论该问题的强烈动机。 2、事例再现。运用多媒体,再现学生生活中熟悉的或者关心的事例,为学生创设扣人心弦的讨论情境。 3、故事导入。借助多媒体,教师根据讨论的需要,播放与学生联系紧密故事片段,能引起学生的想象,从而使学生才思泉涌。 二、常规情景教学的模式 1、课文情景导入。课文情景导入是教师导入课文时所创设的一个情景,它对学生开始学习时,一下子集中注意力有着重要的意义,一般老师对于叙事的课文常用故事的方法;对于说明文之类的课文用提问的方法来创设情景。 2、内容情景扩展的创设。例如,在初中二年级第二单元的教学中,笔者适时地加进了如下的情景:乘地铁、购物、喝咖啡、问路、买药,求助警察。笔者要求学生模拟以上的情景,做 pair work和 croup work。最后把所有的情景串起来,让四名学生各自表演一遍,第二天在全班汇演。各人组充分发挥了自己的积极性,还准备了服装道具,课堂气氛极为活跃,学生心理充满愉快与成功,进一步增强了运用外语的信心。 3、课文结局延伸。人的思维存在着严格的连续性,对于特定的个别事件,不会因其突然的中断,而停止对其思考,相反,年轻人的好奇心会促使他循着原先的情景思考下去,这是创设课文结局延伸情景的根据。如一些情节比较曲折或者结果耐人寻味的故事,笔者会千方百计地设法加入到教学中去,让学生去猜想构思故事的结局。这样做可以充分发挥学生的想象力,开发学生的智力。例如在教完初中第三册第九课“a christmas present”一课后,笔者即用英语讲了一个有关礼物的故事的前半篇,当故事进行到精彩处,学生已经进入了所设的情景中,笔者突然停下,请同学根据情景,编出故事的结局,学生们在这个有趣的、新颖而熟悉的情景中,思绪不由自主地飞翔起来,不吐不快,课堂气氛异常活跃。 4、创设听说情景。新编初中英语教材,依照功能项目而编写的对话和部分课文,内容切合学生学习和生活的实际,突出了语言的交际性,为师生在课堂上创设语言情景提供了良好的素材,这是广大英语教师创设情景最多的地方。但是按照“感知—理解—应用”不需要创设大量的听说情景,笔者的做法是:①从“对话”授课内容导入,机械性操练和简单小结后,给出运用此功能的具体情景四五个,叫学生做 pair work和 group work。②先从自己创设的情景导入,然后学习对话,再操练和活用。 5、词汇和句型情景教学。就词汇教词汇是很枯燥的,笔者在教词汇和句型时注意创设一些简单的情景,充分发挥学生的求新、求异、求奇的创新欲望,把机械性的操作融入有意义的情景之中,效果也颇佳。在初中第二册第十一课中,要教会学生“compare…with…”这一短语,按照书上的结构,笔者要求学生比较上海和杭州;比较中国足球队与韩国队等。在这些简单的情景中学生不但学会了“compare”的用法,而且在创设情景中,联想到了许多有用的词汇。当然,除了在课内尽多地创设情景,以达到词汇记和用的统一外,笔者还让学生把口头上使用的语言写下来,落实到笔头上。 6、创设第二课堂的语言情景。创设情景进行教学是听说领先,读 写跟上的教学原则的实现,创设情景教学的具体步骤可以归结如下:理解—模仿—记忆—表演—读—运用—写,在这一过程中,学生的听说读写能力得到了科学的发展,课堂教学得到了合理的安排。除此之外,创设情景还有利于进行德育渗透,全面提高学生的素质,只要教师在情景设计中多注意创设一些有思想性和哲理性的情景,在“润物细无声”中,学生学习运用语言的同时,心灵也受到了净化。 三、创设探究性教学情景 在课堂教学过程中利用多媒体课件和网上教学资源创设不同类型的学习情景:①社会、文化、自然情景;②问题情境;③虚拟实验环境,供学生观察、思考、操作。教师利用数字化的共享资源,创设这些探究学习情景,同时指导学生初步观察情景,提出思考问题。利用e- mail、net meeting、icq或bbs作为意见表达工具进行思想交流。例如,在讲授人教版初二英语第二册unit4 part a时,利用powerpoint制作的网络课件给学生展示不同的天气情况,让学生根据不同的情景来进行描述。 四、创设自主式学习情景 自主学习即让学生自我学习、自我探讨。网络环境下的英语自主学习是指导学生在学习中自行进行意义的建构的过程。多媒体网络教学为学生创造了全新的自主学习英语的情景,有条件的学校可以在校园网站链接一些国内外的优秀的英语学习网站,在校园网中专门开辟了英语天地,包括动物世界、食品商店、学校生活、节目集锦等版块,每一块又包括单词卡片、对话、英语歌曲、游戏、故事、练习等。将英语课的材料以多媒体信息方式呈现,包括文本、图形、声音、视频,甚至还有虚拟仿真的内容,学生通过internet可以多渠道、多视野、多层次的构建知识。 计算机多媒体论文:浅析多媒体环境下的计算机专业英语教学模式 摘要: 随着多媒体网络技术的发展,计算机专业英语课程的教学方法值得探讨,多媒体在计算机专业英语教学实践中的优势体现在:激发学习兴趣、提高教学效率、开发学生的智力、增长学生知识几个方面。传统教学模式面临极大的挑战,从教学实际出发探讨传统教学模式和网络多媒体教学模式,以便更好地为教学服务。 关键词: 多媒体 专业英语 教学模式 随着多媒体和网络技术的迅速发展,多媒体辅助教学手段已在教育领域得以广泛应用。尤其,在计算机专业英语教学中,多媒体技术的应用给传统的教学模式带来了巨大冲击,如何充分利用多媒体这一先进的教学手段,它将怎样改变现有的计算机专业英语的教学模式,这些都是目前广大专业基础课程教师在思考和研究的热点问题。目前针对高职教育对人才培养提出的要求:教学模式要多样化;教学手段要信息化;学生学习要自主化、个性化;学习过程中,要以教师为主导,学生为主体;对传统教学模式中的优秀部分也要继承。由此可见,采用网络多媒体教学模式并不是要完全屏弃传统教学模式,而是要对二者“去其糟粕,取其精华”,把二者进行优化整合,从而达到教学效果最大化。 传统课堂教学法的特点是强调以教师为中心,课堂主要以教师讲授为主,强调以阅读为主。这种模式的优势在于:教师可根据学生的实际水平因材施教,及时地更改教学内容,改进教学方法,并利用教师丰富的阅历和经验对课文进行声情并茂的讲解。 当前教学改革的一项重要内容是教学模式的改革,实现从教师为中心转移到以学生为中心,充分发挥教师与学生双方的积极性,注重教与学的互动。发展趋势为:采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式。新的教学模式应以现代信息技术,特别是网络技术为支撑,使英语教学不受时间和地点的限制,朝着个性化学习、自主式学习方向发展。基于计算机和课堂的多媒体教学模式的采用,实现以教师为中心、单纯传授语言知识和技能的教学模式,向以学生为中心,更加注重培养语言应用能力和自主学习能力的教学模式的转变。 网络多媒体教学模式计算机专业英语教学课程要求指出“应充分利用现代信息技术,采用基于计算机课堂的英语教学模式,改进以教师讲授为主的单一教学模式 新的教学模式应以现代信息技术,特别是网络技术为支撑,使英语的教与学可以在一定程度上不受时间和地点的限制,朝着个性化和自主学习的方向发展”。 网络多媒体教学模式具有如下优点: 1、开放性:网络教学中教育对象学习过程、学习资源及教学管理都是开放的。教育对象不受限制,大大增加了各层次学生的学习机会;而且教学过程,学习过程,方法和学习时间可由学习者根据、自己的具体情况自主决定;学习者在家里、在学校 在一切可以上网的地方都可以进入网上课堂、进行学习,可以获取国内外网上丰富的共享的学习资源。 2、交互性:网络教学的设计可以多方进行交互式交流,教师通过电子邮件、语音信箱、视频等多种媒体技术获取学生的反馈信息,学生不仅可以和自己的任课老师进行相互交流,而且还可以向提供网络服务的专家请求指导提出问题,并且发表自己的看法;还可以根据网络电脑提供的反馈信息,在学习过程中不断调整学习内容和进度,自由进退,自主构架。 3、自主性:由于网络能为学生提供丰富多彩,图文并茂,形声兼备的学习信息资源,学生有可能按照他们各自的实际情况来设计和安排学习,使学生成为学习的主体;在网络中学习还可以使信息的接受表达和传播相结合,学生通过其所表达和传播的对象,使自身获得一种成就感,从而进一步激发学习兴趣和学习自主性。 4、个性化:学生和教师之间通过网络交流,在学习的进行中就能及时了解到自己的进步与不足,及时地按要求调整学习,利用网络可在任何时间进行学习或参加讨论以及获得在线帮助,从而实现真正的个别化教学。此外,网络中有大量的个性化教育资源,如专题网络、教育专家个人网页、专题新闻、专业学术组织的网页、专业化的电子杂志等,这些网上资源为学生个性化学习提供了前所未有的选择余地。 5、丰富性:网络是一个巨大无比的资源库。与教师事先编制的课件和印刷型的课本本身相比,它的资料是动态的,处于及时更新的状态,涵盖了社会的方方面面,将教室扩大到了有信息海洋之称的互联网上,为师生双方都提供了很大的选择余地。 任何事物均有两面性,同样,网络多媒体教学模式也存在着弊端: 1、多媒体技术对学生的负面影响 在课堂上,多媒体教学中的声、影、文字等很大程 度上代替了学生的想象力,这一被动引导的过程从一定程度上削弱了学生的创造性思维。如果单纯依靠多媒体,把一切抽象问题都形象化,将不利于培养学生的抽象思维能力。由于受大量声像图文并茂的教学内容影响,学生注意力往往不能集中到所需要习得的知识上来,从而失去了学习的主动性。制作出来的多媒体课件,虽然在展示效果上堪称精品,具有很好的观赏价值,但运用到课堂后对教学内容的理解和掌握未必能发挥有效作用,所以作为教师应该明确地认识到计算机多媒体作为教学媒体有它的优越性,但这不等于说,计算机多媒体可替代其它一切教学媒体。多媒体课件的使用减少了师生之间的互动。 2、课堂教学活动是教师与学生复杂的交流过程 在多媒体课堂老师成了放映员,很多教师大部分时间坐在控制台前操作设备或讲解,缺乏有效的师生互动,多媒体课件变得不再是师生双边教学活动中的一种辅助或补充,而是一切包办到底,这样久而久之会使学生对多媒体教学产生厌倦心理。 在多媒体网络教学环境下,知识的传递者和信息源的角色主要由多媒体教学网络来担任,而成功的教学关键还在于教师。对于教师而言,首先要求教师要熟练掌握使用多媒体和从网上获得信息的技能,教师应是教学软件的设计者制作者,能根据教学需要制作优秀的多媒体教材,教师还应该是研究者、学习者,对网上丰富的资源进行加工整理,使之成为学生可用的学习材料。其次,教师要能恰当地指导学生设计学习进度并检查每个学生的进步情况,合理挑选小组成员并指导小组讨论和教会学生协调小组工作的技巧。面对计算机无所不能的各种功能,学生很可能会感到无所适从,有的可能沉溺于玩游戏、看电影、聊天等,教师应对学生加以指导,比如除了教材外,还可向学生指定参考书目、文章,让学生反馈读书报告,或在课堂上进行交流;组织学生进行口头交际活动,围绕话题进行讨论;检查学生的学习情况,通过提问、听写、翻译、写作等方式检查学生掌握课文、词语和语法结构的情况;课堂上组织学生观看有关课文的光盘,组织视听活动等等,通过教师开展的这些活动,学生在上网时就会目的明确,而不会漫无目的。因此,发挥教师的主导作用将显得尤其要。 同时,完善网络多媒体教学模式中的评估手段。教学评估是计算机专业英语课程教学的一个重要环节。而在以培养学生自主学习和个性化学习为目的的网络多媒体教学中,教学评估在衡量学生的学习进度和质量,改进教学管理,保证教学质量方面起到更加重要的作用。为此,要实现对学生的多方位评估,而不仅仅局限于期末的一张试卷。可以把终结性评估和过程性评估结合起来,即在以评价学生综合应用能力为主的期末课程考试和能力水平考试外,增加对学生日常学习中的评估。从而促进学生有效的学习。 计算机多媒体技术的发展极大地促进了计算机专业英语教学,人们在享受现代技术带来的种种方便时还应该看到,现代科技并不是万能的,关键是要合理运用。多媒体技术与传统课堂教学相结合,它是教学活动的辅助设施,我们为了教学而使用它,并不是为了使用它而教学,是否使用计算机多媒体,应取决于课堂教学的需要。只有创设英语课堂和谐高效的教学氛围,更大发挥学生主体性、参与性、互动性,促进学生学习主动性,才能培养学生计算机专业英语综合应用能力,更好地为专业知识服务,实现专业能力的培养目标。 计算机多媒体论文:计算机多媒体技术环境中的英语语言测试 摘 要:语言教学的重要环节语言测试,借助计算机多媒体的发展而完善其语言测试的功能。本文阐述了计算机多媒体技术在当前及未来的语言测试中的不可估量的运用价值。 关键词:多媒体;英语;语言测试 随着语言教学手段及教学方法的进步,语言测试的发展也不甘落后,其测试的手段有了长足的发展。计算机多媒体技术的发展不仅影响了外语教学的整个过程,而且也使得语言测试的技术手段和载体发生了革命性的变化。 语言测试在经历了前科学或传统测试的第一阶段,心理测量/结构主义或现代测试的第二阶段后,现已进入心理语言学/社会语言学或后现代测试第三阶段的发展。这一阶段的关注范畴是考试效度;也就是说更关注考试目的、考试用途、考试效果;关注被考试能力与实际语言运用的关系。计算机多媒体技术在确保语言测试科学属性方面显示了如下的优势: 一、解决大规模标准化考试的效度、信度和可行性之间平衡问题 信度和效度是英语测试具备的两个质量特征。考试效度是衡量考试质量最重要的标准,是考试最基本的出发点。语言测试界对考试效度的传统定义是“考试是否或多达程度上测试了测试者想要测试的内容”一个测试只有具有要准确测量的内容时,才能称得上有效度。信度表示测量结果的内部一致性的程度。考生在同样能力下的不同测试结果非常接近,这样的测试即称为有信度。根据现代语言测试理论,质量合格的测试首先要有效度和信度。 以国内的四、六级考试为例,标准化考试以其测试过程、手段和评价标准的科学性、有效性而适用于四、六级测试中。但是,由于标准化考试较多地采用客观题形式的考题,从而常常被简单地等同于多项选择题。测试界普遍认为客观题具有信度高、效度低的特点,而主观题具有效度高、但信度低的特点。作为大规模标准化考试中使用的多项选择题目前仍是语言测试界争论的焦点之一。科学的多项选择题可以保证测试采样面的宽度,而且信度很高。但多项选择题的效度很难达到十分理想的状态,对教学的后效也因此受到影响。而作文、口试、回答问翻译等主观题效度很高,教学后效特别好,但需付出很大代价才能取得基本满意的评分客观一致性。目前,信度和效度之间平衡问题的根本解决受到大规模标准化考试可操作性的制约。所以有专家指出:在加强标准化考试的理论和时间的研究,完善四、六级考试系列措施中,开发利用以多媒体计算机技术为主的高科技手段,实现考试手段和管理的现代化,从长远来看,这也许是解决大规模标准化考试的效度、信度和可操作性之间平衡问题的最终出路(金艳,2005)。 二、体现认知语言测试理论观点 20世纪70年代以来,外语教学的研究中心从教学方法的研究转移至学习过程的研究,尤其是外语学习过程中的认知因素、学习策略、情感因素等个性特征与学习效果之间关系越来越多的语言测试研究者开始对影响测试行为的认知特征感兴趣,并开展了一系列理论与实验研究。 计算机适应性语言测试是一种技术上受计算机管理的先进的测试语言能力的方法,其理论基础是项目反应理论。它采用项目反应理论为数学模型建立题库,从题库中选取符合受测者语言水平的题目进行测试。考生可以全部在电脑上做答,每答完一道题,电脑都能即时进行评分,从而可以迅速准确地估计受测者的语言能力水平,直到达到预定的测试精度要求即可结束考试,考试结束后电脑给出对考生能力的评价分数和测量误差。 计算机适应性语言测试实现了个性化语言测试迈出了重要的一步,它实现了项目难度适应与受试的能力水平,而且在认知心理上适应于受试的个性特征,使语言测试更具个性化。同时也更加符合认知科学的规律,是一种以人为本的测试。全国大学英语四、六级考试委员会已完成“计算机化的大学英语适应性语言测试”的理论研究,并已启动实用系统的开发工作。 三、提高交际语言测试的真实性和交互性 20世纪80年代中期,随着语言学、教育测量学等相关学科的发展和交际外语教学发的逐步普及,交际式外语测试也不断完善。交际测试其实是间接的行为测试,所以测试的真实性取决于语言测试行为和非测试语言行为的一致性。bachman 和palmer ( 1996:23) 认为,真实性指某一语言测试任务与实际语言运用任务在特征方面的对应程度。这一定义使真实性在测试中的可操作性大大增强。根据真实性测试的结果才能推测考生在目的语使用域中的语言使用能力或其它非测试语境中的语言使用能力。测试的反馈作用能促使学生学习真实的语言材料,从而有利于提高学生的交际语言能力。 四、研究开发更具有可操作性、能适应不断扩大的考生规模、且能降低考试所需的人力和物力的考试 以英语测试中的面试型口语考试为例,口语考试的最大特点是能够让考生之间、考生与考官之间开展互动的交流,因而是最具真实性的考试,其理想的测试效度和对教学的后效使其它任何形式的口语考试相形见绌。但参加四、六级口语考试的考生人数大幅度增加,那么从实施上来说困难不小,如缺乏足够的合格考官、合适的考场以及有关部门考试设备。因此,研究开发一个更具可操作性、能适应不断扩大的考生规模且能降低考试所需的人力物力的口语考试已势在必行。因此,大学英语四、六级委员会正在积极研究开发计算机化的四、六级口语考试,以进一步扩大口语考试规模,推动大学英语口语教学。 五、结语 在语言测试中使用计算机出题、考试、评分、进行试卷分析及成绩反馈,已成为计算机在测试领域里运用的基本功能,它在平衡测试的信度、效度、提高语言测试的真实性及关注考生特征等方面已显示出无可比拟的优势。同时计算机在研究考试方法对考试成绩的影响、考试成绩分析、及对考生特征的研究方面,也都发挥着越来越不可替代的作用。身处计算机时代的外语教师,应该充分了解计算机化语言测试,充分利用其在语言教学中的辅助作用,更好地为语言教学服务。 计算机多媒体论文:试论多媒体计算机教学在创新能力培养中的应用 论文关键词:多媒体计算机 新课程 创新能力 思维教育 论文摘要:多媒体计算机能灵活对学习过程和教学资源进行设计、开发、运用管理和评估,有助于培养学生创新能力。 一、什么是多媒体计算机教学 媒体是指传播、存储和表现信息的载体。什么是多媒体计算机,是在1991年microsoft和philips等14家公司联合组成的多媒体市场协会就为计算机的多媒体化制定了著名的mpc(多媒体个人计算机multimedia personal computer)标准,但随后多媒体领域的发展已将这个标准远远抛在身后。多媒体技术应用已逐渐普及,计算机的多媒体功能也越来越丰富,各种先进的多媒体软件更是“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”。再加上多媒体计算机开发制作的投影片、声音、录像资料、电子幻灯片、多媒体文档等教学软件,在色彩、音质、清晰度等各项常规指标上都有极佳的表现,因此,在教育逐步走向现代化的今天,借助多媒体计算机来为教育服务,实际上已经成为必然。新一轮课程改革很重要的一个方面是改变学生的学习状态,在教学中更重要的是关注学生的学习过程以及情感、态度、价值观、能力等方面的发展。就学习物理而言,学生一旦“学会”,享受到教学活动的成功喜悦,便会强化学习动机,从而更喜欢物理。因此,教学设计要促使学生的情感和兴趣始终处于最佳状态,从而保证施教活动的有效性和预见性。现代教学理论认为。教师的真正本领,主要不在于“讲授知识,而在于激发学生的学习动机,唤起学生的求知欲望,让他们兴趣盎然地参与到教学全过程中来,经过变“单一媒体”为“多种媒体” 21世纪人类进入了信息时代,以计算机和网络为核心的现代教育技术的不断发展,使我们的教育由一支粉笔、一本教材、一块黑板的课堂教学走向“屏幕教学”,由讲授型教学向创新型教学发展。 二、多媒体计算机教学在创新能力培养中的应用 创新的难点是思维教育。思维是人脑对客观事物的本质与内部规律性概括的、间接的反映,它反映的是一类事物共同的、本质的属性和事物间的内部联系。创新人才应该具备三种思维:基础性思维、批判性思维、创造性思维。如何利用计算机突破创新的难点,是下面要重点阐述的内容。 基础性思维依赖于从课堂教学中所接受的知识,是大多数学生所能获得的。多媒体计算机进入教学中后,通过声音、图像等多种表现形式,使学生能对知识掌握得更加透彻、更加形象,有利于培养基础性思维。例如在声音处理方面:多媒体计算机能把输入机内的声音进行任意处理,如复制、调整音量和速度、剪接、添加回声、在声音素材的任意位置添加或混入其它声音等等。比如,你手上有风声、雨声、人声嘈杂三种声音材料,多媒体电脑可以很简单地把它们处理成风雨交加中人声嘈杂的声音场景。基本能满足学校中的声音处理方面的任何要求。在图像处理方面:windows中的画笔界面友好、操作简单,所有绘制工具如矩形、圆形、直线、多边形、文字、调色板等均摆在桌面上,操作者可以信手拈来,任意绘制:如果要绘制一些较复杂的图像,我们可以在此基础上利用adobe的photoshop等专业图像处理软件帮忙,图像素材的取得也很方便,一方面现在的cd—rom素材库和photo—cd有数量多、题材广、精度高的特点,一张光盘上百甚至上千幅图片的容量,更是让人觉得这是一个享用不尽的宝库;另一方面我们可以就地取材,把需要制成投影片的图片利用扫描仪输入电脑,甚至可以用数码相机把要制成投影片的事物拍摄下来,再输入电脑进行处理。等图片绘制处理完成以后,我们便可以利用打印机轻松打印到专用的明胶片上,当然,其效果是手绘片所无法比拟的。在电脑中绘制完成的投影片,幻灯片还有一种输出方法就是直接输出到电视屏幕展示给学生。这就需要用到power point、authoware、director等多媒体著作软件,此类软件可以很轻松地上手操作,而且,没有任何编程知识的操作者也能开发出具专业水准的多媒体文档。到那时,展示给学生的就不再是几幅简单的图片,而是集图片、文字、动画、音乐、电影片段于一身的真正的多媒体教育资料。 多媒体课件图文声像并茂,利用有声有色的画面,悦耳动听的音乐,通俗易懂的解说等给课堂教学增添了无穷魅力。它有利于激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习热情;有利于优化教学过程,提高教学效率,有利于突破教材重点和难点,展示一些抽象的、微观的现象,有利于学生感知、想象和理解……,吸引学生全员、全程参加到课堂学习活动中,使学生得到生动活泼的发展。 批判性思维依赖于基础性思维,能够对知识进行重组。在教word时,我先示范在word中如何编辑一个表格,在进行页面边框修饰,用上各种套用格式时,全班同学发出惊讶的声音,在这个热烈的学习气氛中,再让学生编辑一份课程表,让他们对课程表进行边框和底纹的修饰,给文字加上颜色等,然后让全班同学进行比赛,看谁的速度最快和版面最美观,通过多媒体网络的功能,播放给全班同学看。在这个过程中,既完成了教学任务,又锻炼了学生的批判性思维。 创造性思维依靠基础性思维和批判性思维,能够为人类社会产生新的知识。创造性思维是培养学生创造力的基础。在计算机教学中,不但要培养学生同时产生大量观念、疑问、不受固定模式约束的能力,还要鼓励学生学会大胆猜想、判断,并将其猜想作为逻辑推理的一种形式和发展学生创造力的一种重要手段,帮助学生克服思维定势,培养学生举一反三的能力。学生的创造性思维是一项自主性的活动。传统教育中的“填鸭式”灌输教学方式,让学生背诵大量的dos命令,没有充分的时间上机练习,阻碍了学生主观能动性以及思维的发展,显然不能培养学生的创造性思维和能力。片面强调繁琐练习,过多背诵以及死记硬背的考试,使知识的迁移能力大为降低,更谈不上创造性思维和创新能力的发展。 基础性思维、批判性思维和创造性思维的整合形成复合思维过程,具备较大的创造才能。利用现代化的计算机信息技术进行课堂教学,从而起组织、引导、控制以及解答作用,改变“一言堂”、“满堂灌”的弊病,形成以学生为中心的生动活泼的学习局面,这样就容易激发学生的创新激情,培养学生的创新能力,可对其它学科的学习起协调、促进作用,为未来的高层次创造活动打下良好的坚实基础。 三、展望 利用多媒体计算机进行教学,在学习内容和方式上,都打破了传统的线性框框。电子课本和网上教材中,知识间的联结不再是线性的,而是网状的、发散性的、板块的,可以有多种组合和检索方式。学生学什么,何时学,由学生自由选择,自主学习。它是一个因人施教的系统,照顾着每一个学习者的需求。如果把传统的课堂教学比作乘公共汽车,有固定的上车站点、行驶路线、开车时间;那么网络教学比作“打的”(乘出租汽车),它的出发点、路线和目的地都是个人化的,由乘客自己决定。计算机多媒体的使用,为个别化学习和发展个性特长提供了前所未有的机会,大大地提高了学习者的积极性、主动性、创造性,从而能更好地表现自己的才能。教育部陈至立部长说:“21世纪信息技术对教育的影响将是不可估量的。它不仅带来教育形式和学习方式的重大变化,更重要的是对教育思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响。为了争取在新世纪日趋激烈的国际竞争中占据主动地位,我们必须加快在中小学普及信息技术教育,努力实现教育信息化。” 过去的十年是电脑时代,现在的十年是网络时代,将来的十年是数字化时代。对于有条件的学校来说,internet无疑是最好的教育、科学、文化信息的源泉,进入无际的网络空问,合理且充分地利用好网上资源,是把握电脑与数字化生存脉博的关键。目前,我国许多高校已将自己的校园网与internet连接,并建立了自己的网址和e—mail电子信箱,使学校真正意义上地在信息高速公路上疾驰。我们有理由相信,新课程改革离不开多媒体计算机教学,未来的教育将是创新的教育,多媒体计算机在学生的创新能力培养中将发挥越来越大的作用。 计算机多媒体论文:多媒体模式下的计算机应用基础实验教学 在高校,无论是本科院校还是高职高专学校,对于非计算机专业来说,计算机应用基础是一门公共课程。计算机应用基础分为计算机理论基础和计算机实验操作基础。在教学计划和教学实践过程中,实验课程教学占用一半多的学时。课程对于实验教学的要求是学生能够熟练掌握实验操作内容和操作技能。在传统的实验教学模式中,教师也积极地进行了教学模式的探讨和研究,采用或示范操作模式或集体操作练习模式或学生自主练习学习模式,但往往事倍功半,效率低,教学效果不好。 1 实验教学的现状 1.1 传统实验教学模式。在传统的计算机应用操作实验教学中,往往采用两种形式。一是教师首先在教室里布置实验任务,讲解实验任务、实验内容及操作步骤,然后学生到计算机机房去自由练习,辅导教师随堂进行实验操作辅导。这种形式对于学习自主性不强的学生来讲,基本上是学不到什么东西的。二是在机房,教师带领学生一起操作,大家做一样的操作步骤,教师发出操作步骤指令,学生跟着做。我们曾经进行过这方面的教学探索。此方法的不足是体现不了学生的层次,学得快的往往感觉没意思,学得慢又跟不上。1.2 实验教学效率低。对于上面分析的两种模式,都有教学效率低的特点。学生能够自主学习、主动完成实验操作教学任务的只是少数。大多数学生不能完成实验任务,或者完成程度差。1.3 实验教学学生感觉抽象。在传统实验教学模式中,教师资源有限,不能进行一对一的示范辅导。在教学实践中,老师只能随机针对部分学生进行辅导。学生对于教师的实验教学任务的讲解,只能用理论知识的学习方法去进行,他们往往感觉抽象,没有形成具体的实验操作技能。1.4 实验教学学生无所适从。对于传统实验教学模式,往往存在一些不足。有基础的、自主性学习能力的学生能够在实验课上完成教学任务。对于没基础、喜欢被动学习的学生在实验课上经常感觉无所适从,不知道实验操作课能够尝到什么。甚至有些学生没了兴趣,干脆次次打游戏。1.5 实验教学教师、学生互动性差。由于存在教师或机房辅导教师资源少,参与实验教学的学生数较多,教师不能做和学生一对一的互动教学。带来的后果是教师讲解花了很大功夫,但和学生互动少了,学生应该掌握的实验操作技能没能够完成。 2 多媒体教学模式的特点 多媒体技术,简单的说,就是采用计算机技术对文字、图形、图像、声音、动画、视频等各类信息进行综合处理,建立人机交互的技术。多媒体教学,通俗地说,就是在教学过程中有机地合理地选择和运用多媒体技术,与传统教学手段结合,完成合理的教学过程。2.1 多媒体教学具有直观性和示范性。多媒体教学模式中,由于采用了计算机多媒体技术,即能够将实验教学内容用图形、图形、图像、声音、动画、视频等直观方式呈现给学生。教师在多媒体教学系统里能够运用计算机、投影仪、扩音器等多媒体设备给学生进行实验操作示范,学生能够直观感受操作步骤,得到实验操作知识技能的传授。2.2 多媒体教学能让教学内容形象、具体。由于多媒体技术能够呈现直观的图片、视频,教师能够将枯燥的实验教学内容制作成形象、生动、具体的多媒体课件。在示范教学中,实验操作不再是抽象的,而是能够让学生感到生动、有吸引力。2.3 多媒体教学能丰富教学手段。计算机多媒体技术由于自身的技术优势,具有多层次多方法的展示方式,所以多媒体教学模式丰富了教学手段,让实验操作教学不再是教师枯燥的讲解,能够多方面给学生示范操作。2.4 多媒体教学能提高教学效率。在传统实验教学中教师往往事倍功半,对学生讲解很多,但学生领悟得少,教学效率低下。运用多媒体教学模式,教师能够将学生认为繁杂的操作步骤直观地示范给学生,学生能够在第一时间理解和认知实验操作技能,大为提高教学效率。2.5 多媒体教学能提高学生学习兴趣。多媒体教学模式能够生动、具体、形象地将实验教学内容运用声情并茂的方式展示给学生,不再是传统模式下单一的教师的讲解,学生对学习任务有了直接的感官认识,对学习有了极大的兴趣,能够自觉主动地参与到教学中去。 3 多媒体模式下的实验教学 在对实验教学进行多媒体模式的研究探索中,我们对传统计算机机房进行了多媒体系统改造,使之适应多媒体模式实验教学。3.1 运用多媒体直观地进行实验教学操作示范。在计算机机房,装配了多媒体系统,使实验教师能够利用多媒体教学课件将实验操作任务展示给学生,能够给学生进行实验操作的教学示范。学生在下面能够跟着教师的示范操作进行练习,对于实验操作技能的把握是直观得到的。3.2 运用多媒体高效率完成实验教学。以前的实验教学成效不高,学生掌握技能的程度不一。其中主要的原因是教学效率不高。运用多媒体模式进行实验教学,教师能够一次性在教学系统里将实验操作步骤及操作成果示范给学生,学生能够高效理解和接受。3.3 运用多媒体让学生对实验教学产生兴趣。学生对于计算机实验教学的态度是想学好却又学不好,特别是很多教师一般是在课堂上利用书本讲一讲实验操作,然后让学生在机房自己参照书本去练习,学生在自己揣摩练习中往往得不到直观感受,到后来就没有多大学习兴趣了。在多媒体教学模式下,教师能够将实验操作集体示范给学生,学生有了直观感受,感觉实验操作不再是那么困难,对于实验操作就有了学习兴趣,对于知识技能的掌握就能事半功倍。3.4 运用多媒体让教师和学生在实验教学中及时互动。实验教学过程中最重要的是老师和学生之间的互动。老师要能够在第一时间辅导学生的操作练习,学生在实验操作练习中有了疑问或错误要能够得到老师的及时点拨和帮助。在以前的教学模式中,我们前面谈到,由于师资的原因不能做到老师及时对每个学生都能指点。运用多媒体教学模式,老师可以得用多媒体针对学生的错误集体进行指导,学生能够及时将自己的实验操作问题和成果发送给教师。在多媒体模式教学中,教师和学生真正意义上做到了互动。对于实验操作技能能够快速掌握。3.5 运用多媒体让学生在实验教学中互助学习。计算机基础实验操作课要能达到预期的教学目标,除了师生互动以外,学生相互之间的互动也是重要的。教师引导学生在实验教学中,利用多媒体系统,学生相互展示实验操作,相互进行操作学习评价,相互进行疑难解答,在学生进行个性化自主学习的基础上可以真正团队合作共同学习的氛围。 4 结束语 多媒体教学模式在是现代教育技术在课程教学上的体现和发展。在计算机基础实验操作教学中引入多媒体教学模式,改变了以往实验教学单调、枯燥、教学效果差的状态。我们应该在实验教学实践中不断实现和丰富多媒体教学模式,让学生能够更好掌握实验操作技能。 计算机多媒体论文:计算机多媒体课件在历史教学中的运用 计算机多媒体课件在历史教学中的运用 计算机多媒体教学(简称cai)具有独到的特点——可以使光、声、色、形、动相结合。它能利用直观、生动、形象的画面,激活学生的思维,充分地调动学生的多种感官参与课堂教学,从而使课堂教学变得鲜活、热烈、富有新鲜感。这就为提高学生全面素质创造了有利的条件。 一、运用cai,诱发学生学习兴趣 创设一种使学生主体参与、兴趣浓厚的课堂教学氛围。是唤起和增强学生主体参与意识的体现和保障,也是培养、提高学生独立思考的先决条件。也就是说:“兴趣是最好的老师”。计算机人工智能,软件内容的新奇直观,强烈吸引着学生的注意。如我设计的课件《中华人民共和国的成立》,图文并茂的功能使教学过程变得生动有趣,大大提高了学生的感知水平和学习兴趣。它的三维动画演示功能,为教师提供了形象的表达工具,提高了知识的可接受性,达到了领悟文章内在思想的目的。 二、运用cai,加大教学密度 认识心理学研究表明,人从听觉方式获得的知识能够记忆15%,从视觉方式获得的知识能够记忆25%,同时运用视、听觉方式可接受知识的65%。cai在运用过程中,可以用快捷的方式呈现给学生。如课件《圆明园》知识容量大,可操作性强。根据教学程序,可点击多种内存资料,视听效果会带给学生许多知识,大量的信息帮助了学生对课文内容的理解,故学生学得也就扎实。所以,合理设计运用cai,可以丰富课堂教学内容,加大课堂的教学密度。增强课堂教学效果,提高学生的历史素质。 三、运用cai,突出了教学重点,突破了教学难点 课堂教学中,利用计算机教学软件的直观性、多变性、知识性、趣味性等特点。为学生提供生动逼真的教学情境。特别是计算机仿真功能,可以使教学内容化难为易,突出重点,突破难点。例如《圆明园》一课中介绍了它宏伟的建筑群,丰富的收藏以及毁灭的过程。由于它现今已成一片废墟。学生难以想象圆明园的壮观。自制多媒体课件,将圆明园的多种景观制作成动画,使学生如临其境,当目睹它成为废墟时,更增强了学生的爱国情怀。 四、运用cai,有助于发挥教书育人的功能 教学中运用cai,因材施教,因势利导,设境悟情,更有助于发挥它整体育人的作用。如利用课件《红军长征》导课时,随着肆虐的风雪声,屏幕上出现了冰天雪地的恶劣环境,还有艰难行进中的红军战士,加上教师深情的旁白,使学生对红军战士产生一种无比崇敬之情。通过这些教学。让学生明白今天的生活的确来之不易,需要加倍地去珍惜。这样以情明理。用理育人。充分体现了cai在历史教学中的德育功能。 五、运用cai,因材施教,发挥学生主体作用 cai的教学,可以调动学生动手、动口、动脑,让学生有更多的机会参与到历史教学活动中来。如课件《圆明园》有很强的自我选择性,充分地体现了学生自我参与的积极性。在《红军长征》教学中利用课件,学生可以看画面、听音乐,培养了学生的表现力和创造力,发挥了学生的主体作用。真正地体现了课堂教学是实施素质教育的主阵地。 计算机多媒体论文:浅谈计算机多媒体在教学中的作用 计算机辅助教学系统在教学上的运用,标志着教学媒体质的飞跃。计算机的应用,使教学手段更加丰富,将对教学效果的提高起到促进作用。由于计算机是人脑的延伸,是人脑思维活动的模拟,是对人类思维活动的结构、功能及其规律的把握,因此,其在教学上的运用十分有利于学生的发展,符合现代化教学规律的要求。 多媒体是90年展起来的新技术。它是一种把文本、图形、形象、视频图像、动画和声言等运载信息的媒体集成在一起,并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。多媒体技术是信息领域的又一次革命,在教学上,它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声于一体的教学信息,又能为学生提供生动、友好、多样化的交互方式。 多媒体教学可产生优良的视听效果。因为人的视觉、听觉是接收信息的主要渠道,获得的信息也最大。多媒体教学有利于信息传递和学生对信息的接受、储存。其特有的优势对学生产生一定强度的刺激,引起学生的注意。如果没有注意,感知就不会产生强烈观察力。而观察力是在感知过程中并以感知为基础形成起来的,离开了感知也就没有了观察。利用多媒体的优势引人入胜,可以不断提高学生注意的品质,使学生心理活动处于积极状态。 以往的教学活动是由教师、学生、媒体三个要素构成的,缺一不可。大多数教学媒体都具有直观性,但各有所长,也各所短。传统教学媒体中有教师语言、课本、板书、实物、模型、挂图等,都具有一定的局限性。而多媒体能使学生不由自主地集中全部注意力,引起学生的浓厚兴趣,激发学生强烈的情感,从中获得直接、生动、形象的感性知识。教师在授课过程中,恰当地选用教学媒体,能更好地把知识技能传授给学生,加快师生间的信息传递,优化教学过程,从而获得良好的教学效果。 多媒体能克服时间和空间的限制。教学中常有一些宏观的自然现象、逝去的景色或者需长时间才能感知的事物,因受时间和空间的制约,无法让学生亲眼看见;一些微观的事物和微小的变化,无法通过仪器设备让学生进行观察,这些都是课堂教学难点。多媒体的运用,为学生提供了形象生动、内容丰富、直观具体、感染力强的感性认识材料,使学生看到了事物在运动、发展、变化。真情实感取代了凭空想象,难题无须多讲,“百闻不如一见”。学生通过听、视、评、悟充分感知原先较为抽象的教学内容,适应了学生从具体到抽象的认识规律,从而保证了教学活动的顺利进行。 心理学研究指出,认知活动是与人的情感活动紧密联系的。多媒体教学直观形象,在创设情境、吸引学生注意力、激发情感方面具有独特的作用,有利于学生入情入境,借境悟理,激发学生的求知欲,培养学生分析问题、解决问题的能力。 多媒体教学是提高课堂教学效果的先进教学手段。多媒体的恰当运用,使课堂教学活动更加符合学生的心理特点和认识规律,促使学生始终在愉悦的氛围中积极主动地获取知识,学会学习,提高能力。学生当堂学习新知识,当堂消化吸收,无须课上损失课下补,减轻了学生的学习负担,提高了课堂教学效率。事实表明,许多好课使学生久久不忘,对学生产生深远的影响。 正因为多媒体是教学、教育的发展的有效手段,因此,我校从98年开始,对教师在多个应用软件的使用上进行培训,如:通过对软件的学习,把它有利的运用到教学中去,对教学过程实行立体化设计。这种设计既包含教学活动中教师、学生、教材、教育技术四要素之间的恰当定位;也体现了当前教改的核心,即教师角色的转变,学生地位的转变,教学过程的转变,媒体作用的转变。多媒体可使教学过程立体化,可以改变以往教学过程设计的线性结构,能够直观显示整体课堂教学中四要素的比重及其之间的正确关系,能够作为实施课堂教学的蓝图,能有效克服教学的随意性,有反馈功能,可以依据学生的反应作出相应的判断,为各学科各种类型的课堂教学模式的建立奠定基础。 总之,利用计算机多媒体进行教学,它的作用对个别教学具有重大意义,有利于因材施教。因材施教要求教师从学生的实际出发,依据学生的年龄特征和个别差异,有的放矢地进行教学。集体教学在教学内容和进度上一般取决于学生的平均程度;个别教学工作往往不是一个教师能够做到的,而利用计算机可以根据学生的程度准确地做出学习计划,完成个别化学习所需的大量工作,这对教师来说可以大大减少工作时间,对学生来说可以按照自己的进度学习,有利于调动其学习积极性,有利于培养学生的思维能力及解决问题的能力。 计算机多媒体论文:计算机多媒体在教学中的功能 计算机辅助教学系统在教学上的运用,标志着教学媒体质的飞跃。计算机的应用,使教学手段更加丰富,将对教学效果的提高起到促进功能。由于计算机是人脑的延伸,是人脑思维活动的模拟,是对人类思维活动的结构、功能及其规律的把握,因此,其在教学上的运用十分有利于学生的发展,符合现代化教学规律的要求。 多媒体是90年展起来的新技术。它是一种把文本、图形、形象、视频图像、动画和声言等运载信息的媒体集成在一起,并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。多媒体技术是信息领域的又一次革命,在教学上,它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声于一体的教学信息,又能为学生提供生动、友好、多样化的交互方式。 多媒体教学可产生优良的视听效果。因为人的视觉、听觉是接收信息的主要渠道,获得的信息也最大。多媒体教学有利于信息传递和学生对信息的接受、储存。其特有的优势对学生产生一定强度的刺激,引起学生的注重。假如没有注重,感知就不会产生强烈观察力。而观察力是在感知过程中并以感知为基础形成起来的,离开了感知也就没有了观察。利用多媒体的优势引人入胜,可以不断提高学生注重的品质,使学生心理活动处于积极状态。 以往的教学活动是由教师、学生、媒体三个要素构成的,缺一不可。大多数教学媒体都具有直观性,但各有所长,也各所短。传统教学媒体中有教师语言、课本、板书、实物、模型、挂图等,都具有一定的局限性。而多媒体能使学生不由自主地集中全部注重力,引起学生的浓厚喜好,激发学生强烈的情感,从中获得直接、生动、形象的感性知识。教师在授课过程中,恰当地选用教学媒体,能更好地把知识技能传授给学生,加快师生间的信息传递,优化教学过程,从而获得良好的教学效果。 多媒体能克服时间和空间的限制。教学中常有一些宏观的自然现象、逝去的景色或者需长时间才能感知的事物,因受时间和空间的制约,无法让学生亲眼看见;一些微观的事物和微小的变化,无法通过仪器设备让学生进行观察,这些都是课堂教学难点。多媒体的运用,为学生提供了形象生动、内容丰富、直观具体、感染力强的感性熟悉材料,使学生看到了事物在运动、发展、变化。真情实感取代了凭空想象,难题无须多讲,“百闻不如一见”。学生通过听、视、评、悟充分感知原先较为抽象的教学内容,适应了学生从具体到抽象的熟悉规律,从而保证了教学活动的顺利进行。 心理学探究指出,认知活动是和人的情感活动紧密联系的。多媒体教学直观形象,在创设情境、吸引学生注重力、激发情感方面具有独特的功能,有利于学生入情入境,借境悟理,激发学生的求知欲,培养学生分析新问题、解决新问题的能力。 多媒体教学是提高课堂教学效果的先进教学手段。多媒体的恰当运用,使课堂教学活动更加符合学生的心理特征和熟悉规律,促使学生始终在愉悦的氛围中积极主动地获取知识,学会学习,提高能力。学生当堂学习新知识,当堂消化吸收,无须课上损失课下补,减轻了学生的学习负担,提高了课堂教学效率。事实表明,许多好课使学生久久不忘,对学生产生深远的影响。 正因为多媒体是教学、教育的发展的有效手段,因此,我校从98年开始,对教师在多个应用软件的使用上进行培训,如摘要:通过对软件的学习,把它有利的运用到教学中去,对教学过程实行立体化设计。这种设计既包含教学活动中教师、学生、教材、教育技术四要素之间的恰当定位;也体现了当前教改的核心,即教师角色的转变,学生地位的转变,教学过程的转变,媒体功能的转变。多媒体可使教学过程立体化,可以改变以往教学过程设计的线性结构,能够直观显示整体课堂教学中四要素的比重及其之间的正确关系,能够作为实施课堂教学的蓝图,能有效克服教学的随意性,有反馈功能,可以依据学生的反应作出相应的判定,为各学科各种类型的课堂教学模式的建立奠定基础。 总之,利用计算机多媒体进行教学,它的功能对个别教学具有重大意义,有利于因材施教。因材施教要求教师从学生的实际出发,依据学生的年龄特征和个别差异,有的放矢地进行教学。集体教学在教学内容和进度上一般取决于学生的平均程度;个别教学工作往往不是一个教师能够做到的,而利用计算机可以根据学生的程度准确地做出学习计划,完成个别化学习所需的大量工作,这对教师来说可以大大减少工作时间,对学生来说可以按照自己的进度学习,有利于调动其学习积极性,有利于培养学生的思维能力及解决新问题的能力。 计算机多媒体论文:论计算机多媒体在教学中的应用 论文关键词:多媒体;教学过程;应用 论文摘要:本文简要的阐述了怎样充分的利用计算机多媒体技术,发挥学生的积极主动性与创造性,以促进教学的发展。 自从计算机诞生以来,教育就是它的一个重要应用领域,多媒体技术的发展使计算机在教育领域中的作用就更大。什么是多媒体技术?顾名思义,多媒体技术是对图形、图像、文字、三维动画、声音、音乐及动态视频等多种媒体进行综合处理及表现的技术。现代教育理论认为,教学过程由教师、学生、媒体三个基本要素构成,三者在教学过程中,教师是教学信息的传播者,学生是教学信息的接受者,媒体传递则是教学信息的载体,是沟通教与学的桥梁。利用多媒体,图、文、声并茂,有活动影像的特点,能激发学生学习兴趣,使学生主动、活泼地学习和发展自己,全面提高学生素质。 1 多媒体现状 我国的现代教育正逐步摆脱传统的"教师——黑板——教科书——学生"的教学模式,提出大力发展素质教育,提倡培养学生的积极主动性,创新能力及自主学习的能力。为适应学生学习的需求及教育发展的需要,我们的教育引入了多种多样的教育技术手段,如幻灯、投影、电视、录像等视听媒体技术,卫星通讯技术,计算机多媒体技术,计算机"虚拟现实"的仿真技术和网络教学技术。 2 激发学生学习兴趣 兴趣是最好的老师,是推动学习的动力。教学实践也告诉我们,学习兴趣是学生顺利完成学习任务的心理前提。学生一旦对所学内容产生兴趣时,就能积极主动的去学,乐学不倦。同时,心理学家认为,人们接受外来信息和知识,主要是通过人体的各种器官实现的,是先有感觉后有认知。因此,在讲课中给学生以直接的感官刺激,有利于引发学生对所学知识的兴趣。而传统的一只粉笔,一块黑板,教师一张嘴,偶尔加上一两件教具的手段,很难长时间吸引学生的注意,学生面对黑板上所列提纲,忙于记笔记,只靠文字和语言往往不易理解,学生感到枯燥,教学效果是可想而知的。如果教师运用多媒体技术通过富有创意的画面、动态的示意、丰富的影视资料,变被动的“听”、“记”为主动的“看”,这样就能引发学生学习的兴趣,使学生对学习内容产生积极的注意倾向,并激起热烈、持久的情绪。从而思维活跃,勇于表达自己的观点,积极的参与到课堂中来,真正体现了以学生为主体,以学生发展为根本的创新教育思想。 3 提高课堂教学效率 多媒体计算机技术,不仅具有计算机的存储记忆、高速运算、逻辑判断、自行运行的功能,更可以把符号、语言文字、声音、图形、动画和视频图像等多种媒体信息集成于一体,使学生所学的知识以图表、彩色文字、动画、游戏等多种方式呈现,让学生动眼、动手、动耳、动脑,增强学生的学习热情和对知识的理解,使学生通过多个感官来获得相关信息,提高信息传播效率。科学研究已证明,人们通过各种感官获得的知识比率为:视觉83%、听觉11%、其他6%,视听结合可获得几乎是最佳的知识保持率。由此可见,利用多媒体教学,能够调动学生多感官参与,加强记忆和提高教学效率具有重要作用。 使用多媒体教学还具有快速、准确、大容量的特点。在课堂有限的时间之内,即降低了劳动强度,节省了时间,又加大了教学信息的容量、讲练的密度、练的层次、练的力度。还可以当堂得到反馈信息。由此看来,多媒体还可以优化课堂教学结构,最终提高教学质量。 4 利用多媒体工具软件提高教学质量 在教师的备课中,教师可根据教学的需要来制作教学幻灯片和多媒体课件,在教学课件的制作过程中,也可查阅有关方面的资料的补充教学内容,在学生的自学中,学生可自定学习进度,自选学习路径,在学习的过程中不断的得到反馈、完善,从而更好的培养了学生的自学能力和探索创造能力。另外计算机多媒体技术在师生及学生之间的交互协作学习方面也提供了一个可控性和操作性都较强的人机交互、人与人交流沟通的信息传递反馈环境,为师生之间的交流沟通创造了一个良好的界面。并且计算机多媒体在科学实验中的应用更具有实际意义,更能体现其优越性。 科学实验纷繁多样。微观的、宏观的、活动的范围很广。传统教学中的演示实验较多,学生的实际操作相对较少,尤其是一些大型设备的试验,往往没有这种试验环境。这样,我们可以用计算机多媒体来实现此类实验,通过计算机多媒体音频、视频、动画等的合成,使学生如同身临其境,这样就大大增强了学生的感性认识,而且提高了学生的实验效率,节省了自然资源。 5 结束语 多媒体教学既能做到发挥教师的主导作用,又能充分体现学生的认知主体作用,既注意教师的教,又注意学生的学,把教师和学生两方面的主动性、积极性都调动起来。其最终目标是要通过这种新的教学方法来优化学习过程和学习效果。 当然,对多媒体技术的利用不能走死胡同,我们要看到,先进技术只是教学的辅助手段,从根本上是不能取代教师地位的。教学中,我们应该根据实际条件,自身特点采用适当的多媒体技术,为教学锦上添花,而不能一味地追求课件地美观、新奇而忽略其实用性。另外,我们在积极推广多媒体地同时还要反对那些把多媒体教学当成摆设以及将教学过程复杂化地情况。对于那些为了用多媒体而用多媒体,或者为了应付上级教育部门的检查而空设多媒体教室的情况,要予以制止。 计算机多媒体论文:计算机多媒体技术在 计算机组装与维护 教学中的应用 摘要:中等职业学校计算机专业课——《计算机组装与维护》一直以来被认为是枯燥乏味又难出新的一门难教课程,但是随着计算机技术的高速发展,我们可以利用计算机多媒体技术形象直观的特点,将它用于《计算机组装与维护》教学中。本文从计算机多媒体技术对《计算机组装与维护》教学的优化作用、课件的制作以及应用三个方面进行了论述。 关键字:计算机多媒体 《计算机组装与维护》 课件 一、计算机多媒体技术对《计算机组装与维护》教学的优化作用 1.能协助教师更好地说明要讲授的问题 现在的多媒体的信息符号有文本、图形、图表、图像、音频、视频、动画,有静止的、运动的、分散的、合成的、视觉的、听觉的。这些媒体信息形式通过计算机的集成处理形成了一种多媒体信息的结合体。多媒体信息表现形式多样,对于抽象的概念、原理用文字描述,也可以用动画模拟现实过程……任何教学内容都可以用最有效的方式来实现,克服了其他媒体单一表现及难以协同表现的弊端,因而增强了教学内容的表现形式。多媒体教学网络应用于课堂教学,通过共享多媒体信息,增强教学内容的表现形式,在贯彻教学的直观性原则上能发挥其独特的优势。教师在讲授问题时,单纯通过语言表达是不够的,对于联系实际较强的课程需要通过实物展示、操作流程演示的课程,利用课件辅助教学能生动形象地表达出教师要说明的问题,使学生通过通俗易懂的画面,快捷、高效地接受新知识。 2.知识传授功能,容量超大的实用性 多媒体光盘可通过音像媒体 帮助学生自行掌握有关的背景知识和语言知识,包括社会文化,政治等信息,从而达到取代教师部分课堂教授的目的。而且凭借多媒体的优势、知识容量的增大、网络资源的共亨以及网络信息技术手段,改变了传统单一的以文本表达知识的形式。多媒体用文字、图像、动画、声音、视频等方式,最恰到好处地表现要传达给学生的知识,以模拟仿真某些内容的情节。使学生面对知识犹如身临其境,闻其声、究其源,在效果上可大大超过传统教学,教师单一的口头讲解。 3.多媒体课件有利于因材施教 在传统教学中,一个老师面对几十个学生,只能是不分优、差生按同一进度进行,不能充分发挥学生的主动性。现在有了多媒体课件,学生可根据自己的学习基础、能力和兴趣选择适合自己的练习题。由于计算机能及时反馈信息,做对了的同学受到表扬,感受到学习的喜悦;没做对的同学在计算机帮助下掌握正确知识,轻装前进,没有负担。这样学习,快的慢的没有压力,做的快的意犹未尽,全体学生轻松、愉快地都在各自原有基础上得到了提高。 二、课件的制作 要充分发挥多媒体技术在教学上的效益,合理设计和制作课件尤为重要,具体应有以下几个过程: 1. 选题 设计主题是制作任何多媒体课件首光要做的一件事。并不是所有课题都可以选出来做多媒体课件,假若课题选得不恰当,就有可能出现喧宾夺主、画蛇添足的反效果。设计和制作课件,首先要明确教学目标和教学内容,分析这部分内容是否适宜于课件的制作,能否取得比一般传统的教学方法更好的教学效果,而不是仅仅为了时髦和花哨,不分青红皂白一概而论。所以选题要恰当。分析机械专业的课程和学生的情况适合做课件的有以下几种情况:①抽象的用一般教具表现效果不佳的,如《机械制图》中的“旋转剖”、“斜剖”、“复合剖”、“圆柱相贯”;《机械基础》中的“液压传动”、“平面连杆机构”“棘轮机构”;《工程力学》中的刚体受力断裂情景等。 ②教学中的重点和难点用传统方法学生难以理解的,如《机械基础》中的“急回特性”和“死点位置”以及各种机构的运动形式等。③受时间、场地、空间等约束的,如《数控车床的技术及应用》中数控车床的编辑、空运行、自动、手动、换刀、对刀等面板操作部分等。 2.设计流程 设计流程是制作多媒体课件的一个重要环节。它是一个由面向设计者——计算机——学生的一个过渡阶段。一个课件的好坏,设计流程起着举足轻重的作用,它的内容包括两部分:一是根据所选的课题及教学重点、难点分成若干个基本单元,其中包括“教”、 “练”等方面;二是根据单元内容,确定用什么媒体呈现、呈现的时问、顺序以及合理地设计出确定课件中各个基本单元的链接关系,从而形成一个人机交互友好的网状的多媒体课件。 学习系统由教师、学生、教学内容、教学媒体及教学环境等要素组成,因此cai课件设计是一个系统性的设计过程。课件设计应该根据教学目标、教学内容、教学大纲、教学对象等进行设计。作为一种教学的辅助手段,它必须能协助教师教、辅助学生学,因此好的课件必须能很好地体现教学思想、教学目标,突破重点、分解难点。 3.脚本的编写 脚本好比电影的剧本,它是课件设计的依据,脚本编写应根据设计者的教学思路进行编写,所以课件应该由任课教师本人编写,编写时首先应分析教学目标、教学设计和教学对象,将教学内容划分成若干单元,然后将各单元要表现的内容划分为若干页,各页的内容可由图、文、声、视、动画等组成,最后根据教学设计,选择教学结构,设计各单元之间的链接,从而合成一个完整的课件。 4.制作平台的选择 课件制作的软件很多,如powerpoint , authorware, flash, director, actional, tool book、几何画板、方正奥思、宏图等,平台选择原则是:①满足课件设计的功能要求;②课件设计简便易操作;③能节省课件设计的时间;④交互性强。制作平台的选择可根据教学内容及设计者的意图,如powerpoint具有操作简便的特点,authorware具有交互性强的特点,flash具体动态设计简便、文件小的特点等。 三、计算机多媒体技术在《计算机组装与维护》教学中的应用 多媒体课件对《计算机组装与维护》中许多难以用板书和挂图表达清楚的动态过程如组装过程、组装技巧、部件工艺展示等实现了形象化的教学,克服了传统教学中的不足,收到了较好的效果。 1.利用多媒体课件中的动画和电影片段,可以将教师从传统的费时费力又不出效果的教学方法中解脱出来,教师不必象以前那样唱“独角戏”,而是借助多媒体工具向学生展示图、文、声像相结合的课件,点燃学生思维的火花,激发学生感情上的参与与主动学习的意识,从而构建学生认知主体的地位,把学生的感知过程、理解过程、运用过程融为一体,培养学生的创新能力,有效地提高学生的学习效率,一定程度上也弥补了学生的实践经验的不足。 2.利用多媒体的文本功能,美化教学内容,完善教学,提高教学质量。多媒体可以根据需要按不同的顺序展示文字信息,字体多样,色彩丰富,效果明显,同时还具有切换和删除功能等。在教学时,可以根据实际需要调出信息,并按各种不同顺序播放。运用多媒体可大大提高教学的针对性。 3.多媒体课件内容丰富,视听组合,直观形象。利用多媒体设备可以从多角度、多形式调动学生的耳、眼、手等多种感官,生动形象的画面克服了枯燥乏味的知识讲述,改变了传统教学方式,形成了教学内容形象直观、知识信息容量大的教学模式。在计算机类课程的讲授过程中充分、合理利用多媒体教学技术,使之与生动的教学艺术相结合,给课程注入了新的活力。 虽然计算机多媒体技术给予了我们广大教育者一个极大的帮助,我们仍然不能丢弃传统教学中的一些精华,应将二者相互融合达到最好的教学效果。同时,计算机多媒体课件的制作以及应用需要我们时刻拿出更优化的策略,以便于最大程度地达到提高教学质量和教学效率。 计算机多媒体论文:浅谈多媒体在计算机教学中的应用 摘要:随着信息技术改革的发展和深入,多媒体教学越来越受到重视。计算机教学也顺应时代的潮流,计算机教学是抽象理论与实际操作结合起来的教学的系统,要提高其教学效果,必须利用多种手段激发学生学习的兴趣。本文浅谈了多媒体在计算机教学中的应用,提出当多媒体被应用于计算机教学的时候,应当注重其合理应用,正确处理好教师、学生、多媒体之间的关系;多媒体与传统教学,教学内容与教学形式的关系。 关键词:多媒体 计算机教学 应用 1 多媒体在计算机教学中的应用 1.1 利用多媒体创设良好的计算机学习环境,拓展学生的思维空间 计算机课堂教学的目的主要是让学生在课堂上多识记理论知识。课堂活动的目的是要让学生练习实践操作能力。为了让学生获得学习后能够通过动手实践来掌握所学知识,教师就应当注意创设良好的交际环境。在计算机课堂教学中,教师可以利用多媒体突破时空的限制,再现历史场面,模拟人机互动的真实场景,在网上进行计算机的学习,操作等训练,从而创设一个良好的计算机课堂交际环境。通过语言、图像和声音的同时作用于学生的多种感官,使其产生一种“身临其境”的感觉。在教师的引导下,学生得以进行大容量的仿真交际,拓展学生的思维空间。 1.2 利用多媒体增强记忆、巩固提高 利用多媒体的集成性、综合性、虚拟性、超媒体性、信息容量大、传播速度快等特点,为学生提供了大量而合乎实际的直观材料。通过视、听觉等感官,促进学生从生动的直观开始自己的认识过程。将所学计算机的文化背景,语言情景,通过录像变成具体的形象,让学生在和谐、自然、轻松的环境下充分感知教材。多媒体的直观、生动、形象增加学生的学习兴趣,加深对知识的印象,有助于学生记忆。同时运用多媒体渠道的信息传输,多形式多角度反复呈现所学教材,刺激并促进大脑皮层各种联系的形成,有利于提高记忆力,巩固和提高对新知识的理解和记忆。 1.3 利用多媒体构建学生认知图式 图式理论重视图式(schemata)作为一种认知构架在理解和交际中的作用,它使信息有条不紊的储存在长期的记忆中,给预测提供依据。交际是一个双向的心理过程,需要一定的图式为前提。 作为计算机教师应当充分利用网上的资源,收集大量外国的科研,先进技术知识。并积极的借助多媒体技术的视频图像、音响、图形和文本,将这些人文因素形象化、具体化,转化成符合学生的认知水平并能为其接受的形式展现给他们,帮助他们构建认知图式。 例如:在讲解“for和 do…loop循环控制语句”时,学生要理解“for语句”和“do…loop”进入循环结构执行循环体里语句的条件,由于“do…loop”语句有4种不同的格式,教师可以利用多媒体课件,反复播放不同循环语句条件成立的情况,并结合实际例子讲解,这样可以加深同学们对知识点的印象,掌握各种循环语句成立的条件。这样学生慢慢地就掌握了教学的重难点,并增强了学习的信心,活跃了课堂的气氛。 2 多媒体在计算机教学中应用时应注意的问题 虽然多媒体在计算机教学以上三方面中起着如此巨大的作用,但如果一味的过多过滥的运用多媒体,必将过犹不及,使学生在课堂上走马观花,使课堂教学流于形式。因此,随着教育改革的深入,多媒体教学也必须由在优质课、示范课上的“表演”正式向课堂教学迈进。如何才能恰到好处的在计算机课堂教学中完成这个转变呢?为此我们应该积极处理好以下三方面的关系。 2.1 正确的处理教师、学生、多媒体之间的关系 多媒体教学不能只是把教学内容制成教学课件,简单地在课堂上进行播放,而以多媒体取代教师的主导作用或取代学生的思维判断过程,取代各种能力的培养过程。在多媒体教学中教师是组织者,学生是主体,多媒体只是辅助教学。 2.1.1 课件风格和教师教学风格的一致性,发挥教师主导作用 多媒体计算机教学中的关键在于课件。离开课件,再好的硬件设施也只能成为一无是处的摆设。在教学过程中,教师往往会形成本身固有的为大多数学生所适应的教学风格。教师作为课堂主导者,在使用多媒体进行教学时应当制作与自己教学风格一致的课件,切勿将多媒体课件放于主导地位,将课件做得花里胡哨。唯有如此才能使教师自身风格得到前所未有的展示,也唯有如此才能以情感、语言、神态感染与激发学生的求知欲,与学生及时的进行交流并得到反馈,达到良好的教学效果。正所谓 “激生之疑,导生之思,启生之智,育生之能”,从而逐渐引导学生达到“识记、复用、操作”三个层次的学习目标。反之则必将使学生满头雾水,不知所云,也就背离了多媒体教学的“辅助”的本意,更弱化了教师在课堂教学中的主导作用。 2.1.2 媒体运用的频度 目前存在着一个认知上的误区,那就是认为多媒体用得越多,越能体现教学手段的现代化。忽视了使用多媒体教学的真正目的,必将使计算机课变成多媒体课件展示课。在引入或呈现这几个环节我们可以多用些,在其它环节少用一些。但无论在哪个环节使用多媒体,教师都应目标明确,明确每一步多媒体的应用中所要达到的目标,避免过多过滥的使用多媒体。 2.1.3 “以人为本”,发挥学生的主体性 多媒体教学改变了传统的以教师为中心的课堂教学模式,代之以新型的以学生为中心的教学模式。但如果教师在使用多媒体教学时只是一味盲目的把文中知识和内容展示给学生,就无疑是剥夺了学生用计算机操练的机会,剥夺了学生作为课堂主体的地位。因此,教师在使用多媒体进行教学的时候,应当以促进学生动脑动手为着眼点。更加突出和强化学生自我发现、自我学习、独立思考能力,以及动脑思考,动手实践能力,从而充分发挥学生的主体性。 2.2 正确处理多媒体与传统教学之间的关系 实际上,在教学中可以将多媒体教学理解为在传统教学基础上所增加了多媒体(包括计算机)这一特殊教学工具而以,它不可能抛弃所有的传统教学手段。因此,在设计多媒体教程时,要把握好多媒体的使用时机,正确处理多媒体和普通教具、语言表达之间的关系,特别要考虑操作时间因素,要处理好多媒体教学(此处主要是指操作时间)与传统教学之间的进程。例如,在对课程进行复习时,必须要有停顿时间,以保证学生把要点记下来。也可以采取将学习要点打印出来的方式,在课后发给学生,以提高学生的学习效率。 多媒体教育技术飞速发展,教学过程中多媒体技术的运用越来越普遍。这就要求教师在运用多媒体技术教学的同时,多关注教育理论的发展,随时用先进的教育理论来指导自己的多媒体教学工作实践,注重发挥多媒体教学的优势。 2.3 正确处理教学内容与教学形式的关系 教学内容决定教学形式,任何教学形式都是为教学内容服务的。在将多媒体应用与计算机教学的过程中,教师应该根据教学内容的需要,选择恰当的技术手段和表现形式,做到化繁为简,化抽象为具体,促进学生对知识的理解,充分体现学生的主体地位。但如果我们不从教学内容的需要出发,而只是一味的追求媒体形式的“全”、“新”,一味的强调表现上的新颖,则必将使多媒体教学成为一种表演,学生习得甚少。 3 结束语 多媒体技术在计算机教学中应用,使我们走出了教师讲、学生听的传统计算机教学模式,走进了一个现代化科技教学的新时代。光盘及课件图文并茂,内容丰富,还有动画制作,充分调动了学生学习计算机的积极性和主动性,激发了学生学习计算机的兴趣,促使学习主动积极学习,全面提高了学生的素质。 计算机多媒体论文:论计算机远程教育与多媒体技术 [论文关健词]远程教育 多媒体 虚拟现实 [论文摘要]随着知识经济时代的来临,利用网络进行远程教育得到了迅速的发展,特别是计算机技术、通讯技术和多媒体技术在现代远程教育中的应用,给现代远程教育带来了前所未有的发展机遇。本文探讨了我国计算机远程教育与多媒体技术的现状与发展。 随着知识经济时代的来临,掌握知识的人才日益成为国家繁荣、民族振兴的决定性因素和主要资源。远程教育这一基于计算机技术和通讯技术的教育方式,正以其自身优势,成为现代教育的一个亮点。远程教育是现代多媒体教学与网络技术相结合的产物。在现有的高等教育条件下,采用网上现代远程教育形式。扩大高校教学覆盖面,可以有效地缓解我国教育资源的不足与信息化时代巨大的社会教育需求之间的矛盾。本文仅对其手段改革、实施的必要性、存在困难、方法等诸多问题作一概述,并着重阐述计算机远程教育中应加强使用多媒体技术。 一,我国远程教育的现状 1、中国网络远程教育发展趋势虽然缓慢,但仍不失上升态式以edu域名注册的网站以每半年增加几百家左右的速度向上攀升。从这一显而易见的角度来看,早在1998年,教育部颁发《面向21世纪教育振兴行动计划》文献中就指出:大力发展我国网络远程教育。同时为加快速一步伐,同意社会力量或外资界人这一领域。在着眼于未来的互联网领域。教育是一个十分令人看好的投资方向。 2、与发达国家相比还有一定的差距我国近程教育主要集中于基础教育在发达国家,网络教育的主体是高等教育、成人教育、继续教育;像在美国,就有五千万成年人在学习。在过去五年中,美国的网络大学增加到300多所,约有80所大学允许通过网络学习获得学位。目前在中国一流水平的大学如北大、清华上海交大、北京邮电大学等也都已经开展远程教育或网上大学的招生工作。 二、远程教育实现手段的发展与现状 (一)远程教育的发展 远程教育的发展经历了三个阶段。 基于数据网络的计算机远程教育研究始于80年代后期,90年代步入实践。我国远程教育规划是1997年经酝酿提出的,1998年正式批准立项,1999年是整个项目启动的关键一年。规划的近期目标是到2000年要通过网络互联10130所各级学校,并使8000所贫困、边远地区的中小学具备利用卫星上网的能力。目前,我国的清华大学、北京大学、湖南大学、浙江大学等一大批大学建立了自己的远程教育实验室或远程教育中心,基于综合数据网的远程教育研究正在部分院校蓬勃展开。 (二)远程教育的技术实现 1、计算机网络:这个支撑网络远程教学系统的物质基础,一般来说,都具有下列组成: (1)接人部分:主要设备是路由器,主要作用是通过网络专线将整个网络接人internet,从而使本网的用户能够访问internet资源,而其它网络用户能够访问本网信息。 (2)交换模块:是整个网络连接与传输的核心,主要的设备有主干交换机、分支集线器和连接各模块的网络电缆,由它们组成整个骨干网络。 (3)服务器:主要负责信息的收集、储存、,它们是对外提供教学与信息服务的主要实体,一般有web服务器、ftp服务器、e-mail服务器、dns服务器、数据库服务器等等。 (4)网络管理:主要对整个网络进行监控、运行性能的监测、故障的预警和诊断等等;计费模块主要是记录网络使用者的资费信息,以控制网络资源的有偿使用。 2、软件部分 (1)多媒体授课系统从功能上可以分成两个部分:一个是课件点播系统。一个是同步广播授课系统。 (2)师生交互工具①共享白板:软件共享白板是一个为在internet环境进行教学的教师和学生提供文本以及图形共享的区域。教师可以将一张图片贴入共享白板中。并利用系统提供的特定画图工具和文本输入工具,在所贴的图片上进行标记、说明。教师端的白板中的图形和文字可以通过in-ternet同步传递到交流环境中的其他学生端白板中。 ②语音、视频交互:语音交互是异地师生之间一种有效的交流方式。为了增加师生教学过程的生动性,也需要师生间能够看到各自的视频图象。教师可以任意选择特定的学生端视频,也可以同时看到多个学生端的视频图象。学生端可以选择观看教师端视频。 ③同步浏览:在交流过程中,能够提供同步浏览的机制。教师可以通过键人url地址,并将该地址广播到同一交流环境中的所有学生端浏览器。使得学生端的浏览器与教师端的浏览器达到同步显示。 ④网络题库系统基于web的题库系统用于支持教师和学生通过网络进行组卷并进行各种类型的测试。可以根据不同的测试目的提供相应的组卷策略,包括智能组卷、相对评价组卷、绝对评价组卷,教师通过网络自动组卷后,下载到本地进行使用。 (3)答疑系统 ①问题通过电子邮件的方式发送到主持这门课程的学科教师,当教师对该问题进行回答后,系统将自动解答发送到学生的电子信箱; ②将问题公布在答疑布告牌上,征求解答,有人对其解答后,系统将通过电子邮件通知该学生。 (4)作业批阅系统 作业批阅系统是基于/" 考试系统 远程考试系统是教学信息反馈的重要手段。通过考试可以将学生的学习进展状况反馈给系统。 (7)远程作业系统 在学生的学习过程中,作业的布置、提交与批改是非常重要的一环。老师可以通过作业系统得到教学效果的反馈,既可以了解不同学生的学习情况,以便因材施教,又可以发现教学过程或课件中存在的问题。并采取措施加以修改完善。 三、多媒体技术的发展 多媒体技术是90年代兴起的一股热潮,以往的计算机通过视觉才能接受信息,后来增加了“听”的功能,人们才把具有“视听”两种以上功能的计算机称之为多媒体计算机,并把这种技术称之为多媒体技术。近年来它的发展非常迅猛,从一台计算机到局域网乃至国际互联网络,都可以使用。多媒体技术改变了微计算机多年来生硬、呆板的脸孔,换上了丰富多彩、形声并茂的漂亮面容。就其功能可以分成两类: 1、只具有“视听”功能,这种类型的计算机及其网络运用于教学,除能使以往靠多种设备、技术实现的课堂多媒体教学集计算机于一身,具有集成性的特点外,其明显的优势是还具有即时性、交互性、信息量大和能够进行个别化教学的功能。人们常称这类只有“视的”功能的计算机及其网络技术为一般的多媒体技术。 2、具有“虚拟现实”功能,这一类计算机多媒体技术除具有“视听”的功能外,还具有让人动手“做”,充分发挥人的“触觉、机体觉、运动觉、平衡觉”等感觉器官的功能,让人们在“做”中学习知识和掌握技能。 四、我国教育领域必须加强计算机远程教育的应用 1、计算机远程教育是教育领域的国际发展趋势。 internet网的发展速度极为迅猛,在发达国家和地区普及率较高,美国、英国、芬兰、瑞典等国家均提出了基于互联网的远程教育计划,并已开始逐渐实施。而发达国家推出的这些远程教育计划并不仅局限于基础教育和高等教育领域,而且是利用现代化手段提高国民素质的重要手段。面对这一国际潮流,我国教育管理部门和广大教育工作者不应落后,应追踪国际上先进的教育思想、教育手段和教育方法。 2、实施计算机远程教育是中国国情的需要。我国是发展中国家,教育资源比较紧缺,现有教育资源远远不能满足需求。而采用常规的措施和方法,例如建设学校,增加学校数量,所需投入太大,短时间内也不能解决问题,特别是高等教育的大众化、普及化。 3、实施计算机远程教育也是教学改革的需要。众所周知,我国的教育资源不但紧缺,而且发展极不平衡,利用远程教育可以消灭贫困校、薄弱校,达到教育资源在一定程序上的共享,打破教育资源不平衡的局面,以比较快的方式、方法扩大教育规模。 4、利用远程教育体系也可以提高国民素质,实现“终身教育”的目的。 五、计算机远程教育必须加强多媒体技术的应用 远程教育网上资源是重要的,简单的重复书本是没有出路的。而解决此问题,笔者认为必须合理地使用多媒体技术。 (一)加强多媒体课件的开发应用 多媒体技术设计和编制的新一代cai系统,具有综合处理图、文、声、像的能力,改变了原来cai中将知识仅以单一视觉或听觉符号表现的方法,使学习者能通过多种感官获取知识信息,增强理解能力,提高教学教率。应用多媒体技术编制的cai系统即称之为mcai软件,亦称课件。 1、在大专院校和中小学形成专门从事mcm课件开发的研究机构。据了解,以前从事mcai课件开发的单位主要有两类:一类是传统出版社的电子出版部门;一类是软件制作公司或多媒体技术开发公司。由于强调市场,重视效益,其开发的产品给人的感觉是深人教学不够。实际上,大专院校和中小学完全可以根据大纲的要求,制定相应的课件标准,分工协作,组织精兵强将进行开发,经试用修改不断完善。通过鉴定后,批量生产教学光盘,并将其做到网上,达到教育资源最大程度上的共享。 2、统一的mcai的技术标准。现阶段mcai课件的制作技术五花八门,以编辑制作为例,大多是手工编辑,费时费力,效率较低,虽然一些多媒体创作工具不断推出,但其适应面还是受到一定的限制。因此,有必要统一mcai课件技术上的一些标准,如硬件配置、软件环境、创作工具、多媒体素材、文件的格式等。目前教育部基础司正在研制一种“傻瓜开发平台”,容易上手,极适合中小学教师进行mcai开发。 3、研究智能型mcai课件。随着计算机人工智能技术的发展,应在mcai课件中加强专家系统和人工智能技术应用。它模拟教师,服务对象是学习者,允许学习者与计算机进行广泛的交互活动。它可以为学习者提供一种新型的学习环境,能根据学习者的学习特点和学习风格采用不同的教学策略,能对学习者的学习状况进行评估,以满足学习者的不同需要。 (二)适当应用多媒体虚拟实现技术 现在,全世界已有2000多研究单位、大学、公司开展虚拟现实研究与开发技术,它将是90年代最有发展前景的技术之一。 l、通过远程教育,将虚拟现实技术应用于艺术、医疗、建筑和工程、军事研究、金融分析等领域。例如在医学领域,虚拟现实技术代表未来发展的方向,借助它能够满足大批学员们动手操作的愿望。在外科手术中,通过虚拟现实系统,可以看到或感觉到微电脑生成的以假乱真的三维立体图形,交互作用的“触角”功能使外科医生身临其境地进行“手术”,得心应手地在荧屏中开刀。 2、建立虚拟现实远程教育环球网。它的使用与互联网相似,只要在浏览器中键入虚拟现实网络地址就可以相联。例如当进入某虚拟太阳系环境的网站时。可以看到各恒星的分布,感觉就如同亲身在太空中漫游一样。在观看不同恒星之余,还可以进入恒星当中查看并阅读各种资料。此外,在太空中还可以发现流星、恒星的转动等动态模拟。 结束语 计算机多媒体技术及其网络教学系统,能使以往靠多种设备、技术才能实现的课堂多媒体教学集计算机于一身,并能与现代通讯设施形成网络,构成全方位、多渠道、交互式的远程教育系统。人们称它的出现使教育技术跨进了一个新的时代,成为教育领域的一次革命。 计算机多媒体论文:计算机多媒体技术的应用研究 【摘 要】多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术。集文本、图形、动画、声音、影视等各种交流媒介于一体的计算机多媒体技术是21世纪计算机科学技术发展的一个重要领域。本文综述了多媒体技术的概念,探讨了多媒体数据处理技术的应用和计算机多媒体通信技术的应用两个方面,同时对多媒体技术网络化的发展作了展望。 【关键词】多媒体技术 数据处理 通信 网络化 随者计算机多媒体技术的突飞猛进,多媒体凭借着自身的优势越来越受到广泛关注和应用,它的出现已经改变了传统意义上的人们的工作与生活方式,对人类社会的的发展产生了巨大的影响。 一、计算机多媒体技术的概述 1.多媒体的概念 所谓多媒体,就是融合了两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体,其使用的媒体包括文字(text)、图像(image)、图形(graph)、动画(animation)、音频(audio)、视频(video)。各种媒体表现形式各不同。但都为数字化形式存在,即计算机二进制数字文件。 2.多媒体的内容 多媒体包括: (1)文本:由语言文字和符号字符组成的数据文件。 (2)图像:通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件。也叫点位图或位图图像。 (3)图形:矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。一般可将图形看作是图像的抽象。 (4)动画:将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。 (5)音频:声音信号,即相应于人类听觉可感知范围内的频率。 (6)视频:可视信号,即计算机屏幕上显示出来的动态信息,如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术。是指采用计算机技术,将各种媒体以数字化的方式集成在一起。从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多种媒体信息的能力。 3.计算机多媒体技术主要特性 计算机化至少对终端用户来说媒体信息的播放是由计算机控制的。集成化涉及的设备的类型与数量尽可能地单一。包括存储集成化、捕捉集成化、播放集成化、网络集成化(istn与ispn)。 二、计算机多媒体技术的应用 1.多媒体数据处理技术的应用 计算机多媒体技术是处理文字、数据、图像、声音、视频及各种感知、测量等信息的技术。它集合了数据的转化、存储和传输。数字化了的各种信息的数量是非常之大的,多媒体数据处理目前严重依赖处理器的能力、存储器的存储容量、通信传输的能力以及这些系统的处理效率。多媒体数据处理技术涉及音频技术、视频技术、图像技术、压缩与编码和虚拟现实等。 (1)视频技术。视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。视频数字化是将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换转为计算机可处理的数字信号,使得计算机可以显示和处理视频信号。视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为视频信号,从而可以录制或播放。 (2)音频技术。音频技术主要包括4个方面:音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别。音频技术发展较早,一些技术已经成熟并产品化。越来越多的声像信息以数字形式存储和传输,这为人们更灵活地使用这些信息提供了可能性。随着计算机的普及,如何给不熟悉计算机的人提供一个友好的人机交互手段,是人们感兴趣的问题,而语音识别技术就是其中最自然的一种交流手段。目前,世界上已研制出汉、英、日、法、德等语种的文语转换系统,并在许多领域得到了广泛应用。 (3)数据压缩技术。数据压缩技术包括图像、视频和音频信号的压缩,文件存储和利用。图像压缩一直是技术热点之一,是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础,目前iso制订了两个压缩标准即jpeg和mpeg,同时使计算机实时处理音频、视频信息,以保证播放出高质量的视频、音频节目。 (4)虚拟现实。多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种仿佛使人置身其中的虚拟世界中,对其真实毫不怀疑,通常把这种技术称之为“虚拟现实”(virtual reality,简称vr)。换句话说,虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。 2.多媒体通信技术的应用 计算机多媒体通信是指能同时提供多种媒体信息———声音、图像、图形、数据、文字等的新型通信方式。它是通信技术和计算机技术相结合的产物。 目前的通信方式只有两种物理形式:一是有线通信方式,二是无线通信方式。这两种通信方式目前都在广泛使用,只是在中间插入计算机多媒体技术就形成了计算机多媒体通信。和电话、电报、传真、计算机通信等传统的单一媒体通信方式相比,利用计算机多媒体通信,相隔万里的用户不仅能声像图文并茂地交流信息,分布在不同地点的多媒体信息,还能步调一致地作为一个完整的信息呈现在用户面前,而且用户对通信全过程具有完备的交互控制能力。这就是多媒体通信的分布性、同步性和交互性特点。今天,随着多媒体计算机技术和通信技术的发展,两者相结合形成的多媒体通信和分布式多媒体信息系统较好地解决上述问题。多媒体通信技术涉及多媒体数据的压缩编码、多媒体数据的同步、多媒体数据库、多媒体通信网等。 三、多媒体技术的发展前景 由于计算机相关技术的飞速发展,多媒体技术无论是在硬件上还是在软件上都已经是很成熟的技术了。但是,随着社会的不断进步,通信技术的发展和人们的需求的多样化,多媒体技术网络化,成为人们的期待。 计算机多媒体技术网络化的发展主要取决于通信技术的发展,信息技术渗透到了人们生活的方方面面,其中网络技术和多媒体技术是促进信息世界全面实现的关键技术。蓝牙技术的开发应用,使多媒体网络技术无线化、小型化。计算机多媒体技术网络化可以描述成是一个决定性(关键)技术的集成,这些技术可以通过访问全球网络和设备实现对多媒体资源的使用,可以肯定是未来发展的主题。 总而言之,计算机多媒体技术的应用和发展正处于高速发展的过程中,随着各种观念、技术的不断发展和创新,并且融入多媒体技术中未来将出现丰富多彩的、耳目一新的多媒体现象,它注定要改变人类的生活方式和观念。多媒体技术在模式识别、全息图像、自然语言理解(语音识别与合成)和新的传感技术等基础上,利用人的语音、书写、表情姿势、视线、动作和嗅觉等多种感觉通道和动作通道,通过数据传输和特殊的表达方式与计算机系统进行交互在未来有着最为广阔的前景。 计算机多媒体论文:计算机多媒体技术应用分析 [论文关键词]多媒体技术 iso itu 音频 视频 图像 [论文摘要]多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术,是新一代电子技术发展和竞争的焦点。多媒体技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体,借助日益普及的高速信息网,可实现计算机的全球联网和信息资源共享,因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业,并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。 随着计算机多媒体技术的突飞猛进,多媒体凭借着自身的优势越来越被受到广泛关注和应用,已经在不知不觉中影响到了我们生活的很多方面,本文简要介绍了计算机多媒体技术及其相关概念,对计算机的主要应用做了概括性总结。 一、计算机多媒体技术的概述 所谓多媒体,就是融合了两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体,其使用的媒体包括文字(text)、图像(image)、图形(graph)、动画(animation)、音频(audio)、视频(video)。各种媒体表现形式各不同。但都为数字化形式存在,即计算机二进制数字文件。 二、多媒体包括 (1)文本:由语言文字和符号字符组成的数据文件。 (2)图像:通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件。也叫点位图或位图图像。 (3)图形:矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。一般可将图形看作是图像的抽象。 (4)动画:将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。 (5)音频:声音信号,即相应于人类听觉可感知范围内的频率。 (6)视频:可视信号,即计算机屏幕上显示出来的动态信息,如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术,是指采用计算机技术,将各种媒体以数字化的方式集成在一起,从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多体信息的能力。 计算机多媒体技术主要特性: 计算机化至少对终端用户来说媒体信息的播放是由计算机控制的。 集成化涉及的设备的类型与数量尽可能地单一。包括存储集成化、捕捉集成化、播放集成化、网络集成化(istn与ispn)。 三、数字化主要是指媒体信息表示的数字化、模拟信号数字信号 采样、量化、编码、ad/da,有利于计算机与集成化,方便存储、传输与处理、但是也存在失真等的问题,数字化的精确性(采样速率与编码位数)与(存储器与网络)宽带的权衡也是很抉择的。交互性主要体系在四种用户定制化程度上媒体播放开始时间、媒体播放次序、媒体播放速度、播放形式。 四、与多媒体有关的概念与国际标准 (一)与计算机多媒体相关的概念 1.多媒体信息处理技术。多媒体信息处理技术就是能够同时捕捉、处理、编辑、储存和播放两种以上不同类型信息媒体的技术。常见信息媒体类型包括:文本、图像、图形、动画、音频、视频等。 2.静态媒体与连续媒体。静态媒体(如文本)是没有时间维的媒体,即其播放速度不会影响所含信息的再现。 连续媒体(如音频和视频)是由媒体“量子(如音频采样和视频帧)组成的,具有隐含的时间维,播放速度影响其所含信息的再现,因此,需要在一段特定的时间里按特定的速度播放;如果播放速度得不到满足,媒体信息的完整性就会收到影响。 3.捕捉媒体与合成媒体。捕捉媒体是指从现实世界中捕捉到的真实媒体信息。合成媒体是指通过计算机合成的媒体。 五、常见国际标准 (一)iso指定的国际标准 jpeg标准:jpeg(joint photographic expert croup)小组1991年3月提出了isocd10918用于连续色调灰度级或彩色图像的压缩标准,采用离散余弦变换、量化、行程与哈夫曼编码等技术,支持几种操作模式,包括无损(压缩比2:1)与各种类型的有损模式(压缩比可达30:1且没有明显的品质退化)。 mpeg系列标准:iso于1992年制定了运动图像数据压缩编码的标准iso cd11172,简称mpeg(motion pictureexpert group)标准,它是视频图像压缩的一个重要标准。mepg编码技术的发展十分迅速,从mpeg_1、mpeg_2到mpeg_4,甚至现在流行的mpeg_7不仅图像质量得到了很大提高,而且在编码的可伸缩性方面,也有了很大的灵活性。 (二)itu指定的国际标准 h.320:h.320(其原名为narrow band tsdn visual telephone systems and terminal equipment),但是h.320标准仅仅只适合在isdn、el、t1等高速率的数字网上运行,而不适合在电话线这种窄宽带网上使用。 h.324:h.324是通过一般电话线传送音频和视频信息,并对音频及视频信息进行编码及解码的国际标准。一般电话系统获得广泛采用的原因是使用方便,而且有数量庞大的用户。h.324标准可以将电视会议带给数以百万计的,没有加入isdn的用户。 六、计算机多媒体技术的应用 计算机多媒体技术应用在我们生活中的很多地方,例如:数字化图书馆融入了多媒体技术后,使得数字化图书馆更加生动真实。远程教育等领域也是应用了计算机多媒体技术,东北大学就在我国开始建设远程教育网是投了巨资,从沈阳一直铺光缆到秦皇岛,成为了在中国规模最大的网络教育网络之一,他们就用了多媒体技术和网络技术的结合进行教学,使更多的学生受到了名师学校的教育。由此可见多媒体技术方便了我们生活的很多方面。由于计算机相关技术的飞速发展,多媒体技术无论是在硬件上还是在软件上都应经是很成熟的技术了,但是对于图像和音频的压缩编码规范还很混乱有些压缩编码规范已经公开,有些对外界还是秘密,这对整合音视频压缩编码很不利。在资源共享,开源的思想占主流的当今的技术界,多媒体技术这部分也需要把各种音视频的压缩技术整合起来,是对多媒体技术更加规范和成熟,这样计算机多媒体技术才能够发展的更好。
苯乙烯作为一种重要的化工原料,在电子、汽车、包装等领域中已经被广泛应用,主要用来生产聚苯乙烯树脂、离子交换树脂等。当前随着各行业的不断发展,对于苯乙烯的需求量逐渐增大,苯乙烯的生产发展也呈现快速发展的趋势。在当前节能环保的发展理念下,对于研究苯乙烯生产节能化发展是十分重要的。目前,都是通过乙苯制取苯乙烯的一种生产方法,主要包括乙苯催化脱氢法和共氧化联产法,共氧化联产法的流程长而且复杂,设备容易腐蚀而且设备投资髙,所以,大多数的苯乙烯都是采用乙苯催化脱氢法工艺。 1有关苯乙烯的相关内容阐述 苯乙烯的制取方法是乙苯催化脱氢法,该种生产工艺的应用十分广泛,其中使用到的工艺有U0P工艺、BADF工艺等,苯乙烯的工艺技术已经实现工业化发展,但是由于自身的属性特征和后续的操作,装置的能耗相对比较高。对于苯乙烯的生产,都通过改善催化剂性能,优化相应的流程,改善操作方法来降低装置的能耗,能够提升技术能力。实验证明,反应区内的能耗量占据很大的比重,因此,如果能够降低反应区内的能耗消耗,就能够降低整体的能耗消耗。能耗也是乙苯脱氢制苯乙烯工艺的固有能耗,不会减少优化,反应的能耗消耗主要是稀释水蒸气消耗的能量,因此,通过减少反应区内的能耗消耗也能对减低整体的总能耗起到重要的作用。 苯乙烯的制取方法是乙苯催化脱氢法,该种生产工艺的应用十分广泛,其中使用到的工艺有U0P工艺、BADF工艺等,苯乙烯的工艺技术已经实现工业化发展,但是由于自身的属性特征和后续的操作,装置的能耗相对比较高。对于苯乙烯的生产,都通过改善催化剂性能,优化相应的流程,改善操作方法来降低装置的能耗,能够提升技术能力。实验证明,反应区内的能耗量占据很大的比重,因此,如果能够降低反应区内的能耗消耗,就能够降低整体的能耗消耗。能耗也是乙苯脱氢制苯乙烯工艺的固有能耗,不会减少优化,反应的能耗消耗主要是稀释水蒸气消耗的能量,因此,通过减少反应区内的能耗消耗也能对减低整体的总能耗起到重要的作用。 2苯乙烯生产工艺节能技术措施 2.1反应区内的能耗节能技术分析 乙烯制取苯乙烯的过程中,通过对反应区内的能耗分析,可以从中了解到,反应区内的能耗是这一生产流程中固有的能耗,是不能降低的。在反应区中,如果将水蒸气的能耗稀释掉,对于稀释部分的能耗效果就相对比较显著。在进行稀释的过程中,需要从几个方面进行改善:(1)乙苯的转化效率;(2)苯乙烯自身具备的选择性特点;在减少稀释的过程中,通过减少水比或者是提升乙苯单程转化率,同时还需要重视脱氢催化剂是否符合相应的标准。为了减少反应区的能耗,脱氢催化剂需要保证水比低,而且乙苯的转化效率高的特点,这是减少反应区能耗的重要措施,同时也会减少苯乙烯装置的能耗。对于催化剂的改善,需要将具备的理论知识应用到其中,而且要具备一套完整的生产工艺,需要根据相应的实验结果,进行不断研究和探索,要将其应用到实际的操作中,也会有很大的现实发展意义。 2.2典型技术的能耗分析 对乙苯催化脱氢生产苯乙烯的工艺流程进行分析之后,当乙苯与水蒸气发生脱氢反应之后,也会发生一些副反应,在反应中,当温度处于580摄氏度时,具有强吸热的特点,当压力下降时,反应还会继续进行。在当前的工业应用中。都是处于一种负压系统中,蒸汽在此反应中属于一种稀释剂,能够减少分压。例如,将1.15的水比作为例子,通过能耗的分配情况,从中可以发现,反应区占据的比例相对比较大,当减少这部分的能耗就能够减少整体的能耗,也是起到重要的影响作用。 2.3精馏区的能耗技术分析 由于乙苯脱氢催化剂的水比、乙苯的转化情况相对比较慢,对精馏区进行节能研究也是具有很大的意义。在当前的很多技术中,采用的是多级变压热集成的技术,对相关的能量进行回收,对于脱除乙苯的精馏分离过程一般需要在塔中进行,而且是两个以上的塔中,多级变压热集成回收热能的方式一般取决于采用塔级数的多少,在一般理念中,采用的级数越多,回收率也就相应越高,但是在真正的实践过程中,由于对设备操作的复杂性会导致使用价值降低。当前在技术的不断发展改革中,会采用两级变压热集成来回收乙苯和苯乙烯的发生反应之后的热能,精馏分离的过程也是在两个塔中进行,热能的回收率也是相对很高,可以达到40% ̄50%。还有一种是通过热沸实现苯乙烯装置的热集成,乙苯与水按照一定的比例混合会降低沸点,能够实现对热能的回收过程。当前大多数的苯乙烯装置都在1.2 ̄1.5的水比下进行操作,采用共沸回收热能的技术可以说是一种降耗的重要手段,可以大力推广。 3结束语 综上所述,对于苯乙烯生产工艺节能技术的研究,需要从化学反应的角度进行分析,在反应中,对于固有的热能、蒸汽能耗和精馏能耗进行分析,从中了解到哪个阶段的能耗是最大的,根据实际实验情况,采取相应的措施进行分析,还有各种精馏技术的不断发展,采用多级变压热集成技术,能够降低蒸汽能耗的需求,发展节能技术。
试论电力自动化改造技术:关于电力配网中自动化技术规划和改造问题的探究 摘 要:随着城市及农村电网的改造,配网自动化系统为城市配网自动化提供了可靠性的技术水平。本论文对有关电力配电网的自动化技术相关问题进行了探讨。 关键词:自动化;规划;电力建设 随着电力企业的发展,配网的自动化水平得到了一定程度的提高,自动化系统水平的提高为城区和农村电网的自动化提供了可靠的技术性保障。本论文首先分析了电力配网中自动化的概念、功能及必要性,其次分析了电力配电网进行自动化规划的建设原则,最后分析了配电网改造及配网自动化实施过程中要注意的事项。 配电网自动化的概念、功能及必要性 1.1、配电网自动化的概念 所谓配电网自动化,是指在电力建设的配网中利用现代化的高科技手段,例如:电子、通讯、计算机及网络技术等,将配电网运行过程中的实时、离线、电网结构参数及地理信息等系统进行集成,形成一套完整的自动化系统,既包括配电的自动化,也包括配电生产管理自动化,主要用于对配电系统在运行过程中进行必须的监测、保护、控制及配电管理等。 1.2、配电网自动化的功能 配电网自动化的功能主要包括以下几个部分:(1)、数据采集与控制;(2)、馈线自动化(包括故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复);(3)、负荷管理;(4)地理信息系统;(5)、配电应用分析等。 1.3、配电网自动化的必要性 在配电网中实现自动化,主要存在以下几个优点:(1)对配电网在运行过程中出现的故障可以迅速排除;(2)、缩短配电网线路出现故障的停电时间;(3)、能为配电网提供先进的管理手段,保证配电网管理人员管理水平和工作效率得到一定程度的提高;(4)、提高配电网运行过程中供电的可靠性和用户满意度。因此,在配电网中实现自动化,是具有十分重要的意义和必要性的。 2、在配电网中进行自动化配置的规划及建设原则 目前的配网自动化刚开始起步,正处在摸索阶段,配电网络与设备中有关的技术问题比较多,处理起来还有一定的困难,如网络环网率低,线路互供能力差,卡脖子线路较多,大量高能耗变压器及重载、过载线路需改造等。对于所要建设的配电网络,按照详细情况进行自动化配网建设在规模与实质上还难以实现,目前的主要任务是先建立一个坚实灵活合理的一次网架,这是自动化配网的基本要求,除此外,还要具备可靠的设备,有一定的备用容量和足够的负荷转供能力。一般情况下,实施配网自动化,尽量使用一次配网的架构,而不要对配网自动化在实施中进行改造或变更。可以在目前现有的配网基础上,参考配网的实际要求,进行配网改造优化,从长远的规划统筹安排,从而达到可以实施配网自动化的条件。利用技术和经济性分阶段的投资和实施、分技术层次推广配电自动化是一个有效的好方法。在初期配电自动化的分阶段实施应该要率先制定一个具体方针,进行判断配电网自动化系统的建设原则与实施步骤。 2.1、配电网自动化的总体规划 配电网自动化在实施的过程中要注意两个问题:总体规划与分步实施及实效。从整体规划来说,可以将实施的过程分为两个阶段。 2.1.1、实施过程的第一阶段 实施配网自动化必须实现以下几个功能:其一、实现实时以及准实时数据采集的两遥功能,如果实际条件许可、并且还要实际的需求时,还可以考虑在配电网自动化中加入遥控的功能。对于馈线自动化来说,需要实现故障提示与故障定位的功能;其二,配电网生产MIS需要首先实现自动制图与设备管理的功能,并以此为基础,逐步加强其他功能的实现。 2.1.2、实施过程的第二阶段 在第一阶段实施的基础上,进一步实现其它的自动化功能,例如:遥控功能;馈线自动化如果满足一定的条件,可以实现故障自动隔离及恢复供电的功能;如果具备一定的条件并且有实际需求时,其他相关的高级应用功能也能进行考虑配置;全面实现配电生产的MIS功能。 2.2、配电网自动化的建设原则 要进行配电网自动化,必须遵循以下的几个原则: (1)、在建设配网自动化的过程中,作为主体和重要手段分别是配网调度与生产运行和挖掘资源与整合信息;全方位的提高配电运行的可靠性和配电网的管理水平。在建设之前,应该做到认真对整个项目进行规划,突出自动化的实用性,建设过程实行分步实施。 (2)、在建设配网自动化的过程中,注重实用化的原则。依据实际的需求减低运行和维护过程的难度和工作量,提高效率。对于新引进的先进设备要考虑先进、可靠、经济等,要注重性价比。 (3)、在建设配网自动化的过程中,要考虑先进性、可靠性、经济性等综合运行的要求,且需要进行技术和经济评估。 (4)、在建设配网自动化的过程中,要具体问题具体对待,因地制宜的选择所学的自动化功能,逐渐实现规范化和标准化的目标。 3、配网改造及配网自动化实施的注意事项 (1)总体规划上要确保配网改造具有前瞻性、可靠性、可操作性。在配网建设与改造中,将配网自动化作为重点考虑 内容,从长远发展方面对配网自动化的设备要进行合理优化选择,防止在以后的中大规模改造中,现有设备的技术不能 适应要求,造成经济浪费。 (2)在目前的城市电网规划中,原先的配电网络地面上的各种设备将转入地下,这就要求必须提前对城市建设规划有 了解,并及时与相关政府部门沟通,在地下预埋的规划设计将配电网络自动化考虑进来,为各种设备预留足够的空间与位置。 (3)优化环网线路的网络结构,要利用城区配网变电站布点多的一些优势,结合开关站的建设,重点提高配网“2-1”“3-1”或“两供一备”“、三供一备”等典型接线水平。 (4)、将配电房中的破旧的高压柜换成具有自动化功能的高压柜,并且增加PT柜和FTU终端,通信方式以光纤通信。 (5)、采取一些必要的例如线路负荷开关、假装环网柜等措施,增强配网的联络能力。 (6)、在自动化提高可靠性的过程中,要加重对每部分的故障可以自动定位,实施故障隔离和没有发生故障的线路进行及早的恢复供电。 (7)、对于配电网自动化中的一个重要组成部分的地理信息系统,必须事先做好充足的准备工作。对整个配电网自动化系统的资料进行核对,包括各个线路、杆塔、负荷等,这些基础资料能为今后的地理信息系统发挥作用提供一定的基础作用。 (8) 对于配网自动化建设,在一次设备选型方面必须符合自动化要求。比如柱上开关,除了要配备TV、TA以及电动操作,而且在自动化方面必须能免维护、能承受频繁操作,控制接口是否傻瓜型、户外型。而环网柜则尽量将各种开关与操作都集成在柜中,一步到位。 (9)对于配网自动化的远端设备基本功能技术上要满足外,也要满足户外环境的适应性。比如户外环境下的运行可靠性要高,具备很好的防风沙、防雨、防腐蚀措施,能抵抗较强的干扰。 (10)、在配网的自动化建设中,通信系统是整个工程中的最具难度的部分,关键是对通信工程的准确定位。由于通信工程的终端规模巨大,要是其能在出现故障的状态下达到与平时水平相当的可靠性,那几乎是不可能实现的。因此对于通信系统主要要求应该是监控,而不是保护,这样可以降低通信系统可靠性的压力。 4、结束语 配电网自动化系统是一项耗资十分巨大,涉及的范围及其广泛和具有较多系统集成的综合性质的工程。目前,在我国的国内尚处于初始阶段,如何更好的把配电网自动化建设好,并使其具有较好的经济效益,还需要我们必须不断的积累经验,实践探索。 试论电力自动化改造技术:浅谈电力配网自动化技术改造的问题与对策 摘要:当前配网自动化仍处在起步阶段,主要以馈线自动化为主,功能较为单一。在系统集成上,各个单项自动化自成一体,缺乏综合考虑。在应用层次上,还仍处于初级发展阶段。尤其是对于经济发达地区,如何采取最适合的方式,在工程中实现配网自动化改造和运行,如何规划推广配网自动化的广泛实现,是本文的主要研究课题。本文以配网自动化系统的研究为背景,结合配电网的主要特点,对配网自动化系统的规划,提高电力中配网自动化技术的方法、改造意义、原则思路等方面进行了深入探讨和研究。 随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,广大用户对电能的依赖程度越来越高,随之而来的是对配电网的供电可靠性的要求越来越高。改造电力配电网自动化的目的,合理分配电能以降低能耗、提高供电可靠性以减少电能损失、提高供电质量。配网自动化改造可精确估计各种设备的使用状态而使设备能得到充分利用、情报资料精确完整及节省大量的人力资源。电力配网自动化是利用现代先进的电子技术、计算机网络技术和通讯技术,将配网上的实时数据、用户数据、电网结构和地理信息等多种信息进行处理和集成,实现对配电网的控制和监控,以及事故状态下快速故障定位、故障区故障隔离和非故障区的恢复供电。随着用户对配电网的可靠性要求高,因此配电网自动化技术技改提升完善势在必行。 1. 配网自动化技术的发展趋势 1.1实现信息一体化 当今社会是一个科学技术高度发展的社会,是一个信息化社会。因此,在电力系统中实现信息一体化是十分必要的。而且在未来配网自动化技术发展过程中,信息一体化将成为一个主要趋势。配网自动化的发展,需要考虑整个电网的可靠性,因此要加强与电力系统中除配网自动化以外的领域的信息交流。因此,为了方便交流,要实现整个电力系统的信息一体化。 1.2对配电网的运行进一步进行优化 电力市场的不断规范和完善迫使电力企业以效益为目标,把工作中心转移到效益管理、降低成本和为用户提供优质服务上,这使得供电企业必须不断地分析电网的运行性能、制定配电网优化运行的方案。 1.3系统向集成化、智能化和综合化发展 配网自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统工程,包含众多的设备和子系统,各功能、子系统间存在着不同程度的关联,这就要求电力配网自动化技术改造采用全面解决的方案,走集成化、智能化和综合化之路。 2.电力配网现状 2.1电源布点不合理,供电半径过长,线损率高 在电力配网方面出现的电源布点不合理现象仍很常见,这种问题的出现主要与早期规划不合理有关。早期规划不合理,使得电力布点不足、分布不合理,致使供电半径过长而导致线损高问题。同时,早期规划不合理还增加了在电力配网方面的材料和资金投入,降低了电力配网整体的运行水平,甚至使局部出现电力负荷不均匀的现象。因此,加强电力配网的早期规划至关重要。 2.2网络结构不合理,运行方式安排不灵活 网络结构不合理也是电力配网出现的重大问题,网络结构不合理在一定程度上给故障复电和检修工作带来困难。同时,由于运行方式不灵活,往往是造成配电网卡脖子的原因之一。例如,线路改造或变电站停电时,只有通过新出线或新增加联络线的方法才能使这些问题得到解决。因此,增加网络结构的合理性及改善其运行方式对配电网的整体运行有重大作用。 2.3线路故障率高,供电可靠性低 现时配电线路尚多采用架空线的方式进行,这种方式使得线路故障频率高发,这在一定程度上降低了供电的可靠性。同时,网络结构不合理,运行方式不灵活给事故转供电或检修转供电工作带来困难,同样降低了供电的可靠性。提高供电可靠性,除了在供电电线路方面加大改造的力度外,还应解决网络结构不合理,运行方式不灵活的问题。 3. 提高电力中配网自动化技术的方法 3.1加强配网的自我诊断 电力配网自动化技术是指利用先进的计算机技术、快捷的通讯技术、自动控制技术以及具有高效能的配电设备等技术手段,对整个配电网络进行智能化的管理及监控。从而使整个配电网的运行状态具有安全、高效、优质、可靠的特点。因此,为了能够高效、安全运行,及收集数据的处理的问题,电力部门要加强对配电网的诊断功能改造。同时对电力系统配网自动化进行有效的更新改造,促进其发展。 3.2对电力配电网进行建设与改造 电力企业要加强电网的建设,加强对电网的改造,以适应企业在市场经济的发展。加强对配电网的建设和改造主要做到以下几点:首先,加大对配电网结构的改进与改造。其次,实现电网设备的智能化。最后,通过配网自动化监测功能及时计算线路线损,使线路在最佳的经济状态下运行,保证电网运行稳定。 4. 电力配网改造意义 4.1提高用电质量与水平 电力配网改造使原先落后的电力设施得到改善,增强了设备运行的稳定性,可靠性,提高电力设备维修质量,降低了故障率,不仅方便了用户的日常用电,而且在一定程度上提高了用电质量与水平。因此,应加强对电力配网的改造工作。 4.2节约资金 电力配网改造是建立在原先落后电力配网的基础上的,对落后电力配网进行改造,避免了电力配网的重建,不仅节约了电网重建资金,而且节约了电网重建材料,对电力配网改造问题的解决意义重大。因此,加强对电力配网的改造是利国利民的大事,符合可持续发展理念。 5. 电力配网改造原则 电力配网改造工作的开展不是随随便便的,它是建立在一定的原则和标准的基础上的。总体而言,电力配网改造工作的开展须遵循以下几个原则: 5.1适应性原则 电力配网改造的适应性原则主要体现在适应城乡经济条件的原则。城市经济比较发达,电力需求量大,因此应加大对城市电力配网改造的程度。在对农村电力配网进行改造时,不应照搬城市电力配网改造模式,应以农村实际问题及用户需求为前提。 5.2逐步完善原则 对电力配网进行改造是一项长期、综合、复杂的工作,是不可能一蹴而就的。电力配网改造涉及到设备选择、电网规划、城市建设等多项工程,因此,在对电力配网进行改造时应采取逐步进行的方法,可分阶段、分期进行,最终达到电力配网完善的目的。一蹴而就的电力配网改造只会增加改造问题的出现,对电力配网的后期规划产生消极影响。 6. 电力配网改造思路 对电力配网的现状、电力配网改造的意义及电力配网改造原则有了深刻的了解后,针对电力配网改造中出现的问题应提出相应的解决策略,进一步丰富电力配网方面的经验。 6.1合理缜密进行早期规划 在对电力配网进行改造之前,一定要进行合理缜密的早期规划,早期规划是电力配网合理改造的关键。早期规划不合理会导致电力布点不足、分布不合理的问题,致使供电半径过长而导致线损率提高;还会增加在电力配网方面的材料和资金投入,降低电力配网整体的运行水平。因此进行早期合理、缜密规划至关重要。 6.2注重提高供电可靠性 可靠性是电力运用的重要指标,没有可靠性保障,电力会给用户用电带来损失。因此,提高供电可靠性至关重要。目前,提高供电可靠性需要注重多方面的问题,建立完善的配电网对提高供电可靠性有重要作用。 7. 结语 综上所述,各行各业对电力的依赖程度越来越高,对供电可靠性以及电能质量的要求越来越高,随着工业化的发展,企业密集、生产技术水平高、经济效益突出,现有的配电系统运作模式已经远远落后于发展需要,亟待整改。电力配网自动化技改必须向网络化、集成化、智能化、综合化发展,对提高配电网的安全运行及经济效益起到不可估量的作用。因此,本文介绍了将配网自动化技术改造出现的问题,并针对问题找出相应解决策略,为电力配网技术改造方面的发展提供借鉴。 试论电力自动化改造技术:电力配网调度和自动化技术改造分析 【摘要】随着社会经济的快速发展,各行业对于电力能源的需求量不断提高。加强对电力网络调度和自动化改造,有利于提升电力网络运行效率和运行质量,满足企业和居民用电实际需求,同时对于电力企业综合效益的提升也将起到非常积极的促进作用。本文就电力配网调度和自动化技术改造展开分析和研究,深入探讨和分析电力行业配电技术基本现状和主要问题,并在相关研究基础上提出合理的改造建议,希望对于我国电力行业的发展起到一定的借鉴和参考作用。 【关键词】电力行业;配网调度;自动化技术 配电是电力系统运行过程中的重要环节,配电质量和效率将直接影响到用户的使用效果,加强对电力配送运行质量的改善和提升对于电力行业的发展有非常深刻的意义。配电的自动化是目前电力系统研究的主要领域,配电自动化的应用能够显著地提升输电质量和供电稳定性,降低电力企业运营风险。配网调度和自动化技术的研究,既需要从技术原理上开展深入研究,同时需要加强对配电管理的分析和探讨,以全面地确保改造质量。 一、配网调度及自动化技术的原理介绍 随着科学技术的不断发展,自动化技术在电力系统中得到了较为广泛的应用,配网调度自动化技术是电力系统自动化的重要表现。在电力系统中,电力能源经过二次降压变电或者降压后输送给用户的过程中所形成的网络叫做配电网络,配网调度及自动化技术则是针对配电网所实施的改造,通过馈线自动化、用户自动化、变电站自动化和配电管理自动化等技术实现配电网络运行的自动化。 馈线自动化技术,是指对线路终端设备,将线路运行过程中的相关数据传输到控制中心系统以实现对馈电线路的合理监控,实现对馈电网络问题和故障的隔离与排除。用户自动化针对的是负荷管理内容,负荷管理是电力系统管理中的重要内容,负荷管理是一个双向的管理过程。 在负荷管理上,一般主要应用经济政策和技术手段予以规范,并且通过供电和用电双方的共同参与来确保负荷管理的实际水平。用户自动化技术的应用能够自动地编制和制定负荷管理计划,通过计划对用户开展实时控制。用户自动化强调的是对用户数据资料的自动读取和统计,能够在统计结束后自动地发送到控制中心,体现管理上的及时性和高效性,确保电力系统的高效运作。 变电站自动化是针对变电站管理所建设的变电化管理系统。在变电化管理系统中,能够根据电力系统的当前状况以及夏季配电网的需求来自动设置和调节变电站的运行。配电管理自动化就是利用计算机、通信技术和设备对配电网开展统一和全面的管理活动,配电管理自动化实质上实现的是信息的自动化和收集和自动化处理的循环过程。 配电管理自动化需要配电管理系统做支持,在配电管系统中,配电管理制动化能够与其他自动化管理技术相结合,系统地管理的管理整体,保证电力系统运行的正常和稳定,提升电力系统的整体运行水平。 二、配网调度及自动化技术改造中的注意事项 配网调度及自动化技术是目前电力网络的重要发展趋势,配网调度及自动化技术的实现能够很大程度上改善配电网的运行质量水平,显著提升电力系统的综合运行质量。但是,配网调度及自动化技术的改造存在较高的技术性,改造工作不能够盲目开展,而是需要制定全面的改造计划,加强对设计和建设中各工作环节的把握和控制,只有这样才能真正地控制改造成本,确保技术性能。 1.制定全面的改造计划 配网调度及自动化技术的改造是一项较为复杂和庞大的工程,为此在改造工作开展之前,必须要制定全面的改造计划,确保改造工作能够在有序的情况下进行。在计划制定之前,首先应该对配网调度和自动化技术做深入了解,掌握主要的技术手段,结合配电调度和自动化技术的实现目标进行改造计划的制定。同时,配网调度及自动化技术改造所遵循的是分块实施原则,这就要求计划中必须要突出配电网功能单元的分割和考核,按照合理的顺序对相关自动化技术予以实现,在确保系统能够正常运行的同时,有效地控制改造成本,避免资金浪费等问题的出现。 2.重视信息资源的共享 配网调度及自动化技术改造过程中,需要充分保证信息资源的高度共享,这不但有利于各环节的有效协调,还能够保证自动化技术改造的整体进度。在配网调度及自动化技术改造过程中,要尽量地应用计算机网络技术进行信息的传递和接收,特别在计算机系统主站的设计、方案评估以及数据的整理和收集中,依靠计算机网络技术能够有效地保证信息的共享度和传输效率。 3.加强设备选择和质量控制 在配网调度及自动化技术设计和建设过程中,应该加强对自动化系统应用设备的选择工作,这不但能够降低系统的搭建风险,同时也能够最大程度地保证系统的正常运行。在设备的选择上,如开关设备、控制终端等,应该选择知名度较高、生产规模较大的供应商进行合作,充分确保产品质量和性能。同时,系统应用设备在满足技术和性能要求的同时,应该尽量地具备良好的环境适应性,能够适应较为恶劣的工作环境,防止由于外界环境影响而导致设备无法正常运行的现象发生。 4.加强对自动化软件的引入和研发 配网调度及自动化技术的实现不仅需要优秀的硬件设备,自动化应用软件也是必不可少的。 目前,配网调度及自动化技术的应用软件较为多样,生产厂家数量也较为可观,能够提供基本的应用软件做支持,在实际挑选过程中,电力企业应该选择稳定性和功能性较强的应用软件。 但是,由于配电网结构和实际运行状况,不同企业和单位都有着较大的差别,完全地依赖于生产厂家进行软件的提供和系统的搭建是远远不够的,企业自身也要加强与生产厂家的合作与交流,适当加大应用软件的研发力度,以形成具备良好适应性和工作性能的应用软件,有效地满足企业的实际需求,为配网调度和自动化技术的实现提供可靠保障。 三、总结 电力能源作为重要的生活和生产资源,对于社会发展和居民生活都起到非常重要的影响。配网调度及自动化技术是近年来电力系统的重要发展防线,在配网调度及自动化技术的作用下,能够有效提升输电质量和输电效率,更好地实现对配电网的合理监控。在配网调度及自动化技术改造上,应该从配电网的实际特点和情况出发,做好基本的实施计划,加强设备的选择和资源的共享,并且加大对应用软件的开发力度,以构建稳定、高效的电力网络,真正实现电力系统的自动化。 试论电力自动化改造技术:解析电力配网调度和自动化技术改造 【摘要】章分析了电力配网调度与自动化技术改造的原理,探析了电力配网调度与自动化技术改造的途径,并进行了实证分析,以供参考。 【关键词】电力配网调度;自动化技术;改造 一、前言 现阶段,社会供电需求量不断增加,并且对电能可靠性、稳定性的要求也在提高,而现阶段的电力配网调度和管理模式,并不能够满足实际需求,亟待采取有效的措施进行处理。电力配网调度和自动化的技术改造,能够实现对电力配网的自动化、实时监控和管理,显著提高电力配网供电的安全性和可靠性。因此,文章针对电力配网调度和自动化技术改造的研究具有非常重要的现实意义。 二、电力配网调度与自动化技术改造的原理分析 电力配网调度与自动化技术改造是一项复杂的系统工程,主要包括配电管理自动化、变电站自动化、馈线自动化、用户自动化等环节。具体表现为:其一,配电管理自动化,通过将通信技术、信息技术等应用在配电网管理中,能够创建一个自动采集与处理信息的循环系统,该循环主站系统的自动化主站对电力配网的所有数据信息进行采集,然后进行记账管理,然后与变电站自动化、馈线自动化形成一个统一的自动化系统;其二,变电站自动化,变电站在电力配网中占据着至关重要的地位,既是下级配电网的电源,又是高压配电的负荷,变电站的自动化对于实现电力配网的自动化具有重要的作用,将各种自动化设备以及配套的技术应用在变电中,能够实现变电站自动化;其三,馈线自动化,通过线路的终端设备,把线路的运行数据信息传递至集控站点或者控制中心,并且还能够实现对馈线的自动化检测与控制,电力配网调度与自动化技术改造中的馈线自动化技术具有以下功能:监测馈线的运行状态、控制馈线的运行状态、隔离故障区域和恢复供电、解决调压与无功补偿问题;其四,用户自动化,用户自动化管理主要是对用户的需求、内容等进行自动化管理,对用户的用电状况进行自动化监控,并采用各种通信手段采集不同区域用户的用电资料,将采集的信息传递至控制中心生成相应的曲线图、电费表格,实现用户的高效、自动化管理。 三、电力配网调度与自动化技术改造的途径分析 1、制定科学、合理的改造计划。电力配网调度与自动化技术改造是一项系统、庞大、复杂的工程,为了保证改造工程能够顺利、高效的进行,应该在进行改造之前制定科学、有效的改造计划,通过对电力配网调度与自动化技术进行全面的分析,根据改造目标制定全面的改造计划,采用先进的技术手段,遵循电力配网调度与自动化技术改造的原则,重点突出配网功能单元的分割与规划,针对不同的功能单元采用相应的自动化技术进行改造和完善,以此保证电力配网调度和自动化技术改造工程的完整性。同时,在保证配网系统安全、稳定运行的基础上,还应该防止出现浪费资金的问题,以降低改造成本。 2、先进自动化软件的研发与应用。电力配网调度与自动化技术改造离不开自动化软件的支持,自动化软件生产厂家众多,自动化软件的性能与质量参差不齐,在进行自动化技术改造时,电力企业应该根据实际状况,挑选功能性强、稳定性高、使用寿命长的自动化软件,以提高电力配网调度和自动化改造的水平。但是,不同电力配网的结构与实际运行状况存在很大的差异,目前中标的主网EMS和配电DMS自动化软件能够较好的满足各种电力配网的实际需求,电力企业应该加强与生产厂家的沟通与合作,不断的加强自动化软件的研发力度,研发出能够符合实际运行需求、工作性能良好的自动化软件,为实现电力配网调度和自动化技术改造奠定坚实的基础。 3、重视设备的选择和质量控制。硬件设备是电力配网调度与自动化技术改造的物质基础,供电企业在进行自动化改造时,为了降低系统的搭建风险,应该合理的选择硬件设备,以此保证配网能够安全、稳定的运行。在选择硬件设备时,例如控制终端、继电保护装置等,应该尽可能的选择技术力量雄厚、知名度高或者信誉好的设备供应商,以此保证硬件设备的性能与质量。同时,不同环境条件对硬件设备性能的要求存在一定的差异,供电企业应该根据运行环境的实际状况,选择适应性强、性能优越的硬件设备,即使在恶劣的环境中依然能够正常、稳定的工作,避免出现外界环境因素导致的设备故障影响配网安全运行的问题。 4、创建信息资源共享平台。在对电力配网调度和自动化技术改造时,需要传输与共享大量的数据信息,如果缺少信息资源共享的平台,将会影响数据信息的处理和传输速度,降低配网调度与自动化技术改造进程。因此,供电企业应该充分的利用计算机技术、网络技术,创建信息资源共享平台,利用计算机技术、通信技术进行数据信息的采集和传递,利用网络技术进行数据信息的共享,这样能够显著的提高信息资源的利用效率,尽可能的加快配网调度与自动化技术改造整体进度。 四、实例分析 文章以某地区配网为例,该地区配网组成包括:2座开闭所、93座箱变、7座配电室以及16座中心配电室,通过对配网组成进行分析,能够实现自动化技术改造的有18座,为了尽快推动该地区配网调度与自动化技术改造,制定了科学的技术改造方案:完善配电室、箱变以及开闭所的信息采集终端,对配电室现有的子站系统进行改造和升级;创建以配电室、开闭所为接入层,以主网变电站为汇聚层的通信网络,采用光纤进行数据信息的传递,并且在个别区域创建配网通信中心站,为实现通信和监控的自动化奠定坚实的基础。 五、结束语 综上所述,现阶段的电力配网已经远远不能满足人们的实际需求,通过对配网调度与自动化技术改造的原理进行分析,然后制定科学、合理的改造计划,研发和应用先进自动化软件,重视设备的选择和质量控制,并创建信息资源共享平台,以加快电力配网调度与自动化技术改造的整体进程。
高校财务档案管理信息化建设研究:高校财务信息化建设探讨 [提要] 在当前计算机网络信息技术迅速发展的形势下,高校财务信息化建设工作刻不容缓。本文简单阐述高校财务信息化的涵义、发展现状和重要意义,并提出建议。 关键词:高校财务;信息化建设;现状;建议 一、高校财务信息化涵义 高校财务信息化就是利用现代计算机信息技术将高校的财务会计工作模式进行重组,通过利用通信、网络等手段,实现财务部门的预算管理、会计信息、财务信息等资料的有效整合与优化,根据高校财务部门的要求建立财务信息系统,提供准确、及时、充足的财务信息资源,支持高校财务的管理、监督和决策活动,从而提高资金的流动效益。 现代化的高校财务信息化与传统的人工计算机操作有所不同,主要是在计算机网络的前提下实现会计电算化,数据更新速度快捷准确,通过信息化的网络平台,财务信息数据可以实现实时更新,便于高校领导层能够随时查看学校的财务状况,这种现代化的财务信息化,不仅促进了各部门之间的信息沟通,还节省了财务人员的工作时间,使得高校财务人员的工作更加高效。 二、高校财务信息化建设现状 近几年来,随着高校办学规模的不断扩大,办学模式逐渐转变,高校的财务工作正在呈现复杂化、多样化的趋势,高校的财务分级管理情况和多校区办学已经比较普遍。高校财务工作繁重,又是促进学校教育事业发展的重要内容,当前高校财务工作面临着严峻的考验。 当前,我国部分院校的财务管理系统相对落后,可以满足会计核算的日常需求,却不能及时地对学院的特殊情况进行及时有效的处理。财务工作人员除了要应对学校大量的经费使用、报销工作、财务报表等,还要兼顾管理工作、师生费用查询等,财务工作人员的工作量大大增加,无形中也为财务人员带来了不小的压力。 有些院校的财务工作人员不多,信息化程度发展缓慢,甚至还有院校存在手工记账,还有些院校还未意识到财务部门的重要性和特殊性,与财务部门没有形成良好的默契,不利于高校财务工作的顺利开展,这样的情况导致学校相关部门难以及时取得准确、完整的财务资料。为此,积极研究高校财务信息化建设,加强高校财务工作的统一管理,促进高校资源共享,是高校财务人员当前应该积极研究的重要问题。 三、高校财务信息化建设现实意义 1、随着计算机技术的发展,高校财务信息化建设成为促进数字化校园网络的重要举措,高校运用网络通讯、共享平台等途径,帮助不同的需求者及时获取准确的财务信息,促进了财务信息的快速流通,提高了财务工作的效率,可以说,这项措施是高校财务工作中的一项创新。 2、随着高校资金的筹措资金多元化,很多高校存在不少校区,各学校的分级管理比较普遍,这给高校的财务管理工作、集中核算带来了很多新问题。而通过财务信息化建设,对高校的财务工作进行集中管理,有利于多校区、多部门之间的财务资料及时核算和传递,促进财务工作的高效管理。 3、高校财务信息化建设系统的应用,不仅局限于财务人员,师生可以通过校网登陆访问财务系统,帮助需求者进行财务查询,及时有效地跟踪学校的业务情况,有利于对高校财务工作的监督管理;与财务部门相关的校外机构,如银行、审计、财政等部门,也能够通过网络查询高校信息,了解该学校财务政策的落实情况。 4、通过利用网络通信技术可以将高校财务资源进行整合,全校师生通过身份识别系统查阅资金情况,可以提高经费使用效益,还可以降低资金使用的不安全因素,另外,学校领导阶层通过访问财务信息,可以及时全面地掌握学校的资金流向,便于领导阶层做出科学决策。 5、高校财务信息化建设,加强了高校之间的信息交流和相互学习。以往高校受地理环境、办学条件等方面的限制,学校财务管理方面存在差异,通过网络平台,高校财务之间可以互相学习,彼此之间交流财务工作经验,对改善高校财务管理水平有很大的帮助。 四、加强高校财务信息化建设的建议 1、完善高校财务会计电算化建设是加强高校财务信息化建设的基础和前提。这一过程中,需要学校加大对计算机等硬件设备的投入,聘请高技术的会计电算化人才,重视财务人员的素质修养,提高高校的财务管理水平和财务信息的准确度。 2、引起高校组织领导的高度重视是推动高校财务信息化建设的重要保障。财务信息化建设是一项需要创新管理理念的系统性工程,这离不开高校领导阶层的支持,学校领导和相关部门要根据学校的稳定发展和时代的要求,统筹规划,突出重点项目,并给予经费上的支持,保证高校财务信息化建设有序地开展。 3、提高财务人员综合素质,优化人员结构。财务人员是财务工作的执行者和负责者,财务人员自身素质的高低对财务管理水平有着直接的影响,只有提升财务人员的各项能力和修养,不断引进和培养新的复合型人才,才能促进财务人员尽快适应信息技术环境的工作环境。另外,合理的人员结构调整,可以为财务信息化建设储备更多的力量。 4、做好维护网络安全的措施,保持信息畅通。保护网络安全,维护财务网络安全,适应网络环境,保证财务信息顺利流通,是财务人员的重要任务。要重视网络信息安全的宣传工作,帮助财务人员树立良好的网络信息安全意识,定期对财务人员进行网络安全教育,普及网络安全维护知识。另外,在财务处和校园网接口处建立访问控制系统,对跨越网络边界的信息进行过滤,防止非法用户的访问。还有,财务人员要对财务数据进行定期备份,保证财务数据在意外损坏后还可以及时恢复。 高校财务档案管理信息化建设研究:解析新形势下我国高校财务档案信息化建设的思考 摘要:随着科技日新月异的变化,信息技术已经深入到人们生活当中。高校财务档案信息化是整个高等院校信息化建设的重中之重。虽说我国和前阶段相比,该项工作取得了长足性进步,但从实际情况来看尚有一些亟待解决的问题。结合实际情况,本文对当前我国高等院校财务档案信息化建设中出现的问题进行了简要分析,并针对出现的问题,提出了相关解决策略。 关键词:新时期 高校 财务档案 信息化 建设 高等院校的财务档案信息化是通过先进的技术,对本校的财务资料进行搜寻,回档,共享,分递和保存。上述步骤构成了高校财务档案信息化建设的相关程序。和九十年代相比,我国高校的财务档案在信息化建设取得了明显的进步,但还是有一些影响其信息化进程的因素存在。要想令高校财务档案信息化取得长足发展,就要解决在实际工作中出现的问题。 一、当前我国高等院校财务档案信息化建设中出现的问题 (一)相关领导没有将该项工作加以充分的重视 由于受传统观念的影响,我国多数高校的相关领导没有将本校财务档案信息化的相关建设工作进行必要的重视。这种现象的出现直接影响了高校财务档案信息化建设的进程。领导们忽略了该项工作的重要性, 对高校自身的财务资金,人才管理,设备管理都有非常大的影响。从另一个角度来讲,正是由于上述原因,对该项工作相关发展的造成了非常大的影响。 (二)我国高校财务档案信息化建设的相关标准亟待完善 虽说高校财务档案信息化建设的相关提议在早年就被提出,一些主管部门也为该项工作制定了一些相关的制度规范。但对于我国来讲,财务档案的信息化建设是一项全新的管理工作,加上受传统观念的束缚,从实际情况来看,我国高等院校的信息化建设并没有在真正意义上做到理论与实际相结合。虽说我国部分高校想将本校的财务档案信息化工作进行开展,但由于缺少相关理论与标准的支持,很多高校领导对该项工作的开展表示出了“无从做起”的态度[2]。也是由于这样的原因,高校中的财务人员对档案的信息化建设产生了畏难情绪。这在很大程度上阻碍了我国高校财务档案信息化建设的相关进程。 (三)相关管理人员缺乏专业知识 自改革开放以来,我国高校财务人员无论是从业务素质和精神风貌上来讲,都有了明显的进步,在高校中从事财务工作的人员在学历上,职称上和计划经济时代相比提高了好几个档次。但受传统观念的束缚,我国高等院校中从事财务工作的人员,将自己的工作重点放在了高校财务理论与研究上,而对于财务档案信息化管理的相关知识知之甚少。没有将高校财务档案信息化的重要性认识上去,进而在高校中出现了,相关财务人员处理财务档案管理信息化工作简单,随意。除此之外,在高校从事财务管理部门还存在着职责不清的状况。学校对财务人员也没有定期的组织培训教育工作。由于缺乏相关理论的支持,使得我国高校财务档案信息化和发达国家相比有着明显的差距。由于受客观条件的限制,高校中能真正胜任财务档案管理工作的相关人员少之又少。 (四)高校财务档案信息化建设缺少相关目标 有些高校领导认为高校财务档案信息化建设是一项非常简单的工作,觉得所谓财务档案管理就是将本校的财务信息进行统筹。在我国大部分高校中,财务档案信息管理缺少党政的统一性,学校内党政部门没有尽到自己的义务,不能配合财务部门开展相关建设工作,对财务档案信息管理的内涵也不甚了解,更不要说相关信息化建设目标了。 二、高校财务档案信息化建设相关构建措施 (一)完善原有财务档案信息化建设管理规范 学校高层领导要想在真正意义上将本校的财务档案信息化建设工作做好,就要站在科学发展观的角度来看待问题,将原有财务档案信息化建设的管理规范进行系统性的完善。相关制度的完善,需要本校财务部门和行政部门共同努力来完成。在建设过程中要不畏艰难,用于探索,在真正意义上将;理论研究成果投入到实践工作中去,结合本校实际情况,制定出一套行之有效的管理规范。例如,对本校原有的财务信息库进行系统性的建设,对重要的财务数据进行有效备份等。参照国家档案局来制定相关管理规范。 (二)加强高校财务档案信息化的基础建设 基础建设对于高校财务档案信息化建设来讲有着非常重要的决定性作用。高校财务档案信息化的基础性建设主要包括:计算机,网络,无线路由器,服务器等。基础建设有着硬件建设和网络建设之分,在基础建设中,起决定性作用的是软件建设。用于档案管理的应用型然间本身具有强大的逻辑性,管理者使用管理软件对高校财务档案信息化进行全面建设。应用软件本身包括了很多智能程序,比如实时监控,语言翻译等等。应用软件的种类包括:信息档案管理软件,系统文件管理软件等等。值得注意的是,在信息化基础建设中,硬件软件的相关建设应该是一种平衡的关系。对于应用软件的开发更应该做到精益求精,只有这样才能在真正意义上推动我国高校财务档案信息化管理进程。 (三)高校要做好关于信息化网络建设的相关工作 高校要想做好财务档案信息化建设的相关工作,建设起相关管理网络是重点。值得注意的是,相关技术人员在建立起高校财务信息档案网络的同时,也要将网站的专业职能进行全面突出。 突出网站的服务功能。相关技术人员在进行网络建设的时候,应该设立有个查询模块,供信息使用者能够快捷方便的找到自己需要的信息,并设立下载模块,方便使用者下载。 将网站的宣传功能加以突出。该网站要将本校财务管理的情况进行有效披露,除了这点,还要将档案相关工作对大众进行有效宣传,从根本上增加大众对高校财务信息档案相关工作进行有效了解,促进该项工作的发展。 网站应该强化原有交流协作相关功能。相关技术人员在进行网站设计的时候,应该为用户建立起一个用户体验模块,针对用户的真实需要,将自己的管理方式进行必要的调整。 (四)强化高校财务档案信息化的辅助决策系统 高校建设财务档案信息管理的根本目的在于帮助财务数据使用者顺利找到自己想要的数据。由于现如今高校财务数据日趋复杂化,传统的财务档案信息化管理模式已经不能满足如此困难的要求,因此必须在高校内建立起一套行之有效的信息化辅助决策系统。这种辅助性决策系统是以先进的科学技术以及管理技术为基础的。该决策系统能够将在档案管理中出现的实际问题进行有效解决。相关软件还能为工作人员提供系统性的分析数据。价格定性与定量分析进行有效结合,从根本上将高校财务档案信息化工作质量进行提高。 三、结束语 综上所述,对高等院校中的财务档案信息化建设,对于高等院校本身来讲,是一件非常重要的工作。通过高校师生的共同努力,高校财务档案信息化管理迈入了一个崭新的阶梯,财务档案信息化管理在最大程度上发挥了自身效用,相信在不久的将来,我国高校财务档案信息化建设一定会发展的更加辉煌。 高校财务档案管理信息化建设研究:对高校财务管理信息化建设的思考 摘要:21世纪是信息化时代的完美体现,作为应该走在时代前沿引领科技步伐的高校大学,却在财务信息化方面存在很大的缺陷,问题不断,成为近年来各大高校和信息部门的关注焦点,本文就高校财务管理信息化建设的重要性及相关问题的解决措施进行讨论和深入分析。 关键词:高校;财务管理;信息化;关键问题;解决措施 现行高校的财务管理方式有极大问题,很多学生反应消息回馈不及时,浪费时间较长,财务管理部门人员较多,浪费了财力物力却不能及时完成任务,给高校财务管理方面带来极大的阻碍,面对种种问题,应该进行深刻讨论,找出解决方案才能在切实解决实际问题。 一、 目前我国高校财务管理信息化建设的现状 随着高校办学规模的不断扩大和教育体制的改革的不断深入,各大高校的财务管理系统也越来越复杂、多样、原来的会计电算化系统已不能满足现在的应用,所以不得不对高校系统进行改革和更新。高校财务管理的日常工作除了要完成大量的报销业务、学生收费、工资管理。还有各种的财务报表以外还要有师生的查询欠费情况,经费的使用情况等,这些繁琐的工作不仅给财务管理人员增加了很重的工作量,同样的对高校财务管理上也造成了很大的不便。现在许多高校财务管理系统落后,财务信息化程度较低,甚至还没有完全脱离手工做帐,财务信息传递缓慢、信息失真等情况,导致学校领导不能及时了解学校财务工作,更好的为学校和学生服务。因此,高校的财务管理系统改革已成为各大高校的急需解决的问题。 二、我国高校财务管理信息化建设存在的问题 (一)领导管理层对财务管理信息化建设不够重视。现在,许多高校在建立高校财务管理系统时,领导没有高度重视,没有充分的了解高校财务系统的主要内容和实际应用,学校的管理工作依旧是向占有主导位置的教学工作严重倾倒,认为高校的主要就是学校的教学管理工作,至于其他对教学管理处于辅助地位的财务管理和后勤管理不够重视,从而导致了大多高校都出现了重核算、轻管理的现象。因而许多管理层人员都安于现状、只顾眼前、缺乏创新精神,没有充分认识到高校财务管理系统对高校财务管理信息化建设的实际含义和重要性。认为高校的财务的系统就是简单的财务报表,学校出入账目等简单工作严重忽视了财务对高校的重要性,就是领导管理层的不够重视才导致现在高校财务管理系统的不健全。 (二)财务管理信息反馈不及时、信息相对滞后。现在很多高校领导的决策主要是根据学校的财务情况然后结合各方面的情况做出对学校发展更加有利的决策。当然,这就需要学校的财务信息具有时效性,并且真实准确。但是现在许多高校的财务管理系统没有那么完善,所以呈现给校领导的都是一些人工整理的数据,这样不仅对提供的数据会有误差的可能而且时效性极差,使领导在决策时无法获得有利的财务信息,做出正确的决策。 (三) 高校管理信息不统一。在这个信息化管理的时代,要办好一所高校,就要有一个健全的信息化系统那样才能高效的了解时代,了解当代教学模式。但现在,许多高校内部各部门的信息资源不能共享,因为高校的财务管理部门所记录的学校经济活动来源于高校内部的方方面面,所以,很多时候,有些财务信息是需要内部共享的,比如:像学生的收费系统就需要学生处、教务处、宿舍管理处、还有教材科等部门的合作、还有像工资系统,也需要人事处、后勤管理处等部门的合作,许多高校现在还没有做到资源共享,所以这些事情都是由各个分部门完成报表,然后交给财务部门进行汇总,这样不仅浪费时间,浪费人力,而且容易出现错误,效率也比较低。 (四) 高校资金利用率低。高校对于货币的实际需要量和货币资金存放方法及转换降低货币资金成本的相关财务工作不够重视,不重视资金的存放时间,存放价值。许多高校的资金都以活期的形式存放在银行,收取很低的银行利息,资金闲置时间久,达不到资金的有效利用价值。 (五) 高校财务管理方面缺乏信息化管理复合型人才。对于高校的财务人员要求不仅要有扎实的财务知识外,还必须要掌握计算机软件的应用技能并且能够根据学校的管理需求,建立分析和决策模型,这样财务人员才能有效地利用各种信息减低财务成本,提高工作效率。但现在发现,普遍的高校财务人员都不具备,综合素质也不高,专业性又不强。而且都习惯与传统的思维方式和工作模式。只是满足于日常的简单的报表,出入账工作,并没有想深入的学习新的知识,学习现代信息财务管理技术,对新的信息化管理模式不习惯,从而产生抵触情绪,这样对于健全高校的财务信息化管理造成很大的影响,从根本上减缓了健全高校财务信息的进展速度。 三、对于健全高校财务管理信息化建设的解决措施 (一)更新管理理念。要健全高校财务管理信息化建设,首先就要彻底的更新管理观念,当代的财务信息管理体现的是一种现代管理理念,是一项涉及从学校办学理念到目标定位的系统工程,其实质就是借助信息技术对学校的人力、财力、物力等资源进行系统的管理,在管理理念,管理体制和运行机制、工作方式和信息应用上都要进行改革,要从心底理解更新改革跟上现代社会的信息化发展,这么改革的主要作用不仅是减轻工作人员的工作量,提高工作效率。更是要在财务管理信息方面进行新的改革,提高高校信息现代化管理水平。所以,学校领导应该高度重视,可以找专门的信息改革方面的专家进行讲解,提高对财务管理工作的认识。 (二) 建立完善的高校预算管理模式,充分考虑预算管理。当代高校把主要精力都放在学生教学管理方面忽视了对财务方面等辅助教学的管理,作为高校财务管理核心部分的预算部分,是高校财务管理的模块实施中体现高校财务的全面预算管理,项目化管理、预算控制及预算核算一体化的管理。所以,在高校财务管理中要充分考虑预算管理,使预算配置更加合理、针对性更强、控制更严密。 (三) 加强相关部门的协调和配合。要想更好的健全高校的财务管理信息化管理,相关部门的相互配合是至关重要的。只有各部门配合密切了才能有效的完成信息化工作。尤其是和信息化相关的各部门,像教务处、后勤处、信息中心等重要部门都要紧密配合,相互合作。才能切实的发挥出财务信息化的作用。 (四) 更好的引进和培养信息化复合型人才。引进和培养信息化复合型人才对建设高校财务信息同样起到至关重要的作用,财务管理人员的整体素质将影响整个高校的财务信息管理。所以高校要十分重视高校财务管理人员的培养,应该时刻关注财务信息化的发展,提升财务团队的层次,提高财务管理人员的综合素质,加强对财务主管,系统管理人员的、操作人员、维护人员的培养,建立相应的制度为财务管理信息化培养精英团队。 小结:总而言之,高校的财务管理信息化建设是未来的发展趋势,也是提高高校财务信息管理的重要手段。高校要实现财务管理的信息化还有许多困难需要克服,所以每一个财务管理人员都不能放松,要紧跟时代的信息化步伐,不断的学习新的管理模式,更好的促进高校财务管理信息化的建设。高校要不断推动财务信息化建设,促进财务信息化改革,加强业务流程管理化,财务规范化、提高财务的工作效率,提高资金的使用率,提高办学质量,更好的为教育事业做贡献。(作者单位:济南大学) 高校财务档案管理信息化建设研究:高校财务信息化建设的探讨 【摘要】高校财务工作繁重,又是促进学校教育事业发展的重要内容,当前高校财务工作面临着严峻的考验。文章分析其财务信息化建设现状,探讨其管理。 【关键词】高校财务信息化 现状 建设 一、引言 财务项目管理是高校财务管理的重要内容,受实际工作中校内预算与部门预算两张皮的管理体制影响,高校财务向服务型财务转变已经成为适应现代大学制度建设,重新定位高校财务战略地位的必然趋势。 二、高校财务信息化建设现实意义 随着计算机技术的发展,高校财务信息化建设成为促进数字化校园网络的重要举措,高校运用网络通讯、共享平台等途径,帮助不同的需求者及时获取准确的财务信息,促进了财务信息的快速流通,提高了财务工作的效率,可以说,这项措施是高校财务工作中的一项创新。 随着高校资金的筹措资金多元化,很多高校存在不少校区,各学校的分级管理比较普遍,这给高校的财务管理工作、集中核算带来了很多新问题。而通过财务信息化建设,对高校的财务工作进行集中管理,有利于多校区、多部门之间的财务资料及时核算和传递,促进财务工作的高效管理。 高校财务信息化建设系统的应用,不仅局限于财务人员,师生可以通过校网登陆访问财务系统,帮助需求者进行财务查询,及时有效地跟踪学校的业务情况,有利于对高校财务工作的监督管理;与财务部门相关的校外机构,如银行、审计、财政等部门,也能够通过网络查询高校信息,了解该学校财务政策的落实情况。 通过利用网络通信技术可以将高校财务资源进行整合,全校师生通过身份识别系统查阅资金情况,可以提高经费使用效益,还可以降低资金使用的不安全因素,另外,学校领导阶层通过访问财务信息,可以及时全面地掌握学校的资金流向,便于领导阶层做出科学决策。 高校财务信息化建设,加强了高校之间的信息交流和相互学习。以往高校受地理环境、办学条件等方面的限制,学校财务管理方面存在差异,通过网络平台,高校财务之间可以互相学习,彼此之间交流财务工作经验,对改善高校财务管理水平有很大的帮助。 三、高校财务管理原则 (一)系统控制原则 传统的高校财务成本管理往往只注重事业经费的支出预算与核算,并且支出的预算不具有科学性,会导致部门多预算,会闲置和浪费资金。如何合理利用并在恰当的环境中使用是必须系统考虑的。在薪酬上教师收入与付出应成正比。因此,学校应从整体上进行成本控制。 (二)全面成本控制原则 传统的高等学校的财务成本控制,是单个责任部门和财务部门来完成的,一般不会过多控制具体执行人,财务部门也不参与支出的过程,仅仅按照财务制度进行形式审查。全面成本控制就是要具体到每一个支出环节,每一个人员的行为,从预算到执行直至完成都施行控制,也称为全员全过程控制,但会增加控制成本,降低效率。 (三)科学性原则 要求评价指标不重复、不遗漏,指标之间相互具有独立性,又互为补充,能基本检查和监测高校的财务成本使用情况。高校应将事业发展、基本建设、校办产业和后勤服务等作为一个整体,用科学的指标来全面评价财务资金使用情况。 (四)激励与约束原则 学校应建立关于成本费用控制的激励与约束机制,激励和约束成本责任中心与责任人尽力降低支出,定期进行综合评价,结果为科学的支出或者比预算支出少,可以给予奖励,超过了预算,理由不充分,可以给予惩罚。当然,审查预算执行的激励与约束机制,如果审查出不合理的超预算,或经过执行审查和规范,使实际支出低于预算,可以给予奖励。 (五)成本效益原则 加强成本控制需要增加人力、物力,会增加控制成本的支出,一方面要看增加成本控制所发生的费用是否超过增加的支出; 另一方面要看学校支出一项资金,能否产生相应的效果极其大小,或者不支出也没影响,即支出是否存在必要性。 四、高校信息化建设的探究 (一)提高网络信息认识,转变陈旧观念 在信息化潮流中落伍,就会被时代所淘汰。因此,高校在进行信息化建设时,必须及时更新其管理理念,树立科学的信息发展观,以积极主动的态度进行信息化建设,并将发展成果充分应用至各学校管理领域。网络信息化建设目的不是网络信息化本身,而是利用网络信息技术以全面推进教学、科研和管理等方面的现代化、自动化和高效化。校园网络信息化建设是一项长期性工作,不可能一蹴而就,而且随着时代的不断发展以往先进的技术会逐渐淘汰,对校园网络信息化建设持包容态度。 (二)夯实基础设施建设,保障正常运行 高校信息化建设是一项巨大的、复杂的系统工程,虽然已经取得一些成绩,但是随着网络信息技术发展和高校的发展需求,对基础设施的要求会越来越高。因此,要不断增加基础设施更新和升级资金投入,确保基础设施持续保持领先水平;要不断增强网络可用性,提升网络性能,不断优化核心的网络基础服务设施,优化信息化学习环境。 (三)加强人才队伍培训,提高应用能力 在网络安全和信息化领导小组第一次会议指出,建设网络强国,要有自己的技术,有过硬的技术;要有高素质的网络安全和信息化人才队伍。实施数字化校园发展目标,建设一支政治强、业务精、作风好的强大队伍是关键:一是要加强对教师应用网络信息技术应用能力培训,提高教师信息化教学设计能力和信息技术应用水平;二是要加强行政管理人员自动化办公能力培训,提高管理服务水平;三是加强专业信息人才队伍建设,以提高网络运行保障能力,根据需求合理引进高层次人才,增强网络信息化理论研究能力。 (四)完善信息管理机制,破除信息孤岛 高校信息化建设是一个动态发展的过程,对学校的各方面要求较高。学校只有立足自身发展实际,进一步优化资源配置,加快校园信息建设,培养一批高质量的信息专业化人才队伍,才能有效应对信息化环境下来自各方面的挑战。而要想实现这一目标,学校就必须进一步完善其信息管理机制,保障网络信息化规划顺利进行。学校要建立有效的领导机制,高校党政领导全面负责信息化推进的计划和规划;成立信息化建设相关领导小组,小组成员分工明确,协同推进;健全工作机制和制度,加快制定信息执行标准,加强部门合作,破除信息孤岛,实现管理制度的规范化、制度化、科学化。 (五)构建信息化大数据,实现资源共享 信息资源与数据库体系是高校信息化体系建设的核心内容和基础条件。构建信息化大数据是推动高校未来发展的一项具有战略眼光的事业,其有助于研究学生学习行为,完善教育教学体系,探究教育新规律;在管理行为上有助于作出更加科学而非经验判断式决策,提高管理服务水平。大数据的构建需要不断完善教师数据库等基础数据库,共享公共信息与资源库。 (六)建设安全信息平台,保障运行安全 随着互联网的发展,网络用户不断增加、网络监管越来越难、网络黑客越来越强,高校网络信息安全面临巨大挑战。为此,要自觉规范上网行为,提高对信息泄密、网络病毒、舆论传播等认识和警惕。加快建设涵盖网络安全、数据安全、运行安全等方面的综合安全保障系统平台,确保高校重要数据和应用系统具有抵抗灾难的能力。实施进行科学化管理防范网络恶意攻击、限制网络资源的滥用、控制不合理应用,保证关键区域级关键服务应用。 五、加强高校财务信息化建设的建议 (一)完善高校财务会计电算化建设 其是加强高校财务信息化建设的基础和前提。这一过程中,需要学校加大对计算机等硬件设备的投入,聘请高技术的会计电算化人才,重视财务人员的素质修养,提高高校的财务管理水平和财务信息的准确度。 (二)完善财务管理体制, 进一步规范内部控制制度 高校要按照现行法规制度的要求,结合高校的实际情况和事业发展需要,健全高校财务管理制度,使财务管理工作覆盖高校的各个方面,不留死角;要在保证财务核算质量的基础上,切实搞好财务分析,在高校财务管理效益方面实施跟踪的动态化管理,及时提出财务管理建议及改进措施,当好高校决策者的参谋;在制定内部控制制度方面,应依靠程序预防制约,真正做到职务相互分离、相互制约、相互监督,明确经济责任,确保高校财务安全。在资产处置、资金调度和对外投资等重大经济事项的决策和执行过程中,高校应设立互相监督、制约程序,加强风险预防和控制,防止出现盲目投资及管理失控的现象;要进一步完善财务管理体制与运行机制,建立科学的绩效评价制度,切实提高资金的使用效益。 (三)引起高校组织领导的高度重视是推动高校财务信息化 建设的重要保障。财务信息化建设是一项需要创新管理理念的系统性工程,这离不开高校领导阶层的支持,学校领导和相关部门要根据学校的稳定发展和时代的要求,统筹规划,突出重点项目,并给予经费上的支持,保证高校财务信息化建设有序地开展。 (四)提高财务人员综合素质,优化人员结构 财务人员是财务工作的执行者和负责者,财务人员自身素质的高低对财务管理水平有着直接的影响,只有提升财务人员的各项能力和修养,不断引进和培养新的复合型人才,才能促进财务人员尽快适应信息技术环境的工作环境。另外,合理的人员结构调整,可以为财务信息化建设储备更多的力量。 (五)做好维护网络安全的措施,保持信息畅通 保护网络安全,维护财务网络安全,适应网络环境,保证财务信息顺利流通,是财务人员的重要任务。要重视网络信息安全的宣传工作,帮助财务人员树立良好的网络信息安全意识,定期对财务人员进行网络安全教育,普及网络安全维护知识。另外,在财务处和校园网接口处建立访问控制系统,对跨越网络边界的信息进行过滤,防止非法用户的访问。还有,财务人员要对财务数据进行定期备份,保证财务数据在意外损坏后还可以及时恢复。 (六)健全财务信息化精细管理,规范进行权限管理 健全财务信息化精细管理,配备现代化信息操作系统,及时对财务系统进行系统维护和升级,提升财务人员素质,提高工作效率。目前我国高校基本上实行了会计信息电算化管理模式,对此要健全和完善财务信息管理制度,制定操作规程,进行分权限设置,实现软件系统的内部控制,并做好信息系统的安全性建设。对大额支出加强多次复核权限设置,科研项目支出内容范围可以通过科目控制或额度控制,实现预决算的相互统一,保证经费支出安全性和合规性。财务信息化建设过程中,还要加强财务队伍建设,尤其是既懂财务又懂信息技术的复合型人才。因为岗位的特殊性,财务人员经常要与资金打交道,因此要定期进行职业道德教育,加强内部控制,努力提升财务管理水平。 应用现代网络技术,建立以财务部门为中心,上至学校决策层、下到各系、部的财务信息传递与反馈网络,是实施财务精细化管理的重要技术保障。信息平台既对整个学校及下属各系、部的财务计划及执行情况进行实时监控,发现问题立刻预警或禁止,也可将整个学校和各系、部的财务信息传递给学校决策者和各责任单位,使他们能及时了解相关信息,做出相应决策。 (七)构建信息化大数据,实现资源共享 信息资源与数据库体系是高校信息化体系建设的核心内容和基础条件。构建信息化大数据是推动高校未来发展的一项具有战略眼光的事业,其有助于研究学生学习行为,完善教育教学体系,探究教育新规律;在管理行为上有助于作出更加科学而非经验判断式决策,提高管理服务水平。大数据的构建需要不断完善教师数据库等基础数据库,共享公共信息与资源库。 (八)建设安全信息平台,保障运行安全 随着互联网的发展,网络用户不断增加、网络监管越来越难、网络黑客越来越强,高校网络信息安全面临巨大挑战。为此,要自觉规范上网行为,提高对信息泄密、网络病毒、舆论传播等认识和警惕。加快建设涵盖网络安全、数据安全、运行安全等方面的综合安全保障系统平台,确保高校重要数据和应用系统具有抵抗灾难的能力。实施进行科学化管理防范网络恶意攻击、限制网络资源的滥用、控制不合理应用,保证关键区域级关键服务应用。 六、结语 综上所述,建设创新型国家、保障校园网络信息安全和实现教育现代化,高校应努力提高对网络信息化认识,转变陈旧观念,不断夯实信息基础设施,提高人才队伍应用信息化能力,不断完善信息管理机制,破除信息孤岛,实现资源共享、保障运行安全。 高校财务档案管理信息化建设研究:云计算在高校财务信息化建设中的应用 摘要: 高校财务信息化是高校整体信息化建设不可分割的重要组成部分。新兴的云计算环境为高校财务信息化发展指出了新的方向。云计算的三种服务模式各具特点,适用于不同的场景,高校在进行财务信息化系统设计和部署时应根据自身需求和信息化现状综合论证选择。 关键词: 高等学校;财务信息化;云计算 0 引言 高校是我国开展科学研究的一支重要力量,高校每年需要投入大量的资金,实现科研和教学基础设施建设,购置各种仪器和设备,开展各类教学活动,改善后勤管理等。只有科学高效的财务管理才能为教学、科研及其他工作提供稳定的资金支持,促进各项工作的正常运转。因此高校财务信息化是高校整体信息化不可分割的重要组成部分。在目前的高校财务管理中,普遍存在上下级财务信息化接口不一致、缺乏统一规则、信息化功能不完善、设备老化严重、软硬件成本居高不下等问题。近些年出现的云计算技术以其海量资源、按需计算、信息融合等特点逐渐改变人们对信息系统的认识,短短几年间成为影响IT信息化建设和发展的重要议题。在此背景下,云计算在高校财务信息化建设中将扮演何种角色,本文加以探讨。 1 云计算概念 云计算是近几年IT界出现的新概念,出现后迅速成为学术界和产业界研究的热点。云计算(Cloud Computing)是基于互联网相关服务的设计、建立、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展的虚拟化资源。在云计算环境下,计算资源(硬件、软件和服务)被作为一种公共设施提供给用户,使人们能够像用水用电一样使用计算资源。用户的程序和数据部署和存储在云计算环境中某个节点上,用户通过网络使用云计算环境中的程序和数据,当用户规模或用户需求改变时,可方便的增加或减少所需的计算和存储资源,满足用户的实际需求。云计算具有超大规模、虚拟化、高扩展性、高可靠性以及通用性等特点。[1]云计算技术的运用和普及将对计算机硬件、软件、流程等带来翻天覆地的变化,打破互联网、通信、娱乐和信息服务业的现有格局,深刻影响人类的技术进程。云计算在技术与服务模式上的创新,将为高校财务管理提供良好契机。因此,有效利用云计算技术,对高校财务信息管理具有重大意义。 2 高校财务信息化现状 将信息化技术运用在高校财务管理工作中,是高校发展的需要,也是高校财务管理的需要,同时能够提升管理水平、加强内部控制、提高工作效率和促进廉政建设,最终能更好地对财务工作进行管理和控制,提高高校财务服务质量。目前,高校财务信息化主要存在以下几个方面的问题。 2.1 高校财务信息化建设缺乏统一标准 大多数高校内部各学院及职能部门采用不同的财务管理软件,数据和接口标准不同意。各学院及部门都有各自的规则,同样的一个信息在不同部门处理时,都要按自己部门的信息规则进行转化,使得难以在各部门之间进行数据共享和交换。例如学校财务处使用各学院的数据信息时,就必须先将各学院的信息规则和财务处的信息规则进行对接,才能转化为财务处可用的数据,同时还可能会降低数据的准确性,给财务管理工作带来困难。此外,目前高校财务信息共享差,资源浪费严重。 2.2 高校硬件设备老化,运行成本居高不下 在高校财务系统中开发模式以C/S、B/S架构和多层的应用系统为主流。这些财务系统的共同特征是:财务系统软件、中间层软件、财务数据库分别部署在财务系统专用的多台服务器上,用户在终端机上通过浏览器或本地客户端使用财务管理软件。在硬件上,除服务器外,财务系统还需要数据储存备份设备、防火墙、路由器、交换机、网络杀毒软件、工作站等配套设施。由于财务系统对安全性要求较高,财务局域网需要进行物理隔离。可见,高校财务信息化建设的初始硬件设备购置成本非常昂贵。随着系统投入使用,每年设备老化、维修维护成本也是一笔不小的开支。[2] 3 云计算在高校财务信息化中的服务模式 云计算有三种典型的服务模式,分别是:软件即服务模式、基础设施即服务模式和平台即服务模式。不同模式具有不同的特别,适应于不同的应用环境,其中软件即服务模式不需要额外的软件开发工作,但系统定制能力有限且费用较高;而基础设施即服务模式和平台即服务模式需要额外的软件开发工作,适用针对高校专用定制软件的开发和部署。在高校财务信息化建设中最终选用哪一种云计算模式需要根据高校自身需求和现状综合论证后再决定。[3] 3.1 软件即服务(SaaS)模式 SaaS(Software as a Service)是指服务的提供商将财务软件部署在自己的服务器群之上,用户结合自身需要向服务的提供商购买或者租用财务软件应用。财务软件服务提供商根据用户租用特定软件应用的种类、数量和时间等要素来收取费用,用户则通过互联网基于浏览器来获取自己所需的财务信息化软件服务。该模式下,用户无需再购买软件,而是改用向服务提供商租用财务软件应用来管理财务活动,并且无需对软件进行维护。 3.2 基础设施即服务(IaaS)模式 IaaS(Infrastructure as a Service)是指厂商把由服务器、网络、存储及数据中心等组成的“云端”基础设施,作为付费服务提供给客户。它将内存、I/O设备、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池来提供用户所需要的存储资源和虚拟化服务器等服务。传统的高校财务信息化软件构建在价格昂贵的基础设施之上,信息化固定投资较大。基础设施即服务可以大大缩减企业在硬件资源上的投入成本。这有利于优化高校财务资金使用,有利于降低高校财务信息化成本。 3.3 平台即服务(PaaS)模式 PaaS(Platform as a Service)是把开发环境和运行平台作为一种服务来提供。供给商提供财务系统开发环境、服务器平台、硬件资源等给用户,用户可以在供应商的基础架构上创建并部署自己的应用软件。高校使用PaaS平台自助开发财务信息系统是实施高校财务管理信息化的一种重要途径。用户利用PaaS供给商的服务器、开发工具、测试环境来自主开发个性化的财务系统,具有投资少、开发效率高、实施成本低的优势。 云计算使得高校财务信息化工作发生转变,首先,云计算环境使得财务系统集中部署在云端,用户通过安全许可的任何终端均可访问系统,减少了业务流转程序,提高了工作效率;其次,云计算技术使得高校软硬件计算资源得到充分利用,减少了软硬件资源更新和淘汰而带来大量投入和重复建设;最后,云计算与大数据融合,财务人员可以方便的提取和利用核心的财务信息,和其他部门协调沟通,作为信息传递中枢,为高校的发展提供有力的支持,创造了更大的价值。 4 总结 云计算技术具有超大规模、虚拟化、高扩展性、高可靠性以及通用性等特点,基于云计算技术设计和部署高校财务信息化系统可以节省计算和存储资源、减少高校财务信息化投入、提高财务设备资源的使用率和使用效果。然而,在云计算环境中建设高校财务系统也面临着诸多亟待解决的问题,比如目前云计算技术尚未完全成熟,技术标准不统一,在某个云平台上建设的系统很难移植到其它平台,另外云计算系统的安全性也是人们关注的焦点之一,财务信息是异常敏感的数据,很难想象某家单位愿意将财务系统建设在一个不安全的平台之上。但随着云计算技术的进一步完善,相关法律、法规的建立健全以及相关标准的出台,云计算在财务信息化中将会拥有更广阔的应用前景。